FARKLI YAPIùTIRMA AJANLARI KULLANILARAK MøNE
YÜZEYøNE YAPIùTIRILAN SERAMøK ORTODONTøK
BRAKETLERøN KESME-BAöLANMA KUVVETLERøNøN
KARùILAùTIRILMASI: øN-VøTRO BøR ÇALIùMA
Comparison of shear bond strength of orthodontic ceramic brackets bonded by different bon-ding agents to enamel: An in-vitro study
Ça÷rÕ TÜRKÖZ* Emine ULUö KAYGISIZ*
Ça÷rÕ ULUSOY*
*
Gazi Üniversitesi Diú Hekimli÷i Fakültesi Ortodonti A.D. ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate the shear bond strength (SBS) of ceramic brackets bonded with resin modified glass ionomer cement (RMGIC), conventional composite resins and a newly developed flor-releasing composite resin.
Fifty-one maxillary first premolars were ran-domly divided into 3 groups. The teeth in the first group were bonded with Transbond XT, whereas the teeth in the second group were bonded with a one-step resin modified glass ionomer cement (RMGIC). Third group were bonded with Clearfil S3 Bond Plus. SBS tests were performed with a Universal testing machine.
The highest SBS value was calculated in the Clearfil S3 Bond Plus group (13,77±2,11 MPa)
and the lowest value was found in the RMGIC group (8,61±0.66 MPa).
Ceramic brackets showed adequate SBS when bonded with all types of adhesives compared in this study. Bonding of ceramic brackets with Clearfil S3 Bond Plus should be done with caution
due to its high SBS values which were close to enamel fracture limit.
Key Words: Orthodontic ceramic brackets, Shear bond strength, Adhesive remnant index
ÖZET
Bu çalÕúmanÕn amacÕ, konvansiyonel ya-pÕútÕrÕcÕ, rezin modifiye cam iyonomer siman ve yeni geliútirilen, flor salan kompozit bir rezinle
yapÕútÕrÕlan seramik braketlerin kesme-ba÷lanma kuvvetlerinin karúÕlaútÕrÕlmasÕdÕr.
Ellibir üst birinci küçük azÕ diúi rastgele 3 gruba ayrÕlmÕútÕr. Birinci gruptaki seramik braket-ler Transbond XT, 2. gruptakibraket-ler tek aúamalÕ rezin modifiye cam iyonomer siman (RMCIS), 3. grup-takiler ise Clearfil S3 Bond Plus kullanÕlarak diú
yüzeylerine yapÕútÕrÕlmÕútÕr. Kesme-ba÷lanma testleri Universal test cihazÕ kullanÕlarak gerçek-leútirilmiútir.
En yüksek ba÷lanma kuvveti, Clearfil S3
Bond Plus grubunda elde edilirken (13,77±2,11 MPa), en düúük ba÷lanma kuvveti ise RMCIS grubunda elde edilmiútir (8,61±0.66 MPa).
Bu çalÕúmada kullanÕlan seramik braket-ler, bütün yapÕútÕrÕcÕlar ile birlikte yeterli ba÷lan-ma kuvveti göstermiútir. Clearfil S3 Bond Plus ile
yapÕútÕrÕlan seramik braketlerin gösterdi÷i yüksek ba÷lanma kuvvetine ba÷lÕ olarak, klinik kullanÕm-da dikkatli olunmasÕ gerekmektedir. Zira, söküm sÕrasÕnda minede çatlak ve kÕrÕk oluúma riski bu-lunmaktadÕr.
Anahtar Kelimeler: Ortodontik seramik bra-ketler, Ba÷lanma kuvveti, ArtÕk adeziv indeksi
GøRøù
Metal braketler sabit ortodontik tedavide en çok kullanÕlan braketler olmasÕna ra÷men hastalar tarafÕndan estetik bulunmamaktadÕr. Son yÕllarda ortodonti hastalarÕ tedavilerinde
estetik braket kullanÕlmasÕnÕ daha çok talep etmektedirler. HastalarÕn artan estetik ihtiyaç-larÕnÕ karúÕlayabilmek için braket üreten firma-lar estetik çözümler üretmeye odaklanmÕúfirma-lar- odaklanmÕúlar-dÕr. Piyasaya ilk tanÕtÕldÕklarÕndan bu yana, se-ramik braketlerin dizaynlarÕ geliúmiú ve klinik performanslarÕ oldukça artmÕútÕr.
Braketleri diú yüzeyine yapÕútÕrmakta kul-lanÕlan adeziv sistemleri normal çi÷neme kuv-vetlerine ve ortodontik kuvvetlere karúÕ yeterli dayanÕklÕlÕ÷Õ sa÷lamalÕ ve braket söküm sean-sÕnda istenmeyen yan etkilere de yol açmama-lÕdÕr.2 Çok yüksek ba÷lanma kuvvetleri söküm sÕrasÕnda mine çatlaklarÕna ya da kÕrÕklarÕna yol açabileceklerinden dolayÕ arzu edilmemek-tedir.3 Ortodontik tedavi sÕrasÕnda ideal braket ba÷lanma kuvvetlerinin 6-8 MPa düzeyinde olmasÕ gerekti÷i ileri sürülmüútür.4 ødeal braket ba÷lanma kuvvetinin, minenin kÕrÕlma de÷eri olan 14 MPa’dan düúük olmasÕ gerekti÷i de bildirilmiútir.5 Redd ve Shivapuja6 çok sert bir materyalden üretilmiú olmalarÕndan dolayÕ se-ramik braketlerin söküm sÕrasÕnda bükülme veya kÕvrÕlma göstermedi÷ini; bu nedenle me-tal braketlere göre mine çatla÷Õ oluúturabilme riskinin daha fazla oldu÷unu bildirmiúlerdir. YapmÕú oldu÷u çalÕúmasÕnda Bishara7 da se-ramik braketlerin diú yüzeyi ile çok sÕkÕ bir ba÷lantÕ kuvveti oluúturdu÷u yönünde bulgula-ra ulaúmÕútÕr.
Bu in-vitro çalÕúmanÕn amacÕ, konvansi-yonel bir yapÕútÕrma sistemini, tek aúamalÕ re-zin modifiye cam iyonomer siman ve flor salan yeni bir yapÕútÕrma sistemini kullanarak, diú yüzeyine yapÕútÕrÕlan seramik ortodontik bra-ketlerin ba÷lanma kuvvetlerini incelemektir.
MATERYAL VE METOD
Ortodontik tedavi amacÕyla yeni çekilmiú 51 çürüksüz üst premolar diú toplanmÕú ve bak-teri üremesini engellemek için timol kristalleri (0.1%) ilave edilmiú distile suda oda sÕcaklÕ-÷Õnda saklanmÕútÕr. Diú yüzeyleri temizlenmiú ve flor içermeyen pomza tozu ile cilalanmÕútÕr. Diú yüzeyinde çatlak varlÕ÷Õ mikroskop altÕnda incelenmiútir.
ÇalÕúmada kullanÕlan premolar ortodontik seramik braketlerin (Avex Suite Cxi, Opal Or-thodontics, Ultradent, ABD) kaide yüzey alan-larÕ dijital bir kompas yardÕmÕyla (Mitutoyo,
Miyazaki, Japonya) 10,45 mm2 olarak ölçül-müútür.
Ellibir diú rastgele üç gruba ayrÕlmÕútÕr. Daha sonra bu diúler, mine-sement sÕnÕrÕna ka-dar 16x20 mm çapÕnda akrilik bloklara gö-mülmüútür (Orthocryl, Dentaurum, Ispringen, Almanya).
Birinci gruptaki örneklerin bukkal yüze-yine 15 saniye süresince %37’lik fosforik asit uygulanmÕú; 15 saniyelik su ile yÕkama iúlemi-nin ardÕndan hava úÕrÕngasÕ ile kurutulmuútur. Transbond XT primeri (3M Unitek, Monrovia, CA, ABD) hazÕrlanmÕú diú yüzeyine ince bir tabaka halinde uygulanmÕú ve 10 saniye bo-yunca LED ÕúÕk cihazÕ (Hilux LEDMAX4, Benlio÷lu Dental, Ankara, Türkiye) kullanÕla-rak polimerize edilmiútir. CihazÕn ÕúÕk yo÷un-lu÷u her 10 dakikada bir ölçülerek daima aynÕ úiddette güç kullanÕmÕ sa÷lanmÕútÕr. Polimeri-zasyon iúlemi boyunca cihazÕn üretti÷i güç hiçbir zaman 400 mW/cm2’nÕn altÕna inmemiú-tir. Transbond XT adeziv pasta, braketlerin zeminine yerleútirilmiú, braketler diú yüzeyin-de uygun pozisyona getirilerek hafifçe bastÕ-rÕlmÕú ve artÕk adeziv keskin bir küret yardÕ-mÕyla temizlenmiútir. Adeziv 20 saniye mezi-yal yönden ve 20 saniye distal yönden ÕúÕkla polimerize edilmiútir.
økinci gruptaki diúlere ise, tek aúamalÕ re-zin modifiye cam iyonomer siman (RMCIS) (Fuji Ortho LC, GC Europe, Leuven, Belçika) kullanÕlarak braket yapÕútÕrÕlmÕútÕr. Üreticinin talimatlarÕna uygun olarak diú yüzeylerinin ha-fif nemli olmasÕ sa÷lanmÕútÕr. RMCIS kapsülü amalgamatöre yerleútirilerek 10 sn. tritüre edilmiú ve kapsül içerisindeki bileúenlerin ak-tive olmasÕ sa÷lanmÕútÕr. Daha sonra kapsül uygulama tabancasÕna yerleútirilmiú ve braket-lerin arka yüzeyine yeteri kadar RMCIS ko-nulmuútur. Braketler diú yüzeyine hafifçe bas-tÕrÕlmÕú ve artÕk adezivin temizlenmesini taki-ben 10’ar saniye meziyal, gingival, distal ve oklüzal yönlerden ÕúÕkla polimerizasyon ya-pÕlmÕútÕr.
Üçüncü gruptaki örneklerin bukkal yüze-yine 15 saniye süresince %37’lik fosforik asit uygulanmÕútÕr; 15 saniyelik su ile yÕkama iúle-minin ardÕndan hava úÕrÕngasÕ ile kurutulmuú-tur. Clearfil S3 Bond Plus (Kuraray Medical Inc, Okayama, Japonya) primeri (3M Unitek,
Monrovia, CA, ABD) hazÕrlanmÕú diú yüzeyine ince bir tabaka halinde uygulanmÕú ve 5 saniye boyunca hafifçe hava ile kurutulmuútur. Primer tabakasÕ 10 saniye boyunca LED ÕúÕk cihazÕ (Hilux LEDMAX4, Benlio÷lu Dental, Ankara, Türkiye) kullanÕlarak polimerize edilmiútir. Transbond XT adeziv pasta, braketlerin zemi-nine yerleútirilmiú, braketler diú yüzeyinde uy-gun pozisyona getirilerek hafifçe bastÕrÕlmÕú ve artÕk adeziv keskin bir küret yardÕmÕyla temiz-lenmiútir. Adeziv 20 saniye meziyal yönden ve 20 saniye distal yönden ÕúÕkla polimerize edil-miútir.
Bütün gruplar 72 saat boyunca yeterli su emiliminin olmasÕ için 37qC’lik distile suda bekletilmiútir. Bilgisayar destekli universal test cihazÕ (Instron Corp, Norwood, MA, ABD) kullanÕlarak kesme ba÷lanÕm kuvvetleri ölçül-müútür. Ba÷lanma hatasÕ oluúana kadar cihazÕn kuvvet yükleme ucu dakikada 1 mm hÕzla
ha-reket etmiútir. Teste baúlamadan önce her bra-ketin kaidesi ile test cihazÕnÕn yükleme ucunun paralelli÷inin sa÷lanmÕú oldu÷u kontrol edil-miútir. Braketin koptu÷u andaki kuvvet de÷eri cihaza ba÷lanan bir bilgisayar yardÕmÕ ile kay-dedilmiútir. Kopma anÕndaki kuvvet de÷erleri Newton (N) cinsinden, oluúan stres ise, kuvvet de÷erinin her braketin kaide alanÕna bölünme-siyle elde edilen megapaskal (1 MPa = 1 N/mm2) cinsinden ölçülmüútür.
Braketler koptuktan sonra diúlerin yüzeyi 20x büyütme de÷erine sahip stereomikroskop (Discovery V8 Stereo, Carl Zeiss MicroIma-ging GmbH, Göttingen, Almanya) yardÕmÕyla incelenmiútir. Diúler üzerinde kalan artÕk ade-ziv, Årtun ve Bergland8 tarafÕndan tanÕmlanan ArtÕk Adeziv øndeksi (AAø) (Adhesive Rem-nant Index=ARI) kullanÕlarak sÕnÕflandÕrÕlmÕú-tÕr. Bu endeks Tablo I’de gösterilmiútir.
Tablo I: ArtÕk Adeziv øndeksi (AAø): (Adhesive Remnant Index = ARI)
De÷erler Kriterler TanÕmlama
AAø 0 Diú yüzeyinde hiç adeziv kalmamÕútÕr ( 10%) Mine - siman aralÕ÷Õnda kopma oluúmuútur. AAø 1 Diú yüzeyinde %50’den daha az adeziv kalmÕútÕr.
Karma kopma oluúmuútur. AAø 2 Diú yüzeyinde %50’den daha fazla adeziv kalmÕútÕr.
AAø 3 Tüm adeziv diú yüzeyinde kalmÕútÕr (!90%) Braket - siman aralÕ÷Õnda kopma oluúmuútur.
østatistik: Kolmogorov-Smirnov
norma-lite ve Levene varyans homojenite testleri ile verilerin normal da÷ÕldÕ÷Õ ve varyansÕn homo-jen oldu÷u belirlendikten sonra gruplar, ANO-VA ve bunu takiben Tukey post-hoc testi ile karúÕlaútÕrÕlmÕútÕr. AnlamlÕlÕk de÷eri p<0.05 olarak belirlenmiútir.
BULGULAR
Newton (N) cinsinden ölçülen braket kopma verileri, gruplarÕn braket kaide
alanlarÕ-na bölünerek megapaskal (MPa) cinsinden kesme ba÷lanma de÷erleri hesaplanmÕútÕr. GruplarÕn kesme ba÷lanma kuvvetlerine ait ta-nÕmlayÕcÕ de÷erler Tablo II’de gösterilmekte-dir. østatistiksel analizler, tüm gruplarÕn kesme ba÷lanma kuvvet de÷erlerinin anlamlÕ düzeyde farklÕ oldu÷unu göstermektedir (P<0.001) (Tablo II).
Tablo II: Gruplara ait tanÕmlayÕcÕ de÷erler
N Ortalama (MPa) SD Min Maks P*
Grup 1 17 12,18 1,11 9,98 14,20 A
Grup 2 17 8,61 0,66 7,69 9,73 B
Grup 3 17 13,77 2,11 10,20 17,70 C
N: SayÕ; SD: Standart deviasyon; MPa: Megapaskal.
Grup 1, Transbond XT; Grup 2, RMCIS; Grup 3, Clearfil S3 Bond
En yüksek ortalama kesme ba÷lanma kuvvet de÷eri Clearfil S3Bond Plus adeziv sis-teminin kullanÕldÕ÷Õ 3. grupta (13,77±2,11 MPa) ölçülmüútür. En düúük de÷erin ise, RMCIS’Õn kullanÕldÕ÷Õ 2. gruba (8,61±0.66 MPa) ait oldu÷u saptanmÕútÕr.
Tablo III’te AAø skorlarÕnÕn gruplara göre da÷ÕlÕmÕ gösterilmiútir. Tüm gruplarda karma kopma tabloya hakimken, 3. Grupta AAø0 sko-runa sahip diú olmadÕ÷Õ gözlemlenmiútir.
Tablo III: ArtÕk Adeziv øndeksi (AAø) skorlarÕnÕn gruplara göre da÷ÕlÕmÕ ARI Skoru Grup 1 (Diú adedi) Grup 2 (Diú adedi) Grup 3 (Diú adedi) 0 1 3 0 1 7 5 5 2 5 7 8 3 4 2 4
Grup 1, Transbond XT; Grup 2, RMCIS; Grup 3, Clearfil S3 Bond
TARTIùMA
Yeni adeziv ve braket sistemleri kullanÕla-rak in-vitro ortamda yapÕlan ba÷lanma kuvveti çalÕúmalarÕ, bu ürünlerin seçimi konusunda klinisyenlere yardÕmcÕ olmayÕ amaçlamakta-dÕr.9
Her ne kadar seramik braketler estetik özellikleri ve klinik performanslarÕ ile göz dol-dursalar da söküm sÕrasÕnda mine kÕrÕ÷Õna yol açabilmeleri nedeniyle birçok ortodontistin ka-fasÕnda soru iúareti oluúturmaktadÕrlar. Uysal ve ark.1 seramik braketlerin aúÕrÕ ba÷lanma kuvvetlerini azaltabilmek için geleneksel asitle pürüzlendirme iúlemi yerine self-etch pürüz-lendirme sistemlerini önermiúlerdir. AynÕ so-runa bir çözüm olabilmesi düúüncesiyle yeni geliútirilen amorf kalsiyum fosfat içerikli ya-pÕútÕrÕcÕlarÕn kullanÕmÕ da önerilmektedir.10 Li-teratür incelemesi yapÕldÕ÷Õnda, bu çalÕúmada kullanÕlan flor salan Clearfil S3 Bond Plus ile braket ba÷lanma kuvvetlerinin incelendi÷i bir çalÕúmaya rastlanmamÕútÕr. ÇalÕúma sonuçlarÕ incelendi÷inde tüm yapÕútÕrma sistemlerinin yeterli ba÷lanma kuvvetleri oluúturduklarÕ gö-rülmektedir.
ÇalÕúmamÕzÕn sonuçlarÕna bakÕlacak olur-sa, Clearfil S3 Bond Plus ile elde edilen 13,77±2,11 MPa’lÕk ba÷lanma de÷eri minenin kÕrÕlma de÷erine oldukça yakÕndÕr. Bu nedenle bu ürünün sadece çok sÕk braket kopmasÕ ile karúÕlaúÕlan vakalarda ya da amelogenesis veya florozis gibi dental rahatsÕzlÕklarÕ olan birey-lerde kullanÕlmasÕ daha do÷ru olabilir. Kon-vansiyonel yapÕútÕrma ajanÕ olan Transbond XT ve RMCIS ile yapÕútÕrÕlan braketlerin diúe
ba÷lanma de÷erleri ise klinik olarak önerilen de÷erlerdedir.
RMCIS’Õn polimerizasyon süresi üretici tarafÕndan braketin her dört tarafÕndan 10’ar saniye olmak üzere 40 saniye olarak belirlen-miútir. Her ne kadar kompozit adeziv sistemi üreten firma 20 saniye ÕúÕk uygulamasÕnÕn ye-terli oldu÷unu belirtse de, bu çalÕúmada 4 grup-ta da toplam 40’ar saniyelik bir süre boyunca ÕúÕk uygulanarak hem eksik polimerizasyon oluúmasÕnÕn önüne geçilmeye hem de gruplar arasÕnda standardizasyon sa÷lanmaya çalÕúÕl-mÕútÕr.
Flor salan bir RMCIS olan Fuji Ortho LC ile yapÕútÕrÕlacak seramik braketlerin yeterli kesme ba÷lanma kuvvetlerine sahip olmasÕnÕn yanÕsÕra, özellikle uzun süreli ortodontik teda-vilerde oluúabilecek mine dekalsifikasyonlarÕ ve diú çürü÷ü gibi komplikasyonlarÕn önlen-mesinde faydalÕ olabilece÷i düúünülmüútür.
øn-vitro çalÕúmalarÕn sonuçlarÕ klinis-yenler tarafÕndan dikkatle de÷erlendirilmelidir. A÷Õz içi ortamÕn nemi, oral kavite içerisindeki sÕcaklÕk ve pH, farklÕ yönlerden gelebilen çi÷-neme basÕnçlarÕ, hastanÕn hijyeni ve dental plak varlÕ÷Õ gibi faktörler laboratuvar ortamÕn-da tam anlamÕyla simüle edilememektedir. Ay-rÕca çekilen diúlerin saklama úartlarÕ, diú seçim kriterleri, diúlerin yüzey morfolojileri, yüzey pürüzlendirme metodlarÕndaki farklÕlÕklar, kul-lanÕlan braketlerin tipi ve kulkul-lanÕlan adezivlere ait de÷iúimler de in-vitro testlerin sonuçlarÕ arasÕndaki farklÕlÕklarÕn sebepleri arasÕnda gös-terilebilir.11-13
Bu çalÕúmada kullanÕlan seramik braket-ler, bütün yapÕútÕrÕcÕlar ile birlikte yeterli ba÷-lanma kuvveti göstermiútir. Clearfil S3 Bond Plus ile yapÕútÕrÕlan seramik braketlerin göster-di÷i yüksek ba÷lanma kuvvetine ba÷lÕ olarak, klinik kullanÕmda dikkatli olunmasÕ gerekmek-tedir. Zira, söküm sÕrasÕnda minede çatlak ve kÕrÕk oluúma riski bulunmaktadÕr.
KAYNAKLAR
1. Uysal T, Ustdal A, Kurt G. Evaluation of shear bond strength of metallic and ceramic brackets bonded to enamel prepared with self-etching primer. Eur J Orthod 2010;32: 214-8.
2. Ryu C, Namura Y, Tsuruoka T, Hama T, Kaji K, Shimizu N. The use of easily de-bondable orthodontic adhesives with ceramic brackets. Dent Mater J 2011; 30: 642-7.
3. Millett DT, Glenny AM, Mattick RCR, Hickman J, Mandall NA. Adhesives for fixed orthodontic bands. Cochrane Database of
Sys-tematic Reviews. 2007; doi:10.1002/14651858.CD004485.pub3.
4. Reynolds IR. A review of direct ortho-dontic bonding. Br J Orthod 1975;2:171-8.
5. Turgut MD, Attar N, Korkmaz Y, Gokcelik A. Comparison of shear bond strengths of orthodontic brackets bonded with flowable composites. Dent Mater J 2011;30:66-71.
6. Redd TB, Shivapuja PK. Debonding ceramic brackets: effects on enamel. J Clin Orthod 1991;25:475-81.
7. Bishara SE. Ceramic brackets and the need to develop national standards. Am J Ort-hod Dentofacial Orthop 2000;117:595-7.
8. Artun J, Bergland S. Clinical trials with crystal growth conditioning as an alterna-tive to acid-etch enamel pretreatment. Am J Orthod 1984;85:333–40.
9. Öztaú E, Ba÷delen G, KÕlÕço÷lu H, UlukapÕ H, AydÕn ø. The effect of enamel ble-aching on the shear bond strengths of metal and ceramic brackets. Eur J Orthod 2012;34:232-7.
10. Uysal T, Ustdal A, Nur M, Catalbas B. Bond strength of ceramic brackets bonded to
enamel with amorphous calcium phosphate-containing orthodontic composite. Eur J Ort-hod 2010;32:281-4.
11. Mirzakouchaki B, Kimyai S, Hydari M, Shahrbaf S. Effect of self-etching pri-mer/adhesive and conventional bonding on the shear bond strength in metallic and ceramic brackets. Med Oral Patol Oral Cir Bucal 2012;17:e164-70.
12. Habibi M, Nik TH, Hooshmand T. Comparison of debonding characteristics of metal and ceramic orthodontic brackets to enamel: an in-vitro study. Am J Orthod Dento-facial Orthop 2007;132:675-9.
13. Theodorakopoulou LP, Sadowsky PL, Jacobson A, Lacefield W Jr. Evaluation of the debonding characteristics of 2 ceramic brac-kets: an in vitro study. Am J Orthod Dentofa-cial Orthop 2004;125:329-36.
øletiúim:
Dr. Ça÷rÕ TÜRKÖZ
Adres: Gazi Üniversitesi Diú Hekimli÷i Fakültesi 06510 Emek Ankara
Tel: 0 (312) 2034307
