Экспериментальное исследование предельной прочности адгезивной связи на сдвиг отечественного ортодонтического адгезива

Введение. Одними из важных физических характеристик адгезивов в ортодонтии является предел прочности связи на сдвиг и вязкость. Прочность адгезивной связи обуславливает стабильное положение брекета на поверхности эмали зуба при ортодонтическом лечении, которое, как правило, длится несколько лет. В то же время процедура фиксации брекета должна быть достаточно безопасной для того, чтобы избежать повреждения поверхности эмали как во время ортодонтического лечения, так и на завершающем этапе лечения при снятии аппаратуры. Экспериментальное исследование относительной вязкости адгезивов было представлено в статье “Метод определения относительной вязкости нового ортодонтического адгезива” в журнале “Институт Стоматологии” №4 (100), 2023 г.
Цель исследования: определить предельную прочность адгезивной связи на сдвиг отечественного ортодонтического адгезива в сравнительном аспекте с импортным адгезивом.
Материалы и методы. Для определения предельной прочности адгезивной связи было отобрано 100 экстрагированных третьих моляров, два вида брекетов с разным типом лигирования. Данные зубы были разделены случайным образом на четыре группы по 25 зубов в каждой группе. В группе 1 и 2 использовалась техника прямой фиксации брекета с помощью импортного светоотверждаемого ортодонтического адгезива совместно со светоотверждаемым импортным адгезивным праймером с использованием традиционного лигатурного брекета для верхнего правого второго премоляра (группа 1) и самолигирующего брекета для верхнего правого второго премоляра (группа 2). В группе 3 и 4 использовали технику прямой фиксации с помощью светоотверждаемого отечественного ортодонтического адгезива совместно со светоотверждаемым отечественным адгезивным праймером с использованием традиционного лигатурного брекета для верхнего правого второго премоляра (группа 3) и самолигирующего брекета для верхнего правого второго премоляра (группа 4). Образцы были погружены в дистиллированную воду и выдержаны при температуре 37 °C в течение 24 часов, далее подвергнуты термоциклированию и дебондингу.
Результаты. В группе 1 среднее значение предельной прочности адгезивной связи на сдвиг составляет 22,8 МПа (±6,6); значения варьируют от 14,4 до 30,5 МПа, в группе 2 — 21,5 МПа (±0,6); варьируют от 20,9 до 22,4 МПа; в группе 3 — 11,98 МПа (±4,5), варьируют от 8,9 до 18,3 МПа; в группе 4 — 12,2 МПа (±0,95), варьируют от 11,2 до 13,4 МПа. Согласно дисперсионному анализу предельная прочность адгезивной связи на сдвиг в группах 1 и 2 в среднем различается статистически незначимо (р>0,05). Также незначимо различается средняя предельная прочность адгезивной связи на сдвиг в группах 3 и 4 (р>0,05). При этом группа 1 и группа 2 отличаются по средней предельной прочности адгезивной связи на сдвиг от группы 3 и группы 4 статистически значимо (p<0,001). В группах 3 и 4 среднее значение предельной прочности адгезивной связи на сдвиг статистически значимо ниже, чем в группе 1 и 2.
Заключение. В исследуемых группах оба адгезива показали клинически приемлемые средние значения предела прочности адгезивной связи на сдвиг, несмотря на статистически значимое различие в значении предела прочности связи на сдвиг между импортным и отечественным адгезивом. Более низкие значения предельной прочности адгезивной связи отечественного адгезива могут способствовать более щадящей процедуре снятия брекетов с эмали зубов. Однако для этого утверждения необходимы дальнейшие исследования в клинике. Используемая конструкция брекета самолигирующего и лигатурного статистически значимо не повлияла на значения предельной прочности адгезивной связи на сдвиг.

Introduction. Purpose of study. One of the important physical characteristics of adhesives in orthodontics is the shear bond strength and viscosity. The bond strength of the adhesive determines the stable position of the bracket on the tooth enamel surface during orthodontic treatment, which usually lasts for several years. At the same time, the bracket bonding procedure should be safe enough to avoid damage to the enamel surface both during orthodontic treatment and at the final stage of treatment when the appliance is removed. An experimental study of the adhesives relative viscosity was presented in the article “A method for determining the relative viscosity of a new orthodontic adhesive” in the Journal “The Dental Institute” No. 4, 2023.
Aim of the study: to determine the shear bond strength of Russian orthodontic adhesive in comparative aspect with imported adhesive.
Materials and Methods. To determine the adhesive shear bond strength, 100 extracted third molars, two types of brackets with different types of ligation were selected. These teeth were divided randomly into four groups of 25 teeth in each group. Group 1 and 2 used the technique of direct bracket bonding with imported light-cured orthodontic adhesive along with light-cured imported adhesive primer using a traditional ligature bracket for upper right second premolar (group 1) and a self-ligating bracket for upper right second premolar (group 2). In group 3 and 4, a direct bonding technique using a light-cured Russian orthodontic adhesive along with a light-cured Russian adhesive primer was used with a conventional ligature bracket for the upper right second premolar (group 3) and a self-ligating bracket for the upper right second premolar (group 4). The specimens were immersed in distilled water and maintained at 37 °C for 24 hours, then subjected to thermocycling and debonding.
Results. In group 1, the mean value of the adhesive shear bond strength is 22.8 MPa (±6.6), values vary from 14.4 to 30.5 MPa; in group 2 is 21, 5 MPa (±0.6), ranging from 20.9 to 22.4 MPa; in group 3 — 11.98 MPa (±4.5), ranging from 8.9 to 18.3 MPa; in group 4 — 12.2 MPa (±0.95), ranging from 11.2 to 13.4 MPa. According to analysis of variance, the shear bond strength of the adhesive in groups 1 and 2 difference is statistically insignificant on average (p>0.05). The adhesive average shear bond strength in groups 3 and 4 difference is also statistically insignificant (p>0.05). At the same time, group 1 and group 2 has statistically insignificant difference (p<0.001) in the mean shear bond strength of adhesive from group 3 and group 4. In groups 3 and 4, the mean shear bond strength has statistically significant lower value than in groups 1 and 2.
Conclusion. In the study groups, both adhesives showed clinically acceptable average shear bond strength values, despite the statistically significant difference in shear bond strength between the imported and Russian adhesive. The lower adhesive bond strength values of the Russian adhesive may contribute to a more gentle procedure for removing brackets from tooth enamel. However, further clinical studies are needed for this statement. The self-ligating and ligature bracket design had no statistically significant effect on the values of the shear bond strength of the adhesive.

адгезив, брекет, прочность связи, вязкость.

adhesive, brace, bond strength, viscosity.

/ REFERENCES:
1. Гончарик, И.Н. Метод определения относительной вязкости нового ортодонтического адгезива / И.Н.Гончарик, Н.А.Соколович, А.В.Рыбаков [и др.] // Институт стоматологии. - 2023. - Т. 4 (101). - С. 130-132 [Goncharik, I.N. Metod opredeleniya otnositel’noj vyazkosti novogo ortodonticheskogo adgeziva / I.N.Goncharik, N.A.Sokolovich, A.V.Rybakov [i dr.] // Institut stomatologii. - 2023. - T. 4 (101). - S. 130-132].
2. Alzainal, A.H. Orthodontic bonding: review of the literature / A.H.Alzainal, A.S.Majud, A.M.Al-Ani, A.O.Mageet // International Journal of Dentistry. - 2020. - Vol. 2020.
3. Daneshkazemi, P. Shear bond strength of orthodontic brackets on intact and demineralized enamel after application of resin infiltrant, fluoride varnish and casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate remineralizing agents: in-vitro study / P.Daneshkazemi, S.Sadeghian, M.Khodaei // International Orthodontics. - 2021. - Vol. 19. - № 2. - P. 259-268.
4. Demirovic, K. Comparison of shear bond strength of orthodontic brackets using direct and indirect bonding methods in vitro and in vivo / K.Demirovic, M.Slaj, S.Spalj [et al.] // Acta informatica medica: AIM: journal of the Society for Medical Informatics of Bosnia & Herzegovina: casopis Drustva za medicinsku informatiku BiH. - 2018. - Vol. 26. - № 2. - P. 125-129.
5. Eliades, T. Bond strength and its limited role in assessing efficacy / T.Eliades, W.Brantley // Orthodontic Applications of Biomaterials / eds. T.Eliades, W.A.Brantley. - Woodhead Publishing, 2017. - P. 179-189.
6. Finnema, K. J. In-vitro orthodontic bond strength testing: a systematic review and meta-analysis / K.J.Finnema, M.Ozcan, W.J.Post [et al.] // American Journal of Orthodontics and Dentofacial Orthopedics: Official Publication of the American Association of Orthodontists, Its Constituent Societies, and the American Board of Orthodontics. - 2010. - Vol. 137. - № 5. - P. 615-622.e3.
7. Jain, M. The call for standardization of shear bond strength testing protocols in orthodontics / M.Jain, D.Patel, T.Sharma // Journal of Indian Orthodontic Society. - 2023. - Vol. 57. - № 1. - P. 39-42.
8. Reynolds, I.R. A Review of Direct Orthodontic Bonding / I.R.Reynolds // British Journal of Orthodontics. - 1975. - Vol. 2. - № 3. - P. 171-178.
9. Shams, S. Shear bond strengths of 3 commonly used orthodontic adhesives / S.Shams, S.Abela, M.Andiappan [et al.] // Dentistry. - 2020. - Vol. 10. - № 568. - P. 2161-1122.
10. Vaheed, N.A. In vitro analysis of shear bond strength and adhesive remnant index of stainless steel brackets with different adhesive systems to enamel / N.A.Vaheed, M.Gupta, S.A.David [et al.] // The Journal of Contemporary Dental Practice. - 2018. - Vol. 19. - № 9. - P. 1047-1051.