Восстановительная стоматология без использования композитных материалов стала немыслимой. Это результат многочисленных усовершенствований в этой области, поскольку за последние пять десятилетий показания к применению композитов расширились, а стоматологи добивались отличных результатов при повседневном использовании данным материалом.
Несмотря на то, что каждый год стоматологи проводят бесчисленное множество реставрационных работ по восстановлению зубов во всем мире существует разница стоимости и доступности стоматологической помощи с применением композитных материалов. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщила, что реставрации из амальгамы по-прежнему распространены в большинстве стран с низким и средним уровнем дохода. Высокая стоимость альтернативных амальгаме материалом была оценена как критический фактор в данном исследовании. Очевидно, что свойства материалов влияют на их стоимость, тем не менее нужно продолжать искать новые возможности, что бы уменьшишь себестоимость материалов с возможностью подбора цвета идентичного зубу.
Исторический обзор
Эра биомиметических материалов для использования в прямых реставрациях зубов началась в 1954 году, когда незаполненные метилметакрилатные смолы и силикатные цементы были единственными доступными эстетическими вариантами прямых реставраций зубов.
Впоследствии были предложены адгезивные эпоксидные смолы. Была исследована их способность связывать вместе максимальный объем очень мелких частиц расплавленного кремнезема. Длительное отверждение эпоксидных составов привело к синтезу бисфенол А-глицидилметакрилата (Bis-GMA) в 1956 году Боуэном.
В США патенты на материалы пломбирования зубов были получены в 1962 и 1965гг. В коммерческой стоматологии композитные пломбировочные материалы изначально предназначались для реставрации передней группы зубов и были введены в широкое использование в середине 1960-х гг. Развитие композитных материалов в течение последующих пяти десятилетий можно условно разделить на три основных периода: Между серединой 1960-х и В конце 1970-х годов появились первые композиты с макронаполненными частицами, начиная с материалов самоотверждаемых и заканчивая материалами отверждаемыми при помощи полимеризационной лампы с (УФ) излучением. С конца 1970-х до середины 2000-х годов размеры частиц наполнителя продолжали уменьшаться, что привело к появлению микронаполненных, нанополненных, а затем и наногибридных композитов. С 2000-х по 2010 год были разработаны композиты с низкой усадкой, объёмного наполнения, самоотверждаемые.
Современные классификации
В зависимости от размера частиц. Исторически сложилось так, что композитные материалы из стоматологических смол маркировались в соответствии с размером частиц их наполнителя и размерным особенностями. Традиционно использовались частицы стекловолокна со средним диаметром от 20 мкм до 50 мкм. Благодаря технологическим достижениям в измельчении были получены "тонкие" и "ультратонкие" частицы наполнителя размером, примерно, от 0,5 мкм до 1 мкм.
Большинство материалов, произведенных после этого, стали "гибридами", включающими в себя как так называемые частицы нано-, так и микронного размера. Однако данная классификация не дает информации и не позволяет сделать предположения о клинических характеристиках материала. Практикующие врачи могут основывать свой выбор только на своем субъективном “видении” цвета или своим ощущениям в прктике. Интересно, что твердость и вязкость тесно связаны с внутренними характеристиками, такими как содержание наполнителя или состав смолы. Поскольку классификация, основанная на распределении материалов в зависимости о размера частиц наполнителя слишком объёмная, то лучше ориентироваться на способ обработки материалов.
На основе консистенции - Композиты также могут быть классифицированы на основе их консистенции как "универсальные", "текучие" или “пакуемые”. Универсальные композиты можно формовать и наносить с помощью шпателей. В отличии от пакуемых композитов жидкотекучие композиты имеют меньшую вязкость вследствие чего могут быть сразу внесены в кариозную полость через шприц. Их вязкость обусловлена либо малым количеством наполнителя, либо присутствием модифицирующих агентов, таких как поверхностно-активные вещества. Это увеличивает текучесть композита без уменьшения количества наполнителя, что может привести к неизбежному снижению механических свойств текучего материала.
Пакуемые композиционные материалы более компактны их пластичность значительно ниже. Такая консистенция обусловлена не обилием частиц наполнителя, а скорее является результатом изменений в распределении размера наполнителя. Еще одной причиной их плотной консистенции является добавление в основу композита специфических волокон. Кроме того, механические характеристики данного типа материалов позволяют использовать их для эффективной реставрации боковых отделов зубных рядов, подверженных высоким жевательным нагрузкам.
В зависимости от механических свойств. - Эти многочисленные различия в размере наполнителя, морфологии, количестве, объеме, распределении и химическом составе создали большое разнообразие категорий композитов, и практикующие врачи-стоматологи, на сегодняшний день, часто могут быть сбиты с толку при выборе подходящего материала.
В рамках сравнительного исследования, проведенного в 2009 году, были оценены свойства использования различных композиционных материалов в рамках одинаковых условий. Таким образом, целью исследование было сравнение 72 часто используемых материала из нескольких категорий композитов, включая гибридные, наногибридные, микронаполненные, пакуемые и текучие композиты, а также компомеры и текучие компомеры с точки зрения их механических свойств. При оценке учитывались прочность на изгиб (FS), модуль упругости при изгибе (FM), прочность на сжатие (CS) и предел прочности при максимальном растяжении (DTS). Объем наполнителя, как оказалось, имел наиболее значимое влияние на изучаемые свойства, с максимальными значениями прочности на изгиб и модуля упругости, на уровне 60%, в то время как такие параметры как предел прочности на растяжении и прочность на сжатие не были настолько зависимы от параметра объема частиц наполнителя.
Многослойные композитные материалы
Ограниченная глубина отверждения присущая обычным композитным материалам исключает накладывание толстых слоев. Метод многослойного внесения материала часто использовался для уменьшения усадки, связанной с полимеризацией. Для решения этой проблемы были введены композиты с низкой усадкой, но эти материалы были основаны на новой мономерной технологии, которая требовала использования специального бондинга ( связующего агента), в результате чего композитами было не так удобно пользоваться.
Между тем, спрос на эффективную альтернативу амальгаме сохраняется, отчасти благодаря глобальной программе "поэтапного отказа" от ртути, введенной ВОЗ в 2013 году. Кроме того, поэтапное внесение несет в себе такие преимущества как экономия времени, достижение, уменьшение количества пустот или загрязнение слоев.
Новый композитный материал под названием "армированный стеклоиономерный цемент", как и амальгама, может быть нанесен послойно в полость зуба без использования связующих агентов. Однако, поскольку это композит не требует светового отверждения УФ-излучением, его рабочее время заметно сокращается, что значительно усложняет процесс формирования материала в полости рта. Материал двойного отверждения, с собственными свойствами адгезии благодаря чпстицам уреиан-диметакрилата (UDMA), этот новый алказитовый композит содержит наполнители из щелочного стекла, и благодаря его способности выделять значительные количества фтора он был предложен в качестве материала для фиксации не съемных конструкций в полости рта, без нужны в использовании дополнительных связующих агентов.
Разрабатывается все большее число композитов не требующих этапа бондинга с объёмными частицами наполнителя в своем составе. Для того, что бы композит действительно мог быть использован для послойного заполнения полостей должно быть соблюдено несколько критериев. Помимо увеличения прочности и преодоления проблем усадки, композит должен обладать соответствующей стойкостью к износу и разрушению. Кажется маловероятным, что один материал способен сочетать в себе все эти характеристики, поэтому компромиссы неизбежны. Это происходит потому, что одна и та же переменная влияет на несколько ключевых свойств.
Несомненно, улучшенная глубина пропускания света является ключевым преимуществом этого нового класса композитов. Большинство композитов с обьемными частицами наполнителя о-прежнему содержат камфорхинон в качестве основного фотоинициатора и третичный амин в качестве соинициатора. На глубину проникновения света в основном влияет частота свечения полимерезационной лампы. Обычные стоматологические композиты наносятся с шагом в 2 мм. толщиной, чтобы обеспечить достаточное проникновение света и фотополимеризацию. Однако этот подход неудобен и требует много времени, особенно при восстановлении боковой группы зубов с объёмными дефектами. Разработка композитов с объемным наполнителем позволила наносить один слой толщиной от 4 мм до 5 мм. Улучшенный показатель глубины восприятия цвета материалом обычно достигается за счет большей прозрачности материала, увеличенного содержания фотоинициатора или добавление дополнительного фотоиеицатора в состав.
Композитные материалы не содержащие Bis-GMA (смола, бисфенол А-глицидилметакрилат)
В исследовании, опубликованном в 2021 году, сообщалось о генотоксических и цитотоксических эффектах, связанных с высвобождением несвязанных частиц Bis-GMA и/или диметакрилата триэтиленгликоля (TEGDMA). Различные побочные эффекты были связаны с использованием этих материалов. В частности, несколько исследований in vitro продемонстрировали, что Bis-GMA может стимулировать выработку простагландина E2 (PGE2), экспрессию циклооксигеназы-2 (COX2) и провоспалительную активацию интерлейкина (IL)-1β, IL-6 и оксида азота. Поэтому производители материалов заинтересованы в переходе на композитные материалы, не содержащие Bis-GMA, для минимизации цитотоксических свойств материалов для реставрации зубов.
Большое преимущество в выборе оттенков цвета
Композитные материалы проявляют различные эффекты при смешивании цветов также известные как ассимиляция цвета, индукция цвета или эффект фон Безольда. Эти эффекты включают смещение цвета в сторону окружающих твердых тканей зуба, что приводит к более незначительной разнице в цвете при наблюдении за реставрационным материалом и окружающей тканью в общем, чем по отдельности. С клинической точки зрения это свойство, определяемое как "потенциал корректировки цвета" (CAP), может помочь уменьшить количество необходимых оттенков и может скомпенсировать цветовые несоответствия.
Недавно на рынке появилось много композитных материалов с высоким показателем корректировки цвета. Данный показатель можно оценить визуально (CAP-V) либо при помощи специальной шкалы (CAP-I) Каждый композит определяется цветом пигмента и структурным цветом. Цвет пигмента получается в результате селективного отражения определенных длин волн. Структурные цвета зависят от кристаллической структуры материала, которая может избирательно отражать определенные полосы длин волн света или цвета.Таким образом, 20 Структурных цветов, а не пигментов, характеризуют современные миметические композиты. Производители добиваются таких рабочих качеств композита контролируя форму и размер частиц его наполнителя.
Заключение
Непрерывная эволюция композитных систем внесла значительный вклад в совершенствование восстановительных и эстетических процедур. Уменьшение количества напряжения материала при усадки, возможность послойного внесения и улучшенные механические свойства позволяют получать все больше материалов показывающих себя на практике наилучшим образом.
Автор: Gaetano Paolone, DDS
Восстановительная стоматология без использования композитных материалов стала немыслимой. Это результат многочисленных усовершенствований в этой области, поскольку за последние пять десятилетий показания к применению композитов расширились, а стоматологи добивались отличных результатов при повседневном использовании данным материалом.
Несмотря на то, что каждый год стоматологи проводят бесчисленное множество реставрационных работ по восстановлению зубов во всем мире существует разница стоимости и доступности стоматологической помощи с применением композитных материалов. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) сообщила, что реставрации из амальгамы по-прежнему распространены в большинстве стран с низким и средним уровнем дохода. Высокая стоимость альтернативных амальгаме материалом была оценена как критический фактор в данном исследовании. Очевидно, что свойства материалов влияют на их стоимость, тем не менее нужно продолжать искать новые возможности, что бы уменьшишь себестоимость материалов с возможностью подбора цвета идентичного зубу.
Исторический обзор
Эра биомиметических материалов для использования в прямых реставрациях зубов началась в 1954 году, когда незаполненные метилметакрилатные смолы и силикатные цементы были единственными доступными эстетическими вариантами прямых реставраций зубов.
Впоследствии были предложены адгезивные эпоксидные смолы. Была исследована их способность связывать вместе максимальный объем очень мелких частиц расплавленного кремнезема. Длительное отверждение эпоксидных составов привело к синтезу бисфенол А-глицидилметакрилата (Bis-GMA) в 1956 году Боуэном.
В США патенты на материалы пломбирования зубов были получены в 1962 и 1965гг. В коммерческой стоматологии композитные пломбировочные материалы изначально предназначались для реставрации передней группы зубов и были введены в широкое использование в середине 1960-х гг. Развитие композитных материалов в течение последующих пяти десятилетий можно условно разделить на три основных периода: Между серединой 1960-х и В конце 1970-х годов появились первые композиты с макронаполненными частицами, начиная с материалов самоотверждаемых и заканчивая материалами отверждаемыми при помощи полимеризационной лампы с (УФ) излучением. С конца 1970-х до середины 2000-х годов размеры частиц наполнителя продолжали уменьшаться, что привело к появлению микронаполненных, нанополненных, а затем и наногибридных композитов. С 2000-х по 2010 год были разработаны композиты с низкой усадкой, объёмного наполнения, самоотверждаемые.
Современные классификации
В зависимости от размера частиц. Исторически сложилось так, что композитные материалы из стоматологических смол маркировались в соответствии с размером частиц их наполнителя и размерным особенностями. Традиционно использовались частицы стекловолокна со средним диаметром от 20 мкм до 50 мкм. Благодаря технологическим достижениям в измельчении были получены "тонкие" и "ультратонкие" частицы наполнителя размером, примерно, от 0,5 мкм до 1 мкм.
Большинство материалов, произведенных после этого, стали "гибридами", включающими в себя как так называемые частицы нано-, так и микронного размера. Однако данная классификация не дает информации и не позволяет сделать предположения о клинических характеристиках материала. Практикующие врачи могут основывать свой выбор только на своем субъективном “видении” цвета или своим ощущениям в прктике. Интересно, что твердость и вязкость тесно связаны с внутренними характеристиками, такими как содержание наполнителя или состав смолы. Поскольку классификация, основанная на распределении материалов в зависимости о размера частиц наполнителя слишком объёмная, то лучше ориентироваться на способ обработки материалов.
На основе консистенции - Композиты также могут быть классифицированы на основе их консистенции как "универсальные", "текучие" или “пакуемые”. Универсальные композиты можно формовать и наносить с помощью шпателей. В отличии от пакуемых композитов жидкотекучие композиты имеют меньшую вязкость вследствие чего могут быть сразу внесены в кариозную полость через шприц. Их вязкость обусловлена либо малым количеством наполнителя, либо присутствием модифицирующих агентов, таких как поверхностно-активные вещества. Это увеличивает текучесть композита без уменьшения количества наполнителя, что может привести к неизбежному снижению механических свойств текучего материала.
Пакуемые композиционные материалы более компактны их пластичность значительно ниже. Такая консистенция обусловлена не обилием частиц наполнителя, а скорее является результатом изменений в распределении размера наполнителя. Еще одной причиной их плотной консистенции является добавление в основу композита специфических волокон. Кроме того, механические характеристики данного типа материалов позволяют использовать их для эффективной реставрации боковых отделов зубных рядов, подверженных высоким жевательным нагрузкам.
В зависимости от механических свойств. - Эти многочисленные различия в размере наполнителя, морфологии, количестве, объеме, распределении и химическом составе создали большое разнообразие категорий композитов, и практикующие врачи-стоматологи, на сегодняшний день, часто могут быть сбиты с толку при выборе подходящего материала.
В рамках сравнительного исследования, проведенного в 2009 году, были оценены свойства использования различных композиционных материалов в рамках одинаковых условий. Таким образом, целью исследование было сравнение 72 часто используемых материала из нескольких категорий композитов, включая гибридные, наногибридные, микронаполненные, пакуемые и текучие композиты, а также компомеры и текучие компомеры с точки зрения их механических свойств. При оценке учитывались прочность на изгиб (FS), модуль упругости при изгибе (FM), прочность на сжатие (CS) и предел прочности при максимальном растяжении (DTS). Объем наполнителя, как оказалось, имел наиболее значимое влияние на изучаемые свойства, с максимальными значениями прочности на изгиб и модуля упругости, на уровне 60%, в то время как такие параметры как предел прочности на растяжении и прочность на сжатие не были настолько зависимы от параметра объема частиц наполнителя.
Многослойные композитные материалы
Ограниченная глубина отверждения присущая обычным композитным материалам исключает накладывание толстых слоев. Метод многослойного внесения материала часто использовался для уменьшения усадки, связанной с полимеризацией. Для решения этой проблемы были введены композиты с низкой усадкой, но эти материалы были основаны на новой мономерной технологии, которая требовала использования специального бондинга ( связующего агента), в результате чего композитами было не так удобно пользоваться.
Между тем, спрос на эффективную альтернативу амальгаме сохраняется, отчасти благодаря глобальной программе "поэтапного отказа" от ртути, введенной ВОЗ в 2013 году. Кроме того, поэтапное внесение несет в себе такие преимущества как экономия времени, достижение, уменьшение количества пустот или загрязнение слоев.
Новый композитный материал под названием "армированный стеклоиономерный цемент", как и амальгама, может быть нанесен послойно в полость зуба без использования связующих агентов. Однако, поскольку это композит не требует светового отверждения УФ-излучением, его рабочее время заметно сокращается, что значительно усложняет процесс формирования материала в полости рта. Материал двойного отверждения, с собственными свойствами адгезии благодаря чпстицам уреиан-диметакрилата (UDMA), этот новый алказитовый композит содержит наполнители из щелочного стекла, и благодаря его способности выделять значительные количества фтора он был предложен в качестве материала для фиксации не съемных конструкций в полости рта, без нужны в использовании дополнительных связующих агентов.
Разрабатывается все большее число композитов не требующих этапа бондинга с объёмными частицами наполнителя в своем составе. Для того, что бы композит действительно мог быть использован для послойного заполнения полостей должно быть соблюдено несколько критериев. Помимо увеличения прочности и преодоления проблем усадки, композит должен обладать соответствующей стойкостью к износу и разрушению. Кажется маловероятным, что один материал способен сочетать в себе все эти характеристики, поэтому компромиссы неизбежны. Это происходит потому, что одна и та же переменная влияет на несколько ключевых свойств.
Несомненно, улучшенная глубина пропускания света является ключевым преимуществом этого нового класса композитов. Большинство композитов с обьемными частицами наполнителя о-прежнему содержат камфорхинон в качестве основного фотоинициатора и третичный амин в качестве соинициатора. На глубину проникновения света в основном влияет частота свечения полимерезационной лампы. Обычные стоматологические композиты наносятся с шагом в 2 мм. толщиной, чтобы обеспечить достаточное проникновение света и фотополимеризацию. Однако этот подход неудобен и требует много времени, особенно при восстановлении боковой группы зубов с объёмными дефектами. Разработка композитов с объемным наполнителем позволила наносить один слой толщиной от 4 мм до 5 мм. Улучшенный показатель глубины восприятия цвета материалом обычно достигается за счет большей прозрачности материала, увеличенного содержания фотоинициатора или добавление дополнительного фотоиеицатора в состав.
Композитные материалы не содержащие Bis-GMA (смола, бисфенол А-глицидилметакрилат)
В исследовании, опубликованном в 2021 году, сообщалось о генотоксических и цитотоксических эффектах, связанных с высвобождением несвязанных частиц Bis-GMA и/или диметакрилата триэтиленгликоля (TEGDMA). Различные побочные эффекты были связаны с использованием этих материалов. В частности, несколько исследований in vitro продемонстрировали, что Bis-GMA может стимулировать выработку простагландина E2 (PGE2), экспрессию циклооксигеназы-2 (COX2) и провоспалительную активацию интерлейкина (IL)-1β, IL-6 и оксида азота. Поэтому производители материалов заинтересованы в переходе на композитные материалы, не содержащие Bis-GMA, для минимизации цитотоксических свойств материалов для реставрации зубов.
Большое преимущество в выборе оттенков цвета
Композитные материалы проявляют различные эффекты при смешивании цветов также известные как ассимиляция цвета, индукция цвета или эффект фон Безольда. Эти эффекты включают смещение цвета в сторону окружающих твердых тканей зуба, что приводит к более незначительной разнице в цвете при наблюдении за реставрационным материалом и окружающей тканью в общем, чем по отдельности. С клинической точки зрения это свойство, определяемое как "потенциал корректировки цвета" (CAP), может помочь уменьшить количество необходимых оттенков и может скомпенсировать цветовые несоответствия.
Недавно на рынке появилось много композитных материалов с высоким показателем корректировки цвета. Данный показатель можно оценить визуально (CAP-V) либо при помощи специальной шкалы (CAP-I) Каждый композит определяется цветом пигмента и структурным цветом. Цвет пигмента получается в результате селективного отражения определенных длин волн. Структурные цвета зависят от кристаллической структуры материала, которая может избирательно отражать определенные полосы длин волн света или цвета.Таким образом, 20 Структурных цветов, а не пигментов, характеризуют современные миметические композиты. Производители добиваются таких рабочих качеств композита контролируя форму и размер частиц его наполнителя.
Заключение
Непрерывная эволюция композитных систем внесла значительный вклад в совершенствование восстановительных и эстетических процедур. Уменьшение количества напряжения материала при усадки, возможность послойного внесения и улучшенные механические свойства позволяют получать все больше материалов показывающих себя на практике наилучшим образом.
Автор: Gaetano Paolone, DDS
Читайте также:
Статьи от брендов
0 комментариев