Hammaslääkäri

Sunnuntai 17.11.2019

Väitös: Lyhytkuitukomposiitti vahvistaa hammasta

Hampaan menetetyn kovakudoksen korvaamiseen on aiemmin käytetty amalgaamia, ja nykyään yleisin materiaali on yhdistelmämuovi. Yhdistelmämuovi ei kuitenkaan kaikissa tapauksissa ole riittävän lujaa, ja laajasti paikatuissa hampaissa se yleensä murtuu. Nykyään yhdistelmämuovin mekaanisia ominaisuuksia on kuitenkin mahdollista parantaa käyttämällä lyhytkuitulujitteista komposiittia osana hammaspaikkaa.

Tässä tutkimuksessa lyhytkuitukomposiittia eli lasikuitu-dimetakrylaattimuovia testattiin in vitro -olosuhteissa. Koemalleina käytettiin kruunuja ja nasta-pilari-kruunu-tyyppisiä rakenteita.

Tutkimuksen erityistavoitteena oli testata lyhytkuitukomposiitin mekaanisia ominaisuuksia sekä materiaalin pitkäaikaiskestävyyttä dynaamisilla kuormitustesteillä eli ns. väsytystesteillä. Lyhytkuitukomposiittia käytettiin kerroksittaista paikkaustekniikkaa vastaavina kerroksittaisina rakenteina, joissa kerrosten välillä on oltava riittävän luja sidos. Kerrosten kovettamisen yhteydessä materiaalin pintaan muodostuu hapen vaikutuksesta kovettumaton ns. happi-inhibitiokerros.Tutkimuksessa selvitettiin myös tämän kerroksen vaikutusta lyhytkuitukomposiitin sidosominaisuuksiin ja kerrosrakenteen lujuuteen. 

Tutkimustulokset osoittivat, että lyhytkuitukomposiitti vahvistaa juurihoidettujen hampaiden kaulaosaa, mikä on olennaisen tärkeää pyrittäessä estämään ikenen alle ulottuvia murtumia. Yksi kerros lyhytkuitukomposiittia ei kuitenkaan riitä vahvistamaan hampaan kaulaosaa, ja siksi siitä tuleekin muotoilla pilari.

Toisin sanoen: jotta lujitusvaikutus olisi riittävä, pitää lyhytkuitukomposiittia olla paksuhko kerros suhteessa sen päälle laitettavaan tavanomaiseen yhdistelmämuoviin. Lyhytkuitukomposiitin pinnassa on havaittavissa mikroskoopilla kuituja, ja siksi sen pinta on suojattava yhdellä kerroksella tavallista yhdistelmämuovia.

Mekaanisilta ominaisuuksiltaan lyhytkuitulujitettu yhdistelmämuovi vastaa dentiiniä, ja se on erityisesti murtositkeydeltään parempi kuin tavanomaiset yhdistelmämuovit. Lyhytkuitukomposiitin lujuutta ja murtumismekanismia selittävät sen isotrooppinen eli suunnasta riippumaton lujitevaikutus ja kuitujen toimiminen ns. crack-stopperina.

Lisäksi happi-inhibitiokerros parantaa kerroksittain kovetettujen yhdistelmämuovirakenteiden lujuutta. Paikka-ainekerrokset kiinnittyvät toisiinsa muovien kovettumisreaktion sekä osittain pinnassa olevien lasikuitujen avulla.

Yhteenvetona voidaan todeta, että lyhytkuitukomposiitin käyttäminen estää alkavan murtuman etenemistä paikka-aineessa. Tämä tarkoittaa sitä, että lyhytkuitukomposiitilla paikatut hampaat kestävät suurempaa purentarasitusta kuin pelkästään tavanomaisella yhdistelmämuovilla paikatut.

Lyhytkuituisen yhdistelmämuovin käyttöaihe on voimakkaan purentarasituksen alaisten laajojen kaviteettien sekä juurihoidettujen hampaiden korjaava hoito.

Lyhytkuitukomposiitin avulla tehty restauraatio tukee samalla hammaskudosta säästävää hoitolinjaa. Lyhytkuituinen yhdistelmämuovi on kaupallisesti saatavilla nimellä GC everX Posterior.

Väitökseen johtaneet tutkimukset tehtiin Turun kliinisessä biomateriaalikeskuksessa (TCBC).

Discontinuous fiber-reinforced composite for dental applications – Studies of the fracture resistance and the mechanical properties of the material used for extensive direct restorations

Jasmina Bijelic-Donova, HLT

VASTAVÄITTÄJÄ

Cees M. Kreulen, professori
Radboud Universiteit Nijmegen, Alankomaat

KUSTOS

Pekka Vallittu, professori
Turun yliopisto

ESITARKASTAJAT

Alison Qualtrough, professori
University of Manchester, Iso-Britannia

Ivo Krejci, professori
University of Geneva, Sveitsi

OHJAAJAT

Pekka Vallittu, professori
Turun yliopisto

Sufyan Garoushi, dosentti
Turun yliopisto

Verkkojulkaisun osoite: http://www.doria.fi/handle/10024/127240