כיווץ של שיניים מורכבות בסימולצית חלל נמדד עם מתאם תמונה דיגיטלי

Summary

על מנת להבין את ההתפתחות המרחבית של מתח התכווצות פילמור בשחזורי שרף מרוכב שיניים, מתאם תמונה הדיגיטלי היה בשימוש כדי לספק מדידת תזוזה / מתח שדה מלא של חללי זכוכית מודל שוחזרו על ידי קישור בין תמונות של השיקום נלקח לפני ואחרי פילמור.

Abstract

הצטמקות פילמור של חומרים מרוכבים שרף שיניים יכולה להוביל לdebonding שיקום או רקמות שן סדוקות בשיניים משוחזרות מורכבות. על מנת להבין היכן וכיצד מתח ולחץ התכווצות להתפתח בשיניים משוחזרות כזו, מתאם תמונה דיגיטלי (DIC) שימש כדי לתת תמונה מקיפה של הפצות העקירה ומתח בתוך שחזורי מודל שעברו הצטמקות פילמור.

דגימות עם חללי מודל היו עשויים ממוטות זכוכית גליליות עם שני קוטר ואורך להיות 10 מ"מ. הממדים של חלל mesial-סגרים-דיסטלי (MOD) שהוכן בכל דגימה נמדדו 3 מ"מ ו -2 מ"מ ברוחב ועומק, בהתאמה. לאחר מילוי החלל עם מרוכבים שרף, את פני השטח תחת ההשגחה רוסס בשכבה ראשונה דקה של צבע לבן ולאחר מכן באבקה פחם שחורה משובחת כדי ליצור כתמי ניגודיות גבוהה. תמונות של פני השטח, כי אז נלקחו לפני הריפוי ולאחר 5 דקות. FiNally, שתי התמונות היו בקורלציה באמצעות תוכנת דסק"ש כדי לחשב את חלוקת העקירה ומתח.

מרוכבים השרף התכווץ בצורה אנכית לכיוון החלק התחתון של החלל, עם החלק העליון המרכזי של השיקום לאחר העקירה כלפי מטה הגדולה ביותר. במקביל, הוא התכווץ בצורה אופקית לכיוון קו האמצע האנכי שלה. כיווץ של מרוכבים נמתח את החומר בסביבה של הממשק "שיניים השיקום", וכתוצאה מכך סטיות cuspal וזני מתיחה גבוהות סביב השיקום. חומר קרוב לקירות החלל או הרצפה היה זנים ישירים בעיקר בכיוונים ניצבת לממשקים. סיכום של שני מרכיבי המתח ישירים הראה התפלגות אחידה יחסית סביב השיקום והעצמה שלה, הסתכמו לכ לזן הצטמקות הנפח של החומר.

Introduction

חומרים מרוכבים שרף נמצאים בשימוש נרחב ברפואת שיניים משקמות בגלל האסתטיקה מעולה שלהם ואת מאפייני טיפול. עם זאת, למרות היותו קשור לרקמות השן, הצטמקות פילמור של חומרים מרוכבים שרף נותרת דאגה קלינית כמתח ההתכווצות פיתח עלול לגרום debonding בממשק השיניים שיקום ^{1 -2.} כתוצאה מכך, חיידקים יכולים לפלוש ומתגוררים באזורים נכשלו ולגרום לעששת משנית. מצד השני, אם השיקום הוא ערובה גם לשיניים, הלחץ עלול לגרום להצטמקות פיצוח ברקמות השן. אחד מהכישלונות הללו יסכן את חיי השירות של שיקום השיניים, אשר יהיו כפוף למספר רב של מחזורים של טעינה תרמית ומכנית.

מדידה של מתח התכווצות פילמור ומתח יש ובכך הפכה הכרחית בפיתוח וההערכה של חומרים מרוכבים שרף שיניים ^3-4 . טכניקות מדידה שונות או שיטות פותחו ^5-11 עם המטרה העיקרית של מתן הגדרה פשוטה למדידת הצטמקות התנהגותם של חומרים מרוכבים שרף באופן מהימן. בעוד שהמדידות שהם מספקים עשויות להיות מספיק להשוואה בין התנהגויות ההתכווצות של חומרים שונים, הם לא עוזרים בהבנה של איך ואיפה מתח התכווצות מתפתח בשיניים משוחזרות בפועל. באופן ספציפי, שאלה של עניין רב היא איך קירות החלל להגביל את ההתכווצות של חומרים מרוכבים ומוביל ליצירה של מתח התכווצות בשחזורי שיניים ^12. שים לב, כדי ליצור מתח התכווצות, חלק ממתח ההתכווצות של מרוכבים השרף צריך להיות מומרים למתח אלסטי מתיחה. זה היה אפוא להיות שימושי אם רכיב זה של המתח בשיקום ניתן למדידה. לאחרונה, הטכניקה האופטית שדה מלא מדידת המתח, מתאם תמונה דיגיטלי (DIC), הוחל במדידה של shrinka בחינםge של חומרים מרוכבים שרף, כמו גם זרימת חומר בשחזורי שיניים ^13-15. הרעיון הבסיסי של דסק"ש הוא לעקוב ולתאם דפוסים גלויים על פני השטח מדגם מתמונות רציפים נלקחו במהלך העיוות שלה לפיה ניתן לקבוע על העקירה ושדות מתח על פני השטח זה. מדידת שדה מלא היא אחד היתרונות העיקריים של שיטת דסק"ש, וזה שימושי במיוחד בהתבוננות עיוות לא אחידה ודפוסי ¹³ מתח. במחקר זה, דסק"ש שימש לחשוף את דפוסי מתח בשחזורים מרוכבים שרף שיניים, במטרה להבין את ההתפתחות של מתח התכווצות וזיהוי אתרים פוטנציאליים לdebonding. מידע זה אינו זמין באופן ישיר בעבודות שצוטטו לעיל ^14-15, שרק מדדו את התזוזה של השיקום עקב הצטמקות פילמור. המדידה נערכה תוך שימוש במודלים שדימו את השיניים עם עששת שן mesial-סגרים-דיסטלי (MOD) כניסיון העתקte הלחץ או המתח בשחזורי שיניים אמיתיים. למרות שהשימוש בשיניים אמיתיות הוא יותר מבחינה אנטומית נציג, החסרון של זה הוא ההבדלים המשמעותיים בין שיניים הגלומים באנטומיה, תכונות מכאניות, מידת הלחות, כמו גם פגמים פנימיים בלתי נראים ¹⁴ כי תוצאת וריאציות גדולות בתוצאות. כדי להתגבר על חסרון כזה, מספר מחקרים ניסו לתקנן דגימות שן על ידי קיבוצם במונחים של גודל buccal ¹⁶ או להחלפת השיניים לחלוטין עם מודלים של חומר הפונדקאי ^17. לדוגמא, מודלים אלומיניום שיש לי מודולוס של יאנג דומה לאמייל (69 ו83 GPA, בהתאמה) היו מועסקים במדידת לחץ הצטמקות, עם רמת מתח התכווצות שצוין על ידי הסטייה סף ^17. במחקר זה, דגמי זכוכית סיליקה (חללים) שימשו במקום משום שהחומר יש גם מודולוס של יאנג דומה (63 GPA) לאמייל אדם ו, כפי שהוא transparאף אוזן גרון, כל debonding או פיצוח בדגימות ניתן להבחין בקלות.

Protocol

שים לב: שלושה מרוכבי שרף שיניים נחקרו תוך שימוש בחללי הזכוכית: Z100, Z250 וLS, כפי שמופיעים ברשימת חומרים. ביניהם, LS ידוע להיות מרוכבים נמוך הצטמקות שרף עם הצטמקות נפח של כ 1.0%, נמוכים בהרבה מאלה של Z250 ו Z100 (~ 2% ו ~ 2.5%, בהתאמה) ^18-19. הציוד וחומרים אחרים המשמשים במחקר זה מקבלים גם בחומרי רשימה.

1. דגם חלל הכנה

1. לחתוך מוט ארוך גלילי זכוכית, 10 מ"מ קוטר, למוטות קצרות ארוכות 10 מ"מ באמצעות מסור יהלום במהירות נמוכה.
2. חותכים חלל mesial-סגרים-דיסטלי (MOD) (איור 1) מדידת 3 מ"מ (רוחב) x 2 מ"מ (עומק) בכל דגימה באמצעות מסור יהלום במהירות נמוכה מותאם.
3. ללטש את כל דגימה גלילית כדי ליצור משטח ישר מאונכות לאורכו של החלל, עם מידות כפי שמוצג באיור 1. המשטח השטוח מאפשר מדויק עבורcusing וכיול תמונה בשיקום. מכאן ואילך, זה ייקרא משטח התצפית.
4. הכן שלוש דגימות עבור כל אחד משלושת החומרים שנבדקו: Z100, Z250 וLS; ראה טבלת חומרים.

2. חלל מילוי עם שרף מרוכב

1. למרוח שכבה דקה של פריימר קרמיקה עם מברשת לsilanize כל משטחי חלל זכוכית. זה מאפשר הדבקה בין משטחי הזכוכית והחומרים מרוכבים שרף.
2. לאחר כ 1 דקות, למרוח שכבה דקה של דבק. השתמש במערכת LS דבק לLS מרוכבים וAdper יחיד בונד פלוס עבור Z100 מרוכבים וZ250.
3. לרפא את הדבק עם אור ריפוי ומשך (10-20 שניות) המבוסס על הוראות היצרן (טבלת חומרים).
4. לכסות את כל משטחי הזכוכית המקיפים את השיקום עם סרט שחור מלבד משטח התצפית, כפי שמוצג באיור 2. המטרה היא למנוע את אור ריפוי לכתשרף מרוכב דרך הזכוכית השקופה שמסביב, מה שלא קורה בשיניים אמיתיות.
5. גורף למלא את החלל עם מרוכבים שרף ולגרד את כל עודף כדי לשטח את כל המשטחים.

3. ציור Surface

1. לרסס שכבה דקה של צבע לבן על גבי משטח התצפית, אשר כעת כולל חלק מרוכבים השרף.
2. מפזר מייד מעט אבקת פחם שחורה עדינה על הצבע כדי ליצור כתמי ניגודיות גבוהה. הצורות החריגות של הכתמים יעזרו תוכנת דסק"ש לזהות אותם ולעקוב אחר תנועותיהם.

4. השמה לדוגמא, אשפרה, ולצלם

1. בהתייחסו לאיור 2, למקם את הדגימה (ה) לבעל (C) ולהדק אותו עם בורג (ד '). לאחר מכן, הנח את היחידה שלמה בסוף הקורה אופקי גדול.
2. Secure מצלמת CCD ונורית תאורה צהובה על אותה האלומה כך שהם מתמודדים observatioפני השטח n.
3. שימוש במעמד עם מהדק מתכווננת, מקם את אור הריפוי כזה שהקצה שלה הוא כ 1 מ"מ מעל המדגם.
4. קח תמונה של הדגימה כדי לספק את תמונת ההתייחסות לקראת ריפוי.
5. לרפא את מרוכבים שרף ל20 שניות.
6. לצלם תמונה נוספת ב5 דקות לאחר הריפוי.
7. מניחים בלוק כיול באותו המצב כמו משטח התצפית ולצלם. בלוק הכיול מכיל מערך של נקודות עגולות עם גודל ומרווח הידוע במדויק.

5. ניתוח תמונה עם דסק"ש תוכנה

1. ייבא את שני תמונות שצולמו עבור כל דגימה, אחד לפני ואחד אחרי הריפוי, לתוך תוכנת דסק"ש.
2. כייל את הממדים של התמונות ולתקן את עיוות תמונה באמצעות התמונה של בלוק הכיול. .
3. הגדר את האזור של עניין בתוך משטח התצפית לניתוח.
4. הגדר את גודל חלונות משנה הכיכר כ64 x 64 פיקסלים עבוראיטרציה ראשונה ו32 x 32 פיקסלים לחזרה השניה ^20. הגדר את החפיפה כ50%.
5. לתאם את התמונה שצולמה לאחר ריפוי עם תמונת ההתייחסות נלקחה לפני הריפוי כדי לחשב את חלוקת העקירה ומתח.

תוצאות

שלוש דגימות נבדקו עבור כל חומר. אחרי כל בדיקה, הדגימה נבדקה על ידי עיניים או, במידת צורך, תוך שימוש במיקרוסקופ. לא debonding לכאורה בממשק "שיניים השיקום" או הפיצוח נמצאה.

הרזולוציה של התמונות הייתה 1,600 x 1,180 פיקסלים עם גודל פיקסל של 5...

Discussion

השימוש בחללי זכוכית עם אותה הצורה וממדים למדידת מתח ההתכווצות היה לצמצם את השוני בתוצאות בשל הבדלים בגודל, אנטומיה ותכונות חומר של שיניים אנושיות טבעיות. בנוסף, יש לו את זכוכית סיליקה התמזגו השתמשה במחקר זה מודולוס של יאנג דומה לאמייל, מה שהופך אותו חומר simulant מתאים ל?...

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
Dental composite Z100	3M ESPE	N362979	volume shrinkage ~ 2.5%, Young's modulus ~ 14 GPa
Dental composite Z250	3M ESPE	N326080	volume shrinkage ~ 2.0%, Young's modulus ~ 11 GPa
Dental composite LS	3M ESPE	N240313	volume shrinkage ~ 1%, Young's modulus ~ 10 GPa
Ceramic Primer	3M ESPE	N167818	Rely X
LS System Adhesive	3M ESPE	N391675	Adhesive for compoiste LS
Adper Single Bond Plus	3M ESPE	501757	Adhesive for compoiste Z100 and Z250
Glass rod	Corning Inc.	Pyrex 7740 borosilicate
Curing light	3M ESPE	Elipar S10
White paint	Krylon Product Group		Indoor/Outdoor, Flat white
Charcoal powder	Sigma Aldrich, Co.	BCBH6518V	Fluka activated charcoal
CCD camera	Point Grey Research, Inc.	Point Grey Gras-20S4C-C