การเตรียมพื้นผิวไทเทเนียม และโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อเพิ่มการยึด ติดกับวัสดุยึดติดชนิดเรซิน: การทบทวนวรรณกรรม

Surface Treatment of Titanium and Titanium Alloy to Improve Bond Strength to Resin Cement: A review literature

Authors

  • ขวัญหทัย กองคำบุตร *คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ ประเทศไทย 50200
  • ทัชชกร กุลติยะรัตนะ **ศูนย์ทันตกรรมชลบุรี จ.ชลบุรี 20000
  • ภัทริกา อังกสิทธิ์ ***ภาควิชาทันตกรรมประดิษฐ์ คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ 50200
  • อาภาพร พงษ์ภัทรินทร์ ****ภาควิชาทันตกรรมครอบครัวและชุมชน สาขาวิชาทันตกรรมทั่วไป คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ 50200
  • พิสัยศิษฎ์ ชัยจรีนนท์ ****ภาควิชาทันตกรรมครอบครัวและชุมชน สาขาวิชาทันตกรรมทั่วไป คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ 50200

Keywords:

วัสดุยึดติดชนิดเรซิน, การเตรียมพื้นผิว, ไทเทเนียม, โลหะผสมไทเทเนียม, Resin cement, Surface treatment, Titanium, Titanium alloy

Abstract

ไทเทเนียม และโลหะผสมไทเทเนียมถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบของรากฟันเทียม โดยเฉพาะหลักยึด สิ่งปลูกฝัง ซึ่งทำหน้าที่รองรับชิ้นงานบูรณะบนรากฟันเทียม อย่างไรก็ตามหลักยึดสิ่งปลูกฝังไทเทเนียมนั้นมีข้อจำกัด ในด้านความสวยงาม เนื่องจากมีสีที่เข้มทึบ และสามารถแสดงสีผ่านเนื้อเยื่อรอบรากฟันเทียมได้ เพื่อแก้ไขปัญหา ดังกล่าว จึงพิจารณาเลือกใช้หลักยึดสิ่งปลูกฝังชนิดสองชิ้น โดยอาศัยฐานโลหะผสมไทเทเนียมยึดติดกับหลักยึด สิ่งปลูกฝังวัสดุเซอร์โคเนีย หรือยึดติดกับครอบฟันโดยตรงด้วยวัสดุยึดติดชนิดเรซิน ซึ่งการยึดติดระหว่างวัสดุทั้ง สองชนิดดังกล่าวกับฐานโลหะผสมไทเทเนียมนั้น ถือเป็นปัจจัยสำคัญที่ส่งผลต่อความทนทาน และความสำเร็จ ของวัสดุบูรณะบนรากฟันเทียม ดังนั้นการเตรียมพื้นผิวของวัสดุไทเทเนียม และโลหะผสมไทเทเนียมด้วยวิธีทางกล และวิธีทางเคมี จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง เพื่อให้เกิดการยึดติดกับวัสดุยึดติดชนิดเรซินที่ดีขึ้น อันจะนำไปสู่ความสำเร็จ และความคงทนของวัสดุบูรณะบนรากฟันเทียมต่อไป Abstract Titanium and titanium alloy have been widely used as essential components in dental implant systems. One of their applications is implant abutments, which support restoration for dental implants. However, titanium abutments have aesthetic limitations due to their dense and dark color, which can be shown through the peri-implant tissue. To deal with this challenge, a two-piece abutment system has been considered, using a titanium alloy base attached to the abutment part. This base can be connected to the zirconia abutment or directly to the crown using resin cement. Adhesion between these two different types of materials is a critical factor influencing the durability and success of the restoration. Therefore, the surface treatment of both titanium and titanium alloy materials using mechanical and chemical methods must be done to promote better adhesion with the resin cement, which will contribute to increased success and longevity of dental implant restorations.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

ขวัญหทัย กองคำบุตร, *คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ ประเทศไทย 50200

(First author)

ทัชชกร กุลติยะรัตนะ, **ศูนย์ทันตกรรมชลบุรี จ.ชลบุรี 20000

(Co-author)

ภัทริกา อังกสิทธิ์, ***ภาควิชาทันตกรรมประดิษฐ์ คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ 50200

(Co-author)

อาภาพร พงษ์ภัทรินทร์, ****ภาควิชาทันตกรรมครอบครัวและชุมชน สาขาวิชาทันตกรรมทั่วไป คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ 50200

(Co-author)

พิสัยศิษฎ์ ชัยจรีนนท์, ****ภาควิชาทันตกรรมครอบครัวและชุมชน สาขาวิชาทันตกรรมทั่วไป คณะทันตแพทยศาสตร์ มหาวิทยาลัยเชียงใหม่ อ.เมือง จ.เชียงใหม่ 50200

(Corresponding author)

References

Ozcan M, Hammerle C. Titanium as a Reconstruction and Implant Material in Dentistry: Advantages and Pitfalls. Materials. 2012;5(9):1528-45.

Prasad S, Ehrensberger M, Gibson MP, Kim H, Monaco EA. Biomaterial properties of titanium in dentistry. J Oral Biosci. 2015;57(4):192-9.

The Glossary of Prosthodontic Terms: Ninth Edition. J Prosthet Dent. 2017;117(5S):e1-105. doi: 10.1016/j.prosdent.2016.12.001.

Jung RE, Hammerle CHF, Attin T, Schmidlin P. In vitro color changes of soft tissue caused by restorative materials. Int J Periodontics Restorative Dent. 2007;27(3):251-7.

Kim A, Campbell SD, Viana MA, Knoernschild KL. Abutment Material Effect on Peri-implant Soft Tissue Color and Perceived Esthetics. J Prosthodont. 2016;25(8):634-40.

Linkevicius T, Vaitelis J. The effect of zirconia or titanium as abutment material on soft peri-implant tissues: a systematic review and meta-analysis. Clin Oral Implants Res. 2015;26(Suppl 11):139-47.

Delben JA, Barao VA, Ferreira MB, da Silva NR, Thompson VP, Assuncao WG. Influence of abutment-to fixture design on reliability and failure mode of all-ceramic crown systems. Dent Mater. 2014;30(4):408-16.

Stimmelmayr M, Edelhoff D, Guth JF, Erdelt K, Happe A, Beuer F. Wear at the titaniumtitanium and the titanium-zirconia implant-abutment interface: a comparative in vitro study. Dent Mater. 2012;28(12):1215-20.

Gehrke P, Alius J, Fischer C, Erdelt KJ, Beuer F. Retentive strength of two-piece CAD/ CAM zirconia implant abutments. Clin Implant Dent Relat Res. 2014;16(6):920-5.

Lin WS, Harris BT, Zandinejad A, Martin WC, Morton D. Use of prefabricated titanium abutments and customized anatomic lithium disilicate structures for cement-retained implant restorations in the esthetic zone. J Prosthet Dent. 2014;111(3):181-5.

Elsayed A, Wille S, Al-Akhali M, Kern M. Effect of fatigue loading on the fracture strength and failure mode of lithium disilicate and zirconia implant abutments. Clin Oral Implants Res. 2018;29(1):20-7.

Fonseca RG, Haneda IG, Almeida-Junior AA, de Oliveira Abi-Rached F, Adabo GL. Efficacy of air abrasion technique and additional surface treatment at titanium/resin cement interface. J Adhes Dent. 2012;14(5):453-9.

Wadhwani C, Chung KH. Bond strength and interactions of machined titaniumbased alloy with dental cements. J Prosthet Dent. 2015;114(5):660-5.

Abi-Rached Fde O, Fonseca RG, Haneda IG, de Almeida-Junior AA, Adabo GL. The effect of different surface treatments on the shear bond strength of luting cements to titanium. J Prosthet Dent. 2012;108(6):370-6.

Cresti S, Itri A, Rebaudi A, Diaspro A, Salerno M. Microstructure of titanium-cementlithium disilicate interface in CAD-CAM dental implant crowns: a three-dimensional profilometric analysis. Clin Implant Dent Relat Res. 2015:17(Suppl 1):e97-e106. doi: 10.1111/cid.12133.

Wadhwani C, Chung KH. In-office technique for selectively etching titanium abutments to improve bonding for interim implant prostheses. J Prosthet Dent. 2016;115(3):271-3.

Nakhaei M, Bozorgmehr N, Rajati Haghi H, Bagheri H, Rangrazi A. The Evaluation of Microshear Bond Strength of Resin Cements to Titanium Using Different Surface Treatment Methods: An In Vitro Study. Biomimetics (Basel). 2022;7(1):1-8.

Karaokutan I, Ozel GS. Effect of surface treatment and luting agent type on shear bond strength of titanium to ceramic materials. J Adv Prosthodont. 2022;14(2):78-87.

Pitta J, Burkhardt F, Mekki M, Fehmer V, Mojon P, Sailer I. Effect of airborne-particle abrasion of a titanium base abutment on the stability of the bonded interface and retention forces of crowns after artificial aging. J Prosthet Dent. 2021;126(2):214-21.

Elsharkawy SM, Shakal MA, Elshahawy WM. Effect of various surface treatments of implant abutment and metal cope fitting surface on their bond strength to provisional resin cement. Tanta Dental Journal. 2015;12(4):235-40.

Watanabe T, Ino S, Okada S, Katsumata Y, Hamano N, Hojo S, et al. Influence of simplified silica coating method on the bonding strength of resin cement to dental alloy. Dent Mater J. 2008;27(1):16-20.

Moon JE, Kim SH, Lee JB, Han JS, Yeo IS, Ha SR. Effects of airborneparticle abrasion protocol choice on the surface characteristics of monolithic zirconia materials and the shear bond strength of resin cement. Ceram Int. 2016;42(1):1552-62.

Yoshida T, Terashima N, Niiro T, Nagasawa S, Ito M, Yagasaki H, et al. Bond strength of resin cements to H2O2-treated titanium plates. Dent Mater. 2005;21(12):1087-97.

Ozyetim EB, Ozdemir Z, Basim GB, Bayraktar G. Effect of Different Surface Treatments on Retention of Cement-Retained, Implant-Supported Crowns. Int J Prosthodont. 2023;36(1):49-58.

Tengvall P, Elwing H, Sjoqvist L, Lundstrom I. Interaction between hydrogen peroxide and titanium: a possible role in the biocompatibilitoy of titanium. Biomaterials. 1989;10(2):118-20.

Pan J, Thierry D, Leygraf C. Electrochemical and XPS studies of titanium for biomaterial applications with respect to the effect of hydrogen peroxide. J Biomed Mater Res. 1994;28(1):113-22.

Pan J, Liao H, Leygraf C, Thierry D, Li J. Variation of oxide films on titanium induced by osteoblast-like cell culture and the influence of an H2O2 pretreatment. J Biomed Mater Res. 1989;40(2):244-56.

Elsaka SE, Swain MV. Effect of surface treatments on the adhesion of self-adhesive resin cements to titanium. J Adhes Dent. 2013;15(1):65-71.

Guo J, Padilla RJ, Ambrose W, De Kok IJ, Cooper LF. The effect of hydrofluoric acid treatment of TiO2 grit blasted titanium implants on adherent osteoblast gene expression in vitro and in vivo. Biomaterials. 2007;28(36):5418-25.

Zahran R, Rosales Leal JI, Rodriguez Valverde MA, Cabrerizo Vilchez MA. Effect of Hydrofluoric Acid Etching Time on Titanium Topography, Chemistry, Wettability, and Cell Adhesion. PLoS One. 2016;11(11):1-12.

Guilherme N, Wadhwani C, Zheng C, Chung KH. Effect of surface treatments on titanium alloy bonding to lithium disilicate glassceramics. J Prosthet Dent. 2016;116(5):797-802.

Alkhadashi A, Guven MC, Erol F, Yildirim G. The Effect of Different Combinations of Surface Treatments and Bonding Agents on the Shear Bond Strength Between Titanium Alloy and Lithium Disilicate Glass-Ceramic. Int J Periodontics Restorative Dent. 2020;40(2):271-6.

Liu X, Chu P, Ding C. Surface modification of titanium, titanium alloys, and related materials for biomedical applications. Mater Sci Eng R Rep. 2004;47(3-4):49-121.

Wang T, Wang L, Lu Q, Fan Z. Changes in the esthetic, physical, and biological properties of a titanium alloy abutment treated by anodic oxidation. J Prosthet Dent. 2019;121(1):156-65.

Mussano F, Genova T, Laurenti M, Zicola E, Munaron L, Rivolo P, et al. Early Response of Fibroblasts and Epithelial Cells to Pink-Shaded Anodized Dental Implant Abutments: An In Vitro Study. Int J Oral Maxillofac Implants. 2018;33(3):571-9.

Wadhwani CPK, Schoenbaum T, King KE, Chung K-H. Techniques to Optimize Color Esthetics, Bonding, and Peri-implant Tissue Health With Titanium Implant Abutments. Compend Contin Educ Dent. 2018;39(2):110-9.

Coskun ME, Akar T, Cirak BB. Searching the effect of anodization process as a surface treatment. Cumhur Dent J. 2018;21(4):298-303.

Dunn D, Raghavan S. Formation and characterization of anodized layers on CP Ti and Ti-6Al-4V biomaterials. Surf Coat Technol. 1992;50(3):223-32.

Jarosz M, Grudzien J, Kapusta-Kolodziej J, Chudecka A, Soltys M, Sulka GD. Anodization of titanium alloys for biomedical applications. Nanostructured Anodic Metal Oxides: Synthesis and Applications: Elsevier;2020. p. 211-75.

Park Y-J, Shin K-H, Song H-J. Effects of anodizing conditions on bond strength of anodically oxidized film to titanium substrate. Appl Surf Sci. 2007;253(14):6013-8.

Minhas B, Dino S, Zuo Y, Qian H, Zhao X. Improvement of Corrosion Resistance of TiO2 Layers in Strong Acidic Solutions by Anodizing and Thermal Oxidation Treatment. Materials (Basel). 2021;14(5):1-13.

Diamanti MV, Del Curto B, Pedeferri M. Anodic oxidation of titanium: from technical aspects to biomedical applications. J Appl Biomater Biomech. 2011;9(1):55-69.

Amornwichitwech L, Palanuwech M. Shear Bond Strength of Lithium Disilicate Bonded with Various Surface-Treated Titanium. Int J Dent. 2022:2022:4406703. doi: 10.1155/2022/4406703.

Larsson Wexell C, Thomsen P, Aronsson BO, Tengvall P, Rodahl M, Lausmaa J, et al. Bone response to surface-modified titanium implants: studies on the early tissue response to implants with different surface characteristics. Int J Biomater. 2013;2013:1-10. doi: 10.1155/2013/412482.

Duske K, Koban I, Kindel E, Schroder K, Nebe B, Holtfreter B, et al. Atmospheric plasma enhances wettability and cell spreading on dental implant metals. J Clin Periodontol. 2012;39(4):400-7.

Foest R, Kindel E, Ohl A, Stieber M, Weltmann KD. Non-thermal atmospheric pressure discharges for surface modification. Plasma Phys Control Fusion. 2005;47(12B):B525-B36.

Degirmenci K, Saridag S. Effect of different surface treatments on the shear bond strength of luting cements used with implantsupported prosthesis: An in vitro study. J Adv Prosthodont. 2020;12(2):75-82.

El-Helbawy NG, El-Hatery AA, Ahmed MH. Comparison of Oxygen Plasma Treatment and Sandblasting of Titanium Implant-Abutment Surface on Bond Strength and Surface Topography. Int J Oral Maxillofac Implants. 2016;31(3):555-62.

Wang L, Wang W, Zhao H, Liu Y, Liu J, Bai N. Bioactive Effects of Low-Temperature Argon-Oxygen Plasma on a Titanium Implant Surface. ACS Omega. 2020;5(8):3996-4003.

Kim J-T, Cho S-A. The effects of laser etching on shear bond strength at the titanium ceramic interface. J Prosthet Dent 2009;101(2):101-6.

Gurgan S, Alpaslan T, Kiremitci A, Cakir FY, Yazici E, Gorucu J. Effect of different adhesive systems and laser treatment on the shear bond strength of bleached enamel. J Dent. 2009;37(7):527-34.

Gaggl A, Schultes G, Muller WD, Karcher H. Scanning electron microscopical analysis of laser-treated titanium implant surfaces-a comparative study. Biomaterials. 2000;21(10):1067-73.

Cho SA, Jung SK. A removal torque of the laser-treated titanium implants in rabbit tibia. Biomaterials. 2003;24(26):4859-63.

Kurt M, Kulunk T, Ural C, Kulunk S, Danisman S, Savas S. The effect of different surface treatments on cement-retained implantsupported restorations. J Oral Implantol. 2013;39(1):44-51.

Turker N, Ozarslan MM, Buyukkaplan US, Basar EK. Effect of Different Surface Treatments Applied to Short Zirconia and Titanium Abutments. Int J Oral Maxillofac Implants. 2020;35(5):948-54.

Akin H, Guney U. Effect of various surface treatments on the retention properties of titanium to implant restorative cement. Lasers Med Sci. 2012;27(6):1183-7.

Downloads

Published

2024-12-17

How to Cite

1.
กองคำบุตร ข, กุลติยะรัตนะ ท, อังกสิทธิ์ ภ, พงษ์ภัทรินทร์ อ, ชัยจรีนนท์ พ. การเตรียมพื้นผิวไทเทเนียม และโลหะผสมไทเทเนียมเพื่อเพิ่มการยึด ติดกับวัสดุยึดติดชนิดเรซิน: การทบทวนวรรณกรรม: Surface Treatment of Titanium and Titanium Alloy to Improve Bond Strength to Resin Cement: A review literature. SWU Dent J. [Internet]. 2024 Dec. 17 [cited 2024 Dec. 21];17(2):210-24. Available from: https://ejournals.swu.ac.th/index.php/swudentj/article/view/16505

Issue

Section

บทความปริทัศน์ (Review articles)

Categories