Недостаток всех композитов – это полимеризационная усадка, составляющая примерно от 0,5 до 5 % Причиной усадки является уменьшение расстояния между молекулами мономера по мере образования полимерной цепочки. Межмолекулярное расстояние до полимеризации – около 3–4 ангстрем, а после нее 1,54.
Толчок реакции полимеризации дают тепло, химическая или фотохимическая реакция, в результате которой образуются свободные радикалы. Полимеризация происходит в три этапа: начало, распространение и окончание. Фаза распространения продолжается до тех пор, пока все свободные радикалы не соединятся. В процессе полимеризации возникает усадка, и выделяется тепло, как при любой экзотермической реакции.
Композиционные материалы обладают усадкой в пределах 0,5–5,68 %, в то время как усадка в быстротвердеющих пластмассах достигает 21 %.
Полимеризационная усадка наиболее выражена у химически отверждаемых композитов.
Однокомпонентный адгезив Dyract PSA
Реакция отверждения первоначально проходит за счет светоинициируемой полимеризации композитной части мономера, а далее в реакцию вступает кислотная часть мономера, ведущая к выделению фтора и дальнейшему поперечному связыванию полимера.
Свойства:
1) надежная адгезия к эмали и дентину;
2) краевое прилегание, как у композитов, но легче достигается;
3) прочность больше, чем у СИЦ, но меньше, чем у композитов;
4) усадка, как у композитов;
5) эстетичность и свойства поверхности, приближенные к композитам;
6) длительное выделение фтора.
Показания:
1) III и V классы постоянных зубов;
2) некариозные поражения;
3) все классы, по Блеку, в молочных зубах.
Dyract AP
Свойства:
1) уменьшены размеры частиц (до 0,8 мкм). Это повысило устойчивость к стиранию, увеличило прочность, выделение фтора, улучшилось качество поверхности;
2) введен новый мономер, повышена прочность;
3) усовершенствована инициаторная система, увеличена прочность;
4) применены новые адгезивные системы Prime and Bond 2,0 или Prime and Bond 2,1.
Показания:
1) все классы, по Блеку, в постоянных зубах, полости I и II классов, не превышающие 2/3 межбугорковой поверхности;
2) для имитации дентина («сэндвич-техника»);
3) некариозные поражения;
4) для пломбирования молочных зубов.
47. Требования при работе с композиционным материалом
Требования предъявляются следующие.
1. Подвергать источник света периодической проверке, так как ухудшение физических характеристик лампы будет влиять на свойства композита. Как правило, лампа имеет индикатор мощности светового потока, если его нет, можно нанести слой пломбировочного материала на блокнот для смешивания слоем 3–4 мм и полимеризовать светом 40 с. Затем удалить снизу слой неотвержденного материала и определить высоту полностью отвердевшей массы. Как правило, плотность мощности ламп для полимеризации составляет 75—100 Вт/см2.
2. Принимая во внимание ограниченную проникающую способность света, заполнение кариозной полости и полимеризация пломбы должны быть инкрементными, т. е. послойными, с толщиной каждого слоя не более 3 мм, что способствует более полной полимеризации и снижению усадки.
3. В процессе работы с материалом его следует защищать от посторонних источников света, особенно от света лампы стоматологической установки, иначе произойдет преждевременное отверждение материала.
4. Маломощные лампы менее 75 Вт предполагают более продолжительную экспозицию и уменьшение толщины слоев до 1–2 мм. В связи с этим увеличение температуры ниже поверхности пломбы на глубине 2–3 мм может достигнуть от 1,5 до 12,3оС и привести к повреждению пульпы.
5. Для компенсирования усадки используется методика направленной полимеризации.
Таким образом, фотополимерам присущи следующие недостатки: неоднородность полимеризации, продолжительность и трудоемкость пломбирования, возможность термического повреждения пульпы, высокая стоимость, главным образом в связи с высокой стоимостью лампы.
Большинство недостатков фотополимеров связано с несовершенством источника света. Первые фотополимеры отверждались ультрафиолетовым излучателем, позднее были предложены системы с более длинноволновыми источниками света (голубой свет, длина волны 400–500 нм), которые безопасны для органов полости рта, время отверждения сократилось с 60–90 с до 20–40 с, увеличилась степень полимеризации при толщине материала 2–2,5 мм. В настоящее время наиболее перспективным источником света является аргоновый лазер, способный полимеризовать на большую глубину и ширину.
48. Механизм адгезии между слоями композита
Построение реставрационной конструкции основано на склеивании, которое по целевому назначению можно разделить на склеивание реставрационного материала с тканями зуба и склеивание между собой фрагментов реставрационного материала (композита или компомера), т. е. послойная техника построения реставраций.
Полимеризация композитов химического отверждения направлена в сторону наибольшей температуры, т. е. к пульпе или центру пломбы, поэтому композиты химического отверждения наносят параллельно дну полости, так как усадка направлена в сторону пульпы. Усадка фотополимеров направлена в сторону источника света.
I класс. Для обеспечения хорошего соединения композита с дном и стенками его накладывают косыми слоями примерно от середины дна до края полости на жевательной поверхности. В первую очередь нанесенный слой отсвечивается через соответствующую стенку (для компенсации полимеризационной усадки), а затем облучают перпендикулярно слою композита (для достижения максимальной степени полимеризации). Следующий слой накладывается в другом направлении и отсвечивается также сначала через соответствующую стенку, а затем перпендикулярно слою композита.
II класс. При пломбировании самым сложным является создание контактных пунктов и хорошей краевой адаптации в придесневой части. С этой целью используются клинья, матрицы, матрицедержатель. Для купирования усадки придесневую часть пломбы можно изготовить из композита химического отверждения, СИЦ, так как его усадка направлена к пульпе.
III класс. Слои накладываются на вестибулярную или на оральную стенки с последующим отсвечиванием через соответствующую стенку зуба, на которую был нанесен слой композита.
Придесневая часть пломбы при III и IV классах полимеризуется аналогично II.
V класс. Первоначально формируют придесневую часть, пломбы которую полимеризуют, направляя световод от десны под углом 45°. Усадка направлена к придесневой стенке полости, в результате достигается хорошее краевое прилегание. Последующие слои полимеризуют, направляя световод перпендикулярно.
После полимеризации последнего слоя проводят финишную обработку для удаления поверхностного слоя, который легко повреждается и проницаем для красителей.
Прочность СИЦ зависит от количества порошка (чем его больше, тем прочнее материал), степени зрелости, особенности обработки наполнителя. Например, наибольшей прочностью обладают СИЦ повышенной прочности II типа (имеющие вкрапления частиц серебра в измельченные частицы стекла) и прокладочные цементы III типа.
СИЦ обладают низким водопоглощением и растворимостью, связанными со степенью зрелости цемента. Созревание СИЦ в зависимости от типа цемента происходит в различные сроки.
49. Поликарбоксилатные цементы
Порошок: окись цинка, окись магния, окись алюминия.
Жидкость: 40 %-ный раствор полиакриловой кислоты.
Затвердевший материал состоит из частиц окиси цинка, связанных гелеподобной матрицей полиакрилата цинка. Ионы кальция дентина соединяются с карбоксильными группами полиакриловой кислоты, а ионы цинка «сшивают» молекулы полиакриловой кислоты.
Свойства: физико-химическая связь с твердыми тканями, малорастворим в слюне (по сравнению с ЦФЦ), не оказывает раздражающего действия (жидкость – слабая кислота), но обладает низкой прочностью и плохой эстетикой. Используется для изолирующих прокладок, временных пломб, фиксации коронок.
Соотношение жидкости и порошка 1:2, время смешивания 20–30 с, готовая масса тянется за шпателем, образуя зубцы до 1 мм, и блестит.
Изолирующие и лечебные прокладки
Композиционные материалы токсичны для пульпы зуба, поэтому при среднем и глубоком кариесе необходимы лечебные и изолирующие прокладки. Применение дентинных адгезивов IV и V поколений (которые надежно изолируют пульпу и компенсируют усадку композитов) позволяет обойтись без изолирующих прокладок при среднем кариесе, а при глубоком лечебные и изолирующие прокладки наносят только на дно полости. Недопустимо использование эвгенолсодержащих цементов, так как эвгенол ингибирует полимеризацию. При пломбировании каналов материалами на основе резорцин-формалиновой смеси и эвгенола на устье канала накладывается изолирующая прокладка из фосфатцемента, стеклоиономерного или поликарбоксилатного цемента.
Лечебные прокладки
При глубоком кариесе показано использование кальций-содержащих лечебных прокладок. Гидроксид кальция, входящий в их состав, создает щелочной уровень рН 12–14, вследствие чего оказывает противовоспалительное, бактериостатическое действие (выраженная дегидратация) и одонтотропное влияние – стимулирует образование заместительного дентина.
Лечебные прокладки наносятся только на дно полости в проекции рогов пульпы тонким слоем. Протравливание эмали и дентина проводится после изоляции лечебной прокладки СИЦ (стеклоиономерным цементом), так как в силу высокой краевой проницаемости лечебной прокладки под ней создается депо кислоты.
Различают однокомпонентные лечебные прокладки светового (Basic-L) и химического отверждения (Calcipulpa, Кальцидонт) и двухкомпонентныс химического отверждения (Dycal, Recal, Calcimot, Live, Кальцесил).
Изолирующие прокладки
В качестве изолирующих прокладок могут быть использованы:
1) цинк-фосфатные цементы;
2) поликарбоксилатные;
3) стеклоиономерные (СИЦ).
50. Стеклоиономерные цементы
Приоритет изобретения СИЦ принадлежит Уилсону и Кейту (1971 г.).
Стеклоиономерные цементы – это материалы на основе полиакриловой (полиалкеновой) кислоты и измельченного алюмо-фторсиликатного стекла. В зависимости от вида исходной формы выделяют:
1) тип «порошок – жидкость»
2) тип «порошок – дистиллированная вода»
Стеклоиономерные цементы классифицируются по назначению.
I тип. Применяется для фиксации ортопедических и ортодонтических конструкций (Аквамерон, Аквацем, Гемцем, Fuji I).
II тип – восстановительный цемент для восстановления дефектов твердых тканей зуба:
1) тип для косметических работ. Работы, требующие эстетического восстановления, при незначительной окклюзионной нагрузке (Chemfill superivjr, Vitremer. Aqua Ionofill).
2) для работы, требующей повышенной прочности пломб (Ketak-molar; Argion).
III тип – прокладочные цементы (Бонд апликан, Гемлайн, Vitrcbond, Вивоглас, Минер, Бонд фотак, Ионобонд, Кетак бонд, Таим Лайн, Стион АПХ, Base Line, lonoseal).
IV тип – для пломбирования корневых каналов (Кетак эндо апликан, Стиодент).
V тип – герметики (Fuji III).
Свойства СИЦ.
1. Технологические свойства (неотвержденного материала). Время смешивания 10–20 с, после которого материал приобретает пластичность, сохраняемую 1,5–2 мин.
2. Функциональные свойства. Адгезия к эмали и дентину имеет химическую природу (А. Уилсон, 1972 г.) за счет соединения ионов кальция твердых тканей зуба и карбоксильных групп полиакриловой кислоты. В результате финишной обработки – поверхность гладкая, прозрачная, блестящая. При различном освещении (прямом, проходящем, боковом свете) реставрация монолитная, не видна граница с зубными тканями.
СИЦ для косметических работ
Соотношение порошка к жидкости – от 2,2:1 до 3,0:1 (если жидкость полиакриловая кислота) и от 2,5:1 до 6,8:1 (для материалов, замешивающихся на дистиллированной воде).
Реакция отверждения СИЦ может быть представлена как ионное перекрестное соединение между цепочками полиакриловой кислоты.
СИЦ повышенной прочности (Argion, Kеtak Molar)
Повышение прочности достигается введением порошка сплава амальгамы, но при этом физические свойства изменяются незначительно. Существенное увеличение прочности и устойчивости к стиранию достигается введением в состав около 40 % по массе серебряных микрочастиц, которые впекаются в частицы стекла – «серебряная металлокерамика».
51. Прокладочные цементы
Не прозрачны и не эстетичны, поэтому покрываются восстановительными материалами. Быстро отверждаются, приобретая устойчивость к растворению в течение 5 мин, обладают химической адгезией к эмали и дентину, что предотвращает краевую проницаемость, выделяют фтор, рентгеноконтрастны.
Соотношение порошка и жидкости – от 1,5:1 до 4,0:1,0; в структуре типа «сэндвич» не менее 3:1, так как большее количество порошка увеличивает прочность и сокращает время отверждения.
Через 5 мин они приобретают достаточную прочность, устойчивость к растворению, могут протравливаться 37 %-ной ортофосфорной кислотой одновременно с эмалью. Смешиваются вручную или в капсулах, вводятся гладилкой или шприцем.
При пломбировании нескольких полостей СИЦ вносится в одну полость и покрывается другим реставрационным материалом. Если одновременно пломбируются несколько полостей, то для исключения пересушивания СИЦ изолируется лаком. Последующее наложение композита должно быть послойным с соблюдением методики направленной полимеризации для предотвращения отрыва СИЦ от дентина. Прочность достаточна для замещения дентина с последующим покрытием другим реставрационным материалом.
Светоотверждаемые СИЦ содержат 10 % светоотверждаемого композита и затвердевают под действием светового активатора через 20–40 с. Время окончательного отверждения, необходимое для формирования полиакриловых цепочек и приобретения цементом окончательной прочности, составляет примерно 24 ч. Модифицированные светочувствительными полимерами СИЦ менее чувствительны к влаге и растворению (в эксперименте – через 10 мин). Преимуществом таких цементов является также химическая связь с композитом. Этапы применения стеклоиономерного цемента:
1) очистка зуба;
2) изоляция зуба.
Смешивание компонентов осуществляют ручным способом и с помощью капсульной системы с последующим введением гладилкой или шприцем. Капсульная система смешивания с последующим введением шприцем позволяет снизить уровень пористости, равномерно заполнить полость. Время отверждения: время смешивания 10–20 с, начальное отверждение 5–7 мин, окончательное – через несколько месяцев. Эти свойства невозможно изменить без потери прозрачности. После начального отверждения цемент изолируют защитным лаком на основе БИС-ГМА (лучше использовать бонд от светоактивируемых композитов), а окончательную обработку производят через 24 ч, с последующей повторной изоляцией лаком.
Физические свойства: СИЦ рассматриваемой группы недостаточно устойчивы к окклюзионным нагрузкам, поэтому область их применения ограничивается полостями III, V классов, эрозиями, клиновидными дефектами, кариесом цемента, герметизация фиссур, пломбированием молочных зубов.
52. Компомеры
Термин «компомер» явился производным от двух слов «композит» и «иономер».
Материал объединяет в себе свойства композитов и стеклоиономеров.
От композитов взята адгезивная система связи, полимерная матрица, от СИЦ – химическая связь между частичками стекла (наполнителя) и матрицей, выделение фтора из массы, близость теплового расширения тканям зуба.
Состав композитов (на примере Dyract):
1) мономер (качественно новый);
2) композитная смола (БИС-ГМА) и полиакриловая кислота;
3) особенного типа порошок;
4) жидкость (от 1,67 до 5,68 %) и наименее у светоотверждаемых композитов (0,5–0,7 %).
Химически активируемые композиты состоят из двух паст или из жидкости и порошка. В состав этих компонентов входит инициаторная система из перекиси бензоила и амина.
При замешивании базисной пасты, содержащей аминовый и каталитический компоненты, образуются свободные радикалы, которые запускают полимеризацию.
Преимущество такого вида полимеризации – это равномерная полимеризация независимо от глубины полости и толщины пломбы, а также кратковременное выделение тепла.
Недостатки: возможные ошибки при замешивании (неправильное соотношение компонентов), незначительное рабочее время для моделирования пломбы, невозможность послойного нанесения, потемнение пломбы в связи с окислением остатка аминного соединения.
В качестве инициатора полимеризации в светополимеризуюшихся композитах используется светочувствительное вещество, например кампферохинон, который под воздействием света с длиной волны в пределах 400–500 нм расщепляется с образованием свободных радикалов.
Светоактивируемые материалы не требуют смешивания, поэтому не имеют воздушной пористости, присущей двухкомпонентным химически отверждаемым композитам, т. е. более однородны.
Возможные послойные нанесения в значительной мере позволяют более точно подобрать цвет пломбы. Отсутствие третичного амина придаст материалу цветоустойчивость. Таким образом, фототвердеющие композиты более эстетичны.
Однако следует учесть, что степень полимеризации неоднородна, полимеризационная усадка направлена к источнику полимеризации. Концентрация недополимеризованных групп тем меньше, чем ближе источник света.
Время отверждения – 5–6 мин. Окончательная полимеризация через 24 ч, поэтому после отверждения надо защитить лаком (прилагается), например, Ketak Glaze. Окончательная обработка – через 24 ч.
Представленное описание является ориентировочным, не может учитывать особенностей применения различных представителей обширной группы стеклонономерных цементов, поэтому во всех случаях их использование должно соответствовать указаниям производителя.