Hacettepe Diflhekimli i Fakültesi Dergisi Cilt: 28, Say : 3, Sayfa 35-40, 2004

Transkript

1 Hacettepe Diflhekimli i Fakültesi Dergisi Cilt: 28, Say : 3, Sayfa 35-40, 2004 ki Baz Metal Alafl m ndan yon Sal m n Eritme Yöntemlerinin ve Art k Metal Kullan m n n Etkisi The Effect of Melting Methods and Utilizing Used Alloy on Ion Release From Two Base Metal Alloys *Arfl. Gör. Dr. fiahin AKYALÇIN, **Prof. Dr. Lütfü. ALADA * Atatürk Üniversitesi Diflhekimli i Fakültesi Protetik Difl Tedavisi Anabilim Dal, Ö retim Görevlisi ** Atatürk Üniversitesi Diflhekimli i Fakültesi Protetik Difl Tedavisi Anabilim Dal, Ö retim Üyesi ÖZET ABSTRACT Amaç: Bu çal flma, alafl m eritmede kullan lan yöntemlerin ve art k metal alafl m kullan m n n elde edilen dökümün korozyon direnci üzerine olan etkilerini incelemek amac yla yap lm flt r. Gereç ve Yöntem: Çal flmam zda bir Co-Cr (Wironit) ve bir Ni-Cr (Wiron 99) alafl m kullan lm flt r. fialome ve indüksiyon döküm yöntemleri kullan larak, 5mm çap nda 3 mm kal nl nda saf metal, % 50 oran nda art k metal ile yeni metal kar fl m ve tamamen art k metal ile dökülen örnekler yapay tükürük (Fusayama solüsyonu ph:5,5) içerisinde 37 oc de 1 ay süreyle bekletilmifl ve solüsyona geçen Ni, Cr ve Co iyonlar - n n miktarlar atomik absorbsiyon spektrofotometre cihaz yla (Shimadzu, AA-670) saptanm flt r. Bulgular: Çal flman n sonucunda, indüksiyon döküm yönteminin ve art k alafl m kullan m n n alafl mlardan sal nan Cr ve Co iyonlar n n miktar n artt rd ve art k alafl m kullan larak indüksiyon döküm yöntemiyle dökülen örneklerin solüsyona daha az Ni sald klar bulunmufltur. Sonuç: Bulgular m za göre, biyouyumluluk bak m ndan alafl mlar n dökümünde flalomeyle eritme yönteminin kullan lmas n n ve her döküm için yeni metal kullan lmas n n daha uygun olaca düflünülmektedir. Objective: This study investigated the effects of utilizing used metal alloys and the methods used in the melting of alloys on the corrosion of obtained casting specimens. Material and Methods: A Co-Cr (Wironit) alloy and a Ni-Cr (Wiron 99) alloy were included in the study. The specimens were casted in 5 mm diameter and 3 mm thickness with new metal alloy, the mixture of new metal and used metal at 50/50 rates and fully used metal alloy by utilizing induction and torch technique. Then, the specimens were kept at 37 ºC within artificial saliva for a month, and the amounts of released Ni, Cr and Co ions were determined by Atomic Absorbtion Spectrophotometer (AAS). Results: In the result, induction technique and utilizing of used metal alloys increased the amount of Cr and Co ions released from alloys, and the specimens casted with used metal alloy by induction technique released less Ni ion to solution. Conclusion: According to the results, in view of biocompatibility, it is considered the using of torch technique and a new metal for each casting is more suitable in the casting of alloys. ANAHTAR KEL MELER Korozyon, yon sal n m, Ni-Cr alafl mlar, Co-Cr alafl mlar, Eritme yöntemleri. KEYWORDS Corrosion, Ion release, Ni-Cr alloys, Co-Cr alloys, Melting methods,

2 36 G R fi Protetik restorasyonlar için kullan lan soy ya da yar soy metal alafl mlar n çok pahal olmas nedeniyle difl hekimli inde baz metal alafl mlar tercih edilmektedir. Bu alafl mlar günümüzde yayg n olarak kullan lmaktad r. Bu alafl mlar n eritilmesi iflleminde flalome ya da indüksiyon eritme yöntemlerinden birisi kullan l r. 1,2 Alafl mlar n eritilmesi ve dökülmesi aflamas nda kullan lan araç ve yöntemlere ba l olarak, alafl mlar n bafllang çtaki kompozisyon ve mikro yap s nda sapmalar ortaya ç kmaktad r. Bu sapmalar, yüzey özelli ini de ifltirmekle birlikte alafl mda korozyon ve renklenmeye karfl e ilimin oluflmas na neden olabilmektedir. 1 Günümüzde, baz metal alafl mlar n giderek fiyatlar n n artmas protez laboratuarlar n de iflik oranlarda art k metal kullanmaya sevk etmektedir. Baz laboratuarlar bir kez kullan lm fl metal ile yeni metali kar flt r r ve daha sonra tümünü atarlar. Bununla birlikte, baz metal alafl mlar her defas nda 1/3 ya da yar yar ya metal ilavesiyle bir çok kez kullan labilir. 3 Bir alafl m n korozyonu bir protezin baflar s için bafll ca öneme sahiptir. Alafl mlar ve metallerde korozyona daima element sal n m efllik eder. Do al olarak, bilinen her alafl m bir dereceye kadar a z ortam nda korozyona u rayacakt r. 4-6 Korozyon zay f esteti e, fiziksel özelliklerin tehlikeye girmesine ya da biyolojik irritasyonun artmas na yol açabilir. 4-8 Çal flmam z alafl m eritmede kullan lan yöntemlerin ve art k metal kullan m n n korozyon direnci üzerine olan etkilerini incelemek amac yla yap lm flt r. GEREÇ VE YÖNTEM Çal flmam zda Co-Cr esasl (Wironit, Bego Bremer Bremen/Germany) ve Ni-Cr esasl (Wiron 99, Bego Bremer Bremen/Germany) iki baz metal alafl m kullan lm flt r. Alafl mlar n bileflimleri Tablo I de gösterilmifltir. TABLO I Kullan lan alafl mlar n bileflimleri (% a rl k olarak) Örneklerin standardizasyonu sa layabilmek için 5 mm çap nda 3 mm kal nl nda haz rlanan örnek disk kullan larak silikon esasl ölçü maddesi (Speedex putty, Speedex light body, Coltene Konstanz-Germany) ile bir kal p haz rlanm flt r. Kal p ölçü içerisine eritilmifl inlay mumu (Cerin, Spofa Dental Praha) damlat larak mum duplikasyonlar elde edilmifltir. Örnekler beflerli gruplar halinde ayn flekilde tijlenerek revetmana (Maruvest Speed, Megadental Limeshain / Himbach Germany) al nm flt r. Örnekler bir indüksiyonlu döküm makinesinde (Bego, Fornax 35 M, Bremer-Germany) ve bir oksijen-asetilen flalomesi + santrifüjlü döküm makinesinde (Fundor T, Bego Milhelm-Germany) üretici firma önerilerine uygun olarak dökülmüfltür. Manfletlerin oda s cakl nda so umalar sa land ktan sonra dökümler manfletlerden ç kar l p kumlanarak temizlenmifl, separe yard m yla tijleri kesilip ç kar lm fl ve tesviyeleri tamamlanm flt r. Döküm prosedürü, önceki dökümün koni k sm ile yeni metal a rl k olarak 50/50 oran nda kar flt r larak ve tamamen art k metal kullan larak tekrarlanm flt r. Daha sonra, döküm örnekler s ras ile ve 360 numaral z mparalarla z mparalanm fl ve parlat lm flt r. Her bir örnek ultrasonik temizleme cihaz yla (Ultrasonic Cleaner, METU Elektromekanik Makine San. Ltd. fiti.) 5 dk. asetonda ultrasonik olarak temizlenmifl ve iki kere saf su ile y kanm flt r. Temizlenen örnekler 30 ml yapay tükürük solüsyonu 9 (ph:5,5) içeren plastik fliflelere her fliflede bir örnek olacak flekilde yerlefltirilmifltir. Bu flifleler a zlar kapal biçimde 37 ºC ayarlanm fl su banyosunda 1 ay bekletildikten sonra, örnekler fliflelerden ç kar lm fl ve solüsyonlara geçen Cr,

3 37 Co ve Ni iyonlar n n miktarlar ppm seviyesinde atomik absorbsiyon spektrofotometre cihaz yla (Shimadzu, AA-670) belirlenmifltir. Her befl örnekten sonra cihaz n do rulu u test edilmifltir. Elde edilen verilere çok faktörlü varyans analizi uygulanm flt r. TABLO IV Wiron 99 alafl m ndan sal nan Ni iyonlar n n ortalama ve standart sapma de erleri BULGULAR Çal flmam zda kullan lan örneklerin yapay tükürü e sald klar Cr, Co ve Ni iyonlar na ait ortalamalar ve standart sapmalar Tablo II, III ve IV te, varyans analizi sonuçlar ise Tablo V, VI ve VII de gösterilmifltir. Solüsyona sal nan Cr iyonu miktar bak m ndan alafl mlar ve döküm yöntemleri aras ndaki fark istatistiksel olarak çok çok önemli bulunmufltur. Bunlara ilaveten, alafl m n saf olarak kullan l- TABLO V Alafl mlardan sal nan Cr iyonuna ait varyans analizi sonuçlar TABLO II Alafl mlardan solüsyona sal nan Cr iyonunun ortalama ve Standart sapma de erler TABLO VI Wironit alafl m ndan sal nan Co iyonuna ait varyans analizi sonuçlar TABLO III Wironit alafl m ndan sal nan Co iyonlar n n ortalama ve standart sapma de erleri TABLO VII Wiron 99 alafl m ndan sal nan Ni iyonuna ait varyans analizi sonuçlar

4 38 mas yla %50 oran nda saf ve art k alafl m kar fl - m ya da tamamen art k alafl m fleklinde kullan lmas aras nda da istatistiksel aç dan çok çok önemli bir fark oldu u, %50 saf ve art k kar fl m ile tamamen art k alafl m aras nda ise istatistiksel olarak önemli bir fark olmad bulunmufltur. ndüksiyon ve flalome ile dökülen örneklerin solüsyona sald klar Co iyonu miktarlar karfl laflt r ld nda, aralar ndaki fark istatistiksel olarak çok çok önemli bulunmufltur. Ayr ca, alafl m n saf olarak kullan lmas ile %50 saf ve art k alafl m kar fl m ya da tamamen art k alafl m fleklinde kullan lmas aras ndaki fark istatistiksel olarak çok çok önemli iken, %50 saf ile tamamen art k alafl m aras ndaki fark n istatistiksel olarak önemli olmad bulunmufltur. Varyans analizi sonuçlar, döküm yöntemlerinin solüsyona Ni iyonu sal nmas nda istatistiksel olarak çok önemli oldu unu göstermektedir. Bununla birlikte, art k alafl m kullan lmas n n istatistiksel olarak önemsiz oldu unu da ortaya ç karmaktad r. TARTIfiMA Baz metal alafl mlar 1978 y l nda % 29 oran nda kullan l rken, 1984 te bu oran %72 lere ulaflm flt r. 10 Günümüzde ise protetik restorasyonlar n neredeyse tamam baz metal alafl mlar ile yap lmaktad r. 11 Piyasadaki baz metal alafl mlar n fazla olmas hekimlerin ve teknisyenlerin seçimini zorlaflt rmaktad r. Baz alafl mlar mükemmel sonuçlar verirken baz lar ise tatmin edici olmayan sonuçlar verebilmektedirler. 12 Alafl mlar n fiziksel ve kimyasal özelliklerini tam olarak yans - tabilmeleri için uygun bir flekilde kullan lmalar gerekir. Alafl mlar n eritilmeleri ve dökülmeleri kritik prosedürlerdir. 1 Baz metal alafl mlar daha fazla teknik hassasiyet gerektirdikleri için, onlar dökmek soy metal alafl mlara göre daha zordur. 13,14,15 Dental döküm alafl mlar pek çok y ld r a z epiteli, ba dokusu ya da kemikle temas içinde kullan lmaktad rlar. Bu nedenle, döküm alafl mlar n biyouyumlulu unun ölçülür ve anlafl l r olmas çok önemlidir. Baz metal iyonlar karsinojenik, sitotoksik ve alerjik etkilere neden olabilen biyolojik etkileflimlere sebep olabilirler. Nikel ve kroma maruz kalma, solunumla ilgili kanserlere bir e ilim yaratmaktad r. Ayn flekilde kobalt da hassasiyete ve hatta afl r sal n m kardiyomiyopati ye neden olabilmektedir. Boron ve silikon ise toksiktir. 16 fiimdiye kadar dental alafl mlardan sal nan korozyon ürünlerinin hastalarda toksik, karsinojen ya da mutajen de iflimlere sebep oldu u kesin olarak kan tlanamam flt r. 17,18 Literatürde döküm yöntemlerinin alafl mlar n korozyonu üzerine etkilerini inceleyen çal flma bulunamad için, bulgular m z n indüksiyon ya da flalome ile eritme yöntemini kullanan çal flmalarla karfl laflt r lmas uygun bulunmufltur. Çal flmam zda krom iyonu sal n m üzerine alafl mlar n, döküm yöntemlerinin ve art k alafl m kullanman n çok etkili oldu u bulunmufltur. Krom iyonu sal n m na ait ortalama de erler 0,0664 ppm ile 0,1434 ppm aras nda de iflmektedir. Wironit alafl m n n solüsyona daha fazla krom iyonu sald tespit edilmifltir. Ayr ca krom iyonu sal n m n n indüksiyon döküm yöntemiyle elde edilen örneklerde daha fazla oldu u bulunmufltur. Çal flmam zda, Wironit alafl m ndan solüsyona sal nan kobalt miktar n n indüksiyon eritme yönteminde daha fazla oldu u ve Wiron 99 alafl m ndan sal nan nikel miktar n n ise flalomeyle eritme yönteminde daha fazla oldu u bulunmufltur. Espevik, 19 alt baz metal alafl m n kulland çal flmas nda krom içeri inin %16 n n alt na düflmesi ile korozyon miktar n n artt n ve kobalt, krom ve nikel konsantrasyonlar n n 0,2 ppm - den az oldu unu bulmufltur. Bizde çal flmam zda Cr, Co ve Ni iyonlar n n konsantrasyonlar n s - ras yla 0,14 ppm, 0,25 ppm ve 0,088 ppm den daha az bulduk. Bu bak mdan bulgular m z benzerlik göstermektedir. Wataha ve ark., 20 çeflitli alafl mlardan kültür ortam na sal nan Ni konsantrasyonunu 0,055 ppm olarak saptam fllard r. Çal flmam zda ise ni-

5 39 kel konsantrasyonu ortalama 0,069 ppm olarak bulunmufltur. Her iki de er birbirine çok yak nd r. Khamis ve ark., 21 dört baz metal alafl m ndan tekrar dökümler elde etmifller ve korozyon davran fllar n potansiyokinetik polarizasyon yöntemiyle ölçmüfller, sonuçta kullan lan alafl mlar n korozyon davran fllar nda önemli bir de ifliklik olmaks z n dört defa tekrar eritilebilece ini bildirmifllerdir. Çal flmam zda, Khamis ve ark. 21 tersine art k alafl m kullanman n ya da alafl m tekrar eritmenin korozyonu artt rd n tespit ettik. Bu sonuç kullan lan yöntemin ya da alafl mlar n farkl olmas ndan kaynaklanm fl olabilir. Özdemir ve Ar kan, 22 art k metal kullan m n n iyon sal n m üzerine etkisini inceledikleri çal flmalar nda, iki nikel esasl alafl m dökümün koni k sm ile yeni metali a rl k olarak % 50 oran nda kar flt rarak dört kez dökmüfller, yedi gün süreyle 37 ºC de 0,1M laktik asit ve 0,1M NaCl içeren solüsyonda bekletmifller, sonuçta Wirolloy un tüm döküm örnekleri için ortalama Ni sal n m n n Wiron 99 a göre 30 kat daha fazla oldu unu, Wiron 99 dan sal nan Ni iyonu miktar - n n art k alafl m kullan m na ba l olarak artt n tespit etmifller. Çal flmam zda ise art k alafl m kullan m n n Ni iyonu sal n m üzerine istatistiksel olarak önemli bir etkisinin olmad n tespit ettik. Çal flmalar aras ndaki bu fark deney flartlar n n farkl l ndan kaynaklanm fl olabilir. Kratzenstein ve ark. 23 korozyon hassasiyetinin tekrarlanan dökümler sonucunda artt n ve Be içermeyen Ni-Cr ve Co-Cr alafl mlar n n yaln zca bir kez tekrar dökülerek kullan labilece ini bildirmifllerdir. Ni-Cr ve Co-Cr alafl mlar ile yapt - m z araflt rmam zda da art k metal alafl m kullan ld nda ya da art k alafl m tekrar döküldü ünde alafl mlar n korozyona daha hassas olduklar bulunmufltur. Bulgular m z araflt rmac lar n bulgular yla benzerlik göstermektedir. Bulgular m za göre, biyouyumluluk aç s ndan Co-Cr (Wironit) ve Ni-Cr (Wiron 99) alafl mlar - n n dökümünde flalomeyle eritme yönteminin tercih edilmesi daha uygun görünmektedir. Ayr - ca, yeni metal alafl m ile art k metal alafl m %50 oran nda kar flt r larak ya da art k alafl m tekrar eritilerek kullan lacaksa, nikel alerjisinin önlenmesi için indüksiyon eritme tekni inin kullan lmas daha uygun olacakt r. Bununla birlikte, biyouyumluluk yönünden Wironit ve Wiron 99 alafl mlar n n art k metal ile kar flt r larak ya da tekrar eritilmek suretiyle kullan lmamas gerekti ini söyleyebiliriz. Diflhekimli inde baz metal alafl mlar n kullan - m sorgulanamaz bir gerekliliktir. Kobalt- krom ve nikel-krom alafl mlar n n kullan m, özellikle ülkemiz gibi geliflen ülkelerde s n rl finansal kayna- a sahip çok say da hasta için yüksek kalite tedaviye cevap vermektedir. Bu yüzden, biyouyumluluklar ndan dolay alt n alafl mlar n n kullan lmas - n önermek ve baz metal alafl mlar n kullan m n k namak pek gerçekçi görünmemektedir. KAYNAKLAR 1. Aksoy G, Örgev EK, B çakç A. Farkl eritme yöntemlerinin yeni baz metal alafl mlar ile bunlara de iflik oranlarda art k alafl m kar flt r lm fl olanlar n n yüzey niteli i ve sertlikleri üzerindeki etkilerinin karfl laflt r lmas. Ege Üniv Difl Hek Derg 1995; 16.say : Craig RG, Powers JM. Restorative dental materials. Philadelphia, London, Toronto, Mosby Inc., 2002; 102-7, , Hesby DA, Kobes P, Garver DG, Pelleu GB. Physical properties of a repeatedly used nonprecious metal alloy. J Prosthet Dent 1980; 44(3): Baran GR. The metallurgy of Ni-Cr alloys for fixed prosthodontics. J Prosthet Dent 1983; 50(5): Wataha JC. Alloys for prosthodontic restorations. J Prosthet Dent 2002; 87(4): Ersoy AE. Protetik restoratif alafl mlar. TDB Derg 2002; Say 71: Phillips RW. Skinner s science of dental materials. Philadelphia, London, Toronto, W.B. Saunders Company, 1973, Chapter 17,19,24, Wataha JC. Biocompatibility of dental casting alloys: A review. J Prosthet Dent 2000; 83(2): Lassila LVJ, Vallittu PK. Effect of water and saliva on the low cycle fatigue resistance of cobalt-chromium dental alloy. J Prosthet Dent 1998; 80(6): Pierce LH, Goodking RJ. A status report of possible risks of base metal alloys and their components. J Prosthet Dent 1989; 62(2):

6 Nelson DR, Palik JF, Morris HF, Comella MC. Recasting a nickel-chromium alloy. J Prosthet Dent 1986; 55(1): Winkler S, Morris HF, Monteiro JM. Changes in mechanical properties and microstructure following heat treatment of a nickel- chromium base alloy. J Prosthet Dent 1984; 52(6): Rosenstiel SF, Land MF, Fujimoto J. Contemporary fixed prosthodontics. USA, Mosby Inc., 2001; , Kelly JR, Rose TC. Nonprecious alloys for use in fixed prosthodontics: A literature review. J Prosthet Dent 1983; 49(3): Donovan TE, White LE. Evaluation of an improved centrifugal casting machine. J Prosthet Dent 1985; 53(5): Kedici SP, Aksüt AA, K l çarslan MA, Bayramo lu G, Gökdemir K. Corrosion behaviour of dental metals and alloys in different media. J Oral Rehabil 1998; 25: Townsend LWA, Griswold WH, Vermilyea SG. Preliminary observations on clinical use of a base metal casting alloy. J Prosthet Dent 1984; 52(3): Tai Y, De Long R, Goodking RJ, Douglas WH. Leaching of nickel, chromium, and beryllium ions from base metal alloy in an artificial oral environment. J Prosthet Dent 1992; 68(4): Espevik S. Corrosion of base metal alloys in vitro. Acta Odontol Scand 1978;36: Wataha JC, Craig RG, Hanks CT. The release of elements of dental casting alloys into cell-culture medium. J Dent Res 1991; 70(6): Khamis E, Alexandria MS, Tanta. Corrosion evaluation of recasting non-precious dental alloys. Int Dental J 1995; 45: Özdemir S, Arikan A. Effects of recasting on the amount of corrosion products released from two Ni-Cr base metal alloys. Eur J Prosthodont Rest Dent 1998; 6(4): Kratzenstein B, Geis-Gerstorfer J, Weber H. Der einfluß des wiedervergießens von NEM-Legierungen auf die korrosionsbeständigkeit. Dtsch Zahnarztl Z 1987; 42: LET fi M ADRES Ar. Gör. Dr. fiahin AKYALÇIN Atatürk Üniversitesi Diflhekimli i Fakültesi Protetik Difl Tedavisi Anabilim Dal Erzurum Tel ifl: (442) Fax: (442) sahinakyalcin@yahoo.co.uk