$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Het herstel van tandeloze gebieden wordt meestal bereikt door het gebruik van gedeeltelijke of volledige verwijderbare prothesen, die als een belangrijk alternatief dienen in gevallen waarin implantaatondersteunde vaste prothesen niet haalbaar zijn vanwege anatomische factoren of patiëntgerelateerde aandoeningen zoals economische beperkingen of systemische ziekten1. De basismaterialen die in deze prothesen worden gebruikt, zijn doorgaans harsen die polymethylmethacrylaat (PMMA) bevatten. PMMA is een kosteneffectief materiaal dat wordt gewaardeerd om zijn gemakkelijke verwerking, repareerbaarheid en polijstbaarheid2. Het vertoont ook gunstige fysisch-chemische eigenschappen en bevredigende esthetische resultaten3. Verschillende fabricagemethoden, zoals het gieten van vloeibare hars en matrijsvultechnieken zoals compressie- en spuitgieten, zijn gebruikt om verwijderbare prothesen van PMMA-hars te produceren.
Van de traditionele methoden is compressiegieten de meest gebruikte fabricagetechniek, ook wel bekend als de kolfpersmethode. Het omvat het plaatsen van het harsmateriaal in een mal in een kolf, gevolgd door het onder druk persen om de mal te vullen en de gewenste vorm te bereiken. De methode van de kolfverpakkingspers, die al vele jaren wordt gebruikt, biedt voordelen zoals gebruiksgemak en lage kosten. Het heeft echter ook bepaalde nadelen, waaronder de vereiste van handarbeid en tijdrovende stappen in laboratoriumprocedures, gevoeligheid voor menselijke fouten, het risico dat er geen homogene structuur wordt bereikt tijdens het mengen en verwerken van de hars, en polymerisatiekrimp. Met de komst van CAD/CAM-technologieën (Computer-Aided Design Manufacturing) zijn echter ook subtractieve productietechnieken zoals frezen gebruikt voor de productieervan 4. Studies hebben aangetoond dat prothesebasismaterialen die met behulp van de freestechniek zijn geproduceerd, een grotere buigsterkte en basisaanpassing hebben dan materialen die met conventionele methoden zijn vervaardigd 5,6. Deze verbeteringen kunnen worden toegeschreven aan de verhoogde druk- en temperatuurniveaus die worden toegepast tijdens de fabricage van gefreesde PMMA-schijven, wat uiteindelijk resulteert in een compacter materiaal met een verminderd aantal holtes 7,8,9.
Het onderzoek naar de fysische eigenschappen van materialen die worden geproduceerd via subtractieve productie in de tandheelkunde heeft een aantal voordelen aan het licht gebracht, waaronder een verbeterde pasvorm, grotere duurzaamheid en verbeterde maatvastheid 5,10,11,12. Er zijn echter aanzienlijke nadelen vastgesteld, waaronder de productie van aanzienlijke hoeveelheden afval tijdens het malen en de hoge kosten die hiermee gepaard gaan13. Om deze uitdagingen aan te gaan, evenals de polymerisatiekrimp die wordt waargenomen in conventioneel vervaardigde prothesebases, zijn additieve productiemethoden, met name driedimensionaal (3D) printen, naar voren gekomen als een levensvatbaar alternatief. 3D-geprinte prothesebasismaterialen bieden een aantal voordelen, waaronder gestroomlijnde productieprocessen, verbeterde maatvastheid en minimale materiaalverspilling, waardoor ze een veelbelovende alternatieve productiemethode zijn 8,14,15. Desalniettemin wordt verondersteld dat prothesebases geproduceerd via 3D-printen een grotere neiging tot verkleuring kunnen vertonen in vergelijking met prothesebases die zijn vervaardigd met conventionele of freestechnieken16. Een dergelijke verkleuring kan gevolgen hebben voor de esthetische aantrekkingskracht op de lange termijn en de tevredenheid van de patiënt, wat verder onderzoek rechtvaardigt naar de materiaalsamenstelling en oppervlaktebehandelingen die worden gebruikt in 3D-geprinte prothesebases. Een van de belangrijkste oorzaken van verkleuring van 3D-geprinte materialen is hun inherent ruwe oppervlak. Prothesebases met ruwe oppervlakken zijn vatbaarder voor vlekken en verkleuring. Bovendien zorgt de ruwheid van het oppervlak voor een omgeving die bevorderlijk is voor de accumulatie van biofilm, waardoor de hechting van micro-organismen zoals Candida albicans toeneemt. Deze microbiële ophoping is gevaarlijk voor zowel de mondhygiëne als de algehele gezondheid, wat het belang benadrukt van het optimaliseren van de gladheid van het oppervlak van basismaterialen voor kunstgebitten 17,18,19.
De verhoogde oppervlakteruwheid die wordt waargenomen bij prothesebases die via 3D-printen worden geproduceerd, in vergelijking met die welke zijn vervaardigd met behulp van conventionele warmte-uithardende of gefreesde methoden, kan worden toegeschreven aan de inherente kenmerken van het productieproces. 3D-printen is gebaseerd op een laag-voor-laag fabricagetechniek, waarbij elke laag microscopisch kleine sporen op het oppervlak achterlaat, wat bijdraagt aan onregelmatigheden in het oppervlak14,17. Dit effect wordt meer uitgesproken bij printers met een lagere resolutie, waardoor de oppervlakteruwheid verder verergert4. Bovendien ondergaan de fotopolymeerharsen die bij 3D-printen worden gebruikt, een door licht geïnduceerde polymerisatie, die in sommige gebieden mogelijk geen volledige polymerisatie bereikt, wat leidt tot onvolkomenheden in het oppervlak 2,15. Onvoldoende polymerisatie of onvoldoende nabewerking kan dit probleem verder verergeren3. Bovendien kunnen de aard van fotopolymeerharsen en de snelle polymerisatiereacties die ermee gepaard gaan de homogeniteit van het materiaal beïnvloeden, waardoor de gladheid van het oppervlak in gevaar komt 5,13. De subtractieve freestechniek daarentegen verwijdert materiaal uit een geprefabriceerd blok, wat resulteert in een uniformer en gladder oppervlak dankzij de hoge precisie van freesboren en het continue snijproces16,11. Ten slotte worden de nabewerkingsstappen die nodig zijn bij 3D-printen, zoals schuren en polijsten, niet altijd met voldoende nauwkeurigheid uitgevoerd, waardoor er onregelmatigheden in het oppervlak overblijven 8,10. Samen verklaren deze factoren de verhoogde oppervlakteruwheid die gepaard gaat met 3D-geprinte prothesebases. Vooruitgang op het gebied van printerresolutie, materiaaloptimalisatie en effectievere nabewerkingsprotocollen zijn echter veelbelovend voor het verminderen van deze oppervlaktetekorten9.
3D-printtechnologie kan ook uitdagingen met zich meebrengen, zoals het 'traptrapfenomeen', dat vooral duidelijk is op gebogen oppervlakken. Dit probleem doet zich voor wanneer het bedrukte oppervlak niet glad is en in plaats daarvan een gelaagde, trapsgewijze structuur vertoont in plaats van een gladde afwerking, wat een negatieve invloed kan hebben op de kleurstabiliteit van de materialen die worden gebruikt in esthetisch kritieke regio's20,21. Er zijn verschillende technieken voorgesteld voor de vermindering van de oppervlakteruwheid in prothesebases. Deze omvatten mechanisch polijsten met waterschuurpapier, de toepassing van gespecialiseerde chemische middelen en een combinatie van beide benaderingen 17,22,23,24.
Ondanks het bestaan van talrijke onderzoeken die de eigenschappen van verwijderbare prothesebases hebben vergeleken, is er een gebrek aan gedetailleerd onderzoek naar oppervlakteruwheid, een sleutelfactor die bijdraagt aan verkleuring, in verschillende fabricagemethoden. Het doel van deze studie is het beoordelen van de invloed van hedendaagse fabricagetechnieken op basis van kunstgebitten en mechanische polijstprocedures op de oppervlakteruwheid. De eerste nulhypothese die moet worden getest, is dat er geen waarneembaar verschil is in de oppervlakteruwheid van prothesebasismaterialen die worden geproduceerd door 3D-printen, frezen of conventionele methoden. De tweede nulhypothese is dat mechanisch polijsten geen effect heeft op de oppervlakteruwheid van prothesebasismaterialen.