פותחה בדיקת עומס לשבר קוואזיסטטית עם כדור נירוסטה לא קבוע כדי לקבוע את חוזק השבר של שחזורי תכנון וייצור זעיר פולשניים אחוריים בעזרת מחשב המודבקים לחומרים אנלוגיים של דנטין. בדיקה זו מדגימה את משטר ההעמסה האופייני האחראי לשבר של שיקום שיניים.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
פותחה בדיקת עומס לשבר קוואזיסטטית עם כדור נירוסטה לא קבוע כדי לקבוע את חוזק השבר של שחזורי תכנון וייצור זעיר פולשניים אחוריים בעזרת מחשב המודבקים לחומרים אנלוגיים של דנטין. בדיקה זו מדגימה את משטר ההעמסה האופייני האחראי לשבר של שיקום שיניים.
תחת משטרי הטיפול הזעיר פולשניים הנוכחיים, הכנת שיניים קלה ושיקום קרמי ביומימטי דק יותר משמשים לשימור החיוניות, האסתטיקה והתפקוד של השן המשוחזרת. עיצוב חדש בעזרת מחשב וייצור בעזרת מחשב (CAD/CAM) חומר דמוי קרמיקה זמינים כעת. כדי להבטיח אריכות ימים, רופא שיניים חייב להכיר את החוזק המכני של המוצר החדש שהושק בהשוואה לקרמיקה השבירה יחסית של מטריצת זכוכית. יתר על כן, תחליף שן קודם לחקירת מעבדה, במיוחד לאחר המגיפה, ונדרשת תמיכה ראייתית נוספת ליישומו.
מחקר זה פיתח פרוטוקול מעבדה לבדיקת עומס לשבר מונוטוני לקביעת חוזק השבר של ציפוי סגירה CAD/CAM בעובי 1 מ"מ. תבניות מאסטר נטחנו מרבד פיברגלס בלחץ גבוה, בעל מודול אלסטי וחוזק קשר דומים לדנטין מיובש. הם הותקנו לתוך מכסי קצה פוליוויניל כלוריד (PVC) עם שרף אפוקסי לריפוי קר. ציפויים אוקלוזליים, הנקראים גם שחזורי שולחן, נטחנו מליתיום דיסיליקט (LD) ובלוקים ננו-קרמיים של שרף (RNC) והוצמדו למות מאסטר מוכנים באמצעות מלט שרף דבק כפול. הם הורשו להתרפא לחלוטין על ידי אחסון במים מזוקקים למשך 48 שעות בטמפרטורה של 37 מעלות צלזיוס.
לאחר מכן כל הדגימות הונחו במכונת בדיקה אוניברסלית והועמסו באמצעות כדור נירוסטה לא קבוע בקוטר 5.5 מ"מ המאפשר תנועה רוחבית כפי שהיה מתרחש כנגד השיניים האנטגוניסטיות. הדחיסה הופעלה בקצב של 1 מ"מ לדקה, ונוצר גרף תזוזה של עומס. יכולת נשיאת העומס המקסימלית הממוצעת של שחזורים בקבוצת RNC (3,212.80 ± 558.67 N) הייתה גבוהה משמעותית מאשר בקבוצת LD (2727.10 ± 472.41 N) (p < 0.05). לא נמצא פירוק במהלך הבדיקה. לשני חומרי ה-CAD/CAM עשויה להיות התפלגות פגמים דומה. באתר הטעינה נמצא סדק חרוט הרץ, ואילו סדקים רדיאליים המתפשטים ממשטח המלט נמצאו סמוך לשוליים בשתי הקבוצות.
שחזורים ללא מתכת מועדפים כיום מאוד בשיניים קדמיות ואחוריות בשל המאפיינים האופטיים המצוינים שלהם ותאימות ביולוגית1. עם זאת, החיסרון העיקרי של חומרים כאלה הוא רגישותם לשבר2. רוב הקרמיקה פגיעה לסדקים הנוצרים על ידי מתחי מתיחה, אפילו במתח נמוך3. שברים של תותבות קרמיקה דנטליות מתפתחים בדרך כלל מצמיחה איטית של סדקים רדיאליים עקב חשיפה ארוכת טווח למתחי המתיחה הנוצרים במהלך הלעיסה4. חולשותיהם מסלימות עם פגמים או פגמים מהותיים בתוך החומרים ופגמים חיצוניים מייצור ועיבוד לאחר5. ניתן להשיג ולהשוות חוזק כיפוף, היכולת לעמוד במתח מתיחה, של חומרי CAD/CAM דנטליים באמצעות בדיקות סטנדרטיות כגון בדיקות חד-ציריות (כיפוף 3 נקודות או 4 נקודות) ובדיקות כיפוף דו-ציריות (כדור על טבעת, טבעת על טבעת ובוכנה על שלושה כדורים). בינתיים, קשיחות השבר, היכולת של חומר להתנגד לצמיחת סדקים, יכולה להיגזר מקורת חריץ חד פיפיות ומבדיקת כניסה. עם זאת, בדיקות אלה אינן יכולות לחזות ולייצג לחלוטין את התנהגות התותבות המלטות עם תצורות אנטומיות שונות6. בדיקות מכניות מונוטוניות או דינמיות אחרות הוכנסו כדי להצדיק את ביצועיהם בהיבטים קליניים שונים 7,8.
מבחן עומס לשבר או "ריסוק הכתר" שימש רבות ברפואת שיניים כדי לחקור ולהשוות את החוזקות של שחזורי קרמיקה עם גיאומטריות מורכבות 9,10. דחיסה חד-צירית מונוטונית מופעלת באופן קוואזיסטטי על השחזורים בכיוון אנכי או רוחבי עד שמתרחש שבר קטסטרופלי. ניתן לקבוע את חוזק השבר של החומר מכוח הטעינה המרבי, ואילו את מצבי השבר, כולל אתר וכיוון הסדק/ים, ניתן לבחון במיקרוסקופ. שיקום טוב אמור להיות מסוגל לעמוד הן במתח דחיסה והן במתח מתיחה מכוח הנשיכה המרבי מרצון, כוח הלעיסה הגבוה ביותר שנוצר על ידי שרירי הרמת הלסת בהשפעת ביומכניקה של הגולגולת ומסלול הרפלקס11,12, שיכול להיות עד 900 N בשיניים האחוריות3. יתר על כן, ברוקסיזם יכול להגדיל את הכוח באופן לא רצוני ל-1,200 N באותו אזור13. בנוסף לתכונות החומר (כלומר, מודול אלסטי), גיאומטריות, עוביים, מלט דבק והתפלגות פגמים משפיעים על חוזק כל תותבת14. עם זאת, הועלו טיעונים לגבי הרלוונטיות הקלינית של בדיקות כאלה בשל הכוחות הגבוהים הלא קליניים ומנגנוני הכשל שאינם שונים ממצבים קליניים 6,14. מבחן עמידות לעייפות הכולל ניתוח מתח צעד ומצב תוך-אוראלי עשוי להיות גישה מציאותית יותר לחיזוי אורך החיים של שחזורי שיניים7. עם זאת, העומס לשבר הוא עדיין בדיקה חוץ גופית מהירה, פשוטה וניתנת לחזרה כדי להשוות את החוזקות של חומרי קרמיקה חדשים של CAD/CAM שהושקו לשוק שבו נתוני היצרן עשויים שלא להיות אמינים 15,16,17. התוצאה עשויה לשקף את הסבילות של התותבת לכוחות קיצוניים מפעילויות תפקודיות ומצבים קליניים בלתי צפויים כמו נשיכה של זרעים קשים או חצץ, מה שגורם גם לכשל בתותבות שיניים 18,19,20,21.
עם השימוש ההולך וגובר בהם לשיקום שיניים אחוריות, הביצועים המכניים של ציפוי סגירה העשויים מחומרי CAD/CAM כרסומים ומודפסים נחקרו בהיבטים שונים, כולל סוגי חומרים, עיצובים תותבים, תכנון הכנת שיניים, עוביים, טיפולי שטח, הדבקת דבק ומערכת מלט22,23. עם זאת, הנתונים עדיין מוגבלים, וחומרי הבדיקה הם מקרמיקה מטריצת זכוכית וחומרים מרוכבים CAD/CAM קונבנציונליים. חומר היברידי חלופי, ננו-קרמיקה שרף, זמין כעת. הוא טוען שהוא משלב את החוזק של חומרי מילוי ננו-קרמיים וגמישות ממטריצת שרף, שעשויה להתאים לשיקום דק וזעיר פולשני. עם זאת, הביצועים המכניים שלו, במיוחד באזור הטוחנת, דורשים ראיות תומכות נוספות להשלכות קליניות.
עד כה, לחוקרים לא היו חומרים שיכולים להחליף שיניים טבעיות בבדיקות מעבדה. לרבד פיברגלס בלחץ גבוה (איגוד יצרני החשמל הלאומי; NEMA כיתה G10) עם השם המסחרי Garolite הוצע כחומר אנלוגי דנטין לבדיקה מכנית של קרמיקה דנטלית מאז 201014. זהו חומר מרוכב תרמוסטי המורכב מרב שכבות של פיברגלס ספוג בשרף אפוקסי בלחץ גבוה. הוא יכול לעמוד בתנאי לחץ גבוהים עם תכונות אלסטיות דומות, התנהגות עייפות וחוזק קשר דבק כמו דנטיןמיובש 14,24. הוא מספק יתרונות על פני שיניים טבעיות בכל הנוגע להכנת דגימות, סטנדרטיזציה ואישור אתי, עם חיסכון בזמן עקב חששות בטיחות ביולוגית מופחתים24. ניתן לבצע טיפול פני השטח על ידי תחריט עם 5% או 10% חומצה הידרופלואורית מ-60 שניות עד 90 שניות ומריחת חומר צימוד סילאן14,24. עם זאת, מחקרים על תותבות מלט עם חומר זה מוגבלים, ומהימנות הראיות הקיימות עדיין מוטלת בספק 24,25.
במחקר זה פותח פרוטוקול מעבדה לבדיקת עומס לשבר מונוטוני של ציפוי סגירה בעובי 1 מ"מ המודבק למות המאסטר שנטחנו מחומר אנלוגי דנטין כנגד כדור נירוסטה לא קבוע. יכולות נשיאת העומס המקסימליות של שני חומרי CAD/CAM דנטליים: ליתיום דיסיליקט (LD) - IPS e.max CAD ושרף ננו-קרמי (RNC) - Lava Ultimate, עם n = 15 לקבוצה, כומתו והושוו סטטיסטית באמצעות מבחן t עצמאי של שתי דגימות וניתוח סטטיסטי של Weibull. דפוסי השבר נחקרו גם תחת סטריאומיקרוסקופיה אופטית ומיקרוסקופ אלקטרונים סורק. השערת המחקר הייתה שזו שיטה מתאימה למידול כישלון של ציפוי סגירה ביישומים קליניים. השערת האפס הסטטיסטית הייתה שלא אמור להיות הבדל ביכולות נשיאת העומס המקסימליות בין ציפוי הסגר העשוי משני החומרים.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
1. ייצור אנלוגי של שיניים
2. הרכבה
3. ייצור פורניר סגירה
4. מליטה ומלט
5. בדיקה מכנית קוואזיסטטית
6. ניתוח סטטיסטי
7. ניתוח פרקטוגרפי
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
חישוב גודל המדגם בוצע באמצעות התוכנה המוזכרת, שיצרה גודל אפקט של 0.39 והציעה גודל מדגם מינימלי של n = 13 לקבוצה. עם זאת, גודל מדגם של n = 15 נבחר במחקר זה כדי לזהות את ההבדל של 5%. השערת האפס נדחתה. למרות חוזק כיפוף גדול יותר, הערכים הממוצעים של כוח הטעינה המרבי של ציפוי הסגר בעובי 1 מ"מ (n = 15 לקבוצה) המיוצרים מקבוצת LD (ליתיום דיסיליקט: 2,727.10 ± 472.41 N) היו נמוכים משמעותית מאלו של קבוצת RNC (ננו-קרמיקה שרף: 3,212.80 ± 558.67 N) (p < 0.05). פרמטר קנה המידה או חוזק האופייני (σ) של LD כאשר ההסתברות לכישלון היא 63....
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
בשנים האחרונות, ציפוי סגר זעיר פולשני זוכה לתשומת לב הולכת וגוברת ברפואת שיניים משקמת עכשווית. שחזורים אלה מיוצרים בדרך כלל מחומרים מונוליטיים של מטריצת זכוכית CAD/CAM, קרמיקה, פולי-קריסטל והיברידית26. הכנת שיניים שמרנית, קלות הגישה והנראות במהלך הכנת השן, לקיחת רושם וצמנטציה, ושימור החניכיים השוליות קודמו כיתרונות26,27. ההנחיות הנוכחיות ממליצות על עובי של 1.5-2.0 מ"מ בקצה התומך ובפוסה המרכזית כדי להבטיח ע...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים להצהיר עליהם.
מחקר זה קיבל מימון מהפקולטה לרפואת שיניים, אוניברסיטת מהידול, בנגקוק, תאילנד. המחברים מודים לד"ר אריקה די פדריקו מבית הספר להנדסה ומדעי החומרים ולד"ר תומאס קלי מבית הספר לגיאוגרפיה באוניברסיטת קווין מרי בלונדון על התשומות הטכניות וההדרכה המקצועית שלהם בעבודה זו.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| הדפסת תלת מימד (SLA) | Formlabs, סומרוויל, מסצ'וסטס, ארה"ב | Form3+ | |
| 3Shape Dental Designer תוכנת CAD | 3Shape A/S, קופנהגן, דנמרק | תוכנת CAD לאנלוגי שיניים וציפויים | |
| 5% חומצה הידרופלואורית | Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein | IPS ג'ל תחריט קרמי | |
| אבקת אלומינה Ronvig | Dental Mfg. A/S, דאוגארד, דנמרק | ||
| Bluehill תוכנת בדיקת חומרים אוניברסלית | Instron מערכות בדיקה מכניות, נורווד, מסצ'וסטס, ארה"ב | ||
| תוכנת CamLabLite | Bresser בריטניה בע"מ, קנט, בריטניה | תוכנת סטריאומיקרוסקופיה | |
| שרף אפוקסי בעל צמיגות נמוכה לריפוי קר | Struers SAS, Champigny-sur-Marne, צרפת | ||
| צמנט שרף לריפוי כפול | 3M, סנט פול, מינסוטה, ארה"ב | מלט שרף דבק אולטימטיבי | |
| ToupTek Photonics Co., Ltd., האנגג'ואו, סין | |||
| דיסקי למינציה פיברגלס בלחץ גבוה (ז10) | PAR Group Ltd, לנקשייר, בריטניה | ||
| IPS e.max CAD | Ivoclar Vivadent, Schaan, ליכטנשטיין | YB54G9/605330 | שקיפות נמוכה, A3, C14 |
| סורק מעבדה | 3Shape A/S, קופנהגן, דנמרק | D900L | |
| Lava Ultimate | 3M ESPE, סנט פול, מינסוטה, ארה"ב | 9541467/3314A3-LT | שקיפות נמוכה, A3, 14L |
| דיודה פולטת אור (LED) אור ריפוי | מכשיר רפואי נקר, גווילין, מכונת | ||
| VHF camfacture AG, Amnnerbuch, גרמניה | VHF S2 | ||
| Minitab 18 | Minitab Inc, סטייט קולג', פנסילבניה, ארה"ב | ||
| nQuery Advisor גרסה 9.2.10 | פתרונות סטטיסטיים בע"מ, קליפורניה, ארה"ב | תוכנה סטטיסטית | |
| פוליוויניל כלוריד מכסה קצה | חנות צינורות פלסטיק בע"מ, סטירלינג, בריטניה | 25 מ"מ X 21.5 מ"מ; | |
| מיקרוסקופ אלקטרונים סורק | Tescan, ברנו, צ'כיה | סוכן צימוד Tescan Vega | |
| Silane | 3M, סנט פול, מינסוטה, ארה"ב | RelyX Ceramic Primer | |
| Autodesk Inventor Professional 2024 | Autodesk, סן פרנסיסקו, קליפורניה, ארה"ב | תוכנת CAD לג'יג | |
| ציפוי ואקום מקרטע | Quorum, מזרח סאסקס, בריטניה | MiniQS Sputter Coater | |
| Stata18 | StataCorp LLC, קולג' סטיישן, טקסס, ארה"ב | ||
| סטריאומיקרוסקופ | Carl Zeiss AG, Oberkoche, גרמניה | Zeiss Stemi 508 | |
| טיפודונט לטוחנת ראשונה | Frasaco GmbH, Tettnang, גרמניה | ANA-4 Z3RN-36 | |
| חומר מליטה שיניים אוניברסלי | 3M, סנט פול, מינסוטה, ארה"ב | סקוץ' בונד דבק אוניברסלי | |
| מכונת בדיקה אוניברסלית | Instron Mechanical Testing Systems, נורווד, MA, ארה"ב | Intron 5900-84 |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.