Retentive forces and fatigue resistance of thermoplastic resin clasps

Tannous, Fahed

Statement of problem: Thermoplastic resin clasps have been used recently in the partial removable dental prostheses construction. However, little is known about the long-term retentiveness of these clasps under clinical conditions. Objectives: The objective of this study was to evaluate the retentive force of clasps made from three thermoplastic resins and a cobalt-chromium alloy (CoCr) alloy by the insertion/removal test simulating 10 years usage. Methods: On standardized premolar metal crowns 112 clasps were fabricated, including 16 CoCr (Wironit; 1.0 mm thick) clasps and 32 clasps (1.0 or 1.5 mm thick) from each of the following thermoplastic resins: Acetal-Dental, BioXS, PEKKtone A. Specimens were divided in subgroups with clasp undercuts of 0.25 mm and 0.5 mm, respectively. Each clasp assembly was subjected to an insertion/removal test on its abutment crown for 15,000 cycles. To analyze the data obtained during the simulation test, intervals every 1,500 cycles were established. Data were statistically analyzed using 4-way and 2-way ANOVAs (α = 0.05). Results: Resin clasps with 1.5 mm thickness showed higher retention than clasps with 1.0 mm thickness (P≤0.001). Resin clasps of both dimensions had significantly lower retentive force than CoCr clasps (P≤0.001). Clasps with 0.25 mm undercut showed significantly less retention than clasps with 0.50 mm (P≤0.001). All the clasps exhibited an increase in retentive force during the first period of cycling followed by continuous decrease till the end of the cycling but it was still significantly not different compared to the initial retentive force (P=0.970). Conclusions: Thermoplastic resin clasps maintained retention over 15.000 joining and separating cycles with lower retention than conventional CoCr clasps. However, the retention of adequately designed resin clasps might be sufficient for clinical use.

Beschreibung des Problems: Klammern aus thermoplastischem Kunststoff werden seit neustem für die Konstruktion von Modellgussprothesen verwendet. Aber über die Retention dieser Klammern bei längerem klinischen Gebrauch ist wenig bekannt. Ziele: Das Ziel dieser Studie war es, den Halt von Klammern aus drei verschiedenen thermoplastischen Kunststoffen mit Klammern aus einer Kobalt-Chrom-Legierung zu vergleichen. Dafür wurde ein Einsetzungs-/Entfernungstest verwendet, der 10 Jahre klinischen Einsatz simuliert. Methoden: Auf genormten Prämolar-Gusskronen wurden 112 Klammern hergestellt, davon 16 aus einer Kobalt-Chrom-Legierung (Wironit, 1,0 mm dick) und je 32 Klammern (1,0 oder 1,5 mm dick) aus den folgenden thermoplastischen Kunststoffen: Acetal-Dental, BioXS und PEKKtone A. Die Proben wurden unterteilt in Gruppen mit Unterschnitten zu 0,25 mm bzw. 0,5 mm. Jede Klammer wurde auf ihrer Krone einem Einsetzungs-/Entfernungstest mit 15.000 Zyklen unterzogen. Um die Daten aus dem Simulationstest zu analysieren, wurden Intervalle von je 1.500 Zyklen festgelegt. Die statistische Analyse der Daten erfolgte unter Zuhilfenahme von vier- und zweifaktoriellen Univarianzanalysen (α = 0.05). Ergebnisse: Die Kunststoff-Klammern mit einer Dicke von 1,5 mm wiesen eine höhere Retention auf als Klammern mit einer Dicke von nur 1,0 mm (P≤0.001). Kunststoff-Klammern beider Stärken zeigten signifikant schwächere Retention als die CoCr-Klammern (P≤0.001). Zudem wiesen Klammern mit 0,25 mm Unterschnitt eine signifikant schwächere Retention auf als Klammern mit 0,5 mm Unterschnitt (P≤0.001). Außerdem wiesen alle Klammern eine erhöhte Retention während des ersten Simulationsintervalls auf. Darauf folgte einekontinuierliche Abnahme der Retention bis zum Ende der Simulation. Der Endwert der Retention war jedoch vom Anfangswert nichtstatistisch signifikant verschieden (P>0,05). Schlussfolgerungen: Die Klammern aus thermoplastischem Kunststoffen behielten ihre Retention über 15.000 Zyklen desEinsetzungs-/Entfernungstest bei, aber mit einer insgesamt geringeren Retention als die konventionellen CoCr-Klammern. Die Retention von entsprechend gestalteten Kunststoff-Klammern kann aber für den Einsatz am Patienten ausreichend sein.

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Tannous, Fahed: Retentive forces and fatigue resistance of thermoplastic resin clasps. 2013.

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