Name: Restringimento della Dental composito in simulata cavità misurato con Digital Image Correlation (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-07-21T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 45 s
Description: Scopri la correlazione digitale delle immagini per analizzare il restringimento dei compositi dentali in cavità simulate. Questo metodo identifica le concentrazioni di deformazione che possono causare distacco, migliorando le tecniche di restauro.

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Questo studio è stato sostenuto dal Minnesota Dental Centro di Ricerca per Biomateriali e Biomeccanica (MDRCBB).

Nota: Tre resine composite dentali sono state studiate utilizzando le cavità di vetro: Z100, Z250 e LS, elencati nella Lista dei materiali. Tra questi, LS è noto per essere un composito di resina a basso restringimento con una contrazione volumetrica di circa 1,0%, molto inferiori a quelli di Z250 e Z100 (~ 2% e ~ 2,5%, rispettivamente) 18-19. Le attrezzature e altri materiali utilizzati in questo studio sono anche indicati in Materials List. 1. Modello Preparazione della cavità <ol><li> Tagliare una bacchetta di vetro cilindrico lungo 10 mm di diametro, in 10 mm barre corte lunghe utilizzando un disco diamantato a bassa velocità. </li><li> Tagliare un (MOD) cavità occlusale-distale mesiale (Figura 1) da 3 mm (larghezza) x 2 mm (profondità) in ciascun campione utilizzando un disco diamantato a bassa velocità adeguata. </li><li> Lucidare giù ogni campione cilindriche per creare una superficie piana perpendicolare alla lunghezza della cavità, con dimensioni come mostrato in Figura 1. La superficie piatta consente preciso foCUtilizzando e calibrazione delle immagini sul restauro. D&#39;ora in poi, si chiamerà la superficie di osservazione. </li><li> Preparare tre campioni per ciascuno dei tre materiali testati: Z100, Z250 e LS; vedi tabella materiali. </li></ol> 2. Cavità di riempimento con resina composita <ol><li> Applicare un sottile strato di ceramica Primer con una spazzola a silanizzata tutte le superfici della cavità di vetro. Questo permette l&#39;incollaggio tra le superfici di vetro e le resine composite. </li><li> Dopo circa 1 min, applicare uno strato sottile di adesivo. Usare il sistema LS LS adesivo per compositi e Adper Single Bond Plus per composito Z100 e Z250. </li><li> Curare l&#39;adesivo con un leggero indurimento e la durata (10-20 sec) in base alle istruzioni del produttore (tabella Materials). </li><li> Coprire tutte le superfici vetrate circondano il restauro con nastro nero tranne la superficie di osservazione, come mostrato nella Figura 2. Lo scopo è quello di evitare la fotopolimerizzazione raggiungere laresina composita attraverso il vetro trasparente circostante, cosa che non accade in denti veri. </li><li> Bulk-riempire la cavità con resina composita e raschiare la parte in eccesso per appiattire tutte le superfici. </li></ol> 3. Painting Surface <ol><li> Spruzzare un sottile strato di vernice bianca sulla superficie di osservazione, che ora comprende parte della resina composita. </li><li> Cospargere subito qualche nero polvere fine di carbone sulla vernice per creare macchioline ad alto contrasto. Le forme irregolari delle macchioline aiuterà il software DIC di identificarli e di seguire i loro movimenti. </li></ol> 4. Montaggio Campione, polimerizzazione, e fotografia <ol><li> Facendo riferimento alla Figura 2, posizionare un campione (E) nel supporto (C) e serrarlo con una vite (D). Quindi, posizionare il tutto al fine di una grande trave orizzontale. </li><li> Fissare una camera CCD e una luce LED giallo illuminazione sullo stesso fascio tale che si trovano ad affrontare la observatiosuperficie n. </li><li> Utilizzo di un supporto con morsetti regolabili, posizionare la luce polimerizzazione tale che la sua punta è di circa 1 mm sopra il campione. </li><li> Scatta una foto del campione per fornire l&#39;immagine di riferimento prima di curare. </li><li> Curare la resina composita per 20 sec. </li><li> Scattare un&#39;altra foto a 5 min dopo l&#39;indurimento. </li><li> Posizionare un blocco di calibrazione nella stessa posizione come la superficie di osservazione e scattare una foto. Il blocco di calibrazione contiene una serie di punti circolari con le dimensioni e la spaziatura nota con precisione. </li></ol> 5. Image Analysis con CID Software <ol><li> Importare le due foto scattate per ogni campione, uno prima e uno dopo l&#39;indurimento, nel software DIC. </li><li> Calibrare le dimensioni delle immagini e correggere la distorsione dell&#39;immagine utilizzando l&#39;immagine del blocco di calibrazione. . </li><li> Definire l&#39;area di interesse all&#39;interno della superficie di osservazione per l&#39;analisi. </li><li> Definire la dimensione delle finestre sottoinsieme quadrati come 64 x 64 pixel per laprima iterazione e 32 x 32 pixel per la seconda iterazione 20. Definire la sovrapposizione al 50%. </li><li> Correlare l&#39;immagine scattata dopo il trattamento l&#39;immagine di riferimento preso prima di curare per calcolare le distribuzioni di spostamento e deformazione con. </li></ol>

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

Gli autori dichiarano di non avere interessi finanziari in competizione.

L&#39;uso di cavità di vetro con la stessa forma e dimensioni per la misurazione della deformazione restringimento era di ridurre le variazioni dei risultati a causa di differenze di dimensioni, anatomia e proprietà del materiale di denti umani naturali. Inoltre, il vetro di silice fusa utilizzato in questo studio ha un modulo di Young simile allo smalto, rendendolo un materiale simulante adatto per denti naturali per quanto riguarda il comportamento meccanico 21-22. Sebbene in restauri dentali reali, la resi...

Resine composite sono ampiamente utilizzati in odontoiatria restaurativa a causa della loro estetica superiore e maneggevolezza. Tuttavia, nonostante sia legato ai tessuti dentali, la contrazione da polimerizzazione di compositi di resina rimane un problema clinico come stress da contrazione sviluppato può causare delaminazione all&#39;interfaccia dente-restauro 1 -2. Di conseguenza, i batteri possono invadere e risiedere in zone fallito e provocare carie secondarie. D&#39;altra parte, se il restauro è ben legata al dente, lo stress restringimento può provocare screpolature nei tessuti dentali. Uno di questi fallimenti comprometterà la durata della restaurazione dentale, che sarà sottoposto ad un elevato numero di cicli di carico termico e meccanico. Misurazione di tensione da polimerizzazione e lo stress è diventato così indispensabile per lo sviluppo e la valutazione delle resine composite dentali 3-4 </sup&gt;. Varie tecniche o metodi di misurazione sono stati sviluppati 5-11 con lo scopo principale di fornire una configurazione semplice per misurare il comportamento di ritiro dei materiali compositi di resina affidabile. Mentre le misurazioni che forniscono possono essere sufficienti per confrontare i comportamenti di ritiro di materiali diversi, non aiutano nella comprensione di come e dove stress da contrazione sviluppa in denti restaurati reali. In particolare, una questione di grande interesse è come le pareti della cavità limitano la contrazione dei compositi e porta alla creazione di stress da contrazione nei restauri dentali 12. Si noti che, per creare stress da contrazione, parte del ceppo contrazione del composito resina deve essere convertito in deformazione elastica a trazione. Sarebbe pertanto utile se questa componente del ceppo nel restauro può essere misurata. Recentemente, l&#39;intero campo di deformazione misurazione tecnica ottica, Digital Image Correlation (DIC), è stato applicato alla misurazione di shrinka liberoge di materiali compositi di resina, così come il flusso dei materiali in protesi dentali 13-15. L&#39;idea di base di DIC è seguire e correlare modelli visibili sulla superficie del campione da immagini sequenziali prelevati durante la sua deformazione per cui lo spostamento e campi di deformazione su quella superficie possono essere determinati. Misura tutto campo è uno dei principali vantaggi del metodo DIC, che è particolarmente utile in osservazione deformazione non uniforme e modelli di deformazione 13. In questo studio, DIC stato usato per scoprire i modelli di deformazione in restauri resina composita dentale, allo scopo di comprendere lo sviluppo di stress da contrazione e identificare siti potenziali per delaminazione. Questa informazione non è direttamente disponibile nelle opere citate sopra 14-15, che misura solo lo spostamento del restauro causa di polimerizzazione. La misurazione è stata condotta utilizzando modelli che hanno simulato denti con mesio-occlusale-distale (MOD) cavità dente come un tentativo di replicaTe lo stress o tensione nella protesi reali. Sebbene l&#39;uso di denti reale è più anatomicamente rappresentante, lo svantaggio di questo è le significative differenze intrinseche tra i denti di anatomia, proprietà meccaniche, grado di idratazione e difetti interni invisibili 14 che portano a grandi variazioni nei risultati. Per superare tale inconveniente, alcuni studi hanno cercato di standardizzare campioni denti, raggruppandoli in termini di dimensioni buccale 16 o sostituito i denti tutto con modelli di un materiale surrogato 17. Ad esempio, i modelli di alluminio aventi un modulo di Young simile allo smalto (69 e 83 GPa, rispettivamente) sono stati impiegati nella misurazione stress da contrazione, con il livello di stress da contrazione è indicata dalla cuspide deflessione 17. In questo studio, modelli di vetro di silice (cavità) sono stati utilizzati, invece, perché il materiale ha un modulo di Young simile (63 GPa) di smalto umano e, come è trasparenteent, ogni delaminazione o incrinatura dei campioni possono essere facilmente osservati.

<table><tbody><tr><td>Composito dentale Z100</td><td>3M ESPE</td><td>N362979</td><td>restringimento del volume ~ 2,5%, modulo di Young ~ 14 GPa</td></tr><tr><td>Composito dentale Z250</td><td>3M ESPE</td><td>N326080</td><td>restringimento del volume ~ 2,0%, modulo di Young ~ 11 GPa</td></tr><tr><td>Composito dentale LS</td><td>3M ESPE</td><td>N240313</td><td>restringimento del volume ~ 1%, modulo di Young ~ 10 GPa</td></tr><tr><td>Primer ceramico</td><td>3M ESPE</td><td>N167818</td><td>Rely X</td></tr><tr><td>LS System Adesivo</td><td>3M ESPE</td><td>N391675</td><td>Adesivo per compoiste LS</td></tr><tr><td>Adper Single Bond Plus</td><td>3M ESPE</td><td>501757</td><td>Adesivo per compoiste Z100 e Z250</td></tr><tr><td>Bacchetta di vetro</td><td>Corning Inc.</td><td>Pyrex 7740 borosilicato</td><td></td></tr><tr><td>Lampada polimerizzante</td><td>3M ESPE</td><td>Elipar S10</td><td></td></tr><tr><td>Vernice bianca&nbsp;</td>Gruppo <td></td><td>di prodotti Krylon</td><td>Interno/Esterno, Polvere di carbone bianco piatto</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich, Co.</td><td>BCBH6518V</td> Telecamera CCD <td>a carboni attivi Fluka</td></tr><tr><td>&nbsp;</td><td>Punto Grigio Ricerca, Inc.</td><td>Punta Grigio Gras-20S4C-C</td><td></td></tr></tbody></table>

restringimento della dental composito in simulata cavità misurato con digital image correlation

Shrinkage of Dental Composite in Simulated Cavity Measured with Digital Image Correlation

Polimerizzazione delle resine composite dentali può portare alla delaminazione ripristino o tessuti dente rotto nei denti compositi restaurato. Per capire dove e come tensione e stress da contrazione sviluppare in tali denti restaurati, Digital Image Correlation (DIC) è stato utilizzato per fornire una visione completa delle distribuzioni di spostamento e deformazione all&#39;interno restauri del modello che avevano subito polimerizzazione. I campioni con modello cavità erano fatte di canne di vetro cilindriche sia con diametro e la lunghezza è di 10 mm. Le dimensioni della cavità mesio-occlusale-distale (MOD) preparato in ciascun campione misurato 3 mm e 2 mm di larghezza e profondità rispettivamente. Dopo aver riempito la cavità con resina composita, la superficie sotto osservazione è stato spruzzato con un primo strato sottile di vernice bianca e allora bene carbone polvere nera per creare macchiettature alto contrasto. Foto di quella superficie sono state poi prese prima cura e 5 minuti dopo. FiNally, le due immagini sono stati correlati utilizzando il software DIC per calcolare le distribuzioni di spostamento e deformazione. La resina composita ridotta orizzontalmente verso il fondo della cavità, con la parte centrale superiore del restauro avente il più grande spostamento verso il basso. Allo stesso tempo, si restringe orizzontalmente verso la linea mediana verticale. Contrazione del composito allungato il materiale nelle vicinanze dell&#39;interfaccia &quot;dente-restauro&quot;, con conseguente deviazioni cuspidali e ceppi ad alta resistenza di tutto il restauro. Materiale vicino alle pareti della cavità o piano aveva ceppi diretti soprattutto nelle direzioni perpendicolari alle interfacce. Sommatoria dei due componenti scalo deformazione mostrato una distribuzione relativamente uniforme intorno il restauro e la sua grandezza pari a circa al ceppo ritiro volumetrico del materiale.

Tre campioni sono stati saggiati per ciascun materiale. Dopo ogni test, il campione è stato esaminato da occhi o, se necessario, utilizzando un microscopio. È stata trovata alcuna apparente delaminazione all&#39;interfaccia &quot;dente-restauro&quot; o di cracking. La risoluzione delle immagini era 1.600 x 1.180 pixel con una dimensione di pixel di 5,8 mm. Con una dimensione di finestra sottoinsieme di 32 pixel, la risoluzione spaziale delle distribuzioni di spostamento era circa 186 mm. </p...

Per capire lo sviluppo territoriale dello stress da polimerizzazione nei restauri resina composita dentale, Digital Image Correlation è stato utilizzato per fornire a tutto campo la misura dello spostamento / deformazione del modello cavità vetro restaurate correlando le immagini del restauro prese prima e dopo la polimerizzazione.

Restringimento della Dental composito in simulata cavità misurato con Digital Image Correlation

Polymerization shrinkage of dental resin composites can lead to restoration debonding or cracked tooth tissues in composite-restored teeth. In order to ...

L'obiettivo generale di questa procedura è utilizzare la correlazione digitale delle immagini per rivelare la distribuzione della deformazione da ritiro in una cavità dentale modello ripristinata con composito in resina durante la polimerizzazione. Ciò si ottiene innanzitutto creando un dente modello con una cavità otturata e una superficie adatta alle osservazioni necessarie. Il secondo passaggio consiste nel creare un pattern a macchie sulla superficie del campione in osservazione, in modo da poter rilevare la sua deformazione mediante acquisizione di immagini.Successivamente, acquisire immagini della superficie maculata prima e dopo la polimerizzazione del composito in resina, insieme alle immagini per la calibrazione. L'ultimo passaggio consiste nel determinare la deformazione del campione del modello dentale confrontando le immagini acquisite prima e dopo la polimerizzazione. Applicando i principi della correlazione d'immagine, si possono ottenere risultati che mostrano le aree di concentrazione della deformazione in cui potrebbe verificarsi il distacco del composito in resina dalla superficie del dente.Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti, come l'estensimetria, è che la DIC può fornire immagini visive della distribuzione della deformazione su tutta la superficie osservata. Questo metodo può aiutare a rispondere a domande fondamentali nello sviluppo di resine per restauri dentali, come il livello di ritiro e le sollecitazioni indotte dal processo di polimerizzazione. A dimostrare la procedura sarà Ian Huxford, un ricercatore junior del mio laboratorio. Come primo passo, creare modelli di dente.I modelli dentari in vetro Sica partono da un'asta cilindrica lunga in vetro. Di dieci millimetri di diametro, utilizzare una sega diamantata a bassa velocità per tagliare l'asta in cilindri lunghi dieci millimetri. Una volta che i cilindri hanno la lunghezza corretta, come mostrato qui, regolare la sega per praticare una scanalatura larga tre millimetri e profonda due millimetri su una delle estremità di ciascun cilindro, creando così una cavità mesiale-occlusale-distale.Successivamente, le estremità del cilindro vengono rifinite con una lucidatura della cavità, creando una superficie piana perpendicolare alla lunghezza della cavità. Questa superficie di osservazione permetterà la messa a fuoco e la calibrazione dell'immagine del restauro. Il passaggio successivo consiste nel riempire le cavità.Dopo aver pulito una cavità, preparare un pennello e un primer ceramico. Utilizzare il pennello per applicare uno strato sottile di primer ceramico sugli occhi silenziosi. Su tutte le superfici in vetro della cavità e consentire l'adesione con i compositi in resina.Dopo circa un minuto, applicare uno strato sottile di adesivo appropriato per il composito in resina. Utilizzare una lampada fotopolimerizzante e seguire le istruzioni del produttore per polimerizzare l'adesivo. Dopo circa 10-20 secondi, procedere coprendo tutte le superfici di vetro, eccetto la superficie di osservazione, con del nastro nero.Questo impedirà alla luce di polimerizzazione di raggiungere i compositi in resina da percorsi irrealistici. La cavità è ora pronta per essere riempita in blocco. Riempire ogni cavità con composito in resina.Rimuovere ogni eccesso in modo che tutte le superfici siano piane. Per i passaggi successivi, procurarsi una vernice bianca che possa essere spruzzata e reperire della polvere di carbone. Iniziare con la vernice.Applicare uno strato sottile di vernice bianca sulla superficie di osservazione, che ora include un composito in resina. Cospargere immediatamente una parte della polvere di carbone sulla vernice per creare macchie ad alto contrasto che possono essere rilevate mediante software. La polvere di carbone deve essere distribuita in modo sottile e uniforme sulla superficie di osservazione.L'esperimento verrà condotto utilizzando una piattaforma prefabbricata dotata di un porta-campioni e di una grande trave orizzontale. Una telecamera CCD e una sorgente luminosa sono montate sulla trave in modo da essere rivolte verso la posizione del porta-campioni, che può essere fissato a un'estremità. Per iniziare il montaggio del campione, preparare il porta-campioni.Posizionare il campione del modello di cavità nel supporto. Successivamente, stringere la vite per fissarlo. Poi, montare il supporto all'estremità della trave orizzontale.La superficie di osservazione del campione deve essere rivolta verso l'obiettivo della telecamera; accendere la luce e posizionarla in modo da ridurre i riflessi sulla superficie della resina. Utilizzare ora un supporto con morsetti regolabili per posizionare una lampada di polimerizzazione sopra il modello del dente. La punta della lampada di polimerizzazione deve trovarsi a circa un millimetro sopra il campione, una volta che tutto è stato posizionato correttamente.Utilizzare la fotocamera CCD per acquisire un'immagine di riferimento del campione prima della polimerizzazione. Quindi accendere la lampada per polimerizzare il composito resinoso per 20 secondi. Dopo aver spento la lampada, attendere cinque minuti ed acquisire un'altra immagine del campione per la calibrazione.Procurarsi un blocco di calibrazione. Il blocco presenta elementi di dimensioni e spaziatura note. Rimuovere il campione e posizionare questo blocco nella stessa posizione della superficie di osservazione.Scattare un'immagine del blocco. L'analisi del campione verrà eseguita mediante software di correlazione di immagini digitali. Caricare le immagini prima e dopo la polimerizzazione e registrarle utilizzando i dati di calibrazione.Successivamente, definire un'area di interesse sull'immagine della superficie di osservazione. Definire le dimensioni delle finestre a sottoinsieme quadrato per ciascuna delle due iterazioni. Utilizzare una dimensione maggiore di 64 per 64 pixel.Per la prima iterazione, scegliere una dimensione più piccola di 32 per 32 pixel; per la seconda iterazione, definire l'overlap tra le finestre di sottoinsiemi adiacenti come 50%. Correlare l'immagine acquisita dopo la polimerizzazione con un'immagine di riferimento acquisita prima della polimerizzazione, al fine di calcolare le distribuzioni di spostamento e deformazione. Questo è un grafico tipico dei vettori di spostamento di un ripristino polimerizzato realizzato con Z due 50. Il grafico è rappresentativo di tutte le resine utilizzate.Le frecce indicano la direzione di uno spostamento, e i colori indicano l'ampiezza come mostrato a destra. Il composito in resina si è ritirato nella parte inferiore della cavità con lo spostamento verso il basso maggiore nella porzione superiore centrale. Allo stesso tempo, il composito in resina si è contratto orizzontalmente verso la linea mediana verticale, che presenta uno spostamento nullo.Le concentrazioni di deformazione tensile orizzontali indicate in rosso si trovano lungo le due superfici verticali di restauro del dente. Deformazioni maggiori di contrazione orizzontale, indicate da tonalità più blu, sono visibili adiacenti alle pareti laterali verticali e nella parte superiore del restauro. Questa rappresentazione della deformazione di contrazione verticale mostra che essa aumenta gradualmente con la profondità della cavità, mentre la deformazione tensile verticale è osservabile sulla superficie inferiore.Quando le due componenti della deformazione vengono sommate, indicata come deformazione diretta totale media nel piano, si osserva una distribuzione relativamente uniforme della deformazione di contrazione all'interno dell'area di ripristino. La misurazione della deformazione diretta totale media nel piano dei tre compositi resinosi lungo la stessa linea orizzontale attraverso i campioni ha prodotto queste curve. Il composito LS ha prodotto la deformazione di contrazione nel piano più bassa, seguita da Z due 50 e poi da Z 100.I tre materiali hanno mostrato concentrazioni di deformazione a trazione simili di circa l'1% in corrispondenza delle interfacce. Nel tentativo di eseguire questa procedura, è molto importante ricordarsi di creare la superficie di osservazione con un buon pattern di macchie e di calibrarne le dimensioni. Dopo aver visto questo video, si dovrebbe avere una buona comprensione di come utilizzare la correlazione digitale di immagini per esaminare la distribuzione della deformazione da ritiro nel dente ripristinato con composito in resina quando viene fotopolimerizzato.

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