EFFECT OF THICKNESS ON TRANSLUCENCY AND MECHANICAL PROPERTIESOF TRANSLUCENT ZIRCONIA COMPARE TO LITHIUM DISILICATE CERAMIC

Abstract

The objective of this study was to determine the different thicknesses of high translucent zirconia that provided similar translucency to lithium disilicate ceramic, a standard material for high translucent ceramic, and then compared their mechanical properties for the proper selection of monolithic crowns. The materials and method consisted of blocks of IPS e.max CAD (HT) and discs of UTML zirconia, both shaded A2, were designed and fabricated with CAD-CAM as circular disc-shaped specimens (n=30), with a diameter of 12.0 mm, subdivided into 6 groups: IPS e.max CAD and UTML corresponding to thicknesses of 0.8, 1.0 and 1.5 mm (5 discs/group). Their L*A*B values were measured against a black-and-white background with VITA Easyshade V spectrophotometer, and the translucency parameters were calculated. Force was performed with a flat piston (⌀=1.4 mm) in a universal testing machine at a crosshead speed of 1.0 mm/min, and biaxial flexural strengths were calculated. The results revealed that the translucency parameters and biaxial flexural strengths of IPS e.max CAD and UTML at various thicknesses demonstrated statistically significant differences with the same material. (p<0.05) When comparing the two materials, it was found that a 1.5 mm thickness IPS e.max CAD had a significantly lower translucency parameter than a 1.0 mm thickness UTML (p<0.05) and a 1.0 mm thickness IPS e.max CAD had a significantly higher translucency parameter than 0.8 mm thickness UTML (p<0.05), while there were no statistically significant different biaxial flexural strengths among two experimental groups. In conclusion, the translucency parameter and biaxial flexural strength varied among types and thicknesses. According to the indications of manufacturers for monolithic crowns and fabricating the anterior tooth with IPS e.max CAD provided higher translucency than UTML, and the restoration of posterior teeth with UTML preserved more tooth structure and also provided higher translucency rather than IPS e.max CAD, while it was equally strong for such thicknesses.

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์การศึกษาเพื่อหาความหนาที่ระดับต่าง ๆ ของเซอร์โคเนียความโปร่งแสงสูงที่ให้ค่าความโปร่งแสงใกล้เคียงกับเซรามิกลิเทียมไดซิลิเกตซึ่งเป็นวัสดุมาตรฐานในด้านความโปร่งแสงสูง แล้วนำมาเปรียบเทียบสมบัติเชิงกล เพื่อใช้เป็นแนวทางในการเลือกใช้เซรามิกสำหรับบูรณะด้วยครอบฟันโมโนลิติกได้อย่างเหมาะสม วิธีการศึกษานำบล็อกเซรามิกไอพีเอสอีแมกซ์แคดความโปร่งแสงสูง และดิสก์อัลตราทรานส์ลูเซนท์มัลติเลเยอร์เซอร์โคเนีย สีเอ 2 มาออกแบบและกลึงด้วยเครื่องออกแบบและขึ้นรูปชิ้นงานควบคุมด้วยระบบคอมพิวเตอร์ ออกมาเป็นชิ้นตัวอย่างรูปทรงแผ่นกลม (n=30) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12.0 มิลลิเมตร แบ่งออกเป็น 6 กลุ่ม ได้แก่ เซรามิกลิเทียมไดซิลิเกตความโปร่งแสงสูงและเซอร์โคเนียความโปร่งแสงสูงความหนา 0.8, 1.0 และ 1.5 มิลลิเมตร (5 ชิ้นตัวอย่าง/กลุ่ม) นำชิ้นตัวอย่างไปวัดค่าความโปร่งแสงภายในกล่องดำด้วยเครื่องสเปกโทรโฟโตมิเตอร์รุ่นวีต้าอีซี่เฉดวี ภายใต้พื้นหลังสีดำและสีขาว แล้วทดสอบความแข็งแรงดัดขวางสองแกนด้วยเครื่องทดสอบสากล ให้แรงด้วยลูกสูบที่มีหัวกดแบนเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.4 มิลลิเมตร ใช้ความเร็วหัวกด 1.0 มิลลิเมตรต่อนาที จนกระทั่งเกิดการแตกหัก ผลการศึกษาพบว่าค่าความโปร่งแสงและค่าความแข็งแรงดัดขวางสองแกนที่ระดับความหนาต่าง ๆ ของเซรามิกลิเทียมไดซิลิเกตความโปร่งแสงสูงและเซอร์โคเนียความโปร่งแสงสูงภายในกลุ่มเดียวกันมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) เมื่อเปรียบเทียบระหว่างวัสดุสองชนิดจะพบว่าเซรามิกลิเทียมไดซิลิเกตความโปร่งแสงสูงความหนา 1.5 มิลลิเมตร มีค่าความโปร่งแสงต่ำกว่าเซอร์โคเนียความโปร่งแสงสูงที่ความหนา 1.0 มิลลิเมตร และเซรามิกลิเทียมไดซิลิเกตความโปร่งแสงสูงความหนา 1.0 มิลลิเมตร มีค่าความโปร่งแสงสูงกว่าเซอร์โคเนียความโปร่งแสงสูงความหนา 0.8 มิลลิเมตร อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p<0.05) ในขณะที่ทั้งสองกลุ่มทดลองมีค่าความแข็งแรงดัดขวางสองแกนไม่แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (p>0.05) ผลการศึกษาสรุปได้ว่าค่าความโปร่งแสงและค่าความแข็งแรงดัดขวางสองแกนขึ้นอยู่กับความหนาและชนิดของเซรามิก เมื่ออ้างอิงจากความหนาของครอบฟันโมโนลิติกที่บริษัทผู้ผลิตแนะนำ การบูรณะฟันหน้าด้วยเซรามิกลิเทียมไดซิลิเกตความโปร่งแสงสูงจะให้ค่าความโปร่งแสงสูงกว่าเซอร์โคเนียความโปร่งแสงสูงที่ ส่วนการบูรณะฟันหลังด้วยเซอร์โคเนียความโปร่งแสงสูงจะช่วยอนุรักษ์เนื้อฟันในการเตรียมฟันหลักมากกว่าการบูรณะด้วยเซรามิกลิเทียมไดซิลิเกตความโปร่งแสงสูง นอกจากนี้ก็ยังให้ชิ้นงานที่มีความโปร่งแสงสูงกว่าในบริเวณที่ต้องการความสวยงามอย่างฟันกรามน้อย ในขณะที่เซรามิกทั้งสองชนิดนี้ให้ค่าความแข็งแรงดัดขวางสองแกนไม่แตกต่างกันที่ความหนาดังกล่าว