Vergleichende Analyse von zahnfarbenem Ivotion-Kunststoff mit handelsüblichen Kunststoffzähnen

Objective: The comparison between the monolithic Ivotion resin with commercially available resin teeth (Phonares SR II, Ivostar (Ivotion)) regarding their abrasion, hardness, and staining behavior. Material and Methods: Abrasion of the specimen was measured after the chewing simulation (50N; 10 000, 200 000, 600 000 cycles) with the GOM 2021 software by matching the pre- and post- chewing simulation scans (InEOS X5). Hardness of the materials was measured with the Vickers indenter using the FISCHERSCOPE 340 and the corresponding WIN- HCU software. 10 indentations (Max force: 1N, creep 10s, application of force 15s) were made for each specimen. Staining: CIELab values for the media coffee, red wine, black tea, and the control distilled water were measured after 1 day, 7 days, 14 days, and 30 days for all specimen using the VITAEasyShade spectrophotometer. Results: In case of abrasion of 10000 cycles a significant difference [F(2,22.94)=3.734, p<.05] is determined. When conducting post-hoc Bonferroni testing the most pronounced difference between Ivostar (M=.032, SD=.020) and Phonares (M=.016, SD=.013) becomes non-significant with p=.076). For Abrasion of 24000 cycles a significant difference [F(2,25.31)=32.579, p<.001] is determined as well. Post-hoc Bonferroni testing reveals that the differences appear between Phonares (M=.088, SD=.054) and Ivostar (M=.247, SD=.080) as well as between Phonares and Ivotion (M=.206, SD=.030). For Abrasion of 600000 a significant difference [F(2,26.18)=5.353, p<.05] is found as well. Post-hoc Bonferroni testing reveals that the differences appear between Phonares (M=.258, SD=.124) and Ivotion (M=.384, SD=.090). For microhardness testing regarding martens hardness (N/mm2) Welch test indicates a significant difference as well [F(2,70.17)= 8.15, p<.001]. Post-hoc comparison reveals that differences appeared between Phonares (M= 315.85, SD= 215.87) and Ivostar (M= 174.33, SD= 51.00, p<0.001) as well as Phonares and Ivotion (M= 177.05, SD= 53.55, p<0.001). In case of Vickers hardness a significant overall difference is determined as well [F(2,6968.17)= 7.00, p<.005]. Multiple comparisons reveal that differences appear between Phonares (M= 47.88, SD= 40.47) and Ivostar (M= 23.59, SD= 7.17, p<0.001) as well as Phonares and Ivotion (M= 23.66, SD= 7.39, p<0.001). For the staining experiment highest ΔE values were registered with black tea for all groups after 30-day immersion, with the highest values in the Ivotion group (ΔE 41.1; 40.0), followed by Phonares and Ivostar. Coffee can be regarded as more chromogenic than red wine, with ΔE values after the 30-day observation period of 27.4 and 24.3 in the Ivotion group, 9.3 and 8.6 for Phonares 8.3 and 9.3 for Ivostar. The least chromogenic substance evaluated, apart from the control group of distilled H20, was red wine with an increase of ΔE of 1.1; 1.2 for Ivotion, 3.4 and 5.6 for Phonares and 5.8 and 2.5 for Ivostar. L* values for this staining agent remained predominantly stable, a* values increased slightly from more negative values closer to zero, indicating an increase of red pigment. Conclusion For abrasion resistance a significant statistical difference between the material composition and their abrasion resistance was found and the null hypothesis was rejected. Regarding hardness a significant statistical difference between the material and hardness of the material was observed. For all indices (HM, HV, HIT, EIT), post- hoc Bonferroni comparison revealed the differences between P and IS as well as P and I The null hypothesis for hardness was rejected as well. With the help of descriptive statistics, a difference in the staining behavior of different media and materials was observed. An exemplary power analysis to calculate sample size in future studies we computed repeated measures ANOVA, stratified by medium and ΔE as well as the connected L* a* b* values. Studies may use these results to estimate sample size based on generalized eta-squared [55]. For all materials and parameters main as well as interaction effects are significant, η2g indicates large effects.Zielsetzung: Der Vergleich zwischen dem monolithischen Ivotion-Kunststoff und handelsüblichen Kunststoffzähnen (Phonares SR II, Ivostar (Ivotion)) hinsichtlich Abrasion, Härte und Färbeverhalten. Material und Methoden: Die Abrasion der Proben wurde nach der Kausimulation (50N; 10 000, 200 000, 600 000 Zyklen) mit der Software GOM 2021 gemessen, indem die Scans vor und nach der Kausimulation (InEOS X5) verglichen wurden. Die Härte der Materialien wurde mit einer Vickers-Pyramide unter Verwendung des FISCHERSCOPE 340 und der entsprechenden WIN- HCU-Software gemessen. Für jede Probe wurden 10 Impressionen (maximale Kraft: 1N, Kriechzeit 10s, Kraftanwendung 15s) gemacht. Färbeversuch: Die CIELab-Werte für die Medien Kaffee, Rotwein, Schwarztee und die Kontrolle destilliertes Wasser wurden nach 1 Tag, 7 Tagen, 14 Tagen und 30 Tagen für alle Proben mit dem VITAEasyShade-Spektrophotometer gemessen. Ergebnisse: Bei dem Abrasion Versuch nach 10000 Zyklen wird ein signifikanter Unterschied [F(2,22.94)=3.734, p<.05] festgestellt. Bei der Durchführung von post-hoc Bonferroni-Tests wird der deutlichste Unterschied zwischen Ivostar (M=.032, SD=.020) und Phonares (M=.016, SD=.013) mit p=.076) nicht signifikant. Für die Abrasion nach 24000 Zyklen wird ebenfalls ein signifikanter Unterschied [F(2,25.31)=32.579, p<.001] festgestellt. Post-hoc Bonferroni-Tests zeigen, dass die Unterschiede zwischen Phonares (M=.088, SD=.054) und Ivostar (M=.247, SD=.080) sowie zwischen Phonares und Ivotion (M=.206, SD=.030) auftreten. Für die Abrasion nach 600000 Zyklen wird ebenfalls ein signifikanter Unterschied [F(2,26.18)=5.353, p<.05] festgestellt. Post-hoc Bonferroni-Tests zeigen, dass die Unterschiede zwischen Phonares (M=.258, SD=.124) und Ivotion (M=.384, SD=.090) auftreten. Bei der Mikrohärteprüfung hinsichtlich der Martenhärte (N/mm2) zeigt der Welch-Test ebenfalls einen signifikanten Unterschied [F(2,70.17)= 8.15, p<.001]. Der Post-hoc-Vergleich zeigt, dass Unterschiede zwischen Phonares (M= 315,85, SD= 215,87) und Ivostar (M= 174,33, SD= 51,00, p<0,001) sowie Phonares und Ivotion (M= 177,05, SD= 53,55, p<0,001) auftreten. Bei der Vickershärte wird ebenfalls ein signifikanter Gesamtunterschied festgestellt [F(2,6968.17)= 7.00, p<.005]. Mehrfachvergleiche zeigen, dass Unterschiede zwischen Phonares (M= 47,88, SD= 40,47) und Ivostar (M= 23,59, SD= 7,17, p<0,001) sowie Phonares und Ivotion (M= 23,66, SD= 7,39, p<0,001) auftreten. Beim Färbeexperiment wurden bei allen Gruppen nach 30-tägigem Lagerung die höchsten ΔE-Werte mit schwarzem Tee registriert, mit den höchsten Werten in der Ivotion-Gruppe (ΔE 41,1; 40,0), gefolgt von Phonares und Ivostar. Kaffee kann als chromogener als Rotwein angesehen werden, mit ΔE-Werten nach dem 30-tägigen Beobachtungszeitraum von 27,4 und 24,3 in der Ivotion-Gruppe, 9,3 und 8,6 für Phonares 8,3 und 9,3 für Ivostar. Die am wenigsten chromogene Substanz, die abgesehen von der Kontrollgruppe mit destilliertem H20 bewertet wurde, war Rotwein mit einem Anstieg der ΔE von 1,1; 1,2 für Ivotion, 3,4 und 5,6 für Phonares und 5,8 und 2,5 für Ivostar. Die L*-Werte für dieses Färbemittel blieben überwiegend stabil, die a*-Werte stiegen leicht von negativeren Werten nahe Null an, was auf eine Zunahme des roten Pigments hinweist. Schlussfolgerung Bei der Abrasion wurde ein signifikanter statistischer Unterschied zwischen der Materialzusammensetzung und ihrer Abrasion festgestellt und die Nullhypothese abgelehnt. Hinsichtlich der Härte wurde ein signifikanter statistischer Unterschied zwischen dem Material und der Härte des Materials festgestellt. Für alle Indizes (HM, HV, HIT, EIT) ergab der post-hoc Bonferroni-Vergleich die Unterschiede zwischen P und IS sowie P und I. Die Nullhypothese für die Härte wurde ebenfalls verworfen. Mit Hilfe der deskriptiven Statistik konnte ein Unterschied im Färbeverhalten verschiedener Medien und Materialien festgestellt werden. Eine beispielhafte Power-Analyse zur Berechnung des Stichprobenumfangs in zukünftigen Studien berechneten wir mit einer ANOVA mit wiederholten Messungen, stratifiziert nach Medium und ΔE sowie den damit verbundenen L* a* b* Werten. Studien können diese Ergebnisse zur Schätzung des Stichprobenumfangs auf der Grundlage des verallgemeinerten Eta-Quadrats verwenden [55]. Für alle Materialien und Parameter sind sowohl die Haupt- als auch die Interaktionseffekte signifikant, η2g weist auf große Effekte hin