CLINICAL EVALUATION OF COBALT-CHROMIUM-BASED FIXED DENTURES
Abstract and keywords
Abstract (English):
Subject. Ceramic-metal prostheses are distinguished by high wear resistance, resistance to deformation, and tight fit to the gums. However, there are relatively large differences in determining the success / survival of cobalt chromium based restorations. The article presents the results of a study of cobalt-chromium fixed dentures. Objectives — evaluate the effectiveness of cobalt-chromium fixed dentures made using the direct metal laser sintering (DMLS) technique. Material and methods. 32 patients (mean age 41.8 ± 2.46 years) were found to have 54 fixed cobalt-chromium fixed bridges made using direct laser sintering of metals. Dentures were evaluated between 6, 12, 24, 36 months according to G. Ryge criteria. The survival rate of restorations is calculated according to Kaplan-Meyer. Results. Assessment of fixed prostheses revealed the absence of criteria C and D in all 3 categories. A comparative analysis of prostheses showed no change in the period 6, 12, 24 months. After 36 months, chips that did not violate the function of the prosthesis were revealed in 5.5 % of cases, visible signs of a cleft in the category of “marginal adaptation” in 1.8 % of cases, edge discoloration of the surface in 3.7 % of cases. Radiographically, 1 patient showed signs of incipient proximal caries and periapical changes, respectively. During the study period of 6-24 months. survival rate was 1.0. The survival of the restoration over a 3-year period was 88.9 %. Conclusion. The frequency of cleavage was 5.5 %, which is comparable to the usual performance of ceramic-metal restorations. The visible signs of a cleft in the regional adaptation was 1.8 %, and the regional color mismatch was 3.7 %. 1.8 % of restoration was detected. Signs of incipient proximal caries were 1.8 %, periapical changes — 1.8 %. Survival was 88.9 %.

Keywords:
fixed dentures, cobalt-chromium, direct laser sintering of metals, G. Ryge criteria, modified criteria, survival
Text

Введение

За последние годы реабилитация функции ротовой полости с использованием зубных протезов значительно улучшилась. Продолжается применение металлокерамической реставрации для фиксированных протезов. Основной причиной использования металлических сплавов для сердечников и каркасов фиксированных зубных протезов является их высокая прочность [1, 2]. Однако это не единственное преимущество: металлокерамические протезы отличаются высокой износоустойчивостью, эстетикой, неподверженностью деформации, плотным прилеганием к десне, доступной ценой. По результатам клинических исследований, средняя клиническая выживаемость реконструкций из металлокерамики составляет от 10 до 20 и более лет и причины их замены зачастую иные, чем механическая поломка реконструкции [2]. В литературе сообщается о 98 % выживании через 5 лет, 97 % — через 10 и 85 % — после 15 [3—5].

В настоящее время в технологии фиксированных зубных протезов в силу хороших механических свойств и низких производственных затрат в сравнении с высокими благородными стоматологическими сплавами широко используются сплавы кобальт-хром (Co-Cr). Типичные сплавы Co-Cr, которые используются в стоматологии, содержат от 55 до 63 % кобальта и 25-28 % хрома [6]. Нужно отметить, что интеграция новых технологий в традиционное производство зубных реставраций является развивающимся приложением. Кобальт-хром часто описывается как биосовместимый материал [2].

Протезы на кобальт-хромовой основе изготавливаются по трем разным производственным технологиям: восковые заготовки, фрезерование CAD/CAM и прямое лазерное спекание металлов (Direct Metal Laser Sintering DMLS). Разные методы производства основаны на сплавах, специально разработанных для конкретной технологии. По данным M. Øilo et al. [7], способ изготовления влияет на конструкцию, жесткость, микротвердость и микроструктуру каркасов из кобальт-хромовых фиксированных дентальных протезов.

Проблемы после вставки металлокерамических коронок и фиксированных частичных зубных протезов все же возникают. Осложнения могут быть как биологическими, включая вторичный кариес, патологии пульпы и проблемы с пародонтом, так и техническими: потеря ретенции, расслоение керамики или переломы [8—11]. По данным ретроспективного исследования, средняя частота осложнений фиксированных зубных протезов в период 5 и 14 лет составила 27 %, в то время как в течение 5 лет частота возникновения проблем в металлокерамических протезах встречалась в 25 % случаев [12]. В [13, 14] отмечено  46 % случаев осложнений в дентальных протезах, установленных более 5 лет назад.

Многочисленные работы оценивали фиксированные результаты протезирования, успешность и выживаемость. Существуют относительно большие различия в результатах исследований [15—17], а также недостаток информации о клинической методологии, которые могут классифицировать успех и выживаемость несъемных протезов [8, 18, 19].

Цель исследования — оценить эффективность кобальт-хромовых фиксированных зубных протезов, изготовленных по методике прямого лазерного спекания металлов (DMLS).

Материалы и методы

Под наблюдением находилось 32 пациента с кобальт-хромовыми мостовидными протезами в возрасте от 35 до 50 лет (средний возраст — 41,8±2,46 года),  15 (46,9 %) мужчин и 17 (53,1 %) женщин.

Критериями включения в исследование были отсутствие не более трех  зубов, удаленных из-за необратимых процессов в пульпе, отсутствие патологии в пародонте, выбранные абатменты без вращений, смещений.

Исследования проводились в соответствии с Хельсинкской декларацией Всемирной ассоциации «Этические принципы научных и медицинских исследований с участием человека». У обследованных пациентов было получено информированное согласие на участие в исследовании.

Всего установлено 54 реставрации, состоящие из 3-элементных фиксированных протезов: у 9 (28,1 %) пациентов — 1, у остальных 23 (71,9 %) — 2. В большинстве случаев отсутствовали вторые премоляры (у 19 пациентов) и первые моляры (у 13) в верхней и нижней челюстях.

Дизайн препарирования имел окклюзионное уменьшение на 1,5 мм, которое было оценено с помощью воскового контрольного прикуса и измерялось циркулем. Препарирование имело конструкцию финишной линии круговой фаски с уменьшением окружности до 0,8 мм и общей сходимостью 6°. Все внутренние углы были тщательно округлены. Металлический каркас был сделан с использованием компьютерного программного обеспечения. Обработка проведена методом прямого лазерного спекания металлов (DMLS) (EOSINT M 270, Eos Германия), при котором высокая энергия сфокусированного лазерного луча непосредственно плавит локализованную область тонкого слоя металлического порошка кобальт-хром с целью создания постепенного восстановления. Минимальная толщина металлических колпачков — 0,35 мм, толщина разъема — 3 мм, толщина облицовочной керамики (керамика VITA VM 13) в окклюзионной поверхности — 1,15 мм, в  шейной — 0,8. Пескоструйная обработка проводилась с использованием оксида алюминия 50 мкм. Интраоральная оценка реставраций была сделана на предмет предельной целостности, корректировки  — с использованием набора для полировки фарфора с целью достижения максимальных бугорковофиссурных контактов зубов-антагонистов и для устранения боковых помех, окклюзионные контакты оценены с помощью шарнирной пленки. Для цементации применяли стеклоиономерный цемент типа I (GC Corporation Tokyo, Japan). Наблюдения за реставрациями в первый год осуществляли с интервалом в 6 и 12 месяцев, а затем ежегодно в течение 36 месяцев. Клиническая оценка проведена путем визуального и клинического обследований с помощью традиционных стоматологических диагностических инструментов. Реставрации оценивали с использованием рекомендуемых модифицированных клинических критериев G. Ryge [20] (табл.).

Таблица

Клиническая оценка реставраций с использованием модифицированных критериев G. Ryge

Table. Clinical assessment of restorations using modified G. Ryge criteria

Категория

Шкала оценок

Критерий

Измерение трещин

Альфа — А

Гладкая поверхность реставрации (блестящая после высыхания на воздухе)

Браво — В

Тусклая поверхность и/или сколы фарфора, которые не нарушают функцию

Чарли — С

Сколы облицовочного фарфора, ухудшающие эстетику и функционирование и/или обнажение материала каркаса

Дельта — D

Разрыв соединителя между понтиком и фиксатором и/или разрушение материала рамы

Маргинальная адаптация

Альфа — А

Никаких видимых признаков трещины по краям; нет проникновения зонда

Браво — В

Видимые признаки расщелины и/или ловушки зонда, отсутствие проникновения зонда

Чарли — С

Видимые признаки расщелины и проникновения зонда

Дельта — D

Восстановление является подвижным, сломанным или отсутствует

Клиническая оценка маргинального обесцве чивания

Альфа — А

Нет обесцвечивания, не проникает в пульпу

Браво — В

Поверхностное обесцвечивание, не проникающее в пульпу

Чарли — С

Обесцвечивание и проникновение в направлении пульпы

 

Данные критерии визуально и посредством зондирования оценивают сопротивление разрушению облицовочной керамики и соединителя в фиксированном зубном протезе, обесцвечивание в краевых областях облицовочной керамики и предельную целостность неподвижного зубного протеза. Для определения состояния реставрации в течение периода исследования все категории оценивали как Альфа, Браво, Чарли и Дельта. В период ежегодной оценки была выполнена рентгенографическая периапикальная оценка абатментов и проксимального кариеса. Статистическую обработку полученных данных проводили в Microsoft Excel 2016 с использованием стандартных пакетов программы Statistica. Переменные были классифицированы на основе клинической оценки и рассчитаны распределения вероятностей. Анализ выживаемости был выполнен с использованием метода Каплана—Мейера с приблизительными 95 % доверительными интервалами [21].

Результаты

Оценка фиксированных протезов через 36 месяцев после фиксации показала отсутствие критериев С и D во всех трех категориях (рис.1).

 

 

Рис. 1. Результаты клинической оценки фиксированных реставраций (n=54) через 36 месяцев по критериям G. Ryge

Fig. 1. Results of a clinical evaluation of fixed restorations (n = 54) after 36 months according to G. Ryge criteria

 

Через 36 месяцев после установки фиксированных реставраций в трех случаях (шкала В) отмечалось незначительное выпадение облицовочной керамики, но на функционирование металла это не повлияло. В остальных случаях реставрации имели гладкую поверхность. При оценке краевой адаптации выявлено, что у 1 реставрации визуально определялись расщелины. Анализ соответствия цвета показал, что только в 2 реставрациях наблюдалось обесцвечивание поверхности, что классифицировалось как Браво. Сравнительный анализ состояния фиксированных кобальт-хромовых протезов в период обследования 6, 12, 24 и 36 месяцев свидетельствует об отсутствии признаков, соответствующих шкале Браво в сроки обследования 6, 12 и 24 месяца, все признаки этой шкалы появились после 36 месяцев установки реставраций. При этом из 6 реставраций, соответствующих шкале В, 5 были в верхней челюсти и лишь 1 (с несоответствием цвету) — нижнем втором премоляре справа.  

Рентгенографическое исследование за период обследования показало, что через 36 месяцев появились изменения в двух случаях: у одного пациента (3,1 %) имели место признаки начинающегося проксимального кариеса, что требовало восстановления проксимальных зубов, прилегающих к абатментам, у другого (3,1 %) отмечались периапикальные изменения, которые свидетельствовали о необходимости терапии корневых каналов. Следует отметить, что случаев перелома каркаса не наблюдалось.

В период исследования анализ выживаемости по методу Каплана—Мейера для всех протезов в период 6 и 24 месяца показал коэффициент выживаемости, равный 1,0 (рис. 2).

 

Рис.2. Коэффициент выживаемости несъемных кобальт-хромовых протезов в период 6,12, 24 и 36 месяцев обследования

Fig. 2. The survival rate of fixed cobalt-chromium prostheses during the period of 6-12-24-36 months of examination

 

Как видно, из 54 несъемных кобальт-хромовых мостовидных протезов, изготовленных методом прямого лазерного спекания металлов, выживаемость в период исследования в течение 36 месяцев составила 88,9 %.

Обсуждение

В течение 36 месяцев оценено клиническое состояние 54 несъемных кобальт-хромовых протезов, выполненных по методике DMLS. Реставрации были 3-элементные и установлены на вторые премоляры и первые моляры обеих челюстей. Клиническую оценку проводили по критериям G. Ryge, рентгенографически. Коэффициент выживаемости реставраций рассчитывали по Каплан—Мейеру. В период 6 и 24 месяца изменений по таким критериям, как наличие трещин, краевая адаптация и краевое обесцвечивание, не отмечалось, через 36 месяцев выявлены не нарушающие функции протеза сколы в 5,5 % случаев. Сколы могут быть связаны с анатомической подготовкой абатмента, однородными размерами керамического шпона и керамическим сцеплением с металлическими колпачками. Считается, что образцы, изготовленные по методике DMLS, покрывают наименьшую допустимую прочность металлокерамического сцепления 25 МПа, указанную в ISO 9693, и представляют удовлетворительную прочность сцепления для клинического использования [22, 23]. Частота сколов была в диапазоне, сопоставимом с обычным выполнением литых металлокерамических реставраций, который, как отмечается в других исследованиях, варьируется в интервале от 2,50 до 7,60 % [24].

По данным проведенного нами исследования, видимые признаки расщелины по критерию «краевая адаптация» выявлены лишь в 1,8 % случаев. Следует отметить, что краевая адаптация имеет большое значение для долгосрочного успеха реставрации зубов. Предельная точность является важным фактором качества фиксированного протезирования.

В процессе оценки реставраций в 3,7 % случаев отмечалось краевое обесцвечивание поверхности. Выживание кобальт-хромовых задних фиксированных частичных протезных реставраций спустя 36 месяцев составило 88,9 %, тогда как в исследовании R. Prabhu et al. [25] в период 60 месяцев — 95,5.

Сопоставление полученных результатов показало сходство с данными о выживании металлокерамических протезов других исследований [16, 23]. В [16] сообщается о лучшем выживании для коронок в нижней челюсти, что согласуется с данными настоящего исследования.

Выводы

На основании исследования 54 несъемных 3-элементных кобальт-хромовых протезов, изготовленных по методике прямого лазерного спекания металлов, в 3-летний период частота сколов (5,5 %) была в диапазоне, сопоставимом с обычным выполнением металлокерамических реставраций. В 1,8 % случаев выявлены видимые признаки расщелины в краевой адаптации, в 3,7 % — краевое несоответствие цвета, в 1,8 % — признаки начинающегося проксимального кариеса и периапикальные изменения. Выживание кобальт-хромовых задних фиксированных частичных реставраций в течение 3 лет составило 88,9 %.

References

1. Gunsoy, S., Ulusoy, M. (2016). Evaluation of marginal/internal fit of chrome-cobalt crowns: Direct laser metal sintering versus computer-aided design and computer-aided manufacturing. Niger J Clin Pract, 19, 636–644. DOI: 10.4103/1119-3077.188699

2. Suleiman, S. H., Vult von Steyern, P. (2013). Fracture strength of porcelain fused to metal crowns made of cast, milled or laser-sintered cobalt-chromium. Acta Odontol Scand, 71, 1280–1289. doi: 10.3109/00016357.2012.757650

3. Eliasson, A., Arnelund, C., Johansson, A. (2007). A clinical evaluation of cobalt chromium metal ceramic fixed partial dentures and crowns: A three to seven year retrospective study. J Prosthet Dent, 98, 6–16.

4. Makhmudov, M. M., Ashurov, G. G. (2018). Indeksnyye i gidrodinamicheskiye pokazateli tkaney parodonta ka kriteriy rezul'tativnosti lecheniya travmaticheskogo porazheniya tkaney parodonta konstruktsiyami zubnykh protezov [Index and hydrodynamic indicators of periodontal tissues as a criterion for the effectiveness of the treatment of traumatic lesions of periodontal tissues with dental prosthesis designs]. Problemy stomatologii [Dental problems], 13 (2), 64–68. (In Russ.)

5. Kurkina, V. M. (2017). Znacheniye metallokeramicheskikh konstruktsiy v ortopedicheskoy stomatologii [The value of ceramic-metal constructions in orthopedic dentistry]. Nauchnoe obozrenie. Meditsinskie nauki [Scientific Review. Medical sciences], 4, 42–46. (In Russ.)

6. Okamoto, H. (2003). Co–Cr (cobalt–chromium). J Phase Equilib, 24, 377–380. DOI: https://doi.org/10.1361/105497103770330460

7. Øilo, M., Nesse, H., Lindbetrg, O. J., Gjerdet, N. R. (2018). Mechanical properties of cobalt-chromium 3-unit fixed dental prostheses fabricated by casting, milling, and additive manufacturing. The Journal of prosthetic dentistry, 120 (1), 156.e1–156.e7. DOI: https://doi.org/10.1016/j.prosdent.2017.12.007

8. Sakanyan, S. S. (2017). Oslozhneniya pri primenenii metallokeramicheskikh protezov. Nauchnoye obozreniye [Complications when using ceramic-metal prostheses]. Nauchnoe obozrenie. Meditsinskie nauki [Scientific Review. Medical sciences], 4, 84–87. (In Russ.)

9. Antonov, E. N., Evdokimov, E. A., Piotrovich, A. V. (2013). Ratsional'nyy vybor konstruktsii proteza zalog uspeshnogo vosstanovleniya zubnogo ryada [The rational choice of the prosthesis design is the key to successful restoration of the dentition]. Problemy stomatologii [Dentistry problems], 5, 24–28. (In Russ.)

10. Timerbulatova, G. A., Ibragimova, I. F., Mannanova, F. F., Galiullina, M. V., Ganeev, T. I., Khasanova, D. R. (2018). Blizhayshiye i otdalennyye rezul'taty proteticheskoy korrektsii meziookklyuzii shtiftovymi konstruktsiyami [The immediate and long-term results of the prosthetic correction of mesio-occlusion with pin designs]. Problemy stomatologii [Dentistry problems], 14 (4), 110–116. (In Russ.)

11. Zafar, N., Ghani, F. (2014). Common post-fitting complications in tooth-supported fixed-fixed design metal-ceramic fixed dental prostheses. Pak J Med Sci, 30 (3), 619–625. doi: 10.12669/pjms.303.5599

12. Aslam, A., Hassan, S. H., Nayyer, M., Ahmed, B. (2018). Intraoral repair protocols for fractured metal-ceramic restorations - Literature review. South African Dental Journal, 73 (1), 35–41.

13. Carlsson, G. E. )2014). Success and failure of different types of crowns and fixed dental prostheses. J Pak Prosthodont Assoc, 2 (01), 25–34.

14. Zhang, Sh., Ma, P., Wang, G., Sun, Q., Tian, L., Ma, L., Xu, B. (2017). Evaluation of all-ceramic and metal-ceramic fixed dental prostheses: a meta-analysis of randomized controlled trials. Int J Clin Exp Med, 10 (1), 106–114.

15. Pompa, G., Di Carlo, S., De Angelis, F., Cristalli, M. P., Annibali, S. (2015). Comparison of Conventional Methods and Laser-Assisted Rapid Prototyping for Manufacturing Fixed Dental Prostheses: An In Vitro Study. BioMed Research International, 2015.

16. Overmeer, J., Narby, B., Hjalmarsson, L., Arnrup, K., Eliasson, A. (2016). A retrospective multicenter study comparing metal–ceramic and composite single crowns performed in public general dentistry: 5-year results. Acta Biomaterialia Odontologica Scandinavica, 2 (1), 43–48. DOI: 10.3109/23337931.2015.1136932

17. Sorrentino, R., Leone, R., Leuci, S., Ausiello, P., Zarone, F. (2017). CAD/CAM cobalt-chromium alloy single crowns in posterior regions: 4-year prospective clinical study. J Osseointegr, 9 (3), 282–288. DOI 10.23805 /JO.2017.09.03.03

18. Wu, L., Zhu, H., Gai, X., Wang, Y. (2014). Evaluation of the mechanical properties and porcelain bond strength of cobalt-chromium dental alloy fabricated by selective laser melting. J Prosthet Dent, 111, 51–55. doi: 10.1016/j.prosdent.2013.09.011

19. Takaichi, A., Nakamoto, T., Joko, N., Nomura, N., Tsutsumi, Y. et al. (2013). Microstructures and mechanical properties of Co-29Cr-6Mo alloy fabricated by selective laser melting process for dental applications. J Mech Behav Biomed Mater, 21, 67–76. doi: 10.1016/j.jmbbm.2013.01.021

20. Ryge, G. (1980). Clinical criteria. Int Dent J, 30, 347–358.

21. Rumjancev, P. O., Saenko, V. A., Rumjanceva, U. V., Chekin, S. Ju. (2014). Statisticheskiye metody analiza v klinicheskoy praktike [Statistical analysis methods in clinical practice]. Obninsk : GU RMNC RAMN, 46. (In Russ.)

22. Dimitriadis, K., Spyropoulos, K., Papadopoulos, T. (2018). Metal-ceramic bond strength between a feldspathic porcelain and a Co-Cr alloy fabricated with Direct Metal Laser Sintering technique. J Adv Prosthodont, 10 (1), 25–31. doi: 10.4047/jap.2018.10.1.25.

23. Riaz, W., Ayesha, A., Aziz, S. (2018). Dental prosthesis; assessment of grades of failures of conventional fixed dental prosthesis based on severity. Professional Med J, 25 (8), 1261–1264. DOI:10.29309/TPMJ/18.4488

24. Sailer, I., Makarov, N. A., Thoma, D. S., Zwahlen, M., Pjetursson, B. E., Sailer, I., Pjetursson, B. E., Zwahlen, M., Hämmerle, C. H. (2015). All-ceramic or metal-ceramic tooth-supported fixed dental prostheses (FDPs)? A systematic review of the survival and complication rates. Part I: Single crowns (SCs). Dent Mater, 31 (6), 603–623. doi: 10.1016/j.dental.2015.02.011.

25. Prabhu, R., Prabhu, G., Baskaran, E., Arumugam, E. M. (2016). Clinical acceptability of metal-ceramic fixed partial dental prosthesis fabricated with direct metal laser sintering technique-5 year follow-up. J Indian Prosthodont Soc, 16, 193–197.


Login or Create
* Forgot password?