Imitiert und Messung der okklusalen Erosive Zahn mit dem "reiben & Roll" tragen und berührungslose Profilometry
Summary
Die Rub ‘ n ‘ Roll kann imitieren kauen Zyklus erlauben Variation der kauen Kraft, Schiebe-Entfernung, kauen Geschwindigkeit, Anzahl der Zyklen und Frequenz und mit einer Kombination von abrasiven und erosiven Herausforderungen kann dazu führen, dass eine komplexe Simulation der mündlichen Alterung.
Abstract
Kauen, trinken und gelegentliche Zahn Schleifen führt zu physiologischen Abrasionen während einer Lebenszeit. Extreme Herausforderungen, wie Bruxismus oder gewöhnlichen kauen auf Fremdkörper, können zu übermäßigen Verschleiß führen. Vor kurzem wurde die Rolle der Erosion auf die Beschleunigung der mechanischen Abrasionen anerkannt, aber das Zusammenspiel zwischen chemischen und mechanischen Verschleiß Prozesse nicht umfassend untersucht worden. Unser Labor hat vor kurzem eine neuartige orale Verschleiß Gerät zur Simulation eines, der Rub & Roll, das dem Benutzer ermöglicht, Verschleiß und Studien zu laden, einzeln oder gleichzeitig in einer erosiven und/oder abrasiver Umgebung durchführen. Dieses Manuskript beschreibt eine Anwendung des Gerätes: die kombinierten mechanischen und erosive Laden des extrahierten menschlichen (vor) Backenzähne in einer simulierten kauen Bewegung mit einer kontrollierten Anwendung von Kraft, Geschwindigkeit, Flüssigkeit, und Zeit und die Anwendung der berührungslose Profilometry visualisieren und die daraus resultierende Verschleißbild zu messen. Die okklusale Morphologie, die in das Experiment mit der höchsten Belastung entstand ist sehr ähnlich wie die klinische Präsentation der erosiven Verschleiß.
Introduction
Die Mundhöhle gezogen werden eine raue Umgebung: Feuchtigkeit, Temperaturschwankungen aufgrund kalter und warmer Speisen, und mechanische Belastung mit einigen der stärksten Muskeln im menschlichen Körper. Zähne, sind jedoch hervorragend ausgestattet, um diese Herausforderungen standhalten. Der Zahnschmelz ist sehr hart, und das Dentin unter verhindert, dass die relativ spröde Emaille fracturing. Die mineralische Komponente beider Materialien ist Hydroxylapatit, der sehr geringe Löslichkeit und im Gleichgewicht mit dem übersättigten Speichel. Kauen, trinken, und gelegentliche Zahn Schleifen führt zu physiologischen Abrasionen während einer Lebenszeit1,2,3. Extreme Herausforderungen, wie Bruxismus oder gewöhnlichen kauen auf Fremdkörper, können zu übermäßigen Verschleiß führen. Vor kurzem wurde die Rolle der Erosion auf die Beschleunigung der mechanischen Abrasionen anerkannt. Zahn-Erosion wurde ausgiebig studiert in Vitro, aber verwendeten Modelle wurden in der Regel einfach und mechanische Faktoren weitgehend ignoriert wurden. Die klinische Zusammenspiel chemischer und mechanischer Verschleiß Prozesse ist daher nicht vollständig verstandenen4.
Viele in-vitro- Erosion und erosiver Verschleiß Studien haben einfache Säure Eintauchen des flachen polierten Emaille verwendet oder Dentin Proben, mit Härte Verlust oder Profilometry als die Messung Ansatz5. Die Einführung einer abrasiven Komponente engagiert sich in der Regel Zähneputzen Aktion, oder manchmal Zunge oder Emaille-Schwelle Schiebe Kontakte6. Solche Studien haben, dass Emaille Erosion Ergebnisse in eine weiche Oberflächenschicht gezeigt, leicht abgeschliffen ist. Flache Oberflächen sind in der Regel erforderlich, da die mechanische Belastung Gerät nicht kann Unebenheiten verarbeiten und Messtechniken für unebene Flächen auch komplizierter sind. Jedoch erosive Abrasionen bei Jugendlichen auf okklusalen Höckern zu sehen ist, und Abrieb durch Kauen wird voraussichtlich die wichtigsten mechanischen Faktor im okklusalen erosive Verschleiß. Die ideale mündliche Verschleiß-Maschine, die imitiert das Mundmilieu in allen Details ist nicht vorhanden, und die meisten in-vitro- Modelle werden nicht natürlichen okklusalen Oberflächen der Zähne entweder ausgesetzt oder gemessenen7,8sein ermöglichen.
Unser Labor hat vor kurzem ein neuartiges Gerät, die viele Heintze7 Spezifikationen und Toleranzen der mündlichen Verschleiß Simulationsmodelle entspricht, und das ermöglicht dem Anwender, Verschleiß und laden Studien durchzuführen einzeln oder gleichzeitig in einem erosiven und/oder abrasiver Umgebung. Das neue Gerät (Rub ‘ n ‘ Roll) besteht aus einer bewegenden Maschine und einen Container (Abbildung 1a). Im Container kann ein Zylinder mit Proben montiert werden. Zwischen dem Zylinder und der Innenwand des Behälters eine weitere Ruten befinden (Abbildung 1 b). Durch den mitreißenden Motor Anlassen, dreht sich die Rute über die Exemplare in den Zylinder (Abbildung 1 c). Verwendung von Unterlegscheiben können unterschiedliche Kräfte an den Proben angewendet werden. Für eine umfassende Darstellung des Designs Bau, Betrieb Mechanismus und Features des Geräts beziehen sich auf das Papier einführen und diskutieren die Gerät-9. Das Gerät ist robust, technisch nicht anspruchsvoll, und kann Lasten auf 32 Proben gleichzeitig anwenden. Die Antagonisten Kraft bewegt sich über die Probenoberfläche während Kontaktpflege glatte, durchgehende, vergleichbar mit normalen kauen10. Hier stellen wir Ihnen einen Antrag auf Modell erosive Verschleiß der okklusalen Flächen der natürlichen Zähne, und wir zeigen die klinische Relevanz und Vielseitigkeit der Methode.
Protocol
Representative Results
Discussion
Die hier vorgestellten Anwendung gibt einen guten Eindruck über die klinische Relevanz der Rub ‘ n ‘ Roll. Die okklusale Morphologie, die in das Experiment mit der höchsten Belastung entstand ist sehr ähnlich wie die klinische Präsentation der erosiven Zahn Verschleiß (Abbildung 5)11,12.
Die Vielseitigkeit der Einrichtung liegt vor allem mit den Lösungen verwendet. Im einfachsten Modell kann Wasser v…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Die Autoren haben keine Bestätigungen.
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).
