Corrosion Damage Investigation of Silver-Soldered Stainless Steel Orthodontic Appliances Used in Vivo

• Autorzy: Łępicka M. , Grądzka-Dahlke M. , Szarmach I.

Identyfikatory

DOI

10.1515/amm-2015-0415

Warianty tytułu

PL

Ocena zniszczeń korozyjnych używanych in vivo stałych aparatów ortodontycznych o połączeniach lutowanych na bazie srebra

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Processes of destruction of products used in orthodontic treatment, e.g. fixed orthodontic appliances, microimplants or dental prostheses considerably limit its operational lifetime and comfort and safety of patients. The objective of the research was to evaluate and assess corrosion damage to silver-soldered stainless steel rapid palatal expansion Hyrax devices. Used in vivo for 2 or 6 months, respectively, RPE (rapid palatal expansion) devices were analyzed macroscopically and in a scanning electron microscope with an energy X-ray analyzer for signs of corrosion. The evaluated appliances showed discernible differences between the overall condition of the noble solders and the stainless steel elements. The Ag-rich solders were chiefly covered in corrosion pits, whereas stainless steel wires, molar bands and Hyrax screws presented corrosion-free surfaces. What is more, the EDS analysis showed differential element composition of the solders. According to the results, noble materials, such as Ag-rich solders, can corrode in a salivary environment when coupled with stainless steel. The selective leaching processes are observed.

PL

Procesy niszczenia produktów wykorzystywanych w leczeniu ortodontycznym, takich jak: stałych aparatów ortodontycznych, mikroimplantów oraz elementów protetyki stomatologicznej znacząco skracają trwałość eksploatacyjną wyrobów gotowych oraz obniżają komfort leczenia i poziom bezpieczeństwa pacjentów. Celem pracy jest ocena zniszczeń korozyjnych powstałych podczas eksploatacji wykonanych ze stali nierdzewnej stałych aparatów ortodontycznych typu Hyrax przeznaczonych do poszerzania szczęki na skutek tzw. szybkiej ekspansji podniebienia. Używane in vivo od 2 do 6 miesięcy aparaty RPE (rapid palatal expansion) przeanalizowano makroskopowo, za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego oraz przy użyciu rentgenowskiego spektroskopu dyspersyjnego. Analiza uzyskanych wyników wyraźnie wskazuje na różnicę w ogólnym stanie pomiędzy elementami wykonanymi ze stali nierdzewnej i lutami na bazie srebra. Połączenia lutowane we wszystkich analizowanych aparatach uległy dostrzegalnemu makroskopowo roztwarzaniu korozyjnemu, natomiast części konstrukcyjne wykonane ze stali 316L, takie jak: śruby, druty oraz pierścienie trzonowe wolne były od korozji. Co więcej, wykonana analiza składu chemicznego połączeń lutowanych wykazała nierównomierne rozłożenie pierwiastków stopowych, wskazujące na występowanie korozji selektywnej. Wyniki zrealizowanych badań wskazują, iż w połączeniu ze stalą nierdzewną w środowisku jamy ustnej możliwe jest roztwarzanie korozyjne materiałów szlachetnych, jakimi są luty srebrowe. Obserwuje się ślady zachodzących procesów selektywnego roztwarzania korozyjnego o szczególnie wysokiej intensywności na granicy stal nierdzewna – lut na bazie srebra.

Słowa kluczowe

EN

corrosion; fixed orthodontic appliances; dental materials; noble solder; silver solder

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 60, iss. 4
• Strony: 2569--2572
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys.

Twórcy

autor

Łępicka M.

• Bialystok University of Technology, Department of Materials and Biomedical Engineering, Faculty of Mechanical Engineering, 45c Wiejska Str., 15-644 Białystok, Poland

autor

Grądzka-Dahlke M.

• Medical University of Bialystok, Department of Orthodontics, Faculty of Medicine, 15a Waszyngtona Str., 15-274 Białystok, Poland

autor

Szarmach I.

• Medical University of Bialystok, Department of Orthodontics, Faculty of Medicine, 15a Waszyngtona Str., 15-274 Białystok, Poland

Bibliografia

• [1] von J. A. Fraunhofer, Semin. Orthod. 3, 198 (1997).
• [2] A. Vahed, Dent. Mater. 23, 855 (2007).
• [3] L. Macedo de Menezes, C. Cardoso Abdo Quintao, Semin. Orthod. 16, 282 (2010).
• [4] A. Ntasi, Y. A. Jabbari, W. D. Mueller, G. Eliades, S. Zinelis, Angle Orthod. 84, 508 (2014).
• [5] C. P. Adams, The design, Construction and Use of Removable Orthodontic Appliances, Bristol 2001.
• [6] C. J. Hwang, J. S. Shin, J. Y. Cha, Am. J. Orthod. Dentofac. 120, 383 (2001).
• [7] M. P. Freitas, H. M. Oshima, L. M. Menezes, Am. J. Orthod. Dentofac. 140, 177 (2011).
• [8] O. Mockers, D. Deroze, J. Camps, Dent. Mater. 18, 311 (2002).
• [9] C. G. Matasa, J. Clin. Orthod. 29, 15 (1995).
• [10] T. P. Chaturvedi, Indian J. Dent. Res. 20, 91 (2009).
• [11] W. D. Mueller, C. Schoepf, M. L. Nascimento, A. C. Carvahlo, M. Moisel, A. Schenk, Anal. Bioanal. Chem. 381, 1520 (2005).
• [12] N. Staffolani, F. Damiano, C. Lilli, M. Guerra, N.J. Staffolani, J. Dent. 27, 449 (1999).
• [13] C. Suarez, T. Vilar, J. Gil, P. Sevilla, J. Mater. Sci. - Mater. M. 21, 675 (2010).
• [14] G. Schuster, R. Reichle, R.R. Bauer, P.M. Schopf, J. Orofac. Orthop. 65, 49 (2003).
• [15] J. C. Wataha, J. Prosthet. Dent. 83, 223 (2000).
• [16] S. Zinelis, O. Annousaki, T. Eliades, O. Makou, Angle Orthod. 74, 394 (2004).
• [17] M. Syverud, J.E. Dahl, H. Hero, E. Morisbak, Dent. Mater. 17, 7 (2001).
• [18] C. Manzl, J. Enrich, H. Ebner, R. Dallinger, G. Krumschnabel, Toxicology 196, 57, (2004).
• [19] C. Szuhanek, DAAAM International Scientific Book 9, 237 (2010).

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.