مواد دندانسازی (1)

مترجم : حبیب الله علیخانی
منبع : سایت راسخون



 

مواد دنداسازی ( dentatmeterials ) چه مواد هستند؟
هدف اصلی یک دندان پزشک بهبود وبازگردانی کیفیت زندگی بیماری است.این هدف می تواند بوسیله ی جلوگیری از بروز بیماری، کاستن درد، بهبود راندمان جویدن، افزایش سرعت آن و بهبود ظاهر فرد انجام شود.برای قرن ها توسعه وانتخاب مواد جایگزین برای دندان و مسائل زیست سازگار پذیری، عمر مفید ومسئله ی استقامت این مواد در محیط دهان، عمده ترین چالش ها درزمینه ی مواد دندانپزشکی (مواد دندانی) بود.علت پدید آمدن این چالش ها این بود که توقعات وخواسته های فراوانی از این مواد مورد نظر طراحان بود.
شکل 1 برشی شماتیک از شرایط سخت محیط دهانی و بافت نرم آن است .درشرایطی که محیط دهان سالم باشد. بخشی از دندان که درنزدیکی بافت لثه قرار دارد تاج بستر (clinical crown) وبخشی که زیر لثه قرار دارد. ریشه ی دندان نامیده می شود . تاج دندان بوسیله ی مواد خاصی لعاب کاری شده است. ریشه ی دندان نیز با سمنتوم (cementun) پوشیده شده است واین بخش شامل عاج دندان وبافت می شود که معمولاً دارای یک یا تعداد بیشتری کانال دندانی می شود. از لحاظ تاریخی، گسترده ی وسیعی از مواد به عنوان جایگزین تاج دندان و ریشه استفاده شده است. این مواد عبارتند از: دندان حیوانات، استخوان، دندان انسان، عاج فیل، صدف دریایی،سرامیک ها وفلزات. مواد ترمیمی مورد استفاده برای جایگزینی با بخش های ازبین رفتنی ساختار دندان به صورت آهسته و در طی چندین قرن توسعه یافتند.

چهار گروه از مواد که در صنعت دندانسازی امروزی استفاده می شوند عبارتند از : فلزات، سرامیک پلیمرها وکامپوزیت ها. با وجود پیشرفت های بوجود آمده درزمینه ی خواص فیزیکی این مواد ، هیچکدام از آنها به عنوان مواد دائمی کار نمی کنند. دندان پزشکان ومحققین علم مواد. این تحقیقات را در قرن بیست ویکم ادامه دادند تا بتواند مواد ترمیمی ایده آل بیابند. یک ماده ی ترمیمی ایده آل با ید ویژگی های زیر را دارا باشد:
1) زیست سازگار پذیر باشد.
2) بتواند پیوند دائمی باساختار دندانی ویا استخوان ایجاد کند.
3) ظاهری طبیعی داشته باشد. وبتواند با ساختار دندانی وسایر بافت های آشکار هم خوانی داشته باشد.
4) دارای خواصی شبیه به مینای دندان، عاج دندان وسایر بافت ها داشته باشد.
5) دارای قابلیتی باشد که بتواند ترمیم بافتی را به راه اندازد .وبتواند اجازه دهد که بافت های آسیب دیده دوباره ساخته شوند.
مواد دندانی ممکن است به صورت زیر طبقه بندی شوند: مواد ممانعت کننده (preventivematerials)، مواد ترمیمی (nestorative materials) یامواد کمکی (auxiliary materials) در زیر به توصیف آنها می پردازیم:
1) مواد دندانی ممانعت کننده :
این مواد شامل پرکننده های سوراخ ها وشکاف ها ، عوامل پرکننده ی ضد نشت، موادی که در اصل برای خاصیت ضد باکتری یابی شان استفاده می شوند، موادترمیمی، سیمان ها ، لایی ها و مواد پایه که دراصل به خاطر آزادکردن فلئور استفاده می شوند، کلرو کلرو هگزیدین (chlorohexidine) یا سایر عوامل درمانی که برای جلوگیری وکاهش دردهای دندانی استفاده می شوند، در جدول 1 انواع مواد ممانعت کننده، کاربردهایشان و دوام بالقوه ی آنها آورده شده است.

در برخی موارد یک ماده ی ممانعت کننده ممکن است به عنوان یک ماده ی ترمیمی استفاده شود.این استفاده شدن ممکن است درکاربردهای کوتاه مدت (بیش از چند ماه)، بازمان متوسط (یک تا چهار سال) ویا درکاربردی با زمان زیاد (5 سال یا بیشتر) باشد. مواد ترمیم کننده ی دندانی که دارای دوام کمتر هستند. نیز ممکن است دراستفاده های کوتاه مدت (موقت) استفاده شوند. همچنین ممکن است از این مواد برای کاربردهایی که نیازمند دوام متوسط و یا طولانی مدت هستند نیز اسفتاده شود. برای مثال مواد ترمیم کننده ای که شامل فلوراید نیستند. را برای بیمارانی که دارای ریسک پوکی استخوان کمی هستند. استفاده کرد.
2) مواد دندانی مرمیم کننده :
این گروه شامل تمام ترکیبات مصنوعی می شود که می توان از آنها برای تعمیر وجایگزینی ساختار دندانی استفاده کرد. این گروه شامل موارد زیر می شود. پرایمرها (primers)، عوامل اتصال دهنده ، آستری ها (liners)، مواد بر پایه ی سیمان ، آمالگلام ها (amalgams: آلیاژ جیوه با چند فلز دیگر که برای پرکردن دندان و آینه سازی به کار می رود)، کامپوزیت های زرینی، کوپلیمرها، یونومرهای هیبریدی (hybrid ionomers)، فلزات ریختگی (cast Metals )، سرامیک -فلزها (Metal - ceramics) ، سرامیک ها (Ceramics) ، پلیمرهای مورد استفاده درساخت دندان مصنوعی (denture polymer). این مواد را همچنین می توان به نحوه ای طراحی کرد که دارای وسایل رسانش کنترل شده باشند. وبدین وسیله بتوان عوامل درمانی یا تشخیصی را در بدن رها ساخت. مواد ترمیم کنده ممکن است برای اهداف کوتاه مدت یا موقت استفاده شوند. (مانند سیمان های موقت، تاج موقت و رزین های پیوند دهنده) همچنین می توان از این مواد برای کاربردهای طولانی مدت استفاده کرد. (مانند عوامل اتصال دهنده عاج دندان، انیلی ها (inlays)، آنلی ها (onlays) ، تاج ، دندان های مصنوعی قابل جدا شدن، دندان های مصنوعی فیکس شده و کاربردهای ارتودنسی)
مواد ترمیمی خود به دو گروه مواد ترمیمی مستقیم ( direct restorative materials ) ومواد ترمیمی غیر مستقیم ( indirect restorative materials) تقسیم می شوند. این تقسیم بندی براساس نحوه ی استفاده از آنها انجام شده است. درحالت اول این مواد به طور مستقیم با بافت دهان ودندان درتماس اند. ولی درحالت دوم به صورت مستقیم با مخاط دهان درتماس نیستند.
3) مواد دندانی کمکی موادی هستند که درفرآیند تولید پروتزهای دندانی استفاده می شوند.در واقع این مواد به عنوان جزئی از پروتز نیستند وتنها موادی کمکی هستند.این مواد عبارتند از: محلول های اچ کننده ی اسیدی، مواد قالب گیری، مواد مورد استفاده در ساخت قالب و مدل، واکس های اکریلیک مورد استفاده درنشانه گذاری و سینی های پرداخت، رزین های اکریلیک برای کاربردهای حفاظتی و ساینده های پولیش دهنده و روتوش کننده.
مواد ترمیم کننده ی موقت یک زیرگروه از مواد ترمیم کننده هستند که برای کاربردهایی با مدت متوسط وطولانی استفاده نمی شوند. مثال هایی از این نوع مواد عبارتند از:
سیمان های موقت مورد استفاده ازدرزگیری، سیمان های موقت یا سایر مواد ترمیم کننده که به عنوان پرکننده مصرف می شوند، سیم های ارتودنسی و رزین های اکریلیک مورد استفاده برای تاج ها، اینلی ها ، آنلی های موقت ودندان های مصنوعی نیمه فیکس شده .
منبع انگلیسی مقاله : Dental Materials /Kenneth J.anusavice
ادامه دارد...

 

 

مواد دندانسازی (3)

مترجم : حبیب الله علیخانی
منبع : سایت راسخون



 

خواص فیزیکی مواد دندانپزشکی

خواص فیزیکی چیست؟
خواص فیزیکی خواصی هستند که بر اساس قوانین مکانیک ، صوت شناسی (acoustics)، اپتیک،ترمودینامیک، الکترونیک، مغناطیس، تابش، ساختار اتمی ویا پدیده های هسته ای درماده پدید می آیند. رنگ (Hue)، حجم ومشخصه های رنگی خواص فیزیکی هستند که بر اساس قوانین اپتیک بررسی می شوند. اپتیک علمی است که در زمینه ی پدیده های نوری تحقیق می کند رسانایی گرمایی وضریب انبساط حرارتی خواص فیزیکی هستند که براساس قوانین ترمودینامیک بنا شده اند تأثیر طبیعت مولکولی واتمی مواد جامد بر روی خواص آنها بسیار مهم تر باشد.در ادامه به توصیف کوتاهی از خواص فیزیکی می پردازیم.

سایش و مقاومت سایشی

سختی معمولاً به عنوان شاخصی برای قابلیت ماده به مقاومت دربرابر سایش استفاده می شود. به هر حال، سایشی یک مکانیزم پیچیده درمحیط های دهانی است که در ان فاکتورهای زیادی دخالت دارند. به همین علت بررسی سختی به عنوان یک عامل نشاندهنده ی مقاومت به سایش در مواد است. (مخصوصاً درمقایسه ی مواد موجود در یک گروه مثلاً مقایسه ی یک برند از فلز ریخته گری با برند دیگراز همان آلیاژ ریختگی). به هر حال سختی به تنهایی برای ارزیابی مقاومت به سایش و یا سایش گروه های مختلف موادمانند مواد فلزی درمقایسه با رزین های مصنوعی مناسب نمی باشد. یک قسمت آزمایشگاهی قابل اطمینان برای مقاومت به سایش آن آزمایشی است که به دقت محیط فعالیت ماده را شبیه سازی کند. به هر حال، یک تست ساده ی سایشی نمی تواند سایش بوجود آمده در محیط را پیش بینی کند. علت این مسأله پیچیدگی زیاد محیط بالینی است. سایش لعاب بوسیله ی سرامیک ها وبرخی از آلیاژهای فلزی خاص مشخص گردیده است. به هر حال ، سختی مواد تنها یکی از فاکتورهایی است که برسایش سطوح لعابی تأثیر دارد. سایر فاکتورهای اصلی مؤثر برسایش عبارتند از: نیروهای ضربه ای ،میزان جویدن (کیفیت ونحوه ی جویدن)، میزان سختی مواد غذایی موجود در رژیم غدایی، ترکیب مایع های دهانی، تغییرات دمایی، میزان ناهمواری های سطحی ، خواص فیزیکی مواد، بی نظمی های سطحی (مانند ذرات ناخالصی سخت، ترک های ریز، حفرات ولبه ها ) درشرایطی که نیروهای ضربه ای بالایی درمحیط دندان ها وجود داشته باشد، سایش بیش از اندازه لعاب دندان ها بوسیله ی تاج سرامیکی مقابل مخصوصاً درلعاب های نرم بوجود می آید. اگر چه دندان پزشکان نمی توانند نیروهای ضربه ای یک بیمار را کنترل کنند بلکه می توانند میزان جفت شدگی دندان ها راکنترل کنند ودراین حالت میزان ناحیه ی تماس دندان ها را افزایش دهند. همچنین دندان پزشک با پولیش دادن سطح سرامیک می تواند سرعت تخریب لعاب را کاهش دهد.

ویسکوزیته

ویسکوزیته (Viscosity) مقاومت یک مایع به جاری شدن است. با توجه به این نکته بحث خواص فیزیکی مواد دندانی به رفتار مواد جامد در دمای محیط دهان (دمای اتاق) اختصاص دارد. این مواد جامد درمحیط دهانی درمعرض تنش های متنوعی هستند. به هر حال، دندان پزشکان ودندان سازان باید همچنین مواد درحالت مایع را دستکاری کنند تا به محصول بالینی موفقی درحالت جامد برسند. برای مثال موادی مانند سیمان ها ومواد قالب گیری تحت استحاله ی مایع به جامد قرار می گیرند .که این استحاله درمحیط دهان انجام می شود.
محصولات گچی برای تولید مدل ها وقالب های استفاده می شوند نیز در ابتدا به صورت دوغاب هستند وپس از ریخته گری به حالت جامد در می آیند. مواد آمورف مانند موم ها ورزین ها به نظر جامد هستند. اما این مواد در اصل مایعات فوق سرد شده ای هستند که می توانند تغییر فرم پلاستیکی بازگشت پذیر دهند. (این تغییر فرم پلاستیکی بازگشت پذیر درشرایطی است که نیروی اعمالی بر آنها کمتراز نیروی الاستیکی آنها باشد).روشی که در آن این مواد جریان می یابندو تغییر فرم می دهند هنگامی است که تحت تنش قرار گیرند. که این مسأله از اهمیت خاصی درکاربردهای دندانی دارد.
مطالعه ی ویژگی های جاری شدن مواد در علم رئولوژی انجام می شود.
اگر چه یک مایع در حال سکون نمی تواند یک تنش برشی راتحمل کند(نیروی برشی برواحد سطح برش)، اغلب مایعات هنگامی که درحرکت باشند. درمقابل نیروهایی که باعث حرکت آنها شده اند، مقاومت می کنند. این مقاومت به جریان یافتن درمایع (ویسکوزیته) بوسیله ی نیروهای اصطلاکی داخلی درمایع کنترل می شوند. بنابراین ویسکوزیته مقیاسی است از میزان مقاومت یک سیال وعدم توانایی آن به جاری شدن است یک سیال باویسکوزیته ی بالا به آهستگی جریان می یابد. مواد دندانی دارای ویسکوزیته های مختلفی هستند که این ویسکوزیته بستگی به نحوه ی آماده سازی آنها در کاربردهای بالینی دارد.

شکل 1 کمک می کند تا این مسئله را بهتر فهمید. دراین شکل یک مایع بین دو صفحه ی فلزی را پرکرده است. صفحه ی پایینی ثابت است. وصفحه ی بالایی به سمت راست وبا سرعت ثابت (V) حرکت می کند. نیرویی (F) مورد نیاز است تا بر مقاومت اصطلاکی (ویسکوزیته) غلبه شود. ومایع به حرکت درآید. هنگامی که نیروی خارجی اعمال می گردد، تنش درمایع ایجاد می شود. دراینجا کرنش بوسیله ی تغییرات طول بوجود آمده در طی تغییر فرم (تنش) محاسبه می شود .اگر صفحه دارای ماسحت A باشد وتنش برش اعمالی به آنها(T)به صورت زیر است:
τ=F/A
نرخ کرنش برشی یا نرخ تغییرات حاصل از دفورمگی (?) برابر است با :
?=V/D
d: فاصله ی برش (فاصله ی صفحه ی بالایی وپایینی)
V: سرعت حرکت صفحه ی بالایی
هنگامی که F(نیرو) افزایش یابد، v نیز افزایش می یابد و می توان منحنی نیرو- سرعت را رسم نمود.
برای توصیف طبیعت ویسکوزیته ی برخی مواد، منحنی نرخ تنش برشی برکرنش برشی را نیز می توان رسم نمود. رفتار رئولوژیک چهار نوع مایع در شکل 2 نمایش داده شده است. یک مایع ایده ال یک تنش برشی ارائه می کند که قابل قیاس با نرخ کرنش است.

این نمودار به صورت خطی راست است .درواقع این مایع رفتار نیوتونی دارد. به خاطر اینکه ویسکوزیته ( η) به عنوان تنش برشی تقسیم برنرخ کرنش (τ/ε) تعریف می شود، یک سیال نیوتونی دارای ویسکوزیته ی ثابتی است ودارای شیب ثابتی درنمودار تنش برشی به کرنش برشی است (شکل 2).
ویسکوزیته با واحد مگا پاسکال برثانیه یا سانتی پوآز(cp) اندازه گیری می شود. آب خالص دردمای 20c° دارای ویسکوزیته ی 1.0cp است. درحالی که ویسکوزتیه ی شیره ی قند تقریباً 300000cp است این عدد تقریباً مشابه عدد ویسکوزیته ی مواد قالب گیری ساخته شده از کلوئید آبی آگار (agar) است .کلوئید آبی آگار دارای ویسکوزیته ی 281000cp دردمای 45c° است مواد قالب گیری الاستومری ساخته شده از پلی سولفید سبک دارای ویسکوزیته ای درحدود 109000cp است .همچنین قالب های پلی سولفیدی سنگین دارای ویسکوزیته ای درحدود 1360000cp هستند. ( دردمای 36c° ) . بسیاری از مواد دندانی دارای رفتار پبه پلاستیک (pseudoplastic) هستند. همانگونه که در شکل 2 دیده می شود. منحنی آنها دارای تغییرات شیب است. ویسکوزیته ی آنها با افزایش نرخ کرنش، کاهش می یابد. تا جایی که ثابت می شود. سیال هایی که دارای رفتار مخالف این نوع سیال هستند، سیال های دیلاتانت (dilatant) می نامند. این سیال ها هنگامی که نرخ تغییر فرم افزایش یابد، صلب تر می شوند.
برخی از مواد مانند جسمی صلب عمل کرده تا هنگامی که میزان تنش به یک میزان حداقل برسد. این مسأله بوسیله ی انحراف در طول محور تنش برشی مشخص می شود. این سیال ها که دارای رفتار جزئی صلب هستند و پس از آن به ویسکوزیته ی ثابتی می رسند به عنوان سیال های پلاستیک معروفند.سوس گوجه فرنگی مثل آشنایی از سیالی است که نیاز دارد به صورت جزئی جریان یابد.
ویسکوزیته ی بیشتر سیال ها به سرعت با افزایش دما، کاهش می یابد. ویکسوزیته ممکن است همچنین به تغییر فمر سابق آن بستگی داشته باشد. مایعی از این نوع که هنگامی که تحت فشار متوالی قرار گیرد. ویسکوزیته اش کاهش می یابد. را ماده ی تیکسوتروپ (thixotropic) می گویند .خمیرهای استحفاظی دندانی، گچ قالب گیری سیمان های رزینی وبرخی از مواد قالب گیری سیال هایی تیکسوتروپ هستند . طبیعت تیکسوتروپ مواد قالب گیری یک مزیت است زیرا این مواد تا هنگامی که بر روی بافت دندانی قرار نگیرند. جریان نمی یابند.
اگر این مواد به سرعت هم زده شوند ویسکوزیته ی شان اندازه گیر ی می شود. عددی که بدست می آید. که کمتر از عدد است که هم زده نشده است.
ویسکوزیته ی یک ماده ی دندانی ممکن است براساس مناسب بودن برای کاربرد تعیین شود. بعلاوه طبیعت نمودار تنش برشی به نرخ کرنش برشی می تواند درمحاسبه بهترین راه برای کار با ماده مؤثر باشد. همانگونه که قبلاً توضیح دادیم ویسکوزیته تابعی از زمان است ومی توان از آن درمحاسبه ی زمان کار با مواد ( زمان گیرش) استفاده کرد.
منبع انگلیسی مقاله : Dental Materials /Kenneth J.anusavice
ادامه دارد...

مواد دندانسازی (4)

مترجم : حبیب الله علیخانی
منبع : سایت راسخون



 

ساختار و رهایش تنش

پس از آنکه ماده ای بطور مداوم تحت تغییر شکل پلاستیک قرار گیرد. دران تنش های داخلی ایجاد می شود. برای مثال، در یک ماده ی کریستالی مانند یک فلز، اتم ها در ساختار کریستالی جابجا می شوند وسیستم در تعادل نیست به طور مشابه ، درساختار آمورف برخی از ملکولها بسیار به هم نزدیک اندوبرخی دیگر بسیار از هم دوراند. (این شرایط هنگامی اتفاق می افتد که جسم به طور پی درپی تحت تغییر فرم قرار گیرد.)
این مسئله قابل فهم است که این چنین وضعیت هایی پایدار نیستند. جابجایی اتم ها در وضعیت تعادل بوجود نمی آید. درطی فرآیند نفوذ درحالت جامد که بوسیله ی افزایش انرژی فلز اتفاق افتاده است، اتم ها می توانند به آهستگی به حالت های تعادلی خود بازگردند. این مسئله باعث تغییر درشکل یا حد فاصل جامد می گردد. ماده دراین تغییر وضعیت اتمی دچار پیچش می شود. رها سازی تنش ها باعث پدیدآمدن اعوجاج درمواد قالب گیری الاستومری می شود.
سرعت رها سازی تنش با افزایش دما افزایش می یابد. برای مثال اگر یک سیم خم شده باشد وتا دمایی بالا حرارت داده شود، ممکن است که صاف شود.در دمای اتاق چنین رها شدنی باعث بازآرایی اتم های فلز می گردد که این بازآرایی ممکن است ناچیز باشد.به عبارت دیگر تعداد زیادی از مواد دندانی غیر کریستالی (مانند موم ها ، رزین ها و ژل ها ) وجود دارند که وقتی تحت عملیات ساخت قرار گیرند وسردشوند می توانند تنش های خود را آزاد کرده و تحمل تغییر شکل (کج شدن) شوند.

خزش و سیلان یافتن

اگر یک فلز در دمایی نزدیک به دمای ذوبش درحالی که به آن یک تنش ثابت وارد می شود. نگه داری شود، دچار خزش می گردد. خزش به عنوان کرنش پلاستیک وابسته به زمان ماده هنگامی که تحت نیروی استاتیکی (ثابت)قرار می گیرد،تعریف می شود .این مسئله با کج شدن قطعه همراه است.مثلاً هنگامی که لعاب یک پروتز با ساختارطویل پخت گردد، دمای بالا موجب کج شدن آن می شود. که نیروی استاتیک اعمالی بر پروتز، وزن خود پروتز است. برای یک ضخامت معین، وزن بیشتر قطعه رابطه ی مستقیم با تنش پیچشی است وبنابراین این مسأله موجب افزایش خزش پیچشی می شود. خزش فلزات معمولاً با افزایش دما تا چند صد درجه زیر دمای ذوبشان اتفاق می افتد. فلزات مورد استفاده در دندانپزشکی که برای ساخت مواد ترمیمی ریختگی ویا زیر لایه های لعاب خوراستفاده می شوند، دارای دمای ذوبی بسیار بالاتر از دمای دهان هستند. وآنها در محیط دهان مستعد خزش نمی باشند. به هرحال برخی از آلیاژهای مورد استفاده در پروتز های فلز- سرامیک در دمای روکش دهی (لعاب زنی) متحمل خزیش می شوند.
آمالگلام های دندانی شامل 42-52 درصد وزنی جیوه هستند وتقریباً کمی بالاتر از دمای اتاق دچار خزش می شوند. به دلیل گستره ی پایین دمای ذوب، آمالگلام های دندانی می توانند به آهستگی از محل قرار گیریشان در دندان ها وتحت تنش های کوچک دچار خزش شوند. به دلیل آنکه خزش نتیجه ی تغییر فرم پلاستیک ماده است ، این فرآیند می تواند یک پروتز دندانی را خراب کند. عموماً واژه ی سیلان یافتن (FLOW) به جای خزش ، در دندانپزشکی برای توصیف رئولوژی موادآمورف مانند موم ها استفاده می شود. سیلان یافتن موم میزان استعداد آن برای تغییر فرم تحت یک نیروی استاتیک کوچک است .البته این نیروی کوچک می تواند علاوه بر وزن خودش، هر نوع تنش دیگری نیز باشد اما معمولاً تنش فشاری در تست های مواد دندانی استفاده می شود. یک استوانه ماننداز ماده ی مورد نظر که می خواهیم خواص آن را بررسی کنیم دردما وزمان معین تحت نیروی فشاری قرار می گیرد. خزش یا سیلان بوسیله ی درصد کاهش طول درطی تست اندازه گیری می شود. خزش ممکن است باعث خرابی مواد ترمیم کننده ی دندانی به علت تغییر فرم آنها بشود. خزش همچنین ممکن است منجر به خرابی دندانهای مصنوعی شود. این مسئله درشرایطی رخ می دهد که یک آلیاژ ریختگی با خواص ضد خزش ضعیف در دمای نسبتاً بالا(حدود (1000C°) لعاب کاری شود.

رنگ و ادراک رنگ

بخش قبلی بر روی خواصی متمرکز شده بودیم که به یک ماده اجازه می داد تا به عنوان جایگزینی بافت های آسیب دیده یا از دست رفته کار کنند.هدف مهم دیگر یک دندانپزشک حفظ رنگ وظاهر دندان های مصنوعی است.ملاحظات زیبایی درترمیم دندان ها و پرتز گذاری در دهان برزگترین تمرکز در طی چند دهه ی اخیر را به خود اختصاص داده است. از آن جایی که مسئله ی زیبایی دندانسازی یکی از مسائل مهم این حرفه است وبه هنر دندانساز وتکنسین مربوط است، مطالعه وفراگیری قوانین مربوط به رنگ به یکی از مسائل ضروری است. این مسأله مخصوصاً برای مواد ترمیمی که از جنس مواد سرامیکی هستند، درست می باشد.

نور یک تابع الکترومغناطیس است که می تواند بوسیله ی چشم انسان تشخیص داده شود. چشم انسان نسبت به نورهای باطول موج 400-700 نانومتر حساس می باشد. همانگونه که در شکل 1 دیده می شود. شدت نور منعکس شده وشدت ترکیب طول موج های موجود در نور بازگشتی (نورمنعکس شده) خواص ظاهری (رنگ وشدت نور) را تعیین می کند. وبواسطه ی آن جسم قابل رؤیت می شود. البته حتماً باید نوری از یک منبع برجسم بتابد تا نوری از آن منعکس شود. وجسم قابل رؤیت شود. نور خروجی از جسم معمولاً چند رنگی است. این رنگ مخلوطی از طول موج های مختلف است.توزیع طیفی نور منعکس شده یا عبور کرده ظاهر نورمنعکس شده رامشخص می کنند، اگر چه برزگی طول موج های خاص کاهش می یابد.
پدیده ی دیدن(Vision) و واژگان فنی مشابه را می توان پاسخ وعکس العمل چشم انسان به نور تابیده شده به آن بیان کرد. این نور تابیده شده از جسم بازتابش شده است. وبه چشم ناظر می رسد. اشعه های نوری برخورد کرده به چشم برروی شبکیه ی چشم متمرکز می شوند واز آنجا به صورت پالس های عصبی در آمده که این پاس ها به مغز انتقال می یابند. سلولهای مخروطی شکل درشبکیه باعث رنگی دیدن می شوند. این سلولها دارای شدت نور آستانه هستندکه این مسئله موجب رنگی دیدن ما می شود. وهمچنین این سلولها دارای این ویژگی هستند که به طول موج حساس می باشند. شکل 2 این منحنی ها را برای افراد بادید رنگی نرمان وافراد با دید رنگی ناقص نشان می دهد. منحنی مشاهده کننده ی نرمال که در شکل 2 دیده می شود. نشان دهنده ی حساسیت بصری شخص سالم به نور منعکس شده یا ساتع شده از یک منبع یا جسم است. این شکل نشان می دهد که چشم درناحیه ی نور سبز- زرد (طول موج 550nm ) بسیار حساس است ودرنواحی قرمز یا آبی طیف نور کمتر حساس است.

به خاطر خنثی بودن پاسخگوئی چشم درهنگام دیدن رنگی، شبیه سازی ثابت بوسیله ی یک رنگ تنها ممکن است باعث خستگی از رنگ وکاهش پاسخگوئی چشم شود. سیگنال های فرستاده شده از شبکیه به مغز، بوسیله ی مغز پردازش می گردد، تا دید بصری نسبت به جسم درحال دیده شدن ایجاد گردد. ناقص بودن پروتئین های خاص درگیرنده های حساس به رنگ باعث پدید آمدن کورنگی می شود. وبنابراین انسان مبتلا به این بیماری قابلیت تشخیص رنگ را از دست می دهد.
منبع انگلیسی مقاله : Dental Materials /Kenneth J.anusavice
ادامه دارد...

مواد دندانسازی (5)

مترجم : حبیب الله علیخانی
منبع : سایت راسخون



 

خواص ترموفیزیکی

رسانایی گرمایی

انتقال گرما از میان مواد جامد عموما بوسیله ی مکانیزم رسانش انجام می شود. رسانش گرما از میان فلزات بوسیله ی میانکنش های شبکه ی کریستالی (ارتعاش اتمی(و بوسیله ی حرکت الکترون ها و میانکنش آنها با اتم ها رخ می دهد. رسانایی گرمایی (k) مقیاس ترموفیزیکی از میزان انتقال گرما از میان ماده بوسیله ی جریان رسانش است. اندازه گیری رسانش گرمایی در حالت تعادل انجام می شود. تحت شرایط تعادل ، دما در سیستم یکسان است. سرعت جریان یافتن گرما از میان ساختار به ناحیه ای که گرما از آن انتقال می یابد و گرادیان دمایی طرفین ساختار بستگی دارد. بنابراین اگر تخلخل فراوان درساختار وجود داشته باشد، ناحیه ی مهیا برای رسانش کاهش می یابد. و نرخ جریان گرمایی کاسته می شود. رسانایی گرمایی یا ضریب رسانش گرمایی میزان گرمایی است که در هر ثانیه از میان نمونه های با ضخامت یک سانتیمتر و با سطح مقطع یک سانتیمتر مربع می گذرد. که در این حالت واحد گرما کالری وگرادیان دمایی میان دو طرف نمونه یک کلوین است. با توجه به قانون دوم ترمودینامیک، جریان گرما از نقطه های با دمای بالاتر به نقاط با دمای پایین تر انجام می شود.
موادی که دارای رسانش گرمایی بالایی هستند رسانا نامیده می شوند. در حالی که مواد رسانایی کم عایق نامیده می شوند. در سیستم SI واحد رسانش گرمایی وات بر متر بر ثانیه بر درجه ی کلوین است.رسانایی گرمایی بالاتر در یک ماده بدین معناست که ماده قابلیت بیشتری برای انتقال انرژی گرمایی دارد. یک کامپوزیت زرینی دارای رسانایی گرمایی پایین تری نسبت به مواد ترمیم کننده ی فلزی دارد. رسانش بیشتر فلز نسبت به کامپوزیت زرینی باعث پدید آمدن حساسیت دندان ها می شود که می تواند باعث پدید آمدن درد در دماهای کم، متوسط و زیاد در بیماران شود.
ضریب پخش گرمایی
عدد ضریب پخش گرمایی ماده کنترل کننده ی نرخ زمان تغییر دمایی در هنگام عبور گرما از میان ماده است. این ضریب بوسیله ی سرعت رسیدن به پایداری گرمایی یک بدنه از حالتی است که دما در آن یکسان نباشد. اگر چه رسانایی گرمایی اکسید روی - ایگنول (zinc oxide- eugenol) مقدار بسیار کوچکی از رسانایی گرمایی عاج دندان است ولی ضریب بخش آن بیش از دو برابر عاج دندان است. ریشه ی دوم ضریب به صورت غیر مستقیم با قابلیت عایق کاری حرارتی ماده متناسب است. در حالی که ضخامت پایه ی سیمانی به طور مستقیم با خاصیت عایق کاری رابطه دارد. بنابراین ضخامت خطی یک فاکتور مهم تر نسبت به ضریب پخش در عایق بودن سرامیک هاست در ادامه رابطه ی ضریب پخش بیان می شود.
دما در طی فرآیند خردایش غذا در محیط دهانی ثابت نیست. در این شرایط غیر پایدار، انتقال دما از میان ماده گرادیان دمایی را کاهش می دهد. تحت چنین شرایطی، پخش گرمایی بسیار اهمیت پیدا می کند. رابطه ی زیر نشان دهنده ی ارتباط بخش گرمایی (h) و رسانایی گرمایی (k) است :
h= k/Cpφ
دراین فرمول :
K : رسانایی گرمایی
Cp : ظرفیت گرمایی در فشار ثابت
φ : دانستیه ی وابسته با دما
در سیتم SI واحد ضریب پخش متر بتوان دو بر ثانیه (M^2/S ) است. به هر حال، در اغلب موارد از واحد سانتیمتر مربع بر ثانیه نیز استفاده می شود. در جدول 1 برخی از خواص فیزیکی مواد دندانی آورده شده است.

برای حجم معینی از ماده، میزان گرمایی مورد نیاز جهت افزایش دمای آن به ظرفیت گرمایی یا گرمایی ویژه و دانستیه بستگی دارد. هنگامی که ضرب cp درρ عددی برزگ باشد، ضریب پخش کاهش می یابد، حتی اگر رسانایی گرمایی نسبتاً بالا باشد بنابراین رسانایی گرمایی در پخش گرمایی دوپارامتر مهم در پیش بینی انتقال گرما از میان ماده است. به دلیل وجود حالت ناپایدار در انتقال گرمایی در طی فرآیند بلع غذا و مایعات سرد یا گرم، پخش گرمایی مواد ترمیم کننده ی دندانی ممکن است مهم تر از رسانایی گرمایی آنها باشد. همانگونه که از جدول 1 فهمیده می شود. لعاب و عاج دندان عایق های گرمایی خوبی هستند. رسانایی گرمایی آنها و پخش گرمایی شان را می توان به خوبی با آجر سیلیسی و آب مقایسه کرد. البته این خواص نسبت به فلزات بسیار پایین است.
به هر حال، همانند همه ی عایق ها، ساختار دندان ها نیز باید با ضخامت کافی تهیه شود. تا فرآیند سمنتایت به طور موثر انجام شود . هنگامی که لایه ی عاج دندان بین کف حفره ی دندان و مغز دندان بسیار نازک گردد، باید توسط دندانپزشک با یک لایه ی عایق دیگر پوشش دهی شود. سودمندی مواد در جلوگیری از انتقال گرما به طور مستقیم با ضخامت لایه و به طور معکوس با ریشه ی دوم پخش گرمایی ارتباط دارد. بنابراین صخامت عاج دندان و پایه بسیار مهم می باشد و خواص گرمایی مواد مورد استفاده از درجه ی دوم اهمیت برخوردار است. رسانایی گرمایی پایین لعاب و عاج دندان باعث کاهش شک حرارتی و دردهای حاصله در هنگام سرد وگرم شدن دندان ها می شود. به هر حال حضور هر نوع ماده ی ترمیمی در بدن باعث تغییر محیط می شود. در واقع بسیاری از مواد ترمیمی دندانی فلزی هستند. (به خاطر آنکه فلزات دارای الکترون آزاد هستند) این مواد دارای رسانایی گرمایی خوبی بوده که این مسئله باعث می شود. ریشه ی دندان ها از تغییرات گرمایی سطوح بالایی دندان تاثیر مخالف بگیرند.در بسیاری از موارد اتفاق افتاده این مسئله ضروری است که یک عایق را در بین مواد ترمیم کننده و ساختار دندان قرار می دهیم. با توجه به این مسئله ، یک ماده ی ترمیمی که دارای رسانایی گرمایی کمتری است ، مطلوب تر است. به عبارت دیگر دندان های مصنوعی در یک پایه ی دندانی نگه داری می شوند. که معمولا از یک رزین مصنوعی ساخته می شود. و رسانایی گرمایی ضعیفی دارد در بخش بالایی دندان مصنوعی ، این پایه معمولا بوسیله ی سقف دهان پوشانده می شود. رسانش گرمایی کم این ماده منجر می شود که تبادل گرما میان بافت سخت ساپورت کننده و حفره های دهانی انجام نشود. بنابراین بیماران احساس سردی و گرمی را به طور جزئی از دست می دهند. استفاده از پایه ی دندانی فلزی ممکن است مناسب تر باشد و بیشتر ترجیح داده شود.

ضریب انبساط گرمایی

یکی از خواص حرارتی که برای دندانپزشکان مهم می باشد. ضریب انبساط حرارتی است این ضریب عبارتست از تغییر طول نمونه بخش برطول اولیه ماده هنگامی که دمایش به اندازه ی یک درجه ی کلوین بالا برده شود. اعداد مربوط به انبساط حرارتی برخی از موارد مورد استفاده در دندانسازی در جدول 2 آورده شده است. واحد ضریب انبساط گرمایی
Mm/(m°k) یا ppm/(°k) است.
بخش ترمیم شده ی دندان ها ممکن است به گونه ای انبساط یا انقباض پیدا کنند که متناسب با دندان بناشد. بنابراین ممکن است بخش ترمیمی تراوشاتی انجام دهند و یا بخش ترمیمی از دندان جدا گردد. با توجه به اعداد موجود در جدول 2 می توان گفت مواد ترمیمی ممکن است انبساط، انقباضی بیش از چهار برابر انقباض – انبساط لعاب دندان داشته باشند. به هر حال اگر چه ابعاد یک الگوی مومی ممکن است با تغییر دمای 20c° به طور محسوسی تغییر کند. انقباض نسبی یک ترمیم کننده ی آمالگلامی که 10 میلیمتر عرض داشته باشد تنها 5Mm است. (این درحالی است که دمای محیط دهانی 20c° کاهش می یابد). این در حالی است که انقباض لعاب دندان تقریبا 2.2 Mm است. بنابراین تفاوت خالص تنها 2.7 Mm که بسیار کوچکتر از تغییر ابعادی 220 Mm اتفاق افتاده در هنگام پلیمریزاسیون کامپوزیت های پایه ی رزینی است.
ضریب انبساط حرارتی بالا موم های قالب گیری نیز مهم می باشند؛ زیرا تغییرات ابعاد این مواد با دما زیاد است. برای مثال یک الگوی مومی دقیق که برای تهیه ی دندان ساخته شده است. هنگامی که از دندان ها یا از قالب جدا شود و در یک محیط سرد قرار گیرد، دچار انقباض می شود. این تغییر ابعاد به ماده ی ترمیمی قالب گیری شده نیز منتقل می گردد. که این مسئله می تواند موجب بروز مشکلاتی در استفاده از دندان مصنوعی توسط بیمار شود.
تنش های گرمایی که از تفاوت انقباض – انبساط گرمایی مواد تشکیل دهنده ایجاد می شود، در تولید مواد ترمیمی سرامیک – فلز مهم می باشد.
یک پوشش پرسلانی را در نظر بگیرید که بر روی یک ماده ی فلزی پخت می گردد. در طی فرآیند سرد کردن تغییرات انبساطی- انقباضی این دو ماده (فلز و سرامیک) متفاوت است. و از این رو تنش های کششی مماسی یا تنش های کششی محیطی در پرسلان بوجود می آید. که این تنش ها می توانند باعث تشکیل ترک در داخل سطح پرسلان شوند. البته این فرایند تشکیل ترک ممکن است به سرعت یا در دراز مدت رخ دهد. اگر چه نمی توان از بوجود آمدن کامل این تنش های گرمایی جلوگیری شود ولی می توان آنها را کاهش داد. در واقع با انتخاب موادی که ضریب انبساط حرارتی نزدیک به هم دارند از بوجود آمدن تنش در ماده ی حاصل جلوگیری می شود. (تفاوت این ضریب باید زیر 4 درصد باشد)

تیره شدن و خوردگی

در بیشتر اوقات خوردگی مناسب نیست. به هر حال در مواد دندانپزشکی، مقدار کمی خوردگی در اطراف گوشه های مواد ترمیمی آمالگلامی ممکن است سودمند باشد زیرا محصولات حاصل از خوردگی باعث می شود فضاهای خالی آمالگلامی پر شود و از وارد شدن مایعات دهانی و باکتری ها به این خطرات جلوگیری می شود. برخی فلزات و آلیاژها به خوردگی مقاوم اند زیرا در سطح آنها یک لایه ی اکسید ی مقاوم (محافظت کننده) تشکیل می شود.
یک مثال عمومی از خوردگی زنگ زدن آهن است. این واکنش یک واکنش پیچیده است که در آن آهن با اکسیژن هوا و آب ترکیب می شود. وo_3 f_e2 آبدار تشکیل می شود. این لایه ی اکسید ی متخلخل، نامنظم ، ضعیف و شکننده تر از فلز اولیه است. به خاطر ضعف این لایه ، فرآیند خوردگی پیشروی می کند. (لایه ی اکسیدی ناپایدار است) یک روش برای جلوگیری از خوردگی آلیاژ سازی است. مثلا می توان از کروم استفاده کرد وآهن را به صورت فولاد ضد زنگ درآورد. (البته این نوع فولاد علاوه بر کروم دارای برخی عناصر آلیاژی دیگر نیز هست)
در دندانسازی فولادهای ضد زنگ آستنیتی و مارتنزیتی کاربرد فراوانی دارد.
آلیاژهای فلزی گران بهایی که در دندانسازی کاربرد دارند، دارای پایداری شیمیایی بسیار خوبی هستند. این مواد در محیط دهان دچار خوردگی قابل لمس نمی شوند. اجزای عمده ی تشکیل دهنده ی این آلیاژها عناصری مانند طلا ، پالادیوم و پلاتین هستند. (ایریدیوم ، اسمیم ، رودیم و روتنیوم نیز جزء عناصر گران بها هستند).
نقره به عنوان یک عنصر گران بها از نظر معیارهای دندانپزشکی تلقی نمی شود. زیرا این عنصر با اکسیژن، هوا، آب و سولفور واکنش می دهد و سولفید نقره تولید می شود. سولفید نقره یک ماده ی سیاه رنگ است. فلزات در محیط متحمل واکنش های شیمیایی و الکتروشیمیایی می شوند که نتیجه ی این واکنش ها انحلال فلز و تشکیل ترکیبات شیمیایی است که معمولا محصولات خوردگی نامیده می شوند. این محصولات ممکن است باعث سریع تر شدن خوردگی سطح فلز شوند و یا از گسترش خوردگی آن جلوگیری کنند و یا هیچ اثری بر روی خوردگی فلز نداشته باشند. بدبختانه اکثر فلزات مورد استفاده در دندانپزشکی محصولات خوردگی تولید می کنند که باعث تسریع خوردگی ثانویه می شود مثال آشنا از یک چنین فرایند خوردگی، خوردگی آهن است که به صورت شدید اتفاق می افتد.
شرط ثانویه در استفاده از فلزات در کاربردهای دندانسازی این است که این فلزات محصولات خوردگی مضر برای بدن تولید نکنند. برخی از فلزات که خود به طور کامل بی خطر هستند، محصولات خوردگی تولید می کنند که بسیار خطرناک اند. نکته ی مهم این است که اگر شرایط خوردگی محیط ما بسیار شدید نباشد، این محصولات سمی ممکن است به آسانی قابل تشخیص نباشند.
برخی از جنبه های محیط های دهانی برای خوردگی بسیار مستعد است مثلا دهان گرم است. که این گرما به همراه رطوبت است. این شرایط همواره با تغییرات دمایی نیز روبروست. غذاها و نوشیدنی ها معمولا دارای PH متنوعی هستند. درطی فرآیند اتفاق افتاده در غذاها اسید تولید می شود (درمحیط دهانی) که این اسیدها برای مواد ترمیم کننده ی دندانی و فلزات بسیار مضر هستند. طلا به دلیل تمایل کم به یونیزه شدن، در برابر عوامل شیمیایی بسیار مقاوم است. از این رو در طول تاریخ از این ماده به وفور در ساخت ساختارهای دندانی استفاده می شده است.
منبع انگلیسی مقاله : Dental materials/ Kenneth j. Anusavice