Name: shrinkage of dental composite in simulated cavity measured with digital image correlation
Uploaded: 2014-07-21T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Shrinkage of Dental Composite in Simulated Cavity Measured with Digital Image Correlation at JoVE.com

Diese Studie wurde von den Minnesota Dental Research-Zentrum für Biomaterialien und Biomechanik (MDRCBB) unterstützt.

Hinweis: Drei Dental Komposite wurden mit den Glas Hohlräume untersucht: Z100, Z250 und LS, wie in der Materialliste aufgeführt. Unter diesen ist bekannt, dass ein LS schrumpfarmen Harzverbundstoff mit einem Volumenschrumpfung von etwa 1,0%, viel niedriger als die der Z250 und Z100 (~ 2% und ~ 2,5%, beziehungsweise) 18-19 sein. Die Ausrüstung und die anderen in dieser Studie verwendeten Materialien werden auch in der Materialliste. 1. Modell Kavitätenpräparation <ol><li> Sc...

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

Die Verwendung von Glas Hohlräume mit der gleichen Form und Abmessungen für Schwindmaß Messung war die Streuung der Ergebnisse aufgrund von Unterschieden in Größe, Anatomie und Materialeigenschaften der natürlichen menschlichen Zähnen zu minimieren. Darüber hinaus ist die Quarzglas in dieser Studie verwendet wird, eine ähnliche Elastizitätsmodul an Schmelz, wodurch es ein geeignetes Material für simulant natürlichen Zähne so weit wie mechanische Verhalten angeht 21-22. Obwohl in Echt Zahnersatz w...

Harz-Verbundwerkstoffe sind weit verbreitet in restaurativen Zahnheilkunde wegen ihrer überragenden Ästhetik und Handling Eigenschaften verwendet. , Obwohl sie zu den Zahngewebe gebunden ist, die Polymerisation Schrumpfung von Kompositen bleibt jedoch eine klinische Sorge, wie die Schrumpfspannung entwickelt, kann dazu führen, Ablösen an der Zahnsanierung Schnittstelle 1 -2. Folglich können Bakterien eindringen und liegen in den Bereichen gescheitert und führen zu Sekundärkaries. Auf der anderen Seite, wenn die Wiederherstellung ist dem Zahn verbunden ist, kann der Schrumpfspannung zu Rissen im Zahngewebe. Eine dieser Defekt die Lebensdauer der Zahnrestauration, die auf eine große Anzahl von Zyklen der thermischen und mechanischen Belastung unterworfen werden gefährden. Messung der Polymerisationsschrumpfung Belastung und Stress ist damit unverzichtbar für die Entwicklung und Bewertung von Dentalharz-Verbund 3-4 </sup&gt;. Verschiedene Messverfahren oder Verfahren mit dem Hauptzweck, eine einfache Einrichtung zum Messen der Schrumpfungsverhalten von Harz-Verbundmaterialien zuverlässig entwickelt 5-11. Während die Messungen bieten sie ausreichend für den Vergleich der Schrumpfverhalten der verschiedenen Materialien sein, sie nicht für das Verständnis, wie und wo Schrumpfspannung entwickelt sich tatsächlich wiederhergestellt Zähne helfen. Insbesondere ist eine Frage von großem Interesse, wie die Hohlraumwände begrenzen die Schrumpfung des Verbundwerkstoffe und führt zur Entstehung von Schrumpfspannung in Zahnersatz 12. Beachten Sie, dass, um Schrumpfspannung, ein Teil der Schrumpfspannung der Harzverbundstoff zu schaffen, hat sich in Streck Stamm umgewandelt werden. Es wäre daher nützlich sein, wenn diese Komponente der Spannung in der Wiederherstellung gemessen werden kann. Vor kurzem hat die optische Vollfeld-Dehnungsmesstechnik, Digitale Bildkorrelation (DIC), wurde für die Messung von freiem shrinka angewendetge von Kompositen sowie Materialfluss in Zahnersatz 13-15. Die Grundidee der DIC ist, auf der Probenoberfläche von aufeinanderfolgenden Bildern während der Verformung aufgenommen, wobei die Verschiebung und Belastung Bereichen über der Oberfläche bestimmt werden kann verfolgen und sichtbare Muster korrelieren. Vollfeld-Messung ist einer der Hauptvorteile des DIC-Methode, die besonders nützlich bei der Beobachtung ungleichmäßigen Verformung und Belastung Muster 13 ist. In dieser Studie DIC wurde verwendet, um die Stamm-Muster in der Zahn Kompositrestaurationen zu entdecken, mit dem Ziel, das Verständnis der Entwicklung der Schrumpfspannung und potenzielle Standorte für Ablösung. Diese Information ist nicht in den Werken über 14-15 zitiert, die nur gemessen, die Verschiebung der Wiederherstellung durch Polymerisationsschrumpfung direkt zur Verfügung. Die Messung wurde mit Hilfe von Modellen, die mit mesial-okklusal-distalen (MOD) Karies als ein Versuch, Replik simuliert Zähne durchgeführtte die Spannung oder Dehnung in Echt Zahnersatz. Obwohl die Verwendung von echten Zähnen ist anatomisch Vertreter, der Nachteil, dass es die wesentlichen inhärenten Unterschiede zwischen den Zähnen in der Anatomie, der mechanischen Eigenschaften, dem Grad der Hydratation sowie unsichtbare innere Defekte 14, die in großen Schwankungen in den Ergebnissen führen. Um diesen Nachteil zu überwinden, haben einige Studien versucht, Zahnmuster, indem diese in Bezug auf die Mundgröße 16 oder ersetzt die Zähne zusammen mit Modellen eines Ersatzmaterial 17 standardisieren. Zum Beispiel haben Aluminium-Modelle, die eine ähnliche Elastizitätsmodul an Schmelz (69 und 83 GPa) haben in Schrumpfspannung Messung verwendet worden ist, mit der Höhe der Schrumpfspannung, die von der Spitze Umlenkung 17 angegeben. In dieser Studie wurden Quarzglas-Modelle (Hohlräume) stattdessen verwendet, weil das Material hat auch eine ähnliche Elastizitätsmodul (63 GPa) für die menschliche Zahnschmelz und, da es transparent istent, kann jeder Ablösung oder Rissbildung in den Proben leicht beobachtet werden.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="790">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:191px;">Dental composite Z100</td>
			<td style="width:167px;">3M ESPE</td>
			<td style="width:175px;">N362979</td>
			<td style="width:259px;">volume shrinkage ~ 2.5%, Young&#39;s modulus ~ 14 GPa</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:191px;">Dental composite Z250</td>
			<td>3M ESPE</td>
			<td style="width:175px;">N326080</td>
			<td style="width:259px;">volume shrinkage ~ 2.0%, Young&#39;s modulus ~ 11 GPa</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:191px;">Dental composite LS</td>
			<td>3M ESPE</td>
			<td style="width:175px;">N240313</td>
			<td style="width:259px;">volume shrinkage ~ 1%, Young&#39;s modulus ~ 10 GPa</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Ceramic Primer</td>
			<td>3M ESPE</td>
			<td style="width:175px;">N167818</td>
			<td style="width:259px;">Rely X</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">LS System Adhesive</td>
			<td>3M ESPE</td>
			<td style="width:175px;">N391675</td>
			<td style="width:259px;">Adhesive for compoiste LS</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Adper Single Bond Plus</td>
			<td>3M ESPE</td>
			<td style="width:175px;">501757</td>
			<td style="width:259px;">Adhesive for compoiste Z100 and Z250</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">Glass rod&#160;</td>
			<td>Corning Inc.</td>
			<td>&#160;Pyrex 7740 borosilicate&#160;</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:191px;">Curing light&#160;</td>
			<td>3M ESPE</td>
			<td>Elipar S10&#160;</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:191px;">White paint&#160;</td>
			<td>Krylon Product Group</td>
			<td style="width:175px;"></td>
			<td style="width:259px;">Indoor/Outdoor, Flat white</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:191px;">Charcoal powder&#160;</td>
			<td>Sigma Aldrich, Co.</td>
			<td style="width:175px;">BCBH6518V</td>
			<td style="width:259px;">Fluka activated charcoal</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;">CCD camera&#160;</td>
			<td>Point Grey Research, Inc.</td>
			<td>Point Grey Gras-20S4C-C</td>
			<td style="width:259px;"></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

shrinkage of dental composite in simulated cavity measured with digital image correlation

Polymerisationsschrumpfung von dentalen Kompositen kann zur Wiederherstellung Ablösung oder gerissene Zahngewebe in Verbund restaurierten Zähne führen. Um zu verstehen, wo und wie Schrumpfung Belastung und Stress entwickeln in solchen Zähnen wiederhergestellt wurde Digitale Bildkorrelation (DIC) verwendet, um einen umfassenden Überblick über die Verlagerung und Dehnungsverteilungen im Modell Restaurationen, die Polymerisationsschrumpfung unterzogen hatten, zu liefern. Proben mit Modell Hohlräume wurden von zylindrischen Glasstäbe mit einem Durchmesser und einer Länge von 10 mm gefertigt. Die Abmessungen der mesial-distalen okklusal-(MOD) Hohlraum in jeder Probe hergestellt wurde, gemessen 3 mm und 2 mm in der Breite und Tiefe sind. Nach dem Füllen der Kavität mit Harz-Komposit wurde die Oberfläche unter Beobachtung zunächst mit einem dünnen Schicht weißer Farbe und feinen schwarzen Holzkohlepulver mit hohem Kontrast erstellen Flecken gesprüht. Bilder von dieser Oberfläche wurden dann vor dem Aushärten und 5 min nach übernommen. FiNally wurden die beiden Bilder mit DIC-Software, um die Verlagerung und Dehnungsverteilungen berechnen korreliert. Harzverbundstoff geschrumpft senkrecht zum Boden des Hohlraums, wobei der obere Mittelabschnitt der Wiederherstellung mit der größten Abwärtsverschiebung. Gleichzeitig horizontal geschrumpft es in Richtung seiner vertikalen Mittellinie. Schrumpfung des gestreckten Verbund das Material in der Nähe der &quot;Zahn-Restaurierung&quot;-Schnittstelle, was Höckerbiegungen und hohen Zugspannungen rund um die Wiederherstellung. Material in der Nähe der Hohlwände oder Boden hatten direkten Stämme vor allem in den Richtungen senkrecht zu den Schnittstellen. Summierung der beiden Gleichdehnungskomponenten zeigte eine relativ gleichmäßige Verteilung um die Wiederherstellung und ihre Größe betrug etwa der Volumenschrumpfung Belastung des Materials.

Drei Proben wurden für jedes Material getestet. Nach jedem Test wurde die Probe mit dem Auge untersucht und, falls notwendig, unter Verwendung eines Mikroskops. Keine offensichtliche Ablösung bei der &quot;Zahn-Wiederherstellung&quot;-Schnittstelle oder Rissbildung festgestellt wurde. Die Auflösung der Bilder war 1600 x 1180 Pixel bei einer Pixelgröße von 5,8 mm. Mit einer Teilmenge Fenstergröße von 32 Pixeln, die räumliche Auflösung der Versetzungsverteilungen war um 186 mm. <p...

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Shrinkage of Dental Composite in Simulated Cavity Measured with Digital Image Correlation

Um die räumliche Entwicklung der Polymerisation Schrumpfspannung in der Zahn Harz-Komposit-Restaurationen zu verstehen, wurde Bildkorrelation zur Vollfeld-Verschiebung / Dehnungsmessung von restaurierten Modell Glas Hohlräume durch Korrelation Bilder der Restauration vor und nach der Polymerisation genommen werden.

Schwindung von Dental-Komposits in Simulierte Cavity mit digitalen Bildkorrelation Mess

Polymerization shrinkage of dental resin composites can lead to restoration debonding or cracked tooth tissues in composite-restored teeth. In order to ...

Research

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