Cumhuriyet Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Dergisi Cilt 5, Sayı 1, 2002
CAM FİBER İLE GÜÇLENDİRİLMİŞ İKİ FARKLI PROTEZ KAİDE POLİMERİNİN
TRANSVERS DİRENÇ VE ELASTİKİYET MODÜLÜNÜN İNCELENMESİ
Dr. N. Tülin POLAT* Doç. Dr. Özgül KARACAE** ÖZET
Amaç: Bu çalışma 6 mm uzunluğunda, % 3 oranında
cam fiber güçlendirmesinin konvansiyonel ve enjeksiyon sis-temli akrillerin transvers direncine ve elastikiyet modülüne et-kisini değerlendirmeyi amaçlamıştır.
Materyal ve Metot: Cam fiber 6 mm boyutunda kesildi
ve iki farklı resin içerisine ağırlık olarak %3 oranında katıldı. 60 adet dikdörtgen (65x10x2.5) test örneği hazır/andı ve bu örnek-lere üç nokta yükleme testi uygulandı.
Bulgular: Enjeksiyon grubunda transvers direnç ve
elastikiyet modülü değerleri arttı. Geleneksel grupta da elastiki-yet modülü ve transvers direnç değerleri arttı, ancak transvers dirençteki artış istatistiksel olarak anlamlı değildi.
Sonuç: 6 mm %3 cam fiber ilavesi enjeksiyon akrilinin
hem transvers direncini hem de elastikiyet modülünü belirgin olarak artırırken geleneksel akri/ikte sadece elastikiyet modü-lünde anlamlı bir artış oldu.
Anahtar Kelimeler : Polımetil metakrilat (PMMA), cam
fiber, transvers direnç, elastikiyet modülü.
SUMMARY
Purpose: This study aims at assessing the effect of
glass fiber strengthening at a length of 6 mm at the rate of 3 % to the transverse strength and modulus of elasticity of con-ventional and injection system acıyiic.
Materials and methodsGlass fiber was cut into 6
mm length and incorporated at concentratıon of 3% (w/w) in two different resins (Meliodent and Palaxpress). 60 rectangular specimens (65x10x2.5 mm) were prepared and three point lo-ading test was applied.
Results: Transverse strengtb and modulus of elasticity
increased in injection grup. Modulus of elasticity increased in conventional group. The values for transverse strength increa-sed but not statistically significant.
Conclusion: Addition of 6 mm 3 % glass fiber clearly
increases both the transverse strength and modulus ot elasticity of injection acrylic but in conveniionai acrylic there is sig-nificant increase only in modulus of elasticity.
Keywords: Polymethyl methacıylate (PMMA), glass
fi-ber, transverse strength, modulus of elasticity.
GİRİŞ
Akrilik rezinler 60 yıldan fazla bir süredir pro-tez kaide maddesi olarak yaygın kullanıma sahip-tirler. Çalışma kolaylığı, düşük maliyeti, mükem-mel estetiği, iyi uyumu, oral kavitede stabil olması ve yapımının kolaylığına karşın mekanik özelliklen zayıftır.1"4
Bu yüzden akrilik rezini güçlendirme yönünde yoğun çalışmalar yapılmıştır. Bu çalışmalarda kar-bon,5"9 aramid,10"12 polietilen13"1® ve cam fiber19' 28 gibi değişik tipte fiberler kullanılmıştır.
Cam fiber PMMA'ın özellikle yorulma direncini artırdığı ve şeffaflığı ile mükemmel estetiğe sahip olduğu için uygun bir güçlendiricidir.22'29'3"
Çalışmamızda, kırpılmış cam fiberle güçlen-dirmenin geleneksel ve enjeksiyonlu akrillerin transvers direnç ve elastikiyet modülü değerleri üzerine etkisini incelemeyi amaçladık.
MATERYAL METOT
Çalışmamızda Meliodent (Bayer Dental, Ba-yer) marka ısıyla polimerize olan ve Palaxpress (Heraeus Kulzer, Almanya) marka enjeksiyon ak-nlikleri ile E tipi silanlı (A174) cam fiber (KCR2M, Cam Elyaf San. A.Ş. Türkiye) kullanıldı. Uzun iplik şeklindeki cam fiber 6 mm uzunluğunda kesildi, iki farklı rezin içine ağırlık olarak %3 oranında katıldı.
Enjeksiyonlu kontrol (n=15), enjeksiyonlu %3 fiber içeren (n=15), geleneksel kontrol (n-15) ve
geleneksel %3 fiber içeren (n=15) akrilikten 60 adet 65x10x2.5 mm boyutlarında test örneği ADA standart No:12'ye göre hazırlandı.28
Örneklerin 30'u geleneksel teknikte kullanılan muflalara 30'u enjeksiyon muflasına alındı. Mufla-lar kaynayan suya daldırılıp deterjanlı su ve sonra temiz kaynar suyla yıkandı. Muflalar mumu temiz-lenip soğuduktan sonra örnek boşlukları lak (Ais-lar, Heraeus, Kulzer, Almanya) ile izole edildi. Üretici firmanın önerileri doğrultusunda, Melio-dent'de kontrol grubunda 2.34 g toza 1 ml likit, Pa-laxpress 'de ise 2 g toza 1 mi likit olacak şekilde karışım hazırlandı. Fiberli gruplarda 1 g fiber için ekstra 0.7 ml likit kondu.
Enjeksiyonlu sistemde mufla kapatılıp enjeksi-yon cihazındaki (Palajet, Heraeus, Kulzer, Alman-ya) yerine kondu. Akril hamuru enjeksiyon hazne-sine kondu. Hazne mufla giriş deliğine yerleştirildi. 6 bar hava basıncı ile hamur mufla içine enjekte edildi. Bu basınçta 5 dakika bekletildikten sonra akrilik 30 dakika 55°C'de 2 bar basmç altında özel basınçlı polimerizasyon cihazında polimerize edil-di. Geleneksel akril örnekler ise ADA standart No: 12 'ye göre28 polimerize edildi.
Hem enjeksiyonlu hem geleneksel akrilikten yapılan test örnekleri mufladan çıkarılıp tesfiyeleri yapıldı. Yüzeydeki küçük düzensizlikler hafifçe zımparalandı. Örnekler 50+2 saat 37±1°C'de su banyosunda bekletildi. Ardından Haunsfield Ten- *Cumhuriyet Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Protetik Diş Tedavisi AD, Sivas.
**Gazi Üniversitesi Dişhekimliği Fakültesi Protetik Diş Tedavisi AD, Ankara. 1
C.Ü. DİŞHEKİMLİĞİ FAKÜLTESİ DERGİSİ 2002 CİLT:5 SAYI:1
Fs=
Fs: Transvers direnç Fe:Elastikiyet modülü Pm:Maksimum yük I:Destekler arası mesafe
2bh2 4bh3d
b:Test örneklerinin genişliği. h:Test örneklerinin kalınlığı d: Yük karşısındaki eğilme (fmm)
Geleneksel akrilik kullanılan gruplarda, fiberlı grubun ortalama transvers direnç değeri kontrol grubundan yüksekti. Ancak fark istatistiksel olarak anlamlı değildi.
Enjeksiyonlu akrilik gruplarında transvers di-renç değerleri bakımından kontrol grubu ve 6mm uzunluğunda %3 oranında fiber içeren grup ara-sında istatistiksel olarak anlamlı fark bulundu (p<0.05). Fiber içeren test örneklerinin ortalama transvers dirençleri kontrol grubundan kayda de-ğer şekilde yüksekli.
Her iki akrilikten elde edilmiş test örneklerinin ortalama elastikiyet modülü değerleri ve standart hataları tablo ll'de sunulmuş, grafik 2'de gösteril-miştir.
Geleneksel akrilik Enjeksiyonlu akrilik
Kontrol 23,91,27±118,3992 25,27 ,8 ±95,0164 6 mm %3 108.8±3,41 3285,73±83,9157 F=13,036 p=0,01 p<0,05 F=35,748 p=0 p<0,05
Sonuçlar SPSS programında %95 güvenilirlik seviyesinde değerlendirildi. Her iki akrilik türünde fiber ilavesinin etkileri tek yönlü ANOVA testi kulla-nılarak değerlendirildi. Aynı fiber içeriğine sahip iki akrilik ise Man Whitney U testi ile karşılaştırıldı.
BULGULAR
Her iki akrilik türü ile hazırlanmış örneklere ait ortalama transvers direnç değerleri ve standart sapmaları tablo l'de belirtilmiş ve grafik 1'de göste-rilmiştir.
Geleneksel akrilik Enjeksiyonlu akrilik
Kontrol 103,2±4,19 91 ,2 ±2,82 6 mm %3 108.8±3,41 117,6±2,92 F=1,075p=0,309 p>0,05 F=42,35 p=0 p<0,05 Tablo I. Geleneksel ve Enjeksiyonlu akrilik
transvers direnç değerleri
Tablo II. Geleneksel ve Enjeksiyonlu akrilik
elastikiyet modülü değerleri
Grafik 2. Geleneksel ve Enjeksiyonlu akrilik
elastikiyet modülü değerleri
Hem geleneksel hem enjeksiyonlu akrilik gruplarında, elastikiyet modülü değeri açısından, kontrol grubu ve 6mm uzunluğunda %3 oranında fiber içeren grup arasında istatistiksel olarak an-lamlı fark bulundu (p<0.05). Fiber içeren grupların elastikiyet modülü değerleri, kontrol gruplarından belirgin derecede yüksekti.
Her iki akrilik türünün fiber içermeyen ve 6 mm uzunluğunda %3 oranında fiber içeren grupla-rı birbirleri ile karşılaştıgrupla-rıldığında, aralagrupla-rındaki fark sometre cihazında 3 nokta yükleme testi yapıldı
(5mm/dk hızla). Cihazdan alınan kuvvet ve eğilme değerleri kullanılarak, aşağıdaki formüllerle trans-vers direnç ve esneme modülü değerleri hesaplan-dı.
3Pm.l Fe= I3Pm
3 3
Geleneksel ve Enjeksiyonlu akrilik transvers direnç değerleri
C.Ü. DİŞHEKİMLİĞİ FAKÜLTESİ DERGİSİ 2002 CİLT: 5, SAYI: 1
İstatistiksel olarak anlamsız bulundu.(p<0.05) TARTIŞMA
Protez kaidesi yapımında en yaygın kullanı-lan materyal akrilik rezindir.1'29'33 Akrilik rezinlerin dişhekimliğinde geniş kullanım alanı bulmasının nedenleri; kolay yöntemlerle elde edilmesi, tamiri-nin kolay, görünümünün estetik olması, ağızda şe-kil değiştirmemesi ve ucuz olmasıdır.29 Ancak bazı özellikleri henüz arzu edilen seviyede değildir. Özellikle darbe ve yorulma dirençleri düşüktür.29'33 Bu yüzden yapısını güçlendirmek amacıyla içine çeşitli fiberler katılmıştır. Cam fiberin PMMA'ın transvers direncini, esneme modülünü, yorulma di-rencini ve darbe didi-rencini geliştirmesi, estetik ol-ması ve yoğunluğu nedeniyle tepim aşaol-masında akrilik kenarlarına saçılmanın diğer fiberlerden da-ha az olması klinik kullanımda başarılı olmasına ve çok tercih edilmesine neden olmuştur.34'35
Akrilik protez kaidesi yapımında genellikle ge-leneksel mufla tekniği ve enjeksiyon sistemi uygu-lanmaktadır.
Geleneksel muflalama tekniği ucuz ve kolay olduğu için daha çok tercih edilmektedir.29 Enjeksi-yon tekniği ise muflalama işleminin vakit alması, özel ekipman gerektirmesi ve pahalı olması gibi dezavantajlarına karşın boyutsal değişime uğra-mamış, pörözsüz ve kompakt bir akrilik rezin kitlesi oluşturmaktadır. 33
Çalışmamızda ADA standartlarında28 belirtil-diği şekilde, 3 nokta yükleme testi kullanıldı. Bu testte iki destek arası meşale 50 mm'dir. Bu boyut total protezde maksiller molarlar arasındaki mesa-feyi temsil etmektedir.12 ADA standart No:12'ye göre transvers direnç örnekleri bir blok halindeki akrilikten kesilerek elde edilmektedir.28 Ancak biz çalışmamızda, fiber boyu ve oranının her örnekte standart olması için örnekleri tek tek hazırladık.
Uzun ve arkadaşlarının12 çalışmasında, carn fiberle güçlendirilmiş PMMA örneklerde, transvers direnç değerlerinde, gruplar arasında anlamlı bir fark bulunamadığı rapor edilmiştir. Buna karşın Vallittu ve arkadaşlarının34 yaptıkları çalışmada, cam fiberle güçlendirilmiş akrilik kaide plaklarının transvers dirençleri güçlendirilmemiş olanlarla kar-şılaştırıldığında anlamlı bir artış gözlendiği bildiril-miştir. Ayrıca Stipho da,23 kırpılmış cam fiberli otopolimerizan akrilikle tamir edilmiş test örnekleri-nin transvers dirençleriörnekleri-nin fibersiz olanla tamir edi-lenlerden daha yüksek olduğunu bildirmiştir.
Vallittu'nun36 ısı ile polimerize olan akrilikle yaptığı bir çalışmasında PMMA'ın E cam fiberle yeterli şekilde yapıştığı ve E cam fiberli bu akrilin transvers dirençlerinin kayda değer şekilde arttığı gösterilmiştir.
Keyf ve Uzun,25 çalışmalarında uzun iplik şeklindeki cam fiber ilavesinin Meliodent ve Impact
marka ısı ile polimerize olan akriliklerin transvers direncini anlamlı şekilde artırdığını, fiber ilavesinin QC 20'nin transvers direncini hafif azalttığını, an-cak bunun istatistiksel olarak anlamlı olmadığım bulmuşlardır. Yine aynı çalışmada fiber destekli akrilikle yapılan tamirin, fiber desteksiz akrilikle ya-pılandan istatistiksel olarak anlamlı şekilde yüksek transvers direnç gösterdiği bulunmuştur. Bu bulgu-lar çalışmamızı destekler niteliktedir.
Valiittu24'37 uzun iplik ve örgü, Kanie ve arkadaşları31 ise örgü şeklindeki fiberin, PMMA'ın elastikiyet modülünü arttırdığını rapor etmiştir. Ma-rei,30 geleneksel protez yapımında, kısa cam fiber kullanımının, elastikiyet modülünü arttırdığını bil-dirmiştir. Bu bulgular gelişigüzel dağılmış kısa cam fiber kullanılan çalışmamızın bulguları ile uyumludur.
Çalışmamızın ve yukarıda sayılan araştırma bulgularının doğrultusunda, hem geleneksel hem de enjeksiyonlu akrilik rezin içine cam fiber ilavesi-nin direnç ve esneme özelliklerine katkı sağladığı kanısına varıldı.
KAYMAKLAR
1. Mc Cabe JF. Applied Dentaf Materials. 7.Bd., Mass Publishing, London, 1994.
2. Darbat UR. Hugget R, Harrison A. DentLire fracture-A survey. Br Dent J 176.342-345, 1994.
3. Smith DC. The acrylic denture. Mechanical evaluation of mid line fracture. BrDentJ 110.257-267,1961.
4. Hargreaves AS. The prevaiance of fraclured dentures. Asurvey. Br Dent J 126:451-455, 1969.
5. Schreıber CK. Polymethylmethacrylate reinforced with carbonfibers. BrDentJ 130:29-30, 1971.
6. Skirvin DR, Vermilyea SG, Brady RE. Polymethylmet- hacrylate reinforcement effect on fatigue failure. Milıtary Med 147:1037-1040, 1982.
7. Manley TR, Bowman AJ, Cook M. Denture bases rein forced with carbon fibers. Br Dent J 146:25, 1979.
8. DeBoer J, Vermilya S, Brady RE. The effect of carbon fiber orientation on the fatigue resistance and bending propertı- es of two denture resins. J Prosthet Dent 51:119-121, 1984
9. Yazdanie N. Mahood M. Carbon fiber acrylic resin com- posite: An investigation of transvers strength. J Prosthet Dent 54:543-547, 1985.
10. Mullarky RH. Aranıid fiber reinforcement of acrylic appliances. J ClinOrthod 19:655-658, 1985.
11. Berrong İM, Weed RM. Young JM. Fracture resıstan- ce of Kavlar reinforced poly(methyl methacrylate) resin: A preli- minarystudy. IntJ Prosthodont 3:391-395, 1990.
12. Uzun G, Hersek N, Tinçer T. Effect of live woven fiber reinforcement on the impact and transvers strength of a dentu- re base resin. J. Prosthet Dent 81:616-620, 1999
13. Braden M, Davy M, Parker S. Ladizesky H, Ward M. Denture base poly(methyl methacrylate) reinforced with ultra- high modulus polyethylene fibres Br Dent J 164:109-113, 1998. 14. Clarke DA, Ladizesky NH, Chow TW. Acrylic resins reinforced with highly drawn linear polyethylene woven fib res.1 .Construction of upper dentures bases. Aust Dent J 37:394-399, 1992.
C.Ü. DİŞHEKİMLİĞİ FAKÜLTESi DERGİSİ 2002 CİLT: 5, SAYI: 1
three denture base resins reinforced with polyethylene fibers J Prosthet Dent 67:414-419, 1992.
16. Gutteridge L. The effect of including ultra-high modu- lus polyethylene fibre on the impact strength of acrylic resin. Bt Dent J 164:177-180, 1988.
17. Ladisesky NH, Pang MKM, Chow TW, Ward İM. Acr ylic resins reinforced with woven highly drawn linear polyethyle ne fibers. Mechanical properties and further aspects of denture constructıon. Aust Dent J 38:28-38, 1993.
18. Solnit GS. The effect of methyl methacrylate reinfor- cement with silane-treated and untreated glass libers. J Prost het Dent 66:310-314, 1991.
19. Vallittu PK, Lassila VP.Lappalainen R. Acrylic resin-fi- ber composite -Part l: The effect of fiber concentration on frac- ture resistance. J Prosthet Dent 71:607-612, 1994.
20. Vallittu PK. The effect of void space and polimerizati- on time on transverse strength of acrylic-glass fiber composite. JOral Rehabil 22:257-261, 1995.
21. Vallittu PK. Comparison of the in vitro fatigue resistan ce of acrylic resin removable partial denture reinforced with continuous glass fibers or metal wires. J Prosthodont 5:115- 121, 1996.
22. Stıpho HD. Effect of glass fiber reinforcement on so- me mechanıcal properties of autopolymerizing polymethyl met hacrylate. J Prothet Dent 79:580-584, 1998.
23. Stipho HD. Repair of acrylic resin denture base rein- forcedwith glass fiber. J Prosthet Dent 80:546-550, 1998.
24. Vallittu PK. Flexural properties of acrylic polymers re inforced with unidirectıonal and woven glass fibers. J Prosthet Dent 81:318-326. 1999.
25. Keyf F, Uzun G. The effect of glass fıbre-reinforce- ment on the transverse strength, deflection and modulus of elasticity of repaired acrylic resin. Int Dent J 50:93-97, 2000.
26. Vallittu PK, Narva K. Impact strength of a modified continuous glass fiber-polyfmethyl methacrylate). Int J Prostho dont 10:142-148, 1997.
27. Aitleri JV, Burstone CJ, Goldberg AJ, Patel AP. Longi- tudional clinical evalualion of fiber-reinforced composite fixed partial cfentures: A pilot study. J Prosthet Dent 71:16-22, 1994.
28. American National Standard / American Dental Asso- ciation / Specifıcalion No. 12. Denture Base Polymers, Council on Scientific Affairs American Dental Association, Chicago, USA. 1999
29. Çalıkkocaoğlu S. Tam Protezler, 3.baskı, Protez Aka demisi ve Gnatoloji Derneği Yayınları, 2. cilt, İstanbul, 1998.
30. Marei MK. Reinforcement of Denture Base Resin with Glass Fillers. J Prosthodont 8: 18-26, 1999.
31. Kanie T, Fuji,K, Arikawa H, Inoue K. Flexural properti es and impact strength of denture base polymer reinforced with woven glass fibers. DentMater 16:150-158, 2000.
32. Chen SY. Liang WM, Yen PS. Reinforcement of Acr ylic Denture Base Resin by Incorporation of Various Fibers J Bıomed Mater Res 53: 203-208, 200Î.
33. Nalbant L, Burgaz Y. Enjeksiyon Sistemi ve Konvansi- yonel Mufla Tekniği ile Hazırlanan Protez Kaide Materyallerinin su Emme ve Çözünürlük Oranlarının Değerlendirilmesi. AÜ Diş- hek Fak Der 17: 333-337, 1990.
34. Vallittu PK, Lassila VP, Lappalainen R. Transverse strength and fatigue of denture acrylic-glass fiber composite. DentMater 10:116-121, 1994.
35. Belvedere PC. Single-Sittıng, Fiber-Reinforced Fıxed Bridges For The Missing Lateral or Central Incisors in Adoles- cent Patıents. Dent Clin North America, 42: 665-682 1998.
36. Vallittu PK. Comparison of two different silane compo- unds used lor improving adhesion between fibres and acrylic denture base material. J Oral Rehabil 20: 533-539,1993.
37. Vallittu PK, Some aspects of the tensile strength of unidirectional glass fibre-polymethyl methacrylate composite used in dentures. J Oral Rehabil 25: 100-105, 1998.
Yazışma Adresi: Dr. N. Tülin POLAT CÜ Dişhekimliği Fakültesi
Protetik Diş Tedavisi Anabilim Dalı 58140 Sivas
Tel:0346 2191300/2783 E-posta: tulinpolat@yahoo.com
