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3次元有限要素モデルを用いたバルクフィルフローレジンの収縮とファイバーブラッググレーティング測定によるキャリブレーション
Bulk Fill flow resin contraction using 3D finite element model and calibration by Fiber Bragg Grating measurement.
PMID: 32657618 DOI: 10.1080/10255842.2020.1789607.
抄録
歯科用レジンの重合による収縮は、接着界面の破壊を引き起こし、界面に隙間が出現したり、術後の知覚過敏や歯髄損傷、う蝕の再発などの問題を引き起こす可能性がある。本研究の目的は，咬合力に伴うレジンのプロセス収縮により発生する歯科用接着剤への応力を検討することである．実験室実験では、ファイバーブラッググレーティングセンサーを用いて、重合過程でのフィルテックバルクフィルフローレジン内部のひずみと温度を歯牙内で測定した。トモグラフィー画像から歯の3次元幾何学的モデルを再構築しました．レジンの3次元モデル上の残留収縮をシミュレートするために，プリテンションを校正した．最後に，有限要素法による解析を行い，エナメル質/デンチンと接着剤との界面における接着剤応力にアクセスし，歯科用レジンの残留重合収縮と噛み合わせ荷重を負荷として考慮しました．その結果，実験で得られたひずみをモデルで表現することができた．応力解析の結果、接着剤の外側の領域が破損しやすいことがわかりました。
Contraction due to polymerization of dental resin can cause failure on the adhesive interfaces, can lead to problems such as the appearance of gaps in the interfaces, postoperative sensitivity, pulp damage and the return of the caries. The objective of this work is the study of stresses on the dental adhesive that are generated by the process shrinkage of resin associated with biting forces. A laboratory experiment measured the strains and temperature inside the Filtek Bulk Fill Flow resin during the process of polymerization using Fiber Bragg Grating sensors in an tooth. From tomographic images a three-dimensional geometric model of the tooth was reconstructed. A pre-tension was calibrated to simulate the residual contraction on the resin 3 D model. Finally, an Finite Element Method analysis was performed to access the adhesive stresses at the interface enamel/dentin with the adhesive, considering as loading the residual polymerization contraction of the dental resin and also biting loads. The model was able to represented the strain obtained in the laboratory experiment. The results of the stress analysis shows that the outer regions of adhesive are more prone to failure, as veried by dental surgeons in clinical practice.