Методы статистической обработки результатов исследований особенностей разрушения металлокерамических конструкций в полости рта | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 8 июня, печатный экземпляр отправим 12 июня.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Полянская О. Г., Моторкина Т. В., Ильин Д. В., Крохалев А. В., Авдеюк О. А. Методы статистической обработки результатов исследований особенностей разрушения металлокерамических конструкций в полости рта // Молодой ученый. — 2015. — №3. — С. 290-292. — URL https://moluch.ru/archive/83/15233/ (дата обращения: 27.05.2019).

Описаны количественные признаки разрушения облицовочного слоя металлокерамических зубных протезов. С использованием стандартных процедур математической статистики выявлены факторы, влияющие на характер разрушения.

Ключевые слова:статистические методы анализа, металлокерамические зубные протезы, разрушение.

 

Как показывает клиническая практика зубного протезирования, одним из наиболее часто встречающихся осложнений в процессе пользования металлокерамическими протезами является разрушение облицовочного слоя.

Известно, что в прочности соединения облицовочного слоя и металла ведущими являются физико-механические факторы — это разница коэффициентов линейного термического расширения (КЛТР) применяемых материалов и адгезия [2,4], причем связь между облицовочным слоем и металлом может носить адгезионный, либо когезионный характер. Адгезия обеспечивается за счет сил Ван-дер-Ваальса, механического сцепления, обусловленного геометрией поверхности, химической связью оксидов, входящих в состав керамики и сплава. В случае недостаточной величины адгезионной связи происходит откол участков фарфоровой облицовки от металла и оголение его поверхности. В случае недостаточной величины когезионной связи разрушение идет по поверхности керамической массы, которая сохраняется на части либо на всей поверхности металла. [2,6]

Общепринята следующая классификация разрушений керамического покрытия в зависимости от образующейся поверхности раздела (O'Brien, 1977 г.): а) металл-фарфор; б) окись металла-фарфор; в) окись металла-окись металла; г) когезионное в фарфоре; д) металл — окись металла; е) когезионное в металле. Однако она не позволяет ориентироваться в клинике при оценке встречающихся видов осложнений и причин их возникновения.

В настоящее время существует значительное количество композиционных материалов, для реставрации облицовочного слоя цельнолитых ортопедических конструкций непосредственно в полости рта пациента. Однако механизм разрушения облицовочного покрытия металлокерамических конструкций изучен недостаточно. Кроме того, отсутствуют дифференцированные рекомендации по выбору реставрационного материала, с учетом характера, локализации и вида разрушения облицовочного покрытия.

Нами было обследовано в клинике сорок два человека с разрушениями облицовочного слоя комбинированных конструкций [1]. С целью выявления факторов, влияющих на характер разрушения, и его общих закономерностей рассматривались следующие параметры:

X1 — материал облицовочного слоя (уровни фактора: 1 — керамика, 2 — art-glass);

X2 — конструкция протеза (1 — одиночная коронка, 2 — мостовидный протез, 3 — комбинация съемной и несъемной конструкции);

X3 — степень подвижности зубов-антагонистов;

X4 — давность протезирования, (мес.);

Y1 — характер разрушения (1 — по облицовочному слою, 2 — по поверхности металла, 3 — по окисной пленке);

Y2 — поверхность разрушения (1 — окклюзионная, 2 — вестибулярная, 3 — вестибулярная пришеечная, 4 — язычная, 5 — медиальная апроксимальная, 6 — дистальная апроксимальная);

Y3 — площадь разрушения, (мм2).

Обработка результатов производилась с применением стандартных процедур математической статистики, реализованных в системе STATGRAPHICS Centurion XV Trial версии 15.1.02 [7]. В результате проведенных исследований установлено, что с доверительной вероятностью P=0,99 распределение уровней факторов X1, X2, и X3 в выборке является нормальным [3,8].

Период времени, прошедший с момента протезирования до возникновения осложнений, также подчиняется нормальному закону распределения [8], причем на первые 7 месяцев пользования протезами приходится 50 % случаев их разрушения, на 15 месяцев — 90 %, на 22 месяца — 99 %.

Изменчивость уровней переменных, описывающих характер наблюдаемых разрушений, отличается большим разнообразием. Распределение параметра Y1 является нормальным, параметра Y2 — логарифмически нормальным, а переменная Y3 подчиняется экспоненциальному закону распределения [8]. Наиболее часто наблюдается разрушение окклюзионных поверхностей протезов по типу металл — фарфор, приводящее к оголению металлической основы конструкции. В 50 % случаев площадь разрушения не превышает 4мм2, а в 90 % случаев — 13 мм2 [8].

С целью выявления латентных факторов, влияющих на разрушение облицовочного слоя металлокерамических конструкций, использовался факторный анализ [5], который позволил выявить три фактора, «вбирающих» в себя большую часть (92 %)общей изменчивости наблюдаемых данных:

 F1=0.734337*X1+0.954005*X2+0.0325544*X3–0.0409504*X4

F2=-0.484438*X1+0.0751017*X2+0.153832*X3+0.946804*X4                        (1)

F3=0.276313*X1–0.0730482*X2+0.970564*X3+0.198585*X4

Анализ вида зависимостей (1) позволяет утверждать, что первый латентный фактор (F1) в наибольшей степени связан с переменными X1 и X2 и определяется сочетанием материала и конструкции протеза, второй фактор (F2)– с переменной X4 и определяется сроком эксплуатации конструкции, третий фактор(F3) — с переменной X3, отражающей степень подвижности зубов антагонистов.

Для выявления статистически значимых связей между установленными латентными факторами и переменными Y1, Y2 и Y3, описывающими характер наблюдаемых разрушений, использовали канонический корреляционный анализ [5].В результате удалось выявить линейные комбинации исходных признаков:

 Z1=-0,418568*F1–0,241755*F2+1,09346*F3

Z2=-0,15768*Y1–0,0546864*Y2+1,01041*Y3, (2)

имеющие коэффициент корреляции 0.58, являющийся статистически значимым с доверительной вероятностью, превышающей P=0.95 (рис.8).

Таким образом, содержательный анализ полученных выражений позволяет сделать следующие выводы:

при разрушении металлокерамических конструкций имеет место тенденция к увеличению площади повреждения облицовочного слоя при увеличении подвижности зубов-антагонистов, а также при переходе от мостовидных протезов к одиночным коронкам;

локализация разрушения на апроксимальных поверхностях, а также откол по поверхности раздела между окисной пленкой и облицовкой сопровождаются, как правило, увеличением площади разрушения, при этом крупные разрушения проявляются значительно раньше, чем разрушения небольшой площади.

 

Литература:

 

1.      Данилина, Т. Ф. Особенности разрушения и реставрация металлокерамических конструкций в полости рта композиционными материалами/ Т. Ф. Данилина, О. Г. Батюнина, А. В. Крохалев//Новое в стоматологии для зубных техников.–2000.–№ 3. С.10–16.

2.      Дьяконенко, Е. Е. Оценка связей керамики с металлом (ЦНИИС). Современное стоматологическое материаловедение и использование его достижений в клинической практике/Е. Е. Дьяконенко, А. А. Иноземцева.– М.,1994,78 с.

3.      Крохалев, А. В. Использование факторного анализа для изучения структуры остаточных знаний по курсам «Технология материалов»/ А. В. Крохалев, Д. Е. Декатов// Изв-я Волгоградского государственного технического университета: межвуз. сб. науч. ст. Т.9/ВолгГТУ.– Волгоград: РПК «Политехник»,2007.– (Сер. Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах Вып.3) — С.87–88.

4.      Рогожникова, Г. И. Сравнительная характеристика основных физико-механических свойств керамических масс для стоматологической металлокерамики. Современное стоматологическое материаловедение и использование его достижений в клинической практике/ Г. И. Рогожникова, Е. В. Суворина, В. Н. Бойкачев, В. И. Назаров.– М.,1994, 67 с.

5.      Тюрин, Ю. Н. Анализ данных на компьютере: под ред. В. Э. Фигурнова/ Ю. Н. Тюрин, А. А. Макаров– М. ИНФРА-М, Финансы и статистика, 1995, 384 с.

6.      Williamson, R. T. The effect of fatigue on the shear bond strength of resin bonded to porcelain.– Chandler Medical Center,1993, 156 с.

7.      http:// www.statgraphics.com

8.      Статистические исследования особенностей разрушения металлокерамических конструкций в полости рта / Полянская О. Г., Моторкина Т. В., Ильин Д. В., Крохалев А. В., Авдеюк О. А., Приходьков К. В. // Изв. ВолгГТУ. Серия «Актуальные проблемы управления, вычислительной техники и информатики в технических системах». Вып. 10: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2011. — № 3. — C. 16–19.

9.      Взаимосвязь структуры и износостойкости железо-медно-графитовых порошковых материалов / Крохалев А. В., Авдеюк О. А., Имули Джанта Андри, Приходьков К. В., Савкин А. Н. // Вестник магистратуры. — 2013. — № 2. — C. 19–21.

10.  Имули, Джанта Андри Исследование взаимосвязи структуры и антифрикционных свойств порошковых материалов системы «железо-медь-графит-сера» / Имули Джанта Андри, Крохалев А. В., Авдеюк О. А. // Инновационные информационные технологии: матер. первой междунар. науч.-практ. конф., г. Прага, 23–27 апр. 2012 г. / Моск. гос. ин-т электроники и математики (МИЭМ) [и др.]. — М., 2012. — C. 215–217.

11.  Исследование триботехнических свойств покрытий из порошковых твёрдых сплавов системы «карбид хрома — титан» / Крохалев А. В., Харламов В. О., Кузьмин С. В., Лысак В. И., Авдеюк О. А., Севостьянова А. В. // Изв. ВолгГТУ. Серия «Прогрессивные технологии в машиностроении». Вып. 8: межвуз. сб. науч. ст. / ВолгГТУ. — Волгоград, 2012. — № 13 (100). — C. 23–27.

12.  Исследование фазового состава диффузионной зоны в композите Х20Н80+АД1 / Шморгун В. Г., Трыков Ю. П., Арисова В. Н., Крохалев А. В., Богданов А. И., Таубе А.Ол., Серов А. Г., Зуев П. Г. // Известия ВолгГТУ. Сер. Проблемы материаловедения, сварки и прочности в машиностроении. Вып. 10. — Волгоград, 2014. — № 23 (150). — C. 26–29.

Основные термины (генерируются автоматически): разрушение, характер разрушения, слой, окисная пленка, облицовочное покрытие, недостаточная величина, математическая статистика, конструкция протеза, доверительная вероятность, STATGRAPHICS.


Ключевые слова

статистические методы анализа, металлокерамические зубные протезы, разрушение

Похожие статьи

Обработка результатов экспериментальных исследований влияния...

Полученные расчетом компоненты напряжений σz, σx и τzx достаточны для полной оценки напряженного состояния полуплоскости и выявления тенденции к упрочнению или разрушению анизотропной среды в каждой из рассмотренных зон I...

О некоторых непараметрических оценках плотности вероятности...

. Вычислим математическое ожидание от квадрата оценки плотности распределения вероятности (1)

Теоремы 1 и 2 доказаны для оценок плотности распределения вероятности (1) и кривой регрессии (2), когда х – скалярная величина.

Обработка результатов экспериментальных исследований влияния...

Полученные расчетом компоненты напряжений σz, σx и τzx достаточны для полной оценки напряженного состояния полуплоскости и выявления тенденции к упрочнению или разрушению анизотропной среды в каждой из рассмотренных зон I...

Анализ состояния поверхностных слоев металлов при различных...

При этом толщина образующейся оксидной пленки может быть сравнима или больше

а величина приращения РВЭ к моменту разрушения различна для разных металлов.

Анализ составляющих изменения параметров шероховатости слоев износа покрытий автомобильных...

О некоторых непараметрических оценках плотности вероятности...

. Вычислим математическое ожидание от квадрата оценки плотности распределения вероятности (1)

Теоремы 1 и 2 доказаны для оценок плотности распределения вероятности (1) и кривой регрессии (2), когда х – скалярная величина.

Механизмы биоповреждений строительных материалов...

Разрушение натуральных камней, штукатурных и отделочных слоев, железобетона, деревянных конструкций.

Математическое моделирование как инструмент анализа пожарной опасности конструкций, зданий и сооружений.

Анализ состояния поверхностных слоев металлов при различных...

При этом толщина образующейся оксидной пленки может быть сравнима или больше

а величина приращения РВЭ к моменту разрушения различна для разных металлов.

Анализ составляющих изменения параметров шероховатости слоев износа покрытий автомобильных...

Анализ причин обрушения покрытий общественных зданий

3) Фактором, ставшим спусковым механизмом разрушения, стали повреждения, нанесенные покрытию при транспортировке по

4) Недостаточный контроль технического состояния конструкций

Механизм разрушения вследствие старения зданий, то есть появления и...

Механизмы биоповреждений строительных материалов...

Разрушение натуральных камней, штукатурных и отделочных слоев, железобетона, деревянных конструкций.

Математическое моделирование как инструмент анализа пожарной опасности конструкций, зданий и сооружений.

К вопросу об исследовании долговечности железобетонных...

Выделяются методы прогнозирования железобетонных конструкций, их особенности, достоинства и недостатки.

Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечивать конструкции от: … от разрушения под совместным воздействием силовых...

Анализ причин обрушения покрытий общественных зданий

3) Фактором, ставшим спусковым механизмом разрушения, стали повреждения, нанесенные покрытию при транспортировке по

4) Недостаточный контроль технического состояния конструкций

Механизм разрушения вследствие старения зданий, то есть появления и...

Изменение фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны...

Исследования кернового материала свидетельствуют о возможности значительного разрушения коллекторов в зонах интенсивных отборов и

Для полного восстановления первичных параметров образцов даже такого длительного срока оказалось недостаточно.

К вопросу об исследовании долговечности железобетонных...

Выделяются методы прогнозирования железобетонных конструкций, их особенности, достоинства и недостатки.

Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечивать конструкции от: … от разрушения под совместным воздействием силовых...

Определение толщины защитных покрытий | Статья в журнале...

Ключевые слова: двухслойное изделие, защитное покрытие, измерительная система, краевая задача, математическая модель, металлическое основание, неразрушающий контроль, полимерное покрытие, тепловой

ПТФЭ — политетрафторэтилен. Индексы. 1 — первый слой

Изменение фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны...

Исследования кернового материала свидетельствуют о возможности значительного разрушения коллекторов в зонах интенсивных отборов и

Для полного восстановления первичных параметров образцов даже такого длительного срока оказалось недостаточно.

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Первый основывается на нагружении конструкции вплоть до ее разрушения, и, таким образом, определяется предельная несущая способность. Однако применение такого метода является, по понятным причинам, экономически нецелесообразным. Гораздо более привлекательны в этом...

Определение толщины защитных покрытий | Статья в журнале...

Ключевые слова: двухслойное изделие, защитное покрытие, измерительная система, краевая задача, математическая модель, металлическое основание, неразрушающий контроль, полимерное покрытие, тепловой

ПТФЭ — политетрафторэтилен. Индексы. 1 — первый слой

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Первый основывается на нагружении конструкции вплоть до ее разрушения, и, таким образом, определяется предельная несущая способность. Однако применение такого метода является, по понятным причинам, экономически нецелесообразным. Гораздо более привлекательны в этом...

Похожие статьи

Обработка результатов экспериментальных исследований влияния...

Полученные расчетом компоненты напряжений σz, σx и τzx достаточны для полной оценки напряженного состояния полуплоскости и выявления тенденции к упрочнению или разрушению анизотропной среды в каждой из рассмотренных зон I...

О некоторых непараметрических оценках плотности вероятности...

. Вычислим математическое ожидание от квадрата оценки плотности распределения вероятности (1)

Теоремы 1 и 2 доказаны для оценок плотности распределения вероятности (1) и кривой регрессии (2), когда х – скалярная величина.

Обработка результатов экспериментальных исследований влияния...

Полученные расчетом компоненты напряжений σz, σx и τzx достаточны для полной оценки напряженного состояния полуплоскости и выявления тенденции к упрочнению или разрушению анизотропной среды в каждой из рассмотренных зон I...

Анализ состояния поверхностных слоев металлов при различных...

При этом толщина образующейся оксидной пленки может быть сравнима или больше

а величина приращения РВЭ к моменту разрушения различна для разных металлов.

Анализ составляющих изменения параметров шероховатости слоев износа покрытий автомобильных...

О некоторых непараметрических оценках плотности вероятности...

. Вычислим математическое ожидание от квадрата оценки плотности распределения вероятности (1)

Теоремы 1 и 2 доказаны для оценок плотности распределения вероятности (1) и кривой регрессии (2), когда х – скалярная величина.

Механизмы биоповреждений строительных материалов...

Разрушение натуральных камней, штукатурных и отделочных слоев, железобетона, деревянных конструкций.

Математическое моделирование как инструмент анализа пожарной опасности конструкций, зданий и сооружений.

Анализ состояния поверхностных слоев металлов при различных...

При этом толщина образующейся оксидной пленки может быть сравнима или больше

а величина приращения РВЭ к моменту разрушения различна для разных металлов.

Анализ составляющих изменения параметров шероховатости слоев износа покрытий автомобильных...

Анализ причин обрушения покрытий общественных зданий

3) Фактором, ставшим спусковым механизмом разрушения, стали повреждения, нанесенные покрытию при транспортировке по

4) Недостаточный контроль технического состояния конструкций

Механизм разрушения вследствие старения зданий, то есть появления и...

Механизмы биоповреждений строительных материалов...

Разрушение натуральных камней, штукатурных и отделочных слоев, железобетона, деревянных конструкций.

Математическое моделирование как инструмент анализа пожарной опасности конструкций, зданий и сооружений.

К вопросу об исследовании долговечности железобетонных...

Выделяются методы прогнозирования железобетонных конструкций, их особенности, достоинства и недостатки.

Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечивать конструкции от: … от разрушения под совместным воздействием силовых...

Анализ причин обрушения покрытий общественных зданий

3) Фактором, ставшим спусковым механизмом разрушения, стали повреждения, нанесенные покрытию при транспортировке по

4) Недостаточный контроль технического состояния конструкций

Механизм разрушения вследствие старения зданий, то есть появления и...

Изменение фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны...

Исследования кернового материала свидетельствуют о возможности значительного разрушения коллекторов в зонах интенсивных отборов и

Для полного восстановления первичных параметров образцов даже такого длительного срока оказалось недостаточно.

К вопросу об исследовании долговечности железобетонных...

Выделяются методы прогнозирования железобетонных конструкций, их особенности, достоинства и недостатки.

Расчет по предельным состояниям первой группы должен обеспечивать конструкции от: … от разрушения под совместным воздействием силовых...

Определение толщины защитных покрытий | Статья в журнале...

Ключевые слова: двухслойное изделие, защитное покрытие, измерительная система, краевая задача, математическая модель, металлическое основание, неразрушающий контроль, полимерное покрытие, тепловой

ПТФЭ — политетрафторэтилен. Индексы. 1 — первый слой

Изменение фильтрационно-емкостных свойств призабойной зоны...

Исследования кернового материала свидетельствуют о возможности значительного разрушения коллекторов в зонах интенсивных отборов и

Для полного восстановления первичных параметров образцов даже такого длительного срока оказалось недостаточно.

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Первый основывается на нагружении конструкции вплоть до ее разрушения, и, таким образом, определяется предельная несущая способность. Однако применение такого метода является, по понятным причинам, экономически нецелесообразным. Гораздо более привлекательны в этом...

Определение толщины защитных покрытий | Статья в журнале...

Ключевые слова: двухслойное изделие, защитное покрытие, измерительная система, краевая задача, математическая модель, металлическое основание, неразрушающий контроль, полимерное покрытие, тепловой

ПТФЭ — политетрафторэтилен. Индексы. 1 — первый слой

Неразрушающие методы контроля прочности бетона

Первый основывается на нагружении конструкции вплоть до ее разрушения, и, таким образом, определяется предельная несущая способность. Однако применение такого метода является, по понятным причинам, экономически нецелесообразным. Гораздо более привлекательны в этом...

Задать вопрос