Method Article

الاختبار الميكانيكي شبه الساكن للتصميم بمساعدة الكمبيوتر وتصنيع قشور الإطباق المثبتة على مادة تناظرية مطحونة

DOI:

10.3791/67511

⸱

December 20th, 2024

 ,  , 
1Center for Oral Bioengineering, Institute of Dentistry, Queen Mary University of London, 2School of Engineering and Materials Science, Queen Mary University of London

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم تطوير اختبار شبه الحمل إلى الكسر باستخدام كرة غير ثابتة من الفولاذ المقاوم للصدأ لتحديد قوة الكسر للتصميم الخلفي طفيف التوغل بمساعدة الكمبيوتر وترميمات التصنيع المثبتة على المواد التناظرية العاج. يصمم هذا الاختبار نظام التحميل النموذجي المسؤول عن كسر ترميمات الأسنان.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في ظل أنظمة العلاج طفيفة التوغل الحالية ، يتم استخدام تحضير الأسنان البسيط وترميم السيراميك الحيوي الرقيق للحفاظ على حيوية الأسنان المستعادة وجمالاتها ووظيفتها. يتوفر الآن تصميم جديد بمساعدة الكمبيوتر ومواد تشبه السيراميك بمساعدة الكمبيوتر (CAD / CAM). لضمان طول العمر ، يجب أن يعرف طبيب الأسنان القوة الميكانيكية لهذا المنتج الذي تم إطلاقه حديثا مقارنة بالسيراميك الزجاجي الهش نسبيا. علاوة على ذلك ، تم الترويج لبديل الأسنان للتحري المختبري ، خاصة بعد الوباء ، ويلزم تقديم المزيد من الدعم الإدلالي لتطبيقه.

طورت هذه الدراسة بروتوكولا معمليا لاختبار الحمل إلى الكسر الرتيب لتحديد قوة الكسر لقشرة الانسداد CAD / CAM بسمك 1 مم. تم طحن القوالب الرئيسية من صفائح الألياف الزجاجية عالية الضغط ، والتي لها معامل مرونة مماثل وقوة رابطة مثل العاج الرطب. تم تركيبها في أغطية نهاية من البولي فينيل كلوريد (PVC) مع راتنجات الايبوكسي المعالجة على البارد. تم طحن القشرة الإطباقية ، والتي تسمى أيضا ترميمات سطح الطاولة ، من ثنائي سيليكات الليثيوم (LD) وكتل السيراميك النانوية الراتنجية (RNC) وتثبيتها إلى قوالب رئيسية محضرة باستخدام أسمنت راتينج لاصق مزدوج معالجة. سمح لهم بالشفاء بالكامل عن طريق التخزين في الماء المقطر لمدة 48 ساعة عند 37 درجة مئوية.

ثم تم وضع جميع العينات في آلة اختبار عالمية وتحميلها عبر كرة غير ثابتة من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 5.5 مم تسمح بالحركة الجانبية كما يحدث ضد الأسنان المضادة. تم تطبيق الضغط بمعدل 1 مم / دقيقة ، وتم إنشاء الرسم البياني لإزاحة الحمل. وكان متوسط القدرة القصوى على تحمل الأحمال لعمليات الترميمات في مجموعة RNC (3,212.80 ± 558.67 نيوتن) أعلى بكثير مما كان عليه في مجموعة LD (2727.10 ± 472.41 N) (p < 0.05). لم يتم العثور على فك الارتباط أثناء الاختبار. قد يكون لكل من مواد CAD / CAM توزيع عيب مماثل. تم العثور على صدع مخروطي هيرتزي في موقع التحميل ، بينما تم العثور على شقوق شعاعية تنتشر من سطح الأسمنت بالقرب من الهامش في كلتا المجموعتين.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تفضل الآن الترميمات الخالية من المعادن بشدة في الأسنان الأمامية والخلفية نظرا لخصائصها البصرية الممتازة والتوافق الحيوي1. ومع ذلك ، فإن العيب الرئيسي لهذه المواد هو قابليتها للكسر2. معظم السيراميك عرضة للتشققات الناتجة عن ضغوط الشد ، حتى في ظل الضغط المنخفض3. عادة ما تتطور كسور الأطراف الاصطناعية الخزفية للأسنان من نمو الكراك الشعاعي البطيء بسبب التعرض طويل الأمد لضغوط الشد الناتجة عن المضغ4. تتصاعد نقاط ضعفها مع عيوب أو عيوب جوهرية داخل المواد وعيوب خارجية من التصنيع والمعالجةاللاحقة 5. يمكن تحقيق قوة الانحناء ، والقدرة على تحمل إجهاد الشد ، لمواد CAD / CAM للأسنان ومقارنتها من خلال الاختبارات القياسية مثل اختبارات الانحناء أحادية المحور (الانحناء أحادي المحور (الانحناء من 3 نقاط أو 4 نقاط) واختبارات الانحناء ثنائية المحور (الكرة على الحلقة ، والحلقة على الحلقة ، وكرات المكبس على الثلاث). وفي الوقت نفسه ، يمكن اشتقاق صلابة الكسر ، وقدرة المادة على مقاومة نمو الشقوق ، من شعاع الشق أحادي الحواف واختبار المسافة البادئة. ومع ذلك ، لا يمكن لهذه الاختبارات أن تتنبأ تماما وتمثل سلوك الأطراف الاصطناعية الأسمنتية ذات التكوينات التشريحيةالمختلفة 6. تم إدخال اختبارات ميكانيكية رتيبة أو ديناميكية أخرى لتبرير أدائها مع جوانب سريرية مختلفة7،8.

تم استخدام اختبار الحمل لكسر أو "طحن التاج" على نطاق واسع في طب الأسنان للتحقيق في نقاط القوة في ترميمات السيراميك ومقارنتها بالأشكال الهندسيةالمعقدة 9،10. يتم ممارسة الضغط أحادي المحور الرتيب بشكل شبه منتظم على الترميمات في اتجاه رأسي أو جانبي حتى يحدث كسر كارثي. يمكن تحديد قوة الكسر للمادة من قوة التحميل القصوى ، في حين يمكن فحص أنماط الكسر ، بما في ذلك موقع واتجاه الشقوق (الشقوق) ، مجهريا. يجب أن يكون الترميم الجيد قادرا على تحمل كل من الإجهاد الانضغاطي والشد من قوة العض القصوى الطوعية ، وهي أعلى قوة مضغ تولدها عضلات مصعد الفك تحت تأثير الميكانيكا الحيوية للفك السفلي ومسار الانعكاس11،12 ، والذي يمكن أن يصل إلى 900 نيوتن في الأسنان الخلفية3. علاوة على ذلك ، يمكن أن يزيد صرير الأسنان القوة بشكل لا إرادي إلى 1,200 نيوتن في نفس المنطقة13. بالإضافة إلى خصائص المواد (أي معامل المرونة) ، تؤثر الأشكال الهندسية والسماكة والأسمنت اللاصق وتوزيعات العيوب على قوة أي طرف تعويضي14. ومع ذلك ، فقد أثيرت حجج حول الأهمية السريرية لمثل هذه الاختبارات بسبب القوى العالية غير السريرية وآليات الفشل التي تختلف عن المواقف السريرية6،14. قد يكون اختبار مقاومة التعب الذي يتضمن تحليل الإجهاد التدريجي والحالة داخل الفم نهجا أكثر واقعية للتنبؤ بطول عمر ترميماتالأسنان 7. ومع ذلك ، لا يزال الحمل إلى الكسر اختبارا سريعا وبسيطا وقابلا للتكرار في المختبر لمقارنة نقاط القوة في مواد سيراميك CAD / CAM الجديدة التي تم إطلاقها في السوق حيث قد لا يمكن الاعتماد على بيانات الشركة المصنعة15،16،17. قد تعكس النتيجة تحمل الطرف الاصطناعي للقوى الشديدة من الأنشطة الوظيفية والمواقف السريرية غير المتوقعة مثل قضم البذور الصلبة أو الحصى ، مما يتسبب أيضا في فشل الأطراف الاصطناعية للأسنان18،19،20،21.

مع استخدامها المتزايد لإعادة تأهيل الأسنان الخلفية ، تم فحص الأداء الميكانيكي لقشرة الإطباق المصنوعة من مواد CAD / CAM المطحونة والمطبوعة لجوانب مختلفة ، بما في ذلك أنواع المواد ، والتصميمات التعويضية ، وتصميم تحضير دعامة الأسنان ، والسماكة ، والمعالجات السطحية ، والترابط اللاصق ، ونظام الأسمنت22،23. ومع ذلك ، لا تزال البيانات محدودة ، ومواد الاختبار مصنوعة من السيراميك المصفوفة الزجاجية والمواد المركبة التقليدية CAD / CAM. مادة هجينة بديلة ، الراتنج نانوسيراميك ، متوفرة الآن. تدعي أنها تدمج قوة حشوات السيراميك النانوي والمرونة من مصفوفة الراتنج ، والتي قد تكون مناسبة للترميم الرقيق طفيف التوغل. ومع ذلك ، فإن أدائها الميكانيكي ، خاصة في المنطقة المولية ، يتطلب المزيد من الأدلة الداعمة للآثار السريرية.

حتى الآن ، لم يكن لدى الباحثين مواد يمكن أن تحل محل الأسنان الطبيعية في الاختبارات المعملية. صفح الألياف الزجاجية عالي الضغط (الرابطة الوطنية لمصنعي الكهرباء ؛ تم اقتراح NEMA grade G10) بالاسم التجاري Garolite كمادة تناظرية للعاج للاختبار الميكانيكي لسيراميك الأسنان منذ عام 201014. إنها مادة مركبة بالحرارة تتكون من طبقات متعددة من الألياف الزجاجية المنقوعة في راتنجات الايبوكسي تحت ضغط عال. يمكنه تحمل ظروف الضغط العالي بخصائص مرنة مماثلة ، وسلوك التعب ، وقوة الرابطة اللاصقة مثل العاج المائي14،24. يوفر مزايا على الأسنان الطبيعية فيما يتعلق بإعداد العينات والتوحيد القياسي والتفويض الأخلاقي ، مع توفير الوقت بسبب انخفاض مخاوف السلامةالبيولوجية 24. يمكن إجراء المعالجة السطحية عن طريق النقش بحمض الهيدروفلوريك بنسبة 5٪ أو 10٪ من 60 ثانية إلى 90 ثانية وتطبيق عامل اقتران سيلان14،24. ومع ذلك ، فإن الدراسات التي أجريت على الأطراف الاصطناعية الأسمنتية التي تحتوي على هذه المادة محدودة ، ولا تزال موثوقية الأدلة الموجودة مشكوك فيها24،25.

في هذه الدراسة ، تم تطوير بروتوكول مختبري لاختبار الحمل إلى الكسر الرتيب لقشرة الإطباق بسمك 1 مم مثبتة على القوالب الرئيسية المطحونة من مادة تناظرية العاج مقابل كرة غير مثبتة من الفولاذ المقاوم للصدأ. تم قياس القدرات القصوى للحمل لمادتين من مادتي CAD / CAM للأسنان: ثنائي سيليكات الليثيوم (LD) - IPS e.max CAD ونانوسيراميك الراتنج (RNC) - Lava Ultimate ، مع n = 15 لكل مجموعة ، ومقارنتها إحصائيا من خلال اختبار t مستقل من عينتين وتحليل إحصائي Weibull. كما تم فحص أنماط الكسر تحت الفحص المجهري البصري والفحص المجهري الإلكتروني الماسح. كانت فرضية الدراسة أن هذه كانت طريقة مناسبة لنمذجة فشل قشور الإطباق في التطبيقات السريرية. كانت الفرضية الإحصائية الصفرية هي أنه لا ينبغي أن يكون هناك فرق في القدرات القصوى للتحمل بين قشور الإطباق المصنوعة من المادتين.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1. تصنيع الأسنان التناظرية

  1. يقلل تشريحيا من السطح الإطباقي للضرس الأول للفك السفلي المطبعي (مع جذر متشعب) بمقدار 1 مم وشطبة الهامش باستخدام أزيز الماس الخشن والناعم.
  2. امسح المطبعة المحضرة باستخدام ماسح ضوئي لمختبر الأسنان.
  3. افتح الملف الممسوح ضوئيا باستخدام OrthoAnalyzer في برنامج CAD. في نافذة مجموعة أدوات Sculpt ، انقر فوق أداة سكين الشمع واضبط قطرها ومستواها على 2.6 مم و 63 ميكرومتر على التوالي. اسحب كل سطح جذر تدريجيا نحو بعضها البعض لدمج الجذور المتشعبة في جذر واحد لتسهيل عملية الطحن (الشكل 1).
  4. قم بطحن القوالب التناظرية للأسنان من صفائح الألياف الزجاجية عالية الضغط (ن = 30) (Garolite ، الرابطة الوطنية لمصنعي الكهرباء [NEMA] الصف G10) باستخدام آلة طحن خماسية المحاور (الشكل 2).

2. تصاعد

  1. استخدم أي برنامج CAD مناسب (على سبيل المثال ، Autodesk Inventor Professional 2025) لتصميم رقصة تناسب قسم الجذر من سن النموذج والمساحة داخل أغطية نهاية PVC لضمان الموضع القياسي واتجاه عينة الاختبار.
  2. اطبع رقصة واحدة لكل اختبار في PMMA أو مادة معامل مماثلة باستخدام طابعة ثلاثية الأبعاد.
  3. امزج أجزاء الجذر ويموت مع غطاء نهاية PVC ، وعادة ما يكون قطره الداخلي 25 مم ، وارتفاعه 21.5 مم ، وسمك الجدار 5.5 مم.
  4. امزج راتنجات الايبوكسي منخفضة اللزوجة المعالجة على البارد واسكبها في منطقة تقاطع المينا الأسمنتية لأسنان النموذج. احرص على عدم تلويث سطح انسداد أسنان النموذج بالراتنج المتدفق. اتركيه لضبطه بالكامل في درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة على الأقل (الشكل 3).

3. تصنيع قشرة الإطباق

  1. قم باستيراد الملف الممسوح ضوئيا للأسنان التناظرية إلى برنامج CAD.
  2. تحت التوجيهات ، حدد اتجاه إدخال قشرة الإطباق.
  3. ضمن الواجهات، حدد خط الهامش وحدد خط الهامش لتناظرية السن الممسوحة ضوئيا. ثم حدد واجهة القالب | الإعدادات المتقدمة واضبط فجوة الأسمنت على 0.025 مم وفجوة الأسمنت الإضافية إلى 0.050 مم.
  4. تحت تصميم Anatomy ، صمم قشرة إطباقية بسمك 1 مم باستخدام قالب من مكتبة Smile واضبطها باستخدام أدوات في Sculpt.
  5. قم بطحن كتل ثنائي سيليكات الليثيوم (IPS e.max CAD) وكتل السيراميك النانوي الراتنجية (Lava Ultimate) (ن = 15 لكل مجموعة) باستخدام آلة طحن خماسية المحاور واتباع تعليمات الشركة المصنعة (الشكل 4).

4. الترابط والتدعيم

  1. قم بتنظيف جميع القوالب الرئيسية لمدة 90 ثانية في آلة الموجات فوق الصوتية وجففها في الهواء. بعد ذلك ، ضع 5٪ من حمض الهيدروفلوريك على سطح الإطباق لمدة 60 ثانية ، ثم اشطفه جيدا بالماء ، وجففه في الهواء.
  2. بالنسبة لمجموعة LD ، قم بحفر السطح الداخلي بحمض الهيدروفلوريك بنسبة 5٪ لمدة 20 ثانية ، واشطفها جيدا بالماء ، وجففها في الهواء.
  3. بالنسبة لمجموعة RNC ، قم بتآكل الهواء بحبيبات مسحوق أكسيد الألومنيوم بحجم 50 ميكرومتر عند 2 بار (200 كيلو باسكال ، 30 رطل لكل بوصة مربعة) لمدة 10 ثوان. قم بإزالة الرمل الزائد بالكحول وجففه في الهواء.
  4. ضع silane ، وهو عامل ربط عالمي ، وقم بتحميل الأسمنت اللاصق المزدوج المعالجة على نقش الترميم. ضع الاستعادة على القوالب الرئيسية المعدة عن طريق تحميلها تحت رأس ضغط مملوء بالسيليكون في آلة اختبار عالمية بحمل 40 نيوتن.
  5. عالج باستخدام الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) باستخدام شدة الضوء في الوضع العادي من 1,000-1,200 ميجاواط / سم2 لمدة 1-2 ثانية. قم بإزالة الأسمنت الزائد ، واستمر في ضوء المعالجة على كل سطح لمدة 20 ثانية ، واتركه في آلة الاختبار العالمية لمدة 5 دقائق.
  6. أخرجه من آلة الاختبار الشاملة واتركه في الماء المقطر عند 37 درجة مئوية لمدة 48 ساعة للسماح للأسمنت بالشفاء الكامل.
  7. قبل الاختبار ، استخدم علامات دائمة دقيقة لرسم ثلاثة خطوط مرجعية جانبية وسطية (سنيستالية ومركزية وديكسترال) وثلاثة خطوط مرجعية أمامية خلفية (علوية ومركزية وسفلية) بألوان مختلفة باستخدام علامات دائمة دقيقة.

5. الاختبار الميكانيكي شبه الثابت

  1. ضع عينة الاختبار في وسط الصف الزجاجي السفلي لآلة الاختبار الميكانيكية مع خلية تحميل 5 كيلو نيوتن تم إعدادها لاختبار الضغط.
  2. ضع كرة من الفولاذ المقاوم للصدأ بقطر 5.5 مم في الحفرة المركزية للترميم عند تقاطع الخطوط المرجعية المركزية (الشكل 5).
  3. ضع حلقة أكريليك واقية حول العينة ودرع من الحطام أمام آلة الاختبار للحد من الحطام المتطاير.
  4. قم بإخراج الرأس المتقاطع لأسفل حتى يتلامس تقريبا مع الكرة الفولاذية وعدم الحمل والإزاحة.
  5. ضع الضغط بسرعة 1 مم / دقيقة حتى كسور الترميم ، ويشار إليها بانخفاض مفاجئ في الحمل. سجل هذا الحمل (الشكل 5).
  6. بعد الكسر ، قم بإزالة الدرع وحلقة الأكريليك ، واجمع عينة الاختبار وشظاياها بعناية. تساعد الخطوط الملونة في وضع شظايا السيراميك في مواقعها الأصلية لتحليلها اللاحق (الشكل 5).
  7. ضع عينة الاختبار التالية واتبع الخطوات 5.2-5.6 حتى تكتمل المجموعات.

6. التحليل الإحصائي

  1. املأ أوراق عمل Minitab برموز المواد وقيم التحميل القصوى (N) التي تم استردادها من التجربة في العمودين الأول والثاني على التوالي.
  2. إجراء اختبار t مستقل لعينتين عن طريق تحديد الإحصائيات | الإحصاءات الأساسية | 2-عينة ر. اضبط مستوى الثقة عند 95٪ وافترض فروقا متساوية.
  3. قم بإنشاء مخطط توزيع Weibull عن طريق تحديد Stat | الموثوقية / البقاء | تحليل التوزيع (الرقابة الصحيحة) | مخطط معرف التوزيع. اختر الحد الأقصى لقيم التحميل في المربع متغير، وحدد أسماء المواد واختر في المربع حسب المتغير، وحدد التوزيع ك Weibull، ثم انقر فوق موافق.
  4. إجراء تحليل Weibull الإحصائي عن طريق تحديد الإحصائيات | الموثوقية / البقاء | تحليل التوزيع (الرقابة الصحيحة) | تحليل التوزيع البارامتري | ويبول | الرسوم البيانية. اختر مخطط الاحتمالات | اعرض فترات الثقة على المخططات أعلاه وانقر فوق موافق.

7. تحليل الفراكتوغرافيا

  1. للفحص المجهري المجسم، قم بتركيب كاميرا العدسة العينية والتقط صورا (20x) للمناظر الجوية والجانبية للعينات عبر برنامج الفحص المجهري المجسم.
  2. لمسح المجهر الإلكتروني ، قم بقص العينة إلى تقاطع المينا الأسمنتي (CEJ) ، وضعها في حمام الأسيتون في منظف بالموجات فوق الصوتية ثم تجفيفها في الهواء. الطلاء الذهبي والتقاط الصور (250-300 تكبير) للمناظر الجوية والجانبية للعينات.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تم إجراء حساب حجم العينة باستخدام البرنامج المشار إليه ، والذي ولد حجم تأثير قدره 0.39 واقترح حدا أدنى لحجم العينة يبلغ n = 13 لكل مجموعة. ومع ذلك ، تم اختيار حجم عينة n = 15 في هذه الدراسة للكشف عن الفرق بنسبة 5٪. تم رفض الفرضية الصفرية. على الرغم من وجود قوة انحناء أكبر ، إلا أن متوسط القيم لقوة التحميل القصوى لقشرة الإطباق بسمك 1 مم (ن = 15 لكل مجموعة) المصنوعة من مجموعة LD (ثنائي سيليكات الليثيوم: 2،727.10 ± 472.41 نيوتن) كانت أقل بكثير من تلك الخاصة بمجموعة RNC (راتنج السيراميك النانوي: 3،212.80 ± 558.67 نيوتن) (ص < 0.05). معلمة المقياس أو القوة المميزة (σ) ل LD عندما يكون احتمال الفشل 63.2٪ أقل قليلا من مجموعة RNC. ومع ذلك ، فإن معلمة الشكل أو معامل Weibull (m) المصور بواسطة منحدر مخطط الاحتمال (95٪ CI) من LD كانت مشابهة لمجموعة RNC ، كما هو موضح في الشكل 6 ، مما يعكس أن كلتا المادتين قد تمتلك توزيعا مشابها للعيوب أو العيوب الداخلية. يتم عرض جميع البيانات في الجدول 1.

يتم عرض صور المجهر المجسم لقشرة الإطباق المكسورة LD و RNC في المناظر الجوية والجانبية في الشكل 7 والشكل 8 ، على التوالي. صورت كلتا مجموعتي الاختبار الشقوق السطحية على شكل حلقة عند تقاطع الخطوط المرجعية المركزية عند الحفرة المركزية. كان الكراك ، في الواقع ، جزءا من نظام الكراك المخروطي هيرتزيان الذي يتوسع على نطاق واسع في الطبقة العميقة من الترميمات. يتكون عادة من صدع خارجي (OC) ، وصدع داخلي (IC) ، وصدع متوسط (MC) ، كما هو موضح في الشكل 9. كان من الصعب تحديد الكراك الشعاعي الذي ينشأ وينتشر من سطح الأسمنت المقابل لموقع الانحشار بسبب نحافة الترميمات وطبيعة اختبار التكسير التاجي. ومع ذلك ، يمكن ملاحظة أصل الكسر الثانوي الناجم عن إجهاد الشد الذي يظهر على شكل شقوق شعاعية في المنطقة الهامشية من الترميم المتبقي المتصل بالقوالب الرئيسية. يتم عرض الأجزاء التي توضح السمات المنحدرة لاتجاه انتشار الشقوق الشعاعي من أصل الكسر الثانوي في الشكل 10. تم تحديد موقع الكسور السائبة الكاملة باستمرار في الجانب اللاغي لكلتا المجموعتين التصالميتين باستثناء عينة في مجموعة RNC حيث حدث الكسر بشكل مزمن في الجانب البعيد.

تظهر صور التكبير الأعلى التمثيلية تحت المجهر الإلكتروني الماسح في المناظر الجوية والجانبية لكلتا مجموعتي الاختبار في الشكل 11 والشكل 12. نظرا لتشريب 80٪ بالوزن من الحشوات النانوية الخزفية في مصفوفة البوليمر عالية الارتباط بنسبة 20٪ بالوزن ، فإن أسطح كسر القشرة المصنوعة من RNC قدمت مظهرا خشنا وليفي ، والتي تتميز بالتشوه البلاستيكي في كسور الدكتايل. في المقابل ، تحطمت الترميمات التي تم إجراؤها من LD إلى قطع متعددة مع تشققات تنتشر من أصول الكسر (FO) إلى الطبقات العميقة بشكل مباشر مع القليل من اضطرابات الشقوق أو التحويلات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن رصد منطقة الاصطدام الأصلية لكرة من الفولاذ المقاوم للصدأ في المنطقة اليمنى العلوية على بعد حوالي 1 مم من خط مكسور في بعض العينات ، بغض النظر عن نوع المادة. هذا يدل على أن الكرة يمكن أن تنزلق إلى موضعها النهائي عندما لا تكون محاذاة تماما على الحفرة المركزية أثناء التحميل الانضغاطي.

figure-results-1
الشكل 1: صور رقمية من برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر للأسنان تظهر الجذر المتشعب المدمج لضرس الفك السفلي الأول المطبعي. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-2
الشكل 2: يموت السيد المطحون من قرص صفائح من الألياف الزجاجية عالي الضغط باستخدام آلة طحن الأسنان ذات 5 محاور. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الشكل.

figure-results-3
الشكل 3: يموت السيد تصاعد. (أ) يتم تصنيع الرقصات من خيوط PMMA المطبوعة. (ب) يتم وضعها بإحكام في غطاء نهاية PVC لتوحيد اتجاه وموضع تناظرية السن. (ج) يسكب راتنجات الايبوكسي منخفضة اللزوجة المعالجة على البارد حتى تقاطع المينا الأسمنتي لتناظرية السن ويترك في درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة على الأقل لضبطه. الاختصارات: PMMA = بولي ميثيل ميثاكريلات. PVC = كلوريد البولي فينيل. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-4
الشكل 4: كتل CAD / CAM بعد الطحن والتشطيب باتباع تعليمات الشركة المصنعة. (أ) ثنائي سيليكات الليثيوم ، (ب) راتنج نانو سيراميك. الاختصارات: CAD = تصميم بمساعدة الكمبيوتر. CAM = التصنيع بمساعدة الكمبيوتر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-5
الشكل 5: الاختبار الميكانيكي شبه الساكن. (أ) يتم وضع كرة من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 5.5 مم على الحفرة المركزية للترميم. (ب) توضع العينة في وسط آلة الاختبار العالمية بخلية تحميل 5 كيلو نيوتن ويتم ضغطها بلوحة ضغط بسرعة 1 مم / دقيقة محمية بحلقة الأكريليك ودرع الحطام. سيتم تسجيل الامتداد (مم) وقوة التحميل القصوى (N) في البرنامج. (ج) يتم جمع القطع السائبة من العينات المكسورة بعناية وإعادتها إلى موضعها الأصلي باتباع الخطوط الملونة من العلامة الدائمة. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-6
الشكل 6: مخطط احتمالية Weibull للحمل الأقصى للكسر عند 95٪ CI بين قشور الإطباق المصنوعة من LD و RNC. كان الحد الأقصى لحمل الكسر (N) عند 95٪ CI بين قشور الإطباق المصنوعة من LD (الخط الأزرق) و RNC (الخط الأحمر). تمثل معلمة الشكل أو معامل ويبول (m) ميل المؤامرة ، بينما تمثل معلمة المقياس أو القوة المميزة (σ) قيمة قوة المواد عندما يكون احتمال الفشل عند 63.2٪ (الخط الأخضر). تظهر المعلمات والخط المناسب تحليل الاحتمالية القصوى. الاختصارات: LD = ثنائي سيليكات الليثيوم. RNC = راتنج نانوسيراميك. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-7
الشكل 7: قشور انسداد ثنائي سيليكات الليثيوم تحت مجهر مجسم (20x). (أ) منظر جوي؛ (ب) منظر جانبي. أشرطة المقياس = 2 مم (A) ، 1 مم (B). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-8
الشكل 8: قشور إطباق من الراتنج النانوي السيراميك تحت مجهر مجسم (20x). (أ) منظر جوي؛ (ب) منظر جانبي. أشرطة المقياس = 2 مم (A) ، 1 مم (B). الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-9
الشكل 9: السمات الانصكالية التمثيلية لقشرة الإطباق. (أ) LD و (B) RNC. تشير الأسهم البيضاء إلى الشق الدائري حيث حدث أصل الكسر الأولي وانتشر من ضغط الكرة ، مما أدى إلى حدوث شقوق مخروطية هرتزية نموذجية مع شقوق مخروطية خارجية ، وشقوق مخروطية داخلية ، وشق متوسط. تم العثور على أصل الكسر الثانوي الناجم عن إجهاد الشد بالقرب من المنطقة الهامشية. تحدد الأسهم المنقطة اتجاه انتشار الشقوق حيث يمكن أيضا ملاحظة ميزات أخرى ، مثل خطوط الاعتقال ، اعتمادا على ظروف التصوير. أشرطة المقياس = 2 مم (A) ، 1 مم (B). الاختصارات: LD = ثنائي سيليكات الليثيوم. RNC = راتنج نانوسيراميك ؛ 1 ° FO = أصل الكسر الأولي. 2 ° FO = أصل الكسر الثانوي ؛ OC = صدع مخروطي خارجي ؛ IC = شقوق المخروط الداخلي. MC = الكراك المتوسط ؛ DCP = اتجاه انتشار الكراك ؛ AL = خطوط الاعتقال. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-10
الشكل 10: السمات التمثيلية لشظايا قشرة الإطباق. (أ) LD و (ب) RNC. كان أصل الكسر الثانوي قريبا من هامش قشرة الإطباق. تحدد الأسهم المنقطة اتجاه انتشار الكراك مع ميزات الأعطال الأخرى مثل منطقة الضباب ، والقرصنة الملتوية ، وخط والنر ، وخط الاعتقال. أشرطة المقياس = 1 مم. الاختصارات: LD = ثنائي سيليكات الليثيوم. RNC = راتنج نانوسيراميك ؛ 2 ° FO = أصل الكسر الثانوي ؛ DCP = اتجاه انتشار الكراك ؛ AL = خطوط الاعتقال. M = منطقة الضباب. TH = القرصنة الملتوية. WL = خط والنر. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-11
الشكل 11: صور SEM التمثيلية لقشرة الإطباق المكسورة LD. (أ) منظر جوي. (ب) منظر جانبي. يمثل السهم الأبيض الانحشار الأولي لكرة الفولاذ المقاوم للصدأ. أشرطة المقياس = 1 مم. الاختصارات: LD = ثنائي سيليكات الليثيوم. SEM = مجهر إلكتروني ماسح. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-results-12
الشكل 12: صور SEM التمثيلية لقشرة انسداد RNC المكسورة. (أ) منظر جوي. (ب) منظر جانبي. أشرطة المقياس = 1 مم. الاختصارات: RNC = راتنج نانوسيراميك. SEM = مجهر إلكتروني ماسح. الرجاء النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.

الجدول 1. الرجاء النقر هنا لتنزيل هذا الجدول.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

في السنوات الأخيرة ، حظيت قشور الإطباق طفيفة التوغل باهتمام متزايد في طب الأسنان الترميمي المعاصر. عادة ما يتم تصنيع هذه الترميمات من السيراميك المصفوفة الزجاجية CAD / CAM المتجانسة ، والمواد متعددة الكريستالات ، والموادالهجينة 26. تم الترويج لإعداد الأسنان المحافظ ، وسهولة الوصول والرؤية أثناء تحضير الأسنان ، وأخذ الانطباع والتدعيم ، والحفاظ على اللثة الهامشية كمزايا26،27. توصي الإرشادات الحالية بسمك 1.5-2.0 مم عند النتوء الداعم والحفرة المركزية لضمان المتانة والأداء الميكانيكي28،29. ومع ذلك ، نظرا لمعدلات البقاء التجريبية المواتية ، يتم الآن استخدام قشور الإطباق فائقة النحافة بسماكة 0.7-1.0 مم على نطاق واسع كنهج ترميمي طفيف التوغل26،30،31.

يمكن أن تؤثر الاختلافات في مكونات البنية المجهرية وتقنيات المعالجة على خصائص مادة CAD / CAM للأسنان ، بما في ذلك الخصائص الفيزيائية الميكانيكية ، والخصائص البصرية ، ومعامل التمدد الحراري (CTE) ، والذوبان الكيميائي3. بعد المعالجة ، يتطلب LD عادة معالجة حرارية لتحويل بلورات الميتاسيليكات إلى بلورات ثنائي سيليكات الليثيوم المتبلورة بالكامل بقوة انحناء ~ 377 ميجا باسكال ومعامل مرونة 67.2 جيجا باسكال32،33،34. في المقابل ، لم يتطلب RNC معالجة لاحقة وكان له قوة انحناء تصل إلى 200 ميجا باسكال ومعامل مرونة 12.7 جيجا باسكال34. وجدت العديد من الدراسات أن قيم قوة الانحناء من الاختبارات القياسية العامة باستخدام أبعاد بسيطة لا ترتبط بأحمال فشل ترميمات الأسنان ذات التشكل والسماكات المعقدةالمختلفة 15،16،17.

في هذه الدراسة ، كانت مقاومة الكسر لقشرة الإطباق 1 مم المصنوعة من RNC متفوقة على تلك الخاصة بمجموعة LD ، مع نتائج مماثلة للدراسات السابقة التي أجريت باستخدام الأسنان الطبيعية35،36،37. قد تنبع قدرة التحمل الأعلى لهذه المادة الهجينة من قوة ومرونة الحشوات الخزفية ومصفوفة الراتنج المركبة ، مما يسمح بتنسيق معامل المرونة مع العاج (15 جيجا باسكال) والمواد التناظرية العاج (16.5 جيجا باسكال) ، مما يعزز توزيع الإجهاد14،38. لم تدمج هذه الدراسة عملية الشيخوخة ومحاكاة المضغ في الحساب ، وبالتالي لا يمكن أن تمثل قيم القوة طويلة المدى لهذه الترميمات. ومع ذلك ، تم الإبلاغ عن معدل بقاء قشور الإطباق المصنوعة من راتنج مركب CAD / CAM المبكر أعلى من معدل LD39،40.

على عكس سبائك الأسنان ، لا يظهر سيراميك الأسنان توزيعا غاوسيا أو طبيعيا لقيم القوة بسبب الاختلاف في توزيع أحجام الخلل41. عادة ما يرتبط فشلها بمجموعة العيوب كبيرة الحجم ، والتي تزن بشكل عام تكرار الفشل إلى الجانب الأيمن من التوزيع. لذلك ، ستكون هناك حاجة إلى انحدار بارامتري لتأكيد موثوقية قوة المادة. وفقا ل BS EN 61649: 2008 ، يمكن تطبيق التحليل الإحصائي ل Weibull بحجم عينة صغير مثل n = 10 ولكن بثقةمحدودة 42. وسيكون حجم العينة الكبير، الذي يزيد عادة عن 20، مطلوبا لضمان الموثوقية الإحصائية وأخطاء تقديرية طفيفة43. قد تفشل المواد ذات القيم المنخفضة لمعامل ويبول (m) أو تنكسر في منطقة واسعة. في المقابل ، من المرجح أن تفشل تلك ذات القيم الكبيرة في أعلى منطقة إجهاد بسبب توزيع القوة الضيق. تقع معظم قيم m لسيراميك الأسنان التجاري بين 5 و 15 43 ، في حين أن نتيجة كل من مواد CAD / CAM المستخدمة في هذه الدراسة هي ~ 6.7 ، والتي يمكن أن تختلف عند تضمين المزيد من عينات الاختبار.

قد تعتمد أبحاث طب الأسنان المستقبلية ، عندما يتم وضع المزيد من المخاوف بشأن قضايا السلامة البيولوجية وقوانين حقوقالإنسان 44 ، بشكل أكبر على المواد البديلة للاختبارات التجريبية في المختبر . تروج هذه الدراسة لاستخدام مادة العاج التناظرية المطحونة المصنوعة من الألياف الزجاجية المنسوجة المشبعة براتنجات الايبوكسي على بولي ميثيل ميثاكريلات (PMMA) ، والتي تتميز بقوة ميكانيكية أقل ومشكلات فكالترابط 45. كما تم اقتراح مادة البولي أميد المملوءة بالزجاج كبديل آخر للمواد للتجارب المعملية24. ومع ذلك ، قد لا تكون هذه المواد الاصطناعية قادرة تماما على استبدال الأسنان الطبيعية على الرغم من امتلاكها لخصائص مرنة متشابهة وقدرة الترابط. وجدت دراسة حديثة أن تيجان ثنائي سيليكات الليثيوم المصلحة إما بزجاج الإيبوكسي أو البولي أميد المملوء بالزجاج أظهرت مقاومة أعلى للتعب مما كانت عليه عند ربطها بالعاجالطبيعي 25.

لا يمكن لهذه الدراسة مقارنة مثل هذه النتائج لأنها لم تشمل الأسنان الطبيعية مجموعة التحكم. ومع ذلك ، عند مقارنة مادتين مختلفتين أو أكثر من مواد القشرة ، فإن استخدام نموذج اصطناعي للأسنان الطبيعية يظهر قابلية تكرار متزايدة وليس لديه مخاوف تتعلق بالإمداد أو التخزين أو التعقيم أو انتقال الأمراض. الشاغل الوحيد لصفائح الزجاج الإيبوكسي هو صلابة سطحها ، مما أعاق عملية الطحن ، خاصة عند تشعب الجذر. إن تبسيط استخدام جذر واحد غير تشريحي مع عدم وجود رباط اللثة لا يغير السلوك الحامل للاستعادة46. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتبرير الخصائص الميكانيكية لهذه المواد البديلة وأداء الترابط مع المواد التصالحية الأخرى عبر مناهج مختلفة.

تسلط هذه الدراسة الضوء أيضا على جدوى استخدام كرة غير ثابتة من الفولاذ المقاوم للصدأ كمسافة بادئة لاختبار ضغط أحادي المحور رتيب. تم استخدام عدة أنواع من المسافات البادئة الثابتة في الاختبارات المعملية ، بما في ذلك الأشكال الحادة والمكبس ونصف الكرةوالكرة 14،47،48،49،50. ومع ذلك ، قد تخلق هذه ضغطا غير مرغوب فيه في مكان واحد في مواد الاختبار. علاوة على ذلك ، فإنه لا يصمم الوضع السريري ، حيث يمكن أن تتحرك شرفات الخصم حتى 0.5 أو 1 مم بشكل غريب الأطوار51،52. على عكس المسافة البادئة الثابتة ، يمكن أن تتحرك الكرة المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدمة في هذه الدراسة قليلا للتلامس وتبديد الضغط في مركز الطرف الاصطناعي ، مما يمنع تراكم الإجهاد على سطح مائل واحد. مثل الدراسات السابقة ، كشف التحقيق الفركتوغرافي أن الحمل إلى الكسر مع التحميل الرتيب قد لا يكون قادرا على تصوير نظام الشقوق تحت السطحي الذي ينشأ من سطح الترابط المقابل لموقعالتحميل 6،14. ومع ذلك ، في هذه الدراسة ، يمكن ملاحظة تشققات شعاعية تحت السطحية عند الهوامش في كلتا المجموعتين التصالحيتين ، مما يشير إلى الفشل الشائع للطرف الاصطناعي الخزفي من الاستخدام اليومي طويل الأمد53،54. لذلك ، فإن الانتباه إلى عملية تصنيع هامش الأطراف الاصطناعية طفيفة التوغل أمر ضروري لعدم إحداث عيوب أو عيوب خارجية يمكن أن تؤدي إلى تصعيد أحداث الفشل.

ضمن قيود هذه الدراسة ، يمكن استنتاج أن قشرة الإطباق مقاس 1 مم المصنوعة من راتنج CAD / CAM نانوسيراميك تتمتع بمقاومة فائقة للكسر لثنائي سيليكات الليثيوم التقليدية. ومع ذلك ، أظهر كلاهما قوة كسر كافية ضد قوة العض القصوى الإرادية واللاإرادية وهما مواد واعدة لاستعادة الأسنان الخلفية في إطار مخطط طفيف التوغل. يمكن أن يعطي الاختبار الميكانيكي شبه الساكن في هذه الدراسة دليلا على قوة المواد الترميمية CAD / CAM للأسنان ، ربما في المرحلة المبكرة بعد وضعها ، من خلال القدرة القصوى على التحمل مع رؤية أنظمة الكراك ذات الصلة سريريا. يمكن إجراء مزيد من التحقيق في المواد الترميمية الأحدث مثل سيليكات الألومنيوم الليثيوم المتقدمة (LAS) ، وثاني سيليكات الليثيوم المقوى بالزركونيا (ZLS) ، وغيرها من المواد التناظرية للأسنان من خلال هذا الإعداد المختبري المقترح في ظل الشيخوخة الاصطناعية ومحاكاة ظروف الفم.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدى المؤلفين أي تضارب في المصالح للإعلان عنه.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تلقت هذه الدراسة تمويلا من كلية طب الأسنان ، جامعة ماهيدول ، بانكوك ، تايلاند. يشكر المؤلفون الدكتورة إيريكا دي فيديريكو من كلية الهندسة وعلوم المواد والدكتور توماس كيلي من كلية الجغرافيا بجامعة كوين ماري في لندن على مدخلاتهم الفنية وتوجيهاتهم الخبيرة في هذا العمل.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
الطباعة ثلاثية الأبعاد (SLA)  Formlabs ، سومرفيل ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكيةForm3 +
3Shape Dental Designer CAD software  ؛3Shape A / S ، كوبنهاغن ، الدنماركبرنامج CAD للأسنان التناظرية والقشرة
5٪ حمض الهيدروفلوريك   ؛Ivoclar Vivadent ، Schaan ، LiechtensteinIPS السيراميك النقش جل
مسحوق الألوميناRonvig Dental Mfg. A / S ، Daugaard ، الدنمارك
Bluehill Universal برامج اختبار المواد   ؛الاختبار الميكانيكية Instron ، نوروود ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية
CamLabLite software Bresser UK Ltd ، كينت ، المملكة المتحدةبرنامج الفحص المجهري البارد
البارد راتنجات الايبوكسي منخفضة اللزوجة   ؛Struers SAS, Champigny-sur-Marne, فرنسا
الأسمنت الراتنج المزدوج العلاج 3M ، سانت بول ، مينيسوتا ، الولايات المتحدة الأمريكيةRely X Ultimate Adhesive Resin Cement
Eyepiece Camera   ؛ToupTek Photonics Co., Ltd., Hangzhou, الصين
أقراص صفح الألياف الزجاجية عالية الضغط  (ز 10)PAR Group Ltd ، لانكشاير ، المملكة المتحدة
IPS e.max CADIvoclar Vivadent ، Schaan ، ليختنشتاينYB54G9 / 605330شفافية منخفضة ، A3 ، C14
ماسح ضوئي مختبر   ؛3Shape A / S ، كوبنهاغن ، الدنماركD900L
Lava Ultimate3M ESPE ، سانت بول ، مينيسوتا ، الولايات المتحدة الأمريكية9541467 / 3314A3-LTشفافية منخفضة ، A3 ، 14L
الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) علاج الضوء   ؛أداة طبية لنقار الخشب ، قويلين ، آلة
  ؛VHF camfacture AG ، Amnnerbuch ، ألمانياVHF S2
Minitab 18   ؛Minitab Inc ، ستيت كوليدج ، بنسلفانيا ، الولايات المتحدة الأمريكية
nQuery Advisor الإصدار 9.2.10 الحلول الإحصائية المحدودة ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكيةالبرمجيات الإحصائية
غطاء نهاية البولي فينيل كلوريد   ؛متجر الأنابيب البلاستيكية المحدودة ، ستيرلنغ ، المملكة المتحدة25 مم × 21.5 مم ؛
مجهر إلكتروني ماسح# nbsp;Tescan, Brno, جمهوريةTescan Vega
Silane وكيل اقتران 3M ، سانت بول ، مينيسوتا ، الولايات المتحدة الأمريكيةRelyX Ceramic Primer
Autodesk Inventor Professional 2024Autodesk ، سان فرانسيسكو ، كاليفورنيا ، الولايات المتحدة الأمريكيةبرنامج CAD ل jig
Sputter vacuum coater   ؛  النصاب القانوني ، شرق ساسكس ، المملكة المتحدةMiniQS Sputter Coater
Stata18  StataCorp LLC ، كوليدج ستيشن ، تكساس ، الولايات المتحدة الأمريكية
المجهر المجسم  ؛Carl Zeiss AG, Oberkoche, GermanyZeiss Stemi 508
Typodont الفك السفلي الأول مولورس Frasaco GmbH ، Tettnang ، ألمانياANA-4 Z3RN-36
عامل ربط الأسنان العالمي   ؛  3M ، سانت بول ، مينيسوتا ، الولايات المتحدة الأمريكيةسكوتش بوند العالمي
لاصق آلة اختبار عالميةInstron أنظمة الاختبار الميكانيكية ، نوروود ، ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكيةIntron 5900-84   ؛
أنظمة العلاج طحن الصين التشيك

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Makhija, S. K., et al. Dentist material selection for single-unit crowns: Findings from the National Dental Practice-Based Research Network. J Dent. 55, 40-47 (2016).
  2. Shenoy, A., Shenoy, N. Dental ceramics: An update. J Conserv Dent. 13 (4), 195-203 (2010).
  3. Anusavice, K. J., Shen, C., Rawls, H. R. Phillips' Science of Dental Materials. 12th Edition, Saunders. , 12th Edition, Saunders. (2013).
  4. Thompson, V. P., Rekow, D. E. Dental ceramics and the molar crown testing ground. J Appl Oral Sci. 12 (spe), 26-36 (2004).
  5. Zhang, Y., Sailer, I., Lawn, B. R. Fatigue of dental ceramics. J Dent. 41 (12), 1135-1147 (2013).
  6. Kelly, J. R. Clinically relevant approach to failure testing of all-ceramic restorations. J Prosthet Dent. 81 (6), 652-661 (1999).
  7. Valandro, L. F., Cadore-Rodrigues, A. C., Dapieve, K. S., Machry, R. V., Pereira, G. K. R. A brief review on fatigue test of ceramic and some related matters in Dentistry. J Mech Behav Biomed Mater. 138, 105607(2023).
  8. Selvaraj, H., et al. Systematic review fracture resistance of endodontically treated posterior teeth restored with fiber reinforced composites- a systematic review. BMC Oral Health. 23 (1), 566(2023).
  9. Josephson, B. A., Schulman, A., Dunn, Z. A., Hurwitz, W. A compressive strength study of an all-ceramic crown. J Prosthet Dent. 53 (3), 301-303 (1985).
  10. Josephson, B. A., Schulman, A., Dunn, Z. A., Hurwitz, W. A compressive strength study of complete ceramic crowns. Part II. J Prosthet Dent. 65 (3), 388-391 (1991).
  11. Bakke, M. Bite force and occlusion. Semin Orthod. 12 (2), 120-126 (2006).
  12. Koc, D., Dogan, A., Bek, B. Bite force and influential factors on bite force measurements: a literature review. Eur J Dent. 4 (2), 223-232 (2010).
  13. Flanagan, D. Bite force and dental implant treatment: a short review. Med Devices (Auckl). 10, 141-148 (2017).
  14. Kelly, J. R., Rungruanganunt, P., Hunter, B., Vailati, F. Development of a clinically validated bulk failure test for ceramic crowns. J Prosthet Dent. 104 (4), 228-238 (2010).
  15. Alghazzawi, T. F. Flexural strengths, failure load, and hardness of glass-ceramics for dental applications. J Prosthet Dent. 128 (3), 512.e1-512.e9 (2022).
  16. Alghazzawi, T. F. Relation of crown failure load to flexural strength for three contemporary dental polymers. Polymers (Basel). 15 (21), 4312(2023).
  17. Alghazzawi, T. F., Janowski, G. M., Eberhardt, A. W. An experimental study of flexural strength and hardness of zirconia and their relation to crown failure loads. J Prosthet Dent. 131 (2), 320-328 (2024).
  18. Peterson, I. M., Pajares, A., Lawn, B. R., Thompson, V. P., Rekow, E. D. Mechanical characterization of dental ceramics by hertzian contacts. J Dent Res. 77 (4), 589-602 (1998).
  19. Johansson, A., Omar, R., Carlsson, G. E. Bruxism and prosthetic treatment: A critical review. J Prosthodont Res. 55 (3), 127-136 (2011).
  20. Reitemeier, B., Hänsel, K., Kastner, C., Weber, A., Walter, M. H. A prospective 10-year study of metal ceramic single crowns and fixed dental prosthesis retainers in private practice settings. J Prosthet Dent. 109 (3), 149-155 (2013).
  21. Marchan, S. M., Joseph Smith, W. A. A Preliminary investigation into the dietary and oral practices associated with fractured teeth and prostheses in a Trinidadian population. J Int Soc Prev Community Dent. 8 (5), 402-408 (2018).
  22. Albelasy, E., Hamama, H. H., Tsoi, J. K. H., Mahmoud, S. H. Influence of material type, thickness and storage on fracture resistance of CAD/CAM occlusal veneers. J Mech Behav Biomed Mater. 119, 104485(2021).
  23. Ladino, L., Sanjuan, M. E., Valdez, D. J., Eslava, R. A. Clinical and biomechanical performance of occlusal veneers: A scoping review. J Contemp Dent Pract. 22 (11), 1327-1337 (2021).
  24. Chen, Y., et al. Which dentine analogue material can replace human dentine for crown fatigue test. Dent Mater. 39 (1), 86-100 (2023).
  25. Dalla-Nora, F., Da Rosa, L. S., Pereira, G. K. R., Valandro, L. F., Rippe, M. P. Is dentin analogue material a viable substitute for human dentin in fatigue behavior studies. J Mech Behav Biomed Mater. 150, 106312(2024).
  26. Ladino, L., Sanjuan, M., Valdéz, D., Eslava, R. Clinical and biomechanical performance of occlusal veneers: A scoping review. J Contemp Dent Pract. 22, 1327-1337 (2022).
  27. Edelhoff, D., Ahlers, M. O. Occlusal onlays as a modern treatment concept for the reconstruction of severely worn occlusal surfaces. Quintessence Int. 49 (7), 521-533 (2018).
  28. Gierthmuehlen, P. C., Spitznagel, F. A., Koschate, M., Bonfante, E. A., Prott, L. S. Influence of ceramic thickness and dental substrate on the survival rate and failure load of non-retentive occlusal veneers after fatigue. J Esthet Restor Dent. 36 (2), 373-380 (2024).
  29. Politano, G., Van Meerbeek, B., Peumans, M. Nonretentive bonded ceramic partial crowns: Concept and simplified protocol for long-lasting dental restorations. J Adhes Dent. 20 (6), 495-510 (2018).
  30. Alghauli, M., Alqutaibi, A. Y., Wille, S., Kern, M. Clinical outcomes and influence of material parameters on the behavior and survival rate of thin and ultrathin occlusal veneers: A systematic review. J Prosthodont Res. 67 (1), 45-54 (2023).
  31. Jurado, C. A., Tsujimoto, A., Molisani, J., Fu, C. C., Sadid-Zadeh, R. Fracture resistance of chairside CAD-CAM lithium disilicate occlusal veneer with various designs after mechanical aging. J Prosthodont. , (2024).
  32. Willard, A., Gabriel Chu, T. -M. The science and application of IPS e.Max dental ceramic. Kaohsiung J Med Sci. 34 (4), 238-242 (2018).
  33. Lawson, N. C., Bansal, R., Burgess, J. O. Wear, strength, modulus and hardness of CAD/CAM restorative materials. Dent Mater. 32 (11), e275-e283 (2016).
  34. Sonmez, N., et al. Evaluation of five CAD/CAM materials by microstructural characterization and mechanical tests: a comparative in vitro study. BMC Oral Health. 18 (1), 5(2018).
  35. Maeder, M., et al. Load-bearing capacities of ultra-thin occlusal veneers bonded to dentin. J Mech Behav Biomed Mater. 95, 165-171 (2019).
  36. Ioannidis, A., et al. Ultra-thin occlusal veneers bonded to enamel and made of ceramic or hybrid materials exhibit load-bearing capacities not different from conventional restorations. J Mech Behav Biomed Mater. 90, 433-440 (2019).
  37. Andrade, J. P., et al. Effect of different computer-aided design/computer-aided manufacturing (CAD/CAM) materials and thicknesses on the fracture resistance of occlusal veneers. Oper Dent. 43 (5), 539-548 (2018).
  38. Rees, J. S., Jacobsen, P. H. The elastic moduli of enamel and dentine. Clin Mater. 14 (1), 35-39 (1993).
  39. Schlichting, L. H., Maia, H. P., Baratieri, L. N., Magne, P. Novel-design ultra-thin CAD/CAM composite resin and ceramic occlusal veneers for the treatment of severe dental erosion. J Prosthet Dent. 105 (4), 217-226 (2011).
  40. Magne, P., Schlichting, L. H., Maia, H. P., Baratieri, L. N. In vitro fatigue resistance of CAD/CAM composite resin and ceramic posterior occlusal veneers. J Prosthet Dent. 104 (3), 149-157 (2010).
  41. Quinn, J. B., Quinn, G. D. A practical and systematic review of Weibull statistics for reporting strengths of dental materials. Dent Mater. 26 (2), 135-147 (2010).
  42. British Standards Institution. BS61649: Weibull analysis. , British Standards Institution. London. (2009).
  43. Sadighpour, L., Geramipanah, F., Raeesi, B. In vitro mechanical tests for modern dental ceramics. Front Dent. 3 (3), 143-152 (1970).
  44. Constantin, A. Human subject research: International and regional human rights standards. Health Hum Rights. 20 (2), 137-148 (2018).
  45. Zafar, M. S. Prosthodontic applications of polymethyl methacrylate (PMMA): An update. Polymers (Basel). 12 (10), 2299(2020).
  46. Dal Piva, A. O., Tribst, J. P., Borges, A. L., de Melo, R. M., Bottino, M. A. Influence of substrate design for in vitro mechanical testing. J Clin Exp Dent. 11 (2), e119-e125 (2019).
  47. Zhang, Y., Kim, J. W., Bhowmick, S., Thompson, V. P., Rekow, E. D. Competition of fracture mechanisms in monolithic dental ceramics: flat model systems. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 88 (2), 402-411 (2009).
  48. Corazza, P. H., Feitosa, S. A., Borges, A. L., Della Bona, A. Influence of convergence angle of tooth preparation on the fracture resistance of Y-TZP-based all-ceramic restorations. Dent Mater. 29 (3), 339-347 (2013).
  49. Omori, S., Komada, W., Yoshida, K., Miura, H. Effect of thickness of zirconia-ceramic crown frameworks on strength and fracture pattern. Dent Mater J. 32 (1), 189-194 (2013).
  50. Alammari, M. R., Abdelnabi, M. H., Swelem, A. A. Effect of total occlusal convergence on fit and fracture resistance of zirconia-reinforced lithium silicate crowns. Clin Cosmet Investig Dent. 11, 1-8 (2019).
  51. Schuyler, C. H. Freedom in centric. Dent Clin N Am. 13 (3), 681-686 (1969).
  52. Tiwari, B., Ladha, K., Lalit, A., Dwarakananda Naik, B. Occlusal concepts in full mouth rehabilitation: an overview. J Indian Prosthodont Soc. 14 (4), 344-351 (2014).
  53. Skjold, A., Schriwer, C., Gjerdet, N. R., Øilo, M. Fractographic analysis of 35 clinically fractured bi-layered and monolithic zirconia crowns. J Dent. 125, 104271(2022).
  54. Øilo, M., Gjerdet, N. R. Fractographic analyses of all-ceramic crowns: A study of 27 clinically fractured crowns. Dent Mater. 29 (6), e78-e84 (2013).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Quasistatic Mechanical TestingOcclusal VeneersCAD CAM RestorationsMilled Dentin AnalogFracture StrengthResin NanoceramicLithium DisilicateUniversal Testing MachineCompression TestingStereo Microscopy

Related Articles