Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

כיווץ של שיניים מורכבות בסימולצית חלל נמדד עם מתאם תמונה דיגיטלי

Published: July 21, 2014 doi: 10.3791/51191

Summary

על מנת להבין את ההתפתחות המרחבית של מתח התכווצות פילמור בשחזורי שרף מרוכב שיניים, מתאם תמונה הדיגיטלי היה בשימוש כדי לספק מדידת תזוזה / מתח שדה מלא של חללי זכוכית מודל שוחזרו על ידי קישור בין תמונות של השיקום נלקח לפני ואחרי פילמור.

Abstract

הצטמקות פילמור של חומרים מרוכבים שרף שיניים יכולה להוביל לdebonding שיקום או רקמות שן סדוקות בשיניים משוחזרות מורכבות. על מנת להבין היכן וכיצד מתח ולחץ התכווצות להתפתח בשיניים משוחזרות כזו, מתאם תמונה דיגיטלי (DIC) שימש כדי לתת תמונה מקיפה של הפצות העקירה ומתח בתוך שחזורי מודל שעברו הצטמקות פילמור.

דגימות עם חללי מודל היו עשויים ממוטות זכוכית גליליות עם שני קוטר ואורך להיות 10 מ"מ. הממדים של חלל mesial-סגרים-דיסטלי (MOD) שהוכן בכל דגימה נמדדו 3 מ"מ ו -2 מ"מ ברוחב ועומק, בהתאמה. לאחר מילוי החלל עם מרוכבים שרף, את פני השטח תחת ההשגחה רוסס בשכבה ראשונה דקה של צבע לבן ולאחר מכן באבקה פחם שחורה משובחת כדי ליצור כתמי ניגודיות גבוהה. תמונות של פני השטח, כי אז נלקחו לפני הריפוי ולאחר 5 דקות. FiNally, שתי התמונות היו בקורלציה באמצעות תוכנת דסק"ש כדי לחשב את חלוקת העקירה ומתח.

מרוכבים השרף התכווץ בצורה אנכית לכיוון החלק התחתון של החלל, עם החלק העליון המרכזי של השיקום לאחר העקירה כלפי מטה הגדולה ביותר. במקביל, הוא התכווץ בצורה אופקית לכיוון קו האמצע האנכי שלה. כיווץ של מרוכבים נמתח את החומר בסביבה של הממשק "שיניים השיקום", וכתוצאה מכך סטיות cuspal וזני מתיחה גבוהות סביב השיקום. חומר קרוב לקירות החלל או הרצפה היה זנים ישירים בעיקר בכיוונים ניצבת לממשקים. סיכום של שני מרכיבי המתח ישירים הראה התפלגות אחידה יחסית סביב השיקום והעצמה שלה, הסתכמו לכ לזן הצטמקות הנפח של החומר.

Introduction

חומרים מרוכבים שרף נמצאים בשימוש נרחב ברפואת שיניים משקמות בגלל האסתטיקה מעולה שלהם ואת מאפייני טיפול. עם זאת, למרות היותו קשור לרקמות השן, הצטמקות פילמור של חומרים מרוכבים שרף נותרת דאגה קלינית כמתח ההתכווצות פיתח עלול לגרום debonding בממשק השיניים שיקום 1 -2. כתוצאה מכך, חיידקים יכולים לפלוש ומתגוררים באזורים נכשלו ולגרום לעששת משנית. מצד השני, אם השיקום הוא ערובה גם לשיניים, הלחץ עלול לגרום להצטמקות פיצוח ברקמות השן. אחד מהכישלונות הללו יסכן את חיי השירות של שיקום השיניים, אשר יהיו כפוף למספר רב של מחזורים של טעינה תרמית ומכנית.

מדידה של מתח התכווצות פילמור ומתח יש ובכך הפכה הכרחית בפיתוח וההערכה של חומרים מרוכבים שרף שיניים 3-4 5-11 עם המטרה העיקרית של מתן הגדרה פשוטה למדידת הצטמקות התנהגותם של חומרים מרוכבים שרף באופן מהימן. בעוד שהמדידות שהם מספקים עשויות להיות מספיק להשוואה בין התנהגויות ההתכווצות של חומרים שונים, הם לא עוזרים בהבנה של איך ואיפה מתח התכווצות מתפתח בשיניים משוחזרות בפועל. באופן ספציפי, שאלה של עניין רב היא איך קירות החלל להגביל את ההתכווצות של חומרים מרוכבים ומוביל ליצירה של מתח התכווצות בשחזורי שיניים 12. שים לב, כדי ליצור מתח התכווצות, חלק ממתח ההתכווצות של מרוכבים השרף צריך להיות מומרים למתח אלסטי מתיחה. זה היה אפוא להיות שימושי אם רכיב זה של המתח בשיקום ניתן למדידה. לאחרונה, הטכניקה האופטית שדה מלא מדידת המתח, מתאם תמונה דיגיטלי (DIC), הוחל במדידה של shrinka בחינםge של חומרים מרוכבים שרף, כמו גם זרימת חומר בשחזורי שיניים 13-15. הרעיון הבסיסי של דסק"ש הוא לעקוב ולתאם דפוסים גלויים על פני השטח מדגם מתמונות רציפים נלקחו במהלך העיוות שלה לפיה ניתן לקבוע על העקירה ושדות מתח על פני השטח זה. מדידת שדה מלא היא אחד היתרונות העיקריים של שיטת דסק"ש, וזה שימושי במיוחד בהתבוננות עיוות לא אחידה ודפוסי 13 מתח. במחקר זה, דסק"ש שימש לחשוף את דפוסי מתח בשחזורים מרוכבים שרף שיניים, במטרה להבין את ההתפתחות של מתח התכווצות וזיהוי אתרים פוטנציאליים לdebonding. מידע זה אינו זמין באופן ישיר בעבודות שצוטטו לעיל 14-15, שרק מדדו את התזוזה של השיקום עקב הצטמקות פילמור. המדידה נערכה תוך שימוש במודלים שדימו את השיניים עם עששת שן mesial-סגרים-דיסטלי (MOD) כניסיון העתקte הלחץ או המתח בשחזורי שיניים אמיתיים. למרות שהשימוש בשיניים אמיתיות הוא יותר מבחינה אנטומית נציג, החסרון של זה הוא ההבדלים המשמעותיים בין שיניים הגלומים באנטומיה, תכונות מכאניות, מידת הלחות, כמו גם פגמים פנימיים בלתי נראים 14 כי תוצאת וריאציות גדולות בתוצאות. כדי להתגבר על חסרון כזה, מספר מחקרים ניסו לתקנן דגימות שן על ידי קיבוצם במונחים של גודל buccal 16 או להחלפת השיניים לחלוטין עם מודלים של חומר הפונדקאי 17. לדוגמא, מודלים אלומיניום שיש לי מודולוס של יאנג דומה לאמייל (69 ו83 GPA, בהתאמה) היו מועסקים במדידת לחץ הצטמקות, עם רמת מתח התכווצות שצוין על ידי הסטייה סף 17. במחקר זה, דגמי זכוכית סיליקה (חללים) שימשו במקום משום שהחומר יש גם מודולוס של יאנג דומה (63 GPA) לאמייל אדם ו, כפי שהוא transparאף אוזן גרון, כל debonding או פיצוח בדגימות ניתן להבחין בקלות.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

שים לב: שלושה מרוכבי שרף שיניים נחקרו תוך שימוש בחללי הזכוכית: Z100, Z250 וLS, כפי שמופיעים ברשימת חומרים. ביניהם, LS ידוע להיות מרוכבים נמוך הצטמקות שרף עם הצטמקות נפח של כ 1.0%, נמוכים בהרבה מאלה של Z250 ו Z100 (~ 2% ו ~ 2.5%, בהתאמה) 18-19. הציוד וחומרים אחרים המשמשים במחקר זה מקבלים גם בחומרי רשימה.

1. דגם חלל הכנה

  1. לחתוך מוט ארוך גלילי זכוכית, 10 מ"מ קוטר, למוטות קצרות ארוכות 10 מ"מ באמצעות מסור יהלום במהירות נמוכה.
  2. חותכים חלל mesial-סגרים-דיסטלי (MOD) (איור 1) מדידת 3 מ"מ (רוחב) x 2 מ"מ (עומק) בכל דגימה באמצעות מסור יהלום במהירות נמוכה מותאם.
  3. ללטש את כל דגימה גלילית כדי ליצור משטח ישר מאונכות לאורכו של החלל, עם מידות כפי שמוצג באיור 1. המשטח השטוח מאפשר מדויק עבורcusing וכיול תמונה בשיקום. מכאן ואילך, זה ייקרא משטח התצפית.
  4. הכן שלוש דגימות עבור כל אחד משלושת החומרים שנבדקו: Z100, Z250 וLS; ראה טבלת חומרים.

2. חלל מילוי עם שרף מרוכב

  1. למרוח שכבה דקה של פריימר קרמיקה עם מברשת לsilanize כל משטחי חלל זכוכית. זה מאפשר הדבקה בין משטחי הזכוכית והחומרים מרוכבים שרף.
  2. לאחר כ 1 דקות, למרוח שכבה דקה של דבק. השתמש במערכת LS דבק לLS מרוכבים וAdper יחיד בונד פלוס עבור Z100 מרוכבים וZ250.
  3. לרפא את הדבק עם אור ריפוי ומשך (10-20 שניות) המבוסס על הוראות היצרן (טבלת חומרים).
  4. לכסות את כל משטחי הזכוכית המקיפים את השיקום עם סרט שחור מלבד משטח התצפית, כפי שמוצג באיור 2. המטרה היא למנוע את אור ריפוי לכתשרף מרוכב דרך הזכוכית השקופה שמסביב, מה שלא קורה בשיניים אמיתיות.
  5. גורף למלא את החלל עם מרוכבים שרף ולגרד את כל עודף כדי לשטח את כל המשטחים.

3. ציור Surface

  1. לרסס שכבה דקה של צבע לבן על גבי משטח התצפית, אשר כעת כולל חלק מרוכבים השרף.
  2. מפזר מייד מעט אבקת פחם שחורה עדינה על הצבע כדי ליצור כתמי ניגודיות גבוהה. הצורות החריגות של הכתמים יעזרו תוכנת דסק"ש לזהות אותם ולעקוב אחר תנועותיהם.

4. השמה לדוגמא, אשפרה, ולצלם

  1. בהתייחסו לאיור 2, למקם את הדגימה (ה) לבעל (C) ולהדק אותו עם בורג (ד '). לאחר מכן, הנח את היחידה שלמה בסוף הקורה אופקי גדול.
  2. Secure מצלמת CCD ונורית תאורה צהובה על אותה האלומה כך שהם מתמודדים observatioפני השטח n.
  3. שימוש במעמד עם מהדק מתכווננת, מקם את אור הריפוי כזה שהקצה שלה הוא כ 1 מ"מ מעל המדגם.
  4. קח תמונה של הדגימה כדי לספק את תמונת ההתייחסות לקראת ריפוי.
  5. לרפא את מרוכבים שרף ל20 שניות.
  6. לצלם תמונה נוספת ב5 דקות לאחר הריפוי.
  7. מניחים בלוק כיול באותו המצב כמו משטח התצפית ולצלם. בלוק הכיול מכיל מערך של נקודות עגולות עם גודל ומרווח הידוע במדויק.

5. ניתוח תמונה עם דסק"ש תוכנה

  1. ייבא את שני תמונות שצולמו עבור כל דגימה, אחד לפני ואחד אחרי הריפוי, לתוך תוכנת דסק"ש.
  2. כייל את הממדים של התמונות ולתקן את עיוות תמונה באמצעות התמונה של בלוק הכיול. .
  3. הגדר את האזור של עניין בתוך משטח התצפית לניתוח.
  4. הגדר את גודל חלונות משנה הכיכר כ64 x 64 פיקסלים עבוראיטרציה ראשונה ו32 x 32 פיקסלים לחזרה השניה 20. הגדר את החפיפה כ50%.
  5. לתאם את התמונה שצולמה לאחר ריפוי עם תמונת ההתייחסות נלקחה לפני הריפוי כדי לחשב את חלוקת העקירה ומתח.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

שלוש דגימות נבדקו עבור כל חומר. אחרי כל בדיקה, הדגימה נבדקה על ידי עיניים או, במידת צורך, תוך שימוש במיקרוסקופ. לא debonding לכאורה בממשק "שיניים השיקום" או הפיצוח נמצאה.

הרזולוציה של התמונות הייתה 1,600 x 1,180 פיקסלים עם גודל פיקסל של 5.8 מ"מ. עם גודל חלון משנה של 32 פיקסלים, הרזולוציה מרחבית של הפצות העקירה הייתה בסביבות 186 מ"מ.

איור 3 מציג עלילה טיפוסית של וקטורי התזוזה של שיקום רפא עשה עם Z250. דגימות עם חומרים מרוכבים שרף האחרים המיוצרים על חלקות עקירה דומות. ניתן לראות כי מרוכבים השרף התכווץ לכיוון החלק התחתון של החלל ואת החלק העליון המרכזי של השיקום היה התזוזה כלפי מטה בגודלה. תזוזה כלפי מטה כזה יופחת בהדרגה עם העומק בתוך השיקום. במקביל, contracte מרוכבים השרףד אופקי לכיוון קו האמצע האנכי של השיקום שבו התזוזה אופקית הייתה אפס.

העלילה של מתח אופקי, איור 4A, מראה ריכוזי מאמץ מתיחה גבוהה לאורך שני ממשקים האנכיים "שיניים שיקום". כמו כן, ריכוז מאמץ מתיחה אנכי ניתן לראות בממשק התחתון באיור 4. בתוך השיקום, המתח לא היה אחיד. מתח התכווצות אופקי גבוה יותר נמצא בסמוך לשני קירות הצד אנכיים, כמו גם בחלק העליון של השיקום (איור 4 א), ואילו מתח התכווצות אנכי גדל בהדרגה לאורך העומק של החלל (איור 4). עם זאת, כאשר שני מרכיבי המתח ישירים שסכמו יחד, אשר נקרא מתח ישיר הכולל כאן במטוס, התפלגות אחידה יחסית של מתח התכווצות בשיקום ניתן לראות; ראה איור 4C. סיםilarly, להקה של ריכוז מאמץ מתיחה אחיד יחסית ניתן לראות סביב השיקום.

כדי להעריך את ריכוז המאמץ בפרטים נוספים, ערכי עקירה ומתח חולצו נוסף מתוצאות דסק"ש של Z250 דגימה לאורך קו אופקי באמצע העומק של השיקום, כפי שמודגם באיור 5. הכחול אנטי הסימטרי מקווקו מראה עקום התזוזה אופקית, מהם הערכים מקסימאלי ומינימאליים של כ 2 מ"מ ו1 מ"מ, בהתאמה, המיוצג על הסטיות של השמאל וcusps הנכון. ערכים חיוביים מיוצגים התקות ימינה וערכים שליליים התקות שמאלה. לפיכך, סף עזב עבר לימין וסף ימין לשמאל. חלה עלייה חדה בעקירה בממשקים בשני הצדדים של החלל, שהגיעה לשיא במרחק קצר לשיקום. עם עלייה נוספת במרחק, את סדר הגודל של התקות ירד בחדות והגיע לאפס בכ אמצע רוחב של החלל, שבו המטוס של אנטי סימטריה שכב. העקומה מוצקה האדומה מראה את המתח האופקי לאורך אותו הקו האופקי. ניתן לראות כי העומס על רוב משטח הזכוכית היה כמעט אפס. מקבילים להתקות עם בהירויות שיא בממשקים הם שתי פסגות לחץ מתיחים, עם ערכים של% ו1.5% על 1.7 על ימין ועל השמאל, בהתאמה. בתוך השיקום, מתח התכווצות קבוע יחסית של כ 0.5% ניתן לראות.

איור 6 מראה מתח הממוצע במטוס הכולל הישיר של שלושה מרוכבי השרף לאורך אותו הקו האופקי. LS הפיק את המתח הנמוך ביותר במטוס הכולל ההתכווצות של כ 1% בשיקום, ואחריו Z250 עם ערך של כ 2% ולאחר מכן Z100 עם ערך של כ 2.5%. זנים אלה במטוס כולל התכווצות של שלושה מרוכבי השרף היו שווים בערך לזני הצטמקות הנפח שלהם 18-19. שלושה חומרים שנבדקו הראו ריכוזי זן מתיחה דומים בממשקים, להיות אלה סביב 1%.

איור 1
איור 1. ממדים של מודל הזכוכית עם חלל MOD ומשטח התצפית.

איור 2
. איור 2 מכשירים למדידת מתח התכווצות מורכבת מ: א) בעל דגימת מצלמת CCD, B) תאורת LED הצהוב בהיר, C), ד ') הידוק ברגים, ו) דגימת חלל זכוכית E.

igure 3 "עבור: תוכן width =" 5in "src =" / files/ftp_upload/51191/51191fig3highres.jpg "width =" 500 "/>
איור 3. וקטורי תזוזה של דוגמה טיפוסית מלאה במרוכבים Z250. קווים מקווקווים מציינים את הגבולות של החלל.

איור 4
איור 4 מסננים הפצות על פני השטח התצפית מראים מתח התכווצות בשיקום וריכוז מאמץ מתיחה לאורך הממשק "שיניים שיקום":.) מתח אופקי (Exx); B) מתח אנכי (Eyy), ו-C) במטוס מתח כולל ישיר (Exx + Eyy). הקווים מקווקווים מציינים את הגבולות של החלל. אנא לחץ כאן כדי VIEW גרסה גדולה יותר של דמות זו.

איור 5
איור 5. תזוזה אופקית ומתח לאורך הקו האופקי בעומק האמצע של החלל מתקבל מZ250 דגימה. האזור המוצל מציין את המיקום של החלל.

איור 6
איור 6. מתח ישיר בסך הכל במטוס במשך שלושה הרוכבים נבדקו לאורך הקו האופקי בעומק חלל באמצע.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

השימוש בחללי זכוכית עם אותה הצורה וממדים למדידת מתח ההתכווצות היה לצמצם את השוני בתוצאות בשל הבדלים בגודל, אנטומיה ותכונות חומר של שיניים אנושיות טבעיות. בנוסף, יש לו את זכוכית סיליקה התמזגו השתמשה במחקר זה מודולוס של יאנג דומה לאמייל, מה שהופך אותו חומר simulant מתאים לשיניים טבעיות ככל התנהגות מכאנית היא מודאגת 21-22. למרות בשחזורי שיניים אמיתיים, מרוכבים השרף הוא בעיקר קשור לדנטין ולא אמייל, ויש הבדל בקשיחות בין שתי רקמות השן, חלוקת המתח שהושגה עם מודל שן רך יותר אינה צפויה להיות שונים מאוד במונחים של הדפוס שלה, למרות שהערכים עשויים להיות שונים. עם היישום של פריימר קרמיקה ודבק נכון, מליטה חזקה בין מרוכבים השרף וקירות חלל הזכוכית הייתה מובטחת, ומאפשרת למתח התכווצות לפתח באופן מלא בspeci גברים ללא debonding של השיקום. למעשה, הייתה האמינה את עוצמת הקשר בין הזכוכית ומרוכבים שרף להיות גבוה יותר מאשר כוח שבר של הזכוכית, כי סדקים שנמצאו בכמה דגימות זכוכית, בעיקר מלאים בZ100, כאשר החללים גדולים יותר היו בשימוש. אותה התצפית שנעשתה על ידי חוקרים אחרים 12.

השכבה דקה של צבע ריססה על פני השטח של מרוכבים השרף עלולה לעכב את הזרימה של החומר וההצטמקות בגלל הקשיחות סופית שלה. לכן, טיפול מיוחד נלקח כדי למנוע את פני השטח מרוכבים שרף ציור כולו. הצבע רוסס בעדינות במרחק מלמעלה כדי לאפשר הערפל ליפול דק על פני השטח הדגימה, ויצר מפוזרים, ולא גבשושיים, כתמים. אבקת הפחם בסדר שמאוחר יותר מפוזרת על גם הייתה מורכבת מחלקיקים הרופפים שהיו צפויים לעכב את התנועה של מרוכבים השרף.

ילדה = "jove_content">

גודל הכתמים על פני השטח התצפית, בשילוב עם גודל חלון משנה, הוא חשוב לדיוק של תוצאת דסק"ש. מספר מחקרים הגיעו למסקנה כי גודל רבב צריך להיות כמה פיקסלים כך ששגיאת המתאם נמוכה 23. במחקר זה, עם רזולוציית תמונה של 5.8 מיקרומטר, גודל רבב ולכן צריך להיות ~ 30 מיקרומטר. זו הושגה עם השכבה דקה של צבע לבן ואבקת פחמן קנס, כפי שתוארה לעיל. הבחירה של גודל חלון משנה מתאים במחקר זה נעשתה על פי אזכור 23-24, וכמה ניסויים שבוצעו לפני בגודל של 32 x 32 פיקסלים נבחר. חלונות משנה גדולים יותר לעזור להפחית את השגיאות אקראיות, כי הם מכילים יותר דפוסים להתאמה בין תמונות, ובכך מפחיתים ביעילות את חוסר הוודאות בתהליך 23,25. עם זאת, העלות של שימוש בחלונות משנה גדולים יותר היא האובדן של פרטים עדינים בתוךמ '. לכן, כל עוד שגיאת המתאם היא מקובלת, גודל חלון קטן הוא תמיד רצוי, במיוחד כאשר תזוזת המפה / המתח היא מאוד לא אחידה והעיוות המקומית של עניין. הבחירה של גודל חלון משנה אופטימלי בדרך כלל נקבעת על ידי ניסיון או באמצעות ניסויים וטעויות. תוכנת דייויס 7.2 מאפשרת השימוש של עד שתי חקירות למתאם אחד, מה שאומר שגודל חלון משנה גדול יותר יכול לשמש לראשון להשיג שדה עקירה מחוספס אך פחות רועש ולאחר מכן גודל חלון משנה מופחת יכול לשמש כדי לתת שדה עקירה מפורט יותר אך רועש יותר.

שים לב שהמתח נמדד במרוכבים השרף היה מתח הרשת, שכלל את מתח אלסטי, זחילה ומתח התכווצות. לכן, דפוס המתח בשיקום השיניים נרפא מאוד תלוי באילוץ מקירות החלל, כמו גם את הצטמקות וזרימהשרף מורכב. מצד השני, הזכוכית המקיפה מעוות רק אלאסטי. זני הזכוכית האפסיים היו בשל מודולוס האלסטיות הגבוה שלה. שים לב גם למתח שהוא השיפוע או שיעור שינוי של עקירה. בגלל האילוץ, החומר ליד הממשקים היה תנועה מוגבלת מאוד, וכתוצאה מהתקות המשתנות במהירות, ולכן, זנים גבוהים שם. לעומת זאת, התקות חומריות גדולות התרחשו על פני השטח חופשיים העליונים של השיקום, אבל עם זנים נמוכים מאוד בגלל שיפועי עקירה נמוכים. כשיפוע של עקירה כדלקמן הכיוון של האילוץ, הכיוון של הזן גם נובע כי מהאילוץ. לדוגמא, הזנים קרובים לרצפת החלל היו יותר בכיוון האנכי מאשר בכיוון האופקי, כפי שמוצגים באיור 4 ב ', בגלל האילוץ היה בעיקר בכיוון האנכי. מצד השני, הזנים קרובים לקירות הצדדיים היו יותר בdi האופקיז'אדיר יותר מאשר בכיוון האנכי, כפי שמוצג באיור 4 א. איור 6 מראה כי הזנים במטוס הכולל ישירים בשיקום במשך שלושה חומרים שנבדקו היו קרובים לזני הצטמקות הנפח שלהם, ממנה משתמע כי הצטמקות מחוץ למטוס המתח היה כמעט אפס והמתח אלסטי היה קטן מאוד. כצפוי, LS הפיק את המתח הנמוך ביותר במטוס הכולל ההתכווצות, ואחריו Z250 ולאחר מכן Z100 (ראה טבלת חומרים).

זנים מתיחים היו לראות בבירור לאורך הממשקים "שיניים שיקום". הסיבה לכך הייתה כי הצטמקות של מרוכבים השרף נטתה למשוך חומרים מקירות החלל והרצפה. מכיוון שהחומר מוגבל, בסופו של אותו להיות מתוח, וכתוצאה מכך מתח מתיחה. עם זאת, את סדר הגודל של הלחץ מתיחים מחושב עשוי להיות לא מדויק בשל טעויות מספריות בגזירה של זנים מראפמנגד שינוי שדה עקירה. בניתוח מתאם תמונה, יכול להיות מושגת רק אחד וקטור העתקה בכל חלון משנה. לכן, עקירת פני שני חלונות משנה סמוכים יכולה להופיע כקפיצה גדולה בעקומת העקירה. כאשר המתח התקבל מהבידול של עקירה, עקירת קפיצות הגדולות אלה יכולים להצמיח ערכי מתח גבוהים לא ריאלי. יתר על כן, חלוקת העומס צפויה להיות רציף על פני הממשקים בגלל חוסר התאמה בתכונות אלסטיות. זה צפוי גם מהשינוי הפתאומי בשיפוע של העקירה בממשקים. עם זאת, כמו בתת הממשקים כללו הן זכוכית ומרוכבים שרף, התקות וזנים מחושבים שם היו בממוצע ערכים בין שני האזורים, ולכן נראים חלק. אינטרפולציה ליניארית בין ערכים בנקודות דגימה בדידות שכנות נתנה המשכיות הנראית לעין. תמונות ברזולוציה גבוהה יותר תהיה requiאדום כדי לשפר את הדיוק של מדידות המתח.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

החוקרים מצהירים כי אין להם אינטרסים כלכליים מתחרים.

Acknowledgments

מחקר זה נתמך על ידי המרכז לרפואת שיניים מינסוטה לחקר Biomaterials וביומכניקה (MDRCBB).

Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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. SEM Annual Conference and Exposition on Experimental and Applied Mechanics, 2007 June 3-6, Springfield, Massachusetts, , (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).

Tags

רפואה, עיבוד תמונה, שיקום מרוכבים שיניים הצטמקות פילמור מתאם תמונה דיגיטלי מדידת מתח שדה מלא debonding interfacial בעזרת מחשב חומרים מרוכבים פולימר מטריקס בדיקות של חומרים (חומרים מרוכבים) גיליון 89
כיווץ של שיניים מורכבות בסימולצית חלל נמדד עם מתאם תמונה דיגיטלי
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Li, J., Thakur, P., Fok, A. S. L.More

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter