Effects of Long-Term Simulated RPD Clasp Attachment/Detachment on Retention and Wear for Two Clasps and Three Abutment Material Surfaces

Helal, Mohamed Ahmed Mohamed

The purpose of this in-vitro study was to compare the retention of circlet (E) clasps and back action clasps against three different abutment surface materials (enamel, composite, CAD/CAM ceramic crown) during long-term simulation of attachment and detachment, and to measure the loss of retention and wear after 16,000 simulated cycles of attachment-detachment. Forty-eight models were constructed by placing either an upper first premolar or a metal die inside a metal rectangular block. Models were divided according to the abutment teeth into three groups. Group GI consisted of 16 unrestored human premolars with sound enamel. Group GII had 16 premolars re-contoured buccally using composite resin. Group GIII had 16 metal dies (duplicated from a human premolar) covered by CAD/CAM all-ceramic crowns. On the models, E-circlet (E) and back-action (B) clasps were constructed to engage the model's teeth. Removal and insertion cycling of clasps was carried out for 250, 500, 1,000, 2,000, 4,000, 8,000, and 16, 000 cycles by using a chewing simulator. The retention force of each clasp was measured before cycling and at different intervals by using universal testing machine. An acrylic replica was made for each abutment retention surface before and after cycling. Each replica was examined by SEM, and the wear areas were measured. The data was analyzed statistically using 1-way ANOVA, 2-way ANOVA, and Mann-Whitney tests. No significant differences in retention of either clasp were found between the three abutment material surfaces. However, there was a significant decrease in retention force of the circlet (E) clasp between 1,000 and 2,000 cycles but not the back action clasp. There were no significant differences in retention loss after 16,000 cycles (P≥0.05) of both clasps (E, B) on the three abutment materials (enamel, composite resin, CAD/CAM ceramic crown). There were significant differences among the wear areas of the abutment surface of the six subgroups (P≤0.05). Within the limitations of this study, the following conclusions were drawn: 1) The back action clasp maintains its retention force for a longer period than the circlet (E) clasp. 2) Composite resin contouring of teeth seems to be a viable technique for creating retention for the RPD clasps because there was no significant difference between the 3 abutment materials regarding their retention forces at different intervals (P0.05). 3) The difference in design between circlet E-clasps and back action clasps had no significant effect on the loss of retention force after 16,000 cycles. 4) Using different abutment surfaces for clasp retention had no significant effect on the amount of retention loss after 16,000 cycles. 5) The composite resin contoured teeth showed more wear than the enamel and ceramic by the action of E and back action clasps. However, E-clasps caused more wear on the abutment materials than back action clasps.

Das Ziel dieser In-vitro-Studie war es, die Retention von E-Klammern und Back-Aktion-Klammern auf auf drei Materialien zu vergleichen (Schmelz, Komposit, CAD/CAM-Keramik-Krone) und messen den Verlust der Retention und die Abnutzung der Retentionsflächen bei langfristiger Simulation von Fügen und Lösen der Klammern nach bis zu 16.000 Zyklen zu evaluieren. 48 Modelle wurden hergestellt, indem entweder ein natürlicher oberer erster Prämolar oder ein Metallpfeilerzahn in einem rechteckigen Metallblock eingebettet wurden. Die Modelle wurden entsprechend Ihrer Pfeilerzähne in drei Gruppen eingeteilt. Gruppe GI bestand aus 16 nicht restaurierten menschlichen Prämolaren mit gesundem Zahnschmelz. Gruppe GII beinhaltete 16 Prämolaren, die bukkal mit Komposit rekonturiert worden waren. Gruppe GIII wies 16 Metallstümpfe auf (dupliziert von einem präparierten menschlichen Prämolaren) die mit CAD/CAM-Vollkeramik-Kronen versorgt wurdent. Auf den Modellen, wurden die beiden Klammern (E) und (B=Back-Aktion) so konstruiert, das sie die Zähne zirkulär umfassten. Das Fügen und Lösen der Klammern wurde für 250, 500, 1.000, 2.000, 4.000, 8.000, und 16.000 Zyklen unter Verwendung eines Kausimulator durchgeführt. Die Retention der einzelnen Klammer wurde vor Beginn der Füge- und Lösezyklen und dann in unterschiedlichen Abständen mit Hilfe einer Universal-Prüfmaschine gemessen. Ein Acryl-Replika wurde für jede Material-Oberfläche vor und nach dem den Füge- und Lösezyklen hergestellt. Jedes Replika wurde im Rasterelektronenmikroskop untersucht und der Verschleiß an der Anlagefläche der Klammern gemessen. Die Daten wurden unter Verwendung von ein- oder zweifaktorieller Varianzanalyses und Mann-Whitney-Tests statistisch ausgewertet. Es wurden keine signifikanten Unterschiede in der Retention der Klammertypen oder in Abhängigkeit von den Materialoberflächen gefunden. Allerdings gab es eine signifikante Abnahme der Klammerretention zwischen 1.000 und 2.000 Zyklen bei den der E-Klammern, nicht aber bei den Back-Aktion-Klammern. Es gab keine signifikanten Unterschiede im Retentionsverlust der beiden Klammertypen nach 16.000 Zyklen (P ≥ 0,05) welcher auch nicht vom verwendeten Material (Schmelz, Komposit, CAD/CAM- Keramik-Krone) beeinflusst wurde. Es wurden aber signifikante Unterschiede bezüglich des Verschleißes der Retentionsflächen der sechs Untergruppen festgestellt (P ≤ 0,05). Unter Berücksichtigung der Studienlimitationen können folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: 1) Die Back-Action-Klammer behält ihre Retentionskraft für einen längeren Zeitraum als die E-Klammer. 2) Die Konturierung der Zähne mit Kompositkunststoff scheint eine praktikable Technik zur Schaffung von Retentionflächen für Gussklammern dazustellen, da es keine signifikanten Unterschiede zwischen den 3 Materialien in der Klammerretention in den unterschiedlichen Intervallen gab (P0,05). 3) Der Unterschied im Design zwischen E-Klammern und Back-Aktion-Klammern hatte keinen signifikanten Einfluss auf den Verlust der Haltekraft nach 16.000 Zyklen. 4) Die verschiedenen Anlageflächen der Klammern hatte keinen signifikanten Einfluss auf die Höhe der Retention Verlust nach 16.000 Zyklen. 5) Die mit Kompositkunststoff rekonturierten Zähne wiesen einen höheren Verschleiß auf als die Zähne mit nicht restaurierten Schmelz und die Keramikkronen. Allerdings verursachten die E-Klammern mehr Verschleiß an den Materialien als die Back-Aktion-Klammern.

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Helal, Mohamed Ahmed Mohamed: Effects of Long-Term Simulated RPD Clasp Attachment/Detachment on Retention and Wear for Two Clasps and Three Abutment Material Surfaces.

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