Summary

Simüle Kâzım Diş Kompozit büzülme Dijital Görüntü Korelasyon ile Ölçülen

Published: July 21, 2014
doi:

Summary

Dental reçine kompozit restorasyonlarda polimerizasyon büzülmesi stres mekansal gelişimini anlamak için, Dijital Görüntü Korelasyon polimerizasyon öncesinde ve sonrasında alınan restorasyon görüntüleri ilişkilendirerek tarafından restore modeli cam boşlukları tam saha deplasman / gerilme ölçümü sağlamak için kullanılmıştır.

Abstract

Dental reçine kompozit polimerizasyon büzülme kompozit-restore dişlerin restorasyon sıyrılma veya kırık diş dokularına yol açabilir. Nerede ve nasıl büzülme ve stres gibi anlaşılması restore diş geliştirmek amacıyla, Dijital Görüntü Korelasyonu (DIC) polimerizasyon büzülmesine geçirmiş modeli restorasyonlar içinde yer değiştirme ve gerilme dağılımları kapsamlı bir görünümünü sağlamak için kullanıldı.

Model boşlukları olan Örnekler, çap ve uzunluk 10 mm olan silindirik cam çubuklar imal edilmiştir. Her bir örnekte hazırlanan meziyal-okluzal-distal (MOD) boşluğun boyutları sırasıyla genişliği ve derinliği 3 mm ve 2 mm olarak ölçüldü. Reçine kompozit ile boşluğu doldurduktan sonra, gözlem altında yüzeyi beyaz boya ilk ince bir tabaka ve yüksek kontrastlı benekler ardından oluşturmak için ince siyah kömür tozu ile püskürtülmüştür. Bu yüzeyin Resimlerde daha sonra sertleştirme ve sonra 5 dakika önce alınmıştır. Finally, iki resim deplasman ve gerilme dağılımları hesaplamak için DIC yazılımı kullanılarak korelasyon.

Reçine kompozit restorasyon en aşağı doğru yer değiştirmeye sahip bir üst orta kısmı ile boşluğun alt kısmına doğru dikey olarak azaldı. Aynı zamanda, kendi dikey orta çizgisine doğru yatay olarak azaldı. Kompozitin büzülme restorasyonu etrafında cuspal sapması ve yüksek çekme gücü ile sonuçlanan "diş restorasyonu" arayüzü yakın gerilmiş malzeme. Kavite duvar veya zemine yakın malzemesi çoğunlukla arayüzleri dik yönde doğrudan suşları vardı. İki direkt gerilme bileşenleri toplamı restorasyonu etrafında nispeten eşit bir dağılıma sahip olduğunu göstermiştir ve büyüklüğü, malzemenin hacimsel büzülme yaklaşık eşit olmuştur.

Introduction

Reçine kompozitler yaygın, çünkü onların üstün estetik ve kullanım özelliklerinin restoratif diş hekimliğinde kullanılır. Ancak, diş dokulara bağlı olmasına rağmen, reçine kompozit polimerizasyon büzülmesi geliştirilen büzülme stres diş-restorasyon arayüzü 1 -2 at bağ açma neden olabileceğinden, bir klinik sorun olmaya devam etmektedir. Sonuç olarak, bakteriler işgal ve ikamet başarısız alanlarda ve ikincil çürük neden olabilir. Restorasyon de dişe bağlı olduğu takdirde, diğer yandan, çekme gerilme diş dokularında çatlaklara neden olabilir. Bu başarısızlık ya termik ve mekanik yükleme döngüleri çok sayıda tabi olacağı diş restorasyon ömrünü, tehlikeye atacaktır.

Polimerizasyon büzülmesi gerginlik ve stres ölçümü böylece diş reçine kompozit 3-4 geliştirilmesi ve değerlendirilmesinde vazgeçilmez hale gelmiştir </sup>. Çeşitli ölçüm teknikleri veya yöntemler güvenilir bir reçine kompozit malzemelerin çekme davranışını ölçmek için basit bir kurulum sağlamak amacı ile 5-11 geliştirilmiştir. Sağladıkları ölçümleri farklı malzemelerin çekme davranışlarını karşılaştırmak için yeterli olsa da, onlar büzülme stres gerçek restore dişleri gelişir nerede ve nasıl anlaşılması yardımcı yoktur. Özellikle, büyük ilgi bir soru kavite duvarları dental restorasyonlarda 12 büzülme stres yaratılmasına kompozit ve potansiyel büzülme sınırlamak nasıl. Çekme stres, reçine kompozit büzülme suşunun kısmını oluşturmak için, dikkat edin çekme elastik gerilme çevrilmek zorundadır. Restorasyonunda suşun bu bileşen ölçülebilir Bu nedenle, eğer yararlı olacaktır. Son zamanlarda, optik tam alan bir deformasyon ölçüm tekniği, Dijital Görüntü korelasyon (DIC), serbest shrinka ölçümünde uygulanmıştırdental restorasyonlarda 13-15 reçine kompozit ge yanı sıra malzeme akışı. DIC temel fikri o yüzeyin üzerinde deplasman ve gerilme alanları tespit edilebilir sayede onun deformasyon sırasında alınan sıralı görüntülerden numune yüzeyinde görünür desenleri izlemek ve ilişkilendirmek için. Tam ölçüm alanı düzgün olmayan deformasyon ve gerilme kalıpları 13 gözlem özellikle yararlıdır DIC yöntemi, en önemli avantajlarından biridir. Bu çalışmada, DIC çekme stres gelişimini anlamak ve bağ açılması için potansiyel alanlar belirlenmesi amacı ile, dental reçine kompozit dolgu olarak gerilme desen ortaya çıkarmak için kullanıldı. Bu bilgiler nedeniyle sadece polimerizasyon büzülmesine restorasyon deplasman ölçülen 14-15 yukarıda anılan eserler, doğrudan mevcut değildir. Ölçüm kopya girişimi olarak mesial-okluzal-distal (MOD) diş boşlukları ile diş simüle modelleri kullanılarak yapıldıGerçek dental restorasyonlarda stres ya da gerginlik te. Gerçek diş kullanımı daha anatomik temsili da, bu dezavantajı sonuçlarında büyük varyasyonları neden anatomi, mekanik özellikleri, hidrasyon derecesi hem de görünmez iç kusurlar 14 diş arasında önemli doğal farklılıklardır. Böyle bir sorunu çözmek için, bazı çalışmalar bukkal ebatları 16 açısından gruplandırarak ya da bir taşıyıcı malzeme 17 modelleri ile tamamen dişleri ile ikame diş örnekleri standart çalıştık. Örneğin, (sırası ile, 69 ve 83 GPa) mineye benzer bir Young modülüne sahip alüminyum modeller uç saptırma 17 ile belirtilmiştir çekme stres düzeyi, çekme gerilme ölçümünde kullanılmıştır. Malzeme aynı zamanda şeffaf olduğu gibi, benzer bir Young modülüne (63 GPa), insan emaye zorundadır ve bu nedenle çalışmada, silis cam modelleri (boşluklar) yerine kullanılmıştırent, numunelerde herhangi bir bağ açıcı veya çatlama kolayca görülebilir.

Protocol

Not: Malzeme Listesi'nde yer gibi, Z100, Z250 ve LS: Üç diş reçine kompozit cam boşluklar kullanılarak çalışıldı. Bunlar arasında, LS Z250 ve Z100 (~ sırasıyla% 2 ve ~% 2.5) 18-19 çok daha düşük yaklaşık% 1.0 kadar bir hacimsel büzülme ile düşük çekme reçine bileşik, olduğu bilinmektedir. Ekipman ve bu çalışmada kullanılan diğer malzemeler de Malzeme listesi verilmiştir. 1.. Model Boşluk Hazırlık Düşük devirli elmas testere k…

Representative Results

Üç örnek, her malzeme için test edildi. Gerekirse her testten sonra, numune bir mikroskop kullanarak, gözlerinden muayene veya edildi. "Diş-restorasyon" arayüzü veya çatlama hiçbir belirgin debonding bulundu. Resim çözünürlüğü 5.8 mm piksel boyutu 1.600 x 1.180 piksel oldu. 32 piksel bir alt pencere boyutu ile, deplasman dağılımlarının uzaysal çözünürlüğü etrafında 186 mm oldu. Şekil 3, Z250 ile yapılan b…

Discussion

Büzülme ölçüm için aynı şekil ve boyutlara sahip cam boşlukların kullanılması nedeniyle boyut, anatomi ve doğal insan diş malzeme özelliklerindeki farklılıklara sonuçlarında varyasyonu en aza indirmek için. Buna ek olarak, bu çalışmada kullanılan erimiş silis camı kadar mekanik davranış 21-22 ile ilgili olarak, doğal diş için uygun benzer bir malzeme haline getiren, emaye benzer bir Young modülüne sahiptir. Gerçek diş restorasyonlarda, reçine kompozit çoğunlukla yerine mi…

Declarações

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma Biyomalzemelere ve Biyomekanik için Minnesota Diş Araştırma Merkezi (MDRCBB) tarafından desteklenmiştir.

Materials

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

Referências

  1. Palin, W. M., Fleming, G. J. P., Nathwani, H., Burke, F. J. T., Randall, R. C. In vitro cuspal deflection and microleakage of maxillary premolars restored with novel low-shrink dental composites. Dental Materials. 21, 324-335 (2005).
  2. Li, H., Li, J., Yun, X., Liu, X., Fok, A. S. -. L. Non-destructive examination of interfacial debonding using acoustic emission. Dental Materials. 27, 964-971 (2011).
  3. Dijken, J. W., Lindberg, A. Clinical effectiveness of a low-shrinkage resin composite: a five-year evaluation. J Adhes Dent. 11, 143-148 (2009).
  4. Yamazaki, P. C. V., Bedran-Russo, A. K. B., Pereira, P. N. R., Swift, E. J. Microleakage Evaluation of a New Low-shrinkage Composite Restorative Material. Operative Dentistry. 31, 670-676 (2006).
  5. Watts, D. C., Cash, A. J. Determination of polymerization shrinkage kinetics in visible-light-cured materials: methods development. Dental materials : official publication of the Academy of Dental Materials. 7, 281-287 (1991).
  6. Gee, A. J., Davidson, C. L., Smith, A. A modified dilatometer for continuous recording of volumetric polymerization shrinkage of composite restorative materials. Journal of Dentistry. 9, 36-42 (1981).
  7. Sakaguchi, R. L., Sasik, C. T., Bunczak, M. A., Douglas, W. H. Strain gauge method for measuring polymerization contraction of composite restoratives. Journal of Dentistry. 19, 312-316 (1991).
  8. Fogleman, E. A., Kelly, M. T., Grubbs, W. T. Laser interferometric method for measuring linear polymerization shrinkage in light cured dental restoratives. Dental Materials. 18, 324-330 (2002).
  9. Arenas, G., Noriega, S., Vallo, C., Duchowicz, R. Polymerization shrinkage of a dental resin composite determined by a fiber optic Fizeau interferometer. Optics Communications. 271, 581-586 (2007).
  10. Demoli, N., et al. Digital interferometry for measuring of the resin composite thickness variation during blue light polymerization. Optics Communications. 231, 45-51 (2004).
  11. Sharp, L. J., Choi, I. B., Lee, T. E., Sy, A., Suh, B. I. Volumetric shrinkage of composites using video-imaging. Journal of Dentistry. 31, 97-103 (2003).
  12. Feilzer, A. J., De Gee, A. J., Davidson, C. L. Setting stress in composite resin in relation to configuration of the restoration. Journal of Dental Research. 66, 1636-1639 (1987).
  13. Li, J., Fok, A. S., Satterthwaite, J., Watts, D. C. Measurement of the full-field polymerization shrinkage and depth of cure of dental composites using digital image correlation. Dental Materials. 25, (2009).
  14. Chuang, S. -. F., Chang, C. -. H., Chen, T. Y. -. F. Spatially resolved assessments of composite shrinkage in MOD restorations using a digital-image-correlation technique. Dental Materials. 27, 134-143 (2011).
  15. Arakawa, A., Morita, Y., Uchino, M. Polymerization Shrinkage Behavior of Light Cure Resin Composites in Cavities. Journal of Biomechanical Science and Engineering. 4, 356-364 (2009).
  16. Lee, M. R., Cho, B. H., Son, H. H., Um, C. M., Lee, I. B. Influence of cavity dimension and restoration methods on the cusp deflection of premolars in composite restoration. Dental Materials. 23, 288-295 (2007).
  17. Park, J., Chang, J., Ferracane, J., Lee, I. B. How should composite be layered to reduce shrinkage stress: Incremental or bulk filling. Dental Materials. 24, 1501-1505 (2008).
  18. Weinmann, W., Thalacker, C., Guggenberger, R. Siloranes in dental composites. Dental Materials. 21, 68-74 (2005).
  19. Silikas, N., Eliades, G., Watts, D. C. Light intensity effects on resin-composite degree of conversion and shrinkage strain. Dental Materials. 16, 292-296 (2000).
  20. Yaofeng, S., Pang, J. H. L. Study of optimal subset size in digital image correlation of speckle pattern images. Optics and Lasers in Engineering. 45, 967-974 (2007).
  21. Versluis, A., Tantbirojn, D., Pintado, M. R., DeLong, R., Douglas, W. H. Residual shrinkage stress distributions in molars after composite restoration. Dental Materials. 20, 554-564 (2004).
  22. Sakaguchi, R. L., Wiltbank, B. D., Murchison, C. F. Prediction of composite elastic modulus and polymerization shrinkage by computational micromechanics. Dental Materials. 20, 397-401 (2004).
  23. Lecompte, D., Bossuyt, S., Cooreman, S., Sol, H., Vantomme, J. . , (2007).
  24. Huang, J., et al. Digital Image Correlation with Self-Adaptive Gaussian Windows. Exp Mech. 53, 505-512 (2013).
  25. Li, J., Lau, A., Fok, A. S. Application of digital image correlation to full-field measurement of shrinkage strain of dental composites. J. Zhejiang Univ. Sci. A. 14, 1-10 (2013).
check_url/pt/51191?article_type=t

Play Video

Citar este artigo
Li, J., Thakur, P., Fok, A. S. L. Shrinkage of Dental Composite in Simulated Cavity Measured with Digital Image Correlation. J. Vis. Exp. (89), e51191, doi:10.3791/51191 (2014).

View Video