For å forstå den romlige utvikling av polymeriseringskrymping stress i tann harpiks-kompositt-restaureringer, ble Digital Image Correlation brukes til å gi full-felt fortrengning / strekk måling av gjenopprettede modellglass hulrom ved å korrelere bilder av den restaure tatt før og etter polymerisering.
Polymeriseringskrymping av tann harpiks kompositter kan føre til restaurering debonding eller sprukket tann vev i kompositt-restaurert tenner. For å forstå hvor og hvordan krymping belastning og stress utvikle seg i slike restaurerte tenner, ble Digital Image Korrelasjon (DIC) som brukes til å gi et helhetlig bilde av forskyvning og belastningsskader distribusjoner innen modellrestaureringer som hadde gjennomgått polymeriseringskrymping.
Prøver med modell hulrom var laget av sylindriske glass stenger med både diameter og lengde er 10 mm. Dimensjonene av mesial-okklusal-distal (MOD) hulrom fremstilt i hver prøve målt 3 mm og 2 mm i bredde og dybde, henholdsvis. Etter å fylle hulrommet med harpiks kompositt, ble overflaten under observasjon sprayet med første et tynt lag med hvit maling og deretter fin svart kull pulver til å lage flekker med høy kontrast. Bilder fra denne overflate ble deretter tatt før herding, og etter 5 min. Finalt, de to bildene ble korrelert ved hjelp av DIC programvare for å beregne forskyvning og belastningsskader distribusjoner.
Harpiksen kompositt krympet vertikalt mot bunnen av hulrommet, med den øvre midtparti av restaureringen som har den største nedadgående forskyvning. På samme tid, er det krympet horisontalt langs sin vertikale midtlinje. Reduksjon av komposittmaterialet strekkes materialet i nærheten av "tann-restaure"-grensesnitt, noe som resulterer i cuspal nedbøyninger og høye strekk-belastninger rundt restaurering. Materiale nær hulrom vegger eller gulv hadde direkte stammer for det meste i de retninger vinkelrett på grensesnittene. Summering av de to direkte belastningskomponenter viste en forholdsvis jevn fordeling rundt restaurering og dens størrelse tilsvarte omtrent til volumetrisk krymping belastning av materialet.
Resin kompositter er mye brukt i Restorative tannlegen på grunn av sin overlegne estetikk og kjøreegenskaper. Imidlertid, til tross for å være bundet til tannvevet, polymerisasjon krymping av harpikskomposittmaterialer forblir et klinisk problem som krympe spenning utvikles kan føre til løsning ved tann-restaure grensesnitt 1 -2. Følgelig kan bakterier invadere og bor i de mislykkede områder og føre til sekundær karies. På den annen side, hvis den restaureringen er godt bundet til tannen, kan krympe spenning føre til sprekkdannelser i tannvevet. Begge disse feil vil gå ut over levetiden til dental restaurering, som vil være utsatt for et stort antall perioder av termisk og mekanisk belastning.
Måling av polymeriseringskrymping belastning og stress har dermed blitt uunnværlig i utvikling og evaluering av tann harpiks kompositter 3-4 </sup>. Ulike måleteknikker eller metoder er blitt utviklet 5-11 med hovedformål å gi et enkelt oppsett for å måle krymping oppførsel av harpiks komposittmaterialer pålitelig. Mens målingene de gir kan være tilstrekkelig for å sammenligne krymping atferd av forskjellige materialer, har de ikke hjelpe i forståelsen av hvordan og hvor krympe spenning utvikler seg i faktiske restaurerte tenner. Spesielt er et spørsmål av stor interesse hvordan de kistemur begrense krymping av kompositter og fører til etableringen av krymping stress i tannerstatninger 12. Legg merke til at, for å skape krympe spenning, en del av krympingen stamme av harpiks-kompositt har til å bli omdannet til strekk elastisk belastning. Det ville derfor være nyttig dersom denne komponenten av påkjenningen i restaureringen kan måles. Nylig, den optiske full felt belastning-måleteknikk, Digital Image Korrelasjon (DIC), har blitt brukt til måling av fritt shrinkage av harpiks kompositter samt materialflyt i tannerstatninger 13-15. Den grunnleggende ideen av DIC er for å spore og korrelere synlige mønstre på prøven overflaten av sekvensielle bilder som er tatt i løpet av dens deformasjon, hvorved forskyvningen og strekkfelt over den overflaten kan bestemmes. Full-feltmåling er en av de viktigste fordeler ved DIC-metoden, noe som er spesielt nyttig for å observere ikke-ensartet deformasjon og belastningsmønster 13. I denne studien ble DIC brukes til å avdekke de belastningsmønstre i tann harpiks kompositt restaureringer, med sikte på å forstå utviklingen av krymping stress og identifisere potensielle områder for debonding. Denne informasjonen er ikke direkte tilgjengelig i verk nevnt ovenfor 14-15, hvor kun målte forskyvning av gjengivelsen på grunn av polymerisasjon krymping. Målingen ble utført ved hjelp av modeller som simulerte tenner med mesial-occlusal-distal (MOD) tann hulrom som et forsøk på å replikate stress eller press i ekte tannerstatninger. Selv om bruken av virkelige tenner er mer anatomisk representative, den ulempe at det er betydelige iboende forskjeller mellom tennene i anatomi, mekaniske egenskaper, graden av hydrering samt usynlige interne defekter 14 som resulterer i store variasjoner i resultatene. For å overvinne en slik ulempe, har noen studier prøvd å standardtannprøver ved å gruppere dem i form av munn størrelse 16 eller erstattet tennene sammen med modeller av en surrogat materiale 17. For eksempel har aluminiums modeller som har en lignende Youngs modulus til emalje (69 og 83 GPa, henholdsvis) blitt anvendt i krympe spenning måling, med nivået av krympe spenning som blir indikert av den spiss avbøyning 17.. I denne studien ble silika glassmodeller (hulrom) benyttes i stedet, fordi materialet har også en lignende Youngs modulus (GPa 63) til human emalje, og som det er transparentent, kan noen debonding eller sprukket i prøvene lett observeres.
Bruken av glass hulrom med samme form og dimensjoner for krymping strekkmåling var å minimere variasjoner i resultatene på grunn av forskjeller i størrelse, anatomi og materialegenskaper for naturlige mennesketenner. I tillegg er smeltet kvartsglass som brukes i denne undersøkelsen har en lignende Youngs modulus til emalje, noe som gjør det til et passende simulant materiale for naturlige tenner når det mekaniske oppførsel er opptatt 21-22. Selv om det i det virkelige tannrestaureringer, blir harpiksk…
The authors have nothing to disclose.
Denne studien ble støttet av Minnesota Dental Research Center for biomaterialer og biomekanikk (MDRCBB).
Dental composite Z100 | 3M ESPE | N362979 | volume shrinkage ~ 2.5%, Young's modulus ~ 14 GPa |
Dental composite Z250 | 3M ESPE | N326080 | volume shrinkage ~ 2.0%, Young's modulus ~ 11 GPa |
Dental composite LS | 3M ESPE | N240313 | volume shrinkage ~ 1%, Young's modulus ~ 10 GPa |
Ceramic Primer | 3M ESPE | N167818 | Rely X |
LS System Adhesive | 3M ESPE | N391675 | Adhesive for compoiste LS |
Adper Single Bond Plus | 3M ESPE | 501757 | Adhesive for compoiste Z100 and Z250 |
Glass rod | Corning Inc. | Pyrex 7740 borosilicate | |
Curing light | 3M ESPE | Elipar S10 | |
White paint | Krylon Product Group | Indoor/Outdoor, Flat white | |
Charcoal powder | Sigma Aldrich, Co. | BCBH6518V | Fluka activated charcoal |
CCD camera | Point Grey Research, Inc. | Point Grey Gras-20S4C-C |