IN VITRO FATIGUE RESISTANCE OF CAST-ON ABUTMENT CASTWITH THREE DIFFERENT ALLOYS

Abstract

The aim of this study was to compare fatigue resistance of a cast-on abutment cast with three different alloys. There were forty specimens, representing single implant supported crowns, prepared and divided into four groups (n=10); TA: stock titanium abutment, GS: gold cast abutment cast with 40% gold alloy, GP: gold cast abutment cast with palladium alloy, CN: non-precious cast abutment cast with nickel-chromium alloy. The specimens were subjected to cyclic loading at 20 Hz, starting from 200 N (×5000 cycles), followed by stepwise loading of 400, 600, 800, 1000, 1200, 1400,1600 and 1800 N (30000 cycles each). The specimens were loaded for a maximum of 245,000 cycles. The total number of cycles and the mode of failure were recorded. The data was analyzed using one-way ANOVA and Weibull survival analyses. The results showed that total number of cycles were TA (189,883±22,734), GS (195,028±22,371), GP (187,662±22,555), CN (200,350±30,851), respectively and there were no significant differences (p=.673). CN had a higher Weibull characteristic strength and a lower Weibull Modulus, which demonstrated greater durability, but had less structural reliability. In conclusion, non-precious cast abutment showed promising fatigue resistance after cyclic loading and could be used as abutment material. However, the highest failure rate of implant fixtures were found in this group and this factor should be considered before abutment selection.

การศึกษานี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบความต้านทานต่อความล้าของหลักยึดรากเทียมแบบเหวี่ยงโลหะด้วยโลหะผสม 3 ชนิดที่แตกต่างกัน โดยใช้กลุ่มตัวอย่างจำนวน 40 ชิ้น แทนรากเทียมเพื่อรองรับครอบฟัน 1 ซี่ แบ่งเป็น 4 กลุ่ม (กลุ่มละ 10 ชิ้น) ได้แก่ กลุ่ม TA หลักยึดรากเทียมไทเทเนียมสำเร็จรูป กลุ่ม GS หลักยึดรากเทียมแบบเหวี่ยงโลหะที่มีส่วนโยงภายในเป็นโลหะผสมทองเหวี่ยงด้วยโลหะผสมกึ่งมีค่า กลุ่ม GP หลักยึดรากเทียมแบบเหวี่ยงโลหะที่มีส่วนโยงภายในเป็นโลหะผสมทองเหวี่ยงด้วยโลหะผสมพัลลาเดียม และกลุ่ม CN หลักยึดรากเทียมแบบเหวี่ยงโลหะที่มีส่วนโยงภายในเป็นโลหะผสมโคบอลต์โครเมียมเหวี่ยงด้วยโลหะผสมนิกเกิลโครเมียม นำชิ้นตัวอย่างไปทดสอบความล้าที่ความถี่ 20 รอบต่อวินาที โดยเริ่มทดสอบที่แรง 200 นิวตัน (5000 รอบ) และให้แรงเพิ่มเป็นลำดับขั้นที่ 400 600 800 1000 1200 1400 1600 และสูงสุดที่ 1800 นิวตัน (ช่วงละ 30,000 รอบ) โดยจำนวนรอบสูงสุดไม่เกิน 245,000 รอบ บันทึกจำนวนรอบและรูปแบบความล้มเหลวของชิ้นงาน วิเคราะห์ข้อมูลด้วยสถิติวิเคราะห์ความแปรปรวนทางเดียวร่วมกับวิเคราะห์การคงอยู่ชิ้นงานของไวบุลล์ ผลการวิจัยพบว่าค่าเฉลี่ยจำนวนรอบของชิ้นงานแต่ละกลุ่มเป็นดังนี้ TA (189,883±22,734) GS (195,028±22,371) GP (187,662±22,555) และ CN (200,350±30,851) ตามลำดับ ไม่พบความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p=.673) กลุ่ม CN มีค่าความแข็งแรงของไวบุลล์สูงแต่มีค่าไวบุลล์มอดูลัสต่ำกว่ากลุ่มอื่นแสดงให้เห็นถึงความคงทนสูง แต่มีความน่าเชื่อถือของชิ้นงานต่ำ โดยสรุป หลักยึดรากเทียมแบบเหวี่ยงโลหะที่มีส่วนโยงภายในเป็นโลหะผสมโคบอลต์โครเมียมมีค่าความต้านทานต่อความล้าเพียงพอที่สามารถนำมาใช้ได้ แต่มีโอกาสทำให้เกิดความเสียหายต่อรากเทียมมากกว่ากลุ่มอื่น การที่จะนำมาใช้งานในระยะยาวจึงควรพิจารณาถึงปัจจัยเสี่ยงดังกล่าวร่วมด้วย