Efterligne og måle okklusale Erosive tand slid med "gnid & Roll" og ikke-kontakt Profilometry
Summary
Gnid & Roll kan efterligne den tygge cyklus, giver mulighed for variation af tygge kraft, glidende afstanden, tygge hastighed, antallet af cyklusser og frekvens, og med en kombination af erosive og slibende udfordringer kan resultere i en kompleks simulering af mundtlige aldring.
Abstract
Tygge, drikke og lejlighedsvis tandslibning vil resultere i fysiologiske tand slid i løbet af en levetid. Ekstreme udfordringer, såsom Bruksisme eller sædvanlige tygge på fremmedlegemer, kan føre til overdreven slid. For nylig, erosion i accelererende mekaniske tand slid rolle er blevet anerkendt, men samspillet mellem kemisk og mekanisk slid processer ikke er blevet grundigt undersøgt. Vores laboratorium for nylig indført en roman mundtlige slid Simuleringsenhed, gnide & Roll, der gør det muligt for brugeren at udføre slid og lastning undersøgelser separat eller samtidig i en erosive og/eller slibende miljø. Dette manuskript beskriver en anvendelse af enheden: kombineret mekaniske og erosive lastning af uddraget menneskelige (pre) kindtænder i en simuleret tygge bevægelse, med en kontrolleret anvendelse af kraft, hastighed, væske, og tid og anvendelse af ikke-kontakt profilometry i visualisering og måle den resulterende slid mønster. Den okklusale morfologi, der blev oprettet i forsøget med den højeste belastning er meget lig den kliniske præsentation af erosive slid.
Introduction
Mundhulen kan betragtes som en barske miljø: fugt, temperaturændringer på grund af varme og kolde fødeindtagelse og mekanisk belastning med nogle af de stærkeste muskler i den menneskelige krop. Tænder, er dog yderst udstyret til at klare disse udfordringer. Emaljen er meget hård, og dentin nedenunder forhindrer, at den relativt sprøde emalje briste. Den mineralske komponent af både materialer, hydroxyapatit er af meget lav opløselighed og i ligevægt med den overmættet spyt. Tygge, drikke, og lejlighedsvis tandslibning vil resultere i fysiologiske tand slid under en levetid1,2,3. Ekstreme udfordringer, såsom Bruksisme eller sædvanlige tygge på fremmedlegemer, kan føre til overdreven slid. For nylig, erosion i accelererende mekaniske tand slid rolle er blevet anerkendt. Tand erosion er blevet grundigt undersøgt i vitro, men de anvendte modeller har generelt været simpel, og mekaniske faktorer er stort set blevet ignoreret. Den kliniske samspillet mellem kemisk og mekanisk slid processer er derfor ikke fuldt ud forstået4.
Mange i vitro erosion og erosive slid studier har anvendt simple syre immersion af flad poleret emalje eller dentine prøver, ved hjælp af hårdhed tab eller profilometry som måling tilgang5. Indførelsen af en slibende komponent har normalt involveret tand børstning handling, eller nogle gange tungen eller emalje nippet glidende kontakter6. Sådanne undersøgelser har vist at emalje erosion resultater i en blødgjort overflade lag, som er let slibes. Flade overflader er normalt nødvendige, fordi enheden mekanisk belastning ikke kan håndtere ujævne overflader, og måleteknikker for ujævne overflader er også mere komplicerede. Dog mest erosive tand slid i unge ses på okklusale cusps, og slid af tygge mad forventes at være den mest relevante mekaniske faktor i okklusale erosive slid. Den ideelle mundtlige slid maskine, der efterligner den mundtlige miljø i alle detaljer findes ikke, og de fleste in vitro- modeller ikke vil tillade for naturlige okklusale flader af tænderne til at være enten udsatte eller målte7,8.
Vores laboratorium for nylig indført en roman enhed, som opfylder mange af Heintze’s7 specifikationer og tolerancer for mundtlige slid simuleringsmodeller, og som gør det muligt for brugeren at udføre undersøgelser af slid og lastning separat eller samtidig i en erosive og/eller slibende miljø. Den nye enhed (Rub & Roll) består af en omrøring maskine og en beholder (figur 1a). I beholderen, kan der monteres en cylinder med prøver. Mellem cylinderen og den indre væg af beholderen, en af flere stænger er placeret (figur 1b). Ved at starte den omrøring motor, roterer stangen over modellerne i cylinderen (figur 1 c). Ved hjælp af shims, kan forskellige styrker anvendes på enhederne. En omfattende beskrivelse af design henviser konstruktion, drift mekanisme og funktioner i enheden til papir introducerer og diskuterer enhed9. Enheden er robuste, ikke er teknisk krævende, og kan anvende belastninger på 32 enheder samtidig. Antagonist kraft er på vej over modellen overflade samtidig med at glatte, kontinuerlig kontakt, der kan sammenlignes med normale tygge10. Præsenterer her vi en ansøgning til model erosive slid i de okklusale flader af naturlige tænder, og vi viser den kliniske relevans og alsidighed af metoden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Programmet præsenteres her giver et godt indtryk af den kliniske relevans af gnide & Roll. Den okklusale morfologi, der blev oprettet i forsøget med den højeste belastning er meget lig den kliniske præsentation af erosive tand slid (figur 5)11,12.
Alsidigheden af sæt op ligger først og fremmest med de løsninger, der anvendes. I den enkleste model, kan vand anvendes. Indlæsning af prøver i et vand …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne har ingen anerkendelser.
Materials
| Low speed handpiece | KAVO, Leutkirch imm Allgau, Germany | Dental equipment | |
| Brush for handpiece | KAVO, Leutkirch imm Allgau, Germany | Dental equipment | |
| Pumish | Dental equipment | ||
| Human third molars | |||
| Impression compound green | Kerr, Bioggio, Switzerland | Art.nr. 00444 | |
| Microscope slide | Menzel, Braunschweig, Germany | 76 x 26 mm | |
| Autoplast Cold curing denture base material | Candulor, Wangen, Switzerland | ||
| Silicone mold with inside dimensions of 12 x 15 x 27.5 | 3M Espe Neuss, Germany | Express STD | |
| Pressure vessel | Al Dente, Meckenbeuren, Germany | 581-009-024/25 | |
| Milling cutter ø16mm | Format, Germany | HSSCo8 nr. 21691600 | |
| Milling machine | Weiss Machine Tools | WMD 20 LV | |
| Rub&Roll | UMCN , Nijmegen The Netherlands | Technical workshop | |
| Rub&Roll container | UMCN , Nijmegen The Netherlands | Technical workshop | |
| Rub&Roll cylinder sample holder | UMCN , Nijmegen The Netherlands | Technical workshop | |
| Rub&Roll motor | UMCN , Nijmegen The Netherlands | Technical workshop | |
| Shim: Silicone plate massive 1 mm/ 1,5mm, 60 ± 5° Shore A, red | Peter van den Berg afdichtingstechniek, Barendrecht | ||
| Lactid acid extra pure 88% | Boom, The Netherlands | CAS nummer: 79-33-4 | |
| Calcium Chloride dihydrate CaCL2 .2H2O | Merck, Darmstadt, Germany | CAS nummer: 10043-52-4 | |
| Pottassium dihydrogen Phosphate KH2PO4 | Merck, Darmstadt, Germany | CAS nummer: 7778-77-0 | |
| Chloramine T (sodium salt) trihydrate for synthesis CH3C6H4SO2NClNa·3H2O | Merck, Darmstadt, Germany | CAS nummer: 7080-50-4 | |
| Natriumfluoride standard solution 1000mg/L F Certipur | Merck, Darmstadt, Germany | CAS nummer: 7681-49-4 | |
| Deionized water | |||
| Kaliumhydroxide, pellets EMSURE analytical reagent KOH | Merck, Darmstadt, Germany | CAS nummer: 1310-58-3 | |
| PVC tube(Hardness73 Shore A)outer diameter 14mm inner diameter 10mm | DEUTSCH & NEUMANN, Germany | Art.nr. 3501014 | |
| Insert of a stainless steel 316 (Hardness 130–150 HB) diameter 9mm | UMCN , Nijmegen The Netherlands | Technical workshop | |
| pH glass electrode | WTW, Weilheim, Germany | Sentix 61 103640 | |
| Non contact Profilometer Proscan 2100 | Scantron Industrial Products Ltd, Taunton, UK | http://www.scantronltd.co.uk | |
| Software version Proscan 2100 2.1.1.15A+ Sensor S29 / 10-10000 microns | Scantron Industrial Products Ltd, Taunton, UK | ||
| Software version Proform | Scantron Industrial Products Ltd, Taunton, UK | ||
| Stereomicroscope Leica | www.leica-microsystems.com | M50 | |
| Photocamera Canon | Canon Japan | EOS 50D | |
| Syringe | BD Plastipak, Spain | 20 ml. | |
| Hotplate | Schott instruments Mainz | SLK1 | |
| Silone impression material (Vinyl Polysiloxane Expres) | 3M Espe , USA | Regular | |
| Stirring Plate | IKA Werke, Germany | KMO2 Basic |
References
- Anderson, K., Throckmorton, G. S., Buschang, P. H., Hayasaki, H. The effects of bolus hardness on masticatory kinematics. J Oral Rehabil. 29, 689-696 (2002).
- Koolstra, J. H. Dynamics of the human masticatory system. Crit Rev Oral Biol M. 13 (4), 366-376 (2002).
- Lepley, C. R., Throckmorton, G. S., Ceen, R. F., Buschang, P. H. Relative contributions of occlusion, maximum bite force, and chewing cycle kinematics to masticatory performance. Am J Orthod Dentofac. 13, 606-613 (2011).
- Lee, A., He, H., Lyons, K., Swain, M. V. Tooth wear and wear investigations in dentistry. J Oral Rehabil. 39, 217-225 (2012).
- Lussi, A., Megert, B., Shellis, R. P., Wang, X. Analysis of the erosive effect of different dietary substances and medications. Br J Nutr. 107, 252-262 (2012).
- Vieira, A., Overweg, E., Ruben, J. L., Huysmans, M. C. Toothbrush abrasion, simulated tongue friction and attrition of eroded bovine enamel in vitro. J Dent. 34 (5), 336-342 (2006).
- Heintze, S. D. How to qualify and validate wear simulation devices and methods. Dent Mater. 22, 712-734 (2006).
- Lambrechts, P., Dibbles, E., van Landuyt, K., Peumans, M., van Meerbeek, B. How to simulate wear? Overview of existing methods. Dent Mater. 22, 693-701 (2006).
- Ruben, J. L., Roeters, F. J. M., Montagner, A. F., Huysmans, M. C. D. N. J. M. A multifunctional device to simulate oral ageing: the “Rub&Roll”. J Mech Behav Biomed Mater. 30, 75-82 (2014).
- Xu, W. L., et al. Review of the human masticatory system and masticatory robotics. Mech Mach Theory. 43, 1353-1375 (2008).
- Abrahamsen, T. C. The worn dentition pathognomonic patterns of abrasion and erosion. Int Dent J. 55, 268-276 (2005).
- Khan, F., Young, W. G., Law, V., Priest, J., Daley, D. J. Cupped lesions of early onset dental erosion in young southeast Queensland adults. Aust Dent J. 46, 100-107 (2001).
- Montagner, A. F., et al. Bonding Efficacy and Fracture Pattern of Adhesives Submitted to Mechanical Aging with the Rub&Roll Device. J Adhes Dent. 19, 59-68 (2017).
- Martinez Choy, S. E., Lenz, J., Schweizerhof, K., Schmitter, M., Schindler, H. J. Realistic kinetic loading of the jaw system during single chewing cycles: a finite element study. J Oral Rehabil. 44, 375-384 (2017).
