Etterligne og måle okklusal Erosive tann bære med "gni & Roll" og ikke-kontakt Profilometry
Summary
Gni & Roll kan etterligne tygge syklusen, slik at variasjon tygge kraft, skyve avstand, tygge hastighet, antall sykluser og frekvens, og med en kombinasjon av erosive og slipende kan resultere i komplekse simulering av muntlig aldring.
Abstract
Tygge, drikking og sporadiske tann sliping fører fysiologiske tann slitasje under en levetid. Ekstreme utfordringer, som bruksisme eller vanlig tygger på fremmedlegemer, kan føre til overdreven slitasje. Nylig rollen erosjon i akselererende mekanisk tann slitasje er godkjent, men samspillet mellom kjemisk og mekanisk slitasje prosesser ikke har blitt grundig undersøkt. Vårt laboratorium nylig introdusert en ny muntlig slitasje Simuleringsenhet, gni & Roll, som gjør det mulig å utføre slitasje og lasting studier separat eller samtidig i et erosive og/eller slipende miljø. Dette manuskriptet beskriver bruk av enheten: kombinert mekanisk og erosive lasting av utdraget menneskelige (pre) jeksler i en simulert tygge bevegelse, med en kontrollert anvendelse av kraft, hastighet, væske, og tid og anvendelse av ikke-kontakt profilometry visualisere og måle den resulterende bruk mønster. Okklusal morfologi som ble opprettet i eksperimentet med høyeste lasting ligner kliniske presentasjonen av erosive slitasje.
Introduction
Munnhulen kan anses som en meget streng omgivelsene: fuktighet, temperaturendringer varme og kalde matinntaket og mekaniske belastninger med noen av de sterkeste musklene i kroppen. Tenner, men er utpreget utstyrt til å tåle disse utfordringene. Emaljen er svært vanskelig, og dentinet under hindrer at relativt sprø emaljen oppsprekking. Mineral komponenten av både materialer, hydroxyapatite er av svært lav oppløselighet og likevekt med overmettet spytt. Tygge, drikking og sporadiske tann sliping vil resulterer i fysiologiske tann slitasje under en levetid1,2,3. Ekstreme utfordringer, som bruksisme eller vanlig tygger på fremmedlegemer, kan føre til overdreven slitasje. Nylig har rollen erosjon i akselererende mekanisk tann slitasje blitt anerkjent. Tann erosjon har vært grundig studert i vitro, men modeller brukt har generelt vært enkel, og mekanisk faktorer i stor grad ble ignorert. Klinisk samspillet mellom kjemisk og mekanisk slitasje prosesser er derfor ikke fullt ut forstått4.
Mange i vitro erosjon og erosive slitasje studier har brukt enkel syre nedsenking av flat polert emalje eller dentinet datautvalg, bruke hardhet tap eller profilometry som målingen tilnærming5. Innføringen av en slipende komponent har vanligvis involvert tann penselen handling, eller noen ganger tunge eller emalje spiss skyve kontakter6. Slike studier har vist at emalje erosjon resultater i en myknet overflaten lag, som er lett avsliting. Flate overflater er vanligvis nødvendig fordi mekanisk lasting enheten ikke kan håndtere ujevne overflater, og måling teknikker for ujevne overflater er også mer komplisert. Men mest erosive tann slitasje i unge vises på okklusal spisser, og slitasje av chewing næringen forventes å være den mest relevante mekanisk faktoren okklusal erosive slitasje. Ideell muntlig slitasje maskinen som etterligner muntlig miljø i alle detaljer finnes ikke, og de fleste i vitro modeller vil ikke tillate naturlige okklusal overflater tenner skal enten utsatt eller målt7,8.
Vårt laboratorium nylig introdusert en ny enhet, som overholder mange av Heintze’s7 spesifikasjoner og toleranser for muntlig slitasje simuleringsmodeller, og som gjør det mulig å utføre slitasje og lasting studier separat eller samtidig i en erosive og/eller slipende miljø. Den nye enheten (gni & Roll) består av en gripende maskin og en beholder (figur 1a). I beholderen, kan en sylinder med prøver monteres. Mellom sylinderen og den indre veggen i beholderen en av flere stenger plasseres (figur 1b). Ved å starte gripende motoren, roterer stangen over eksemplarer i sylinderen (figur 1 c). Bruke shims, kan forskjellige styrker brukes på de. En omfattende beskrivelse av design se bygging, drift mekanisme og funksjoner av enheten papiret introdusere og diskutere enheten9. Enheten er robust, ikke teknisk krevende, og kan bruke laster på 32 prøver samtidig. Antagonist er bevegelse over prøveoverflaten samtidig jevn, kontinuerlig kontakt, som er sammenlignbare med vanlig tygge10. Presenterer her vi et program modellen erosive slitasje av okklusal overflater av naturlige tenner, og vi viser den kliniske relevans og allsidighet av metoden.
Protocol
Representative Results
Discussion
Programmet presenteres her gir et godt inntrykk av kliniske relevans gni & Roll. Okklusal morfologi som ble opprettet i eksperimentet med høyeste lasting ligner kliniske presentasjonen av erosive tann slitasje (figur 5)11,12.
Allsidigheten til satt opp ligger først og fremst med løsningene brukes. I den enkleste modellen, kan vann brukes. Lasting prøver i et vann medium kan brukes for eksempel aldring,…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Forfatterne har ingen takk.
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).
