Voinko vaikuttaa akryyliproteesin korjaussauman lujuuteen?

Väliotsikko

Kuumapolymeroitavalla polymetyyli-metakrylaatilla (PMMA) on suurempi taivutuslujuus kuin proteesien korjaukseen käytettävällä ns. kylmä-akryylilla. Tämä johtuu kuumapoly-meroitavan PMMA:n polymeroitumisreaktiosta, jonka seurauksena monomeerien yhteenliittyminen ja järjestys on lujuuden kannalta parempi kuin kylmäakryyleissa. Kylmäakryylin heikomman lujuuden takia proteesin korjaamisella ei voida lisätä proteesin lujuutta ilman rakenteen paksuntamista tai lujitteiden käyttämistä. Jotta korjatun proteesin lujuus on suurin mahdollinen, on kiinnitettävä huomiota PMMA-faasien - korjausakryylin ja korjattavan akryylin - rajapintaan.

PMMA-PMMA liitos

Tutkimukset ovat osoittaneet, että proteesin murtumapintojen viistoa-minen 45 asteen kulmaan tai murtumapintojen pyöristäminen lisäävät korjauksen lujuutta. Lujuuden lisääntyminen johtuu PMMA-faasien välisestä suurentuneesta kiinnittymispinta-alasta ja muotoilun yhteydessä aikaansaatavasta korjauspintojen karhentumisesta. Korjattu proteesi voi haljeta joko akryylien rajapintaa pitkin tai kokonaan toisen akryylin alueelta. Edellisessä tapauksessa on kysees-sä adhesiivinen murtuma ja jälkim-mäisessä tapauksessa kohesiivinen murtuma. Koska kohesiivisen murtuman muodostuminen vaatii suuremman ulkopuolisen energian kuin adhesiivisen murtuman muodostuminen, on PMMA-faasien rajapintaan kiinnitettävä huomiota proteeseja korjattaessa.

Jotta PMMA-faasien kiinnittyminen toisiinsa olisi mahdollisimman hyvä on korjauspintojen oltava puhtaat. Tyypilliset epäpuhtaudet korjauspin-noilla ovat mallivaha ja eristysaine. Korjauspintojen kostuttaminen akryylimonomeerilla, metyylimetakrylaatilla (MMA) vaikuttaa myös PMMA-faasien kiinnittymiseen. Juuri julkaistussa tutkimuksessa selvitet-tiin korjatun akryylikappaleen lujuutta. Tutkimuksessa korjauspinnat oli viistottu ja hiottu karheaksi hiekkapaperilla hyvän kiinnittymisen aikaansaamiseksi PMMA-faasien välille. Korjaamisessa käytettiin kylmäpolymeroituvaa akryylia, joka polymeroitiin tavanomaisella mene-telmällä vesihauteessa. Polymeroinnin jälkeen koekappaleet säilytettiin vedessä ennen lujuusmittauksia.

Koekappaleet oli jaettu ryhmiin sen mukaan kuinka kauan korjauspintoja oli kostutettu monomeerinesteellä. Tutkimuksessa verrattiin 0, 5, 30, 60 ja 180 sekunnin kostutusaikojen vaikutusta korjauspinnan morfologiaan ja korjauksen lujuuteen sekä korjauksen murtumatyyppiin. Menetelminä käytettiin valo- ja pyyhkäisyelektronimikroskopiaa sekä poikittaistaivutuslujuusmittausta.

Tutkimuksen tulokset osoittivat, että korjauspinnan kostuttaminen monomeerinesteellä 180 sekuntia lisää korjauksen lujuutta verrattuna lyhyempiin kostutusaikoi-hin. Samalla kun korjauksen lujuus lisääntyi väheni adhesiivisten murtumien määrä. Elektronimikroskooppitarkastelussa todettiin korjauspinnalla PMMA:n liukenemista mikäli pintaa oli kostutettu yli 60 sekuntia monomeerinesteellä.

Lujuuden lisääntymisen syy?

Korjaamisen jälkeen koekappaleen lujuus on alhaisempi kuin korjaamattoman kuumapolymeroitavasta PMMA:sta valmistetun koekappaleen lujuus. Tämä tukee käsitystä korjausakryylin heikommasta taivutuslujuudesta. Riittävän pitkän aikaa kestävä korjauspinnan kostuttaminen monomeerinesteellä liuottaa PMMA:n pintaa. Korjausakryyli tunkeutuu paremmin liuenneeseen korjauspintaan ja polymeroitumisessa muodostuva sidos PMMA-faasien välillä on luja. On mahdollista, että korjaamisessa muodostuu kovalenttisia sidoksia polymeeriketjujen välille. Sidoksien määrä ja suuntautuneisuus ei kuitenkaan vastaa täysin PMMA:n alku-peräistä avaruudellista sidosrakennetta.

Tutkimus osoitti korjauspintojen liuottamisen merkityksen korjausauman lujuuteen. Korjauspinnan karhentamisen aikaansaamalla mikromekaanisella retentiolla ei näytä olevan suurta vaikutusta korjaussauman lujuuteen. Karhen-taminen on kuitenkin tärkää myös PMMA:n liukenemisen takia. Kar-hennetun PMMA pinnan pintaenergia on suurempi kuin karhentamat-toman, jonka takia pinta kostuu paremmin monomeerinesteellä. Lisäksi liukenemiselle altistettavan PMMA pinnan reaktiopinta-ala suurenee, mikä nopeuttaa liukene-mista. Mikäli korjauspinta karhenne-taan hiekkapuhaltamalla, niin hiekka-hiukkasia tarttuu korjauspintaan ja ne heikentävät ainakin teoriassa PMMA-faasien välistä sidosta.

Hammasproteesiakryyliin on lisätty joitakin kemikaaleja kuten dibutyyliftalaattia, joilla vaikutetaan polymeerijauheen likenemiseen monomeerinesteeseen akryyliseosta valmistettaessa. Nämä kemikaalit vaikuttavat myös PMMA:n korjauspinnan liukenemiseen ja korjauksen lujuuteen. Korjauspinnan liuottamiseen voidaan käyttää myös metyylikloridin ja MMA:n sekoitusta.

Valokovetteisten proteesimateriaa-lien korjaamiseen on olemassa valokovetteisia korjausmateriaaleja. Erään uuden tutkimuksen mukaan valokovetteisella korjausmateriaa-lilla ei kuitenkaan saada muodostu-maan riittävän lujaa sidosta korjatta-vaan aineeseen. Kylmäpolymeroituvalla PMMA:lla voidaan korjata valokovetteista proteesin pohjalevy-materiaalia mutta valokovetteinen korjausmateriaali ei sovellu PMMA proteesin korjaukseen. Ongelma valokovetteisissa korjausmate-riaaleissa on niiden huono tarttuvuus jo polymeroituneseen muoviin.

Hammasproteesin joutuessa usei-den tuhansien purentarasituskertojen kohteeksi päivittäin myös proteesien korjattu alue väsyy. Tekemämme vakioituun kuormitukseen perustuva proteesin pohjalevyn väsytyskoe on osoittanut, että kylmäakryylilla korjatun proteesin väsymislujuus on vain noin 1/10 korjaamattoman proteesin lujuudesta. Väsy-mismurtuma voi olla tyypiltään joko adhesiivinen tai kohesiivinen, eikä murtuman tarkkaa sijaintia pystytä ennustamaan. Syyksi tähän on arveltu jännitysten epätasaista jakautumista PMMA-faasien välillä.

Proteesihampaiden materiaalina käytetään yleisesti PMMA:ta ja pitempiketjuisia metakrylaatteja. Proteesihampaan irtoamisen murtumamekaniikka on voimakompo-nenttien jakaantumista lukuunottamatta samankaltainen kuin korjatun proteesin halkeamisessa. Tässa artikkelissa esitettyjä menetelmiä voidaan käyttää hyväksi myös akryylihampaiden kiinnittämisessä proteesin pohjalevyyn.

Yhteenveto

Korjattaessa akryyliproteeseja on pyrittävä luomaan edellytykset mahdollisimman hyvälle PMMA faasien kiinnittymiselle. Tämä voidaan saavuttaa (1) muotoilemalla ja karhentamalla korjauspinnat ja (2) kostuttamalla pinnat huolellisesti ja riittävän pitkän aikaa monomeeri-nesteellä. Parhaimmillaankin korjauksen sekä taivutus- että väsy-tyslujuus on alhaisempi kuin kor-jaamattoman proteesin lujuus.

• Andreopoulos AG, Polyzois GL. Repair of denture base resins using visible light-cured materials. J Prosthet dent 1994;72:462-8.
• Catterlin RK, Plummer KD, Gulley ME. Effect of tinfoil substitute contamination on adhesion of resin denture tooth to its denture base. J Prosthet Dent 1993;69:57-9.
• Harrison WM, Stansburry BE. The effect of joint surface contours on the transverse strength of repaired acrylic resin. J Prosthet Dent 1970;23:464-74.
• Phillips RW. Skinnerīs science of dental materials. 8th ed. WB Saunders Company, 1982:180-91.
• Vallittu PK, Lassila VP, Lappalainen R. Wetting the repair surface with methyl methacrylate affects the transverse strength of repaired heat-cured acrylic denture resin. J Prosthet Dent 1994;72:639-43.
• Vallittu PK, Lassila VP, Lappalainen R. The effect of notch shape and self-cured acrylic resin repairing on the fatigue resistance of an acrylic denture base. J Oral Rehabil, in press.
• Ward JE, Moon PC, Levine RA, Behrendt CL. Effect of repair surface design, repair material, and processing method on the transverse strength of repaired acrylic resin. J Prosthet Dent 1992;67:815-20.