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Thesis
Effet de différents agents contaminants sur l'adaptation marginale et
la résistance à la fracture des couronnes en céramique CAO/FAO
scellées avec du ciment auto-adhésif
SLAVCHEVA, Slavena
Abstract
Au quotidien, dans les cliniques dentaires, les médecins-dentistes sont constamment exposés
au risque de contamination humide de leurs restaurations. L’objectif de cette étude était
d’évaluer l’adaptation marginale et la résistance à la fracture des couronnes en céramique
usinées avec le système CAO/FAO et scellées avec du ciment auto-adhésif (RelyX Unicem)
sous différentes conditions de contamination : salive, eau, sang, chlorure d’aluminium (pH=
0.8) et un groupe contrôle sans contamination. Les pourcentages de la "continuité marginale"
pour les deux interfaces – dent-ciment (DC) et ciment-couronne – (CC) étaient déterminés
avant et après un chargement thermo mécanique. Avant le chargement, aucune différence
importante au niveau de l’adaptation marginale n’était décelée parmi les deux interfaces DC
et CC. Suivant le chargement, une dégradation significative dans l’adaptation marginale était
observée à l’interface DC dans le groupe de contamination au chlorure d’aluminium. Aucune
différence significative n’était détectée parmi les autres groupes d’essai. Les [...]
Reference
SLAVCHEVA, Slavena. Effet de différents agents contaminants sur l’adaptation
marginale et la résistance à la fracture des couronnes en céramique CAO/FAO
scellées avec du ciment auto-adhésif. Thèse de doctorat : Univ. Genève, 2011, no. Méd.
dent 700
URN : urn:nbn:ch:unige-165649
Available at:
http://archive-ouverte.unige.ch/unige:16564
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Section de Médecine Dentaire
Division de Cariologie et d’Endodontie
Thèse préparée sous la direction du Professeur Ivo KREJCI
Effet de différents agents contaminants sur
l’adaptation marginale et la résistance à la fracture des
couronnes en céramique CAO/FAO scellées avec du
ciment auto-adhésif
Thèse
présentée à la Faculté de Médecine
de l'Université de Genève
pour obtenir le grade de Docteur en médecine dentaire
par
Slavena SLAVCHEVA
de
Sofia (Bulgarie)
Thèse n° 700
Genève
2011
EFFET DE DIFFERENTS AGENTS CONTAMINANTS SUR L’ADAPTATION
MARGINALE ET LA RESISTANCE A LA FRACTURE DES COURONNES EN
CERAMIQUE CAO/FAO SCELLEES AVEC DU CIMENT AUTO-ADHESIF
Thèse du doctorat de Slavena Slavcheva
RÉSUMÉ
Au quotidien, dans les cliniques dentaires, les médecins-dentistes sont
constamment exposés au risque de contamination humide de leurs
restaurations. L’objectif de cette étude était d’évaluer l’adaptation marginale
et la résistance à la fracture des couronnes en céramique usinées avec le
système CAO/FAO et scellées avec du ciment auto-adhésif (RelyX Unicem) sous
différentes conditions de contamination : salive, eau, sang, chlorure
d’aluminium (pH= 0.8) et un groupe contrôle sans contamination. Les
pourcentages de la ‘’continuité marginale ‘’ pour les deux interfaces – dentciment (DC) et ciment-couronne – (CC) étaient déterminés avant et après un
chargement thermo mécanique. Avant le chargement, aucune différence
importante au niveau de l’adaptation marginale n’était décelée parmi les deux
interfaces DC et CC. Suivant le chargement, une dégradation significative dans
l’adaptation marginale était observée à l’interface DC dans le groupe de
contamination au chlorure d’aluminium. Aucune différence significative n’était
détectée parmi les autres groupes d’essai. Les différents agents de
contamination n’ont influencé significativement ni l’interface CC, ni la
résistance à la fracture des échantillons chargés. Le ciment auto-adhésif évalué
dans cette étude semblait être peu sensible à la contamination humide c’est-àdire à la salive, à l’eau ou au sang. Ces résultats pourraient favoriser l’utilisation
de ce ciment pour le scellement de restaurations aux marges sous gingivales.
Pourtant, une réaction défavorable entre l’agent hémostatique d’acidité élevée
et le ciment auto-adhésif paraît être la cause de la dégradation marginale des
échantillons.
INTRODUCTION
La demande des cliniciens et des patients pour une esthétique optimale de
restaurations dentaires directes et indirectes reste dominante dans la
médecine dentaire contemporaine [FERRARI et coll. 2005, ZAHRAN et coll.
2008]. Tandis que les couronnes céramométalliques sont largement utilisées et
rencontrent un succès considérable en matière de longévité, certaines
contraintes concernant l’esthétique et aussi des réactions allergiques aux
alliages [TOKSAVUL et coll. 2004] ont encouragé le développement des
restaurations non-métalliques. Les couronnes en céramique sont caractérisées
par leurs propriétés esthétiques élevées, leur intégration optimale aux tissus
gingivaux, leur biocompatibilité [FRADEANI et coll. 2002, TOKSAVUL et coll.
2004, TOMAN et coll. 2007] et leur résistance à l’usure [YANG et coll. 2008].
Grâce au développement du système CEREC CAO/FAO, les cliniciens sont
capables d’usiner les couronnes céramiques en une séance seulement, en
utilisant différents types de blocs céramiques [TOMAN et coll. 2007]. La
résistance des couronnes céramiques est surtout influencée par la forme du
moignon, le prétraitement de la surface interne de la couronne et de la matière
dentaire, puis par la méthode de scellement [TOMAN et coll. 2007]. Le choix du
matériel du scellement convenable est primordial. Les ciments résineux sont
actuellement utilisés pour le scellement de tous types de restaurations
indirectes y compris les couronnes céramiques grâce à leurs excellentes
propriétés mécaniques, leur adhésion améliorée et leur esthétique optimale
par rapport au matériel de scellement conventionnel comme zinc-phosphate,
polycarboxylates, et verres-ionomères [DE MUNCK et coll. 2004, WALTER et
coll. 2005]. En même temps, l’interface du scellement est constamment
confrontée à l’environnement oral. Par conséquent, la microfuite due à la
présence d’inétanchéité marginale représente la cause la plus importante
d’échec des restaurations. De plus, la microfuite est responsable de la
sensibilité postopératoire, de la coloration marginale, de la carie récurrente, de
l’inflammation pulpaire et des maladies parodontales [HEINTZE et coll. 2008,
PIWOWARCZYK et coll. 2005, TOMAN et coll. 2007].
Les récents concepts d’adhésion, base d’une liaison adhésive stable
entre la restauration et le substrat dentaire, dépendent de l’application des
systèmes adhésifs [WALTER et coll. 2005]. Puisque les systèmes utilisés le plus
fréquemment exigent quelques étapes comme le mordançage, le traitement
dentinaire et l’application de l’adhésif [ABO-HAMAR et coll. 2005, HAN e coll.
2007, NAKAMURA et coll. 2010, TRAJTENBERG et coll. 2008], les ciments autoadhésifs ont été introduits sur le marché. La caractéristique essentielle de ces
derniers réside dans le fait qu’ils n’exigent aucun prétraitement de la surface
dentaire [NAKAMURA et coll. 2010, RADOVIC et coll. 2008]. Ainsi, la procédure
de scellement devient moins sensible à la technique d’application et reste très
facile à exécuter dans les conditions cliniques. De plus, selon les informations
de la maison fabricante, la boue dentinaire n’est pas complètement éradiquée,
ce qui explique l’absence de sensibilité postopératoire. Parmi les avantages des
ciments autoadhésifs sont à citer : la tolérance à l’humidité, la libération des
ions fluorés, la stabilité dimensionnelle, la rétention micromécanique, une
excellente esthétique, des propriétés mécaniques élevées et la simplicité
d’application. Les qualités énumérées sont attribuées à la composition hybride
du matériel, combinaison entre verre-ionomère et composites résineux ce qui
le rend approprié à un large éventail d’indications *RADOVIC et coll. 2008].
Bien que les ciments auto-adhésifs soient tolérants à l'humidité (l'eau
est la source des ions hydrogènes nécessaires pour la déminéralisation de la
dentine et est utilisée dans la réaction entre les monomères acides et les
charges alkalines) [TRAJTENBERG et coll. 2008], il était postulé que la
contamination devait être évitée pendant la procédure du scellement.
Cependant, en clinique, reste toujours présente la possibilité de contamination
aux différents agents tels que le sang, le fluide gingival, l'eau et les produits
contenus dans les fils de rétraction. Cette contamination peut compromettre
l’imperméabilité du produit de scellement en conduisant à la percolation des
bactéries, à la carie secondaire, à la dissolution du ciment et de l’accumulation
de la plaque [HEINTZE et coll. 2008, PIWOWARCZYK et coll. 2005, TRAJTENBERG
et coll. 2008].
Un des ciments résineux autoadhésifs le plus étudié et le premier de ce
type à être lancé sur le marché en 2002 est le RelyX Unicem (3M ESPE, Seefeld,
Germany). Ce ciment est constitué d’une matrice organique (multifonctionnels
methacrylates phosphoriques) et d’une partie inorganique des charges
alkalines. Le taux de charges minérales s’élève à 72% [BEHR et coll. 2004] ce qui
explique la haute viscosité et les propriétés thixotropiques du ciment. Le
ciment prétend combiner l’application facile des verres-ionomères avec
l’adhésion et l’esthétique élevées des ciments résineux [PIWOWARCZYK et coll.
2005]. La maison productrice affirme que le mécanisme d’adhésion est une
combinaison entre la rétention micromécanique, résultat de déminéralisation
de la surface dentaire, et l’adhésion chimique secondaire au hydroxyapatite (ce
qui peut être expliqué par la composition chimique de la matrice organique de
RelyX) [DE MUNCK et coll. 2004, HEINTZE et coll. 2008, TRAJTENBERG et coll.
2008]. Cependant, une étude récente a montré que aucune décalcification ne
peut pas être observée à l’interface dent-ciment [AL-ASSAF et coll. 2007,
MONTICELLI et coll. 2008]. Plutôt le mécanisme d’adhésion ressemble à celui
des verres-ionomères avec la formation d’une couche hybride intermédiaire
[AL-ASSAF et coll. 2007].
Plusieurs études ont évalué les propriétés mécaniques et chimiques [GERTH et
coll. 2006, HAN et coll. 2007, MONTICELLI et coll. 2008, NAKAMURA et coll. 2010,
PIWOWARCZYK et coll. 2003], la force de l’adhésion [D’ARCANGELO et coll.
2009, DE MUNCK et coll. 2004, GORACCI et coll. 2006, NAKAMURA et coll. 2010,
WALTER et coll. 2005], les caractéristiques des interfaces [ABO-HAMAR et coll.
2005, AL-ASSAF et coll. 2007] et l’imperméabilité de RelyX [BEHR et coll. 2004,
BEHR et coll. 2009, MÖRMANN et coll. 2009, O’KEEFE et coll. 2005,
PIWOWARCZYK et coll. 2005, TOMAN et coll. 2007]. L’information disponible des
effets de différents types de contamination sur l’étanchéité et l’adaptation
marginale des couronnes céramiques scellées avec RelyX est tout de même très
limitée.
Par conséquent, l'objectif de l'étude actuelle était d'évaluer l'importance et
l'étendue de l'influence des différents agents de contamination sur l'adaptation
marginale et sur la résistance à la fracture des couronnes en céramique scellées
avec du ciment auto-adhésif (RelyX). Les hypothèses nulles testées étaient que
les agents de contamination n'avaient aucun effet nuisible sur :
1. l'adaptation marginale (analyse MEB) avant et après le chargement
thermomécanique,
2. la résistance à la fracture des couronnes chargées scellées avec du RelyX
Unicem.
MATERIELS ET METHODES :
Quarante molaires ont été choisies pour l’étude. Le tartre et les tissus
parodontaux résiduels ont été enlevés à l’aide d’un détartreur et les dents ont
été polies avec de la pâte à polir. Par la suite, les dents ont été conservées dans
une solution de thymol 0.1 % jusqu’à leur utilisation. Afin de mettre les dents
dans la machine à fatigue, elles ont été montées sur les supports métalliques à
l’aide de résine acrylique autopolymérisante (Technovit 4071, Heraeus Kulzer
GmbH, Wehrheim, Germany). Elles ont été divisées en cinq groupes (quatre
groupes d’essai et un groupe de contrôle, n=8). Les détails de chaque groupe et
les matériaux utilisés sont présentés dans les Tableaux 1 et 2 respectivement.
La préparation des couronnes a été exécutée avec les dimensions suivantes :
1.5-2 mm de réduction de la surface occlusale suivie par une marge circulaire
de 1.2 mm taillée avec une fraise diamantée cylindrique aux grains de 80 µm
(FG 8614, Intensiv, Grancia, Switzerland) sous un spray d’eau constant. L’angle
de convergence des parois était de 4-6 ° et la hauteur du moignon taillé était
de 5-6 mm. La finition de la taille des dents était entreprise avec une fraise
diamantée aux grains de 25 µm (FG 3526, Intensiv, Grancia, Switzerland). Les
dents taillées ont été vaporisées de dioxide de titane (Cerec Propellant and
Cerec Powder, VITA Zahnfabrik, Bad Säckingen, Germany). Les images digitales
des dents taillées ont été prises à l’aide du CEREC 3D camera. Les couronnes
céramiques leucite-renforcées (IPS Empress CAD pour CEREC et inLab
LTA2/C14) ont été fabriquées à l’aide du système CAO/FAO (Cerec System,
Software version 3.10, Sirona, Bensheim, Germany). Les couronnes ont été
usinées au moyen de blocs céramiques mentionnés ci-dessus.
La surface interne des couronnes a été traitée avec 5% d’acide hydrofluorique
(Ceramics Etch, VITA, Zahnfabrik, Bad Säckingen, Germany) pendant 60 sec,
rincée pendant 30 sec et soufflée pendant 10 sec. Par la suite, un agent de
silanization a été appliqué (Monobond S, Ivoclar Vivadent, Schaan,
Liechtenstein), il a agi pendant 60 sec et a été soufflé pendant 5 sec. Toutes les
couronnes ont été scellées avec le ciment autoadhésif (RelyX Unicem, 3M ESPE,
Seefeld, Germany) présenté sous la forme d’une capsule contenant la poudre
et le liquide. Préalablement à l’application du ciment, la membrane séparant la
poudre et le liquide a été cassée en insérant la capsule dans un activateur et en
pressant le manche pendant 2 sec. Ultérieurement, la capsule activée a été
mise dans un triturateur (Rotomix, 3M ESPE Dental Products, Seefeeld,
Germany) pendant 15 sec. Le ciment a été ensuite dispensé dans la couronne à
l’aide d’un applicateur *GERTH et coll. 2006]. La couronne a été scellée sous
une pression de 40 g/mm², équivalente à une force modérée de 30 N
[FABIANELLI et coll. 2005]. Le ciment s’est autopolymérisé pendant 2-3 min,
puis l’excès a été enlevé en utilisant une spatule. La polymérisation lumineuse a
été exécutée à l’aide d’une lampe de photopolymérisation (Demetron Demi
LED, Kerr Corporation, CA, USA) d’une puissance de 1,100 -1,300 mW/cm²
pendant 60 sec pour chaque surface.
Après la photopolymérisation, les marges ont été polies à l’aide de disques
flexibles aux grains décroissants (Sof-Lex, 3M ESPE AG, Seefeeld, Germany). Le
polissage final a été vérifié à l’aide d’une loupe de 12x magnification (Leica
MZ6).
Suivant le polissage, les échantillons étaient conservés dans de l’eau à 37 ° C
pendant une période d’une semaine ; les dents restaurées ont été ensuite
placées dans la machine à fatigue. Les contraintes thermiques et mécaniques
ont été appliquées simultanément. Le cycle thermal a été effectué dans de
l’eau courante aux températures modifiées à 1500 reprises, variant de 5 ° C à
55 °C, chaque cycle durant 2 min. La charge mécanique comptait au total 600
000 cycles lesquels étaient transférés sur le centre de la surface occlusale à une
fréquence de 1.7 Hz et sous une charge maximale de 49 N laquelle était
appliquée en utilisant la cuspide linguale d’une molaire extraite.
Après la fin du polissage et après le chargement dans la machine à fatigue, les
dents ont été nettoyées avec des brossettes rotatives et de la pâte de
dentifrice. Les empreintes des parties mésiale et distale de la marge de chaque
restauration ont été ensuite prises avec du matériel polyvinylsiloxane
(President light body, Coltène Whaledent, Altstätten, Switzerland). Des
répliques résineuses dorées ont été ultérieurement préparées pour l’analyse
quantitative marginale exécutée avec le Microscope Electronique à Balayage
(XL20, Philips, Eidhoven, Netherlands) à 200 x magnification. L’évaluation
marginale des échantillons a été effectuée grâce au logiciel (Scion Image, Scion
Corp, Frederik, MA 21703, USA). Les pourcentages des marges continues (%
CM) ont été évalués sur toute la longueur marginale et ont été analysés pour
les deux interfaces : DC et CC.
Après l’étape de la machine à fatigue, les couronnes ont été chargées
axialement à leur surface occlusale à une vitesse de 0.5 mm/min dans une
machine de testing universelle (Instron Model 1114, USA). Une boule sphérique
en acier d’une surface de 2 mm², aux bords arrondis, a été utilisée pour
transmettre la force laquelle a été augmentée jusqu’à fracture complète de la
couronne. Les valeurs de résistance à la fracture ont été continuellement
enregistrées en Newtons (N) et des courbes de stress ont été démontrées sur
un PC connecté à la machine à l’aide d’une carte digitale. Elles ont été
analysées et il a été remarqué qu’au moment de la fracture complète de la
couronne, la valeur en N était enregistrée simultanément à la baisse de la
courbe [BINDL et coll. 2006].
L’analyse statistique de la base des données a été exécutée avec SPSS 16.0
pour Windows. Les pourcentages (%) de la continuité des marges avant et
après le chargement dans la machine à fatigue (initiaux et terminaux
respectivement) ont été évalués quantitativement avec la Microscopie
Electronique de Balayage (MEB) pour les cinq groupes et pour les deux
interfaces : DC et CC. Les données ont été rapportées comme médiane, 25ème et
75ème percentiles. La médiane est la valeur numérique divisant les résultats
supérieurs par les résultats inférieurs dans un test groupe ; 25ème et 75ème sont
les valeurs au-dessous desquelles 25 et 75 pourcents des observations peuvent
être trouvés. Les résultats des tests statistiques sont démontrés en caractères
majuscules dans le Tableau 3. Les niveaux représentés avec les mêmes lettres
ne montrent pas de différence significative à un point de confidence de 0.05.
RESULTATS
Les détails des résultats médians de la ‘’continuité marginale’’ pour les deux
interfaces examinées ainsi que les correspondantes 25ème et 75ème percentiles
avant et après le chargement thermo-mécanique apparaissent sur le Tableau 3.
Dans les résultats initiaux du MEB concernant l’interface dentine-ciment (DC),
aucune différence significative n’a été observée parmi les quatre groupes avec
le groupe contrôle (groupe B) montrant le pourcentage le plus élevé des
marges continues - 96.3%. Le pourcentage de qualité marginale pour la même
interface après les cycles thermo-mécaniques du chargement était le plus bas
dans le groupe A, contamination avec du chlorure d’aluminium - 60.3%. La
distribution des données était la plus incohérente également dans ce groupe.
Les images représentatives du MEB des groupes contaminés au chlorure
d’aluminium et à la salive sont montrées sur les Figures 4 et 5.
Pour l’interface couronne-ciment (CC), aucune différence statistiquement
significative n’a été déclarée entre les valeurs initiales et terminales. 100% de
‘’continuité marginale’’ étaient rapportés pour les groupes B, D et E avant la
procédure du chargement.
Résultats de résistance à la fracture
Les résultats du test à la fracture sont exposés en Figure 3 sous forme de
diagramme box-plot. La distribution des données était normale selon le test
Shapiro-Wilk. ANOVA et Duncan post hoc test ne montraient pas de différences
statistiquement significatives parmi les groupes d’essai (p= 0.55). Néanmoins
la valeur la plus basse – 1400 N était enregistrée pour le groupe contaminé au
chlorure d’aluminium.
DISCUSSION
La contamination à la salive, au sang, à l'eau et au fluide gingival est souvent
rencontrée en médecine dentaire surtout dans les cas où des marges de
restaurations sont sous gingivales [CHUNG et coll. 2009]. Les résultats de
l'étude présente ont démontré que l'adaptation marginale était influencée
significativement par la contamination à la solution de rétraction gingivale
contenant du chlorure d'aluminium (Racestyptine). Par conséquent, la
première hypothèse a dû être rejetée.
Deux mécanismes chimiques pourraient être responsables de l'effet nuisible du
chlorure d'aluminium sur l'interface DC. En premier lieu, la plupart des
solutions hémostatiques, utilisées pour le contrôle des tissus gingivaux lors de
la prise d'empreinte et lors du scellement des restaurations indirectes, a un pH
d’une gamme de 0.7-2.0. Dans l'étude actuelle la solution contenant du
chlorure d'aluminium – Racestyptine - détenait un pH de 0.8, pH proche de
celui de l'acide phosphorique. Il a été démontré que le contact prolongé de ces
solutions avec la matière dentinaire, spécialement dans les cas aux marges sous
gingivales, enlève la boue dentinaire et ouvre les tubulis dentinaires
[KUPHASUK et coll. 2007]. Il est possible que la solution utilisée pour la
rétraction gingivale ait simplement ''mordancé'' la dentine. Une faible
infiltration de la dentine ''mordancée'' par le ciment auto-adhésif dû à sa
viscosité élevée (72% des charges alkalines) [MONTICELLI et coll.2008] pourrait
contribuer à la formation d’inétanchéités marginales. Deuxièmement, une
réaction acide-base due à l'acidité élevée de la solution de rétraction gingivale
pourrait inactiver les amines tertiaires–camphoroquinone-amine et amineperoxyde- initiateurs de polymérisation lumineuse et chimique respectivement
des ciments auto-adhésifs duaux. Cette incompatibilité a déjà été rapportée
concernant
les
adhésifs
automordançants
et
les
composites
auto/duopolymérisants [CHEONG et coll. 2003, SALZ et coll. 2005]. Il est à noter
que la littérature scientifique manque d’informations sur les modifications de
l’interface dentine-ciment des restaurations indirectes scellées avec RelyX
quand la dentine est contaminée avec des solutions hémostatiques. Dans ce
sens l’étude actuelle pourrait être la première qui aborderait ce problème. La
plupart des études cliniques a démontré une performance clinique acceptable
de RelyX en termes d’intégrité marginale, d’intégrité dentaire et de la
sensibilité postopératoire [PEUMANS et coll. 2010, TASCHNER et coll. 2009,
SCHENKE et coll. 2010]. Toutefois, la dégradation marginale de l’interface
adhésive confrontée à l’environnement oral paraît être un problème sérieux de
ces ciments [PEUMANS et coll. 2010, TASCHNER et coll. 2009]. La détérioration
marginale pourrait être due à l’usure de l’agent de scellement lié à sa nature
poreuse. Comme autre facteur, on peut mentionner une adhésion insuffisante
puisque RelyX interagit superficiellement avec la dentine sans qu’une couche
hybride ne se forme *SCHENKE et coll. 2010+. Nos résultats montrent qu’une
contamination de l’interface adhésive au moment du scellement des
restaurations pourrait être responsable d’une dégradation de cette interface à
condition que des agents hémostatiques comme le chlorure d’aluminium
soient utilisés pour la rétraction gingivale.
Le fait que des différences significatives n’aient pas été observées dans
l'adaptation marginale quand la surface dentaire a été contaminée avec
d’autres agents (eau, salive et sang) pourrait trouver son explication dans la
structure chimique du ciment auto-adhésif. RelyX contient des esthers
phosphoriques méthacrylés responsables de la déminéralisation et de
l’adhésion à la dentine, ils nécessitent de l’eau pour leur ionization [AL-ASSAF
et coll. 2007]. RelyX ressemble, de par sa composition chimique, au ciment
verre ionomère modifié avec de la résine. Sa composition explique les deux
types de réactions de durcissement : une réaction acide-base, responsable de
l’adhésion chimique au substrat dentaire, dont les produits finaux sont les
phosphates de calcium et des réactions de polymérisation lumineuse et
chimique qui sont responsables de l’adhésion micromécanique de l’agent du
scellement [AL-ASSAF et coll. 2007, VIOTTI et coll. 2009]. Un certain degré
d’humidité, par contamination soit à l’eau soit à la salive, est nécessaire pour la
réaction acide-base donc pour l’adhésion chimique contrairement à la
dégradation de l’adhésion des adhésifs automordançants quand le substrat
d’adhésion est contaminé par la salive *D’ARCANGELO et coll. 2009,
TSUKAKOSHI et coll. 2008]. Il était postulé que la contamination par le sang
pourrait former une barrière physique sur la surface dentaire intervenant avec
le durcissement du matériel [PIWOWARCZYK et coll. 2007]. Néanmoins,
contrairement aux résultats d’une étude récente *CHUNG et coll. 2009+, l’étude
actuelle démontrait que la contamination via le sang de la matière dentaire
n’influençait pas négativement l’adaptation marginale. Puisque le sang est
constitué en grande partie d’eau (le plasma) cela pourrait expliquer la
similitude des résultats d’adaptation marginale quand la surface dentaire est
contaminée par l’eau, la salive ou le sang. L’importance clinique de nos
résultats, c’est-à-dire que la contamination avec de l’humidité n’est pas nuisible
pour les ciments auto-adhésifs, pourrait être significative. En conséquence, on
peut prétendre que l’utilisation de la digue n’est pas obligatoire pendant la
procédure du scellement et que les restaurations avec des marges sous
gingivales peuvent être bien scellées [BEHR et coll. 2004]. Concernant
l’interface couronne-ciment (CC), un pourcentage proche de 100 % des marges
continues après le chargement a été observé.
Finalement, on ne constatait pas de différences dans la résistance à fracture
des couronnes chargées parmi les différents groupes, ce qui confirmait la
deuxième hypothèse. Selon la connaissance des auteurs, des études comparant
la résistance à la fracture des couronnes contaminées avec différents agents
n’existent pas contrairement à quelques études sur la différence de cette
résistance des couronnes scellées adhésivement et non-adhésivement [ATTIA
et coll. 2006, BELLI et coll. 2009]. Il semble que la contamination avec de
l’humidité ne soit pas nuisible pour la résistance à la fracture des couronnes
scellées avec du ciment auto-adhésif. Pourtant l’exécution des recherches et
des études cliniques plus approfondies s’avère nécessaire pour évaluer si, sous
des conditions de contamination similaires, les ciments auto-adhésifs peuvent
être considérés comme une alternative fiable aux ciments résineux
traditionnels en termes d’adaptation marginale et résistance à la fracture.
CONCLUSIONS
Les couronnes céramiques fabriquées à l’aide du système CAO/FAO et scellées
avec RelyX n’étaient pas influencées négativement par contamination à l’eau, à
la salive et au sang par rapport à leur adaptation marginale et résistance à la
fracture. Toutefois, une solution hémostatique de chlorure d’aluminium a
altéré significativement l’adaptation marginale après chargement.
EFFECT OF CONTAMINATION ON THE MARGINAL ADAPTATION AND
FRACTURE STRENGTH OF CAD/CAM ALL-CERAMIC CROWNS LUTED WITH A
SELF-ADHESIVE CEMENT
Doctorate thesis of Slavena Slavcheva
SUMMARY
Purpose: To evaluate the marginal adaptation and fracture resistance of
CAD/CAM fabricated all-ceramic crowns luted with a self-adhesive cement
(RelyX Unicem) under various contaminating conditions, i.e. saliva, water,
blood, aluminum chloride (pH= 0.8) and the control group with no
contaminating agent.Materials: Percentages of ‘’continuous margins’’ at the
tooth-cement (TC) and cement-crown (CC) interfaces were determined before
and after thermo mechanical loading consisting of 600’000 mechanical cycles
and ’ 00 tem erature cycles changing from
to 0 C. After the loading the
specimens were further subjected to a fracture strength test. Results: Before
loading, no significant differences in marginal adaptation could be detected
among both TC and CC interfaces. After loading a significant degradation was
observed at the TC interface in the group contaminated with aluminum
chloride (median of 60.36 % ‘’continuous margin’’). No significant differences
1
could be detected among the rest of the groups (medians around 80 %
‘’continuous margin’’). The
interface was not significantly affected by all
conditions tested, nor were the results of the fracture strength test on loaded
specimens. Conclusions: The self-adhesive cement tested in this study
appeared to be little sensitive to moisture contamination either with saliva,
water or blood. This may favour the use of this self-adhesive cement for luting
of subgingivally located restoration margins. However, an adverse interaction
between the highly acidic haemostatic agent and the self-adhesive cement
a
eared to be res onsible for the s ecimens’ marginal degradation.
INTRODUCTION
The demand from both, patients and clinicians, for high aesthetics of direct and
indirect restorations is prevalent in contemporary dentistry [FERRARI et coll. 2005,
ZAHRAN et coll. 2008]. While porcelain-fused-to-metal crowns are widely used with
a high success rate in terms of longevity, certain shortcomings concerning aesthetics
(difficulties in masking the opacity of the metal substructure as well as visibility of
crown margins due to typical gingival recession) as well as allergic and toxic
reactions to alloys [TOKSAVUL et coll. 2004] encouraged further developments in
the field of metal-free restorations. All-ceramic crowns (ACC) are characterized by
their elevated aesthetic properties, optimal integration to gingival
tissues,
2
biocompatibility [FRADEANI et coll. 2002, TOKSAVUL et coll. 2004, TOMAN et
coll. 2007] and wear resistance [YANG et coll. 2008 ].
With the development of the CEREC chairside CAD/CAM system, dental
practitioners are able to fabricate ACC in a single visit using different types of
machinable ceramic materials [TOMAN et coll. 2007]. The strength of ACC is mainly
influenced by the design of the abutment preparation, by the treatment of both the
crowns‟ internal surface and tooth substance, and by the luting method [TOMAN et
coll. 2007]. Specifically important is the selection of the appropriate luting material.
Resin-based cements are currently used for the luting of all types of indirect
restorations, including ACC, due to their excellent mechanical properties, improved
bond strength and higher aesthetics compared to conventional luting agents (zinc
phosphate, glass ionomer and polycarboxylate cements) [ DE MUNCK et coll 2004,
WALTER et coll. 2005]. Meanwhile, the luting interface is constantly challenged by
the oral environment and micro leakage, due to the presence of marginal gaps,
represents one of the major causes for the failure of restorations. Moreover, micro
leakage may be responsible for postoperative sensitivity, marginal discoloration,
recurrent caries, pulp inflammation, pulp necrosis and periodontal disease [ HEINTZE
et coll. 2008, PIWOWARCZYK et coll. 2005, TOMAN et coll. 2007].
Recently developed bonding concepts, which are the basis for a stable adhesive link
between the restoration and the tooth substrate, rely on the application of adhesive
systems [WALTER et coll. 2005]. These systems require one or even several steps
such as etching, priming and bonding that render them time consuming and
3
technique sensitive [ABO-HAMAR et coll. 2005, HAN e coll. 2007, NAKAMURA et
coll. 2010, TRAJTENBERG et coll. 2008 ]. This is why self-adhesive cements were
introduced to the market [TRAJTENBERG et coll. 2008]. The main characteristic of
these materials is that no pre-treatment of the tooth surface is required [NAKAMURA
et coll. 2010, RADOVIC et coll. 2008]. This renders the luting procedure less
technique sensitive and easy to perform in clinical conditions. Furthermore, according
to manufacturer‟s information the smear layer is not removed which limits
postoperative sensitivity. Some advantages of self adhesive cements are moisture
tolerance, release of fluoride ions, dimensional stability, acceptable aesthetics, high
mechanical properties and simplicity to use. These qualities are attributed to the
composition of the materials, a combination of the components of glass ionomer and
resin composite, and render them suitable for a wide range of clinical applications
[RADOVIC et coll. 2008]. Although self-adhesive cements are moisture tolerant
(water is providing hydrogen ions for the demineralization of dentin and is used in the
reaction between the acidic monomers and basic fillers) [TRAJTENBERG et coll.
2008], it has been postulated that it is essential to avoid contamination during the
luting procedure. The use of rubber dam is the easiest method to isolate the
operative field in order to avoid contamination [BEHR et coll. 2004]. However, in
clinical conditions, there always exists a possibility of contamination with different
factors such as blood, gingival fluid, water and chemical products included in
retraction cords. Saliva and even the breath moisture have been found to influence
the quality of the bond in conventional adhesive systems [BEHR et coll. 2004]. This
contamination may compromise the sealing ability of the luting agent and the
marginal adaptation of restorations leading to percolation of bacteria, secondary
4
caries, discoloration, dissolution of the luting material and plaque accumulation
[HEINTZE et coll. 2008, PIWOWARCZYK et coll. 2005, TRAJTENBERG et coll.
2008].
One of the best investigated self-adhesive resin cements and the first of its
kind to be launched to the dental market in 2002 is RelyX Unicem (3M ESPE,
Seefeld, Germany). The cement consists of an organic matrix (multifunctional
phosphoric acid methacrylates) and an inorganic part containing alkaline fillers. Its
filler content is around 72 % [BEHR et coll. 2004] which accounts for its high viscosity
and thixotrophic properties. The cement is claimed to combine the easy handling of
glass-ionomers and the favourable qualities of resin-based cements such as high
aesthetics and elevated adhesion in one single product [PIWOWARCZYK et coll.
2005]. The manufacturer claims that the bonding mechanism is a combination
between micromechanical retention, result of demineralization of the tooth surface
and secondary chemical bonds to hydroxyapatite (which is explained with the
chemical composition of the organic matrix of RelyX containing phosphoric acid
methacrylates) [DE MUNCK et coll. 2004, HEINTZE et coll. 2008, TRAJTENBERG et
coll. 2008]. However, a recent study showed that no decalcification or/and
hybridization was observed at the tooth cement (TC) interface [AL-ASSAF et coll.
2007, MONTICELLI et coll. 2008]. Instead, the bonding mechanism resembles the
one of glass ionomers with the formation of intermediate smear layer [AL-ASSAF et
coll. 2007].
5
Several studies have evaluated the mechanical and chemical properties
[GERTH et coll. 2006, HAN et coll. 2007, MONTICELLI et coll. 2008, NAKAMURA et
coll. 2010, PIWOWARCZYK et coll. 2003], the bond strength [D‟ARCANGELO et coll.
2009, DE MUNCK et coll. 2004, GORACCI et coll. 2006, NAKAMURA et coll. 2010,
WALTER et coll. 2005], the interfacial characteristics [ ABO-HAMAR et coll. 2005,
AL-ASSAF et coll. 2007] and the sealing ability of this cement [BEHR et coll. 2004,
BEHR et coll. 2009, MÖRMANN et coll. 2009, O‟KEEFE et coll. 2005,
PIWOWARCZYK et coll. 2005, TOMAN et coll. 2007]. However, there is no
information available on the effects of different contaminating factors on marginal
adaptation of ACC luted with a self-adhesive cement.
Therefore, the aim of the present study was to investigate how and to what
extent different contaminating agents influence the marginal adaptation and stability
of ACC luted with a self-adhesive cement (RelyX). The null hypotheses tested were
that there is no detrimental effect of contamination conditions (saliva, blood, water
and aluminium chloride) on the:
1. Marginal adaptation (quantitative margin analysis) before and after thermo
mechanical loading,
2. On fracture strength of loaded ACC luted with RelyX Unicem.
6
MATERIALS AND METHODS:
Forty sound extracted human molars free of cracks and fractures were selected for
the study. Calculus and residual periodontal tissues were removed with a scaler and
the teeth were cleaned with pumice powder. Subsequently they were stored in 0.1 %
thymol solution until use. In order to place the teeth in the fatigue machine they were
mounted with their long axes positioned vertically on custom made specimen holders
using an auto polymerizing acrylic resin (Technovit 4071, Heraeus Kulzer GmbH,
Wehrheim, Germany). They were randomly divided into five groups (four test and one
control group, n=8). Details of each experimental group and materials used are given
in Tables 1 and 2, respectively.
Crown preparation was performed with the following dimensions: 1.5-2 mm reduction
of the occlusal surface followed by a circular 1.2 mm wide shoulder prepared with a
80 µm grain-size cylindrical diamond bur (FG 8614, Intensiv, Grancia, Switzerland)
under continuous water spray. The angle of convergence of the walls was 4-6 ° and
the approximate height of the final abutment was 5-6 mm. Finishing of the crown
preparations was performed with a diamond bur with a grain size of 25 µm (FG 3526,
Intensiv). Cavity preparations were coated with a titanium oxide-based agent (Cerec
Propellant and Cerec Powder, VITA Zahnfabrik, Bad Säckingen, Germany). Digital
images of the crown preparations were taken with the CEREC 3D camera and
leucite-reinforced ceramic crowns (IPS Empress CAD for CEREC and inLab
LTA2/C14) were fabricated using a CAD/CAM system (Cerec System, Software
version 3.10, Sirona, Bensheim, Germany). The crowns were milled from the above
mentioned ceramic blocs.
7
Conditioning of the crowns‟ internal surface was performed with 5 % hydrofluoric acid
(Ceramics Etch, VITA Zahnfabrik) for 60 s, rinsed for 30 s and air dried for 10 s. Then
a silane (Monobond S, Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) was applied, left
undisturbed for 60 s and air dried for 5 s. All crowns were luted with a self-adhesive
resin cement (RelyX Unicem, 3M ESPE) which consisted of a special capsule
containing a powder and a liquid. Directly before application, the membrane
separating powder and liquid was destroyed by inserting the capsule into an activator
device and pressing down the activator lever for 2 s. Subsequently, the activated
capsule was inserted into a triturator (Rotomix, 3M ESPE) for 15 s. Then the cement
was dispensed into the crown by inserting the capsule in an applier device [GERTH
et coll. 2006]. The crown was seated applying pressure of 40 g/mm² which is
equivalent to a force of 30 N which corresponds to a moderate crown seating force
[FABIANELLI et coll. 2005]. The cement was allowed to self-cure for 2-3 minutes and
then the excess was removed using a spatula. Photo polymerization was performed
with a light curing device (Demi LED, Kerr-Demetron, CA, USA) operating at 1,100 1,300 mW/cm² for 60s each from occlusal, lingual, buccal, mesial and distal surfaces.
After light curing the margins were polished using flexible aluminium oxide discs of
different grain sizes (Sof-Lex, 3M ESPE). The final polishing was checked using a
binocular magnifying lens (Leica MZ6) under 12 x magnifications.
After polishing, the specimens were stored in tap water at 37 C for one week; then
the restored teeth were loaded in a computer-controlled chewing machine. Thermal
and mechanical loading were applied simultaneously. Thermal cycling was carried
out in running water with temperatures changing 3,000x and ranging from 5 C to 50 C
with a cycle time of two minutes. The mechanical stress comprised a total of 1.2
8
millions load cycles transferred to the centre of the occlusal surface with a frequency
of 1.7 Hz and a maximal load of 49 N. The load was applied using a natural lingual
cusp taken from an extracted human molar tooth.
After completion of the polishing procedure and after loading, the teeth were cleaned
with rotating brushes and tooth paste. Then impressions with a polyvinylsiloxane
impression
material
(President
light
body,
Coltène
Whaledent,
Altstätten,
Switzerland) were taken from the mesial and distal section of the crown margin of
each restoration. Subsequently gold coated epoxy resin replicas were prepared for
quantitative margin analysis in a Scanning Electron Microscope (XL20, Philips,
Eidhoven, Netherlands) at 200x magnification. For the marginal evaluation a custom
made module programme with image processing software (Scion Image, Scion Corp,
Frederik, MA 21703, USA) was used. Percentages of continuous margins (%CM)
were reported for the total marginal length and were measured for both interfaces,
tooth cement (TC) and crown cement (CC).
After the fatigue process, the crowns were loaded axially to their occlusal surface at a
cross head speed of 0.5 mm/min in a universal testing machine (Instron Model 1114,
USA). A spherical steel stamp with a flat top area of 2 mm² and rounded edges was
used to transmit the force. The increase in the fracture load values was recorded
continuously in Newton (N) and stress-strain curves were plotted on a PC connected
to the testing machine using a digitizing card. Force transmission proceeded until the
obvious complete fracture of the crown. Stress-strain curves were analyzed and at
complete fracture of the crown the load (N) value was read at the drop point of the
curve and recorded [BINDL et coll. 2006].
9
The statistical analysis of the data was performed with SPSS 16.0 for Windows.
Percentages (%) of continuous margin before and after loading in a chewing
simulating machine (initial and terminal respectively) were evaluated quantitatively
with the aid of Scanning Electron Microscopy (SEM) for the five groups and for both
interfaces: TC and CC. Data was reported as Median, 25th and 75th percentiles.
Median is the numeric value separating the higher half of sample group from the
lower half; 25th and 75th are the values below which 25 and 75 percent of the
observations may be found. Results from the Kruskall Wallis and Post-hoc test are
represented with uppercase letters in Table 3. Levels connected by the same letter
are not significantly different at a level of confidence of 0.05.
The median results of „‟continuous margin‟‟ for both examined interfaces as well as
the corresponding 25th and the 75th percentiles before and after thermo-mechanical
loading are shown in details in Table 3. In the initial SEM results concerning the TC
interface there was no statistically significant difference in all five groups with the
specimens of the control group (group B) demonstrating the highest percentage of
marginal continuity of 96.3%. The percentages of marginal quality after thermomechanical cycling for the same interface were the lowest (60.36%) in the first group
(group A), representing contamination with aluminium chloride. The distribution of
data was the most inconsistent in this group as well. Representative SEM
micrographs of groups contaminated with aluminium chloride and saliva are shown in
Fig.4 and 5.
10
For the CC interface there was no statistically significant difference between the initial
and terminal values. 100% of „‟continuous margin‟‟ was recorded for groups B, D and
E before the loading procedure.
Fracture strength values
The results from the fracture strength test are shown in Figure 3 as a box-plot
diagram. The distribution of data was normal according to Shapiro-Wilk test. ANOVA
and Duncan post hoc test showed no statistically significant differences among the
experimental groups (p=0.55). Nevertheless the lowest median value (1400 N) was
recorded for the group contaminated with aluminium chloride.
Discussion
Contamination with saliva, water, blood, plasma and gingival crevicular fluid is
common in restorative dentistry especially when the preparation margins are located
subgingivally [CHUNG et coll. 2009]. The results of the present study showed that
marginal adaptation was significantly affected by contamination with the gingival
retraction material containing aluminium chloride (Racestyptine). Therefore, the 1st
null hypothesis that there is no effect of contamination conditions on the marginal
adaptation of all-ceramic crowns (ACC) luted with RelyX had to be rejected.
Two chemical mechanisms might be responsible for the adverse effect of
aluminium chloride on the dentin/self-adhesive cement‟s interface. Firstly, most
haemostatic solutions used for control of gingival tissues during impression taking
11
and luting of indirect restorations have a low pH ranging from 0.7- 2.0. In the context
of our study, the solution containing aluminium chloride- Racestyptine - has a pH of
0.8, which in fact approaches the one of phosphoric acid used for etching. The
prolonged contact of these solutions with dentin surface, especially in cases of
subgingivally situated margins, has been found to cause a removal of the dentinal
smear layer and opening of dentinal tubuli [KUPHASUK et coll. 2007]. It is possible
that the solution used for gingival retraction simply “etched” dentin. A poor infiltration
of this dentin with the self-adhesive cement, due to its inherent high viscosity (72 %
alkaline fillers) reminiscent of glass ionomers [MONTICELLI et coll.2008], could have
contributed to the formation of marginal gaps. Secondly, the high acidity of the
gingival retraction solution could have partially inactivated the tertiary amines which
are responsible for the beginning of the photo- and auto polymerization processes of
the self-adhesive dual-cured cement by an acid-base reaction. This chemical
incompatibility has already been observed between highly acidic self-etch adhesives
and chemical/dual cured composites [CHEONG et coll. 2003, SALZ et coll. 2005].
Incompatibility problems in these cases may arise due to the acidity of the primer
which inactivates the amines used in the initiators' systems- camphoroquinone-amine
in light-cured resin composites or the amine-peroxide system in chemically cured
composites [KUPHASUK et coll. 2007, SALZ et coll. 2005 ]. Noteworthy is that the
scientific literature is lacking of information on the behaviour of the dentin-cement
interface of indirect restorations luted with RelyX when dentin is contaminated with
haemostatic solutions. In this sense, this might be the first study addressing this
problem. Most of the clinical studies have demonstrated the clinically acceptable
performance of RelyX in terms of marginal integrity, tooth integrity and postoperative
sensitivity [PEUMANS et coll. 2010; TASCHNER et coll. 2009; SCHENKE et coll.
12
2010]. Nevertheless, marginal degradation of the adhesive interface when confronted
to the oral environment seems to be a real problem of these cements [PEUMANS et
coll. 2010, TASCHNER et coll. 2009]. Marginal degradation could be due to the wear
of the luting cement due to its porous nature. Another factor might be an insufficient
bonding as RelyX interacts only superficially with the dentin surface without the
presence of a hybrid layer and resin tags [SCHENKE et coll. 2010]. Based on our
results, contamination of the adhesive interface at the moment of luting of the
restorations might play a role on the degradation of this interface if haemostatic
agents like aluminium chloride are used for gingival retraction.
The fact that no significant differences in marginal adaptation were observed
when dentin surface was contaminated with the other agents (water, saliva and
blood) can be explained by the chemical nature of the self-adhesive luting agent.
RelyX contains methacrylated phosphoric esters responsible for the demineralization
and bonding to dentin that need water to be used as a mediator for their ionization
[AL-ASSAF et coll. 2007]. RelyX resembles in its chemical nature to a resin-modified
glass-ionomer cement. Its composition explains the two types of setting reactions: an
acid-base reaction having as final products calcium phosphate and responsible for
the chemical adhesion of the luting agent to the tooth structure and a photo- and
redox-initiated
polymerization
reaction
responsible for the micro-mechanical
interlocking of the luting agent [AL-ASSAF et coll. 2007, VIOTTI et coll. 2009]. A
certain amount of moisture, either by contamination with water or saliva, is required
for the cement‟s acid-base reaction and the consequent chemical adhesion to the
tooth surface unlike the degradation of the bond strength of self-etch adhesives when
the bonded substrate is saliva-contaminated [D’AR ANGELO et coll. 2009,
13
TSUKAKOSHI et coll. 2008]. A recent study found that bond strength of glassionomers is even significantly improved when the bonded surface is contaminated
with water or saliva [PIWOWARSZYK et coll. 2007]. However Chung et coll. 2009
found that saliva contamination of the tooth structure influenced adversely the bond
strength when RelyX ARC was used for luting instead of RelyX Unicem. In respect to
blood, it has been advocated that it could form a physical barrier on the tooth surface,
interfering with the unset material [REDDY et coll. 2003]. However, in contrast to the
findings of a recent study [PIWOWARSZYK et coll. 2007] in the present one no
negative effect on marginal adaptation was observed when dentin surface was
contaminated with blood. One explanation of our results could be that to mimic the
clinical situation as close as possible, fresh capillary blood, obtained from a patient
after tooth extraction was used for the experiment. As blood is also composed in a
high percentage by water (the blood plasma), this might explain why the results in
marginal adaptation did not differ from those obtained when contamination was
performed with the other agents. The clinical implication of our findings might be
important; contrary to most adhesive materials moisture contamination would not be
a negative factor with self-adhesive luting agents. This implies that with self-adhesive
cements rubber dam isolation is not mandatory during the luting procedure and that
restorations with subgingivally located margins can be safely luted [BEHR et coll.
2004]. In respect to the cement-crown interface (CC), percentages of continuous
margins near 100% were observed after loading. Conditioning of the ceramic internal
surface with hydrofluoric acid, silanisation and bonding agent application has been
found to efficiently prepare the restorations‟ surface for bonding [ATTIA et coll. 2006,
BELLI et coll. 2009, BINDL et coll. 2006, FRANKENBERGER et coll. 2007, SUH et
coll. 2003].
14
Finally, no differences in fracture strength of the loaded crowns were found
between the different groups, accepting the 2 nd null hypothesis. To the authors‟
knowledge, there are no studies that compared fracture loads of crowns after
different contamination agents unlike few articles concerning the difference in fracture
resistance of adhesively and non-adhesively cemented crowns [ATTIA et coll. 2006,
BELLI et coll. 2009]. It seems that moisture contamination would not be detrimental
for the fracture resistance of ceramic restorations luted with the self-adhesive
cement. Furthermore according to a study by Saskalauskaite [ REDDY et coll. 2003]
the flexural strength and elastic modulus of RelyX, two mechanical properties which
are crucial for the resistance to masticatory load and even distribution of deformation
stress in adhesively luted indirect restorations, are comparable to well-tried etch-andrinse luting systems. Nevertheless, further studies and especially clinical trials should
evaluate if under similar contamination conditions, self adhesive cements would offer
a valid alternative to traditional adhesive luting procedures, in respect to marginal
adaptation and fracture strength.
CONCLUSIONS
Ceramic CAD/CAM fabricated crowns luted with RelyX were not adversely affected
by moisture contamination with saliva, water or blood in both marginal adaptation and
fracture strength. However, a haemostatic solution based on aluminium chloride
significantly deteriorated marginal adaptation after loading.
15
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Group 1 :
Group 2
Group 3
Group 4
Group 5
Control
Aluminium chloride
Saliva
Water
Blood
No
contamination
Contamination with
15.5% solution of astringent
agent (aluminium chloride,
Racestyptine,Septodont,France)
applied with a fine brush on the
margins of the crown
preparations and briefly air
dried.
Contamination
with natural
saliva
collected from
a healthy
donor who
refrained from
eating or
drinking 1.5 h
before the
collection of
saliva. It was
applied with a
fine brush on
the margins of
the crown
preparations
and air dried.
Contamination
with water
applied with a
dental syringe
and air dried
very briefly.
Contamination
with fresh
capillary blood
which was
collected from
a single
individual after
tooth
extraction at
the time of the
experiment. It
was applied
on the
margins of the
crown with a
fin brush and
lightly air
dried.
Table 1
Description of the experimental groups
Materials
Composition
Batch #
Manufacturer
379121
3M ESPE
RelyX Unicem
Powder:glass
fillers,silica,calcium
hydrohide,self-cure
initiators, pigments, lightcure initiators
M47001
Ivoclar Vivadent
Liquid:methacrylated
phosphoric
esters,dimethacrylates,acet
ate,stabilizers, self-cure
initiators
IPS Empress blocs
Leucite-reinforced ceramic
blocs
Monobond S
Silane,phosphoric acid and
sulphide methacrylates
M37209
Ivoclar Vivadent
Ceramics etch
5% Hydrofluoric acid
31440
VITA Zahnfabrik
Racestyptine
15.5% aluminium chloride
30340
Septodont
Table 2
List of materials
Figure 1
Percentages of continuous margins of the five groups before (graph on the left) and after
(graph on the right) thermo mechanical loading at the tooth cement (TC) interface. Data
is represented as box plots with the Median, 25th and 75th percentile.
Figure 2
Percentages of continuous margins of the five groups before (graph on the left) and after
(graph on the right) thermo mechanical loading at the crown cement (CC) interface. Data
is represented as box plots with the Median, 25th and 75th percentile.
Figure 3
Fracture load of ceramic restorations after thermo mechanical loading. Data is
represented as box plots with the Median, 25th and 75th percentile. Values are expressed
in Newton. No significant differences were detected among groups.
D
D
CC
CL
D
C
Figure 4
Representative SEM micrograph (200x) of CL
a sample in which the dentin surface was
CL
contaminated with aluminium chloride. A marginal gap (white arrow) can be observed
along the dentin-cement layer interface.
Abbreviations: CC: ceramic crown, CL: cement layer, D: dentin.
CL
CL
CC
CL
L
D
Figure 5
Representative SEM micrograph (200x) of a sample in which the dentin surface was
contaminated with saliva. Gap-free margins (white arrow) can be observed at the dentincement layer interface. Some porosities can be seen within the cements’ structure.
Abbreviations: CC: ceramic crown, CL: cement layer, D: dentin.
CC
CL
L
D