Trodimenzionalna optička analiza deformacija polimerizacijske kontrakcije stomatoloških kompozitnih materijala na bazi smole
Three-dimensional optical strain analysis of polymerisation shrinkage of resin-based dental composite materials
2012
Autori
Milošević, MilošOstala autorstva
Sedmak, AleksandarManeski, Taško
Koruga, Đuro
Stamenković, Dragoslav
Gubeljak, Nenad
Doktorska teza (Objavljena verzija)
Metapodaci
Prikaz svih podataka o dokumentuApstrakt
Svetlosno polimerizujući kompozitni materijali na bazi smole su na osnovu dobrih mehaničkih osobina, realtivno niske cene, jednostavne primene, pozitivnog odgovora na aktuelne estetske zahteve, postali materijal izbora za stomatološke restauracije. Pojava polimerizacijske kontrakcije je jedan od najvažnijih nedostataka ovih materijala. Pomeranje i prostorna organizacija molekula monomera odgovorni su za promene zapremine u toku polimerizacije. Promena zapremine kompozitnog materijala usled svetlosne polimerizacije prouzrokuje stvaranje napona na spoju restauracija-zub. Takav napon nastaje u kompozitnoj masi i prenosi se na adhezivnu vezu i zubnu površinu, što često stvara oštećenje kvržica, mikroprsline u gleđi i dentinu, može da izazove pojavu marginalne diskoloracije, sekundarnog karijesa i postoperativne osetljivosti. Razumevanje polimerizacijske kontrakcije, lokalnog deformacionog polja i polja pomeranja u skladu sa strukturnim osobinama kompozita su izuzetno važni za dalje korišće...nje postojećih i unapređivanje novih kompozitnih materijala. U ovoj doktorskoj disertaciji prikazan je razvoj procedura za pripremu kaviteta ponovljivih dimenzija za in vitro istraživanja. Definisane su osnovne veličine i zavisnosti od kojih se polazi pri proučavanju deformacija tela i opšte naponskog stanja materijala. Eksperimentalno istraživanje kontrakcije kompozitnih materijala realizovano je trodimenzionalnim optičkim merenjem deformacija i pomeranja. U eksperimentalnom istraživanju korišćena su tri kompozitna materijala: Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent), Filtek Silorane (3M, ESPE) i Filtek Z250 (3M, ESPE). Prvi deo istraživanja obuhvatio je ispitivanje iii slobodne kontrakcije kompozitnih materijala u teflonskim kalupima. U drugom delu materijal je analiziran u kavitetima na plastičnim zubima bez upotrebe adhezivnih sistema, a u trećem delu u kavitetima na ekstrahovanim zubima uz primenu odgovarajućih adhezivnih sistema, poštujući zahteve aktuelne kliničke prakse. Dobijeni podaci eksperimentalnim putem opisani su odgovarajućim analitičkim obrascem, pri čemu je izvršena obrada rezultata na osnovu ispitivanja velikog broja regresionih modela za svaki od ispitivanih kompozita. Takođe, prikazana su dobijena polja pomeranja/deformacija kompozita usled polimerizacije i funkcionalne veze pomeranja/deformacija i dužine karakterističnih sekcija analiziranih uzoraka.
Light-cured, resin-based composite materials have become the materials of choice for dental restorations, due to good mechanical properties, relatively low cost, easy application and a positive response to current aesthetic requirements. Polymerization shrinkage represents one of the main disadvantages of such materials. Movement and spatial arrangement of monomeric units are responsible for this volumetric change during polymerization. Volumetric changes in composite material cause polymerization stresses in the contact area between tooth and restorative material. This stress appears within the composite material and is transferred to the adhesive and tooth surface, may cause cusps movement, enamel fracture and cracked cusps, marginal discoloration, secondary caries and postoperative sensitivity. Understanding of polymerization shrinkage, local displacement/strain fields in accordance with the structural properties of composites are extremely important for proper use and further impro...vement of composite materials. In this dissertation, procedure development for standardized tooth cavity preparation for in vitro research purposes is presented. Basic quantities and dependencies, required for stress/strain analysis were defined. Experimental testing of composite material shrinkage was performed using three-dimensional optical strain/displacement measurements. This research included three composite materials: Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent), Filtek Silorane (3M, ESPE) i Filtek Z250 (3M, ESPE). First stage of research included testing of free shrinkage behavior of composite materials in teflon molds. v During the second stage, materials were analyzed in cavities on plastic teeth without adhesive systems. Third stage was performed on extracted teeth using appropriate adhesive systems, in response to the demands of current clinical practice. The obtained experimental data were described using an appropriate analytical form, wherein the results are processed based on testing of a large number of regressive models for each of the tested composites. In addition, displacement/strain fields, due to polymerization, and functional relationships between displacement/strain values and lengths of characteristic sections are shown.
Ključne reči:
preparacija kaviteta / pomeranje / polimerizacijski napon / polimerizacijska kontrakcija / polimerizacija / metoda konačnih elemenata / kompozitni materijal na bazi smole / deformacije / 3D optička analiza / strain / resin-based composite / polymerization / polymerization stress / polymerization shrinkage / finite element method / displacement / cavity preparation / 3D optical analysisIzvor:
2012Izdavač:
- Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet
Finansiranje / projekti:
- Razvoj savremenih metoda dijagnostike i ispitivanja mašinskih struktura (RS-MESTD-Technological Development (TD or TR)-35040)
URI
http://eteze.bg.ac.rs/application/showtheses?thesesId=470https://nardus.mpn.gov.rs/handle/123456789/2287
https://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:6341/bdef:Content/download
http://vbs.rs/scripts/cobiss?command=DISPLAY&base=70036&RID=514046627
https://machinery.mas.bg.ac.rs/handle/123456789/14
Kolekcije
Institucija/grupa
Inovacioni centarTY - THES AU - Milošević, Miloš PY - 2012 UR - http://eteze.bg.ac.rs/application/showtheses?thesesId=470 UR - https://nardus.mpn.gov.rs/handle/123456789/2287 UR - https://fedorabg.bg.ac.rs/fedora/get/o:6341/bdef:Content/download UR - http://vbs.rs/scripts/cobiss?command=DISPLAY&base=70036&RID=514046627 UR - https://machinery.mas.bg.ac.rs/handle/123456789/14 AB - Svetlosno polimerizujući kompozitni materijali na bazi smole su na osnovu dobrih mehaničkih osobina, realtivno niske cene, jednostavne primene, pozitivnog odgovora na aktuelne estetske zahteve, postali materijal izbora za stomatološke restauracije. Pojava polimerizacijske kontrakcije je jedan od najvažnijih nedostataka ovih materijala. Pomeranje i prostorna organizacija molekula monomera odgovorni su za promene zapremine u toku polimerizacije. Promena zapremine kompozitnog materijala usled svetlosne polimerizacije prouzrokuje stvaranje napona na spoju restauracija-zub. Takav napon nastaje u kompozitnoj masi i prenosi se na adhezivnu vezu i zubnu površinu, što često stvara oštećenje kvržica, mikroprsline u gleđi i dentinu, može da izazove pojavu marginalne diskoloracije, sekundarnog karijesa i postoperativne osetljivosti. Razumevanje polimerizacijske kontrakcije, lokalnog deformacionog polja i polja pomeranja u skladu sa strukturnim osobinama kompozita su izuzetno važni za dalje korišćenje postojećih i unapređivanje novih kompozitnih materijala. U ovoj doktorskoj disertaciji prikazan je razvoj procedura za pripremu kaviteta ponovljivih dimenzija za in vitro istraživanja. Definisane su osnovne veličine i zavisnosti od kojih se polazi pri proučavanju deformacija tela i opšte naponskog stanja materijala. Eksperimentalno istraživanje kontrakcije kompozitnih materijala realizovano je trodimenzionalnim optičkim merenjem deformacija i pomeranja. U eksperimentalnom istraživanju korišćena su tri kompozitna materijala: Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent), Filtek Silorane (3M, ESPE) i Filtek Z250 (3M, ESPE). Prvi deo istraživanja obuhvatio je ispitivanje iii slobodne kontrakcije kompozitnih materijala u teflonskim kalupima. U drugom delu materijal je analiziran u kavitetima na plastičnim zubima bez upotrebe adhezivnih sistema, a u trećem delu u kavitetima na ekstrahovanim zubima uz primenu odgovarajućih adhezivnih sistema, poštujući zahteve aktuelne kliničke prakse. Dobijeni podaci eksperimentalnim putem opisani su odgovarajućim analitičkim obrascem, pri čemu je izvršena obrada rezultata na osnovu ispitivanja velikog broja regresionih modela za svaki od ispitivanih kompozita. Takođe, prikazana su dobijena polja pomeranja/deformacija kompozita usled polimerizacije i funkcionalne veze pomeranja/deformacija i dužine karakterističnih sekcija analiziranih uzoraka. AB - Light-cured, resin-based composite materials have become the materials of choice for dental restorations, due to good mechanical properties, relatively low cost, easy application and a positive response to current aesthetic requirements. Polymerization shrinkage represents one of the main disadvantages of such materials. Movement and spatial arrangement of monomeric units are responsible for this volumetric change during polymerization. Volumetric changes in composite material cause polymerization stresses in the contact area between tooth and restorative material. This stress appears within the composite material and is transferred to the adhesive and tooth surface, may cause cusps movement, enamel fracture and cracked cusps, marginal discoloration, secondary caries and postoperative sensitivity. Understanding of polymerization shrinkage, local displacement/strain fields in accordance with the structural properties of composites are extremely important for proper use and further improvement of composite materials. In this dissertation, procedure development for standardized tooth cavity preparation for in vitro research purposes is presented. Basic quantities and dependencies, required for stress/strain analysis were defined. Experimental testing of composite material shrinkage was performed using three-dimensional optical strain/displacement measurements. This research included three composite materials: Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent), Filtek Silorane (3M, ESPE) i Filtek Z250 (3M, ESPE). First stage of research included testing of free shrinkage behavior of composite materials in teflon molds. v During the second stage, materials were analyzed in cavities on plastic teeth without adhesive systems. Third stage was performed on extracted teeth using appropriate adhesive systems, in response to the demands of current clinical practice. The obtained experimental data were described using an appropriate analytical form, wherein the results are processed based on testing of a large number of regressive models for each of the tested composites. In addition, displacement/strain fields, due to polymerization, and functional relationships between displacement/strain values and lengths of characteristic sections are shown. PB - Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet T1 - Trodimenzionalna optička analiza deformacija polimerizacijske kontrakcije stomatoloških kompozitnih materijala na bazi smole T1 - Three-dimensional optical strain analysis of polymerisation shrinkage of resin-based dental composite materials UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_nardus_2287 ER -
@phdthesis{ author = "Milošević, Miloš", year = "2012", abstract = "Svetlosno polimerizujući kompozitni materijali na bazi smole su na osnovu dobrih mehaničkih osobina, realtivno niske cene, jednostavne primene, pozitivnog odgovora na aktuelne estetske zahteve, postali materijal izbora za stomatološke restauracije. Pojava polimerizacijske kontrakcije je jedan od najvažnijih nedostataka ovih materijala. Pomeranje i prostorna organizacija molekula monomera odgovorni su za promene zapremine u toku polimerizacije. Promena zapremine kompozitnog materijala usled svetlosne polimerizacije prouzrokuje stvaranje napona na spoju restauracija-zub. Takav napon nastaje u kompozitnoj masi i prenosi se na adhezivnu vezu i zubnu površinu, što često stvara oštećenje kvržica, mikroprsline u gleđi i dentinu, može da izazove pojavu marginalne diskoloracije, sekundarnog karijesa i postoperativne osetljivosti. Razumevanje polimerizacijske kontrakcije, lokalnog deformacionog polja i polja pomeranja u skladu sa strukturnim osobinama kompozita su izuzetno važni za dalje korišćenje postojećih i unapređivanje novih kompozitnih materijala. U ovoj doktorskoj disertaciji prikazan je razvoj procedura za pripremu kaviteta ponovljivih dimenzija za in vitro istraživanja. Definisane su osnovne veličine i zavisnosti od kojih se polazi pri proučavanju deformacija tela i opšte naponskog stanja materijala. Eksperimentalno istraživanje kontrakcije kompozitnih materijala realizovano je trodimenzionalnim optičkim merenjem deformacija i pomeranja. U eksperimentalnom istraživanju korišćena su tri kompozitna materijala: Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent), Filtek Silorane (3M, ESPE) i Filtek Z250 (3M, ESPE). Prvi deo istraživanja obuhvatio je ispitivanje iii slobodne kontrakcije kompozitnih materijala u teflonskim kalupima. U drugom delu materijal je analiziran u kavitetima na plastičnim zubima bez upotrebe adhezivnih sistema, a u trećem delu u kavitetima na ekstrahovanim zubima uz primenu odgovarajućih adhezivnih sistema, poštujući zahteve aktuelne kliničke prakse. Dobijeni podaci eksperimentalnim putem opisani su odgovarajućim analitičkim obrascem, pri čemu je izvršena obrada rezultata na osnovu ispitivanja velikog broja regresionih modela za svaki od ispitivanih kompozita. Takođe, prikazana su dobijena polja pomeranja/deformacija kompozita usled polimerizacije i funkcionalne veze pomeranja/deformacija i dužine karakterističnih sekcija analiziranih uzoraka., Light-cured, resin-based composite materials have become the materials of choice for dental restorations, due to good mechanical properties, relatively low cost, easy application and a positive response to current aesthetic requirements. Polymerization shrinkage represents one of the main disadvantages of such materials. Movement and spatial arrangement of monomeric units are responsible for this volumetric change during polymerization. Volumetric changes in composite material cause polymerization stresses in the contact area between tooth and restorative material. This stress appears within the composite material and is transferred to the adhesive and tooth surface, may cause cusps movement, enamel fracture and cracked cusps, marginal discoloration, secondary caries and postoperative sensitivity. Understanding of polymerization shrinkage, local displacement/strain fields in accordance with the structural properties of composites are extremely important for proper use and further improvement of composite materials. In this dissertation, procedure development for standardized tooth cavity preparation for in vitro research purposes is presented. Basic quantities and dependencies, required for stress/strain analysis were defined. Experimental testing of composite material shrinkage was performed using three-dimensional optical strain/displacement measurements. This research included three composite materials: Tetric EvoCeram (Ivoclar Vivadent), Filtek Silorane (3M, ESPE) i Filtek Z250 (3M, ESPE). First stage of research included testing of free shrinkage behavior of composite materials in teflon molds. v During the second stage, materials were analyzed in cavities on plastic teeth without adhesive systems. Third stage was performed on extracted teeth using appropriate adhesive systems, in response to the demands of current clinical practice. The obtained experimental data were described using an appropriate analytical form, wherein the results are processed based on testing of a large number of regressive models for each of the tested composites. In addition, displacement/strain fields, due to polymerization, and functional relationships between displacement/strain values and lengths of characteristic sections are shown.", publisher = "Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet", title = "Trodimenzionalna optička analiza deformacija polimerizacijske kontrakcije stomatoloških kompozitnih materijala na bazi smole, Three-dimensional optical strain analysis of polymerisation shrinkage of resin-based dental composite materials", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_nardus_2287" }
Milošević, M.. (2012). Trodimenzionalna optička analiza deformacija polimerizacijske kontrakcije stomatoloških kompozitnih materijala na bazi smole. Univerzitet u Beogradu, Mašinski fakultet.. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_nardus_2287
Milošević M. Trodimenzionalna optička analiza deformacija polimerizacijske kontrakcije stomatoloških kompozitnih materijala na bazi smole. 2012;. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_nardus_2287 .
Milošević, Miloš, "Trodimenzionalna optička analiza deformacija polimerizacijske kontrakcije stomatoloških kompozitnih materijala na bazi smole" (2012), https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_nardus_2287 .