Prognozowanie degradacji czynnościowej systemów biomechanicznych na przykładzie układu ząb - wypełnienie kompozytowe

Opisana w niniejszym artykule metoda badań trwałości wypełnień stomatologicznych oparta jest na założeniu, że miarą degradacji systemu wypełnienie - tkanka zęba jest wielkość szczeliny brzeżnej. Szczelina brzeżna powstaje na powierzchni granicznej wypełnienia na skutek skurczu polimeryzacyjnego, a następnie w trakcie fizjologicznego procesu żucia powiększa się na skutek, między innymi, obciążeń mechanicznych i termicznych. Konsekwencją powstawania szczeliny brzeżnej jest zjawisko mikroprzecieku. Mikroprzeciek bakteryjny polega na penetracji mikroorganizmów i ich proliferacji w objętości pomiędzy wypełnieniem a ścianą ubytku. Wynikiem tego zjawiska jest próchnica wtórna wzdłuż granicy wypełnienia. W badaniach wykorzystano zęby ludzkie usunięte z powodów ortodontycznych i chirurgicznych. W zębach przeznaczonych do badań wypreparowano modelowe ubytki oraz założono wypełnienia z kompozytu mikrohybrydowego. Tak przygotowane próbki zębów poddano obciążeniom mechanicznym i termicznym symulującym warunki fizjologiczne na specjalnie opracowanym stanowisku badawczym. Po wykonaniu testu obciążeniowego przeprowadzono pomiary parametrów szczeliny brzeżnej wykorzystując mikroskop optyczny oraz skaningowy mikroskop elektronowy (SEM). Wyniki pomiarów poddano analizie statystycznej a następnie dokonano oceny przewidywanej trwałości układu ząb-wypełnienie. Badania wykazały, że możliwa jest przyśpieszona ocena procesu degradacji wypełnień stomatologicznych w warunkach in vitro. Opracowana metoda może mieć praktyczne zastosowanie, między innymi, w testowaniu nowych materiałów stomatologicznych.

The method of resistance testing of dental materials described in this article is based on the principle that the measurement of the degradation of the filling - tooth tissue system is the size of a marginal fissure. The marginal fissure forms on the bordering surface of the filling as a result of polymer spasm and consequently it expands in the course of physiological process of chewing due to, among others, mechanical and thermal loads. The consequence of marginal fissure formation is the phenomenon of a micro-leak. The bacterial micro-leak deals with the penetration of micro-organisms and their proliferation in volume between the filling and the wall of a defect. This results in secondary caries along the filling border. Human teeth extracted due to orthodontic and surgical reasons were used in the tests. Model defects were prepared in the teeth designated to the tests and micro-hybrid fillings were applied. The specimens prepared in this way were next submitted to mechanical and thermal loads simulating physiological conditions performed on the specially prepared research post. After the performance of the load test, the measurements of the marginal fissure were taken with the use of optical and scanning electron microscope ( SEM ). The results of the measurements were statistically analyzed and the assessment of expected resistance of the tooth-filling system was made. The tests have revealed that it is possible to make the accelerated assessment of the degradation process of dental fillings is possible in in vitro conditions.