Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

Simüle Kâzım Diş Kompozit büzülme Dijital Görüntü Korelasyon ile Ölçülen

13.5K görüntüleme

⸱

DOI:

10.3791/51191

⸱

21 Temmuz 2014

 ,  , 
1Minnesota Dental Research Center for Biomaterials and Biomechanics, School of Dentistry, University of Minnesota

Bu makalede

Özet

Dental reçine kompozit restorasyonlarda polimerizasyon büzülmesi stres mekansal gelişimini anlamak için, Dijital Görüntü Korelasyon polimerizasyon öncesinde ve sonrasında alınan restorasyon görüntüleri ilişkilendirerek tarafından restore modeli cam boşlukları tam saha deplasman / gerilme ölçümü sağlamak için kullanılmıştır.

Özet

Dental reçine kompozit polimerizasyon büzülme kompozit-restore dişlerin restorasyon sıyrılma veya kırık diş dokularına yol açabilir. Nerede ve nasıl büzülme ve stres gibi anlaşılması restore diş geliştirmek amacıyla, Dijital Görüntü Korelasyonu (DIC) polimerizasyon büzülmesine geçirmiş modeli restorasyonlar içinde yer değiştirme ve gerilme dağılımları kapsamlı bir görünümünü sağlamak için kullanıldı.

Model boşlukları olan Örnekler, çap ve uzunluk 10 mm olan silindirik cam çubuklar imal edilmiştir. Her bir örnekte hazırlanan meziyal-okluzal-distal (MOD) boşluğun boyutları sırasıyla genişliği ve derinliği 3 mm ve 2 mm olarak ölçüldü. Reçine kompozit ile boşluğu doldurduktan sonra, gözlem altında yüzeyi beyaz boya ilk ince bir tabaka ve yüksek kontrastlı benekler ardından oluşturmak için ince siyah kömür tozu ile püskürtülmüştür. Bu yüzeyin Resimlerde daha sonra sertleştirme ve sonra 5 dakika önce alınmıştır. Finally, iki resim deplasman ve gerilme dağılımları hesaplamak için DIC yazılımı kullanılarak korelasyon.

Reçine kompozit restorasyon en aşağı doğru yer değiştirmeye sahip bir üst orta kısmı ile boşluğun alt kısmına doğru dikey olarak azaldı. Aynı zamanda, kendi dikey orta çizgisine doğru yatay olarak azaldı. Kompozitin büzülme restorasyonu etrafında cuspal sapması ve yüksek çekme gücü ile sonuçlanan "diş restorasyonu" arayüzü yakın gerilmiş malzeme. Kavite duvar veya zemine yakın malzemesi çoğunlukla arayüzleri dik yönde doğrudan suşları vardı. İki direkt gerilme bileşenleri toplamı restorasyonu etrafında nispeten eşit bir dağılıma sahip olduğunu göstermiştir ve büyüklüğü, malzemenin hacimsel büzülme yaklaşık eşit olmuştur.

Giriş

Reçine kompozitler yaygın, çünkü onların üstün estetik ve kullanım özelliklerinin restoratif diş hekimliğinde kullanılır. Ancak, diş dokulara bağlı olmasına rağmen, reçine kompozit polimerizasyon büzülmesi geliştirilen büzülme stres diş-restorasyon arayüzü 1 -2 at bağ açma neden olabileceğinden, bir klinik sorun olmaya devam etmektedir. Sonuç olarak, bakteriler işgal ve ikamet başarısız alanlarda ve ikincil çürük neden olabilir. Restorasyon de dişe bağlı olduğu takdirde, diğer yandan, çekme gerilme diş dokularında çatlaklara neden olabilir. Bu başarısızlık ya termik ve mekanik yükleme döngüleri çok sayıda tabi olacağı diş restorasyon ömrünü, tehlikeye atacaktır.

Polimerizasyon büzülmesi gerginlik ve stres ölçümü böylece diş reçine kompozit 3-4 geliştirilmesi ve değerlendirilmesinde vazgeçilmez hale gelmiştir . Çeşitli ölçüm teknikleri veya yöntemler güvenilir bir reçine kompozit malzemelerin çekme davranışını ölçmek için basit bir kurulum sağlamak amacı ile 5-11 geliştirilmiştir. Sağladıkları ölçümleri farklı malzemelerin çekme davranışlarını karşılaştırmak için yeterli olsa da, onlar büzülme stres gerçek restore dişleri gelişir nerede ve nasıl anlaşılması yardımcı yoktur. Özellikle, büyük ilgi bir soru kavite duvarları dental restorasyonlarda 12 büzülme stres yaratılmasına kompozit ve potansiyel büzülme sınırlamak nasıl. Çekme stres, reçine kompozit büzülme suşunun kısmını oluşturmak için, dikkat edin çekme elastik gerilme çevrilmek zorundadır. Restorasyonunda suşun bu bileşen ölçülebilir Bu nedenle, eğer yararlı olacaktır. Son zamanlarda, optik tam alan bir deformasyon ölçüm tekniği, Dijital Görüntü korelasyon (DIC), serbest shrinka ölçümünde uygulanmıştırdental restorasyonlarda 13-15 reçine kompozit ge yanı sıra malzeme akışı. DIC temel fikri o yüzeyin üzerinde deplasman ve gerilme alanları tespit edilebilir sayede onun deformasyon sırasında alınan sıralı görüntülerden numune yüzeyinde görünür desenleri izlemek ve ilişkilendirmek için. Tam ölçüm alanı düzgün olmayan deformasyon ve gerilme kalıpları 13 gözlem özellikle yararlıdır DIC yöntemi, en önemli avantajlarından biridir. Bu çalışmada, DIC çekme stres gelişimini anlamak ve bağ açılması için potansiyel alanlar belirlenmesi amacı ile, dental reçine kompozit dolgu olarak gerilme desen ortaya çıkarmak için kullanıldı. Bu bilgiler nedeniyle sadece polimerizasyon büzülmesine restorasyon deplasman ölçülen 14-15 yukarıda anılan eserler, doğrudan mevcut değildir. Ölçüm kopya girişimi olarak mesial-okluzal-distal (MOD) diş boşlukları ile diş simüle modelleri kullanılarak yapıldıGerçek dental restorasyonlarda stres ya da gerginlik te. Gerçek diş kullanımı daha anatomik temsili da, bu dezavantajı sonuçlarında büyük varyasyonları neden anatomi, mekanik özellikleri, hidrasyon derecesi hem de görünmez iç kusurlar 14 diş arasında önemli doğal farklılıklardır. Böyle bir sorunu çözmek için, bazı çalışmalar bukkal ebatları 16 açısından gruplandırarak ya da bir taşıyıcı malzeme 17 modelleri ile tamamen dişleri ile ikame diş örnekleri standart çalıştık. Örneğin, (sırası ile, 69 ve 83 GPa) mineye benzer bir Young modülüne sahip alüminyum modeller uç saptırma 17 ile belirtilmiştir çekme stres düzeyi, çekme gerilme ölçümünde kullanılmıştır. Malzeme aynı zamanda şeffaf olduğu gibi, benzer bir Young modülüne (63 GPa), insan emaye zorundadır ve bu nedenle çalışmada, silis cam modelleri (boşluklar) yerine kullanılmıştırent, numunelerde herhangi bir bağ açıcı veya çatlama kolayca görülebilir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

Not: Malzeme Listesi'nde yer gibi, Z100, Z250 ve LS: Üç diş reçine kompozit cam boşluklar kullanılarak çalışıldı. Bunlar arasında, LS Z250 ve Z100 (~ sırasıyla% 2 ve ~% 2.5) 18-19 çok daha düşük yaklaşık% 1.0 kadar bir hacimsel büzülme ile düşük çekme reçine bileşik, olduğu bilinmektedir. Ekipman ve bu çalışmada kullanılan diğer malzemeler de Malzeme listesi verilmiştir.

1.. Model Boşluk Hazırlık

  1. Düşük devirli elmas testere kullanılarak 10 mm uzunluğunda kısa çubuklar içine uzun silindirik cam çubuk, çapı 10 mm, kesin.
  2. Bir Mesial-Oklüzal-distal (MOD) boşluğu uyarlanmış düşük devirli elmas testere kullanarak her numunede 3 mm (genişlik) x 2 mm (derinlik) ölçümü (Şekil 1) kesin.
  3. Şekil 1 'de gösterildiği gibi, boyutları, boşluğun uzunluğuna dik düz bir yüzey oluşturmak için her bir silindir numune aşağı parlatmak. Olan düz yüzey fo hassas sağlar:cusing'i ve restorasyon görüntü kalibrasyonu. Bundan sonra, bu gözlem yüzeyi olarak adlandırılır.
  4. Test edilen üç malzemenin her biri için numuneler üç hazırlayın: Z100, Z250 ve LS; Malzemeler tabloya bakınız.

2.. Boşluk Reçine Kompozit ile Dolum

  1. Tüm cam kavite yüzeyleri Silanize bir fırça ile Seramik Primer ince bir tabaka uygulayın. Bu durum, cam yüzeyleri ve reçine kompozit arasındaki bağ sağlar.
  2. Yaklaşık 1 dakika sonra, daha ince bir yapışkan tabaka uygulanır. Kompozit Z100 ve Z250 için kompozit LS ve Adper Single Bond Plus LS Yapıştırıcı sistemi kullanın.
  3. Bir sertleştirme ışık ve süresi, üreticinin talimatlarına göre (10-20 saniye) (Malzemeler tablo) ile yapıştırıcı Cure.
  4. Şekil 2'de gösterildiği gibi, gözlem yüzeyi haricinde siyah bant ile restorasyon çevresindeki tüm cam yüzeyleri örtün. Amacı sertleştirme ışık ulaşmasını engellemek için olangerçek dişlerin olmaz çevreleyen saydam cam, kompozit reçine ile.
  5. Reçine kompozit ile boşluğu toplu doldurun ve tüm yüzeyleri düzleştirmek için herhangi bir aşırı kazıyın.

3.. Yüzey Boyama

  1. Şimdi reçine kompozit bir kısmını içeren gözlem yüzeyi üzerine beyaz boya ince bir tabaka püskürtün.
  2. Yüksek kontrastlı benekler oluşturmak için boya üzerine hemen bazı siyah ince kömür tozu serpin. Beneklerin düzensiz şekiller onları tanımlamak ve onların hareketlerini izlemek için DIC yazılım yardımcı olacaktır.

4. Örnek Montaj, Kür ve çekmeler

  1. Şekil 2'ye referansla, tutucu (C) bir numune (E) yer ve bir vida (D) ile sıkın. Daha sonra büyük bir yatay kirişin ucuna da bütün koyun.
  2. Bunlar GÖZLEM karşıya şekilde aynı kirişin üzerine bir CCD kamera ve san bir LED ışığı aydınlatma elde edinn Yüzey.
  3. Ayarlanabilir kelepçeli bir stand kullanarak, ucu numune üzerinde yaklaşık 1 mm olduğu şekilde sertleştirme ışığı yerleştirin.
  4. Sertleştirme öncesi referans resmi sağlamak için örnek bir resim çekin.
  5. 20 saniye için reçine bileşik Cure.
  6. Kuruduktan sonra 5 dakika başka bir resim çekin.
  7. Gözlem yüzeyi olarak aynı pozisyonda bir kalibrasyon blok koyun ve bir resim çekin. Kalibrasyon blok boyutu ve kesin olarak bilinen aralığı ile dairesel nokta bir dizi içerir.

DIC Yazılımı ile 5. Görüntü Analizi

  1. Her bir numune, bir önce ve DIC yazılım içine Kuruduktan sonra biri için çekilen iki fotoğraf aktarın.
  2. Görüntülerin boyutları kalibre ve kalibrasyon bloğun görüntü kullanılarak görüntü tahrifata karşı düzeltmek. .
  3. Analizi için gözlem yüzeyinin içinde ilgi alanını tanımlayın.
  4. 64 x 64 piksel olarak kare alt kümesi pencerelerin boyutunu tanımlayınilk yineleme ve ikinci tekrarında 20 için 32 x 32 piksel. % 50 gibi bir örtüşme tanımlayın.
  5. Deplasman ve gerilme dağılımları hesaplamak için kür önce alınan referans görüntü ile kür sonra alınan görüntüyü ilişkili.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Üç örnek, her malzeme için test edildi. Gerekirse her testten sonra, numune bir mikroskop kullanarak, gözlerinden muayene veya edildi. "Diş-restorasyon" arayüzü veya çatlama hiçbir belirgin debonding bulundu.

Resim çözünürlüğü 5.8 mm piksel boyutu 1.600 x 1.180 piksel oldu. 32 piksel bir alt pencere boyutu ile, deplasman dağılımlarının uzaysal çözünürlüğü etrafında 186 mm oldu.

Şekil 3, Z250 ile yapılan bir tedavi restorasyon yer değişt...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Büzülme ölçüm için aynı şekil ve boyutlara sahip cam boşlukların kullanılması nedeniyle boyut, anatomi ve doğal insan diş malzeme özelliklerindeki farklılıklara sonuçlarında varyasyonu en aza indirmek için. Buna ek olarak, bu çalışmada kullanılan erimiş silis camı kadar mekanik davranış 21-22 ile ilgili olarak, doğal diş için uygun benzer bir malzeme haline getiren, emaye benzer bir Young modülüne sahiptir. Gerçek diş restorasyonlarda, reçine kompozit çoğunlukla yerine mine daha dentin bağlanmış ve iki diş do...

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarlar, hiçbir rakip mali çıkarlarını olmadığını beyan ederim.

Teşekkürler

Bu çalışma Biyomalzemelere ve Biyomekanik için Minnesota Diş Araştırma Merkezi (MDRCBB) tarafından desteklenmiştir.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
Dental kompozit Z1003M ESPEN362979hacmi küçülmesi ~% 2.5, Young modülü ~ 14 GPa
Dental kompozit Z2503M ESPEN326080hacmi küçülmesi ~% 2.0, Young modülü ~ 11 GPa
Dental kompozit LS3M ESPEN240313hacmi küçülmesi ~% 1, Young modülü ~ 10 GPa
Seramik Astar3M ESPEN167818Rely X
LS Sistem Yapıştırıcısı3M ESPEN391675Kompozit için Yapıştırıcı LS
Adper Single Bond Plus3M ESPE501757Kompozit Z100 ve Z250
için Yapıştırıcı Cam çubuk Corning A.Ş.Pyrex 7740 borosilikat
Kürleme ışığı 3M ESPEElipar S10
Beyaz boya Krylon Ürün Grubuİç Mekan/Dış Mekan, Flat beyaz
Kömür tozu Sigma Aldrich, CoBCBH6518VFluka aktif karbon
CCD kamera Point Grey Araştırma A.Ş.Nokta Gri Ciğer-20S4C-C

Kaynaklar

  1. Palin, W. M., Fleming, G. J. P., Nathwani, H., Burke, F. J. T., Randall, R. C. In vitro cuspal deflection and microleakage of maxillary premolars restored with novel low-shrink dental composites. Dental Materials. 21, 324-335 (2005).
  2. Li, H., Li, J., Yun, X., Liu, X., Fok, A. S. -L. Non-destructive examination of interfacial debonding using acoustic emission. Dental Materials. 27, 964-971 (2011).
  3. Dijken, J. W., Lindberg, A. Clinical effectiveness of a low-shrinkage resin composite: a five-year evaluation. J Adhes Dent. 11, 143-148 (2009).
  4. Yamazaki, P. C. V., Bedran-Russo, A. K. B., Pereira, P. N. R., Swift, E. J. Microleakage Evaluation of a New Low-shrinkage Composite Restorative Material. Operative Dentistry. 31, 670-676 (2006).
  5. Watts, D. C., Cash, A. J. Determination of polymerization shrinkage kinetics in visible-light-cured materials: methods development. Dental materials : official publication of the Academy of Dental Materials. 7, 281-287 (1991).
  6. Gee, A. J., Davidson, C. L., Smith, A. A modified dilatometer for continuous recording of volumetric polymerization shrinkage of composite restorative materials. Journal of Dentistry. 9, 36-42 (1981).
  7. Sakaguchi, R. L., Sasik, C. T., Bunczak, M. A., Douglas, W. H. Strain gauge method for measuring polymerization contraction of composite restoratives. Journal of Dentistry. 19, 312-316 (1991).
  8. Fogleman, E. A., Kelly, M. T., Grubbs, W. T. Laser interferometric method for measuring linear polymerization shrinkage in light cured dental restoratives. Dental Materials. 18, 324-330 (2002).
  9. Arenas, G., Noriega, S., Vallo, C., Duchowicz, R. Polymerization shrinkage of a dental resin composite determined by a fiber optic Fizeau interferometer. Optics Communications. 271, 581-586 (2007).
  10. Demoli, N., et al. Digital interferometry for measuring of the resin composite thickness variation during blue light polymerization. Optics Communications. 231, 45-51 (2004).
  11. Sharp, L. J., Choi, I. B., Lee, T. E., Sy, A., Suh, B. I. Volumetric shrinkage of composites using video-imaging. Journal of Dentistry. 31, 97-103 (2003).
  12. Feilzer, A. J., De Gee, A. J., Davidson, C. L. Setting stress in composite resin in relation to configuration of the restoration. Journal of Dental Research. 66, 1636-1639 (1987).
  13. Li, J., Fok, A. S., Satterthwaite, J., Watts, D. C. Measurement of the full-field polymerization shrinkage and depth of cure of dental composites using digital image correlation. Dental Materials. 25, (2009).
  14. Chuang, S. -F., Chang, C. -H., Chen, T. Y. -F. Spatially resolved assessments of composite shrinkage in MOD restorations using a digital-image-correlation technique. Dental Materials. 27, 134-143 (2011).
  15. Arakawa, A., Morita, Y., Uchino, M. Polymerization Shrinkage Behavior of Light Cure Resin Composites in Cavities. Journal of Biomechanical Science and Engineering. 4, 356-364 (2009).
  16. Lee, M. R., Cho, B. H., Son, H. H., Um, C. M., Lee, I. B. Influence of cavity dimension and restoration methods on the cusp deflection of premolars in composite restoration. Dental Materials. 23, 288-295 (2007).
  17. Park, J., Chang, J., Ferracane, J., Lee, I. B. How should composite be layered to reduce shrinkage stress: Incremental or bulk filling. Dental Materials. 24, 1501-1505 (2008).
  18. Weinmann, W., Thalacker, C., Guggenberger, R. Siloranes in dental composites. Dental Materials. 21, 68-74 (2005).
  19. Silikas, N., Eliades, G., Watts, D. C. Light intensity effects on resin-composite degree of conversion and shrinkage strain. Dental Materials. 16, 292-296 (2000).
  20. Yaofeng, S., Pang, J. H. L. Study of optimal subset size in digital image correlation of speckle pattern images. Optics and Lasers in Engineering. 45, 967-974 (2007).
  21. Versluis, A., Tantbirojn, D., Pintado, M. R., DeLong, R., Douglas, W. H. Residual shrinkage stress distributions in molars after composite restoration. Dental Materials. 20, 554-564 (2004).
  22. Sakaguchi, R. L., Wiltbank, B. D., Murchison, C. F. Prediction of composite elastic modulus and polymerization shrinkage by computational micromechanics. Dental Materials. 20, 397-401 (2004).
  23. 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).
  24. Huang, J., et al. Digital Image Correlation with Self-Adaptive Gaussian Windows. Exp Mech. 53, 505-512 (2013).
  25. Li, J., Lau, A., Fok, A. S. Application of digital image correlation to full-field measurement of shrinkage strain of dental composites. J. Zhejiang Univ. Sci. A. 14, 1-10 (2013).

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Dental Kompozit B z lmePolimerizasyon B z lmesiGerinim Da l m AnaliziRezin Kompozit RestorasyonKavite Haz rlBenekli Desen Olu turmaG r nt Korelasyon Yaz l mYer De i tirme l mekme Gerinimi Konsantrasyonu
Simüle Kâzım Diş Kompozit büzülme Dijital Görüntü Korelasyon ile Ölçülen
Bize ulaşın
Kütüphaneye tavsiye et

Gizlilik

Kullanım Şartları

İlkeler

Telif hakkı © 2026 MyJoVE Corporation. Tüm hakları saklıdır.