ARTYKUŁ ORYGINALNY
Wpływ metody aplikacji na naprężenia skurczowe generowane podczas polimeryzacji wybranych kompozytów stomatologicznych

The influence of layering technique on contraction stress generated during photopolymerization of selected dental resin composites

Anna Sokołowska, Michał Krasowski, Karolina Kopacz, Jerzy Sokołowski, Kinga Bociong

Streszczenie
Jednym ze sposobów redukcji naprężeń polimeryzujących materiałów jest zmiana protokołu wypełniania ubytku. Zbadano wpływ sposobu aplikacji (jednowarstwowa, metoda warstwowa z warstwami poziomymi lub skośnymi) na naprężenia generowane podczas polimeryzacji materiałów kompozytowych typu bulk fill: SDR oraz Easy Fill Bulk Fill. W badaniach elastooptycznych oceniono naprężenia samych materiałów (naprężenia promieniowe), jak również naprężenia pojawiające się na granicy połączenia materiału wypełniającego z powierzchnią płytki (naprężenia zredukowane). Naprężenia skurczowe materiału SDR mieszczą się w zakresie 1,8-2,6 MPa, a naprężenia zredukowane w zakresie 4,7-6,7 MPa. Naprężenia skurczowe Easy Fill Bulk Fill wynoszą od 6,9 do 8,4 MPa, a naprężenia zredukowane od 15,4 do 19,5 MPa. Wyniki wskazują na wpływ metody aplikacji na naprężenia generowane przez naświetlane materiały, aczkolwiek różnice istotne statystycznie wskazują tylko na preferencyjną aplikację warstwami skośnymi SDR, co prowadzi do redukcji naprężeń skurczowych tego materiału o 31%. Wartość naprężeń skurczowych i zredukowanych (generowanych na granicy wypełnienia ściany ubytku) zależy od użytego materiału i metody aplikacji. Najkorzystniejsze, najniższe naprężenia można uzyskać, stosując metodę warstwowej skośnej aplikacji, średnie wartości naprężeń – przy aplikacji warstw poziomych, a najwyższe – przy wypełnieniu ubytku jedną warstwą.

Abstract
One way to reduce the stress of polymerizing materials is to manipulate the application protocol. The effect of one layer application, layered horizontal or oblique layers on the stresses generated during the exposure of the SDR and Easy Fill Bulk Fill materials was investigated. The stresses of the material itself (radial stresses) as well as those appearing on the surface of the joint between the filler material and the plate (reduced stresses) were assessed elasto-optically. The results indicate the influence of the application method on the stresses generated by the irradiated materials, although statistically significant differences indicate only the preferential application with SDR diagonal layers, which leads to a reduction of shrinkage stresses of this material by 31%. The shrinkage stress and reduced stress (generated at the border of the composite-tooth) depends on the reconstructive material and the method of application. The most favorable, lowest stress can be obtained when oblique layered application is used, average stress when applying horizontal layers, and the highest when one layer is applied.

Hasła indeksowe: materiały kompozytowe, naprężenia skurczowe, sposób aplikacji

Key words: resin based composites, contraction stress, application technique

Piśmiennictwo

1. Kleverlaan CJ, Feilzer AJ. Polymerization shrinkage and contraction stress of dental resin composites. Dent Mater. 2005; 21(12):1150-1157.
2. Braga RR, Ferracane JL. Alternatives in polymerization contraction stress management. Crit Rev Oral Biol Med. 2004; 15(3): 176-184.
3. Tantbirojn D, Pfeifer CS, Amini AN i wsp. Simple optical method for measuring free shrinkage. Dent Mater. 2015; 31(11): 1271-1278.
4. de Mendonça BC, de Cássia Romano B, Sebold M i wsp. Polymerization shrinkage stress, internal adaptation, and dentin bond strength of bulk-fill restorative materials. Int J Adhes Adhes. 2021; 111: 102964.
5. Ge J, Trujillo M, Stansbury J. Synthesis and photopolymerization of low shrinkage methacrylate monomers containing bulky substituent groups. Dent Mater. 2005; 21(12): 1163-1169.
6. Moszner N, Salz U. New developments of polymeric dental composites. Progress in Polymer Science (Oxford). 2001; 26(4): 535-576.
7. Weinmann W, Thalacker C, Guggenberger R. Siloranes in dental composites. Dent Mater. 2005; 21(1): 68-74.
8. Giachetti L, Scaminaci Russo D, Bambi C i wsp. A review of polymerization shrinkage stress. Current techniques for posterior direct resin restorations. J Contemp Dent Pract. 2006; 7(4): 79–88.
9. Han SH, Sadr A, Shimada Y i wsp. Internal adaptation of composite restorations with or without an intermediate layer. Effect of polymerization shrinkage parameters of the layer material. J Dent. 2019; 80: 41-48.
10. Venkatesh A, Saatwika L, Karthick A i wsp. A review on polymerization shrinkage of resin composites. Eur J Molecular Clin Med. 2020; 7(5): 1245-1250\.
11. Soares CJ, Faria-E-Silva AL, Rodrigues MP i wsp. Polymerization shrinkage stress of composite resins and resin cements. What do we need to know? Braz Oral Res. 2017; 31(suppl 1): e62.
12. Bicalho AA, Pereira RD, Zanatta RF i wsp. Incremental filling technique and composite material. Part I: Cuspal deformation, bond strength, and physical properties. Oper Dent. 2014; 39(2): E71-E82.
13. Bicalho AA, Valdívia AD, Barreto BC i wsp. Incremental filling technique and composite material. Part II: Shrinkage and shrinkage stresses. Oper Dent. 2014; 39(2): E83-E92.
14. Narene AVK, Veniashok B, Subbiya A i wsp. Polymerisation shrinkage in resin composites. A review. Middle East J Sci Res. 2014; 21(1): 107-112.
15. Ilie N, Hickel R. Investigations on a methacrylate-based flowable composite based on the SDR^TM Dent Mater. 2011; 27(4): 348-355.
16. Ilie N, Hickel R. Shrinkage behaviour of novel flowable composites based on the SDR^TM-technology. Dent Mater. 2010; 26(2): e130.
17. Domarecka M, Jaroniek M, Sokołowska A i wsp. Naprężenia skurczowe materiałów kompozytowych o małym skurczu polimeryzacyjnym. Inżynieria Materiałowa. 2013; 34(6): 674-677.
18. van Dijken JW. Durability of resin composite restorations in high C-factor cavities. A 12-year follow-up. J Dent. 2010; 38(6): 469-474.
19. Rosatto CM, Bicalho AA, Veríssimo C i wsp. Mechanical properties, shrinkage stress, cuspal strain and fracture resistance of molars restored with bulk-fill composites and incremental filling technique. J Dent. 2015; 43(12): 1519-1528.
20. Winkler MM, Katona TR, Paydar NH. Finite element stress analysis of three filling techniques for class V light-cured composite restorations. J Dent Res. 1996; 75(7): 1477-1483.
21. Kwon Y, Ferracane J, Lee IB. Effect of layering methods, composite type, and flowable liner on the polymerization shrinkage stress of light cured composites. Dent Mater. 2012; 28(7): 801-809.
22. Hansen EK. Effect of cavity depth and application technique on marginal adaptation of resins in dentin cavities. J Dent Res. 1986; 65(11): 1319-1321.
23. Baig MM, Mustafa M, Al Jeaidi ZA i wsp. Microleakage evaluation in restorations using different resin composite insertion techniques and liners in preparations with high c-factor. An in vitro study. King Saud University Journal of Dental Sciences. 2013; 4(2): 57-64.
24. Spreafico RC Gagliani M. Composite resin restorations on posterior teeth. W: Roulet JF, DeGrange M. Adhesion. The silent revolution in dentistry. Chicago: Quintessence; 2000: 253-276.
25. Deliperi S, Bardwell DN. An alternative method to reduce polymerization shrinkage in direct posterior composite restorations. J Am Dent Assoc. 2002; 133(10): 1387-1398.
26. Oliveira AA, Ribeiro MLP, Costa PVM i wsp. The effect of filling technique on the cuspal strain, polymerization shrinkage stress, enamel crack formation and depth of cure of restored molars. Dent Mater. 2022; 38(8): 1404-1418.