Study of the quality of the marginal gap of artificial crown frames made with the use of traditional and digital technologies

Full Text

Введение

Металлокерамические реставрации до сих пор широко используются при протезировании дефектов твердых тканей зубов и зубных рядов [4]. Традиционная технология литья, применяемая при изготовлении каркасов металлокерамических протезов, заключается в следующем. Сначала получают оттиск протезного ложа, по которому изготавливают гипсовую модель. Культи препарированных зубов на гипсовой модели дважды покрывают лаком для компенсации усадки сплава. Далее создают репродукции каркасов искусственных коронок методом погружения культи в расплавленный воск до получения необходимой толщины. Моделируют литники, формуют в опоку, выплавляют воск в муфельной печи и отливают каркасы протезов из металлических сплавов (кобальт-хромовый сплав (КХС), никель-хромовый сплав (НХС)) [4]. Параллельно с этим на современном этапе развития ортопедической стоматологии используется полностью цифровой метод изготовления каркасов металлокерамических коронок, который включает в себя получение цифровых изображений зубных рядов пациента с помощью внутриротовых сканеров, виртуальное моделирование и изготовление каркасов в фрезерно-шлифовальном станке CAD/CAM-системы [1–3, 5, 6]. Научных публикаций, посвященных сравнительной оценке качества краевого прилегания металлических каркасов искусственных коронок, полученных с применением традиционного метода литья и цифровой технологии, недостаточно, что и явилось обоснованием необходимости проведения данного исследования.

Цель исследования — изучить качество краевого прилегания каркасов искусственных коронок, изготовленных с помощью CAD/CAM-системы и методом литья.

Материалы и методы

Для изучения качества краевого прилегания каркасов искусственных коронок нами была разработана специальная схема проведения исследования (рис. 1), в которой была использована экспериментальная модель с подготовленной под искусственную коронку культей зуба 2.7 с циркулярным уступом в виде желоба (рис. 2).

 

Рис. 1. Схема проведения эксперимента

Fig. 1. Scheme of the experiment

 

Рис. 2. Экспериментальная модель

Fig. 2. Experimental model

 

На первом этапе с помощью внутриротового лазерного сканера iTero Cadent (США) были получены 11 цифровых изображений экспериментальной модели. В программном обеспечении Dental CAD 2.2 Valletta проводили моделирование каркасов искусственных коронок.

На втором этапе из титановой заготовки Titan-Blank в фрезерно-шлифовальном станке KaVo ARCTICA Engine были изготовлены 11 каркасов искусственных коронок.

На третьем этапе с экспериментальной модели были получены 11 двухслойных одноэтапных А-силиконовых оттисков (Express STD, Express XT RegularBody, 3M ESPE, США) и изготовлены 11 разборных моделей из высокопрочного гипса Fujirock (GC, Япония). С помощью технологии литья были получены 11 каркасов искусственных коронок из КХС.

На четвертом этапе проводили сравнение качества краевого прилегания каркасов искусственных коронок, изготовленных с помощью CAD/CAM KaVo ARCTICA, с качеством краевого прилегания каркасов искусственных коронок, изготовленных по традиционной технологии литья. Для оценки величины краевого зазора каркасов искусственных коронок применяли следующую методику. Область уступа подготовленного зуба экспериментальной модели окрашивали маркером для лучшей визуализации краевой линии уступа. Фотографии краевого зазора каркасов получали с помощью операционного микроскопа Leica M320 под 40-кратным увеличением на мезиальной, дистальной, оральной и вестибулярной поверхностях. С помощью компьютерной программы Image J измеряли величины краевого зазора искусственных коронок в 10 контрольных точках на каждой поверхности (рис. 3). Результаты измерений заносили в таблицы для последующего статистического анализа.

 

Рис. 3. Измерение краевого зазора каркасов искусственных коронок в компьютерной программе Image J: a — величина краевого зазора каркаса, изготовленного в CAD/CAM-системе KaVo ARCTICA, — 20,060 мкм; b — величина краевого зазора каркаса, изготовленного методом литья, — 76,222 мкм

Fig. 3. Measurement of the marginal gap of artificial crown frames with the computer program Image J: a — the value of the edge gap of the frame made in the CAD/CAM system KaVo ARCTICA is 20.060 microns; b — the value of the marginal gap of the frame made by casting is 76.222 microns

 

Для оценки качества краевого прилегания каркасов применяли критерии, разработанные компанией Renishaw (Великобритания): 0–19 мкм — отличное прилегание, отсутствие клинических проблем; 20–39 мкм — хорошее прилегание; 40–79 мкм — удовлетворительное; 80–119 мкм — приемлемое; 120 мкм — максимальное ограничение для надежного функционирования.

Результаты и обсуждение

Результаты по изучению величины краевого зазора каркасов искусственных коронок представлены в табл. 1 и 2.

 

Таблица 1 / Table 1

Средние величины краевого зазора каркасов искусственных коронок, созданных с помощью CAD/CAM KaVo ARCTICA, мкм

Average values of the marginal gap of the frames of artificial crowns made with the use of CAD/CAM KaVo ARCTICA, microns

n	Поверхности зуба
	мезиальная	дистальная	оральная	щечная
1	25,8606	25,3413	14,4929	14,6233
2	26,3228	23,5348	18,2259	22,4082
3	18,8766	18,8218	19,8234	34,0726
4	23,2197	22,3077	20,9960	27,7382
5	25,5873	22,6831	18,3695	21,9846
6	27,8276	27,1179	17,6620	23,7557
7	18,2496	30,7128	18,3603	21,7365
8	17,5962	15,7975	19,4503	21,1620
9	18,6539	16,8027	24,9438	15,9147
10	25,1898	26,8864	20,8579	21,7525
11	17,8571	25,2464	21,3155	18,6675
Среднее значение				21,7911

 

Таблица 2 / Table 2

Средние величины краевого зазора каркасов искусственных коронок, созданных по традиционной технологии литья из КХС, мкм

Average values of the marginal gap of the frames of the artificial crowns made of Co-Cr with the use of traditional casting technology, microns

n	Поверхности зуба
	мезиальная	дистальная	оральная	щечная
1	69,4759	96,5628	91,4691	70,3620
2	67,7418	73,2287	90,3666	76,1360
3	85,7697	60,7552	74,2173	75,2850
4	79,0040	89,6184	80,0235	66,5002
5	66,6137	86,3708	66,0705	86,8570
6	66,8435	79,2615	76,7699	92,5928
7	73,9825	73,6988	78,5381	80,8690
8	65,6938	80,0303	66,1116	87,8103
9	87,2264	58,7426	85,3112	69,3210
10	82,5405	76,7097	82,3566	62,9565
11	77,8177	75,9248	81,1599	81,3306
Среднее значение				77,1825

 

Описательные статистики (табл. 3) и визуальный анализ гистограмм (рис. 4) позволяют качественно оценить характеристики распределения средних значений величины краевого зазора. На основании этих данных мы сделали вывод, что распределения значений признаков в обеих группах отличаются от нормального (наблюдается ярко выраженная асимметрия, мультимодальность). Кроме того, сравниваемые группы являются связанными, так как все искусственные коронки были изготовлены для одной экспериментальной модели, но разными методами. В связи с этим для анализа данных применяли непараметрический V-критерий Уилкоксона – Манна – Уитни для связанных выборок. Анализ проводился в программной среде R, предназначенной для статистической обработки данных и работы с графикой. В данном исследовании в качестве критического был принят уровень значимости p = 0,05.

 

Рис. 4. Гистограммы распределения значений признака «Величина краевого зазора»

Fig. 4. Histograms. Distribution of values of the marginal gap

 

Таблица 3 / Table3

Описательные статистики распределения значений величины краевого зазора

Descriptive statistics of the distribution of values of the marginal gap

Метод изготовления каркасов искусственных коронок	n	Среднее ± стандартное отклонение	Медиана	Минимум	Максимум	25-й процентиль	75-й процентиль	Стандартная ошибка среднего
Цифровой (CAD/CAM)	11	21,79 ± 1,908	22,26	18,50	24,09	20,43	23,23	0,58
Традиционный (литье)	11	77,18 ± 2,303	76,77	74,01	81,97	75,65	78,83	0,69

Примечание. Во всех таблицах n — количество каркасов искусственных коронок.

Note. In all tables, n — the number of the frames of the artificial crowns.

 

Нами было выявлено, что среднее значение величины краевого зазора между культей зуба экспериментальной модели и каркасами искусственных коронок, изготовленных в фрезерно-шлифовальном станке KaVo ARCTICA Engine из титановой заготовки Titan-Blank, составляет 21,79 мкм, что соответствует «хорошему краевому прилеганию» по критериям Renishaw. Среднее значение величины цементного зазора каркасов искусственных коронок, изготовленных традиционным методом литья, составляет 77,18 мкм, что соответствует «удовлетворительному краевому прилеганию» по критериям Renishaw. Величина краевого зазора каркасов искусственных коронок, изготовленных с помощью CAD/CAM-системы KaVo ARCTICA, оказалась в 2,8 раза меньше, чем величина краевого зазора каркасов, изготовленных традиционным методом литья с уровнем значимости p < 0,05 (V-критерий Уилкоксона для связанных выборок = 0, р = 0,001).

Представляют интерес исследования иностранных авторов, занимающихся изучением данной проблемы. В частности, J. Ng et al. [7] в своем исследовании пришли к выводу, что полностью цифровой метод позволяет получить каркасы несъемных протезов с меньшим краевым зазором (48 ± 25 мкм) по сравнению с каркасами, изготовленными по традиционной технологии литья (74 ± 47 мкм), что свидетельствует о заметном отличии от полученных нами данных.

Заключение

Результаты нашего исследования свидетельствуют, что каркасы искусственных коронок, изготовленные с помощью CAD/CAM-системы KaVo ARCTICA, обладают большей размерной точностью краевого прилегания по сравнению с каркасами искусственных коронок, изготовленными традиционным методом литья.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

About the authors

Evgenii N. Zhulev

Privolzhsky Research Medical University

Author for correspondence.
Email: hrustalev54@mail.ru

Professor, Department of Orthopaedic Dentistry and Orthodontics

Russian Federation, Nizhny Novgorod

Yuliya A. Vokulova

Federal state official institution “Polyclinic No. 2 of the Federal Сustoms Service of Russia”

Email: vokulova@rambler.ru

Head of the Dental Department, Stomatologist-Orthopedist

Russian Federation, Nizhny Novgorod

References

Supplementary files