Effect of surface finish and different immersion media on fracture toughness of vita-lumex veneering zirconia : an in vitro study /
تأثير التعديل السطحي ومحاليل الغمر المختلفة علي مقاومة الكسر للزركونيا المغطاة بفيتا لوميكس : دراسة معملية /
by Mai Salaheldin Mohamedelhassan Abdelgayoum ; Supervisors Prof. Ahmed Farghaly Mohamed Farghaly, Dr. Abdelrahman Soliman Elsayed Badran.
- 110 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (M.Sc)-Cairo University, 2025.
Bibliography: pages 98-108.
In recent years, there has been a significant increase in patient demand for esthetic dental restorations, leading to a shift towards zirconia-based restorations as an alternative to traditional metal-fused porcelain options. Zirconia is widely preferred due to its exceptional flexural strength and excellent biocompatibility. However, the inherent opacity of zirconia may limit its monolithic use in certain aesthetic applications. While recent advancements in zirconia formulations have resulted in enhanced translucency, its inherent opacity still poses limitations for achieving optimal esthetics in monolithic restorations. To attain more lifelike and aesthetically pleasing results, the application of a veneering ceramic layer remains necessary. Fifty-four square-shaped zirconia specimens (10×10×1) mm were fabricated with a 1-mm layer of leucite-reinforced veneering material and adjusted using 40-μm diamond grinding stones to simulate occlusal adjustments. Specimens were randomly assigned to two groups based on their surface finish: polished and glazed. Specimens were further randomized into three subgroups based on the immersion solution: coffee, citric acid, and artificial saliva. Specimens were immersed in 5 mL of the solutions at 37°C for incubation, with coffee and artificial saliva groups immersed for 14 days and citric acid for 8-hours simulating two years of clinical use. Surface microhardness was evaluated using a Vickers microhardness tester, followed by fracture toughness evaluation through the indentation technique. Artificial saliva exhibited no significant difference in fracture toughness, but demonstrated significantly higher surface microhardness compared to the other immersion media. Regarding finishing protocol, no statistically significant difference in hardness or fracture toughness were observed for the leucite-reinforced veneering material. The findings of this study suggest that immersion in acidic media, such as coffee and citric acid, can negatively impact the microhardness of zirconia veneered with leucite-reinforced ceramics. Since there were no statistically significant differences in fracture toughness between polished and glazed specimens, polishing can be considered a viable alternative to glazing for improving the surface finish of dental ceramics, potentially offering a more time- and cost-effective approach. الهدف من البحث: يهدف هذا البحث إلى دراسة تأثير بروتوكولات التعديل السطحي و محاليل الغمر المختلفة على مقاومة الكسر وصلادة مادة السيراميك الزجاجية المعززة بالليوسيت. الطرق البحثية: تم تصنيع ٥٤ عينة متطابقة، يبلغ ارتفاع كل منها ١ ملي (١ ملي للطبقة التحتية من الزركونيا و ١ ملي من الطبقة الخارجية) و ١۰ ملي عرضًا وطولًا. تم تعديل جميع العينات باستخدام أحجار الطحن الماسية ٤۰ ميكرون لمحاكاة التعديلات السطحية داخل الفم. ثم تم تقسيمها عشوائيًا إلى مجموعتين متساويتين بناءً على نوعية التعديل السطحي: ملمع أو مزجج. تم تقسيم كل مجموعة إلى ثلاث مجموعات فرعية وفقًا لمحلول الغمر المستخدم: القهوة، وحمض الستريك، واللعاب الصناعي. تم غمر كل عينة بشكل مستقل في أنبوب مغلق يحتوي على ٥ ملي من محلول الغمر المخصص وتم تخزينها في حاضنة عند درجة حرارة ٣۷ درجة مئوية. تم تحديد فترات الغمر بناءً على نوع المحلول لمحاكاة سنتين من الاستخدام. مجموعتي اللعاب الصناعي والقهوة لمدة ١٤ يومًا، بينما تم غمر العينات في مجموعة حمض الستريك لمدة ۸ ساعات. خلال فترة الغمر، تم إخراج العينات من الأنابيب كل ٤۸ ساعة، وتنظيفها باستخدام الماء المفلتر، ثم إعادة غمرها في محاليل جديدة (اللعاب الصناعي أو القهوة). بعد انتهاء فترات الغمر، تم تقييم صلادة السطح باستخدام جهاز قياس صلادة فيكرز الرقمي و تقنية البصمة لقياس مقاومة الكسر. النتائج: بغض النظر عن وسط الغمر، لم يلاحظ أي فرق احصائي في مقاومة الكسر بين العينات الملمعة والمزججة (p>0.05). بالإضافة إلى ذلك، بغض النظر عن بروتوكول التعديل السطحي المستخدم، لم تختلف مقاومة الكسر للعينات المغمورة في وسائط مختلفة بشكل معنوي (p>0.05). وبالمثل، لم تُلاحظ فروق احصائية في صلادة سطح العينات المصقولة والمزججة عبر مختلف وسائط الغمر (p<0.05). ومع ذلك، أظهرت العينات المغمورة في اللعاب الصناعي صلادة سطحية أعلى بشكل احصائي مقارنةً بتلك المغمورة في حمض الستريك (p<0.05). الاستنتاج: يؤدي غمر حمض الستريك إلى تأثير سلبي على صلادة سطح الترميمات ذات الطبقات المغطاة بفيتا لوميكس مقارنة باللعاب الصناعي والقهوة. لا تؤثر وسائط الغمر أو بروتوكولات التعديل السطحي بشكل كبير على مقاومة الكسر. كما أن التلميع يمكن ان يكون بديلاً عملياً للتزجيج لتحقيق سطح أملس دون المساس بمتانة الكسر أو صلادة الترميمات ذات الطبقات المغطاة بفيتا لوميكس.