Тема занятия: Композитные пломбировочные материалы и компомеры. Техника пломбирования кариозных полостей І та V классов во временних и постоянных зубах.
1. Конкретные цели:
Знать классификацию стоматологических пломбировочных материалов.
Знать классификацию, состав, основные физико-химические свойства, показания к применению, технику приготовления и применения композитных пломбировочных материалов.
Знать классификацию, состав, основные физико-химические свойства, показания к применению, технику приготовления и применения компомеров.
Знать основные группы материалов для изолирующих и лечебных прокладок, их основные свойства, показания к применению.
Уметь пломбировать композитными пломбировочными материалами на фантомах кариозные полости І и V классов во временных и постоянных зубах с несформированными корнями.
Уметь приготовить и наложить в кариозные полости на фантомах изолирующие и лечебные прокладки.
Уметь пломбировать компомерами на фантомах кариозные полости І и V классов во временных и постоянных зубах
2. Базовый уровень подготовки
Название предыдущих дисциплин |
Полученные знания, умения, навыки |
1.Гистология |
Знать периоды розвития временных и постоянных зубов. Знать гистологическое строение твёрдых тканей временных и постоянных зубов. |
2. Анатомия |
Знать анатомические признаки разных групп временних и постоянных зубов. Уметь определить групповую принадлежность временних и постоянных зубов. |
3. Пропедевтика терапевтической стоматологии |
Знать основные стоматологические приборы и инструменты. |
4. Химия |
Знать химический состав композитных пломбировочных материалов. |
Содержание учебного материала.
Композитный материал - комплексное соединение, основу которого составляет органическая полимерная смола, в которую для улучшения свойств введен неорганический наполнитель, эти компоненты химически связаны друг с другом биполярными молекулами поверхностно-активных веществ – силанов (рис.1).
Полимерная матрица
Неорганический наполнитель
Рис1. Микроструктура композитного материала (схема).
А. Полимерная матрица композитов
Наибольшее распространение в настоящее время получили композиты с органической матрицей на основе сополимеров (продуктов взаимодействия) акриловых и эпоксидных смол: Вis-GМА (бисфенолглицидилметакрилат), UDMA (уретандиметилметакрилат). Полимерная матрица содержит также катализаторы и активаторы процессов полимеризации, пигменты и поглотитель ультрафиолетовых лучей (для улучшения цветостабильности материала).
Б. Наполнитель
В большинстве композитов в качестве наполнителя используются молотые частицы рентгеноконтрастного бариевого стекла, однако некоторые фирмы-производители отдают предпочтение синтетическим наполнителям со сферическими частицами. Благодаря наличию наполнителя достигается улучшение свойств композитных материалов, уменьшается полимеризационная усадка, улучшаются эстетически свойства, повышается твердость материала, его истираемость и сопротивляемость нагрузкам.
Размер частиц наполнителя в различных композитах колеблется от| 45 до 0,04 мкм (микрометр). Варьирование размера частиц, формы и материала, из которого изготовлен наполнитель, позволяет изменять свойства композитов в необходимом направлении. Существует закономерность: чем меньше размер частиц наполнителя композитного материала, тем лучше полируемостъ его поверхности, но в то же время тем ниже прочность изготовленной из этого композита реставрации. И, наоборот, при увеличении размера частиц наполнителя композита прочность материала увеличивается, но ухудшается полируемость.
В. Поверхностно-активные вещества (силаны)
Представляют собой биполярные молекулы, соединяющиеся химической связью, с одной стороны, с наполнителем, с другой - с органической матрицей. Они обеспечивают стабильную, устойчивую связь между наполнителем и полимерной матрицей композита. Благодаря наличию силанов частицы наполнителя становятся гидрофобными, снижается водопоглощение материала, улучшается его цве-тостабильность, резко повышаются прочность и износостойкость.
Полимеризация композитов. Композитные материалы химического и светового отверждения
Процесс полимеризации композитных материалов происходит путем соединения относительно больших молекул эпоксидной смолы в трёхмерную высокомолекулярную структуру. Связь между этими полимерными молекулами осуществляется за счет реакционноспособных метакриловых групп при помощи свободных радикалов и ионов кислорода.
Полимеризация композитных материалов может инициироваться следующими способами:
.1 Химической реакцией.
2. Фотохимической реакцией.
Химически активируемые композиты (композиты химического отверждения, самотвердеющие (self curing) композиты) представляют собой двухкомпонентные системы («паста/паста»; «порошок/жидкость»). Один компонент содержит химический активатор, другой – химический инициатор полимеризации. При смешивании этих компонентов происходит реакция полимеризации, приводящая к отвердению материала. Основное преимущество композитов этой группы - равномерное, одновременное отверждение всей массы материала, независимо от конфигурации полости и размеров пломбы. Время отверждения 4-5 мин.
Светоотверждаемые композиты (светоактивируемые композиты, фотополимеры) представляют собой однопастные системы. Выпускаются они в светонепроницаемых шприцах с винтовым поршнем или в одноразовых капсулах для прямой аппликации в полость. Механизм их полимеризации такой же, как и у материалов химического отверждения, только активация полимеризации осуществляется не химическим активатором, а фотонной (световой) энергией активирующей лампы.
Активирующая лампа (фотополимеризационная лампа, полимеризационная лампа) - прибор для фотополимеризации стоматологических материалов, дающий высокоинтенсивный голубой свет с длиной волны 400-500 нм.
Наибольшее распространение в стоматологии получили галогеновые активирующие лампы и лампы на основе светодиодов. Световод лампы при проведении светооблучения материала должен располагаться перпендикулярно поверхности композита и на минимально возможном расстоянии от нее, так как эффективность полимеризации зависит от количества поглощенной материалом световой энергии.
Светоотверждаемые композиты имеют ряд преимуществ перед композитами химического отверждения:
не требуют смешивания компонентов;
позволяют в процессе пломбирования комбинировать материалы различных цветов и степеней прозрачности;
позволяют длительное время моделировать пломбу
полимеризация осуществляется «по команде» (т.е. по решению врача);
позволяют работать «без отходов», т.е. брать ровно столько материала, сколько нужно;
светоотверждением достигается более высокая степень полимеризации.
Недостатки светоотверждаемых композитов:
большие затраты времени при наложении пломбы из этих материалов;
большая стоимость пломб из фотополимеров ;
свет фотополимеризационной лампы вреден для глаз (требуется применение защитных приспособлений - защитного экрана на световоде, защитных очков и т.д.).
Полимеризационная усадка
Все композитные пломбировочные материалы подвержены полимеризационной усадке, достигающей 2-5% объема отверждаемой порции материала. Причиной этого является уменьшение расстояний между молекулами мономера в процессе полимеризации.
Композиты дают объемную усадку. У материалов химического отверждения она направлена к центру пломбы и частично - в сторону тканей с более высокой температурой, т.е. в сторону пульпы зуба. Усадка светоотверждаемых композитов направлена преимущественно к источнику света.
Полимеризационная усадка приводит к «полимеризационному стрессу» - возникновению в процессе полимеризации композита напряжений на границе пломбы с тканями зуба. Это явление может стать причиной дебондинга - отрыва материала от дна или стенок полости (рис.2а), появления болевых ощущений после пломбирования, возникновения трещин эмали (рис.2б) и других нежелательных последствий.
Рис2. Возможные негативные последствия полимеризационного стресса (схема:)
а – отрыв материала от дна полости (дебондинг);
б – появление микротрещин в эмали зуба
С целью уменьшения полимеризационной усадки композитов и предотвращения негативных последствий этого явления при пломбировании используют перечисленные ниже специальные методики и технические приемы.
1.Применение эффективных дентинных и эмалевых адгезивов позволяет увеличить силу сцепления материала с тканями зуба, благодаря чему силы, возникающие в результате полимеризационного стресса, не могут разрушить это соединение.
2.Послойное внесение композита в полость и такая же послойная полимеризация являются одними из самых простых и распростненных способов уменьшения вредных последствий полимеризационной усадки. Оптимальная толщина порции композиционного материала 1,5-2 мм. При этом толщина первой порции, накладываемой на дно и стенки полости, должна быть еще меньше -примерно 0,5 мм.
3.Метод направленной полимеризации был разработан с учетом того, что усадка светоотверждаемого композита происходит в сторону источника света. При этой методике внесение материала в полость и отверждение каждой порции осуществляют в заданном направлении с учетом направления усадки. Луч полимеризационной лампы направляют на материал через ткани зуба. Оптимальным считается направление светового потока, перпендикулярное поверхности, к которой «приклеивается» композит (рис. 3).
Рис.3. Метод направленной полимеризации светоотверждаемого композита при пломбировании кариозной полости I класса по Блеку (техника внесения и отверждения слоёв).
Пломба
из «традиционного» композита.
Адаптивный
слой из текучего композита
Рис.4. Создание адаптивного слоя из текучего
композита (схема).
возникающие в процессе «традиционной полимеризации» композитов на границе пломбы с тканями зуба.
5. Применение техники «мягкого старта» (soft start). При данной методике в процессе фотополимеризации мощность светового потока лампы изменяется: сначала она снижена, затем увеличивается до оптимального значения. Это также позволяет уменьшить полимеризационный стресс.
Классификация композитных пломбировочных (реставрационных) материалов
Современная классификация композитов построена с учетом консистенции, размера частиц наполнителя и способа отверждения материала.
А. Размер частиц наполнителя:
Макронаполненные (размер частиц 8-45 мкм).
Микронаполненные (размер частиц 0,04-0,4 мкм).
Гибридные (смесь частиц различного размера - от 0,04 до 5 мкм, средний размер частиц 1-2 мкм).
Микрогибридные (гибридные композиты с размером частиц от 0,04 до 1 мкм, средний размер частиц 0,5-0,6 мкм).
Нанокомпозиты (созданные с использованием нанотехнологий):
- истинные нанокомпозиты;
- наногибридные композиты.
Б. Способ отверждения:
Химического отверждения.
Светового отверждения.
Двойного отверждения (световое + химическое).
В. Консистенция:
«Традиционные» композиты обычной консистенции*.
Текучие (жидкие) композиты.
Конденсируемые композиты.
Макронаполненные композиты.
Макронаполненные композиты содержат частицы неорганического наполнителя большого размера (8-45 мкм; иногда – до 100 мкм). Наполнителем обычно служит кварц, молотое стекло, керамика. К группе макронаполненных материалов можно отнести следующие композиты: “Prismafill” (“Caulk”),”Concise”,”Valux” (”3M”), ”Estilux” (“Kulzer”) и другие.
Положительные свойства макронаполненных композитов:
достаточная прочность;
приемлемые оптические свойства;
рентгенконтрастность.
Однако в процессе длительных клинических наблюдений выявился ряд отрицательных свойств этой группы композитов:
трудность полирования;
высокая шероховатость поверхности;
выраженное накопление «зубного» налёта;
плохая цветостойкость.
Показания к применению макронаполненных композитов в настоящее время сужаются, однако, учитывая их относительную дешевизну и доступность, их вполне целесообразно применять:
Для пломбирования полостей I класса.
Для пломбирования полостей V класса в жевательных зубах.
Для пломбирования передних зубов, если не требуется эстетический эффект (например, при локализации кариозной полости на язычной поверхности).
Для восстановления сильно разрушенных коронок передних зубов с последующей облицовкой вестибулярной поверхности микронаполненным материалом.
Для пломбирования полостей II класса в премолярах.
Для моделирования культи зуба под коронку.
Микронаполненные композитные материалы
Имеют размер частиц наполнителя от 0,04 до 0,4 мкм. Наполнитель, как правило, изготавливается на основе двуокиси кремния с очень маленьким размером частиц (0,04 мкм).
Микрофильные композиты – материалы, обладающие отличными эстетическими свойствами. В то же время, они имеют серьезные недостатки: низкую механическую прочность, высокую полимеризационную усадку, коэффициент температурного расширения. Низкая механическая прочность является наиболее существенным недостатком этих материалов, она обусловлена очень маленьким размером частиц наполнителя. К этой группе материалов относятся: “Silux Plus” (“3M”), “Heliomolar” (“Vivadent”), ”Bisfil M” (“Bisco”).
Показания к применению микронаполненных композитов ограничиваются случаями высокоэстетичных, но «ненагруженных» реставраций:
пломбирование полостей III класса;
пломбирование полостей V класса;
изготовление эстетических адгезивных облицовок (виниров) без перекрытия режущего края зуба.
Для изготовления высокоэстетичных реставраций, которые будут подвержены механическим нагрузкам, микрофильные композиты сочетают с более прочными микрогибридными или наногибридными композитными материалами.
Микрогибридные светоотверждаемые композитные реставрационные материалы
Композиты этой группы имеют в своем составе ультрамелкий гибридный наполнитель, представляющий собой смесь частиц различны размеров - от 0,04 до 1 мкм (средний размер 0,5-0,6 мкм) и модифицированную полимерную матрицу. Поскольку размер частиц наполнителя в этих материалах не превышает 1 микрона, их называют микрогибридными композитами (например, “Prisma TPH” (“Dentsply”), “Z-100” (“3M”), “Prodigy” (“Kerr”), “Degufil Ultra” (“Degussa”), “Brilliant” (“Coltene”), “Charisma” (“Heraeus Kulzer”)).
Основные клинические характеристики микрогибридных композитов:
высокая прочность, которой, однако, недостаточно при пломбировании обширных полостей, в которых пломба испытывает повышенные нагрузки при жевании;
хорошая эстетичность и цветостойкость, которые, однако, сочетаются со сложностью полирования. Через 5-6 мес. поверхность реставрации, изготовленной из микрогибридного композита, при высушивании выглядит матовой (потеря «сухого блеска»);
хорошие манипуляционные характеристики, которые позволяют выполнять данными материалами сложные и трудоемкие работы. Однако работа с микрогибридными композитами затрудняется их недостаточно плотной консистенцией и «текучестью», усложняющими моделирование реставрации;
относительно высокая полимеризационная усадка (2-5 об%) и низкая эластичность этих материалов приводят к полимеризационному стрессу и диктуют необходимость принятия мер для профилактики негативных последствий этого явления (применение техники направленной полимеризации и т.д.).
Несмотря на то, что проблема сочетания эстетических и прочностных характеристик у микрогибридных композитов не решена, они считаются универсальными реставрационными материалами.
Показания к применению микрогибридных композитов:
пломбирование полостей всех классов по Блеку во фронтальных и жевательных зубах;
изготовление вестибулярных эстетических адгезивных облицовок (виниров);
починка (реставрация) сколов керамических и металлокерамических котронок.
Нанокомпозиты (светоотверждаемые реставрационные композитные материалы, созданные с использованием нанотехнологий)
Принципиальное отличие истинных нанокомпозитов от микро- и наногибридных композитов состоит в том, что в процессе полирования, а затем в процессе абразивного износа нанокластер (нанонаполнитель относительно крупного размера величиной до 1 мкм) не «выбиваются» из поверхности материала, а медленно разрушаются и истираются с такой же скоростью, что и полимерная матрица (наномер за наномером). В результате этого процесса материал легко полируется до сухого блеска и, что особенно ценно, сохраняет: блеск в течение длительного времени.
Механическая прочность истинных нанокомпозитов сопоставима с прочностью микрогибридных композитов. С другой стороны, истинные нанокомпозиты имеют высокую эстетичность, хорошую полируемость и стойкость блеска реставрации.
Нанокомпозиты являются универсальными реставрационными материалами. Их применение показано при пломбировании полостей всех классов, изготовлении эстетических адгезивных облицовок и т.д.
Текучие (жидкие) композитные материалы
Имеют модифицированную полимерную матрицу на основе высокотекучих смол. Степень наполненности у них обычно составляет 55-60% по весу. В большинстве таких композитов используется гибридный наполнитель. Выпускаются эти материалы в шприцах с игольчатыми аппликаторами для прямого нанесения композита в полость (рис.5).
Рис.5.
Текучий композит в шприце с игольчатым
аппликатором.
Важным для клинической практики свойством материалов этой группы является их высокая текучесть и отличная адаптация к поверхности. Они легко вводятся в кариозную полость из шприца через игольчатый аппликатор, хорошо проникают в труднодоступные и «проблемные» участки. Текучестью эти композиты обладают только в тот период, когда к ним прикладывается внешнее давление (при внесении в полость). После прекращения давления они способны сохранять заданную форму.
Текучие композиты обладают высокой эластичностью, т.е. имеют низкий модуль упругости (модуль Юнга).Это свойство позволяет им компенсировать напряжения, возникающие на границе пломбировочного материала с тканями зуба в процессе полимеризационной усадки и функциональных нагрузок на пломбу в процессе жевания.
Большинство современных текучих композитов обладает высокой рентгеноконтрастностъю, что позволяет в динамике контролировать состояние пломбы и прилегающих к ней тканей зуба, используя рентгенологические методы исследования.
В то же время следует помнить о недостатках текучих композитов.
Эти композиты по механической прочности уступают микрогибридным и нанонаполненным композитным материалам обычной консистенции. Поэтому накладывать их рекомендуется тонким слоем (оптимально - до 0,5 мм), а при полостях больших размеров - использовать в комбинации с более прочными материалами других групп. Не следует восстанавливать текучими композитами участи повышенных функциональных нагрузок: области контактных пунктов, углы и режущие края коронок фронтальных зубов, бугры жевательных зубов и т.д. Недостатком текучих композитов является и довольно значительная полимеризационная усадка (около 5%)
Показания к применению текучих композитов:
создание адаптивного слоя при пломбировании полостей композитными материалами;
пломбирование небольших полостей на жевательной поверхности моляров и премоляров, инвазивная и неинвазивная герметизация фиссур;
пломбирование полостей II класса при «туннельном» препарировании;
пломбирование небольших полостей III класса;
пломбирование пришеечных полостей (V класс);
пломбирование полостей VI класса во фронтальных зубах;
реставрация мелких сколов эмали зубов;
реставрация сколов фарфора и металлокерамики;
восстановление краевого прилегания композитных пломб;
фиксация фарфоровых вкладок, виниров и волоконных шинирующих систем.
Конденсируемые композитные материалы
Изготавливаются на основе модифицированной «густой» полимерной матрицы и гибридных наполнителей с размером частиц до 3,5 мкм. Эти композиты созданы в качестве альтернативы амальгамам, как эстетичные материалы для простого и технологичного пломбирования полостей в жевательных зубах.
Плотная консистенция позволяет конденсировать материал в полости, при этом он не течет, не прилипает к инструментам, поверхность пломбы может быть смоделирована до фотополимеризации композита.
Эти композиты обладают низкой полимеризационной усадкой. Поэтому при пломбировании ими не требуется направленной полимеризации, что делает возможным применение техники нанесения и фотополимеризации материала горизонтальными слоями.
Повышенная механическая прочность и высокая устойчивость к абразивному износу делают реставрации из конденсируемых композитов, даже в области жевательных зубов, надежными и долговечными.
Хотя конденсируемые композиты и имеют цвет естественных зубов, по своим эстетическим качествам (прозрачности, полируемости, количеству оттенков) эти материалы малопригодны для эстетической реставрации фронтальных зубов, за исключением случаев использования их в качестве основы для более эстетичных, но менее прочных материалов, например, для моделирования культи или язычной части реставрации.
Показания к применению конденсируемых, композитов:
пломбирование полостей I и II классов по Блеку;
пломбирование полостей V класса по Блеку в области жевательных зубов;
моделирование культи зуба;
изготовление непрямых реставраций в области жевательных зубов (вкладок, накладок и т.д.).