3.2 Verkleuring
Huidig zijn mondspoelingen, tandpasta, tandprofylactische middelen die fluoride bevatten, en bleekbehandelingsmiddelen populair voor esthetische doeleinden en preventie van plaque- en gaatjesvorming. Normaliter worden orthodontiepatiënten tijdens de orthodontische mechanotherapie om de zes maanden doorverwezen naar de algemene tandarts voor fluoridebehandelingen. Van de verschillende bleekbehandelingen voor het bleken van verkleurde tanden is een nachtelijk (gewoonlijk gedurende 8 uur) bleekmiddel met 10% carbamideperoxide populair. Voor een bevredigend resultaat moet deze behandeling gedurende twee opeenvolgende weken worden herhaald. Het corrosieve effect van deze middelen (die gewoonlijk fluoride en waterstofperoxide bevatten) op tandheelkundige metalen is niet goed gedocumenteerd, hoewel gemeld is dat de corrosieweerstand van titanium in fluoridehoudende oplossingen afneemt.
De toepassing van titanium in de tandheelkunde is gestaag toegenomen vanwege de talrijke voordelen op het gebied van biocompatibiliteit en de mechanische voordelen. In de orthodontie is titanium waardevol bij de behandeling van patiënten met een allergie voor nikkel en andere specifieke stoffen. Adell et al. erkenden de voordelen van titanium en hoe het lichaam erop reageert toen zij werkten aan permanente tandvervangingen. Vanwege hun biologische voordelen en uitstekende corrosiebestendigheid ondersteunen onderzoek en klinisch bewijs het gebruik van ongelegeerd titanium en zijn legeringen in het lichaam, die consequent de eerste keus blijven voor implantaten in zowel medische als tandheelkundige toepassingen.
Deze uitstekende corrosiebestendigheid van Ti materialen kan in gevaar komen wanneer zij in contact komen met stoffen die fluoride bevatten. Een in vivo studie van Harzer at el. toonde aan dat orthodontische beugels van titanium een hogere plaque-accumulatie en meer verkleuring vertonen dan beugels van roestvrij staal. Er werd gespeculeerd dat dit te wijten was aan de morfologische verandering van oppervlaktelagen. Wanneer een oppervlak ruwer wordt met grotere oneffenheden, wordt het buitenoppervlak doffer met een verkleurd uiterlijk. Studies hebben echter aangetoond dat in een gefluorideerd medium (vooral in zuur gefluorideerde oplossingen), titanium wordt afgebroken. Watanabe en Watanabe ontdekten dat titanium orthodontische apparaten met een hoog titaniumgehalte (zoals niet-gelegeerd CpTi-commercieel zuiver titanium) ook een lagere weerstand tegen aanslag vertonen, vooral wanneer ze in een aangezuurde fosfaatfluorideoplossing (APF) worden ondergedompeld.
Tanden die aan een langdurig koffie- en/of sigarettengebruik zijn blootgesteld, vertonen gewoonlijk vlekken. Het bleken van dergelijke tanden weerspiegelt de toenemende wens van patiënten om een optimaal esthetisch uiterlijk te verkrijgen. Inwendige verkleuringen, bijvoorbeeld veroorzaakt door tabak, dentino-genesis imperfecta of fluorose, kunnen worden verwijderd. Zuurstofvormende middelen zoals carbamideperoxide of waterstofperoxide H2O2 worden doeltreffend gebruikt voor bleekdoeleinden. Carbamideperoxide wordt gebruikt als vehikel voor het transport van H2O2. Eerst reageert carbamide met urinezuur, ammoniak en H2O2. Vervolgens, als tweede stap, reageert H2O2 in H2O en O, dat elektronen van de stof opneemt om te bleken . De doeltreffendheid van het bleken wordt beïnvloed door de toepassingstijd en de concentratie van het werkzame middel. Het aanbrengen van de bleekmiddelen wordt in de praktijk gedaan door artsen (met een relatief hogere concentratie H2O2) of thuis door de patiënten zelf (met een relatief lagere concentratie H2O2) . In de handel verkrijgbare bleekmiddelen variëren van 3% tot 9,5% voor waterstofperoxide (dat kan worden omgezet in een bereik van 6% tot meer dan 19% carbamideperoxide). Hoewel de bovenstaande bespreking betrekking heeft op verkleurde natuurlijke tanden en het bleken van dergelijke verkleurde tanden, is het waarschijnlijk dat sommige patiënten die de nachtwaker laten bleken (bijvoorbeeld voor een behandeling van 8 uur) enkele metalen restauraties hebben (d.w.z. amalgaam, kronen van goud of porselein versmolten met een basismetaal, vaste of uitneembare prothetische bruggen of gedeeltelijke gebitsprotheses gemaakt van basislegeringen, en/of titanium implantaatbevestigingen). Onlangs werd ontdekt dat blootstelling van amalgaam aan gewone bleekmiddelen een verhoging van het kwikgehalte in de oplossingen veroorzaakte.
De gewetensvolle zorgverlener moet weten wat de gevolgen zijn van de effecten van fluoride- en bleekmiddelen op verschillende tandheelkundige metaalhoudende materialen intraoraal. Hoewel wordt erkend dat het aantasten van de metalen tandheelkundige materialen het zichtbare gevolg van deze behandelingen is, zijn de implicaties voor de biologische effecten en de structurele integriteit van de onderdelen onduidelijk. Clinici moeten inzicht hebben in de mogelijk corrosieve aard van de in de handel verkrijgbare fluoride- en bleekbehandelingen op intraorale metalen, en weten wanneer en waar zij deze moeten gebruiken. De verkleuringseffectiviteit van fluoridebehandelingsmiddelen (2,0% NaF met pH 7,0, 0,4% SnF2 met pH 7,0, en 1,23% APF met pH 3.5) werd getest op Ti-6Al-4V en 17Cr-4Ni PH (Precipitatie-Hardend) type roestvrij staal, en bleekmiddelen (10% carbamide peroxide) werden toegepast op CpTi (graad II), 70Ni-15Cr-5Mo, type IV goudlegering (70Au-10Ag-15Cu), en Disperalloy amalgaam. De mate van verkleuring op deze behandelde legeringen werd onderzocht met een colorimeter en met het blote oog. Na de nulmetingen van L* (lichtheid), a* (positie op de rood/groen-as), en b* (positie op de geel/blauw-as), werden vergelijkingen gemaakt met het Commission Internationale d’Eclairage (CIE-L*a*b) kleurensysteem, en de waarde van ΔE* (gedefinieerd als de Euclidische afstand) kan worden berekend door 1/2, waarbij de subscripts “i” en “f” respectievelijk de beginwaarde en de eindwaarde aangeven. Gebleken is dat (i) alle geteste metaalhoudende materialen in verschillende mate verkleuring vertonen, variërend van 10 tot 18 in ΔE*, (ii) het poetsen van de tanden tussen elke behandeling voor zowel fluoride- als bleekbehandelingen een opmerkelijke vermindering van de mate van verkleuring laat zien (d.w.z, ΔE* gereduceerd tot 2-8) van alle geteste materialen, en (iii) de resultaten van de evaluatie met het blote oog door drie clinici kwamen niet goed overeen met die in het onderste bereik van ΔE*, terwijl wanneer de verkleuring voortschreed, beide evaluaties goed overeenkwamen.
Wanneer het temperatuureffect wordt toegevoegd aan de eerder genoemde fluorideverkleuring, zal het resultaat verergeren. Ti implantaten waren soms sterk verkleurd na autoclaveren, dat fluorionen bevat. Het is een gangbare procedure om endosseuze titanium implantaten te behandelen met een fluoride oplossing voordat ze in de botholte worden geplaatst. Deze behandeling leidt tot een blauwe verkleuring van het titaniumoppervlak. Het fenomeen werd voor het eerst waargenomen op een titanium doos die gebruikt werd voor de opslag van titanium implantaten tijdens autoclaveren en chirurgische ingrepen . Er werd vastgesteld dat de oxidelaag die op geautoclaveerde Ti implantaten werd gevormd, verdikte tot 650 Å (wat ongeveer 10 keer dikker is dan op normale implantaten). Door middel van microanalyses uitgevoerd met SIMS (secundaire ionen massaspectroscopie), XPS (röntgenfoto-elektronenspectroscopie), en ESCA (elektronenspectroscopie voor chemische analyse), hadden Lausmaa et al. aangetoond dat deze oxidelagen aanzienlijke hoeveelheden fluor, alkalimetalen en silicium bevatten. In de gevallen waar verkleuring werd waargenomen in klinische situaties, was de bron van fluor de textieldoekjes waarin de titanium implantaat bewaardoos was gewikkeld tijdens de autoclaveringsprocedure. De doeken bevatten restanten Na2SiF6, die waren gebruikt als toevoeging aan het spoelwater dat werd gebruikt in de laatste stap van de wasprocedure van de doeken. Aangezien de biocompatibiliteit van titanium implantaten nauw verwant is met hun oppervlakteoxiden, is het raadzaam om alle bronnen van fluorionen te vermijden in de procedures voor het prepareren van implantaten.
Recentelijk vergeleken Noguchi et al. , die CpTi, Ti-0.15Pd, Ti-6Al-4V, Ti-7Nb-6Al, Ti-55Ni, Ti-10Cu, en Ti-20Cr legeringen bestudeerden, de verschillen in verkleuring en ontbinding wanneer ze werden ondergedompeld in twee corrosiemedia: (i) 0,2% NaF+0,9% NaCl (pH 3,8 met melkzuur) en (ii) 0,1 mol/l H2O2+0,9% NaCl (pH 5,5). De verkleuring werd bepaald met een kleurmeter en de vrijgekomen elementen werden gemeten met een ICP-OES systeem. Het bleek dat, in media (i), het kleurverschil hoger was in Ti-55Ni en T-6Al-4V legeringen dan in enige andere legeringen, en Ti-55Ni toonde de hoogste mate van ontbinding. Aan de andere kant, in media (ii), vertoonden CpTi, Ti-0.15Pd, Ti-6Al-4V, Ti-7Nb-6Al, en Ti-10Cu legeringen opmerkelijke verkleuring en oplossing. Verder werd vermeld dat Ti-20Cr zeer weinig verkleuring en ontbinding vertoonde in beide corrosieve media.