Komposiitmaterjalid hambaravis: keemilised, kerged, vedelad, mikrotäidisega

Hambakomposiidid on erineva viskoossusega polümeersed mitmefaasilised kompositsioonid, mida kasutatakse hammaste raviks ja taastamiseks.

Nende hulka kuuluvad orgaaniline maatriks, anorgaaniline täiteaine (seda peab olema vähemalt 50 massiprotsenti) ja silaan (ränihüdriid, mis toimib sideainena täiteaine ja maatriksi vahel).

Maatriks on vundament komposiit, selle skelett, milles asuvad kõik muud komponendid. See määrab peamised omadused - biosobivus, kleepuvad omadused, plastilisus. Mõjutab värvi stabiilsust, tugevust, polümerisatsiooni kokkutõmbumist.

Maatriks põhineb polümeervaikudel - dekaandioolmetakrülaat, bisfenoolglütsidüülmetakrülaat, urentaandimetüülmetakrülaat ja teised. Vajalike omaduste andmiseks lisatakse vaigule lisandeid.

1. Polümerisatsiooni inhibiitorid. Need pikendavad tööaega, pikendavad säilivusaega.
2. Katalüsaatorid. Algab polümerisatsiooniprotsess. Kokatalüsaatorid tagavad keemilise kõvenemise. Valguskõvastuvate preparaatide polümerisatsiooni eest vastutavad fotoinitsiaatorid.
3. UV-absorberid (UV-stabilisaatorid). Hoiab ära päikesevalgusest põhjustatud värvimuutuse.

Täiteaine esineb aines osakeste kujul, mis on vaigus ühtlaselt jaotunud. Nende tüüp, suurus ja kuju määravad veeimavuse, radioläbilaskvuse, tugevuse, kokkutõmbumis- ja kulumiskindluse.

Täiteaine on valmistatud järgmistest materjalidest:

• klaas;
• ränidioksiid;
• polümeriseeritud purustatud;
• titaan- ja tsirkooniumsilikaat;
• kvarts;
• rasked soolad;
• mõned metallioksiidid.

Silaan on bifunktsionaalne aine, mis loob sideme orgaanilise maatriksi ja anorgaanilise täiteaine vahel. Selle olemasolu on hambaraviainete omadus, mis eristab neid plastikust.

Komposiitide klassifikatsioon

Klassifikatsiooni keerukus ja hargnevus hambaravi materjalid tänu laiale valikule, pidevale ajakohastamisele, selle komponentide mitmesugustele tüüpidele ja vormidele.

Klassifikatsioonis võetakse arvesse:

• keemiline koostis;
• täiteaine fraktsiooni suurus;
• osakeste koostis;
• täiteaste;
• kõvenemise meetod;
• järjepidevus;
• kohtumine.

Keemiline koostis

Vastavalt maatriksi keemilisele koostisele jagunevad komposiidid järgmisteks osadeks:

• traditsiooniline;
• orsuitsetajad.

Viimane tähistab "orgaaniliselt modifitseeritud keraamikat". See on uut tüüpi hambaravipreparaat, mis on arenenud traditsiooniliste maatriksite täiustustest ja modifikatsioonidest.

Ormockeridel on suurenenud bioloogiline ühilduvus (vabade monomeeride kogus neis on vähenenud minimaalne), vähene kokkutõmbumine (1,9%), tugevam side täiteainega ning kõrge füüsikaline ja mehaaniline omadused.

Täiteaine osakeste suurused

See parameeter mõjutab selliseid olulisi omadusi nagu kulumiskindlus ja poleeritavus. Mida väiksemad on täiteterad, seda suurem on kulumiskindlus ja seda kauem püsib kuiv läige.

Suured fraktsioonid (üle 0,1 mikroni) saadakse metallisooladest - alumiiniumist, baariumist, liitiumist, strontsiumist, titaanist, aga ka klaasist ja kvartsist. Nanotäiteaine on valmistatud ränidioksiidist. Kui materjal sisaldab erineva tera suurusega täiteainet, on keskmine väärtus märgitud selle kirjelduses.

Sõltuvalt täiteaineosakeste suurusest on järgmist tüüpi aineid.

• mikrotäidisega - terade suurus varieerub vahemikus 0,04-0,4 mikronit;
• minitäidetud - 1-5 mikronit;
• makrotäidisega - 8 mikronit ja rohkem;
• mikrohübriid - täiteaineid on 2 tüüpi - osakeste suurusega 1-5 mikronit ja 0,04-0,1 mikronit;
• makrohübriid - 8-12 mikronit ja 0,04-0,1 mikronit;
• maksimaalselt täidetud (täielikult teostatud) hübriidkompositsioonid - 0,01-0,1 mikronit, 1-5 mikronit, 8-5 mikronit, 1-5 mikronit;
• nanotäidisega (nanoklaster) - kuni 100 nm;
• nanohübriid - segu suurusega 0,004-3 mikronit.

Osakeste koostis

On leitud, et jämedate ja peente täiteosakeste samaaegne kasutamine parandab kulumiskindlust, tugevust ja servade sobivust. Samuti lähendab see selle soojuspaisumise väärtust hammaste kudede väärtustele.

Osakeste suuruse kombinatsiooni tüübi järgi eristatakse järgmist:

1. Homogeenne (mikrotäidetud, makrotäidetud, minitäidisega).
2. Heterogeenne (mikro- ja makrohübriid, nanohübriid, maksimaalselt täidetud).
3. Täiesti teostatud (sisaldab erineva suurusega osakesi - mikro, makro, mini). Nende materjalide täiteaste on 80-90%, kokkutõmbumine 1,7-2,0%.

Täiteaste

Hambaravi komposiite iseloomustab täidis - täiteaine mass või mahusisaldus maatriksis, väljendatuna protsentides. Täitmise aste määrab ära paljud omadused – kokkutõmbumine, radioläbilaskvus, optilised omadused, tugevus. Mida suurem on täidis, seda tugevam on aine, mida väiksem on kokkutõmbumine, seda parem on radioläbilaskvus. Täiuslikkuse astme järgi jagunevad ained:

• väga täidetud - üle 70% massist;
• keskmise täidisega - 65-75%;
• nõrgalt täidetud - alla 65%.

Kõvenemise meetod

Maatriksi polümerisatsiooni (kõvenemise) protsess seisneb madala molekulmassiga ühendite (monomeeride) muundamises suure molekulmassiga ühenditeks (polümeerideks). Reaktsioon toimub polümerisatsiooni initsiaatori aktiveerimisel tekkivate vabade radikaalide tõttu.

Kõvenemise ajal komposiit kahaneb mahult, selle tihedus suureneb, mis viib kokkutõmbumiseni 2-6%. Mahu vähenemine on tingitud monomeeride vahelise kauguse vähenemisest. Kõvenemisreaktsiooni käivitab spetsiaalne aine - initsiaator, mille aktiveerimise tüübi järgi jagunevad kõik hambaravi ained:

• valgus;
• keemiline;
• kahekordne kõvenemine.

Valguskõvastuvate materjalide polümerisatsiooniks kasutatakse kamperkinooni, lutseriini, fenüülpropaandiooni. Keemiliselt kõvenevates ainetes kasutatakse benseenperoksiidi ja amiine.

Valguskõvastumise initsiaatori tüüp määrab valgusallika. Eelkõige on lutseriini sisaldavad materjalid plasma- ja dioodlampide poolt halvasti polümeriseerunud. Kaasaegsed ained sisaldavad mitmeid initsiaatoreid, mis võimaldab polümerisatsiooniks kasutada erinevaid valgusallikaid.

Järjepidevus

Koos pastataoliste segudega kasutatakse ka voolavaid. Nende valmistamiseks kasutatakse suure vooluga vaikudega modifitseeritud maatrikseid.

Tiheduse astme järgi eristatakse neid:

• normaalne viskoossus;
• vedelik (jagatud madalaks, keskmiseks ja suureks vedelikuks);
• pakendatav või kondenseeritav (kõrge tihedusega).

Kohtumine

Kuna eesmised ja tagumised hambad kogevad erinevat koormust, võivad nende taastamiseks kasutatavad ained oma omadustelt oluliselt erineda. Sõltuvalt eesmärgist jagatakse komposiidid kompositsioonideks:

• külgmiste (närimis)hammaste raviks;
• esihammaste taastamiseks;
• mitmekülgsed materjalid, mida kasutatakse nii eesmiste kui ka tagumiste hammaste taastamiseks.

Komposiitide omadused

Komposiitmaterjalidel on mitmeid tehnoloogilisi ja tööomadusi, mille tootja on neile ette näinud. Neid on võimatu muuta, seega on ainus viis õige materjali leidmiseks olla hästi kursis konkreetse kompositsiooni parameetritega.

Hambaraviainete peamised omadused:

1. Surve-/tõmbetugevus. See varieerub sõltuvalt täidlusest ja konsistentsist. Kõige vastupidavamate pakendatavate kompositsioonide puhul ulatub see 450 MPa-ni, vedelate kompositsioonide puhul väheneb 220 MPa-ni.
2. Kulumiskindlus. Täheldatakse järgmist mustrit: mida peenemad on täiteterad, seda suurem on kulumiskindlus.
3. Optilised omadused (läbipaistmatus, opalestsents jne). Läbipaistmatus on võime püüda kinni nähtavat valgust, st materjali läbipaistmatust, läbipaistmatust.
4. Radioläbilaskvus. Määratakse täiteaine tüübi ja koguse järgi. Väljendatuna protsendina kontrollväärtusest – 1 mm paksuse alumiiniumplaadi radioläbilaskvus. Näiteks emaili radioläbilaskvus on 230%, dentiini 150%. Üldiselt on see parameeter vahemikus 130% voolavuse korral kuni 350% dentiini puhul nanokomposiidid. Kõrge radioläbilaskvus muudab materjali röntgenpiltidel hästi nähtavaks, suurendab diagnostilist täpsust.
5. Polümerisatsiooni kokkutõmbumine. Minimaalne võimalik kokkutõmbumine on 1,6%, kõrgeim 5,5%. Enamikul ainetel on kokkutõmbumine 2-3%. Selle väärtus sõltub peamiselt täidusest. Vooluvormide puhul on see keskmiselt 3,5–5%, suitsetajate ja pakendatavate preparaatide puhul 1,7–2%.
6. Tiksotroopia - viskoossuse muutus mehaanilise koormuse korral, voolavuse suurenemine koormuse rakendamisel ja viskoossuse suurenemine puhkeolekus.
7. Soojuspaisumine. Ideaalis peaks see olema võrdne hambakoe soojuspaisumisega.
8. Elastsus. See iseloomustab materjali vastupidavust survele ja pingele elastse deformatsiooni ajal. Kõik komposiitained on elastsemad kui kõvad hambakuded. Voolavatel ja mikrofiilsetel kompositsioonidel on madalam elastsusmoodul.
9. Biosobivus. Sõltub peamiselt jääkmonomeeri (polümeriseerimata) mahust. Selle taset reguleerivad rahvusvahelised standardid (ISO). 100% polümerisatsiooni on võimatu saavutada. Valguskõvastuvate toodete monomeeri jääkmaht on väiksem kui keemiliselt kõvendatud toodetel. Pärast korralikku polümerisatsiooni on kõik kaasaegsed preparaadid mittetoksilised.
10. Tööomadused. Need koosnevad paljudest teguritest – komposiitmaterjalidega töötamise kiirus ja mugavus, tõhusus, mitmekülgsus. Töö mugavus sõltub omakorda viskoossusest, pakendi tüübist ja muudest omadustest, mis mõjutavad hamba õõnsusse sisestamise lihtsust, selle jaotust seal ja modelleerimist.
11. Esteetika. Selle määrab poleeritavus, kuiva läike säilivusaeg, värvivarjundite arv. Kõige esteetilisemad on gyomeerid ja nanokomposiididrohkem kui 40 värvitooniga. Tänu sellele on võimalik võimalikult täpselt jäljendada hamba ja selle emaili värvitooni.

Keemilised kõvendusmaterjalid

Keemilise polümerisatsiooniga komposiite esindavad peamiselt hübriid- ja mikrotäidisega kompositsioonid. Väljalaskevorm - "vedelik / pulber" või "pasta / pasta".

Keemiliselt kõvendatud preparaatide eelised:

• pehme voolav madal kokkutõmbumine;
• hea välimus;
• taastamiseks kulub lühike aeg.

Puudused:

• vajadus täpse doseerimise järele;
• piiratud tööaeg;
• madal poleeritavus ja värvipüsivus võrreldes valguskõvastumisega;
• vähenenud kasutatavus;
• suhteliselt suur kogus reageerimata monomeeri.

Keemiliselt kõveneva aine liimisüsteem on loodud materjali sidumiseks hambaemailiga, mitte dentiiniga. Viimasega kohanemiseks kasutatakse kas isoleerivat padjakest või universaalset email-dentiini liimisüsteemi.

Valguskõvastuvad materjalid

Valguskõvastunud komposiidid on saadaval ühekomponentse pastana või voolava ainena. Polümerisatsiooni initsiaator on valgust neelav komponent, enamasti kamperkinoon. Valgusega kiiritamisel tekivad vabad radikaalid, mille tõttu toimub polümerisatsioon.

Eelised:

• segamine ja segu homogeensuse tagamine pole vajalik;
• taastamist saab modelleerida enne polümerisatsiooni;
• kõrge esteetika ja värvikindlus (kõvendavate lisandite puudumise tõttu).

Valguskõvastuvate segude peamiseks puuduseks on polümerisatsiooniastme ja -sügavuse ebahomogeensus, mis sõltub läbipaistvusest ja värvitoonist ning valgusallika võimsusest.

Polümerisatsiooni kvaliteedi parandamiseks, kokkutõmbumise ja pingete vähendamiseks kasutatakse kihtide kaupa pealekandmist.

Fotokõvastuvad ained ei sobi tavaliselt keemiliselt kõvenevate ainetega.

Makrotäidetud

Hambaravikomposiitide ajalugu sai alguse makrotäidisega segudest. Seetõttu on üsna loomulik, et mõnes mõttes jäävad nad oma järgijatele alla. Kuid neil on ka eelised:

• suur tugevus;
• rahuldav radioläbilaskvus;
• head optilised omadused.

Kuid puudusi on veelgi:

• halb poleeritavus, kuiva läike puudumine;
• tihendi pinna suur karedus;
• naastude moodustumine;
• madal värvipüsivus.

Kõik see toob kaasa restaureerimise esteetika languse ja maatriksi suhteliselt kiire kulumise, millest üksikud osakesed väljutatakse, jättes endast maha kraatrid. Täidise kiirenenud kulumine põhjustab hambumustasandi muutust ja hammaste nihkumist (migratsiooni).

Mikrotäidetud

Mikrotäidisega (mikrofiiliga) komposiidid töötati välja peaaegu 50 aastat tagasi. Oma aja jaoks kujutasid need endast tõelist läbimurret restaureerimistehnoloogias, kuna tagasid restaureerimise suurepärase poleerimise ja kõrge esteetika.

Algselt oli mikrotäidetud ainete osakeste suurus umbes 1 mikron. Praegu on see vaid 0,04 mikronit. Mikrofiilikompositsioone kasutatakse peamiselt eesmiste hambaplokkide taastamiseks ja otsespoonide valmistamiseks.

Eelised:

• kõrge värvikindlus, poleeritavus ja kulumiskindlus;
• kauakestev läikiv pind;
• hea esteetika.

Puudused:

• suhteliselt madal tugevus;
• märkimisväärne polümerisatsiooni kokkutõmbumine ja soojuspaisumine.

Voodavad materjalid

Voolavaid kasutatakse peamiselt väikeste kaariese õõnsuste täitmiseks, samuti seal, kus on vaja kvaliteetset piirkleepumist ja polümerisatsiooni kokkutõmbumise kompenseerimist.

Voolavate komposiitide eelised:

• väike elastsusmoodul;
• kasutusmugavus;
• hea poleeritavus ja esteetika.

Puudused:

• ebapiisav tugevus;
• märkimisväärne kokkutõmbumine:
• madal radioläbilaskvus.

Hübriid

Tänapäeval kasutatakse kõige laialdasemalt hübriidpreparaate hambaravi materjal. Suuresti tänu oma mitmekülgsusele. Kasutuspiirang kehtib ainult karioossete õõnsuste puhul, millele juurdepääs on raskendatud ja seetõttu on vaja teistsuguse konsistentsiga ainet.

Eelised:

• mitmekülgsus;
• kasutusmugavus;
• suur tugevus;
• suurenenud esteetika;
• piisav radioläbilaskvus.

Puudused:

• keskmine või üle keskmise kokkutõmbumine;
• oluline elastsusmoodul;
• mitte alati taskukohane hind.

Nanokomposiidid

Nanoklastri kompositsioone peetakse kõige lootustandvamaks taastavate materjalide rühmaks. Nende eripäraks on nanoosakestest (nanomeeridest ja nanoklastritest) koosneva täiteaine kasutamine, mis tagavad maatriksi homogeensuse ja kõrge täituvuse.

Nanokomposiitide eelised:

• kõrge esteetika, mille tagab suurepärane poleeritavus ja kauakestev kuiv läige;
• vastuvõetavad tugevusomadused;
• madal kokkutõmbumine.

Puudused:

• märkimisväärne hind;
• ebapiisavad teadmised restaureerimise tulemustest.

Ormockers

Orgaaniliselt modifitseeritud keraamika tekkimine on madala polümerisatsioonikahanemise ja pika kasutuseaga materjalide otsimise tulemus. Maatriksi modifitseerimine võimaldas suurendada komposiidi tihedust, vähendada selle kokkutõmbumist (alla 2%) ja saavutada minimaalse jääkmonomeeri koguse. Muude omaduste poolest on ormoitserid lähedased hübriidsetele.

Ormokersi eelised:

• madal kokkutõmbumine;
• jääkmonomeeri praktiline puudumine;
• suur tugevus;
• hea esteetika.

Puudused:

• madal esteetika;
• kõrge hind;
• ebapiisavad teadmised.

Nõuded komposiitidele

Võimalusi on oluliselt avardanud hambakomposiitide vahetu täitmise võimalus hammaste taastamine. Kaasaegsetel polümeersetel ainetel on hammastega kõrge nakkuvus, mis ei jää alla hambakudede omavahelisele ühendusele.

Polümeerkomposiidid on inertsed ja mittetoksilised, mis võimaldab neid kasutada ilma isoleerivate vahetükkideta. Materjalide oluliseks eeliseks on polümeriseerumata (viskoosse) vormi võime kombineerida polümeriseeritud (karastatud) vormiga.

Ainete peamised omadused paranevad pidevalt - tiksotroopia suureneb, polümerisatsiooni kokkutõmbumine, lisanduvad uued värvitoonid, survetugevus, tõmbetugevus ja hõõrdumine.

Kuid hoolimata kõigist nendest edusammudest pole ideaalset materjali veel loodud. Hammaste taastamise probleemide edukaks lahendamiseks peavad kasutatavatel komposiitidel olema järgmised omadused.

1. Närimishammaste täitmiseks kasutatavate materjalide kõrge radioläbilaskvus.
2. Hea nakkuvus hambakudedega, tagades taastatud hammaste sisemiste aukude täieliku tiheduse.
3. Kõrge surve- ja tõmbetugevus, kulumiskindlus. Need omadused on eriti olulised närimishammaste täitmiseks kasutatavate materjalide puhul, kuna närimisprotsessi käigus tekivad täidisele väga suured koormused, mis ulatuvad 70 kg-ni.
4. Lihtsus ja kasutusmugavus. Aine peaks kergesti sisenema kaariesesse õõnsusse ja mitte tekitama probleeme täidise moodustamisel.
5. Biosobivus suuõõne ja hambakudedega. Ained ei tohi sisaldada limaskesti ja viljaliha ärritavaid aineid.
6. Pikaajalise ladustamise võimalus ilma omaduste halvenemiseta.
7. Sensibiliseeriva toime puudumine arstile ja patsiendile.
8. Polümeriseeritud materjali värvi, läike ja läbipaistvuse maksimaalne vastavus looduslikele hambakudedele. Värvi stabiilsuse säilitamine.
9. Füüsikaliste omaduste (soojusjuhtivus, soojuspaisumine jne) lähedus hambakoe omadustele.
10. Mitmekülgsus. Võimalus kasutada sama ainet erinevates kliinilistes tingimustes. Tänapäeval on kõige mitmekülgsemad ormokerid ja hübriidkomposiidid.
11. Kättesaadavus.

Hambaravi polümeerkomposiidid konkureerivad edukalt teiste täiteühenditega. Nende eelisteks on kõrge tugevus, kulumiskindlus, head esteetilised omadused, madal polümerisatsioon kokkutõmbumine, mitmekülgsus, mis võimaldab neid kasutada erinevates kliinilistes olukordades, esiküljel ja närimisel hambad.

Pole kahtlust, et lähiajal on tulemas uusi materjale, mis vastavad maksimaalselt “ideaalsele” komposiidile esitatavatele nõuetele.