Phân tích nhiệt lượng quét vi sai các loại trâm quay nội nha nickel titanium sau sử dụng trong mô phỏng lâm sàng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN QUỐC THẮNG PHÂN TÍCH NHIỆT LƯỢNG QUÉT VI SAI CÁC LOẠI TRÂM QUAY NỘI NHA NICKEL-TITANIUM SAU SỬ DỤNG TRONG MÔ PHỎNG LÂM SÀNG LUẬN VĂN THẠC SĨ Y HỌC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ Y TẾ ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGUYỄN QUỐC THẮNG PHÂN TÍCH NHIỆT LƯỢNG QUÉT VI SAI CÁC LOẠI TRÂM QUAY NỘI NHA NICKEL-TITANIUM SAU SỬ DỤNG TRONG MÔ PHỎNG LÂM SÀNG Chuyên ngành: RĂNG - HÀM - MẶT Mã số: 60720601 LUẬN VĂN THẠC SĨ Y HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS TS PHẠM VĂN KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - NĂM 2017 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Ký tên Nguyễn Quốc Thắng i MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT – ANH v DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG ix DANH MỤC BIỂU ĐỒ xi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Hợp kim nickel-titanium dùng nội nha 1.1.1 Cấu tạo tính chất hợp kim nickel-titanium 4 1.1.2 Quá trình chuyển pha pha austenite pha martensite hợp kim NiTi 1.2 Các phương pháp khảo sát chuyển pha tinh thể hợp kim NiTi 1.2.1 Phương pháp phân tích phổ nhiễu xạ tia X (XRD) 1.2.2 Phương pháp phân tích nhiệt lượng quét vi sai (DSC) 1.3 Các quy trình luyện kim tiên tiến 11 1.3.1 Dây M (M-wire) 13 1.3.2 Dây CM (Controlled-memory) 15 1.3.3 Phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện (WEDM) 18 1.4 Tóm tắt nghiên cứu liên quan đến phương pháp phân tích nhiệt lượng quét vi sai loại trâm quay NiTi nội nha 20 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.1.1 Mẫu nghiên cứu 24 24 ii 2.1.2 Tiêu chí chọn mẫu 25 2.2 Phương pháp nghiên cứu 26 2.2.1 Thiết kế nghiên cứu 26 2.2.2 Phương tiện nghiên cứu 26 2.3 Quy trình nghiên cứu 2.3.1 Phân nhóm nghiên cứu 28 28 2.3.2 Quy trình sửa soạn tạo dạng ống tủy nhựa hệ thống trâm quay NiTi nội nha 29 2.3.3 Cắt trâm thành đoạn mẫu nhỏ 32 2.3.4 Đo nhiệt lượng quét vi sai (DSC) phân tích phần mềm phân tích nhiệt 34 2.4 Các biến nghiên cứu 35 2.5 Xử lý thống kê 35 2.6 Vấn đề đạo đức nghiên cứu 36 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 38 3.1 Trọng lượng đoạn mẫu trâm 38 3.2 Đồ thị DSC hệ thống trâm quay NiTi hệ 39 3.3 Kết DSC q trình nung nóng 41 3.3.1 Nhiệt độ bắt đầu chuyển pha austenite (As) 41 3.3.2 Nhiệt độ kết thúc chuyển pha austenite (Af) 46 3.3.3 Độ biến thiên enthalpy q trình nung nóng (DH1) 51 3.4 Kết DSC trình làm nguội 52 3.4.1 Nhiệt độ bắt đầu chuyển pha trung gian R (Rs) 52 3.4.2 Nhiệt độ kết thúc chuyển pha trung gian R (Rf) 56 3.4.3 Độ biến thiên enthalpy trình làm nguội (DH2) 60 CHƯƠNG BÀN LUẬN 4.1 Về đối tượng phương pháp nghiên cứu 4.1.1 Việc chọn lựa loại trâm quay nội nha NiTi để nghiên cứu 62 62 62 iii 4.1.2 Việc chọn lựa ống tủy nhựa dùng để mô việc sửa soạn tạo dạng ống tủy 62 4.1.3 Số lần sử dụng dụng cụ quay NiTi 63 4.1.4 Việc chọn phương pháp khảo sát chuyển pha cấu trúc tinh thể hợp kim NiTi dùng nội nha 4.2 Kết nghiên cứu 4.2.1 Sự chuyển pha tinh thể hợp kim NiTi 64 65 65 4.2.2 Ảnh hưởng q trình hấp vơ trùng lên tính chất học dụng cụ quay NiTi 71 4.3 Hạn chế đề tài 72 4.4 Ý nghĩa ứng dụng 73 KẾT LUẬN 75 KIẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT HƯỚNG NGHIÊN CỨU 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Af Nhiệt độ kết thúc chuyển pha austenite As Nhiệt độ bắt đầu chuyển pha austenite CM kiểm sốt tính nhớ hình dạng cs Cộng DSC Nhiệt lượng quét vi sai Mf Nhiệt độ kết thúc chuyển pha martensite Ms Nhiệt độ bắt đầu chuyển pha martensite NiTi Nickel-titanium Rf Nhiệt độ kết thúc chuyển pha trung gian R Rs Nhiệt độ bắt đầu chuyển pha trung gian R Tp.HCM Thành phố Hồ Chí Minh XRD Phổ nhiễu xạ tia X WEDM Gia công cắt dây tia lửa điện v ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT - ANH Cấu trúc tinh thể Crystal structure Cấu trúc vi thể Micro structure Chuyển động quay liên tục Continuous rotation Chuyển động quay qua lại Reciprocating movement Dây kiểm sốt tính nhớ hình dạng Controlled-memory wire Dây M M-wire Dây xử lý pha R R-phase treated wire Đỉnh Peak Dụng cụ quay NiTi Rotary instrument NiTi Đường cong lạnh Cooling curve Đường cong nóng Heating curve Gia công cắt dây tia lửa điện Wire electrical discharge machining Hợp kim thép không gỉ Stainless steel Luyện kim Metallurgical Lực gây biến dạng xoắn Torsional stress Mô-men xoắn Torque Nhiệt độ bắt đầu Onset temperature Nhiệt độ bắt đầu chuyển pha austenite Austenite start Nhiệt độ bắt đầu chuyển pha martensite Martensite start Nhiệt độ bắt đầu chuyển pha trung gian R R-phase start Nhiệt độ kết thúc End temperature Nhiệt độ kết thúc chuyển pha Austenite Austenite finish Nhiệt độ kết thúc chuyển pha Martensite Martensite finish Nhiệt độ kết thúc chuyển pha trung gian R R-phase finish Nhiệt lượng quét vi sai Differential scanning calorimetry Phổ nhiễu xạ tia X X-ray diffraction (XRD) Quy trình nhiệt học Thermomechanical processing vi Siêu đàn hồi Superelastic Tính nhớ hình dạng Shape memory Ứng suất Stress Xử lý nhiệt Heat treatment vii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc tinh thể cấu trúc vi thể hợp kim NiTi Hình 1.2 Sự chuyển pha hợp kim NiTi gây ứng suất Hình 1.3 Sơ đồ mơ tả chuyển dạng pha martensite ảnh hưởng tác động đến tính nhớ hình dạng hợp kim NiTi Hình 1.4 Đồ thị DSC hai loại hợp kim NiTi 11 Hình 1.5 Chuyển động quay qua lại hệ thống trâm Reciproc 14 Hình 1.6 Trâm Reciproc R25/0,08 với vịng silicon màu đỏ bị dãn nở nhiệt cán màu vàng dụng cụ 15 Hình 1.7 Trâm HyFlexTM CM Pro cấu tạo từ dây CM kiểm sốt tính nhớ hình dạng nên uốn cong dễ dàng trước đưa vào ống tủy Hình 1.8 Trâm HyFlexTM CM Pro trước sau sử dụng 16 17 Hình 1.9 Tiết diện cắt ngang khác trâm HyFlexTM CM Pro có đường kính khác 18 Hình 1.10 Trâm Neoniti A1 25/0.08 chế tạo phương pháp gia công cắt dây tia lửa điện, kiểm sốt tính nhớ hình dạng 19 Hình 2.11 Trâm Reciproc R25 (25/0,08), chiều dài 25mm, số lô: 148069 (VDW GmbH, Đức) 24 Hình 2.12 Trâm HyFlexTM CM Pro 25/0,06, chiều dài 25mm, số lô: 20003990A (Coltène, Thụy Sĩ) 25 Hình 2.13 Trâm Neoniti A1 25/0,08, chiều dài 25mm, số lơ: 20160802 (NEOLIX, Pháp) 25 Hình 2.14 Máy nội nha VDW.SILVER® RECIPROC® kèm tay khoan nội nha (6:1) (VDW GmbH, Đức) 26 Hình 2.15 Máy cắt tốc độ chậm IsoMet (Buehler, Lake Bluff, IL) 27 Hình 2.16 Cân phân tích điện tử CPA 225D Sartorius 27 Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình Đồ thị DSC đoạn C nhóm thuộc hệ thống trâm Reciproc R25 Hình Đồ thị DSC đoạn D nhóm thuộc hệ thống trâm Reciproc R25 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình Đồ thị DSC đoạn A nhóm thuộc hệ thống trâm Reciproc R25 Hình 10 Đồ thị DSC đoạn B nhóm thuộc hệ thống trâm Reciproc R25 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 11 Đồ thị DSC đoạn C nhóm thuộc hệ thống trâm Reciproc R25 Hình 12 Đồ thị DSC đoạn D nhóm thuộc hệ thống trâm Reciproc R25 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 13 Đồ thị DSC đoạn A nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Hình 14 Đồ thị DSC đoạn B nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 15 Đồ thị DSC đoạn C nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Hình 16 Đồ thị DSC đoạn D nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 17 Đồ thị DSC đoạn A nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Hình 18 Đồ thị DSC đoạn B nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 19 Đồ thị DSC đoạn C nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Hình 20 Đồ thị DSC đoạn D nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 21 Đồ thị DSC đoạn A nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Hình 22 Đồ thị DSC đoạn B nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 23 Đồ thị DSC đoạn C nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Hình 24 Đồ thị DSC đoạn D nhóm thuộc hệ thống trâm HyFlexTM CM Pro Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 25 Đồ thị DSC đoạn A nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Hình 26 Đồ thị DSC đoạn B nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 27 Đồ thị DSC đoạn C nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Hình 28 Đồ thị DSC đoạn D nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 29 Đồ thị DSC đoạn A nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Hình 30 Đồ thị DSC đoạn B nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 31 Đồ thị DSC đoạn C nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Hình 32 Đồ thị DSC đoạn D nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 33 Đồ thị DSC đoạn A nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Hình 34 Đồ thị DSC đoạn B nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn Bản quyền tài liệu thuộc Thư viện Đại học Y Dược TP.HCM Hình 35 Đồ thị DSC đoạn C nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Hình 36 Đồ thị DSC đoạn D nhóm thuộc hệ thống trâm Neoniti A1 Tuân thủ Luật Sở hữu trí tuệ Quy định truy cập tài liệu điện tử Ghi rõ nguồn tài liệu trích dẫn ... CHÍ MINH NGUYỄN QUỐC THẮNG PHÂN TÍCH NHIỆT LƯỢNG QUÉT VI SAI CÁC LOẠI TRÂM QUAY NỘI NHA NICKEL- TITANIUM SAU SỬ DỤNG TRONG MÔ PHỎNG LÂM SÀNG Chuyên ngành: RĂNG - HÀM - MẶT Mã số:... khoảng – 4mm) trâm đến chiều dài làm vi? ??c xác định trước cách dễ dàng * Khử khuẩn dụng cụ sau sửa soạn ống tủy Sau sử dụng loại trâm để mô vi? ??c sửa soạn ống tủy theo hệ thống, tất trâm quay NiTi... cứu 4.1.1 Vi? ??c chọn lựa loại trâm quay nội nha NiTi để nghiên cứu 62 62 62 iii 4.1.2 Vi? ??c chọn lựa ống tủy nhựa dùng để mô vi? ??c sửa soạn tạo dạng ống tủy 62 4.1.3 Số lần sử dụng dụng cụ quay NiTi