DOI: https://doi.org/10.4012/dmj.2023-192
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38296513
تاريخ النشر: 2024-01-30
المؤلف: Agata Szczesio-Włodarczyk وآخرون
الموضوع الرئيسي: المواد السنية والترميمات
نظرة عامة
هدفت هذه الدراسة إلى مقارنة منهجيتين لتقييم إجهاد انكماش البوليمر لمركبات الراتنج السنية، مع التركيز على عشرة منتجات تجارية. كانت المنهجيات المستخدمة هي طرق قياس القوة الضوئية وقياس قوى الانكماش. أشارت النتائج إلى أن قيم إجهاد الانكماش التي تم الحصول عليها من خلال الطريقة الضوئية (التي تتراوح من 6.4 إلى 13.4 ميغاباسكال) كانت أعلى باستمرار من تلك المشتقة من قياسات قوى الانكماش (التي تتراوح من 1.2 إلى 4.8 ميغاباسكال). على الرغم من هذه الفجوة، لوحظت علاقة خطية قوية بين الطريقتين (r=0.8)، مما يشير إلى أن كلا النهجين يوفران رؤى قيمة حول سلوك الانكماش للمركبات.
كما أبرزت النتائج تأثير محتوى الحشوات على إجهاد الانكماش، مشيرة إلى أن كمية أقل من الحشوات ترتبط بإجهاد انكماش أعلى. ومع ذلك، تم اقتراح أن تركيبات مركبات معينة أو درجات التحويل قد تؤثر على هذه العلاقة. بشكل عام، تؤكد الدراسة على أهمية استخدام كلا المنهجين لفهم شامل لخصائص الانكماش لمركبات الراتنج الترميمية.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على تسوس الأسنان غير المعالج كأكثر الأمراض انتشارًا على مستوى العالم، كما أفادت دراسة العبء العالمي للأمراض (2017). على الرغم من أنه يمكن الوقاية منه إلى حد كبير، إلا أن حدوث هذه الحالة شهد تحسنًا هامشيًا فقط على مدار الثلاثة عقود الماضية. يتم استخدام مواد سنية متنوعة، بما في ذلك أيونات الزجاج، والمركبات، والجيومرات، والمركبات، لإصلاح هياكل الأسنان التالفة، حيث تعتبر مركبات الراتنج المعالجة بالضوء الأكثر تفضيلًا من قبل أطباء الأسنان. ومع ذلك، تظهر هذه المواد عيوبًا، خاصة فيما يتعلق بانكماش البوليمر، الذي يحدث عندما ترتبط المونومرات تحت تحفيز الضوء، مما يؤدي إلى تقليل المسافات بين الجزيئات وإجهاد الشد الناتج عند واجهة الترميم. يمكن أن يؤدي هذا الإجهاد إلى انفصال، تسوس ثانوي، أو كسور في الأسنان، مما يبرز أهمية البحث في انكماش البوليمر وآثاره في طب الأسنان.
تقوم هذه القسم أيضًا بتصنيف الطرق لتقييم آثار البوليمر إلى مجموعتين: تلك التي تقيم تغييرات الانكماش وتلك التي تقيس الإجهادات عند واجهة الترميم. تم توثيق استراتيجيات متنوعة لقياس انكماش البوليمر والإجهاد، مع كون الطريقة الضوئية وقياس قوى الانكماش بارزتين. تقوم الطريقة الضوئية بتحليل الأطياف الضوئية في راتنجات معينة لتقييم توزيع الإجهاد، بينما تستخدم قياسات قوى الانكماش أجهزة مثل آلات الاختبار العالمية لتحديد القوى الناتجة أثناء عملية البوليمر. كما تم ذكر تحليل العناصر المحدودة كطريقة محاكاة، على الرغم من أنها تتطلب بيانات مفصلة عن المواد ونماذج الأسنان. تهدف الدراسة إلى مقارنة فعالية الطريقة الضوئية وقياسات قوى الانكماش في تقييم إجهاد انكماش البوليمر، واختبار الفرضية الصفرية التي تفيد بعدم وجود اختلافات كبيرة بين الطرق ومواد الراتنج المركبة التي تم تقييمها.
طرق
في هذه الدراسة، تم تحليل عشرة مركبات تجارية لتقييم خصائصها. استخدمت التحقيق آلة اختبار عالمية، مما سهل قياس القوة الناتجة عن المواد المتصلبة تحت تكوينات اختبار محددة. مكنت هذه الطريقة المنهجية من تقييم منهجي للأداء الميكانيكي للمركبات، مما يوفر رؤى حول سلوكها أثناء عملية البوليمر.
نتائج
يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج الرئيسية المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. عادةً ما يتضمن بيانات كمية، وتحليلات إحصائية، وتمثيلات بصرية مثل الرسوم البيانية أو الجداول لتوضيح النتائج. غالبًا ما تتم مقارنة النتائج مع الفرضيات أو الدراسات السابقة لتسليط الضوء على الاختلافات المهمة أو التأكيدات.
قد يناقش القسم أيضًا آثار النتائج، مع التأكيد على أهميتها في المجال الأوسع للدراسة. يتم تفصيل أي اتجاهات، أو علاقات، أو شذوذ تم ملاحظتها، مما يوفر نظرة شاملة على نتائج البحث. بشكل عام، يخدم هذا القسم في التحقق من أهداف البحث والمساهمة في المعرفة الحالية.
مناقشة
في هذا القسم، تركز المناقشة على تقييم إجهادات الانكماش في مركبات الراتنج السنية باستخدام طريقتين رئيسيتين: التحليل الضوئي وقياسات قوى الانكماش. تستخدم الطريقة الضوئية ألواح إبوكسي حساسة للإجهاد لتصور وقياس إجهادات الانكماش من خلال تحليل الأطياف المتساوية الألوان، بينما تستخدم قياسات قوى الانكماش آلة اختبار عالمية لمراقبة القوى الناتجة أثناء عملية البوليمر. تشير النتائج إلى وجود اختلافات كبيرة في إجهاد الانكماش بين مواد المركبات المختلفة، حيث أظهرت مركبات EverX أعلى القيم (حوالي 4.5 ميغاباسكال) بينما أظهرت مواد SDR أقل القيم (1.2 ميغاباسكال). تم العثور على علاقة قوية (معامل الارتباط 0.8، p<0.001) بين طريقتي القياس، مما يبرز موثوقيتهما في تقييم سلوك الانكماش. تسلط المناقشة أيضًا الضوء على تعقيدات انكماش البوليمر في المواد السنية، مشددة على أنه على الرغم من أن الانكماش لا مفر منه، فإن فهم تأثيراته على الهياكل المحيطة أمر بالغ الأهمية. تؤثر عوامل مثل طول الألياف، ومحتوى الحشوات، والتركيب الكيميائي للمركبات بشكل كبير على إجهاد الانكماش. من الجدير بالذكر أن الدراسة تقترح أن محتوى الحشوات الأعلى يرتبط عمومًا بإجهاد انكماش أقل، على الرغم من وجود استثناءات بسبب تركيبات المواد المحددة. يدعو المؤلفون إلى مزيد من البحث لاستكشاف العلاقة بين إجهاد الانكماش والنتائج السريرية ذات الصلة، مثل تكوين شقوق في المينا والتسرب المجهري الهامشي، مع الاعتراف بحدود طرقهم التجريبية مقارنة بالظروف السريرية. بشكل عام، تسهم النتائج في تقديم رؤى قيمة حول تطوير المواد السنية التي تهدف إلى تقليل انكماش البوليمر والإجهادات المرتبطة به.
DOI: https://doi.org/10.4012/dmj.2023-192
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38296513
Publication Date: 2024-01-30
Author(s): Agata Szczesio-Włodarczyk et al.
Primary Topic: Dental materials and restorations
Overview
This study aimed to compare two methodologies for assessing the polymerization shrinkage stress of dental resin composites, specifically examining ten commercial products. The methodologies employed were photoelastic and contraction forces measurement methods. Results indicated that the shrinkage stress values obtained via the photoelastic method (ranging from 6.4 to 13.4 MPa) were consistently higher than those derived from contraction forces measurements (ranging from 1.2 to 4.8 MPa). Despite this discrepancy, a strong linear correlation was observed between the two methods (r=0.8), suggesting that both approaches provide valuable insights into the shrinkage behavior of the composites.
The findings also highlighted the influence of filler content on contraction stress, noting that a lower filler amount correlated with higher contraction stress. However, it was suggested that specific composite compositions or degrees of conversion might affect this relationship. Overall, the study underscores the importance of utilizing both methodologies to comprehensively understand the shrinkage characteristics of restorative resin composites.
Introduction
The introduction highlights untreated caries of permanent teeth as the most prevalent global disease, as reported by the Global Burden of Disease Study (2017). Despite being largely preventable, the incidence of this condition has seen only marginal improvement over the past three decades. Various dental materials, including glass ionomers, compomers, giomers, and composites, are employed to repair damaged tooth structures, with light-cured resin composites being the most favored by dental practitioners. However, these materials exhibit drawbacks, particularly related to polymerization shrinkage, which occurs when monomers bond under light stimulation, leading to reduced intermolecular distances and resultant tensile stress at the restoration interface. This stress can result in debonding, secondary caries, or tooth fractures, underscoring the importance of researching polymerization shrinkage and its implications in dentistry.
The section further categorizes methods for evaluating polymerization effects into two groups: those assessing shrinkage changes and those measuring stresses at the restoration interface. Various strategies for measuring polymerization shrinkage and stress have been documented, with the photoelastic method and contraction force measurement being prominent. The photoelastic method analyzes optical fringes in specific resins to assess stress distribution, while contraction force measurement employs devices such as universal testing machines to quantify the forces generated during polymerization. Finite element analysis is also mentioned as a simulation technique, though it requires detailed material data and tooth models. The study aims to compare the efficacy of the photoelastic method and contraction force measurements in evaluating polymerization shrinkage stress, testing the null hypothesis that no significant differences exist between the methods and the resin composite materials evaluated.
Methods
In this study, ten commercial composites were analyzed to evaluate their properties. The investigation employed a universal testing machine, which facilitated the measurement of the force generated by the polymerizing materials under specific testing configurations. This methodological approach enabled a systematic assessment of the mechanical performance of the composites, providing insights into their behavior during polymerization.
Results
The “Results” section of the research paper presents key findings derived from the conducted experiments or analyses. It typically includes quantitative data, statistical analyses, and visual representations such as graphs or tables to illustrate the outcomes. The results are often compared against hypotheses or previous studies to highlight significant differences or confirmations.
The section may also discuss the implications of the findings, emphasizing their relevance to the broader field of study. Any observed trends, correlations, or anomalies are detailed, providing a comprehensive overview of the research outcomes. Overall, this section serves to validate the research objectives and contribute to the existing body of knowledge.
Discussion
In this section, the discussion focuses on the evaluation of shrinkage stresses in dental resin composites using two primary methods: photoelastic analysis and contraction force measurements. The photoelastic method employs stress-sensitive epoxy plates to visualize and quantify shrinkage stresses through the analysis of isochromatic fringes, while contraction force measurements utilize a universal testing machine to monitor forces generated during the polymerization process. The results indicate significant differences in shrinkage stress among various composite materials, with EverX composites exhibiting the highest values (approximately 4.5 MPa) and SDR materials showing the lowest (1.2 MPa). A strong correlation (correlation coefficient 0.8, p<0.001) was found between the two measurement methods, underscoring their reliability in assessing shrinkage behavior. The discussion also highlights the complexities of polymerization shrinkage in dental materials, emphasizing that while shrinkage is unavoidable, understanding its effects on surrounding structures is crucial. Factors such as fiber length, filler content, and the chemical composition of the composites significantly influence shrinkage stress. Notably, the study suggests that higher filler content generally correlates with lower shrinkage stress, although exceptions exist due to specific material compositions. The authors call for further research to explore the relationship between shrinkage stress and clinically relevant outcomes, such as enamel crack formation and marginal microleakage, while acknowledging the limitations of their experimental methods compared to clinical conditions. Overall, the findings contribute valuable insights into the development of dental materials aimed at minimizing polymerization shrinkage and its associated stresses.