ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ МІЦНОСТІ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ ЩО ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ ДЛЯ ПЛОМБУВАННЯ ЗУБІВ МЕТОДОМ АКУСТИЧНОЇ ЕМІСІЇ

  • V.F. Makeev Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
  • V.S. Kukhta Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
  • O.S. Kyrmanov Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
  • N.R. Kliuchkovska Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
  • V.R. Skalsky Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
  • O.M. Stankevich Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
Ключові слова: полімерні композити, міцність, метод акустичної емісії

Анотація

Метою дослідження є створення методики та здійснення механічних випробувань на предмет визначення міцнісних характеристик стоматологічних композитів із позицій лінійної механіки руйнування та із застосуванням явища акустичної емісії із визначенням особливостей зародження та розвитку руйнування стоматологічних композитів світлової полімеризації під дією квазістатичного навантаження локального стиску. Для порівняльних досліджень обрані наступні гібридні стоматологічні композити вітчизняного та зарубіжного виробництва: Latelux (Latus, Україна), TETRIC N-CERAM (Ivoclar Vivadent, Ліхтенштейн), CHARISMA CLASSIC (Kulzer, Німеччина). Для випробувань за темою досліджень використовували дискові зразки діаметром 13 мм та товщиною 5 мм по 10 зразків кожного матеріалу, які були виготовлені у спеціально розробленій формі. Пакування і формування матеріалу у форму проводили в лабораторних умовах за темпе¬ратури повітря 18 – 210 С. Перед випробуваннями зразки витримували протягом 24 год. за температури 370 С у фізіологічному розчині. Зразки навантажували на установці СВР-5 за допомогою кулькового індентора. Під час експериментів одночасно записували акустико-емісійну інфор¬мацію за допомогою вимірювальної системи SKOP-8. У режимі постопрацювання будували залежності зміни навантаження впродовж експерименту, розподіл амплітуд зареєстрованих сигналів акустичної емісії та їх суми від часу. З отриманих залежностей визначали навантаження руйнування, переміщення індентора, та вивчали особливості руйнування композитів на основі аналізу генерування акустичної емісії під дією навантаження. Аналіз параметрів сигналів акустичної емісії показав, що найбільшу амплітуду та енергію мали сигнали, під час руйнування композиту Tetric N-Ceram, найменшу – Latelux.

Посилання

1. Khomenko LO, Bіdenko NV, Ostapko OІ, et al. Kontrol’ nad karіesom zuba: evoliutsіia kontseptcii [Control of tooth caries: evolution of concepts]. Detskaia stomatologiia. 2013; 1(8): 53–65. (Ukrainian)

2. Borisenko AV. Sekrety lecheniya kariyesa i restavratsii zubov [Secrets of caries treatment and dental restoration]. K.: Kniga plyus, 2002. 544 s. (Russian)

3. Ostapko OI. Urazhenist kariiesom postiinykh zubiv u ditei riznykh rehioniv Ukrainy ta ekolohichnyi vplyv dovkillia [Caries incidence of permanent teeth in children of different regions of Ukraine and ecological impact of the environment]. Profilaktychna ta dytiacha stomatolohiia. 2010; 1(2): 43–46. (Ukrainian)

4. Ostapko OI. Khimichnyy sklad emali ta stan tverdykh tkanyn postiinykh zubiv u ditei v riznykh za ekolohichnoiu sytuatsiieiu rehionakh Ukrainy [Chemical composition of enamel and the condition of hard tissues of permanent teeth in children in ecologically different regions of Ukraine]. Novyny stomatolohii. 2007; 4: 38–42. (Ukrainian)

5. Wu YR, Chang CW, Ko CL, et al. The morphological effect of calcium phosphates as reinforcement in methacrylate-based dental composite resins on mechanical strength through thermal cycling. Ceram. Int. 2017; 43: 14389–14394.

6. Wille S, Hólken I, Haidarschin G, Adelung R, Kern M. Biaxial flexural strength of new Bis-GMA/TEGDMA based composites with different fillers for dental. Dent. Mater. 2016; 32: 1073–1078.

7. Shin S, Kim YJ, Toan M, et al. Property enhancement of dental composites prepared with an isosorbide-based photocurable compound by mixing with TEGDMA. Eur. Polym. J. 2017; 92: 338–345.

8. Aguiar AE, da Silva LG, de Paula Barbosa HF, et al. Synthesis of Al2O3-0.5B2O3-SiO2fillers by sol-gel method for dental resin composites. J. Non-Cryst. Solids. 2017; 458: 86–96.

9. Srivastava R, Wolska J, Walkowiak-Kulikowska J, et al. Fluorinated bis-GMA as potential monomers for dental restorative composite materials. Eur. Polym. J. 2017; 90: 333–343.

10. Okulus Z, Voelkel A. Mechanical properties of experimental composites with diffe¬rent calcium phosphates fillers. Mater. Sci. Eng. C. 2017; 78: 1101–1108.

11. Ai M , Du Z, Zhu S, et al. Composite resin reinforced with silver nanoparticleseladen hydroxyapatite nanowires for dental application. Dent. Mater. 2017; 33: 12–22.

12. Moskalenko AM. Efektyvnist zastosuvannia plombuvalnykh materialiv riznykh klasiv dlia restavratsii bichnykh zubiv [Different filling materials efficiency for distal teeth restoration]. Profilaktychna ta dytiacha stomatolohiia. 2013; 2(9): 40–44. (Ukrainian)

13. Yadav R, Kumar M. Dental restorative composite materials: a review. Journal of Oral Biosciences. 2019; 61: 78–83.

14. Nidzelskyi MYa, Korotetska-Zinkevych VL. Stomatolohichni kompozytni materialy, yikh vlastyvosti ta zastosuvannia [Dental composite materials, their properties and applications]. VISNYK VDNZU “Ukrainska medychna stomatolohichna akademiia”. 2012; 12: 4(40): 222–224. (Ukrainian)

15. Ravi RK, Alla RK, Shammas M, Devarhubli A. Dental composites – a versatile restorative material: a review. Indian Journal of Dental Sciences. 2013; 5(5): 111–115.

16. Zhou X, Huang X, Li M, et al. Development and status of resin composite as dental restorative materials. Journal of Applied Polymer Science. 2019; 48180.

17. Riva YR, Rachman SF. Dental composite resin: a review. AIP Conference Proceedings. 2019; 2193(1): 5139331.

18. Nazarchuk Z, Skalskyi V, Serhiyenko O. Acoustic emission. Methodology and Application. Springer International Publishing AG. 2017; XIV: 283.

19. Kim KH, Park JH. Fracture toughness and acoustic emission behavior of dental composite resins. Engineering Fracture Mechanics. 1991; 40(415): 811–819.

20. Kim KH, Park JH, Imai Y, Kishi T. Fracture behavior of dental composite resin. Boi-Medical Materials and Engineering. 1991; 1(1): 45–57.

21. Ereifej NS, Oweis YG, Altarawneh SK. Fracture of fiber-reinforced composites analyzed via acoustic emission. Dental Materials Journal. 2015; 34(4): 417–424.

22. Huang SH, Lin LS, Rudney J, et al. A novel dentin bond strength measurement technique using a composite disk diametral compression. Acta Biomaterialia. 2012; 8: 1597–1602.

23. Carrera CA, Chen YC, Li Y, et al. Dentin-composite bond strength measurement using the Brazilian Disk Test. Journal of Dentistry. 2016; 52: 37–44.

24. Kim RJ-Y, Kim Y-J, Choi N-S, Lee I-B. Polymerization shrinkage, modulus, and shrinkage stress related to tooth-restoration interfacial debonding in bulk-fill composites. Journal of Dentistry. 2015; 43(4): 430–439.

25. Braga RR, Boaro LC, Kuroe T, et al. Influence of cavity dimensions and their derivatives (volume and ‘C’ factor) on shrinkage stress development and microleakage of composite restorations. Dental Mate¬rials. 2006; 22(9): 818–823.

26. Watts DC, Satterthwaite JD. Axial shrinkage-stress depends upon both C-factor and composite mass. Dental Materials. 2008; 24(1): 1–8.

27. Liu X, Li H, Li J, et al. An acousic emission study on interfacial debonding in composite restorations. Dental Materials. 2011; 27: 934–941.

28. Park J-H, Gu J-U, Choi N-S. Acoustic emission characteristics of methacrylate-based composite and silorane-based composite during dental restoration according to a variety of C-factor. Journal of Mechanical Science and Technology. 2017; 31(9): 4067–4072.

29. Ende A, Lise DP, Munck JDe, et al. Strain development in bulk-filled cavities of different depths characterized using a non-destructive acoustic emission approach. Dental Materials. 2016; 33(4): e165–e177.

30. Yang B, Guo J, Huang Q, et al. Acoustic properties of interfacial debonding and their relationship with shrinkage stress in Class-I restorations. Dental Materials. 2016; 32: 742–748.

31. Cho NY, Ferracane JL, Lee IB. Acoustic emission analysis of tooth-composite interfacial debonding. Journal of Dental Research. 2013; 92(1): 76–81.

32. Cho NY. Time domain analysis of de-bonding of composite –tooth interface using acoustic emission. 24th American Dental Research & Future Dentistry & 3rd Annual Meeting on Pedodontics and Geriatric Dentistry. 2018; 8: 60.

33. Gu JU, Arakawa K, Choi N-S. Time-based characteristics of acoustic emission during dental composite restoration. Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A. 2011; 35(2): 169–174.

34. Erhardt MCG, Goulart M, Jacques RC, et al. Effect of different composite modulation protocols on the conversion and polyme¬rization stress profile of bulk-filled resin restorations. Dental Materials. 2020; 36(7): 829–837.

35. Latelux (Sistemnyi komplekt) [Internet]. – Available from: http://www.latus.com.¬ua/ru/products/plombirovochnye-materialy/latelux-syst.html

36. Ivoclar Vivadent. Tetric N-Ceram. Efficient restoration of anterior and posterior teeth [Internet]. – Available from: https://highlights.ivoclarvivadent.com/dentist/en-asian/tetric-n-ceram

37. Kulzer. Charisma Classic [Internet]. – Available from: https://www.kulzer.com/int2/int/den-tist/products_from_a_to_z/charisma_1/charisma_classic.aspx

38. GOST R 56924-2016 (ISO 4049:2009) Stomatologiia. Materialy polimernye vosstanovitelnye [Dentistry. Polymer-based restorative materials] [Internet] – Available from: http://docs.cntd.ru/document/1200135162 (Russian)

39. Skalskyi VR, Makieiev VF, Stankevych OM ta in. Metod akustychnoi emisii v doslidzhenni stomatolohichnykh polimeriv [Acoustic emission method in the study of dental polymers and composites]. Lviv: Kvart, 2015. 150 s. (Ukrainian)
Опубліковано
2021-11-16
Як цитувати
Makeev, V., Kukhta, V., Kyrmanov, O., Kliuchkovska, N., Skalsky, V., & Stankevich, O. (2021). ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ МІЦНОСТІ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ ЩО ЗАСТОСОВУЮТЬСЯ ДЛЯ ПЛОМБУВАННЯ ЗУБІВ МЕТОДОМ АКУСТИЧНОЇ ЕМІСІЇ. Актуальні проблеми сучасної медицини: Вісник Української медичної стоматологічної академії, 21(3), 164-172. https://doi.org/10.31718/2077-1096.21.3.164