Influence of abutment geometry on zirconia crown retention: An in vitro study

Abstract

This in vitro study investigated the retention of three different geometrical designs of short Ti-base abutments used in implant-supported zirconia crowns. The advent of digital technology has facilitated the use of Ti-base abutments in implant dentistry, offering improved time efficiency, precision, and patient comfort. Ti-base abutments, known for their hybrid design and retrievability, are increasingly preferred for their compatibility with CAD/CAM systems and their ability to support both monolithic and bilayered zirconia restorations. However, the influence of abutment geometry on retention remains under-researched. The study evaluated three types of short Ti-base abutments: Geo SRN multibase (Group A), Herilink (Group B) and TS Link (Group C) each with a height of 4 mm and gingival height of 1 mm (n = 20/group). Zirconia crowns were modified for the test set up and fabricated using CAD/CAM technology and bonded to the abutments with RelyX Luting 2 Resin Modified Glass Ionomer Cement. The specimens underwent pull-out tests at a crosshead speed of 1 mm/min to assess retention. One-way ANOVA and post hoc Tukey test were used for statistical analysis. The statistical analysis revealed significant differences in the retention values among the different abutment shapes (p < 0.05). The hexagonal-shaped Ti-base abutment showed the greatest force at 360.20 N. The retentive force of the circumferential Ti-base implant abutment increased from 194.65 N for Group A to 241.33 N for Group C. The retention of zirconia crowns was influenced by the geometrical design of the abutments, with hexagonal shapes demonstrating superior retention characteristics. The study concludes that the geometric form of Ti-base short abutments significantly affects the retention of CAD/CAM zirconia crowns. These findings provide valuable insights for clinicians in selecting the most appropriate abutment design to enhance the success of implant-supported restorations.

본 연구의 목적은 임플란트 지지형 지르코니아 크라운에 사용되는 세 가지 서로 다른 형태의 짧은 Ti-base 어버트먼트의 유지력을 조사하는 것 입니다. 디지털 기술의 발전으로 Ti-base 어버트먼트는 치과 임플란트 분야에서 시간 효율성, 정밀도 및 환자 편안함을 향상시키는 장점을 제공하며, 하이브리드 디자인과 회수 가능성으로 CAD/CAM 시스템과의 호환성 및 일체형 및 이중층 지르코니아 보철물을 지지하는 능력으로 인해 점점 더 선호되고 있습니다. 그러나 어버트먼트 형태가 유지력에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡한 실정입니다. 본 연구에서는 높이 4mm를 가지는, 세 가지 유형의 짧은 Ti-base 어버트먼트 Geo SRN multibase (A그룹), Herilink (B그룹), TS Link (C그룹), 각 군당 n=20)를 평가했습니다. CAD/CAM 기술을 이용하여 제작된 지르코니아 크라운을 RelyX 레진 글래스 아이오노머 시멘트를 사용하여 어버트먼트에 접착했습니다. 시편은 1mm/분의 교차 헤드 속도로 인장 시험을 실시하여 유지력을 평가하였습니다. 통계 분석에는 One-way ANOVA과 Post Hoc Tukey test를 사용했습니다. One-way ANOVA과 Post Hoc Tukey test 결과, 어버트먼트 형태에 따라 유지력에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났습니다 (p < 0.05). 육각형 형태의 Ti-base 어버트먼트가 가장 큰 유지력(360.20 N)을 보였습니다. 원통형 Ti-base 임플란트 어버트먼트의 유지력은 홈이 추가됨에 따라 A그룹 194.65 N에서 C그룹 241.33 N으로 증가했습니다. 지르코니아 크라운의 유지력은 어버트먼트의 형태에 영향을 받았으며, 육각형 형태가 우수한 유지 특성을 보였습니다. 본 연구는 짧은 Ti-base 어버트먼트의 형태가 CAD/CAM 지르코니아 크라운의 유지력에 상당한 영향을 미친다는 결론을 내렸습니다. 이러한 결과는 임플란트 지지형 보철물의 성공률을 높이기 위해 가장 적절한 어버트먼트 디자인을 선택하는 데 임상의에게 유용한 정보를 제공합니다.