In vitro Bewertung der Auswirkungen von Er-, Cr:YSGG- und Diodenlasern, die auf Titanzylinder verwendet werden

Diese Studie evaluiert den Einsatz von zwei verschiedenen Arten von Lasern auf Titanoberflächen zur Behandlung von Periimplantitis und untersucht die Auswirkungen auf Implantate. Eine der Herausforderungen des Experiments bestand darin, die intraorale Umgebung in ein unkontrollierbares In-vitro-Modell zu replizieren. Studien zum Einsatz von Lasern bei der Behandlung von Periimplantitis sollten als umfangreiche klinische Studien durchgeführt werden.

Starten Sie zunächst das 3D-Grafik- und Designprogramm Rhinoceros. Zeichnen Sie einen Kreis mit einem Durchmesser von 10 Millimetern und verkleinern Sie den Kreis dann um 50 % entlang einer Achse, um eine Ellipse zu erstellen. Verwenden Sie die Extruderfunktion, um die Ellipse in der dritten Dimension anzuheben.

Zeichne einen weiteren Kreis zur Unterstützung der Finger. Verwenden Sie die Extruderfunktion, um den zweiten Kreis in der dritten Dimension anzuheben, um sicherzustellen, dass er kürzer ist als die erste Form. Bohren Sie nun mit dem booleschen Befehl ein 10-Millimeter-Loch in die elliptische Zeichnung.

Um Thermoelemente zu unterstützen, erzeugen Sie mit dem Befehl Sweep1 eine L-förmige Linie, und extrudieren Sie sie in die dritte Dimension. Zeichnen Sie ein Quadrat und extrudieren Sie es in die dritte Dimension, um die Basis zu erstellen. Stellen Sie einen geschlossenen Raum mit Klimaanlage auf eine Temperatur von 27 Grad Celsius ein.

Befestigen Sie den Ständer mit doppelseitigem Klebeband in der Mitte einer Plastikwanne. Positionieren Sie den Titanzylinder auf dem Befestigungsständer. Sprühen Sie Luft in den Titanzylinder, bevor Sie mit dem Experiment beginnen.

Setzen Sie das Thermoelement des Thermometers in den Hohlbereich des Titanzylinders ein, der sich in seinem Schlitz auf dem Ständer befindet. Bereiten Sie einen Chronometer vor, um die Anwendungszeit zu überwachen. Weisen Sie einen dritten Beobachter zu, der Temperaturänderungen aufzeichnet und die Stoppuhr bedient.

Tragen Sie aus Sicherheitsgründen eine Schutzbrille, bevor Sie mit der Laseranwendung beginnen. Setzen Sie die Spitzen für die Laser ein. Schalten Sie den Er, Cr:YSGG-Laser ein und wählen Sie den geschlossenen Perio-Modus.

Wenden Sie jeweils 20 Sekunden und 40 Sekunden lang 1,5, 2,5 und 3,5 Watt Laserenergie an. Schalten Sie dann den Diodenlaser ein und wählen Sie den Perio Pocket-Modus. Wenden Sie 0,8 Watt, 1,3 Watt und 1,8 Watt Laserenergie für jeweils 20 Sekunden und 40 Sekunden an.

Lassen Sie den dritten Beobachter den Timer starten, wenn die Laseranwendung beginnt. Benachrichtigen Sie den Beobachter, wenn die Zeit abgelaufen ist. Setzen Sie nun die Laserspitze in einem Winkel von 15 Grad auf die Oberfläche auf, halten Sie den Kontakt aufrecht und bewegen Sie sich für die geplante Dauer in einem Zickzackmuster über die gesamte Oberfläche.

Erfassen Sie die Anfangs- und Endtemperaturwerte während der Laseranwendung. Subtrahieren Sie die Starttemperatur vom Endwert, um die Temperaturänderung zu berechnen. Lagern Sie die Proben in transparenten Beuteln, die mit Gruppennummern beschriftet sind. Beschichten Sie die Proben für die zwei- und dreidimensionale Bildgebung nicht, bevor Sie sie in das Rasterelektronenmikroskop legen.

Wählen Sie nach dem Zufallsprinzip einen Zylinder aus jeder der 13 Studiengruppen aus. Legen Sie sie in das SEM-Gerät ein und zeichnen Sie ihren Standort und den Beispielcode auf, um Verwechslungen zu vermeiden. Platzieren Sie den Titanzylinder mit der flachen Oberfläche nach oben in der REM-Vorrichtung.

Führen Sie die Analyse im Niedervakuummodus durch. Stellen Sie den Kammerdruck während der Analyse auf 60 Pascal ein. Für die Messung der Rasterkraftmikroskopie wählen Sie nach dem Zufallsprinzip einen Titanzylinder aus jeder Studiengruppe aus.

Führen Sie Messungen im Klopfmodus durch. Übertragen Sie den Zylinder in das Instrument. Nehmen Sie für jede Probe ein 5 x 5 Mikrometer großes Digitalbild auf und zeichnen Sie mit einer langsamen Abtastrate von einem Hertz auf.

Für die Messung der Oberflächenrauheit fixieren Sie zunächst die Titanwalze mit einer Halterung. Platzieren Sie die Nadel des Profilometers in Kontakt mit der Titanoberfläche. Stellen Sie die Auflösung auf 0,01 Millimeter, die Querlänge auf 3,0 Millimeter und den Durchmesser der Diamant-Aufzeichnungsstiftspitze auf fünf Mikrometer ein.

Stellen Sie die Messgeschwindigkeit auf 0,5 Millimeter pro Sekunde ein, um die mittlere Rauheit oder den RA-Wert zu bestimmen. Drücken Sie Start, um die Messung zu starten. Sobald die Messung abgeschlossen ist, speichern Sie den aufgezeichneten RA-Wert.

Wiederholen Sie die Messungen fünfmal in verschiedene Richtungen auf der ebenen Oberfläche jedes Zylinders. Die Temperaturänderung auf den Zylinderoberflächen des 42. Laserapplikts war größer als auf der des 22. applizierten Lasers. Die Temperaturänderung in Titanzylindern mit einem Diodenlaser war signifikant größer als in solchen, die den Er, Cr:YSGG-Laser verwendeten.

Innerhalb der Diodenlasergruppen führte die 42. Anwendung über alle Leistungsstufen hinweg zu signifikant höheren Temperaturänderungen im Vergleich zur 22. Anwendung. Der Temperaturbereich der Diodenlasergruppen mit 1,8 Watt, die auf die Zylinderoberflächen aufgebracht wurden, war deutlich größer als der der Diodenlasergruppen mit 0,8 Watt. REM-Aufnahmen zeigten in allen Gruppen eine poröse Struktur, die für sandgestrahlte, säuregeätzte Implantatoberflächen charakteristisch ist.

Bei 5000-facher Vergrößerung zeigten laserbehandelte Titanoberflächen im Vergleich zur Kontrollgruppe eine sichtbare Vergrößerung von poren im Mikrometerbereich. Bei 250-facher und 1000-facher Vergrößerung zeigten Oberflächen, die 40 Sekunden lang den Er-, Cr:YSGG- und Diodenlasern ausgesetzt waren, eine stärkere Oberflächenschmelze als solche, die 20 Sekunden lang behandelt wurden. AFM-Bilder zeigten, dass die Oberflächenvertiefungen in der Kontrollgruppe im Vergleich zu laserbehandelten Proben gleichmäßig verteilt waren.

Der Rauheitsparameter zeigte keinen signifikanten Unterschied in Bezug auf Lasertyp, Watt, Zeit oder kombinierte Auswertungen.