Utilizarea materialelor compozite cu nanoumplutură în

Universitatea de Medicină şi Farmacie

”Iuliu Haţieganu” Cluj-Napoca

Facultatea de Medicină Dentară

Adrian ALMAȘI

Utilizarea materialelor compozite cu nanoumplutură în restaurările coronare

Rezumatul tezei de doctorat

În vederea obținerii titlului de doctor în Științe Medicale,specialitatea Medicină Dentară

Conducător științific Prof. Dr. Dorin BORZEA

20101

CUPRINS

Introducere................................................................................................................................7Partea IStadiul actual al cunoașterii în restaurarea distrucțiilor coronare cu ajutorul materialelor compozite.............................................................................................................9Capitolul 1. Posibilități actuale de restaurare a distrucțiilor coronare........................................91.1. Restaurări coronare directe................................................................................................101.2. Restaurări coronare indirecte.............................................................................................13Capitolul 2. Rășini diacrilice compozite utilizate în restaurări coronare directe......................162.1. Introducere în materialele compozite dentare....................................................................162.2. Compoziția și structura RDC.............................................................................................17 2.2.1. Matricea organică................................................................................................17 2.2.2. Umplutura anorganică.........................................................................................19 2.2.3. Agenții de cuplare...............................................................................................21 2.2.4. Sistemele de inițiere-accelerare a reacției de polimerizare.................................22 2.2.5. Aditivii.................................................................................................................222.3. Clasificarea materialelor compozite dentare......................................................................222.4. Proprietățile rășinilor diacrilice compozite........................................................................25 2.4.1. Proprietăți biologice............................................................................................25 2.4.2. Proprietăți termice...............................................................................................30 2.4.3. Proprietăți mecanice............................................................................................31 2.4.4. Absorbția de apă și solubilitatea.........................................................................35 2.4.5. Culoarea..............................................................................................................35 2.4.6. Polimerizarea .....................................................................................................382.5. Compozite fluide, condensabile și pentru reconstituiri de bonturi....................................422.6. Indicațiile și avantajele rășinilor diacrilice compozite.....................................................432.7. Rășini diacrilice compozite cu nanoumplutură................................................................442.8. Actualități privind adeziunea la țesuturile dure dentare...................................................49Partea a II-aContribuții personale privind restaurările coronare directe cu ajutorul rășinilor compozite cu nanoumplutură........................................................................................................................54Justificarea temei de cercetare..................................................................................................54Capitolul 3. Etapele clinice de realizare a restaurărilor coronare directe cu ajutorul RDC cu nanoumplutură..........................................................................................................................57Capitolul 4. Studiul proprietăț i lor mecanice ale unor materiale compozite cu nanoumplutură..........................................................................................................................68 4.1. Introducere.............................................................................................................68 4.2. Material și metodă.................................................................................................69 4.3. Rezultate................................................................................................................77 4.4. Discuții...................................................................................................................82 4.5. Concluzii................................................................................................................86Capitolul 5. Studiul comparativ al absorbției de apă și solubilității în diferite medii pentru nanocompozite experimentale și comerciale............................................................................87 5.1. Introducere.............................................................................................................87 5.2. Material și metodă.................................................................................................88 5.3. Rezultate................................................................................................................91 5.4. Discuții..................................................................................................................98

2

5.5. Concluzii..............................................................................................................100Capitolul 6. Evaluarea radioopacității și adâncimii de polimerizare pentru diverse materiale nanocompozite .......................................................................................................................102 6.1. Introducere...........................................................................................................102 6.2. Material și metodă...............................................................................................103 6.3. Rezultate..............................................................................................................107 6.4. Discuții.................................................................................................................110 6.5. Concluzii..............................................................................................................114Capitolul 7. Studiul in vitro al structurii și interfeței adezive în restaurări directe cu materiale nanocompozite........................................................................................................................115 7.1. Introducere...........................................................................................................115 7.2. Material și metodă................................................................................................116 7.3. Rezultate..............................................................................................................123 7.4. Discuții.................................................................................................................134 7.5. Concluzii..............................................................................................................138Capitolul 8. Studiul clinic al performanței la doi ani pentru două materiale compozite cu nanoumplutură........................................................................................................................139 8.1. Introducere...........................................................................................................139 8.2. Material și metodă................................................................................................140 8.3. Rezultate..............................................................................................................146 8.4. Discuții.................................................................................................................152 8.5. Concluzii..............................................................................................................155Capitolul 9. Evaluarea directă și indirectă prin scanare tridimensională și microscopie optică a adaptării marginale a restaurărilor din materiale compozite cu nanoumplutură..................156 9.1. Introducere...........................................................................................................156 9.2. Material și metodă...............................................................................................157 9.3. Rezultate..............................................................................................................164 9.4. Discuții.................................................................................................................166 9.5. Concluzii..............................................................................................................168Capitolul 10. Concluzii generale ............................................................................................170Bibliografie.............................................................................................................................173Lista lucrărilor publicate.........................................................................................................186

Cuvinte-cheie: restaurări coronare directe, materiale compozite cu nanoumplutură, proprietăți mecanice, absorbție de apă, solubilitate, radioopacitate, adâncime de polimerizare, adeziune dentară, microstructură, evaluare clinică, adaptare marginală

Introducere. Tehnologia rășinilor compozite a evoluat constant încă de la introducerea de către Bowen (1963) a sistemului Bis-GMA cu umplutură anorganică. Cercetările actuale asupra matricii rășinice se bazează în principal pe dezvoltarea de noi monomeri, în timp ce studiile umpluturii anorganice se focusează pe procentul, dimensiunea, silanizarea și dezvoltarea de noi particule. Una dintre cele mai importante realizări ale ultimilor ani este aplicarea nanotehnologiei în domeniul rășinilor compozite. Marele interes în utilizarea nanoparticulelor emerge din idea că ele pot fi utilizate pentru a manipula structura materialelor pentru a oferi îmbunătățiri dramatice ale proprietăților electrice, chimice, mecanice și optice. Fiecare proprietate are o scală critică a dimensiunii și construind cu particule mai mici decât această scală se pot capitaliza manifestări ale

3

fizicii la aceste scale mici. Datorită dimensiunii reduse a particulelor și a distribuției largi poate fi obținută o creștere a procentului de umplutură, având drept consecință reducerea contracției de polimerizare, optimizarea proprietăților mecanice cum ar fi rezistența la tracțiune, compresie sau fractură. În acest context, prin prezenta lucrare, am considerat utilă studierea in vitro și prin intermediul unor studii clinice a proprietăților caracteristice și a performanțelor unor materiale nanocompozite comerciale și experimentale.

Partea I. Stadiul actual al cunoașterii în domeniul restaurărilor coronare cu ajutorul materialelor compozite.Capitolul 1. Posibilități actuale de restaurare a distrucțiilor coronare - cuprinde o trecere în revistă a metodelor directe (amalgamele dentare, aurul coeziv, cimenturile ionomeri de sticlă, polisticlele, ormocerii, compomerii, inlay-urile prefabricate, răşinile diacrilice compozite) și indirecte (fațete ceramice sau din RDC, incrustații, coroane de înveliș parțiale sau totale) de restaurare coronarăCapitolul 2. Restaurări coronare directe cu rășini diacrilice compozite (RDC) prezintă detaliat compoziția și structura materialelor compozite, clasificările cele mai uzuale, proprietățile biologice, termice și mecanice, absorbția de apă și solubilitatea, culoarea, radioopacitatea și polimerizarea, indicațiile, avantajele și dezavantajele rășinilor compozite. Sunt apoi prezentate implicațiile și obiectivele nanotehnologiei în domeniul materialelor restaurative dentare, specificul de structură și proprietăți al materialelor compozite cu nanoumplutură și performanțele lor clinice. Capitolul se incheie cu actualități privind adeziunea la țesuturile dure dentare.

Partea a II-a. Contribuții personale privind restaurările coronare directe cu ajutorul rășinilor compozite cu nanoumpluturăCapitolul 3. Etapele clinice de realizare a restaurărilor coronare directe cu ajutorul RDC cu nanoumplutură prezintă un protocol de lucru necesar realizării cu succes a restaurărilor compozite: alegerea indicației de restaurare, alegerea tipului de compozit, stabilizarea cromatică a dintelui, anestezia, alegerea culorii, marcarea contactelor ocluzale, izolarea câmpului operator, realizarea preparaţiei, plasarea matricei, aplicarea sistemului adeziv, aplicarea compozitului în cavitate, conturarea restaurării și lustruirea. Capitolul 4. Studiul proprietăților mecanice ale unor materiale compozite cu nanoumplutură4.1. Scopul studiului este evaluarea comparativă a rezistenţei la încovoiere FS (flexural strenght), a rezistenţei la compresie CS (compressive strenght), la compresie diametrală DTS (diametral tensile strenght) și a durității Vickers pentru două nanocompozite experimentale AD1 şi AD3 realizate în cadrul Institutului de Cercetări în Chimie “Raluca Ripan” Cluj Napoca şi pentru produsul comercial Premise™ al firmei Kerr. Aspecte de microscopie electronică pre- și post-fracturare sunt de asemenea prezentate pentru evidențierea structurii materialelor și propagării liniilor de fractură la solicitările mecanice.4.2. Material și metodă. Prepararea nanocompozitelor experimentale AD1 și AD3 s-a realizat prin dispersia în faza organică a particulelor de umplutură anorganică bioactive silanizate. Pentru testul de rezistență la încovoiere s-au preparat, pentru fiecare din cele trei materiale câte zece specimene sub formă de bară rectangulară, cu dimensiunile de 25± 2 mm lungime, 2 ± 0,1 mm lățime și 2 ± 0,1 mm înălțime, conform specificațiilor ISO 4049/2000. Pentru testarea rezistenței la compresiune s-au pregătit din fiecare material compozit câte zece specimene de formă cilindrică, cu diametrul de 4 mm și înălțimea de 8 mm (conform specificației ADA Sp.27/1993), iar pentru testarea rezistenței la compresiune diametrală, s-au pregătit din fiecare material compozit câte zece specimene cilindrice cu diametrul de 6 mm și înălțimea de 3 mm. Determinările au fost realizate cu mașina universală de testat (Lloyd LR5K Plus).

4

4.3. Rezultatele au arătat că între cele trei nanocompozite testate există diferențe semnificative statistic (p<0,0001) în privința rezistenței la încovoiere (MPa), rezistenței la compresiune (MPa), rezistenței la compresiune diametrală (MPa) și a microdurității Vickers (kg/mm2) (Fig. 4.9, 4.13)

Fig. 4.9. Reprezentarea grafică comparativă a rezultatelor testelor mecanice

Microfotografiile obținute prin microscopia electronică de baleiaj (SEM), la o magnificație de 1000x, prezintă aspectul particulelor de umplutură anorganică și omogenitatea celor trei nanocompozite înainte și după fracturarea la testul DTS.

Capitolul 5. Studiul comparativ al absorbției de apă și solubilității în diferite medii pentru nanocompozite experimentale și comerciale5.1. Scopul acestui studiu este evaluarea comparativă a absorbției de apă și solubilității în salivă artificială și apă distilată pentru două materiale nanocompozite experimentale (AD1 și AD4) realizate în cadrul ICCRR din Cluj-Napoca și pentru un material nanocompozit comercial (Premise™/ Kerr Corp.)5.2. Material și metodă. În cazul testului de absorbție și solubilitate, pentru fiecare din materialele Premise, AD1 și AD4 s-au realizat câte 12 specimene sub formă de discuri cu diametru de 15 mm și grosime de 1 mm, în conformitate cu specificațiile ISO 4049/2000. Șase specimene din fiecare material au fost grupate în grupul A și au fost imersate în recipiente conținând apă distilată, respectiv celelalte șase specimene reprezentând grupul B în recipiente cu salivă artificială (Artisial®/Biocodex, Franța), și menținute la o temperatură de 37ºC timp de 28 zile. Specimenele au fost desicate și cântărite la 7, 14, și respectiv 28 de zile și cu formule specifice s-au calculat valorile absorției și solubilității.5.3. Rezultate. Au fost calculate și interpretate statistic cu ajutorul testelor ANOVA, PostHoc Scheffe și prin indicele Pearson următoarele date: Absorbție și solubilitate, între compozite, pe grupuri, la 28 zile (Fig. 5.2 și 5.3); Absorbție și solubilitate, între grupuri, pe compozite, la 7 zile; Absorbție și solubilitate, între grupuri, pe compozite, la 28 zile; Absorbție și solubilitate între perioade, pe compozite – Grup A; Absorbție și solubilitate între perioade, pe compozite – Grup B; Evaluarea corelației dintre absorbție și solubilitate.

5

Fig. 4.13. Reprezentarea grafică (mediana, percentile 25%-75%, minim, maxim) a rezultatelor pentru microduritatea Vickers a materialelor testate

5.5. Concluzii- Studiul a relevat dependența absorbției de apă și a solubilității materialelor compozite testate de compoziția lor, de timp și de mediul de imersie- Absorbția de apă este diferită pentru cele trei materiale testate, la toate cele trei intervale de timp și atât în apă distilată cât și în salivă artificială- compozitul experimental AD4 prezintă cea mai mare valoare a absorbției, la diferențe 2. Absorbția

de apă este semnificativ statistic diferită între cele două grupuri imersate în apă distilată, respectiv salivă artificială

- Între 7 și 14 zile absorbția de apă continuă să crească semnificativ pentru toate materialele testate și pentru ambele grupuri, prezentând o tendință de stabilizare în majoritatea cazurilor abia în perioada 14-28 zile- Absorbția se încadrează în limita maximă admisă de standardul ISO 4049/2000 pentru toate materialele compozite, dar durata de testare prevăzută în acest standard e plauzibil să nu prezică suficient comportamentul pe termen lung la absorbție al materialelor

Capitolul 6. Evaluarea radioopacității și adâncimii de polimerizare pentru diverse materiale nanocompozite6.1. Scopul acestui studiu a fost evaluarea radioopacității și adâncimii de polimerizare pentru o serie de materiale compozite cu nanoumplutură comerciale (Premise, Artiste, Tetric EvoCeram) și pentru compozitele experimentale C13, C18 și C20 elaborate în cadrul ICCRR Cluj-Napoca. De asemenea, a fost testată adâncimea de polimerizare a nanocompozitelor comerciale și a celor experimentale mai sus menționate.6.2. Material și metodă. Pentru evaluarea radioopacității a fost realizat câte un specimen din fiecare material testat ,cu diametrul de 15 mm și înălțimea de 1 mm. Pentru realizarea radiografiilor s-au utilizat trei filme retroalveolare, plasate orizontal pe o folie de plumb de 2 mm grosime. Pe suprafața fiecărui film au fost așezate un etalon de aluminiu și dedesubtul lui câte două specimene din compozit. Adâncimea de polimerizare a materialelor compozitele studiate a fost determinată conform specificațiilor lor din standardul ISO 4049/2000.6.3. Rezultate. Testul Student’s a identificat diferențe semnificative între radioopacitatea specimenelor testate. Radioopacitatea cea mai mare a fost prezentată de materialul nanocompozit Tetric EvoCeram. Premise a fost mai radioopac decât Artiste și amândouă sunt semnificativ mai radioopace decât cele trei compozite experimentale C13, C18 și C20. Imaginea radiologică corespunzătoarea specimenului compozit C13 prezintă vizibil dispersate particule de umplutură mai radioopace decât restul materialului. Materialul compozit C20 are o radioopacitate intermediară între a smalțului și dentinei iar materialul C13 o radioopacitate foarte apropiată de cea a smalțului Rezultatele testului ANOVA relevă faptul că între valorile medii ale celor șase materiale compozite există diferențe semnificative statistic (p<0,0001) în privința adâncimii de polimerizare pentru o durată de iradiere de 20 de secunde.6.5. Concluzii. Nanocompozitele testate prezintă valori de peste 1 mm aluminiu ale radioopacității, îndeplinind astfel cerințele ISO 4049/2000 pentru radioopacitatea materialelor restaurative directe; Toate compozitele comerciale prezintă valori ale radioopacității de peste 2 mm, mai mari decât a smalțului dentar, ceea ce permite o foarte bună evaluare radiologică; Adâncimea de polimerizare la o iradiere de 20 de secunde cu lampa de halogen utilizată este situată între 2,65mm (Premise) și 2,98mm (Artiste) pentru nuanțele de smalț ale compozitelor comerciale, semnificativ mai mare decât adâncimea de 1,5 mm recomandată de standardul ISO 4049/2000

6

Capitolul 7. Studiul in vitro al structurii și interfeței adezive în restaurări directe cu materiale nanocompozite7.1. Scopul acestui studiu a fost: 1) caracterizarea structurală a două nanocompozite experimentale (C13 și C20 produse în cadrul ICCRR) și a două materiale nanocompozite comerciale (Premise și Tetric EvoCeram) drept control; 2) evaluarea adaptării marginale și a interfeței adezive realizate cu ajutorul a două sisteme adezive experimentale (A1 și A2) și a două sisteme adezive comerciale (Optibond SoloPlus, respectiv G-Bond). 7.2. Material și metodă. La nivelul a 24 de molari de minte extrași, împărțiti în 8 grupuri, au fost realizate 48 de cavități proximale și obturate cu patru materiale compozite, respectiv patru sisteme adezive. Secțiunile obținute au fost analizate ajutorul microscopului electronic Hitachi S3000N (Hitachi Science Systems Ltd, Japonia) al Universității din Alicante, Spania.7.3. Rezultate. Imaginile de microscopie electronică de baleiaj au descris caracteristicile interfață adezivă și structură pentru cele 8 grupuri studiate. Au fost utilizate inițial măriri mai mici (40-100x) pentru aprecierea de ansamblu a restaurărilor și interfeței adezive, apoi măriri de 200-1000x pentru analiza structurii materialului compozit, respectiv 1000-1500x pentru studiul stratului hibrid.

a

b

c

Fig.7.12. Imagini SEM pentru G5 în diferite zone !i la diferite m"riri, unde: A-strat adeziv, C-

ocompozit, D-dentin", S-smal#.

Studiul in vitro al structurii !i interfe"ei adezive

130

C

C

C

S A

A

A

D

S

a

b

c

Fig.7.12. Imagini SEM pentru G5 în diferite zone !i la diferite m"riri, unde: A-strat adeziv, C-

ocompozit, D-dentin", S-smal#.

Studiul in vitro al structurii !i interfe"ei adezive

130

C

C

C

S A

A

A

D

S

Fig.7.12. Imagini SEM pentru G5 în diferite zone și la diferite măriri, unde: A-strat adeziv, C-ocompozit, D-dentină, S-smalț.

7.5. Concluzii. 1) Nanocompozitele Premise și Tetric EvoCeram prezintă omogenitate structurală și caracteristici ale umpluturii anorganice cu evidențierea particulelor prepolimerizate și a umpluturii pe bază de stică bariu-borosilicat cu o dimensiune medie submicronică; 2) Compozitul experimental C13 prezintă omogenitate structurală și un număr mai crescut de particule cu dimensiuni între 1-200µm, iar compozitul C20 prezintă o structură omogenă, cu particule de umplutură mai mici decât în cazul C13 și mai uniform distribuite.

Capitolul 8. Evaluarea performanțelor clinice la doi ani pentru două materiale compozite cu nanoumplutură8.2. Material și metodă. Studiul clinic a cuprins un număr de 39 pacienți, fiecărui pacient i-au fost aplicate cel puțin două restaurări (123 în total) folosind nanocompozitele Premise și Tetric EvoCeram. Restaurările au fost evaluate la o săptămână (1S), șase luni (6L), un an (1A), respectiv doi ani (2A) conform criteriilor United States Public Health Service (USPHS). 8.3. Rezultatele au fost analizate în funcție de zona frontală și laterală, respectiv evaluarea globală, folosind testele Mann-Whitney și Wilcoxon, diferențele dintre materiale nefiind statistic semnificative (Tabel 8.6)

Tabelul 8.6. Analiza statistică a rezultatelor evaluării la doi ani pentru cavitățile de clasele I și II

7

Criteriu evaluat Nanocompozit N Media Rangurilor

Mann Whitney U Wilcoxon W Z Sig. (p)

Potrivirea culoriiPremise 32 36,19

630,00 1158,00 -1,631 0,103Potrivirea culorii Tetric EvoCeram 42 38,50 630,00 1158,00 -1,631 0,103

Discromia marginalaPremise 32 37,84

661,00 1564,00 -,0351 0,725Discromia marginala Tetric EvoCeram 42 37,24 661,00 1564,00 -,0351 0,725

Carii secundare marginale

Premise 32 37,50672,00 1575,00 0,000 1,000Carii secundare

marginale Tetric EvoCeram 42 37,50 672,00 1575,00 0,000 1,000

Adaptare marginalăPremise 32 37,69

666,00 1569,00 -0,151 0,880Adaptare marginală Tetric EvoCeram 42 37,36 666,00 1569,00 -0,151 0,880

Textura suprafețeiPremise 32 37,34

667,00 1195,00 -0,194 0,846Textura suprafeței Tetric EvoCeram 42 37,62 667,00 1195,00 -0,194 0,846

Forma anatomicăPremise 32 36,69

646,00 1174,00 -0,830 0,406Forma anatomică Tetric EvoCeram 42 38,12 646,00 1174,00 -0,830 0,406

Sensibilitate postoperatorie

Premise 32 37,50672,00 1575,00 0,000 1,000Sensibilitate

postoperatorie Tetric EvoCeram 42 37,50 672,00 1575,00 0,000 1,000

Retenția restaurăriiPremise 32 37,50

672,00 1575,00 0,000 1,000Retenția restaurării Tetric EvoCeram 42 37,50 672,00 1575,00 0,000 1,000

Capitolul 9. Evaluarea directă și indirectă prin scanare tridimensională și microscopie optică a adaptării marginale a restaurărilor din materiale compozite cu nanoumplutură9.2. Material și metodă. Au fost comparate trei materiale nanocompozite: Tetric EvoCeram, Premise și materialul experimental C20 realizat de ICCRR Cluj-Napoca, din care au fost realizate un număr total de 28 de restaurări, unui număr de 11 pacienți. Restaurările au fost evaluate inițial, la 6 și la 12 luni fotografic și printr-o amprentă cu silicon de adiție. Modelele rezultate au fost investigate pentru evaluarea adaptării marginale prin scanare laser tridimensională și microscopie optică 9.3 Rezultatele au evidențiat o adaptare marginală ideală clinic în peste 60% din cazuri la 1 an, în timp ce microscopia optică a evidențiat un procent mai ridicat de defecte marginale în toate etapele de evaluare. Scanarea laser tridimensională nu s-a dovedit o metodă de acuratețe pentru aprecierea adaptării marginale.

Concluzii generale1. Rășinile diacrilice compozite cu nanoumplutură sunt materiale care pot determina rezultate

superioare estetic și morfo-funcțional în restaurările directe ale unor numeroase tipuri de distrucții coronare.

2. Referințele consultate evidențază avantajele acestei noi clase de materiale restaurative în obținerea nuanței și translucidității optime, a lustrului similar cu al smalțului și a proprietăților ameliorate prin procentul crescut și particularitățile umpluturii anorganice.

3. Pentru obținerea rezultatelor optime sunt necesare: corecta alegerea indicației; evaluarea terenului pacientului; respectarea strictă a unui protocol riguros de realizare a restaurărilor.

4. Studiile proprietăților mecanice și fizico-chimice ale materialelor nanocompozite experimentale și comerciale, susținute de analiza statistică au demonstrat influența procentului și tipului umpluturii anorganice asupra parametrilor mecanici și a absorbției de apă și solubilității

5. Studiul radioopacității arată că nanocompozitele testate prezintă valori de peste 1 mm aluminiu ale radioopacității, îndeplinind astfel cerințele ISO 4049/2000 pentru radioopacitatea materialelor restaurative directe.

6. Adâncimea de polimerizare la o expunere de 20 de secunde cu lampa de halogen utilizată este semnificativ mai mare pentru nuanțele de smalț ale compozitelor comerciale decât în cazul celor experimentale.

8

7. Evaluarea prin microscopie electronică de baleiaj a evidențiat caracteristicile structurale ale materialelor compozite și interfețelor obținute cu sistemele adezive comerciale și experimentale utilizate

8. Studiul clinic la 2 ani a performanțelor comparative pentru două materiale nanocompozite comerciale (Premise și Tetric EvoCeram), conform criteriilor USPHS, a relevat următoarele:

• După doi ani toate restaurările cu excepția uneia de clasa a IV-a din Premise sunt prezente, funcționale și ideale sau acceptabile clinic, fără să prezinte carii secundare marginale sau complicații pulpare• Pentru toate criteriile de evaluare peste 90% din scoruri sunt ideale pentru ambele nanocompozite,

diferențele dintre performanța celor două materiale nefiind statistic semnificative decât în cazul parametrului “potrivirea culorii”, în favoarea Tetric EvoCeram

• Lustruirea atentă permite obținerea unui luciu ideal, comparabil cu al smalțului, nealterat sau chiar ameliorat la 24 de luni pentru marea majoritate a restaurărilor

• Performanța celor două nanocompozite este similară în zona frontală și în cea laterală, ceea ce le poate indica drept materiale universale de restaurare directă; totuși, studii pe termen mai lung sunt necesare pentru validarea performanței în timp a materialelor nanocompozite

9. Studiul clinic direct și prin scanare tridimensională și microscopie optică a adaptării marginale la un an pentru nanocompozite comerciale și experimentale a arătat că:• Indiferent de tipul compozitului utilzat, aproximativ o treime din restaurări își pierd adaptarea marginală ideală clinic detectabilă în primele șase luni după aplicare, majoritatea defectelor marginale fiind datorate tehnicii de lucru, ca urmare a fracturării excesului de material nanocompozit aplicat peste smalțul adiacent restaurării• Majoritatea defectelor marginale ar putea fi ușor remediate prin lustruire, restabilind o adaptare

ideală

CURRICULUM VITAE

1. Nume şi prenume: ALMAȘI ADRIAN2. Data şi locul naşterii: 22.09.1973, Diosig3. Starea civilă: necăsătorit4. Adresa: Oradea, str. Transilvaniei 6, ap.225. Telefon: 07226755186. Adresa mail: [email protected]. Studii:

Nr. crt. Instituţia de învăţământ superior Domeniu l Perioada

Titlul acordatGrade/diplome obţinute

1. UMF „Iuliu Hatieganu”, Cluj-Napoca

Medicina dentara 1992-1998 Diploma de licenta

2. Liceul ‘Emanuil Gojdu’, Oradea Fizica-Chimie 1988-1992 Diplomă de bacalaureat9

8. Specializări, calificări, studii postuniversitare:

Nr. crt. Instituţia de învăţământ superior Ti t lu l cursu lu i Perioada

Ore EMC/EFC

1. Universitatea din Oradea, DPPCD Master formare profesori 2004-2005

2. Universitatea din Oradea, Facultatea de Medicină şi Farmacie, Specializarea

Stomatologie

Rezidentiat stomatologie generala – medic specialist

2000-2002 200

3. UMF „Iuliu Hatieganu”, Cluj-Napoca Doctorand 2004-2010

9. Experienţa profesională:

Nr. crt.

I n s t i t u ţ i a Domeniu l Perioada

Titlul/postul didactic sau

gradul/postul profesional


Stomatologie

Medicina dentara 2003-prezent Asistent universitar


Stomatologie

Medicina dentara Din 2002 Medic specialist


Stomatologie

Medicina dentara 2000-2002 Medic rezident


Stomatologie

Medicina dentara 2000-2002 Preparator universitar

5. CMI ”Dr. Almasi Adrian” Medicina dentara Din 2000 Medic titular6. DSP Bihor Medicina dentara 1999-2000 Medic stagiar

10. Locul de muncă actual / funcţia / perioada: Universitatea din Oradea, Facultatea de Medicină şi Farmacie, Specializarea Stomatologie, Disciplina Policlinica Stomatologica, Asistent universitar din 2003

11. Teza doctorat: In curs de finalizare 2010:”Utilizarea materialerlor compozite cu nanoumplutura in restaurarile coronare”; Indrumator Prof. Dr. Borzea Dorin

12. Lucrări publicate (nr.total): 11, 3 în reviste, 1 cotată ISIA. In reviste de specialitate de circulaţie internaţională recunoscute cotate ISI sau indexate în

baze de date internaţionale specifice domeniului, care fac un proces de selecţie a revistelor pe baza unor criterii de performanta:

10

1. Marioara Moldovan, Adrian Almași, Cristina Prejmerean, Olga Musat, Laura Silaghi Dumitrescu, Codruta Nicola, Ileana Cojocaru, Ovidiu Pastrav. The Study of Some Experimental and Commercial Nanocomposites Used in Dentistry. Materiale Plastice 2009; 46(4): 404-407 B. In alte reviste de specialitate de circulaţie internaţională 1. Almași A, Borzea D. Aspecte de biocompatibilitate ale rășinilor diacrilice compozite cu

nanoumplutură. Revista Română de Medicină Dentară 2009;volXII (6): 504-5132. Almași A, Borzea D. Evaluarea performanțelor clinice la un an ale unui material compozit cu

nanoumplutură. Clujul Medical 2010; Vol. LXXXIII (1): 175-180 C. In volumele unor manifestări ştiinţifice internaționale:1. A. Almași, L’utilisation du flow pour ameliorer l’adhesion dentinaire des composites.XXVII-e

„Semaine Medicale Balkanique” et VII-e „Congres de l’Entente Medicale Mediterraneenne” ISSN 0041-6940, pp 45, Oradea, Roumanie, 16-19 sept.2004 - Indexed in EMBASE/Excerpta Medica and Chemical Abstracts

2. A Almași, M Moldovan, V Popescu, M Trif, D Prodan, C Sarosi. Studiul IR și SEM a degradării hidrolitice a unor materiale nanocompozite. Congresul International de Stomatologie “Napoca Biodent” 2009- rezumat pe suport electronic.

3. C.Saroşi1, M.Moldovan1, M.Rusu2, C.Prejmerean1, C.Nicola3, G.Furtoş1, O.Fodor4, A.Almași4 . TESTAREA IN VITRO A UNOR NOI SISTEME ADEZIVE EXPERIMENTALE. Congresul International de Stomatologie “Napoca Biodent” 2009- rezumat pe suport electronic.

4. A Almași. Direct esthetic restorations using nanocomposite resins. Congresul “Noi Concepte în Odontostomatologia Europeana”. Oradea Medical Journal 2009: suppl 1(1); p 53

5. A. Almași¹ , M.Moldovan², D.Prodan2, C. Tamas2, D. Borzea³, Absorbţia şi solubilitatea comparativă în patru medii diferite pentru nanocompozite experimentale şi comerciale. Napoca Biodent 2007 International Congress of Dental Materials ,ISBN 978-973-8915-45-9, pp114,Cluj-Napoca, 2007

6. A. Almași, D. Borzea, Marioara Moldovan, Cristina Prejmerean, Studiul unor compozite cu sticla si polimeri biocompatibili cu aplicabilitate in stomatologie; Napoca Biodent 2005 International Congress of Dental Materials, Caiet de rezumate, Cluj-Napoca 2005

D. In volumele unor manifestări ştiinţifice naționale:1. A Almași. Compararea radioopacității unor materiale compozite dentare cu nanoumplutură. Simpozionul de Radiologie Orală și Maxilo-facială, editie a 3-a, 6 nov, 2009 Cluj-Napoca. rezumate pe suport electronic2.A. Almaşi¹ , M.Moldovan², D.Prodan2, C. Tamas2, D. Borzea³, Evaluarea Comparativă a Rezistenţei la Tracţiune, Fracturare şi Structura Electronomicroscopică a unor Nanocompozite Experimentale şi Comerciale. Simpozionul National de Biomateriale, ,ISBN 978-973-610-607-1, pp39, Cluj-Napoca 2007

13. Experienţa acumulată în alte programe naţionale/internaţionale / granturi / contracte:Programul/Proiectul Funcţia Perioada

NOI BIOMATERIALE POROASE BIODEGRADABILE PENTRU RECONSTRUCTIA TESUTURILOR OSOASE BIOREG; nr. 3307

membru 2004

14. Membru al asociaţiilor profesionale: 1999- membru in Colegiul Medicilor din Romania2005-membru COST

. 2009-membru IADR

15. Limbi străine cunoscute:

11

LimbaEnglezaFranceza

CititFoarte bineFoarte bine

ÎnţelegereFoarte bineFoarte bine

Vorbire Bine

Foarte bine

ScriereBine

Foarte bine

16. Alte competenţe: operare computer, DALF, permis auto cat.B

17. Specializări şi calificări: 2002– medic specialist

2008- medic primar

18. Alte menţiuni (premii,distincţii etc): Premiul I in competitia poster, Napoca Biodent 2007 International Congress of Dental Materials

Data completării: 9.05.2010 Semnătura

12

”Iuliu Haţieganu” University of Medicine and Pharmacy

Cluj-Napoca

Faculty of Dental Medicine

Adrian ALMAȘI

The use of nanofilled composite materials in crown restorations

Abstract PhD Thesis

Scientific coordinatorProf. Dr. Dorin BORZEA

2010

13

TABLE OF CONTENTSIntroduction......................................................................................................................................7Part ICurrent state of knowledge on crown destructions restorations with the help of composite materials............................................................................................................................................9Chapter 1. Current possibilities in restoring crown destructions........................................................91.1. Direct crown restorations...........................................................................................................101.2. Indirect crown restorations........................................................................................................13Chapter 2. Composite diacrylic resins used in direct crown restorations.........................................162.1. Introduction in dental composite materials ..............................................................................162.2. Composite materials composition and structure........................................................................17 2.2.1. The organic matrix......................................................................................................17 2.2.2. Inorganic filling...........................................................................................................19 2.2.3. Coupling agents...........................................................................................................21 2.2.4. The systems of initiation/acceleration of the polymerization reaction........................................................................................................................22 2.2.5. Additives......................................................................................................................222.3. Classification of dental composite materials..............................................................................222.4. The properties of composite diacrylic resins..............................................................................25 2.4.1. Biological properties....................................................................................................25 2.4.2. Thermal properties.......................................................................................................30 2.4.3. Mechanical properties..................................................................................................31 2.4.4. Water absorption and solubility...................................................................................35 2.4.5. Colour...........................................................................................................................35 2.4.6. Polymerization .............................................................................................................382.5. Flowable, condensable composites and composites used for core reconstructions....................422.6. The indications and advantages of composite diacrylic resins....................................................432.7. Nanofilled composite diacrylic resins.........................................................................................442.8. News on adhesion to hard dental tissues.....................................................................................49Part IIPersonal contributions on direct crown restorations with the help of nanofilled composite materials............................................................................................................................................54Validity of the research paper............................................................................................................54Chapter 3.Clinical stages in obtaining direct crown restorations with the help of nanofilled CDR....................................................................................................................................................57Chapter 4.The study of the mechanical properties of some nanofilled materials..............................68 4.1. Introduction.....................................................................................................................68 4.2. Materials and method......................................................................................................69 4.3. Results.............................................................................................................................77 4.4. Discussions......................................................................................................................82 4.5. Conclusions.....................................................................................................................86Chapter 5. A comparative study on the water absorption and solubility in various environments for commercial and experimental nanocomposites..................................................................................87 5.1. Introduction.....................................................................................................................87 5.2. Materials and method......................................................................................................88 5.3. Results.............................................................................................................................91 5.4. Discussions......................................................................................................................98 5.5. Conclusions...................................................................................................................100

14

Chapter 6. An evaluation on the radio-opacity and the polymerization depth for various nanocomposite materials..................................................................................................................102 6.1. Introduction...................................................................................................................102 6.2. Materials and methods...................................................................................................103 6.3. Results...........................................................................................................................107 6.4. Discussions....................................................................................................................110 6.5. Conclusions...................................................................................................................114Chapter 7. The in vitro study on the adhesive structure and interface in direct restorations with nanocomposite materials..................................................................................................................115 7.1. Introduction...................................................................................................................115 7.2. Materials and methods..................................................................................................116 7.3. Results...........................................................................................................................123 7.4. Discussions....................................................................................................................134 7.5. Conclusions...................................................................................................................138Chapter 8. A clinical study on the two year interval performance of two nanocomposite materials...........................................................................................................................................139 8.1. Introduction...................................................................................................................139 8.2. Materials and methods...................................................................................................140 8.3. Results...........................................................................................................................146 8.4. Discussions....................................................................................................................152 8.5. Conclusions...................................................................................................................155Chapter 9. Direct and indirect evaluation through tridimensional scanning and optical microscopy of the marginal integrity of restorations with nanofilled composite materials ...............................156 9.1. Introduction...................................................................................................................156 9.2. Materials and methods...................................................................................................157 9.3. Results...........................................................................................................................164 9.4. Discussions....................................................................................................................166 9.5. Conclusions...................................................................................................................168Chapter 10.General conclusions.......................................................................................................170Bibliography.....................................................................................................................................173A list of the published research papers.............................................................................................186

Keywords: direct crown restorations, nanofilled composite materials, mechanical properties, water absorption, solubility, radiopacity, polymerization depth, dental adhesion, microstructure, clinical evaluation, marginal integrity

IntroductionThe technology of composite resins has been constantly developing ever since the introduction by Bowen (1963) of the Bis-GMA system with inorganic filling. The current researches on resin matrix are mainly concentrated on obtaining new monomers, whereas the studies on inorganic fillings are focused on the percentage, dimension, silanization and the development of new particles. One of the most important recent achievements is the employment of nanotechnology in the domain of composite resins. The great interest in using nanoparticles comes from the idea that they can be used to manipulate the structure of the materials in order to significantly improve their electrical, chemical and mechanical properties. Each property has a critical scale of dimension and building with particles which are smaller than this scale helps to store various manifestations of the physics

15

at these small scales. The reduced dimension of the particles and their large distribution enables for an increase in the filling percentage thus leading to a reduction of the polymerization contraction as well as an optimization of the mechanical properties such as resistance to tension, compression or fracture. Taking into account all these, the in vitro analysis through clinical studies of the characteristic properties and the performance of certain commercial and experimental nanocomposites becomes extremely useful.

Part I. Current state of knowledge on crown destructions restorations with the help of composite materialsChapter 1. Current possibilities in restoring crown destructions -presents direct methods (dental amalgam, cohesive gold, glass ionomer, polyglass, ormocer, compomer, prefabricated inlay, composite diacrylic resins) and indirect methods (porcelain or CDR veneers, inlays, total or partial crown) of crown restorationChapter 2. Composite diacrylic resins used in direct crown restorations - offers a detailed presentation of the composition and the structure of the composite materials, the most used classifications, the biological, thermal, and mechanical properties, water absorption and solubility, colour, radiopacity, polymerization, indications, advantages and disadvantages of composite resins. This presentation is followed by a study on the implications and the objectives of nanotechnology in the domain of dental restorative materials, the specificity of the structure and properties of nanofilled composite materials as well as their clinical performance. The chapter ends with the latest news on adhesion to dental tissues.

Part II. Personal contributions on direct crown restorations with the help of nanofilled composite materialsChapter 3. Clinical stages in obtaining direct crown restorations with the help of nanofilled CDR - presents a working protocol needed to successfully operate composite restorations: choosing the restoration indication, choosing the right type of composite, chromatic stabilization of the tooth, anesthesia, marking of occlusal contacts, isolating the operating field, cavity preparation, placing the matrix, applying the adhesive system, applying the composite into the cavity, shaping the restoration and polishing.Chapter 4. The study of the mechanical properties of some nanofilled materials4.1. The purpose of the study is a comparative evaluation of flexural strength, the compressive strength, the diametrical tensile strength and the Vickers hardness test carried out on two AD1 and AD3 experimental nanocomposites within the Raluca Ripan Institute of Researches in Chemistry, Cluj Napoca and on the Premise™ commercial product of Kerr Company. Some aspects of pre- and post-fracture electronic microscopy are also presented in order to underline the structure of the materials and the propagation of fracture lines to mechanical solicitations.4.2. Materials and methodsThe preparation of AD1 and AD3 experimental nanocomposites was done through the dispersion of the silanized bioactive inorganic filling particles in their organic stage. In order to test the flexural strength, ten specimens were prepared for each of the three materials, specimens which were in the form of rectangular bar having the following dimensions: 25± 2 mm in length, 2 ± 0,1 mm width and 2 ± 0,1 mm height, in accordance with the ISO 4049/2000 specifications. In order to test the compressive strength, ten specimens of cylinder form were prepared for each composite material, having a diameter of 4 mm and 8 mm in height (in accordance to the ADA Sp.27/1993 specifications) and to test the diametral tensile strength, ten cylinder specimens were prepared, each having a 6 mm diameter and 3 mm height. The determinations were carried out by using the Lloyd LR5K Plus universal testing machine.

16

4.3. The results showed that there are significant statistical differences between the three tested nanocomposites (p<0,0001), from the point of view of the flexural strength (MPa), the compressive strength (MPa) the diametral tensile strength (MPa) and the Vickers micro-hardness (kg/mm2) (Figure 4.9, 4.13)

Figure 4.9. Comparative graphic representation of the results of the mechanical tests

The micrographs obtained through scanning electronic microscopy (SEM) at a magnification of 1000x presents the aspect of inorganic filling particles and the homogeneity of the three nanoparticles before and after fracture at DTS test.Chapter 5. A comparative study on the water absorption and solubility in various environments for commercial and experimental nanocomposites5.1. The purpose of this study is a comparative evaluation of the water absorption and solubility in artificial saliva and distilled water for two experimental nanocomposite materials (AD1 and AD4) carried out within the Raluca Ripan Institute of Researches in Chemistry, Cluj Napoca and for one commercial nanocomposite (Premise™/ Kerr Corp.)5.2. Materials and methods. For the test of absorption and solubility for each of the two materials, AD1 and AD4, we used 12 specimens under the form of disks with a 15 mm diameter and 1 mm thickness, in accordance with the ISO 4049/2000 specifications. 6 specimens from each material were grouped in group A and were immersed in recipients containing distilled water whereas the other 6 specimens which represented group B were immersed in recipients containing artificial saliva (Artisial®/Biocodex, France), maintained at a temperature of 37 ºC for 28 days. The specimen were dried and weighed at 7, 14 and respectively 28 days and the values of the absorption and solubility were calculated with specific formula.5.3. Results. The following data were calculated and statistically interpreted with the help of ANOVA, PostHoc Scheffe tests and through the Pearson index: absorption and solubility between the composites, on groups, at 28 days (figure 5.2 and 5.3); absorption and solubility between groups, on composites, at 7 days; absorption and solubility between groups, on composites, at 28 days; absorption and solubility between periods, on composites – group A; absorption and solubility between periods, on composites – group B; evaluation of the correlation between absorption and solubility

17

Figure 4.13. Graphic representation (median, percentile 25%-75%, minimum, maximum) of the results for the Vickers micro-hardness of the tested materials

5.5. Conclusions- The study showed the connection between the water absorption and solubility of the tested composite materials and their composition, time and environment of immersion- The water absorption is different for the three tested materials at all the three time intervals, both in distilled water and artificial saliva- The AD4 artificial composite has the highest absorption value, at differences 2.The water

absorption is statistically significantly different between the two groups immersed in distilled water and respectively artificial saliva

-Between 7 and 14 days the water absorption continues to grow significantly for all the tested materials and for both groups, exhibiting a tendency towards stabilization only in the period 14 to 28 days for all cases.- The water absorption fits the maximum limit accepted by ISO 4049/2000 standard for all the composite materials but the testing duration envisaged in this standard might not sufficiently predict the long term behaviour for materials absorption

Chapter 6. An evaluation on the radiopacity and the polymerization depth for various nanocomposite materials6.1. The purpose of this study was the evaluation of the radio-opacity and the polymerization depth for several commercial nanofilled composite materials (Premise, Artiste, Tetric EvoCeram) and for the C13, C18 and C20 experimental composites, obtained within the Raluca Ripan Institute of Researches in Chemistry, Cluj Napoca. We also tested the polymerization depth of the above mentioned commercial and experimental nanocomposites.6.2. Materials and method. In order to evaluate the radio-opacity, a specimen was used for each tested material, a specimen which had 15 mm in diameter and 1 mm height. In order to obtain the radiographies, three retroalveolar films horizontally placed on a 2 mm lead plate were used. On the surface of each film an aluminum standard was placed and under it 2 composite specimens. The polymerization depth of the studied composites was determined in accordance with the specifications of the ISO 4049/2000 standard.6.3. Results. The Student’s test revealed significant differences between the radiopacity of the tested specimens. The highest radiopacity was registered by the Tetric EvoCeram nanocomposite material. Premise exhibited higher radiopacity than Artiste and both were significantly more radiopaque than the three C13, C18 and C20 experimental composites. The radiological image corresponding to the C13 composite specimen visibly presents dispersed filling particles which are more radiopaque than the rest of the material. The C20 composite material has a radiopacity whose value is somewhere between that of the enamel and that of the dentine whereas the C13 material has a radiopacity very close to that of the enamel. The results of the ANOVA test show that there are statistically significant differences (p<0,0001) concerning the polymerization depth for a 20 second period of irradiation between the average values of the six composite materials.6.5. Conclusions The tested nanocomposites present radiopacity values of over the 1 mm aluminum, meeting thus the requirements of the ISO 4049/2000 for the radiopacity of direct restorative materials. All the commercial composites have radiopacity values that exceed 2 mm, higher than those of the dental enamel which allows for a very good radiological evaluation. The value of the polymerization depth when irradiated for 20 seconds with the halogen lamp used is situated between 2,65mm (Premise) and 2,98mm (Artiste) for the enamel hues of the commercial composites, significantly higher than the 1,5 mm depth recommended by ISO 4049/2000 standard.

Chapter 7. The in vitro study on the adhesive structure and interface in direct restorations with nanocomposite materials

18

7.1. The purpose of this study was: 1) the structural characterization of two experimental nanocomposites (C13 and C20 produced within Raluca Ripan Institute of Researches in Chemistry, Cluj Napoca ) as well as two commercial nanocomposite materials (Premise and Tetric EvoCeram) as controls; 2) an evaluation of the marginal integrity and the adhesive interface obtained with the help of two experimental adhesive systems (A1 and A2) as well as two commercial adhesive systems (Optibond SoloPlus, respectively G-Bond).7.2. Materials and methods. Forty-eight proximal cavities filled with four composite materials, respectively four adhesive systems were made at the level of extracted 24 third molars divided into 8 groups. The obtained sections were analyzed with the help of the Hitachi S3000N (Hitachi Science Systems Ltd, Japan) electronic microscope, belonging to the University of Alicante, Spain.7.3. Results. The images of scanning electronic microscopy described the adhesive interface and structure characteristics for the 8 groups under study. Initially, smaller magnifications were used (40-100x) in order to wholly evaluate the restorations and the adhesive interface and then, these magnifications were heightened to 200-1000x in order to evaluate the structure of the composite material and respectively to 1000-1500x for the study of the hybrid layer.

Figure.7.12. SEM images for G5 in different areas and at different magnifications, where: A-

adhesive layer, C-composite, D-dentine, S-enamel7.5. Conclusions. 1) Premise and Tetric EvoCeram composites have structural homogeneity and characteristics of the inorganic filling evidencing the pre-polymerized particles and the basic filling of barium-borosilicate glass with a sub-micronic average dimension; 2) the C13 experimental composite exhibits structural homogeneity and a higher number of particles with dimension between 1-200µm, whereas the C20 composite shows homogenous structure but with filling particles smaller and more uniformly distributed than in the case of C13

Chapter 8. A clinical study on the two year interval performance of two nanocomposite materials8.2. Materials and methods. The clinical study focused on 39 patients each of whom underwent at least two restorations (totaling 123) in which Premise and Tetric EvoCeram nanocomposites were used. The restorations were evaluated after 1 week (1S), six months (6L), a year (1A) and respectively 2 years (2A) in accordance with the United States Public Health Service (USPHS) criteria.8.3. The results were evaluated according to the lateral and frontal areas and respectively the global evaluation by using the Mann-Whitney and Wilcoxon tests, the differences between materials not being statistically significant. (Tabel 8.6)

Tabel 8.6. Statistical analysis of the results of the evaluation after 2 years for the restorations in class I and II

19

The evaluated criteria Nanocomposite N N Ranks’ mean value

Ranks’ mean value

Mann Whitney U

Mann Whitney U

Wilcoxon WWilcoxon W ZZ Sig. (p)

Colour match Premise 3232 36,1936,19 630,00630,00 1158,001158,00 -1,631-1,631 0,103Colour match Tetric EvoCeram 4242 38,5038,50 630,00630,00 1158,001158,00 -1,631-1,631 0,103

Marginal discoloration Premise 3232 37,8437,84 661,00661,00 1564,001564,00 -,0351-,0351 0,725Marginal discoloration Tetric EvoCeram 4242 37,2437,24 661,00661,00 1564,001564,00 -,0351-,0351 0,725

Marginal secondary caries

Premise 3232 37,5037,50 672,00672,00 1575,001575,00 0,0000,000 1,000Marginal secondary caries Tetric EvoCeram 42 37.537.5

Marginal integrityPremise 3232 37,6937,69

666,00666,00 1569,001569,00 -0,151-0,151 0,880Marginal integrityTetric EvoCeram 4242 37,3637,36

666,00666,00 1569,001569,00 -0,151-0,151 0,880

Surface texture Premise 3232 37,3437,34 667,00667,00 1195,001195,00 -0,194-0,194 0,846Surface texture Tetric EvoCeram 4242 37,6237,62 667,00667,00 1195,001195,00 -0,194-0,194 0,846

Anatomical form Premise 3232 36,6936,69 646,00646,00 1174,001174,00 -0,830-0,830 0,406Anatomical form Tetric EvoCeram 4242 38,1238,12 646,00646,00 1174,001174,00 -0,830-0,830 0,406

Post-operatory sensibility

Premise 3232 37,5037,50 672,00672,00 1575,001575,00 0,0000,000 1,000Post-operatory sensibility Tetric EvoCeram 4242 37,5037,50 672,00672,00 1575,001575,00 0,0000,000 1,000

Restoration retention Premise 3232 37,5037,50 672,00672,00 1575,001575,00 0,0000,000 1,000Restoration retention Tetric EvoCeram 4242 37,5037,50 672,00672,00 1575,001575,00 0,0000,000 1,000

Chapter 9. Direct and indirect evaluation through tridimensional scanning and optical microscopy of the marginal integrity of restorations with nanofilled composite materials9.2. Materials and method. Three nanocomposite materials were compared: Tetric EvoCeram, Premise and the experimental material obtained within Raluca Ripan Institute of Researches in Chemistry, Cluj Napoca, out of which a total number of 28 restorations were made on a number of 11 patients. The restorations were photographically evaluated initially and at 6 and 12 months by using an addition silicon impression. The resulted models were investigated in order to evaluate the marginal integrity through tridimensional laser scanning and optical microscopy.9.3 The results showed a clinically ideal marginal integrity in over 60% of the cases after 1 year, whereas the optical microscopy revealed a higher percentage of marginal defects in all stages of evaluation. The tridimensional laser scanning did not prove an accurate method for evaluating marginal integrity.

General conclusions:1. Diacrylic nanofilled resins composites are materials which can offer esthetically and morpho-

functionally superior results in direct restorations of various types of crown destructions. 2. The literature consulted proves the advantages of this new class of restorative materials in

obtaining optimal color and translucidity, a polish which is similar to that of the enamel as well as improved properties through increased percentage and the particularities of the inorganic filling.

3. In order to obtain optimal results the following are necessary: the correct choice of indication; evaluation of the patient’s site; respecting a strict protocol in performing restorations

4. Studies on the mechanical, physical and chemical properties of the experimental and commercial nanocomposite materials, sustained by statistical analysis proved the influence of the percentage and the type of inorganic filling on the mechanical parameters and those of water absorption and solubility.

5. The study on radiopacity shows that the tested nanocomposites have values of over 1 mm aluminum, thus meeting the requirements of the ISO 4049/2000 standard for the radiopacity of direct restorative materials.

6. The polymerization depth when exposed for 20 seconds at a halogen lamp is significantly higher for enamel shades of commercial composites than in the case of the experimental ones.

7. The evaluation through scanning electronic microscopy underlined the structural characteristics of the composite materials and of the obtained interfaces with the commercial and experimental adhesives used.

20

8. The clinical study on the comparative performance of two nanocomposite materials (Premise and Tetric EvoCeram), carried out after 2 years and in accordance with USPHS proved the following:

• After two years, all the restorations, except one in class IV of Premise, are present, functional and ideal or clinically acceptable, without secondary marginal cavities or pulp complications.• For all criteria of evaluation, over 90% of the scores are ideal for both nanocomposites, and the

differences between the performance of the two materials are not statistically significant, apart from the case of ‘colour match’ criteria, in favour of Tetric EvoCeram.

• Polishing allows for an ideal polish, comparable to that of the enamel, unaltered, even improved after 24 months for the majority of the restorations.

• The performance of the two nanocomposite materials is similar in the frontal and the lateral areas, which might indicate them as universal materials for direct restoration; however, long term studies are needed in order to validate the long term performance of nanocomposite materials.

9. The direct clinical study and the one carried out through tridimensional scanning and optical microscopy on the marginal integrity for the commercial and experimental nanocomposite after one year showed the following:• No matter the type of composite used, approximately one third of the restorations lose their ideal marginal integrity detectable in the first six months after application, the majority of the marginal defects being due to the work technique following the fracture of the excess of nanocomposite material applied on the enamel adjacent to the restoration.• The majority of the marginal defects might be easily corrected through polishing, reassuring an

ideal integrity.

CURRICULUM VITAE

1. First name, surname: ALMAȘI ADRIAN2. Date and place of birth: 22.09.1973, Diosig3. Marital status: not married4. Address: no 6, apartment 22, Transylvania St., Oradea5. Telephone: 07226755186. E-mail: [email protected]. Studies

Name and type of organization providing education and training Spec ia l i za t ion Period Title of qualification awarded

„Iuliu Hatieganu” University of Medicine and Pharmacy, Cluj-

Napoca

Dental medicine 1992-1998 Degree

‘Emanuil Gojdu’ High school, Oradea

Physics-Chemistry

1988-1992 Baccalaureate

21

8. Specializations, qualifications, post-graduate studies

Name and type of organization providing education and training

Name of course PeriodHours

EMC/EFC

University of Oradea, DPPCD Master studies: teachers’ professional development

2004-2005

University of Oradea, the Faculty of Medicine and Pharmacy, Dental

medicine

General dental medicine-residency-specialist physician

2000-2002 200

„Iuliu Hatieganu” University of Medicine and Pharmacy, Cluj-Napoca

PhD student 2004-2010

9. Professional experience

Name and type of organization providing education and

trainingS p e c i a l i z a t i o n Period Title/position

University of Oradea, the Faculty of Medicine and

Pharmacy, Dental medicine

Dental medicine 2003-present Assistant professor


Pharmacy, Dental medicine

Dental medicine from 2002 Specialist physician


Pharmacy, Dental Medicine

Dental medicine 2000-2002 Resident physician


Pharmacy, Dental Medicine

Dental medicine 2000-2002 Junior teaching assistant

Private Surgery ”Dr. Almasi Adrian”

Dental medicine from 2000 Title physician

Bihor Public Health Department

Dental medicine 1999-2000 Junior physician

1. Current work place/position/period: University of Oradea, the Faculty of Medicine and Pharmacy, Dental medicine , Polyclinic Dental Medicine, Assistant professor from 2003

2. PhD Thesis: on completion 2010: The use of nanofilled composite materials in crown restorations, Scientific coordinator: Prof. Dr. Dorin BORZEA

3. Published papers (total number): 11, 3 in magazines, 1 ISI rated

A. In ISI rated specialized magazines of international circulation, or indexed in international domain specific databases which select magazines according to performance criteria :

22

Marioara Moldovan, Adrian Almași, Cristina Prejmerean, Olga Musat, Laura Silaghi Dumitrescu, Codruta Nicola, Ileana Cojocaru, Ovidiu Pastrav. The Study of Some Experimental and Commercial Nanocomposites Used in Dentistry. Plastic Materials 2009; 46(4): 404-407 B. In other international specialized magazines:

• Almași A, Borzea D. The biocompatibility aspects of nanofilled composite diacrylic resin The Romanian Magazine of Dental Medicine 2009;volXII (6): 504-513

• Almași A, Borzea D. The evaluation of the clinical performance of a composite material after 1 year, Medical Cluj 2010; Vol. LXXXIII (1): 175-180

C. In volumes of international scientific manifestations: • A. Alma ș i, L’utilisation du flow pour ameliorer l’adhesion dentinaire des

composites.XXVII-e „Semaine Medicale Balkanique” et VII-e „Congres de l’Entente Medicale Mediterraneenne” ISSN 0041-6940, pp 45, Oradea, Romania, 16-19 september 2004 - Indexed in EMBASE/Excerpta Medica and Chemical Abstracts

• A Almași, M Moldovan, V Popescu, M Trif, D Prodan, C Sarosi. The IR and SEM study of the hydrolytic degradation of some nanocomposite materials. The “Napoca Biodent” International Congress of Dental Medicine2009- summary electronically stored

• C.Saroşi1, M.Moldovan1, M.Rusu2, C.Prejmerean1, C.Nicola3, G.Furtoş1, O.Fodor4, A.Almași4 . THE IN VITRO TESTING OF SOME EXPERIMENTAL ADHESIVE SYSTEMS, The “Napoca Biodent” International Congress of Dental Medicine2009- summary electronically stored

• A Almași. Direct esthetic restorations using nanocomposite resins. ‘New Concepts in European Odontostomatology’ Congress, Oradea Medical Journal 2009: suppl 1(1); p 53

• A. Almași¹ , M.Moldovan², D.Prodan2, C. Tamas2, D. Borzea³, The comparative absorption and solubility in four different environments for experimental and commercial nanocomposites, Napoca Biodent 2007 International Congress of Dental Materials ,ISBN 978-973-8915-45-9, pp114,Cluj-Napoca, 2007

• A. Almași, D. Borzea, Marioara Moldovan, Cristina Prejmerean, A study on some glass composites and biocompatible polymers with applicability in dental medicine, Napoca Biodent 2005 International Congress of Dental Materials, Book of summaries, Cluj-Napoca 2005

D. In volumes of national scientific manifestations: 1. A Almași. A comparison of the radiopacity of some nanofilled composite dental materials, The Symposium of Oral and Maxillary and Facial Radiology, 3rd edition, 6 November 2009, Cluj Napoca2.A. Almaşi¹ , M.Moldovan², D.Prodan2, C. Tamas2, D. Borzea³, A comparative evaluation of the tensile, fracture and electronomicroscopical strength of some experimental and commercial nanocomposites , The National Symposium of Biomaterials, ISBN 978-973-610-607-1, pp39, Cluj-Napoca 2007

13. Experience gathered in other national/international programmes/grants/contractsProgramme/Project Position Period

NEW BIODEGRADABLE POROUS MATERIALS FOR THE RECONSTRUCTION OF BONE TISSUE BIOREG; number 3307

member 2004

14. Member of professional associations:1999- Member of the Romanian College of Physicians, 2005- COST member

23

. 2009-IADR member

15. Foreign languages:Language

EnglishFrench

ReadingAdvancedAdvanced

ListeningAdvancedAdvanced

SpeakingIntermediateAdvanced

WritingIntermediateAdvanced

16. Other competences: computer competent, DALF, B category driving license

17. Specializations and qualifications: 2002– specialist physician

2008- Medical consultant

18. Other: (awards, distinctions etc): First prize in poster competition, Napoca Biodent 2007 International Congress of Dental Materials

Date: 9.05.2010 Signature:

24

Documents

Utilizarea materialelor compozite cu nanoumplutură în