В. С. Булгаков Конспект лекций по по материаловедению для студентов Медицинского факультета рудн специальности «Стоматология» оглавление лекция

Вид материала

Конспект

Содержание Учебные цели Основными компонентами порошка являются Оксид алюминия Фторид кальция Фосфат алюминия Жидкость представляет собой Положительные свойства стеклоиономерных цементов Металлические пломбировочные материалы Положительные свойства серебряной амальгамы Отрицательные свойства серебряной амальгамы Противопоказания к применению серебряных амальгам К преимуществам медных амальгам можно отнести Сорбция воды. Термические свойства. Оптические свойства

Подобный материал:

• Конспект лекций по курсу "Информатика и использование компьютерных технологий в образовании", 1797.24kb.
• Конспект лекций москва Издательство Российского университета дружбы народов 2008, 1192.83kb.
• План лекции Острое воспаление. Определение. Общая схема острого воспаления Основные, 241.55kb.
• Конспект лекций. В. И. Емельянов, 1315.8kb.
• Конспект лекций по курсу «Неорганическая и аналитическая химия», 18.21kb.
• Учебно-методический комплекс Для студентов специальности 060105 «Стоматология», 438.28kb.
• План лекций по дисциплине «Фармакология» для студентов 4 курса медицинского факультета, 15.14kb.
• Примерная программа дисциплины химия для студентов обучающихся по: специальности Стоматология, 374.48kb.
• Примерная программа дисциплины физика и математика для студентов, обучающихся по: специальности, 307.93kb.
• Конспекты лекций по курсу «Информатика» Для студентов Аграрного факультета рудн, 699.31kb.

Тема: Материалы для постоянных пломб (цементы, амальгама), состав, физико – химические свойства. Показания к применению Методика приготовления.


Учебные цели:

1. Изучить стеклоиономерные цементы.
   
2. Изучить металлические пломбировочные материалы.
   

Стеклоиономерные цементы


Стеклоиономерные цементы – целый класс современных стоматологических материалов, созданных путем объединения свойств силикатных и полиакриловых систем. В настоящее время в стомато­логической практике широко используются цементы как химиче­ского, так и светового затвердевания. Они постепенно вытесняют цинк-фосфатные и поликарбоксилатные цементы.


Классификация

I. По применению (по J.McLean, 1988).

1. Стеклоиономерные цементы для фиксации.


2. Восстановительные стеклоиономерные цементы для постоянных пломб:

а) эстетические;

б) упроченные.

3. Быстротвердеющие стеклоиономерные цементы:
   

а) для прокладок;

б) фиссурные герметики.


4. Стеклоиономерные цементы для пломбирования корневых каналов.


II. По форме выпуска.

1. Порошок-жидкость.

Порошок в таких цементах состоит из тонкоизмельченного алюмофторсиликатного стекла со всеми необходимыми добавками, жидкость – водный раствор сополимера карбоновых кислоте добав­лением 5% винной кислоты.

2. Порошок.

В таких цементах все компоненты находятся в порошке, замешиваются на дистиллированной воде. Данная группа стеклоиономерных цементов получила название «Аква-цементы».

Преимуществами Аква-цементов являются: облегчение смешивания, удобство транс­портировки и хранения, увеличение срока годности.

Недостаток – высокая начальная кислотность, что может приводить к более высо­кой постоперативной чувствительности по сравнению с другими стеклоиономерными цементами.


3. Капсулы.

Достоинством данной формы выпуска является то, что порошок и жидкость расфасованы в капсулы (с тонкой перегородкой) в необходимом соотношении, поэтому при смешивании получается цемент с оптимальными свойствами.


4. Паста.

Производятся в тубах или шприцах. Цементы данной формы вы­пуска не требуют замешивания, удобны в работе, отвердевают с по­мощью галогеновой лампы.


III. В зависимости от химического состава и механизмов отвердения.

1. Традиционные (классические) стеклоиономерные цементы представляют собой систему порошок–жидкость и имеют лишь один химический способ отвердения по типу кислотно-щелочной реакции. Традиционные стеклоиономерные цементы имеют ряд не­достатков, ограничивающих их практическое применение:

1) низкая прочность;

2) хрупкость;

3) высокая истираемость;

4) высокая растворимость в течение первых суток после применения;

5) чувствительность к избытку и недостатку влаги в течение всего периода твердения до полного созревания цемента;

6) возможное токсическое влияние на пульпу зуба;

7) длительное время окончательного отвердевания;

8) возможность появления микротрещин и задержки протравоч­ной кислоты при пересушивании;

9) плохая полируемость.


2. Гибридные стеклоиономерные цементы (стеклоиономерные цементы, модифицированные полимером). В состав данной группы цементов включена полимерная смола, и они имеют двойной (химический и световой) или тройной механизм отвердения. Гибридные стеклоиономерные цементы имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными цементами:

1) удобство в работе;

2) быстрое отвердение;

3) устойчивость к влаге и пересушиванию;

4) возможность немедленной обработки;

5) более высокая механическая прочность;

6) более прочная связь с тканями зуба.

Традиционные стеклоиономерные цементы представляют собой систему порошок–жидкость.

Порошок – мелкодисперсное алюмофторсиликатное стекло, состоящее из частиц размерами 40–50 мкм у восстановительных и ме­нее 25–20 мкм у фиксирующих и прокладочных стеклоиономерных цементов.

Основными компонентами порошка являются:

Диоксид кремния, от которого зависят такие свойства ма­териала, как степень прозрачности, замедленное схватывание, снижение скорости реакции и, как следствие, удлинение рабочего времени.

Оксид алюминия от которого зависят такие свойства мате­риала, как механическая прочность и кислотоустойчивость. Боль­шое количество оксида алюминия в порошке уменьшает рабочее время и время отвердения, делает материал непрозрачным. Соотно­шение оксид алюминия/диоксид кремния отвечает за реакцию схватывания цемента.

Фторид кальция который обеспечивает кариесостатический эффект. Повышение содержания фторида кальция уменьшает прозрачность материала.


В состав порошка, кроме вышеперечисленных основных ком­понентов, в небольших количествах входят также и другие соеди­нения:

Фториды – фториды натрия и алюминия, фторид алю­миния, фторид натрия, фторид калия, от которых зависит такое свойство цементов, как способность выделять ионы фтора, обеспечивая кариесостатический эффект. Высокое содержа ние фторидов влияет на механическую прочность и растворимость цемента.

Фосфат алюминия влияет на прозрачность, механиче­скую прочность, стабильность, устойчивость к истиранию.

Соли металлов – бария, цинка, стронция , лантана обеспечивают рентгеноконтрастность стеклоиономерных цементов.

Жидкость представляет собой 50% водный раствор кополимера различных поликарбоновых кислот. В основном в различных сочетаниях используют три ненасыщенные поликарбоновые кислоты: ак­риловую, итаконовую и малеиновую.

В состав жидкости, кроме того, входит около 5% оптически актив­ного изомера винной кислоты, которая увеличивает время обработки и способствует быстрому схватыванию цемента. Винная кислота ускоряет экстракцию ионов металлов из частиц стекла и благоприятствует временному связыванию их в растворе, что исключает преждевременную реакцию катионов с анионами полиакриловой кислоты.

Аква-цементы состоят из порошка и замешиваются на дистиллированной воде. Поликарбоновая и винная кислоты в таких цементах входят в состав порошка в виде кристаллов. В некоторых цементах раствор содержит лишь винную кислоту, а все остальные ингредиен­ты содержатся в порошке.

В металлосодержащих стеклоиономерных цементах в состав порошка введены металлические добавки и сплавы (серебро–олово, серебро–палладий). Это или обычная смесь порошка и металла, или металл инкорпорирован в стеклянный порошок. Жидкость таких цементов ничем принципиально не отличается от жидкости тради­ционных стеклоиономерных цементов.

В гибридных стеклоиономерных цементах порошок состоит, как и в традиционных стеклоиономерах, из алюмофторсиликатного стекла, в который иногда добавляют кристаллы кополимера поли­карбоновых кислот, как у аква-цементов. Жидкость – водный рас­твор кополимера поликарбоновых кислот (акриловой, итаконовой. малеиновой), концы молекул которых модифицированы присоеди­нением ненасыщенных метакрилатных групп, как у диметакрилатое композитных пломбировочных материалов. В жидкости, кроме того присутствуют винная кислота, гидроксиэтилметакрилат (НЕМА] и фотоинициатор типа камфарохинона.

Положительные свойства стеклоиономерных цементов:


1. Хорошая химическая адгезия с тканями зуба, которая может осуществляться двумя механизмами:

а) образование хелатных соединений между карбоксилатными группами макромолекулы поликарбоновой кислоты
и кальцием гидроксиапатита эмали и дентина.

в) образование связей водородного типа между карбоксилатными группами макромолекулы поликарбоновой кислоты и коллагеном дентина

2. Хорошая химическая адгезия к различным пломбировочным материалам. Осуществляется за счет образования хелатных водородных связей между стеклоиономерными цементами и композиционными пломбировочными материалами, амальгамами и др.

3. Высокая биологическая совместимость с тканями зуба, нетоксичность. Из-за большого размера молекулы полиакриловой кислоты почти не проникают через дентин и не раздражают пульпу зуба. Лишь свежезамешанный цемент обладает незначительной цитотоксичностью, вследствие низкого значения рН, но этот эффект исчеза­ет по мере отвердевания материала.

4. Противокариозное действие вследствие продолжительного (до 3 лет) диффузного выщелачивания из цемента фтора. Фтор оказывает кариесостатический эффект посредством нескольких вероятных механизмов:

а) участвует в образовании фторида кальция на поверхности эмали зуба, который, диссоциируя, является донором ионов фтора для замещения гидроксильных групп гидроксиапатита;

б) замещает гидроксильные группы гидроксиапатита, что приво­дит к образованию фторапатита, более устойчивого к воздей­ствию кислот;

в) катализирует включение минеральных компонентов в эмаль зуба, чем стимулирует минерализацию;

г) изменяет электрический потенциал поверхности эмали, что препятствует адгезии микробов на ее поверхности;

д) блокирует синтез микроорганизмами полисахаридов, отвечающих за их прикрепление к поверхности зуба;

е) блокирует выработку микроорганизмами молочной кислоты.


5. Высокая прочность на сжатие. По прочности на сжатие стеклоиономерные цементы уступают лишь композитным пломбировочным материалам, компомерам и тканям зуба (эмали и дентину).

6. Коэффициент теплового расширения близок к таковому эмали и дентина. Стеклоиономерные цементы, по сравнению с другимипломбировочными материалами, обладают наиболее близким к тка­ням зуба коэффициентом теплового расширения, что предохраняетпломбы из стеклоиономерных цементов от нарушения краевого прилегания при изменениях температуры в полости рта.

7. Низкая теплопроводность. Стеклоиономерные цементы обладают самой низкой теплопроводностью из всех стоматологических пломбировочных материалов, это свойство позволяет уменьшить вредные термические влияния на пульпу зуба.

8. Плохая растворимость в полости рта.

9. Устойчивость к воздействию кислот. Стеклоиономерные цементы обладают более низкой растворимостью в кислотах по сравнению с другими стоматологическими материалами.


10. Низкий модуль упругости. Это свойство стеклоиономерных цементов позволяет использовать их в качестве прокладок или базы под реставрацию композитными материалами.

11. Низкая полимеризационная усадка.

12. Удовлетворительные эстетические характеристики.

13. Устойчивость цвета.

14. Незначительное выделение тепла в процессе твердения.

15. Рентгеноконтрастность.

16. Совместимость с другими стоматологическими материалами.

17. Простота применения по сравнению с амальгамами и композитными пломбировочными материалами.

18. Относительно низкая стоимость. Стеклоиономерные цементы примерно в 4 раза дешевле композитных пломбировочных материалов.


Недостатки

1) чувствительность к влаге в процессе твердения;

2) медленное затвердевание (химически отвердевающие стеклоиономерные цементы);

3) пересушивание поверхности твердеющего цемента ведет к ухудшению его свойств;

4) рентгенопрозрачность (некоторых стеклоиономерных цементов);

5) цвет пломбы устанавливается через 24 ч;

6) обработка пломбы может осуществляться лишь в следующее посещение через 24 ч (у традиционных стеклоиономерных це­ментов);

7) недостаточная эстетичность (у упроченных стеклоиономерных цементов);

8) хрупкость, что ограничивает применение стеклоиономеров в полостях с большой окклюзионной нагрузкой;

9) низкая прозрачность;

10) трудность устранения оптической границы между пломбой и тканями зуба;

11) трудность полировки.


Металлические пломбировочные материалы


Сплавы металлов широко применяются в качестве клинических материалов, в частности материалов для пломбирования.

Среди металлических пломбировочных материалов наибольшее применение нашли амальгамы – сплавы ртути с одним (простые амальгамы) или несколькими (сложные амальгамы) металлами. В последнем случае амальгамированию (смешиванию с ртутью) подвергается не индивидуальный металл, а сплав. Наиболее широкое применение в практике клинической стоматологии получили серебряная и медная амальгамы.

Серебряная амальгама – сплав, состоящий из серебра (65-66%), олова (29-32%), меди (2-6%), цинка (около 1%), смешивающийся с ртутью. Для получения хорошо формующейся смеси ртуть берут в избытке. Серебро обеспечивает высокие прочностные свойства пломбировочного материала, повышает коррозионную стойкость, но способствует расширению пломбы в полости рта. Олово ускоряет процесс амальгамирования сплава, однако снижает прочность и твердость. Медь обеспечивает хорошее прилегание пломбы к краям полости, способствует гомогенизации массы при приготовлении амальгамы. Добавки цинка значительно увеличивают пластичность материала, улучшая его манипуляционные свойства.

Твердая амальгама состоит из трех фаз:

γ-фаза, представляющая собой частицы исходного сплава;

γ -1 фаза – интерметаллическое соединение ртути с серебром
(Ag2Hg3);

γ -2 фаза – интерметаллическое соединение ртути с оловом (Sn7Нg15).

Наибольшей прочностью и устойчивостью обладает γ -фаза; присутствие γ -2 фазы, наоборот, уменьшает прочность пломбы и ее коррозионную стойкость. В связи с этим в настоящее время создаются амальгамы, не содержащие γ-2 фазу, а также «сферические» амальгамы, имеющие более мелкодисперсную структуру сплава. Основными преимуществами амальгамы без у-2 фазы и «сферических» амальгам являются: более высокая прочность (особенно по краям пломбы), коррозионная стойкость, наибольшее значение КТР, лучшие эстетические свойства.

В настоящее время амальгаму готовят путем замешивания в специальных двухкамерных капсулах при помощи амальгамосмесителей.


Положительные свойства серебряной амальгамы:

1) высокая прочность и твердость;

2) пластичность;

3) стабильность в ротовой жидкости;

4) хорошие манипуляционные качества;

5) хорошая полируемость, что уменьшает абразивный износ пломбы;

6) относительная дешевизна.


Отрицательные свойства серебряной амальгамы:

1) отсутствие адгезии к твердым тканям зуба;

2) раздражающее действие на пульпу за счет высокой теплопроводности, а не токсического действия ртути (в этой связи обязательным является использование изолирующей прокладки под амальгаму);

3) изменение объема при твердении (усадка);

4) несоответствие цвета пломбы из амальгамы цвету эмали зуба;

5) токсичность паров ртути для персонала, работающего в стоматологическом кабинете, что обусловливает необходимость соблюдения санитарно-гигиенических требований.

Показанием к применению серебряных амальгам является пломбирование кариозных полостей, когда нужна высокая прочность неважен эстетический эффект.

Противопоказания к применению серебряных амальгам:

1) аллергические реакции на амальгаму или повышенная чувствительность к ней;

2) наличие в полости рта протезов из других металлов, особенно при их непосредственном контакте с пломбой из амальгамы. Медные амальгамы состоят из сплава ртути с медью (30%), модифицированного добавками серебра и олова (1,5–2%).

К преимуществам медных амальгам можно отнести:

1) высокую твердость и пластичность;

2) хорошее краевое прилегание;

3) малую усадку и малую текучесть.


Твердость медной амальгамы на сжатие примерно в 1,5 раза выше, чем серебряной. Амальгама обладает бактерицидным действием. Так, в полостях, запломбированных медной амальгамой, обеспечивается, как правило, стерильность дентина.

К недостаткам медной амальгамы следует отнести то, что поверхность пломбы сильно коррозирует за счет воздействия на медь молочной кислоты, находящейся в составе слюны. Кроме того, образующиеся оксиды, сульфиды и ацетат меди окрашивают ткани зуба и пломбу в темный цвет.


Лекция 9


Тема: Материалы для постоянных пломб. Композиционные пломбировочные материалы. Классификация, состав, физико – химические свойства. Показания к применению.


Учебные цели:

1. Изучить композиционные пломбировочные материалы.
   
2. Изучить классификацию композиционных пломбировочных материалов.
   
3. Изучить положительные качества и недостатки различных материалов.
   
4. Изучить показания к применению.
   

Композитные материалы разделяют по способу полимеризации, размерам частиц неорганического наполнителя, наполненности и консистенции.

Классификация восстановительных композиционных материалов:

1. По способу твердения:

а) химическая полимеризация;

б) световая полимеризция.

2. По размеру частиц наполнителя:

а) макронаполненные;

б) микронаполненные;

в) гибридные.

3. По степени наполненности:

а) сильнонаполненные;

б) средненаполненные;

в)слабонаполненные.

4. По консистенции:

а) низкой вязкости (текучие композиты);

б) средней консистенции;

в) повышенной вязкости (постериориты, пакуемые,

конденси­руемые материалы).


Композиты химического способа твердения (самотвердеющие) выпускаются в виде «порошок-жидкость» и «пас- та – паста», а светового (фотополимеры) содержат одну пасту или жидкотекучий материал.


В зависимости от размера частиц и свойств наполнителя компози­ты делятся на макронаполненные (макрофилы, традиционные), микронаполненные (микрофилы) и гибридные.


Макронаполненные – это композиты, содержащие неорганические частицы наполнителя 8 – 45 мкм. Наполнителем служит кварц, стекло, керамика.


Положительные свойства макронаполненных композитов:

1. Достаточная прочность;
   
2. Приемлемые оптические свойства;
   
3. Рентгеноконтрастность.
   

Отрицательные свойства:

1. Трудность полирования;
   
2. Высокая шероховатость поверхности;
   
3. Выраженное накопление зубного налета;
   
4. Плохая цветостойкость.
   

Применение:

1. Пломбирование полостей I класса.
   
2. Пломбирование полостей V класса в жевательных зубах.
   
3. Пломбирование фронтальной группы зубов, если не требуется эстетический эффект.
   
4. Для восстановления сильно разрушенных коронок передних зубов, с последующей облицовкой вестибулярной поверхности микронаполненным композитом.
   
5. Для пломбирования полостей II класса в премолярах (в молярах – как материал выбора).
   
6. Для моделировании культи зуба под коронку.
   

Микронаполненные – размер частиц наполнителя менее 0,04 – 0,4 мкм. Наполнителем служит двуокись кремния.


Положительные свойства:

1. Хорошая полируемость;
   
2. Стойкость глянцевой поверхности;
   
3. высокая цветостойкость;
   
4. хорошие эстетические качкства;
   
5. низкий абразивный износ.
   

Отрицательные свойства связанны с более низким содержанием наполнителя. В связи с этим микрофилы обладают:

1. Недостаточной механической прочностью;
   
2. Высоким коэффициентом температурного расширения.
   

Показания к применению микрофилов:

1. Высокие эстетические требования к пломбе;
   
2. Пломбирование полостей III класса;
   
3. Пломбирование полостей IV класса;
   
4. Пломбирование полостей V класса;
   
5. Пломбирование при некариозных поражениях зубов.
   

Универсальные микрогибридные композиты состоят из ультрамелкого гибридного наполнителя и модифицированной полимерной матрицы. Размер частиц колеблется от 0,04 до 1 мкм (5).


Положительные свойства микрогибридных композитов:

1. Хорошие эстетические качества;
   
2. Хорошие физические свойства;
   
3. Высокая полируемость;
   
4. Отличная цветостойкость;
   

Отрицательные свойства:

1. Большая затрата времени при пломбировании;
   
2. Недостаточная прочность и пространственная стабильность при пломбировании обширных кариозных полостей II и IV классов.
   

Показания к применению:

1. Пломбирование полостей всех пяти классов по Блэку;
   
2. Пломбирование полостей VI класса.
   
3. Изготовлении виниров.
   
4. Реставрация сколов керамических коронок.
   

Физико-химические свойства композитных материалов


Полимеризация

При твердении композитов (под влиянием света или в результа­те химической реакции) молекулы мономеров уплотняются с образованием полимерной цепочки. Межмолекулярные расстояния до полимеризации составляют 3–4 ангстрема, а после нее – 1,54. Если принять всю усадку композитов за 100%, то в первую минуту матери­ал сокращается на 60% от первоначального объема, через 5 мин – еще на 15%, а остальные 25% приходятся на первые сутки. В компо­зитах светового способа твердения при прямой полимеризации на­ибольшее напряжение возникает в первые 10–15 с. Для предупреж­дения отслоения материала от твердых тканей зуба необходимо, что­бы силы сцепления между тканями зуба и композитом были надеж­ны в первую минуту. Применение современных адгезивных систем предупреждает такой отрыв. В результате полимеризации происхо­дит уплотнение материалов с их усадкой. У самотвердеющих компо­зитов этот процесс протекает медленно (5–7 мин), их усадка не зави­сит от объема вносимого материала и всегда будет направлена к теп­лым стенкам зуба. Композиты химического способа твердения как бы «притягиваются» к твердым тканям зуба.

При полимеризации, инициированной галогеновым светом, усадка осуществляется быст­ро (40 с) и зависит от толщины вносимого материала. Экспериментальным путем установлено, что свет обеспечивает композитам ми­нимальную усадку и полную полимеризацию при внесении фотопо­лимеров слоями не более чем 2 мм.

Усадка композитов любого способа твердения в среднем состав­ляет 3 об.% Инициаторами полимеризации для композитов химического способа твердения являются третичные амины (входят в состав основной пасты) и перекись бензоила (находится в каталитической пасте), а для фотополимеров – камфорохинон. После замешивания са­мотвердеющих композитов или воздействия света на материал акти­ваторы полимеризации распадаются на радикалы, воздействие кото­рых на мономеры вызывает соединение молекул.

Некоторые лечебные препараты воздействуют на процесс полимеризации. Эвгенол активно соединяется с мономерами, глубоко внедряется в композит и прерывает цепочку уплотнения материала. В результате этого композит изменяет цвет и пластифицируется. На процесс твердения оказывают воздействие ионы кислорода. Они более реактивны по сравнению с радикалами и, соединяясь с молекулами композита, образуют недополимеризованный блестящий поверхностный слой (слой, ингибированный кислородом (СИК)). глубиной до 50 мкм. Предупреждают контакт с кислородом гели, содержащие глицерин. Покрытый ими последний слой неполимеризованного композита предохранит материал от проникновения ионов кислорода вглубь и обеспечит полную полимеризацию наружной поверхности. Если возникнет необходимость нанести на эту поверхность новую порцию фотополимера, то ее следует предварительно протравить и покрыть адгезивной системой, которая образует СИК В противном случае соединение будет непрочным.

Однако установлено и положитель­ное значение СИК. Он предохраняет от окисления нижележащие слои адгезивных систем или композитных материалов, обеспечивав их полноценное твердение. СИК – соединение непрочное. При конденсации композитов ионы кислорода вытесняются наружу и мономеры вновь вносимых слоев вступают в химическое взаимодействие с ранее отвердевшей поверхностью, образуя единые полимерные це­почки. Для хорошей адгезии новые слои фотополимеров должны на­носиться на сохранившийся СИК.

Процесс полимеризации состоит из двух фаз: до- и постгелевой. Вначале мономеры превращаются в полимеры, объем пломбы уменьшается и начинается усадка. Внутреннее напряжение, возникающее в плом­бе, компенсируется за счет деформации свободной поверхности пломбы. После превышения точки геля материал становится жест­ким и компенсация напряжения невозможна. У композитов химиче­ской полимеризации догелевая фаза составляет приблизительно 4 мин. Медленное твердение самотвердеющих композитов препят­ствует возникновению значительных напряжений в материале. Полимеризация в течение нескольких секунд под влиянием галогенового света (короткая догелевая фаза) приводит к огромному напряжению – до 21 МПа, что может вызвать отслоение фотокомпозита от подлежащих слоев.

Раньше считалось, что усадка фотополимеров, в отличие от самот­вердеющих материалов, направлена к источнику света. Детальные ис­следования показали, что различий в усадке нет. Если поместить ком­позит в стеклянный цилиндр и фотоинициировать полимеризацию источником света с одной стороны, то материал сократится в одина­ковой степени с обеих сторон. Таким же образом поведет себя и са­мотвердеющий материал. Отличие от композитов химического способа твердения заключается в быстром переходе из состояния геля (вяз­кого вещества) в твердое тело. Уменьшение интенсивности светового потока замедляет такой переход. Равномерная полимеризация на на­чальном этапе может быть осуществлена несколькими способами.

Наиболее известный метод направленной полимеризации. При этом методе светоинициация происходит в два этапа: через стенки зуба (фиксирующая полимеризация) и путем не­посредственного воздействия на композит (окончательная полимеризация). Трансдентальная полимеризация снижает мощность светово­го потока в 10–15 раз. Этот метод успешно используется во всех стра­нах мира.

В последние годы на рынке стоматологических материалов по явились фотополимеризаторы, позволяющие менять мощность светового потока и таким образом осуществлять равномерную полимеризацию на начальном этапе. Композит наносят горизонтальными слоями и полимеризуют прямо, но толщина слоев не должна превышать 2 мм.

Безопасная прямая полимеризация световым потоком обычной мощности (300–600 мВт/см2) может проводиться лишь при учет С-фактора – фактора кариозной полости (cavity factor). Он обозначает пространственное соотношение «связанной» и «свободной» поверхностей. «Связанная» поверхность представляет собой затвердевший слой композита. Чем меньше значение С-фактора, тем лучше большие свободные поверхности уменьшают напряжение, возникающее в начальной стадии полимеризации композита. Предположим, на дне кариозной полости I класса находится слой отвердевшего текучего композита, образующего «связанную» поверхность. Новые слои материала не должны наноситься горизонтально, так как для уменьшения напряжения и направления полимеризационной усадки остается только верхняя поверхность (С-фактор составит 1). Если фотополимер при внесении покроет дно кари­озной полости и щечную стенку, то в процессе твердения будут ис­пользованы 2 поверхности (верхняя и боковая), а С-фактор уменьшится (1:2=0,5). Отсюда правило: композит следует вносить косыми слоями, с покрытием дна и боковых стенок.

В основании лоскута толщина слоя не должна превышать 2 мм. Первую порцию на дно желательно наносить из текучего материала. Прямую полимеризацию слоев (перпендикулярно к вносимому материалу) рекомендуется проводить следующим образом: 10 с на расстоя­нии 2–3 см от облучаемой поверхности («мягкий старт»), а затем – 30 с на расстоянии не более 5 мм. При прямой (с соблюдением С-фак­тора) и направленной полимеризации, когда композит закроет стенки зуба, герметизацию окклюзионной поверхности рекомендуется осуществлять техникой вертикального наслоения. При вертикальном на­несении, в отличие от горизонтального, при твердении будет исполь­зована не только верхняя «свободная» поверхность, но и боковая.


Токсичность.

Считается, что современные композиты и бондинговые системы нетоксичны. Тем не менее, во время полимеризации остаются свободные мономеры, которые выделяются в окружаю­щую среду. Более полное их связывание происходит лишь в ормокерах. Композиты химического способа твердения и старые адгезив­ные системы токсичнее, чем фотополимеры. Недополимеризованный материал выделяет значительно больше мономеров и это может привести к гиперестезии, повреждению пульпы и возникновению аллергической реакции.


Микроподтекание. При усадке композитов образуется небольшой зазор между тканями зуба и композитом (адгезивной системой). Ширина краевой щели составляет 2–25 мкм. Все стоматологические ма­териалы при твердении сокращаются и образуют микропространства. В эти участки проникает ротовая жидкость, содержащая микроорганизмы, красители, ферменты. Краевая проницаемость под пломбами из композитов, стеклоиономерных цемен­тов и компомеров практически одинакова. По сравнению с фотопо­лимерами, большей проницаемостью обладают композиты химичес­кого способа твердения. Избежать микроподтекания невозможно, но применение современных адгезивных систем и соблюдение необ­ходимых технологических этапов внесения композитов позволяет уменьшить его до минимума.


Пористость. Наибольшую пористость имеют композиты химиче­ского способа твердения – 2 – 8,4%, меньшую – фотополимеры: микрофилы – 0,3-3,8%, гибридные материалы – 0,18-2,5%. Большая пористость способствует более значительной ретенции красителей и микроорганизмов к поверхности и ухудшению (при одинаковом гигиеническом уходе за полостью рта) эстетического вида пломбы.


Сорбция воды. Микронаполненные композиты обладают выраженной капиллярностью, и в них сорбция воды составляет 1,5-2 мг/см2. У традиционных композитов она ниже – 0,5-0,8 мг/см2. Высоконаполненные гибридные материалы содержат меньше гидрофобной ма­трицы и поэтому сорбция воды в них минимальная – 0,2-0,7 мг/см2. Сорбция воды изменяет прозрачность, ослабляет связи между моно­мером и наполнителем и снижает адгезию к тканям зуба. Поглощение воды начинается через 4–6 ч после реставрации и продолжается около 28 дней. Но наиболее интенсивно оно происходит в течение первых 2–10 дней. Поэтому окончательный цвет реставрации можно опреде­лить не сразу, а через несколько дней. Установлено, что пищевые кра­сители во время сорбции воды могут проникать на глубину от 3 до 5 мкм и окрашивать поверхность пломбы. Во избежание такого ослож­нения, особенно в области фронтальных зубов, не рекомендуется па­циентам в первые сутки после реставрации употреблять крепкий кофе, концентрированный чай и много курить. На реставрации не должна попадать губная помада. При высушивании зубов или их изоляции от ротовой жидкости на 4% уменьшается между кристаллами гидроксиапатита количество свободно связанной воды, и зубы становятся белее, так как увеличивается внутреннее рассеивание электромагнитных волн. Это следует учитывать при подборе цвета зуба.


Термические свойства. При повышении температуры ускоряется движение атомов и материалы расширяются, а при ее снижении – сокращаются. У композитов, как и у амальгамы в 2-4 раза превышает термическое расширение зубных тка­ней. Одним из последствий такого различия является увеличение или уменьшение микроподтекания. В полости рта температурные колебания могут составлять от 4 до 60°С. При понижении темпера­туры, пломба и зубные ткани сокращаются в различной степени и в увеличившуюся краевую щель дополнительно поступает ротовая жидкость, а при повышении температуры она выталкивается нару­жу. Микроподтекание, которое с одной стороны, обусловлено усад­кой, а с другой – температурными колебаниями, может привести к раздражению пульпы (гиперестезии), а в дальнейшем – к возник­новению вторичного кариеса.

Композиты, в отличие от металлических пломб, плохо проводят тепло и не нуждаются в температурной изоляции от пульпы с помо­щью прокладок и основ.

Оптические свойства композитов проявляются при их взаимодействии с электромагнитными колебаниями видимого света в виде рефлексии (отражения), рефракции (преломления), абсорбции (поглощения), флуоресценции (свечения) и/или трансмиссии (переда­чи световых волн).


Компомеры

Компомеры являются одним из типов фотоотверждаемых стоматологических пломбировочных композитных материалов, также из­вестных как композитные смолы, модифицированные поликислотами. Термин «компомер», предложенный компанией «Dentsply», происходит от сочетания слов КОМПОзит и стеклоионоМЕР и ис­пользуется для описания безводных, однокомпонентных, светоотверждаемых композитов, содержащих кислотные метакриловые мо­номеры, армированные силанизированными наполнителями на основе кальций-, стронций или барий-алюмофторсиликатных сте­кол, применяемых в стеклоиономерах. Компомеры были разработа-. ны для улучшения физических свойств и клинического применения стеклоиономерных цементов. Один из первых компомеров Dyract содержал в качестве матричного мономера продукт реакции двух мо­лей 2-гидроксиэтилметакрилата с бутан 1,2,3,4-тэтракарбоновой кислотой, так называемый ТСВ-мономер. Общей характеристикой структуры предложенных мономеров для компомеров является то, что они содержат в молекуле как метакрилатные, так и кислотные группы. Кроме этих диметакрилатов алфатических и ароматических тэтракарбоновых кислот, в качестве мономеров для компомеров использовались диметакрилаты циклоалифатических и гетероциклических тэтракарбоновых кислот (структуры А и Б на рис. 4.8) и олигомерная полиакриловая кислота, модифицированная глицидилме-такрилатом (рис. 4.8).

Кислотные метакрилаты в компомерах могут одновременно свободнорадикально полимеризовываться по двойным связям и вступать в кислотно-основное взаимодействие с катионами, выделяемы­ми из частиц стеклонаполнителя в присутствии воды. В отсутствие воды ионного обмена не происходит. Поэтому отверждение компо­меров происходит за счет светоинициируемой полимеризации. Ог­раниченная кислотно-основная реакция происходит на поверхнос­ти, контактирующей с водой.

Все компомеры демонстрируют уменьшение прочности на сжа­тие и изгиб, вызываемое водоинициируемым разложением на гра­нице раздела «матрица – наполнитель». Несмотря на то, что ком­померы были разработаны с целью объединения лучших свойств композитов (высокие механические показатели, простота клини­ческого применения, слабое влияние воды на полимер) и стек­лоиономерных цементов (отсутствие полимеризационной усадки, высокая адгезия к зубной структуре, выделение фтора), их поведе­ние более похоже на поведение композитных смол, чем на стеклоиономеры.

Булгаков В.С.

материаловедение


Конспекты лекций


Технический редактор Н.А. Лощенова

Компьютерная верстка М.Н. Заикина