Iinfluence of placing and polymerization technique on marginal adaptation of dental composites

U savremenoj restaurativnoj stomatologiji dentalni kompoziti su materijal izbora za rekonstrukciju izgubljenog čvrstog zubnog tkiva. Kako je u kliničkoj praksi primećeno, pozitivna svojstva svetlosno-aktiviranih dentalnih kompozita su ugrožena pojavom polimerizacione kontrakcije kompozitnih ispuna tokom polimerizacije. Naime, tokom svetlosne polimerizacije usled konverzije molekula monomera u dugačke izukrštane lance polimera, razvija se napon na adhezivnom spoju kompozitnog ispuna i zida kaviteta. Kada vrednost napona nadmaši jačinu adhezivne veze kompozita i zida kaviteta, formira se marginalna mikropukotina praćena kliničkim manifestacijama u vidu postoperativne osetljivosti, marginalne diskoloracije ispuna, razvoja sekundarnog karijesa i sledstvenih ireverzibilnih promena pulpe zuba. Cilj istraživanja je bio da se uporedi uticaj primene različitih tehnika postavljanja i svetlosne polimerizacije na marginalnu adaptaciju kompozitnih ispuna. Materijal i metode: Ispitivanje marginalne adaptacije kompozitnih ispuna urađeno je u dentinskim kavitetima, na bukalnim i oralnim površinama humanih trećih molara u laboratorijskim uslovima. Oralni i bukalni deo krunice zuba je brušen dijamantskim diskom uz stalno hlađenje radnog polja vodenim mlazom, kako bi se izložila ravna dentinska površina promera 4x4 mm. Standardizovani cilindrični dentinski kaviteti, dimenzija 3x3 mm, preparisani su dijamantskim cilindričnim svrdlima uz obilno hlađenje radnog polja mlazom vode. Eksperimentalni deo doktorske teze, imajući u vidu postavljeni cilj istraživanja, podeljen je u dva dela. Prvi deo je obuhvatio ukupno 80 dentinskih kaviteta u koje je postavljen isti kompozitni sistem (Adper Single Bond Plus-Filtek Ultimate Flowable), različitim tehnikama postavljanja: u jednom sloju-bulk tehnikom, inkrementalnom tehnikom, prethodno zagrejani kompoziti i eliminisanjem jedinstvene tačke stresa-postavljanjem pin-a. Za svetlosnu polimerizaciju kompozita primenjene su dve tehnike, kontinuirana i diskontinuirana, odnosno polimerizacija sa prekidom od 10 sekundi (dark interval), nakon inicijalnog perioda prosvetljavanja. Drugi deo istraživanja je obuhvatio 20 istovetnih dentinskih kaviteta u kojima su postavljeni bulk-fill kompozitni sistemi (Filtek Bulk Fill Flowable i SDR) uz kontinuiranu svetlosnu polimerizaciju, prema uputstvu proizvođača. Nakon poliranja ispuna, zubi sa postavljenim ispunima svih grupa su čuvani u uslovima 100 % vlažnosti u trajanju od 24 časa u cilju prevencije dehidratacije. Za evaluaciju marginalne adaptacije korišćena je analiza epoksi replika adhezivnog spoja kompozitnog ispuna i dentina skening elektonskom mikroskopijom (SEM). Naime, nakon uzimanja otiska ispuna i okolnog dentina polivinilsiloksanom izrazito niske viskoznosti (Ghenesyl, Super Light Body, Lascod, Florence, Italy), izlivene su replike u epoksi smoli koje su pripremljene za SEM analizu (Jeol, JSM-6460 Low Vacuum, Tokyo, Japan). Dužina marginalne pukotine je izmerena u mikrometrima pomoću ImageJ računarskog programa (National Institute of Health, Bethesda, USA) i prikazana procentualno u odnosu na ukupnu dužinu marginalnog spoja ispun-dentin. Međusobno su upoređeni rezultati marginalne adaptacije različitih tehnika postavljanja i polimerizacije kompozitnih ispuna kao i rezultati marginalne adaptacije različitih kompozita postavljenih bulk tehnikom i polimerizovanih kontinuirano. Statističke razlike su obrađivane primenom ne-parametrijskog Mann-Whitney U-testa. Rezultati: Analizom numeričkih rezultata utvrđen je statistički značajno viši kvalitet marginalne adaptacije kada su kompozitni sistemi postavljeni u kavitete eliminisanjem jedinstvene tačke stresa-postavljanjem pin-a i diskontinuirano polimerizovani, u odnosu na ostale ispitane tehnike postavljanja. Statistčki značajno niži kvalitet marginalne adaptacije utvrđen je u grupi ispuna postavljenih uz prethodno zagrevanje i diskontinuirano polimerizovanih. Nisu dobijene statistički značajne razlike u kvalitetu marginalne adaptacije kompozitnih ispuna postavljenih različitim tehnikama u dentinske kavitete, uz istovetni, kontinuirani režim svetlosne polimerizacije. Nisu dobijene statistički značajne razlike u kvalitetu marginalne adaptacije između kompozitnih ispuna postavljenih istom tehnikom, uz različit režim svetlosne polimerizacije. Nisu dobijene statistički značajne razlike u vrednostima marginalne adaptacije između dva ispitana bulk-fill kompozitna sistema. Takođe, ni njihovim poređenjem sa vrednostima marginalne adaptacije kompozitnih ispuna postavljenih bulk tehnikom i polimerizovanih kontinuirano nisu dobijene statistički značajne razlike. Zaključak: Tehnika postavljanja i polimerizacije značajno utiče na kvalitet marginalne adaptacije kompozitnih ispuna u dentinskim kavitetima. Novi proizvod na tržištu ne znači uvek i bolja svojstva materijala u pogledu kvaliteta marginalne adaptacije.In contemporary restorative dentistry, dental composites become material of choice for reconstruction of lost tooth structure. In clinical practice it is noticed that positive properties of light-activated composites are compromised by polymerization shrinkage appearance during polymerization. The conversion of monomer molecules into polymer network is accompanied by stress transmitting to the adhesive bond what leads to the formation of microgap with clinical symptoms such as postoperative sensitivity, marginal discoloration, secondary caries and pulp pathology. The aim of this study was to compare the influence of different placing and light polymerization techniques on marginal adaptation of composite restorations. Material and Methods Examination of marginal adaptation of composites was done in dentin cavities, prepared on the buccal and oral surfaces of human third molars in laboratory conditions. The buccal and oral enamel was ground using model trimmer under running water to expose a flat dentin surface area dimension 4x4mm. Standardized cylindrical cavities (3 mm diameter, 3 mm deep) with all dentin margins were prepared using diamond cylindrical burs with copious water cooling of the working field. Taking into account the goal of this study, research was consisted of two parts. First part included 80 dentin cavities with composite system (Adper Single Bond Plus-Filtek Ultimate Flowable) placed using different placing techniques: bulk, incremental, preheated composite and by elimination of singular stress point-with pin. There were applied two light-activation techniques: continuous (40 seconds) and discontinuous (2 seconds of activation, followed by 10 seconds of dark interval, and then the polymerization is set continuously). Second part of this study included 20 the same manner prepared dentin cavities with bulk-fill composites (Filtek Bulk Fill Flowable i SDR) placed and continuously polymerized, according to the manufactures instructions. After polishing, the restored teeth were stored in a container with 100% relative humidity for 24 h to prevent dehydration. Evaluation of marginal adaptation was done using SEM analysis of replicas. After making impressions with low viscosity polyvinyl siloxane material (Ghenesyl, Super Light Body, Lascod, Florence, Italy), epoxy resin replicas were prepared for SEM analysis (Jeol, JSM-6460 Low Vacuum, Tokyo, Japan). The length of marginal gap was measured with ImageJ software (National Institute of Health, Bethesda, USA) and shown in percentage relative to total length of the margin composite/dentin. Results of marginal adaptation were compared according to application of different placing and polymerization techniques and also results of marginal adaptation of different composites bulk placed and continuously polymerized. Statistical differences were calculated using the non-parametric Mann-Whitney U-test. Results: With statistical significance there was better quality of marginal adaptation when composite was placed with pin in order to eliminate singular stress point and discontinuously polymerized, compared to other applied placing and polymerization techniques. Contrary, there was significantly higher percentage of marginal gap obtained when using pre-heated, discontinuous polymerized composites. Marginal adaptation of composite materials placed in dentin cavities using different techniques and same, continuously polymerization technique didn’t show statistically different results. Marginal adaptation of composite materials placed in dentin cavities using same technique and different, continuously or discontinuously polymerization technique didn’t show statistically different results. Marginal adaptation of two “bulk-fill” composite materials didn’t show statistically different results. Also, compared to composites placed using bulk technique and polymerized continuously, their lower values of marginal adaptation didn’t show significant difference. Conclusion: Placing and polymerization techniques have significant influence on the quality of marginal adaptation of composite restorations in dentin cavities. New product on the market doesn’t always mean better marginal adaptation properties