Vergleich unterschiedlicher Bracketmaterialien hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit und biomechanischen Eigenschaften unter dem Einfluss einer statischen Pulver-Wasser-Bestrahlung

Hodecker, Lutz Dieter (2022). Vergleich unterschiedlicher Bracketmaterialien hinsichtlich der Oberflächenbeschaffenheit und biomechanischen Eigenschaften unter dem Einfluss einer statischen Pulver-Wasser-Bestrahlung. PhD thesis, Universität zu Köln. Open Access

PDF
FINALEVERSIONDRDRUCK Kopie.pdf
Download (8MB)

Abstract

Objectives: As part of orthodontic treatment, air polishing is routinely used for professional tooth cleaning. Thus, we investigated the effects of static powder polishing on sliding behaviour and surface quality of three different bracket materials (polymer, ceramic, metal), including a 3D-printed bracket. Methods: Two bracket types of each material group were polished with an air-polishing device using sodium bicarbonate. Exposure times were set at 10, 20, and 60 s; the application distance was 5 mm. The force loss due to sliding resistance was tested with an orthodontic measurement and simulation system (OMSS) using a 0.016 inch × 0.022 inch stainless steel archwire. Untreated brackets served as control. Polishing effects and slot precision were evaluated using an optical digital and scanning electron microscope. Results: Sliding behaviour and slot precision differed significantly between and within the groups. Prior to polishing, polymer brackets showed the least force loss, ceramic brackets the highest. With progressive polishing time, the resistance increased significantly with titanium brackets (26 to 37%) and decreased significantly with steel brackets (36 to 25%). Polymer brackets showed the smallest changes in force loss with respect to polishing duration. Slot precision showed the largest differences between material groups and was primarily manufacturer-dependent with hardly any changes due to the polishing time. Conclusion: Powder polishing can positively or negatively affect the sliding properties of the bracket–archwire complex but is more dependent on the bracket–archwire material combination (i.e., manufacture-dependent slot precision). For titanium brackets, resistance only increased after 60 s of polishing. For ceramic brackets, effective reduction was observed after 10 s of polishing. Polymer brackets, including the 3D-printed brackets, showed better sliding properties than ceramic or metal brackets even after polishing for 60 s. Removal of plaque and dental calculus should lead to a noticeable improvement of the sliding properties and outweighs structural defects that may develop.

Item Type:

Thesis (PhD thesis)

Translated title:

Title	Language
UNSPECIFIED	German

Translated abstract:

Abstract

Language

Ziel: Während einer kieferorthopädischen Behandlung wird die Pulver-Wasser-Bestrahlung zur professionellen Zahnreinigung eingesetzt. Die Auswirkungen des Pulverpolierens auf das Gleitverhalten und die Oberflächenqualität wurden von drei Bracketmaterialien (Polymer, Keramik, Metall), einschließlich eines 3D-gedruckten Brackets, untersucht. Methoden: Zwei Brackets jeder Materialgruppe wurden unter Verwendung von Natriumbicarbonat bestrahlt. Die Bestrahlungszeiten wurden auf 10, 20 und 60 s festgelegt; der Abstand betrug 5 mm. Der Kraftverlust durch den Gleitwiderstandes wurde mit einem kieferorthopädischen Mess- und Simulationssystem (OMSS) unter Verwendung eines 0,016 " × 0,022 “ Edelstahlbogens getestet. Unbehandelte Brackets dienten als Kontrolle. Die Auswirkungen des Polierens und die Präzision der Schlitze wurden mit einem optischen Digital- und Rasterelektronenmikroskop untersucht. Ergebnisse: Das Gleitverhalten und die Slotpräzision unterschieden sich signifikant zwischen und innerhalb der Gruppen. Vor dem Polieren zeigten Polymerbrackets den geringsten Kraftverlust, Keramikbrackets den höchsten. Mit zunehmender Polierdauer nahm der Widerstand bei Titanbrackets signifikant zu (26 - 37 %), bei Stahlbrackets signifikant ab (36 - 25 %). Polymerbrackets zeigten die geringsten Veränderungen. Die Slotpräzision wies die größten Unterschiede zwischen den Materialgruppen auf, wobei es kaum Veränderungen durch die Polierdauer gab. Schlussfolgerung: Das Pulverpolieren kann die Gleiteigenschaften positiv oder negativ beeinflussen, ist jedoch stärker von der Kombination abhängig. Bei Titanbrackets erhöhte sich der Widerstand erst nach 60 s. Bei Keramikbrackets wurde eine wirksame Reduzierung nach 10 s beobachtet. Polymerbrackets wiesen selbst nach 60 s Polieren bessere Gleiteigenschaften auf. Die Entfernung von Plaque und Zahnstein sollte zu einer spürbaren Verbesserung der Gleiteigenschaften führen und überwiegt strukturelle Defekte, die entstehen können.

UNSPECIFIED

Creators: