Skjuvbindningsstyrkan mellan tand och zirkoniumdioxid hos två dentala cement: Ceramir Crown&Bridge och RelyX Unicem

Skjuvbindningsstyrkan mellan tand och zirkoniumdioxid hos två dentala cement: Ceramir Crown&Bridge och RelyX Unicem Av Josefine Forsberg Nina Kiviharju Handledare: Fadi El-Homsi, Tandtekniker, PhL Tandteknikerutbildningen, Institutionen för odontologi, Karolinska Institutet Krister Svensson, Tandläkare, Med Dr Avdelningen för oral rehabilitering, enheten för protetik, Institutionen för odontologi, Karolinska Institutet

2 Abstract Fixed prosthetic constructions are exposed to different types of forces during function. The luting cement in the interface of the prosthetic construction and the tooth are subjected mainly to shear forces causing potential failure. New luting cements are constantly launched on the market; meanwhile there is a lack of adequate studies supporting their reliability. Aim The objective of this study was to compare the shear bond strength between the tooth and a zirconium dioxide cylinder between one commonly used material (RelyX Unicem) and a new material (Ceramir Crown&Bridge) used on ceramics. Methods Twenty extracted human premolars were randomly divided into two groups of ten teeth each. All teeth were embedded in gypsum type IV and grinded buccaly to create a flat surface of dentine. A zirconium dioxide cylinder, with Ø 3mm and a thickness of 2mm, was cemented onto the buccal surface using RelyX Unicem for one group and Ceramir Crown&Bridge for the other. After 48 hours of tempered storage in artificial saliva a shear bond strength test was performed using a Universal testing machine. The results were statistically analyzed in an unpaired Student s t-test. The fracture surfaces were analyzed according to Adhesive Remnant Index (ARI). Results The mean shear bond strength for RelyX Unicem was significantly higher (53.7 ±23.2MPa) than for Ceramir Crown&Bridge (26.7 ±8.18MPa) (P=0.0027). The ARI analysis showed a majority of mixed type fractures in both groups. Conclusions RelyX Unicem has significantly higher shear bond strength compared to Ceramir Crown&Bridge when a ceramic cylinder of zirconium dioxide was luted to dentine of the teeth.

3 Sammanfattning Fasta protetiska konstruktioner utsätts för många olika typer av krafter vid normal funktion såsom bitning och tuggning. Cementlåset mellan tand och protetisk ersättning är i stor utsträckning utsatt för skjuvkrafter vilket kan orsaka retentionsförlust som innebär lossnande av ersättningen. Nya cement lanseras ständigt på marknaden, emellertid saknas adekvata studier som stödjer deras tillförlitlighet. Syfte Syftet med denna studie var att jämföra bindningsstyrkan mellan tand och en zirkoniumdioxidcylinder med hjälp av ett skjuvtest hos två cement som används vid cementering av helkeramer, ett väl beprövat (RelyX Unicem) och ett nyligen lanserat (Ceramir Crown&Bridge). Metod Tjugo extraherade humana premolarer delades slumpmässigt in i två grupper om tio tänder. Samtliga tänder bäddades in i typ IV gips och en plan yta slipades buckalt, in i dentinet. En zirconiumdioxidcylinder, Ø 3mm och tjockleken 2mm, cementerades på buckalytan med RelyX Unicem i den ena gruppen och med Ceramir Crown&Bridge i den andra. Efter 48 timmars tempererad förvaring i oorganisk salivlösning utfördes ett skjuvtest i en Universal testapparat. Resultaten jämfördes statistiskt med hjälp av ett oparat Student s t-test. Därefter analyserades brottytorna enligt Adhesive Remnant Index (ARI). Resultat Medelvärdet för skjuvbindningsstyrkan var signifikant högre för RelyX Unicem (53.7 ±23.2MPa)) jämfört med Ceramir Crown&Bridge (26.7 ±8.18MPa) (P=0.0027). Analys enligt ARI uppvisade en majoritet av blandade brott i båda testgrupperna. Slutsats RelyX Unicem visar signifikant högre skjuvbindningsstyrka jämfört med Ceramir Crown&Bridge när en zirconiumdioxidcylinder var cementerad till dentin.

4 Författarnas insats Tillsammans har vi gjort bakgrundsstudier i form av artikelsök, kontaktat företag och läst produktinformation om de ingående cementen. Studien utformades i samråd med våra handledare. Slutligen skrev vi tillsammans hela artikeln. För att undvika felkällor har samma person utfört ett helt delmoment och den andra personen agerat granskare under så väl förberedelser som under själva skjuvtestet. Dessutom har en pilotstudie utförts. Nina utförde delmomenten: Blandning av gips, slipning av gipskomponenten, aluminiumoxid-sandblästring och ångblästring av zirkoniumdioxidcylindrar, cementering, montering av provkroppar i Universal testing machine Autograph. Josefine utförde delmomenten: Försänkning av tänderna vid gipsinbäddning, slipning av buckalyta in i dentin, blandning av cementen, manövrering av dataprogrammet som används vid skjuvtest, mikroskopanalys av brottyta på cylinder och tand efter utfört skjuvtest.

5 Bakgrund Cement är spröda och hårda material som inom tandvården används till att retinera dentala konstruktioner så som kronor, broar, brackets m.m till tanden. Ett cement utgörs av två komponenter som bildar ett matrix då de blandas. Det finns olika typer av cement som klassificeras antingen beroende på dess komponenter eller på dess typ av matrix. Dessa cementtyper har olika egenskaper och lämpar sig därför till olika användningsområden. Ett lämpligt val av cement har stor betydelse för konstruktionens hållfasthet men det är bara en av flera viktiga faktorer. Rimliga krav som generellt ställs på cement är bland annat låg upplösningsbeständighet, goda mekaniska egenskaper, frakturseghet, goda hanteringsegenskaper, biokompatibilitet och filmtjocklek (1,2). Rekommenderad filmtjocklek kan diskuteras men i enlighet med ISO 9917-1 anges den vara 25 µm för resincement. I en annan studie föreslås accepterad filmtjocklek för resincement vara cirka 10-100 µm och för zinkfosfatcement 25-40 µm (2). Andra parametrar att ta hänsyn till är preparationens och den protetiska rekonstruktionens utformning, operatörens skicklighet, patientrelaterade faktorer såsom kariesrisk, kost, individuella bitkraften et cetera. I genomsnitt har den maximala bitkraften i molarområdet uppmätts vara 400-500N (3). Där av borde ogynnsam belastning så som skjuvkrafter sannolikt resultera i en större kraftutveckling. Vid protetiska rekonstruktioner ökar således påfrestningen på bland annat cementlåset vilket i praktiken kan leda till retentionsförlust. Fosfatcement har funnits i över hundra år på marknaden och används i stor utsträckning än idag. Senare utvecklades tvåkomponentscement och adhesiva cement. Användningsområdena varierar och olika cement lämpar sig för olika konstruktionsmaterial. Under de senaste åren har det tillkommit en mängd nya cement på marknaden som används vid cementering av helkeramer. Trots detta finns det få komparativa studier gjorda inom detta område som trots allt spelar en stor roll för olika typer av protetiska konstruktioners hållbarhet. Med den bakgrunden är det svårt för praktiserande tandläkare att enkelt kunna jämföra cements bindningsstyrka (2,4). Det finns flera cement på marknaden som rekommenderas till helkeramer, bland annat RelyX Unicem, Ceramir Crown&Bridge, Multilink, Panavia 21 och Ketac Cem (5,6,7,8).

6 Ceramir Crown&Bridge är ett relativt nytt cement som har funnits på den svenska marknaden sedan 2009. Produkten har fått stort kommersiellt utrymme under det senaste året med annonsering i bland annat tandläkartidningen och gratisprover som skickats ut till ett stort antal tandläkare. RelyX Unicem är ett mycket beprövat cement som flitigt använts i många olika typer av studier (5,7,9,10). 3M ESPE lanserade cementet i september 2002. RelyX Unicem RelyX Unicem är ett självbondande, dualhärdande resincement till permanent cementering av inlägg, onlays, kronor och broar i keramik, metall eller komposit samt till stift och gjutna pelare. Cementet rekommenderas ej till fasader och etsbroar. Tillverkaren 3M ESPE uppger att vid bruk av cementet är bonding och conditioner inte längre nödvändigt. Enligt 3M ESPE frisätter RelyX Unicem fluoridjoner och karaktäriseras bland annat av en hög dimensionsstabilitet och en hög grad av adhesion till tandsubstans (11). Sammansättningen av RelyX Unicems resinmatrix består av fosforsyra och modifierade metakrylatmonomerer. Genom polymerisation bildar monomererna en korsbunden cementmatrix som ger hög mekanisk och dimensionell stabilitet. Komplexets fosforsyragrupp interagerar med tandens yta och underlättar själv-adhesion. RelyX Unicem innehåller både silaniserad och alkaliserad filler. Vid stelning ger silaniserad filler bindning till monomererna och alkaliserad filler höjer ph genom neutralisering av kvarvarande fosforsyragrupper. RelyX Unicem ändrar automatiskt ph-värde vid stelning och övergår från att vara hydrofilt till hydrofobt. Därmed minskar upplösligheten och förmågan att ta upp vatten, egenskaper som bidrar till god långvarig stabilitet med stor betydelse för lyckad cementering av helkeramer enligt 3M ESPE (11). I RelyX Unicem produktdatablad inkluderar 3M ESPE ett flertal studier där cementet testades med avseende på skjuvkrafter (9,10,11). I en av studierna cementerades zirkoniumdioxidcylindrar mot CoCr-cylindrar, som genomgick termocyklisk behandling och därefter skjuvtester (9). Både ljushärdning och självhärdning av cementet testades. Bindningsstyrkan hos RelyX Unicem efter 24 timmar uppmättes till 21.7 ± 4 och efter termocyklisk behandling 26.7 ± 5. I en annan av studierna som medföljer produktdatabladet testas RelyX Unicem med avseende på skjuvkrafter 24 timmar efter cementering i 37 C vattenbad samt efter 14 dagar med termocyklisk behandling (10).

7 Studien utformades så att en cementgrupp ljushärdades och en cementgrupp självhärdades. Bindningsstyrkan till dentin och emalj uppmättes till 6.5 ± 3.2MPa respektive 6.2 ± 2.0MPa och försämrades inte efter termocyklisk behandling. I en opartisk studie jämfördes RelyX Unicem med ett flertal andra cement med avseende på skjuvbindningsstyrka, uppmättes bindningsstyrkan hos RelyX Unicem till 10.8MPa, vilket var näst högst av de testade cementen, och cementet ansågs vara ett bra alternativ vid cementering av konventionella helkeramer och keramer som klarar hög belastning (5). Ceramir Crown&Bridge Ceramir Crown&Bridge klassas som ett biokeramiskt dentalcement för permanent cementering av konventionell protetik, kronor och broar i helkeramer samt keramer med kärnförstärkt innerhätta. Cementet är självhärdande och kräver ingen torrläggning eller förbehandling (6). Huvudkomponenterna i pulvret respektive vätskan är kalcium-aluminat och vatten. Stelningen sker genom en kemiskreaktion och är självhärdande. Tillverkaren Doxa AB menar att Ceramir Crown&Bridge är en ny klass av dentalt material som särskiljer sig från de befintliga huvudklasserna exempelvis resiner och glasjonomerer, men även från andra vattenbaserade cement, exempelvis fosfatcement. Tillverkaren uppger att idén till utvecklingen av detta cement är att skapa harmoni i munnen genom att efterlikna hydroxylapatits kemiska uppbyggnad, förmåga att remineralisera tandytan och att skapa kontaktytor utan varken termiska eller mekaniska spänningar. Vidare menar tillverkaren att dess unika egenskaper fås genom att cementet klassas som en kemiskt bunden keram där man utnyttjar nanoteknologin. När materialet härdas vid reaktion med vatten löses det upp för att till slut återkristalliseras som nanokristallina hydrat. Dessa faser binds till varandra och skapar ett basiskt ph-värde (6). Infästningen till tanden sker genom nanostrukturell integration och tillhör därigenom Nanostrukturellt Integrerade Biokeramer (NIB). Denna nanostrukturella egenskap gör att materialet inte krymper jämfört med exempelvis resinkompositer. Tillverkaren uppger att cementet är biokompatibelt genom att det har en unik förmåga att försegla gränsytan till tandvävnaden samt att förutsättningar skapas för att bildning av hydroxylapatit kan ske i och på anslutningen till materialytan (6). Doxa AB presenterar i sitt faktablad på deras hemsida (6) en jämförelse av retention hos RelyX Unicem och Ceramir Crown&Bridge där det påstås att Ceramir Crown&Bridge har likvärdiga om inte bättre

8 retentionsegenskaper. I försöket hade man cementerat kronor på preparationer med överdriven konvergensvinkel (6). Det presenteras ingenfakta om hur studien gått till vilket är värt att notera. Alltså vet vi inte om studien är vetenskapligt dokumenterad och ingen tydlig metod för att kunna reproducera studien finns. Vidare skriver Doxa AB att de utfört skjuvtester där zirconiumdioxidcylindrar cementerats med Ceramir Crown&Bridge och medelvärdet av testresultatet visade bindningsstyrka på 8,2MPa (6). Inte heller här finns någon beskrivning av studien redovisad. Syfte Syftet med denna studie är att jämföra bindningsstyrkan mellan tand och zirkoniumdioxid hos två cement med hjälp av ett skjuvtest. Etiska överväganden Ingen etisk prövning utfördes även om biologiskt material i form av tänder från människa hanterades i studien. Tändernas ursprung kunde ej härledas till den människa som tanden inhämtats från då endast information om extraktionsdatum, tandnummer och ålder angivits. Inte heller behandlaren var känd. Tänderna inhämtades efter extraktion inför ortodontisk behandling om personen inte ville behålla tanden och om personen godkände att tanden fick ingå i en studie. Enligt etikprövningsnämndens bestämmelser bör bruk av biologiskt material som kan spåras till donator etikprövas och därför beslutades att ingen etikprövning var nödvändig i denna studie (12). Material och Metoder Testerna genomfördes som en randomiserad in vitro-studie och enligt den internationella ISO-standarden (13). En standardiserad provkropp bestående av en zirconiumdioxidcylinder, cementerad till en gipsinbäddad human premolar genomgick ett skjuvtest, där xirconiumdioxidcylindern avlägsnades från tandytan den var cementerad till. En mejselformad tryckanordning placerades på zirkoniumdioxidcylindern. Mejseln sänktes sedan ned tills brott uppstod. Kraft vid brott i Newton registrerades i en kraft-töjnings graf. För att räkna ut bindningsstyrkan( b) i MPa (Newton/mm ) dividerades mätvärdet (kraft vid brott, N) med zirkoniumdioxidcylinders area (mm2).

9 b= F/A Material För att kunna mäta bindningsstyrkan med hjälp av ett skjuvtest användes i tabell 1 och 2 angivna material, utrustning och hjälpmedel. Tabell 1. Material som användes i studien. Material Fabrikat, specifikation Zirconiumdioxidcylindrar Okänt fabrikat Material Fabrikat, specifikation Tänder Premolarer från människor i åldrarna 13- Zirconiumdioxidcylindrar 19år. Okänt fabrikat Tänder Gips för inbäddning Cement 1 Gips för inbäddning Cement 2 Vemix Premolarer stone-gips, typ från IV människor V/P-tal:24ml/100g. i Tillverkare: åldrarna Kerr 13-19år. Italia S.r.l, Blandade LOT: 4127882. kön. RelyX Unicem, 3M ESPE, LOT:456817, REF: 56818, Vemix Tyskland stone-gips, typ IV V/Ptal:24ml/100g. Crown&Bridge, Doxa AB, Ceramir LOT:100601, Tillverkare: REF:40018;Sverige Kerr Italia S.r.l, LOT: 4127882. Borttaget: Borttaget: Material... Formaterat Formaterat: Svenska (Sverige) Formaterat: Svenska (Sverige) Formaterat: Svenska (Sverige) Formaterad tabell Borttaget: Tabell 1. 2. Utrustning Material som och användes hjälpmedel i studien. som användes i studien. Utrustning och hjälpmedel Fabrikat, specifikation Formaterad tabell Gipsslip Renfert MT2,Tyskland Tabell Konusslip 2. Utrustning och hjälpmedel KaVo som 9, användes No. 6417100, i studien. type 915, Tyskland 15000 varv/min Slippapper Medelgrov konisk avhuggen preparationsdiamant Aluminiumoxidbläster Alu-oxid Ångbläster Universal testing machine autograph Norzon R822, kornstorlek 120 på trissa (Ø 30mm) Jota, 852 RA 016, LOT: 540974 Schweiz Renfert, Ser.no.A 00885, Tyskland Dental Grossisten,125my, Sverige Fino jetstream, No.26183.B1.1398, Tyskland Shimadzu corporations, No. 130103600705, Japan Lastcell 100kN, Shimadzu corporations, No. 83736, japan Mikroskop Nikon digital camera DXM 1200, No. 00718, Japan

10 Genomförande Borttaget: Sidbrytning TÄNDER Totalt användes 20st extraherade premolarer från unga friska individer (13-19 år) som fått dem extraherade för planerad ortodonti på Avdelningen för pedodonti vid Institutionen för odontologi, Karolinska Institutet. Samma urvalskriterier gällde för alla tänder: -ej restaurerade -ej rotfyllda -ej karierade -ej frakturerade -ej underminerade De extraherade tänderna samlades in under en tidsperiod av 1-6 månader innan försöket utfördes. En mall lämnades ut på kliniken med en ingående beskrivning av tändernas hantering efter extraktion så insamlingen skedde på ett likvärdigt sätt. Omedelbart efter extraktion sköljdes tänderna i rikligt med vatten och vävnadsrester och blod avlägsnades. Tänderna lades därefter i en glasrör med kranvatten, kranvatten användes för att underlätta för operatören vid insamlingen av tänder, och locket tätades med paraffinfilm. Röret märktes med patientens ålder, extraktionsdatum och tandnummer. Burken förvarades därefter i kylskåp, +4-8 C. Samtliga tänder förvarades i vatten i minst 12 timmar innan slipning i dentinet enligt ISO (13). Vattnet byttes kontinuerligt för att minimera tillväxten av mikroorganismer. INBÄDDNING Tänderna förbereddes för cementering och test enligt nedan. För att minska felkällorna genomfördes respektive moment av samma person och den andra utgjorde granskare. Alla premolarer bäddades in i typ IV-gips upp till emalj-cementgränsen med hjälp av en plexiglascylinder (3x3 cm). Tanden placerades manuellt i gipset så centralt som möjligt med buckalytan parallell med cylinderns höjdaxel. Gipset tilläts stelna under en plastkupa med en fuktig pappersservett i minst en timme. Plastcylindern slitsades sedan upp och separerades från gipset. Därefter tillslipades alla gipscylindrarna med en gipsslip och konstant vattenkylning till en rektangulärformad sockel med motstående parallella ytor, så att parallellitet erhölls mellan ocklusalyta och sockelns

11 botten, tandens buckalyta och gipsets parallella yta mot tandens buckalyta samt gipsets parallella yta mot tandens lingualyta. Gipssockeln skulle ha räta hörnvinklar så att parallellitet uppnåddes mellan dess olika ytor i förhållande till tandens buckalyta ( Fig. 1). Varje provkropp märktes med ett inristat nummer som användes genom hela studien. Fig,1. Tand inbäddad i gipssockel med räta hörnvinkalar och parallella ytor med tandens buckal- och lingualyta. Buckal vy. SLIPNING OCH YTBEHANDLING AV TAND Efter slipningen av gipssockeln förvarades tänderna i ett 23 C vattenbad för att förhindra uttorkning. I nästa steg fixerades en provkropp åt gången i en tving med dess buckalyta parallell mot slippappret så endast ett förningsplan existerade. Den buckala ytan skulle vara parallell med provkroppens längdaxel, eventuellt korrigerades gipssockeln ytterligare vid detta tillfälle. Buckala ytan hos alla premolarer tillslipades platt med en area som översteg zirkoniumdioxidcylinderns area i så ytligt dentin som möjligt d.v.s. närmast emaljen. Den plana ytan i dentinet erhölls genom slipning under konstant vattenkylning med sandpapper fäst på en trissa monterad i en konusslip (Fig.2). Fig.2. Provkroppen fixerad i ett skruvstäd och redo för buckal preparation av tanden med hjälp av sliptrissa på konusslipens handstycke. Detta var nödvändigt för att initialt erhålla en plan grovslipad yta. Slutgiltiga slipningen skedde med en medelgrov avhuggen konisk preparationsdiamant så att en yta med samma struktur som hos en verklig preparation erhölls. Slipning skedde till dess att en plan dentinyta erhölls som var parallell med gipsets motsvarande lingualyta för att möjliggöra cementering på en plan yta. För optimal slipning fick ej en dentinhylla skapas cervikalt då detta kan påverka testresultatet. Riklig vattenkylning är

12 av yttersta vikt vid slipning då dentin är känsligt för uttorkning samt för att förhindra överhettning. Samtliga provkroppar förvarades i 23 C vattenbad fram till cementering för att förhindra uttorkning. I studien användes 20 stycken zirconiumdioxidcylindrar med diametern 3x3mm och höjden 2mm dock av ett anonymt fabrikat. Puckarna genomgick aluminiumoxidblästring och ångblästring för att säkerställa en ren yta. Tänderna delades in slumpmässigt i 2 olika testgrupper, en för Ceramir Crown&Bridge och en för RelyX Unicem. Då två tänder från samma individ förekom fördelades de i olika grupper. CEMENTERING Efter slipning cementerades i rumstemperatur (23±2 C) en zirkoniumdioxid cylinder till den tillslipade ytan med ett av de två ingående cementen enligt dess bruksanvisning (14,15). Före cementering rengjordes dentinytan samt pucken med etanol och därefter dentinytan med Tubulicid. Provkroppen fixerades med tandens buckalyta uppåt i en cementeringsanordning (Fig. 3). Respektive cement applicerades var annan gång på zirkoniumdioxid cylindern som därefter fördes på plats mot den tillslipade tandytan varpå en kraft på 1,5 kg applicerades i 5 minunter centralt på zirkoniumdioxidcylindern. Cementen hade en mörkare färg jämfört med dentinytan för att enkelt kunna fastställa brottets karaktär, d.v.s. om det var kohesivt, adhesivt eller blandat. Överskottscement avlägsnades med quickstick, medan cementet var visköst, då överskott annars kan påverka testresultatet. Tänderna lades därefter i en Fig. 3. Cementeringsanordningen under cementering av zirkoniumdioxidcylinder på tandens buckalyta. glasflaska med oorganisk salivlösning ( Bilaga 1), som placerades i tempererat vattenbad 37 C i 7 dagar, varefter testet utfördes. SKJUVTEST Zirkoniumdioxidcylindrarna märktes 0,5mm från cementfogen i horisontalled så att mejseln (Ø0,5mm) i den universala testapparatenkunde placeras på ett standardiserat avstånd. Provkroppen placerades i testmaskinens skruvstäd för att förhindra mobilitet eller rotation. Zirconiumdioxidcylindern placerades i rät vinkel med mejseln (Fig.4). Samtliga premolarer genomgick därefter skjuvtest där kraften applicerades

13 med en hastighet av 1mm/min. Testmaskinen mätte kraft i Newton och deformation i mm. Efter testet ritade programmet Trapezium en kraftdeformationsgraf. Bindningsstyrka räknades ut i MPa. För att räkna ut bindningsstyrkan b i MPa (Newton/mm ) dividerades mätvärdet, kraft vid brott, med zirkoniumdioxidcylinders area b= F/A för varje provkropp. Formaterat: Teckensnitt:11 pt Formaterat: Inte Upphöjd/ Nedsänkt Formaterat: Teckensnitt:11 pt A B Fig,4. A: Provkropp bestående av: Buckalt slipad tand med cementerad zirkoniumdioxidcylinder, i gipssockel. Ocklusal vy. B: Provkroppen fixerad i testmaskinen. VISUELL ANALYS AV BROTTYTORNA Tandytorna och brottytorna analyserades i mikroskop enligt det vedertagna Adhesive Remnant Index (ARI) som är vanligt använt vid denna typ av analys (16,17). En 4-gradig skala framtagen av Årtun och Bergland (16) användes för att fastställa om brottet var kohesivt (i själva cementet), adhesivt (mellan cement och konstruktion alternativt mellan cement och tand) eller en blandning av dessa brott. Graderna angavs efter mängden kvarvarande cement på Zirconiumdioxidcylindern efter indelningen 0=allt cement kvar på cylinder, 1=mer än halva mängden cement kvar på cylinder, 2= mindre än halva mängden cement kvar på cylinder och 3 = inget cement kvar på cylindern. Viktigt är att lokalisera om själva brottet sker i cement, mellan tandsubstans och cement eller mellan cement och cylinder. Detta ger information om hur bra cementet binder till de ingående komponenterna och var brotten är mest förekommande. Statistik Medelvärde och standard avvikelse räknades ut. Ett oparat Student s t-test utfördes för att jämföra bindningsstyrkan. Signifikansnivån sattes upp till 0,05. Borttaget:

14 Resultat Medelvärdet av maxkrafterna som lades på zirkoniumdioxidcylindern tills brott av cementfogen uppstod uppmättes till 379,5N (±163,7N) (medel ±SD), (spridning 147,0-706,3N) för RelyX Unicem och 188,7N (±57,8N), (spridning 89,8-262,8 N) för Ceramir Crown&Bridge. Exempel på diagram som erhölls från dataprogrammet (Trapezium) vid skjuvtest illustreras i figur 5. Erhållna mätvärden räknades sedan om till MPa (Newton/ mm ) genom manuell kalkylering. RelyX Unicem uppvisade statistiskt signifikant högre värde (53,7± 23,2MPa) för skjuvbindningsstyrka än Ceramir Crown&Bridge (26,7± 8,2MPa) (p=0,0027, Students t-test) (Fig.6). En stor spridning i skjuvbindningsstyrka noterades dock i RelyX Unicemgruppen där värdena varierade från 20,8 upp till 99,9MPa. Inom Ceramir Crown&Bridge-gruppen var värdena betydligt jämnare med värden mellan 12,7 upp till 37,2MPa. A Break B Break Figur 5. Representativa grafer som visar kraft (Load) och töjning (Stroke) till brott (Break) för en provkropp i A: Ceramir Crown&Bridge-gruppen, B: RelyX Unicem-gruppen. Notera att det är när kraften lämnar 0 (vid den ofyllda röda cirkeln) som provkroppen belastas och mätningen börjar.

Skjuvbindningsstyrka (MPa) 15 100 80 60 40 20 RelyX Unicem Ceramir Crown&Bridge Cementtyp Fig. 5. Bindningsstyrkan angiven i MPa för de båda cementgrupperna. Boxen motsvaras av 25:e och 75:e percentilen horisontella linjen i boxen anger medianvärdet. Horisontella linjer i toppen och botten anger högsta och lägsta uppmätta värdena. Analys av brottytorna enligt Adhesive Remnant Index presenteras i tabell 3. ARI score 1 dominerade i RelyX Unicem-gruppen samt ARI score 1 och 2 i Ceramir Crown&Bridge-gruppen. Majoriteten av brott i båda grupperna var således av blandad karaktär. Den visuella inspektionen visade att frakturen skett både mellan tand och cement, inom cementet och mellan zirkoniumdioxidcylinder och cement. Tabell 3. Tabellen visar Adhesive Remnant Index (ARI) score för respektive material där kolumnerna anger antal provkroppar som klassificerats som respektive score. Cement Adhesive Remnant Index score (ARI) 0 1 2 3 RelyX Unicem 3 6 0 1 Ceramir Crown&Bridge 1 4 4 1

16 Diskussion Denna studie studerade skillnaden i bindningsstyrka med hjälp av skjuvtest på zirconiumdioxidcylindrar cementerade till humana tänder med RelyX Unicem i den ena gruppen och Ceramir Crown&Bridge i den andra. De erhållna resultaten visar att bindningsstyrkan för de båda cementen var i enlighet med eller högre än resultaten som liknande studier kommit fram till (5,6,9,10,11). Vi fann en signifikant skillnad mellan de båda grupperna (p=0.0027) där RelyX Unicem visade högre värden för skjuvbindningsstyrka (53,7± 23,2MPa) jämfört med Ceramir Crown&Bridge (26,7± 8,2MPa). Det kan vara svårt att jämföra resultaten mellan just dessa två cement mot andra studier då det inte finns några tidigare utförda skjuvtester publicerade där båda cementen inkluderats. Som tidigare nämnts presenterar Doxa AB i sitt produktinformationsblad endast en studie där RelyX Unicem jämförts med Ceramir Crown&Bridge men där testerna skett med avseende på ospecificerad retention. RelyX Unicem uppvisade här lägre värden för retention (6) jämfört med Ceramir Crown&Bridge. Enda resultaten som finns publicerade gällande skjuvbindningsstyrka för Ceramir Crown&Bridge mot dentin och zirconiumdioxid visade värden på 8±2 MPa respektive 11±2MPa (6). Inte heller dessa värden är jämförbara med den aktuella studien då det varken finns tillgång till studiens upplägg eller utformning. Viktigt att tillägga att alla åtkomliga studier är utförda av eller på uppdrag av företaget själva (6). Ceramir Crown&Bridge hette tidigare XeraCem, men inte heller sökning på detta namn har gett några ytterligare träffar utöver de studier som vi tidigare hittat. RelyX Unicem uppvisade högre värden för skjuvbindningsstyrka än Ceramir Crown&Bridge i denna studie. Vid valet av cement i den kliniska situationen behöver dock inte detta spela någon större avgörande roll så länge cementet uppnår acceptabel bindningsstyrka och klarar av de krafter som uppstår i munnen vid maximal sammanbitning, vilka har uppmäts till 400-500N (3). Jämför man det med vårt resultat så uppnår ingen provkropp i Ceramir Crown&Bridge-gruppen dessa värden och sju av tio provkroppar i RelyX Unicem -gruppen upp i eller i närheten av dessa värden (Bilaga 2). Med tanke på den förhållandevis lilla ytan som zirkoniumdioxidcylindern i vår studie hade i jämförelse med den yta en tandstödd zirkoniumdioxidkrona har kan man tänka sig att cementfogen ända klarar normala tuggkrafter. En klinisk långtidsuppföljning som utvärderar Ceramir Crown&Bridge med avseende på bland annat sekundärkaries, kantanslutning och retentionsförlust, har i januari 2012 presenterat sitt två

17 årsresultat och i den studien kunde ingen lossnad konstruktion påvisas (18). Något optimalt värde för skjuvbindningsstyrka hos dentala cement har inte kunnat hittas men däremot finns det angivet i studier för bondade ortodontiska brackets och bör enligt dem ligga mellan 5.8MPa och 7.8MPa anteriort i bettet samt 20 MPa posteriort i bettet (19,20). Alla provkroppar i denna studie förutom två i Ceramir Crown&Bridge-gruppen uppnådde ovan nämnda minimivärde för posteriora tänder (20MPa). Den visuella analysen av brottytorna visade att majoriteten av brotten i båda grupperna var av blandad karaktär. Doxa AB utlovar i sitt faktablad att Ceramir Crown&Bridge binder bra till tandsubstans (6). Generellt hade Ceramir Crown&Bridge mindre kvarvarande cementmängd kvar på Zirconiumdioxidcylindern vilket styrker Doxa ABs påstående. RelyX Unicem är ett cement som har funnits på marknaden längre än Ceramir Crown&Bridge och har utvärderats i ett flertal studier (5,7,9,10,11). Opartiska studier avseende bindningsstyrka förekommer där RelyX Unicem uppvisar bra resultat (7,9). Studien vi utfört tillför information till ett område som kräver ständig uppdatering då nya material lanseras kontinuerligt. Studiens upplägg och metoder utformades i så stor utsträckning som möjligt enligt gällande ISO-standard och följde publicerade instruktioner som har använts i liknande studier som också har använt sig av samma ISO-standard (13). Hanteringen av provkropparna skedde systematiskt och varje moment utfördes av samma operatör med den andra som granskare. Alla förberedande moment liksom själva testet var standardiserade och utfördes dessutom vid samma tillfälle för att minska felkällor. Tiderna för förvaring i det tempererade vattenbadet var identiska för samtliga provkroppar. Förvaringstiden i vatten för de extraherade tänderna varierade mellan 1-4 månader innan experimentet påbörjades. Dock var detta inom ramen för den rekommenderade tiden enligt ISO-standarden (13). Skillnaderna i förvaringstid borde inte ha haft någon påverkan på skillnaden i resultat mellan grupperna då de flesta tänderna extraherades parvis och fördelas till var sin grupp. Vid inbäddningen av tänder stod valet mellan att bädda in i typ IV gips eller kallakrylat. Båda materialen har sina för- och nackdelar och tål förvaring i vatten vilket var ett grundläggande krav. Fördelen med akryl är att det ger en stabil fixering av tanden och är mer hållbart än gips. Vi valde ändå att bädda in tänderna i typ IV gips då det möjliggjorde enkel hantering och slipning jämfört med akryl. Riskerna med gipsinbäddning är att gipset är sprött och tanden endast retineras mekaniskt. Då tanden är konisk kan

18 detta vid ett skjuvtest medföra tippning av tanden eller fraktur av gipssockeln. Värt att nämna är att vid dragkraftstester kan tanden dessutom tanden lossna från inbäddningen. Detta bedömdes inte vara ett aktuellt problem i denna studie eftersom kraften placerades i vertikal-apikal riktning mot den inbäddade tanden. När testresultaten utvärderades noterades att vissa provkroppar fick betydligt högre testvärden. En tänkbar orsak skulle kunna vara hur djupt in i dentinet den plana ytan var slipad. ISO-standarden rekommenderar att slipning av tandytan ska ske in till så ytligt dentin som möjligt men på grund av varierade tandanatomi kunde, för att uppnå en tillräckligt stor yta, slipningens djup variera mellan de inkluderade tänderna (13). Med hänvisning till tidigare nämnda uppdelning av tänderna i de två grupperna borde detta dock inte ha någon större inverkan på skillnaden i resultat mellan grupperna. En ytterligare tänkbar faktor som vi anser kan ha haft inverkan på de spridda testresultaten är huruvida teknikkänsligheten skiljer sig mellan de båda cementen. Inom grupperna visade RelyX Unicem en mycket större spridning i resultaten medan Ceramir Crown&Bridge låg på till synes mer jämna värden. En möjlig slutsats vi drar från detta är att RelyX Unicem kan uppnå mycket högre värden än Ceramir Crown&Bridge men kräver optimal hantering. Således kan man tänka sig att Ceramir Crown&Bridge inte är lika operatörsberoende, vilket kan vara av praktisk nytta kliniskt. Gällande materialhantering upplevde vi att Ceramir Crown&Bridge var mer svårhanterligt än RelyX Unicem. Trots noggrann följsamhet till bruksanvisningen läckte pulver från samtliga ampuller vid applicering av cementet. Dessutom sköt cementet till viss del iväg okontrollerat vilket gjorde att en stor del av cementampullen gick till spillo. Dock kunde en adekvat mängd cement appliceras på cylindern trots detta. Ceramir Crown&Bridge hade en högviskös konsistens som möjliggjorde en jämn materialtjocklek och enkel applicering. Dock gjorde den höga viskositeten att det var svårt att hålla zirkoniumdioxidcylindern i ett stabilt läge men korrekt placeringen var ändå möjlig. Detta torde inte vara något problem kliniskt då t.ex. inlägg, onlay eller kronor cementeras. RelyX Unicem hade en lägre viskositet och flöt därför inte ut lika bra samtidigt som cementeringen upplevdes lättare. I dagsläget introduceras ständigt nya dentalprodukter på marknaden till följd av att konkurrensen är hög (4). På grund av viljan att snabbt lansera nya produkter har utvärdering av de nya materialen i form av långtidsstudier blivit lidande och istället allt mer ersatts av studier beställda av företagen själva. Dessa riskerar dock att vara vinklade till fabrikantens

19 fördel och oftast utförda under korta tidsperioder. Att arbeta efter vetenskap och beprövad erfarenhet är alltid av stor vikt i den kliniska vardagen. Marknaden för dentalprodukter styrs av tillverkarna och omständigheterna med ständiga nylanseringar och otillräckliga studier försvårar ett bra materialval för konsumenten. Konsumenten lockas att byta från ett välbeprövat material till ett nyare. Att byta material är inget fel i sig men man ska vara medveten om de rådande förhållandena på marknaden och vara kritisk till av fabrikanten lämnad information om deras material. Fördelarna med de nya materialen framhävs ofta medan nackdelar ofta inte framkommer. Några nackdelar med resincement kan vara hög teknikkänslighet, de kräver ytbehandling av tand och/eller konstruktion innan cementering, svårt att avlägsna konstruktionen vid eventuell revision samt att de kan vara allergena (2). Det är en god idé att fortsätta arbeta med välkända och välbeprövade material till dess att det nya materialets pålitlighet kan säkerställas. Något som kräver såväl oberoende laboratoriestudier som kliniska långtidsstudier av nya material. Formaterat: Inte Färgöverstrykning Formaterat: Inte Färgöverstrykning Ett bra komplement till vår studie anser vi vara utmattningstest där provkroppen utgörs av en anatomisk zirkoniumdioxidkrona som cementerats på en preparerad tand. Termocyklisk behandling kan med fördel inkluderas i ett sådant test. Ett annat komplement vore ett kliniskt test med långtidsuppföljning och utvärdering efter tio år. En sådan studie pågår dock där bland annat kantanslutning, sekundärkaries och retention utvärderas och resultatet av två-årsuppföljningen publicerades i januari 2012 (18). American Dental Association anser att minimitiden för att kliniskt utvärdera nya material är fem år vilket gör att resultaten ännu ej är tillräckliga (4). Slutsats RelyX Unicem förefaller vara signifikant starkare vid skjuvtester än Ceramir Crown&Bridge under dessa förhållanden (in vitro).

20 Borttaget: Tack till Universitetsadjunkt, PhL, tandtekniker Fadi El-Homsi, Tandteknikerutbildningen, Karolinska Institutet. Universitetsadjunkt, Med Dr, tandläkare Krister Svensson,Avdelningen för oral rehabilitering, enheten för protetik, Karolinska Institutet. Hans Nordenström, tandtekniker, Karolinska Institutet, för lån av utrustning. Avdelningen för Pedodonti vid Institutionen för odontologi, Karolinska Institutet, för hjälp med insamling av tänder. Institutionen för odontologi. Borttaget:

21 Referenser 1. Socialstyrelsen. Dentala helkeramer - kunskapsdokument. http://www.socialstyrelsen.se/lists/artikelkatalog/attachments/10725/2003-123-2_20031232rev.pdf [hemsida besökt 2012-04-17] 2. de la Macorra JC, Pradíes G. Conventional and adhesive luting cements. Clin Oral Investig. 2002; 6:198-204. 3. Carlsson G-E, Wedel A, Käksystemets funktioner, Bettfysiologi, 2:a reviderade upplagan, Karlshamn, Sverige: LIC FÖRLAG; 1993, sid. 12. 4. Socialstyrelsen. Permanent cementering av oralprotetiska konstruktioner- kunskapsdokument. http://www.socialstyrelsen.se/publikationer2006/2006-123-27 [hemsida besökt 2012-04-18] 5. Abo-Hamar SE, Hiller KA, Jung H, Federlin M, Friedl KH, Schmalz G. Bond strength of a new universal self-adhesive resin luting cement to dentin and enamel. Clin Oral Investig. 2005; 9:161-7. 6. Ceramir Crown&Bridge-fakta.pdf http://www.ceramir.se/web/marknadens_sakraste_cement.aspx [hemsida besökt 2012-04-18] 7. Holderegger C, Sailer I, Schuhmacher C, Schläpfer R, Hämmerle C, Fischer J. Shear bond strength of resin cements to human dentin. Dent Mater. 2008; 24: 944-950. 8. Unosson E, Cai Y, Jiang X, Lööf J, Welch K, Engqvist H. Antibacterial properties of dental luting agents: potential to hinder the development of secondary caries. Int J Dent. 2012:529495. 9. Behr M, Proff P, Kolbeck C, Langrieger S, Kunze J, Handel G, Rosentritt M. The bond strength of the resin-to-zirconia interface using different bonding concepts. J Mech Behav Biomed Mater. 2011; 4:2-8. 10. Piwowarczyk A., Bregulla J., Lauer H.-C. Johann Wolfgang, Bond Strength of Self-Adhesive Cementing Agents to Dentin and Enamel, Piwowarczyk A., Bregulla J., Lauer H.-C. Johann Wolfgang Goethe- University Frankfurt, Germany Published at the IADR 2007, abstract #1540

22 11. RelyX Unicem Self-Adhesive Universal Resin Cement in the Clicker.Dispenser. Technical data sheet. http://multimedia.3m ESPE.com/mws/mediawebserver?mwsId=66666UuZjcFSLXTtmXfylxfcEVu QEcuZgVs6EVs6E666666--&fn=uni_clicker_tech_data.pdf, 2012 [hemsida besökt 2012-04-18] 12. Etikprövningsnämnderna http://www.epn.se/sv/start/bakgrundbestaemmelser/vad-ska-etikproevas/ [hemsida besökt 2012-04-18] 13. ISO standard Dental materials -Testing of adhesion to tooth structure ISO TS 11405:2003. 14. Bruksanvisning BRUX-10221AB.pdf www.ceramir.se/web/bruksanvisning.aspx [hemsida besökt 2012-04-18] 15. Technical product profile RelyX Unicem bruksanvisning RelyX Unicem. http://multimedia.3m ESPE.com/mws/mediawebserver?mwsId=66666UuZjcFSLXTtlxMy4xfaEVu QEcuZgVs6EVs6E666666--&fn=unicem_tp_ebu.pdf [hemsida besökt 2012-04-18] 16. Artun J, Bergland S. Clinical trials with crystal growth conditioning as an alternative to acid-etch enamel pretreatment. Am J Orthod. 1984; 85:333-40. 17. Arhun N, Arman A, Sesen C, Karabulut E, Korkmaz Y, Gokalp S. Am J Shear bond strength of orthodontic brackets with 3 self-etch adhesives. Orthod Dentofacial Orthop. 2006;129:547-50. 18. Jefferies SR, Pameijer CH, Appleby DC, Boston D, Galbraith C, Lööf J, Glantz PO. Prospective observation of a new bioactive luting cement: 2- year follow-up. J Prosthodont. 2012; 21:33-41. Formaterat: Engelska (USA) Borttaget: 19. Reynolds IR. A review of direct orthodontic bonding. Br J Orthod. 1975; 2:171-8. 20. Nguyen TT, Miller A, Orellana MF. Characterization of the porosity of human dental enamel and shear bond strength in vitro after variable etch times: initial findings using the BET method. Angle Orthod. 2011; 81:707-15.

23 Handledarintyg Borttaget: Sidbrytning Som handledare för detta projekt tillstyrker jag att studentens eller studenterna ska examineras eftersom dennes/deras prestation och insats i projektet och att den vetenskapliga rapporten är av tillräcklig omfattning och kvalitet för examination. 2012-04-18 PhL, Fadi El-Homsi, Tandteknikerutbildningen, Karolinska Institutet. Universitetsadjunkt, Krister Svensson, Avdelningen för protetik, Karolinska Institutet.

Bilaga 1. 24 (Bilaga 1.) Sammansättning av oorganisk salivlösning. 25 mm KHPO 4 0,3402 g/100ml (H 2 O) 25 mm Na 2 HPO 4.H 2 O 0,4450 g/100ml 150 mm KHCO 3 1,5017 g/100ml 100 mm NaCl 0,5844 g/100ml 1,5 mm Mg Cl 2.H 2 O 0,0305 g/100ml 25 mm citric (C6H 2 O.H 2 O) 0,5254 g/100ml 15 mm Ca Cl 2.H 2 O 0,2205 g/100ml

Bilaga 252. (Bilaga 2.) Testresultat för kraft vid brott i Newton samt skjuvbindningsstyrka i MPa. Rely XUnicem Maximal kraft vid Ceramir Crown&Bridge Maximal kraft vid brott (N) brott (N) 346 167 213,25 262,75 147 238,75 227 161,75 409,75 197,5 345,25 190,5 455,75 89,75 706,25 108,5 431,25 223,25 513 247,25 Rely XUnicem Bindningsstyrka Ceramir Crown&Bridge Bindningsstyrka (MPa) (MPa) 48,95 23,63 30,17 37,17 20,8 33,78 32,11 22,88 57,97 27,94 48,84 26,95 64,48 12,7 99,91 15,35 61,01 31,58 72,57 34,98