Effetti dell’usura sull’adesione degli attachments allo smalto dentale: studio osservazionale in vitro su denti estratti.

Aim of the study Attachments are a fundamental part of orthodontic aligners. They allow the transmission of force from the template to the tooth element to move it. The decision of their shape, size or positioning on the dental crown is the fundamental step in planning orthodontic treatment with these types of appliances. It is therefore crucial to assess their risk of detachment and volumetric change known in the clinic. The influence of the oral environment on the adhesion of the attachments must be taken into account to assess their performance: different artificial aging and wear methods will be used in this in vitro study. The aims of the study are to determine the possible rate of volumetric change and difference in bond strength of attachments subjected to different aging stresses. Materials and Methods 40 extracted dental elements were selected and the attachments were placed on each tooth (20 in bulk flow, 20 in bulk composite) using a 2-step etch-and-rinse adhesive technique. The samples thus prepared were divided into 4 groups with different artificial aging protocols. The first group, control (CO), was left for 14 days in distilled water at room temperature. The second group (TC) was subjected to 20.000 cycles in a thermocycler (with continuous temperature variation between 5°C and 55°C). The third group (MC) was loaded for 10.000 cycles with a force of 10N and a speed of 60mm/min in a chewing simulator. The fourth group (TMC) was tested under the same conditions as the TC and MC groups. At the end of the four protocols, thanks to the use of an intraoral scanner and software, it was possible to analyse the volumetric variation of attachments. The bond strength was measured using a universal machine from MTS. Finally, in order to assess the type of detachment of the attachments, the samples were analysed with a stereomicroscope. Results The statistical analysis performed for volumetric change and adhesion is two-way ANOVA with Tukey's post-hoc test. The results show that aging does not seem to significantly influence the rate of dimensional change of the attachments ,while, with regard to the materials tested, the bulk composite increases in volume and the bulk flow decreases. Adhesion does not appear to be influenced by the materials tested or by the type of aging performed. Discussion and Conclusions The dimensional change of aligner attachments appears to be related to material and not to aging, while, the bond strength does not appear to be influenced by either the material or the aging variable. Further studies are needed to assess the correlation between the dimensional instability of the attachments and the subsequent loss of effectiveness in orthodontic therapy.

Scopo dello studio Gli attachments sono una parte fondamentale degli allineatori ortodontici. Questi permettono la trasmissione della forza dalla mascherina all’elemento dentale che si vuole spostare. La decisione della loro forma, dimensione o posizionamento sulla corona dentale, è il passo fondamentale nella pianificazione del trattamento ortodontico con questi tipi di apparecchi. È quindi fondamentale valutare il loro rischio di distacco e di variazione volumetrica nota in clinica. L’influenza dell’ambiente orale sull’adesione degli attachments deve essere presa in considerazione per valutare le loro prestazioni: in questo studio in vitro verranno utilizzati differenti metodi di invecchiamento ed usura artificiali. Gli scopi dello studio sono: determinare l’eventuale tasso di variazione volumetrica e differenza di forza di adesione degli attachments sottoposti a diversi stress di aging. Materiali e Metodi Sono stati selezionati 40 elementi dentari estratti su cui sono stati posizionati degli attachments (20 in bulk flow, 20 in bulk composito) con una tecnica adesiva etch-and-rinse in 2 passaggi. I campioni così preparati sono stati suddivisi in 4 gruppi con diversi protocolli di invecchiamento artificiale. Il primo gruppo, di controllo (CO), è stato lasciato per 14 giorni in acqua distillata a temperatura ambiente. Il secondo gruppo (TC) è stato sottoposto a 20.000 cicli in un termociclatore (con variazione continua della temperatura tra i 5°C e i 55°C). Il terzo gruppo (MC) è stato caricato per 10.000 cicli con una forza di 10N e una velocità di 60mm/min in un simulatore di masticazione. Il quarto gruppo (TMC) è stato testato nelle stesse condizioni dei gruppi TC e MC. Al termine dei quattro protocolli, grazie all’utilizzo di uno scanner intraorale e di un software, è stato possibile analizzare la variazione volumetrica degli attachments. La forza di adesione è stata misurata utilizzando una macchina universale della MTS. In ultimo per valutare la tipologia di distacco degli attachments i campioni sono stati analizzati con lo stereomicroscopio. Risultati L’analisi statistica effettuata per la variazione volumetrica e l’adesione è ANOVA a due vie con test post-hoc di Tukey. Dai risultati si evince che l’aging non sembra influenzare significativamente il tasso di variazione dimensionale degli attachments, mentre, per quanto riguarda i materiali testati, il bulk composito aumenta di volume e il bulk flow diminuisce. L’adesione non sembra essere influenzata né dai materiali testati e nemmeno dal tipo di aging effettuato. Discussione e Conclusioni La variazione dimensionale degli attachments per allineatori sembra essere legata al materiale e non all’aging, mentre, la forza di adesione non sembra essere influenzata né dalla variabile materiale, né dalla variabile aging. Sono necessari ulteriori studi per valutare la correlazione tra l’instabilità dimensionale degli attachments e la conseguente perdita di efficacia nell’ambito della terapia ortodontica.