Abstract
Objective:
The purpose of this study was to evaluate the shear bond strength of orthodontic bracket when bonded to pre-conditioned and intact enamel using a self-etching primer within 6 hours and after thermal cycling.
Material and Methods:
One hundred and twenty freshly-extracted human teeth were divided into four groups according to how the buccal surface to be bonded had been pre-conditioned: 1) acid-etched with 37% phosphoric acid, 2) sand-blasted with 50 microns aluminum-oxide, 3) matted with diamond burr, and 4) intact enamel used as control. Orthodontic metal brackets were bonded to the teeth using the same composite resin (Transbond™ XT) and self-etching primer (Transbond™ Plus Self-Etching Primer). Brackets were debonded within 6 hours or after thermal cycling for 2500 times (5 °C – 37 °C – 55 °C). Shear bond strength was measured on a testing machine at a crosshead speed of 3 mm/min. The bracket-failure interface was quantified according to the modified adhesive remnant index score (ARI). Data were analyzed using the two-way ANOVA test, Scheffé confidence interval of differences of means, and the chi-square test (p < 0.05).
Results:
All the pre-conditioned groups showed significantly higher shear bond strength before and after thermal cycling than the control group. There was no significant correlation between thermal cycling and shear bond strength. The ARI scores revealed that the bond failed primarily on the adhesive-enamel interface in all groups before and after thermal cycling, with the exception of the acid-etched group, whose bonds failed mainly on the adhesive-bracket interface after thermal cycling.
Conclusion:
The authors recommend that the enamel be preconditioned before applying the self-etching primer when greater shear bond strength is desired.
Zusammenfassung
Ziel:
Ziel der Studie war die Ermittlung der Scherhaftfestigkeit von auf vor- und unbehandelten Schmelzoberflächen adhäsiv befestigten Brackets unter Verwendung eines selbstkonditionierenden Primers. Dabei waren die Versuche nach 6-stündiger Lagerung im Wasser bzw. nach Temperaturwechsel-Belastung der Proben angesetzt.
Material und Methodik:
Anhand der Konditionierung ihrer Bukkalflächen wurden 120 frisch extrahierte humane Zähne in vier Gruppen unterteilt: 1. konventionelle Ätzung der Schmelzoberfläche mit 37%iger Phosphorsäure, 2. gestrahlte Schmelzoberfläche mit 50 μm Aluminiumoxid-Partikeln, 3. Oberflächenbearbeitung mit diamantiertem Schleifkörper und 4. intakter Schmelz als Referenzgruppe. Unter Verwendung desselben Komposit klebers (Transbond™ XT) und selbstkonditionierenden Primers (Transbond™ Plus Self-Etching Primer) wurden Metallbrackets auf die Bukkalflächen der Zähne geklebt. Die Brackets wurden entweder nach 6 Stunden Wasserlagerung oder nach 2500 Zyklen einer Temperaturwechsel-Belastung (5 °C − 37 °C − 55 °C) wieder von den Zähnen abgelöst. Die Scherhaftung wurde in einer Materialprüfapparatur unter einer Vorschubgeschwindigkeit von 3 mm/min getestet. Das Versagen des Adhäsivverbundes am Schmelz-Bracket-Übergang wurde über eine modifizierte ARI-Skala (Adhesive remnant index score) erfasst. Die Ergebnisse wurden durch zweifaktorielle Varianzanalyse (ANOVA), den Signifikanztest nach Scheffé und den χ2-Test (p < 0,05) statistisch bewertet.
Ergebnisse:
Unabhängig von der beschriebenen Lagerung der Proben zeigten die Zähne aus den vorbehandelten Gruppen eine signifikant höhere Scherhaftfestigkeit als die Kontrollgruppe. Es war kein signifikanter Einfluss der Temperaturwechsel-Belastung auf die Scherhaftung nachweisbar. Die ARI-Bewertung zur Frakturanalyse belegte, dass in beiden Testreihen hauptsächlich die Adhäsiv-Schmelz-Verbindung versagte, mit Ausnahme der zusätzlich vorgeätzten Proben, bei denen der Frakturbereich nach Thermocycling meist an der Grenzfläche Bracket-Adhäsiv lag.
Schlussfolgerung:
Nach den vorliegenden Ergebnissen befürworten die Autoren zur Steigerung der Scherhaftung eine zusätzliche Schmelzkonditionierung vor dem Auftragen von selbstätzenden Primern.
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Amm, E.W., Hardan, L.S., BouSerhal, J.P. et al. Shear Bond Strength of Orthodontic Brackets Bonded with Self-etching Primer to Intact and Pre-conditioned Human Enamel. J Orofac Orthop 69, 383–392 (2008). https://doi.org/10.1007/s00056-008-0812-8
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DOI: https://doi.org/10.1007/s00056-008-0812-8