Протоколы реставрационной стоматологии с целью достижения биомиметики (2002-2017)

24 августа 2017, 8:00 24.08.2017 1

Производители:

3M, Ultradent

На протяжении последних 15 лет подход к выполнению реставраций неуклонно изменялся и совершенствовался, переходя от механических принципов соединения до адгезивных. За данное время вышло много научных публикаций, модифицированных версий материалов, а главное – тренд адгезии приобрел свою распространенность по всему миру. Благодаря этому сформировалась новая ветвь стоматологической практики, называемая биомиметической стоматологией.

Протоколы реставрационной стоматологии с целью достижения биомиметики (2002-2017)

По сути, цель данного направления на практике состоит в том, чтобы максимально точно сымитировать натуральный вид композитной реставрации, полностью повторяя морфологию естественного зуба. Логично, что при таком подходе максимально сохранить собственные ткани зуба является первостепенным заданием, поскольку в таких условиях восстановленные зубы лучше справляются с приложенным функциональным напряжением. Кроме того, биомиметическая реставрация помогает избежать образования трещин в структуре дентина и микрозазоров между пломбой и зубом, которые возникают в результате деформации и концентрации напряжений на конкретных участках и поверхностях интерфейса. Не следует также забывать, что зуб с живой пульпой является наиболее резистентным к разрушению и переломам. Действующие на сегодня биомиметические протоколы основаны на достижениях "тихой революции" адгезивов в 80-х и 90-х.

Японские исследователи смогли идентифицировать два разных слоя кариозного дентина, которые, в свою очередь, обеспечивают реализацию двух разных механизмов адгезивной связи. Исследователи смогли спрогнозировать факт возникновения сцепления с дентином, используя для этого новую технологию обнаружения дна кариозного дефекта. Попросту говоря, ученым удалось обнаружить границу полного удаления кариес-пораженного слоя дентина, таким образом, обеспечивая максимальное уплотнение композита с дентином в сформированной полости.

Суть адгезии в то время состояла в том, чтобы с помощью полимеризируемых мономеров, которые одновременно являются как гидрофильными, так и гидрофобными, обеспечить связь с дентином, свободным от слоя денатурированных коллагеновых волокон. Исходя из полученных результатов, команда Такао Фузаима из Токийского медицинского и стоматологического университета начала поиски адгезива для реставраций, который бы обеспечивал максимальную долговечность восстановления. В течение последующих двух десятилетий продолжался процесс совершенствования различных материалов и методов, позволяющий обеспечить реставрацию даже самых обширных дефектов твердых тканей зубов в дистальных и фронтальных участках челюсти. В 2002 году мир увидела знаковая книга, в которой были объяснены все ключевые аспекты биомиметической стоматологии, в том числе и новая информация относительно свойств витальных зубов, особенностей их функционирования, принципах препарирования и немедленного уплотнения дентина. В том же году была опубликована методика, позволяющая снизить эффект напряжения при полимеризационной усадке, что позволило еще больше расширить спектр применения прямых композитных реставраций.

В этой статье описаны основные парадигмы биомиметики и протоколы лечения, предусматривающие их реализацию. Вышеописанные аспекты уже неоднократно были описаны в предварительных публикациях и нашли свое отображение в практической роботе врачей-стоматологов по всему миру.

Парадигмы биомиметики

Биомиметическая реставрационная стоматология основана на четырех основных парадигмах:

1. Максимальная прочность связи. Снижение показателей полимеризационной усадки в области гибридного слоя позволяет увеличить прочность связи на 300-400%. Сегодня параметры прочности связи композита с дентином достигают около 30-60 МПа, что аналогично показателям связи дентина и эмали на границе интерфейса их соединения. Таким образом, отреставрированные зубы функционируют как полностью витальные под действием постоянно прилагаемого функционального напряжения.

2. Долгосрочное маргинальное уплотнение. Сильная и надежная связь с дентином позволяет достичь долгосрочного уплотнения в области края реставрации, тем самым обеспечивая ее функциональность и прогнозированность восстановления.

3. Повышенная жизнеспособность пульпы. Плотная связь с тканями зуба обеспечивает профилактику рецидива кариозного поражения, развития переломов зуба и некроза пульпы. Необходимо помнить, что витальный зуб является в три раза более устойчивым к переломам, чем девитализированный.

4. Снижение остаточного напряжения. Остаточное напряжение приводит к деформации бугров, дебондингу и формированию сломом и зазоров в области соединения реставрации и зуба. Это уже не говоря о повышенном риске развития чувствительности и рецидива кариеса. Уменьшение остаточного напряжения при сохранении максимально возможной прочности связи является конечной целью любой биомиметической техники реставрации.

Биомиметические протоколы

Биомиметические протоколы реставрации можно разделить на две группы: протоколы минимизации стресса и максимизации силы связи.

Протоколы сокращения напряжений

Первая группа протоколов состоит из 10 подходов, способствующих уменьшению стресса в области сформированного гибридного слоя как в процессе его формирования, так и на протяжении дальнейшего функционирования.

1. Использование прямых и частично-прямых реставраций для восстановления дефектов эмали в области окклюзионной поверхности и междуапроксимальных участках. Непрямой метод изготовления реставраций помогает уменьшить объем усадки используемого композитного материала.

2. Уменьшение со временем. Данный протокол предполагает минимизацию полимеризационной усадки в области гибридного слоя не сразу, а на протяжении 5-30 минут, обеспечивая при этом толщину порций композита не более 2 мм. При таком подходе удается предупредить структурное соединение низлежащего дентина с эмалью и поверхностным дентином до момента "созревания" гибридного слоя до надлежащих параметров прочности. Таким образом, врач нейтрализует так называемый эффект "иерархичности бондинга", согласно которому усадка композита направлена к стенке полости, которые являются наиболее минерализованными и сухими, и наоборот - уходит от стенок, которые содержат больше органических веществ и являются более влажными.

3. Восстановление дентина посредством горизонтальных слоев композита толщиной до 1 мм. Таким образом, также удается достичь эффекта "ухода композита" от глубоких слоев дентина. Подобный алгоритм решает проблему сложных полостей с высоким показателем С-фактора, который удается попросту минимизировать. Данный протокол является базовым для минимизации напряжения в области дентинного соединения.

4. При больших объемах реставрации на дно пульповой камеры или параллельно осевым стенкам нужно фиксировать стекловолоконные штифты, которые помогают распределить стресс, припадающий на область гибридного слоя. Таким образом, удается сохранить прочность связи на дне реставрации и минимизировать количество возникающих напряжений в данной области.

5. Использование методов медленного старта или пульсирующей активации процесса полимеризации.

6. Использование дентинзамещающих композитов с уровнем усадки менее 3% и показателем модуля упругости в диапазоне 12-20 ГПа.

7. При восстановлении области пульповых камер в девитальных зубах следует использовать композиты с двойным механизмом полимеризации и активным химическим режимом отверждения на протяжении первых пяти минут. Параметр объема реставрации для химического композита не является настолько критическим, поскольку инициация процесса полимеризации начинается очень медленно (на протяжении от 4 до 5 минут). Данного времени вполне достаточно для полного созревания гибридного слоя.

8. Следует полностью удалять трещины дентина в пределах 2 мм вокруг дентиноэмалевого соединения. Данная область также называется «зоной периферийного уплотнения». Удалите все трещины дентина внутри зоны периферического уплотнения на глубину 5 мм от окклюзионной поверхности и до глубины 3 мм между проксимальными стенками. В случае наличие таковых при функциональном микродвижении реставраций возникает их разрастание и распространение, при этом большие трещины распространяются с меньшей силой, нежели небольшие. Исходя из этого, желательно удалить все дефекты дентина, не спровоцировав при этом обнажения пульпы.

9. Старайтесь не уменьшать толщину бугров более чем до 2 мм после удаления зон кариозного поражения и трещин дентина. Это поможет изменить характер сил в гибридном слое от преимущественно растягивающих до преимущественно сжимающих, что, в свою очередь, снижает усадку материала.

10. Переводите действующие окклюзионые силы в вертикальном направлении, чтобы уменьшить напряжение на растяжение, а также минимизировать его параметры в пришеечном отделе. Подобного эффекта можно добиться, восстановив передний вид защиты реставрации, обеспечивая нанесение композита на лингвальную поверхность жевательных зубов верхней челюсти и/или вестибулярную поверхность зубов нижних моляров.

Протоколы максимизации уровня бондинговой связи

Вторая группа включает в себя восемь протоколов максимизации бондинговой связи, среди которых следующие:

1. Обеспечение чистоты зоны маргинальной адаптации от кариозных поражений на расстоянии 2-3 мм по окружности вокруг края будущей реставрации. Внутри зоны периферийного уплотнения очистка кариеса должна быть обеспечена на глубину 5 мм от полостно-окклюзионной поверхности и на 3 мм от проксимальных стенок.

2. Воздухо-абразивная обработка поверхности. Обеспечьте воздухо-абразивную обработку композита, которая поможет увеличить параметры силы и прочности. Таким образом также удаться минимизировать риск клинических неудач и увеличить силу сцепления, если реставрация выполняется посредством нанесения порции нового композита на старый.

3. Сформируйте скос эмали через ход эмалевых призм, что также позволяет увеличить силу сцепления.

4. Деактивируйте матричные металпротеиназы. Это позволяет предотвратить уменьшение силы связи на 25-30% в процессе функционирования реставрации. Дезактивация протеаз может быть достигнута посредством использования 30-секундной обработки 2% раствором хлоргексидина (например, Consepsis, Ultradent), хлоридом бензалкония (например, Micro-Prime B, Danville или Etch 37, Bisco) или системой связывания дентина с мономером MDPB (например, SE Protect, Kuraray).

5. Используйте эталонные системы бондинга, которые позволяют добиться прочности связи до 20-25 МПа с дентином, и 40-60 МПа с эмалью. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что трехэтапные системы бондинга с тотальным протравливанием дентина и двухэтапные системы с функцией самопротравливания обеспечивают наилучшую клиническую эффективность.

6. Используйте протокол немедленного уплотнения дентина. Обработка дентина в процессе препарирования или же перед получением оттиска помогает увеличить силу связи до 400% по сравнению с традиционным подходом с адгезивной обработкой только во время процедуры фиксации (цементации) реставрации. Это имеет фундаментальное значение для достижения максимальной прочности связи.

7. Композитное покрытие для немедленного уплотнения дентина. Данного эффекта можно добиться посредством использования текучего композита или материала с низким показателем вязкости, имеющим модуль упругости около 12 ГПа (аналогичен таковому в глубоких слоях дентина). Такой подход помогает обеспечить полную полимеризацию бонда на дентине даже в условиях трансдукции пульповой жидкости и формирования шара, ингибированного воздухом, поскольку слой бонда оказывается слишком тонким. После полимеризации верхнего слоя композита действие воздуха на бонд попросту прекращается. Также слой текучего композита обеспечивает безопасность пломбы: даже если реставрация дезинтегрируется в области соединения со слоем текучего композита, последний все равно обеспечит целостность низлежащего слоя адгезива. Некоторые адгезивные системы формируют более толстый слой и являются сильно наполненными (около 80 микрон), таким образом, они сами могут обеспечивать целостность бондингового слоя без использования текучего композита. Представителями таких являются OptiBond FL (Kerr), All Bond 3 (Bisco) и PQ1 (Ultradent).

8. Поднятие глубокого уровня края реставрации. Иногда край полости находится ниже зоны мягких тканей десен, и чтобы обеспечить прочную связь реставрации, необходимо поднять уровень полости до такового, который может быть проконтролирован визуально. Таким образом, достигается эффект "биобазы" (термин, используемый Академией биомиметической стоматологии для определения снижения стресса при выполнении непрямых или частично-прямых реставраций) – поднятие дна обрабатываемой поверхности вместе с немедленным уплотнением дентинной структуры.

Клинический случай

В данном клиническом случае представлен протокол восстановления зубов, пораженных глубоким кариесом с компрометирующим состоянием твердых тканей (фото 1 - 10). При традиционном подходе лечения с изготовлением коронок пришлось бы пожертвовать значительным количеством тканей, но биомиметический подход позволяет восстановить структуру зуба, сохранив при этом резидуальные ткани и витальность пульпы. Комбинируя протоколы минимизации напряжения и максимизации связи, биомиметические реставрации позволяют соединить все составляющие зуба воедино, достигнув при этом прочности на растяжение / когезионного сцепления в диапазоне от 30 до 50 МПа.

Фото 1. Исходная рентгенограмма: глубокий кариес вблизи костного гребня.

Фото 2. Обеспечение доступа и гемостаза.

Фото 3. Удаление кариозного поражения и уплотнение области вмешательства.

Фото 4. Фиксация матрицы для поднятия дна полости.

Фото 5. Немедленное уплотнение дентина.

Фото 6. Вид сформированной биобазы.

Фото 7. Рентгенограмма после поднятия дна полости и достижения маргинального уплотнения. Для изготовления непрямой реставрации были получены оттиски.

Фото 8. Кондиционирование зуба посредством воздушной абразии и кислотного травления. Применение непрямой реставрации помогает уменьшить показатели напряжения и укрепить связь с дентином.

Фото 9. Фиксация накладки. Мезиальный кариес был пролечен отдельно.

Фото 10. Рентгенограмма после лечения.

Пожизненная долговечность

Две представленные полупрямые реставрации в области 3 и 4 зубов прослужили уже более 15 лет (фото 11).

Фото 11. Вид реставраций через 15 лет.

Onlay-реставрации на премоляре и inlay/onlay на моляре были сформированы с использованием протокола, описанного в данной статье, за исключением таковых, предусматривающих использование стекловолоконного штифта и поднятие края глубокой полости. В области моляра наблюдается небольшое углубление, но следов микроподтекания реставрации не обнаружено. Реставрации были изготовлены из материала Z-100 (3M, St Paul, MN). На фото 12 изображена реставрация, изготовленная с использованием стекловолоконного штифта для уменьшения уровня напряжения.

Фото 12. Вид реставрации, укреплённой стекловолоконным штифтом, через 10 лет функционирования.

Трещины в дентине были устранены, а в структуре эмали - стабилизированы, таким образом, удалось добиться максимального эффективного функционирования зуба. Окклюзионная поверхность была восстановлена посредством Majesty Posterior (Kuraray, Okayama, Japan). Оnlay- и inlay-реставрациям, изображенным на фото 13, исполнилось 17 лет и выполнены они из материала Empress.

Фото 13. Вид реставраций Empress через 17 лет функционирования. Реставрации были зафиксированы к биобазе, сформированной из дентинного уплотнения, композитного покрытия и дентин-замещающего композита.

Адгезивно они связаны с биобазой, состоящей из немедленного уплотнения дентина, композитного покрытия и дентин-замещающего композита (AP-X, Kuraray) с модулем упругости, подобным дентину (16,7 ГПа). Модуль упругости керамической эмали (Empress, Ivoclar) составляет около 80 ГПа. Этот параметр немного превышает таковой у естественной эмали (около 60 ГПа). Композиты с модулем упругости в 20 ГПа, такие как Z-100 и Majesty Postерior также могут функционировать в качестве биомиметического материала в течение 10-20 лет.

Выводы

При выполнении биомиметического восстановления крайне важно придерживаться соответствующих протоколов биомиметических реставраций. Увеличение области вмешательства в 5-8 раз является рекомендованным для достижения необходимых результатов лечения. Помимо протоколов минимизации напряжения и максимизации силы сцепления, существуют и другие принципы, связанные с выполнением биомиметических реставраций. Квалифицированный врач должен понимать все аспекты минимально инвазивного вмешательства, анализа структурных составляющих зуба и динамики процесса полимеризации. Целью использования биомиметических протоколов реставрации состоит в том, чтобы увеличить долговечность реставраций и сократить количество необходимых повторных вмешательств. Кроме того, максимальное сохранение резидуальной структуры зуба предотвращает возможные пародонтальные осложнения и необоротное повреждение пульпы. Применение биомиметических протоколов лечения является крайне выгодным как для пациентов, так и для врачей в ходе каждодневного клинического приема.

Авторы:
David Starr Alleman, DDS
Matthew A. Nejad, DDS
Capt. David Scott Alleman, DMD

1 комментарий

Немедленное уплотнение дентина чем делалось?
24 августа 2017, 20:01 24.08.2017, 20:01