חומרים מרוכבים ברפואת שיניים: כימיקלים, קלים, נוזליים, מילוי מיקרו

חומרים מרוכבים שיניים הם קומפוזיציות רב-פאזיות פולימריות של צמיגות שונות המשמשות לטיפול ושיקום שיניים.

הם כוללים מטריצה ​​אורגנית, חומר מילוי אנאורגני (עליו להיות לפחות 50% במשקל) וסילאן (סיליקון הידריד, שפועל כחומר מקשר בין חומר המילוי למטריצה).

המטריצה ​​היא הבסיס מרוכבים, השלד שלו, שמכיל את כל שאר הרכיבים. זה קובע את המאפיינים העיקריים - תאימות ביולוגית, מאפייני דבק, פלסטיות. משפיע על יציבות הצבע, חוזק, כיווץ פילמור.

המטריצה ​​מבוססת על שרפים פולימריים - מתאקרילט דקנדיול, מתאקרילט ביספנול גליצידיל, מתאקרילט אורטנדימתיל ואחרים. כדי להקנות את המאפיינים הדרושים, תוספים מוכנסים לשרף.

1. מעכבי פילמור. הם מגדילים את זמן העבודה, מגדילים את חיי המדף.
2. זרזים. תהליך הפילמור מתחיל. זרזים משותפים מספקים ריפוי כימי. Photoinitiators אחראים על פילמור של ניסוחים הניתנים לריפוי באור.
3. בולמי UVL (מייצבי UV). מונע שינוי צבע הנגרם מאור השמש.

חומר המילוי קיים בחומר בצורה של חלקיקים, בפיזור שווה בשרף. סוגם, גודלם וצורתם קובעים את ספיגת המים, יכולת הקרינה, חוזק, התכווצות ועמידות בפני שחיקה.

חומר המילוי עשוי מהחומרים הבאים:

• זכוכית;
• סיליקה;
• מפולמר מרוסק;
• סיליקט טיטניום וזירקוניום;
• קְוָרץ;
• מלחים כבדים;
• כמה תחמוצות מתכת.

סילאן הוא חומר דו-פונקציונלי המספק קשר בין מטריצה ​​אורגנית לחומר מילוי אנאורגני. נוכחותו היא תכונה של חומרים דנטליים המבדילים אותם מפלסטיק.

סיווג חומרים מרוכבים

מורכבות והסתעפות של הסיווג חומרים דנטליים בשל מגוון רחב, עדכון מתמיד, מגוון סוגים וצורות של מרכיביו.

הסיווג לוקח בחשבון:

• תרכובת כימית;
• גודל חלק המילוי;
• הרכב החלקיקים;
• מידת המילוי;
• שיטת ריפוי;
• עֲקֵבִיוּת;
• קביעת פגישה.

תרכובת כימית

על פי ההרכב הכימי של המטריצה, חומרים מרוכבים מחולקים ל:

• מָסוֹרתִי;
• אורמוקרים.

האחרון מייצג "קרמיקה שעברה שינוי אורגני". זהו סוג חדש של ניסוח שיניים שהתפתח משיפורים ושינויים למטריצות מסורתיות.

ל-Ormockers יש תאימות ביולוגית מוגברת (כמות המונומרים החופשיים בהם מצטמצמת ל מינימום), כיווץ נמוך (1.9%), קשר חזק יותר עם חומר המילוי ופיזי ומכני גבוה מאפיינים.

גדלי חלקיקי מילוי

פרמטר זה משפיע על מאפיינים חשובים כמו עמידות בלאי ויכולת ליטוש. ככל שגרגרי המילוי קטנים יותר, כך עמידות הבלאי גבוהה יותר והברק היבש מחזיק מעמד זמן רב יותר.

חלקים גדולים (יותר מ-0.1 מיקרון) מתקבלים ממלחי מתכת - אלומיניום, בריום, ליתיום, סטרונציום, טיטניום, כמו גם זכוכית וקוורץ. הננו-פילר עשוי מסיליקון דו חמצני. אם החומר מכיל חומר מילוי עם גדלי גרגרים שונים, הערך הממוצע מצוין בתיאור עבורו.

ישנם סוגי חומרים הבאים בהתאם לגודל חלקיקי המילוי.

• microfilled - גדלי גרגירים משתנים בטווח של 0.04-0.4 מיקרון;
• מינימילוי - 1-5 מיקרון;
• במילוי מאקרו - 8 מיקרון ויותר;
• microhybrid - ישנם 2 סוגי מילוי - עם גודל חלקיקים של 1-5 מיקרון ו-0.04-0.1 מיקרון;
• macrohybrid - 8-12 מיקרון ו-0.04-0.1 מיקרון;
• קומפוזיציות היברידיות במילוי מקסימלי (בביצוע מוחלט) - 0.01-0.1 מיקרון, 1-5 מיקרון, 8-5 מיקרון, 1-5 מיקרון;
• ננו-מילוי (ננו-צביר) - עד 100 ננומטר;
• nanohybrid - תערובת בגדלים 0.004-3 מיקרון.

הרכב החלקיקים

נמצא ששימוש בו-זמני של חלקיקי מילוי גסים ועדינים משפר את העמידות בפני שחיקה, חוזק והתאמה לקצוות. זה גם מקרב את ערך ההתפשטות התרמית שלו לערכים שיש לרקמות השן.

לפי סוג השילוב של גדלי החלקיקים, נבדלים הבאים:

1. הומוגנית (מילוי מיקרו, מילוי מאקרו, מילוי מיני).
2. הטרוגנית (מיקרו- ומקרוהיברידית, ננו-היברידית, מלאה בצורה מקסימלית).
3. מבוצע לחלוטין (כולל חלקיקים בגדלים שונים - מיקרו, מאקרו, מיני). מידת המילוי של חומרים אלה היא 80-90%, הצטמקות היא 1.7-2.0%.

תואר מילוי

חומרים מרוכבים לרפואת שיניים מאופיינים במילוי - המשקל או התוכן הנפחי של חומר המילוי במטריצה, מבוטא באחוזים. מידת המילוי קובעת מאפיינים רבים - התכווצות, רדיוקטיביות, מאפיינים אופטיים, חוזק. ככל שהמלאות גבוהה יותר, החומר חזק יותר, ההתכווצות נמוכה יותר, כך תקינות הרדיו טובה יותר. על פי מידת המלאות, החומרים מחולקים ל:

• במילוי גבוה - מעל 70% במשקל;
• במילוי בינוני - 65-75%;
• מילוי חלש - פחות מ-65%.

שיטת ריפוי

תהליך הפילמור (ריפוי) של המטריצה ​​מורכב מהפיכת תרכובות במשקל מולקולרי נמוך (מונומרים) לתרכובות במשקל מולקולרי גדול (פולימרים). התגובה מתרחשת עקב רדיקלים חופשיים הנוצרים כאשר יוזם הפילמור מופעל.

במהלך הריפוי, הקומפוזיט מתכווץ בנפחו, צפיפותו עולה, מה שמוביל להתכווצות של 2-6%. הירידה בנפח נובעת מירידה במרחק בין המונומרים. תגובת הריפוי מופעלת על ידי חומר מיוחד - יוזם, לפי סוג ההפעלה שלו כל החומרים הדנטליים מחולקים ל:

• אוֹר;
• כִּימִי;
• ריפוי כפול.

עבור פילמור של חומרים מרפאים אור, קמפורקינון, לוצרין, פניל-פרופאנדיון משמשים. בחומרים לריפוי כימי משתמשים בבנזן פרוקסיד ואמינים.

סוג יוזם מרפא האור קובע את מקור האור. בפרט, חומרים המכילים לוצרין מפולמרים בצורה גרועה על ידי מנורות פלזמה ודיודה. חומרים מודרניים מכילים מספר יוזמים, המאפשרים להשתמש במקורות אור שונים לצורך פילמור.

עֲקֵבִיוּת

יחד עם תערובות דביקות, משתמשים גם בתערובות זרימות. לייצור שלהם, מטריצות שונה עם שרפים בזרימה גבוהה משמשים.

לפי מידת הצפיפות, הם נבדלים:

• צמיגות רגילה;
• נוזל (מחולק לנוזל נמוך, בינוני וגבוה);
• ניתן לאריזה או לעיבוי (צפיפות גבוהה).

קביעת פגישה

בשל העובדה שהשיניים הקדמיות והאחוריות חוות עומסים שונים, החומרים המשמשים לשיקום שלהם יכולים להיות שונים באופן משמעותי במאפיינים שלהם. בהתאם למטרה, חומרים מרוכבים מחולקים להרכבים:

• לטיפול בשיניים לרוחב (לעיסה);
• לשיקום שיניים קדמיות;
• חומרים מגוונים המשמשים לשיקום שיניים קדמיות ואחוריות כאחד.

מאפיינים של חומרים מרוכבים

לחומרים המרוכבים מספר מאפיינים טכנולוגיים ותפעוליים שנקבעו בהם על ידי היצרן. אי אפשר לשנות אותם, כך שהדרך היחידה למצוא את החומר המתאים היא להיות מיודע היטב על הפרמטרים של הרכב מסוים.

התכונות העיקריות של חומרים דנטליים:

1. חוזק לחיצה / מתיחה. זה משתנה בהתאם למלאות ולעקביות. עבור הקומפוזיציות הניתנות לאריזה העמידות ביותר, הוא מגיע ל-450 MPa, עבור קומפוזיציות נוזליות הוא יורד ל-220 MPa.
2. התנגדות ללבוש. נצפית הדפוס הבא: ככל שגרגרי המילוי עדינים יותר, כך עמידות הבלאי גבוהה יותר.
3. תכונות אופטיות (אטימות, אטימות וכו'). אטימות היא היכולת ללכוד אור נראה, כלומר אטימות, אטימות של החומר.
4. רדיופסיביות. נקבע לפי סוג וכמות חומר המילוי. מבוטא כאחוז מערך הייחוס - הרדיופסיביות של לוח אלומיניום בעובי 1 מ"מ. לדוגמה, הרדיופאסיביות של האמייל היא 230%, הדנטין הוא 150%. באופן כללי, פרמטר זה נע בין 130% עבור זרימה ל-350% עבור דנטין ננו מרוכבים. קבילות רדיו גבוהה הופכת את החומר לגלוי היטב בתמונות רנטגן, מגבירה את דיוק האבחון.
5. הצטמקות פולימריזציה. הכיווץ המינימלי האפשרי הוא 1.6%, הגבוה ביותר הוא 5.5%. לרוב החומרים יש הצטמקות של 2-3%. ערכו תלוי בעיקר במלאות. עבור תכשירים ניתנים לזרימה, הוא עומד על 3.5-5% בממוצע, עבור אורוקרים ופורמולציות ניתנות לאריזה - 1.7-2%.
6. Thixotropy - שינוי בצמיגות בעומס מכני, עלייה בנזילות בעת הפעלת עומס ועלייה בצמיגות במנוחה.
7. התפשטות תרמית. באופן אידיאלי, זה צריך להיות שווה להתפשטות התרמית של רקמת השן.
8. גְמִישׁוּת. הוא מאפיין את העמידות של חומר בפני דחיסה ומתח במהלך דפורמציה אלסטית. כל החומרים המרוכבים אלסטיים יותר מרקמות שיניים קשות. לקומפוזיציות זרימות ומיקרופיליות יש מודול גמישות נמוך יותר.
9. תאימות ביולוגית. תלוי בעיקר בנפח המונומר שיורי (לא פולימר). רמתו מוסדרת בסטנדרטים בינלאומיים (ISO). אי אפשר להגיע ל-100% פילמור. למוצרים מרפאים באור יש נפח מונומר שיורי נמוך יותר מאלה שנרפאו כימית. לאחר פילמור נכון, כל התכשירים המודרניים אינם רעילים.
10. מאפייני עבודה. הם מורכבים ממספר גורמים - המהירות והנוחות של עבודה עם חומרים מרוכבים, יעילות, צדדיות. נוחות העבודה, בתורה, תלויה בצמיגות, בסוג האריזה ובמאפיינים אחרים המשפיעים על קלות ההחדרה לחלל השן, התפלגותה שם ודוגמנות.
11. אֶסתֵטִיקָה. זה נקבע לפי יכולת הליטוש, משך השמירה על הברק היבש, מספר גווני הצבע. האסתטיים ביותר הם גיומרים ו ננו מרוכביםעם יותר מ-40 גווני צבע. הודות לכך, ניתן לחקות את גוון הצבע של השן והאמייל שלה בצורה מדויקת ככל האפשר.

חומרי ריפוי כימיים

חומרים מרוכבים עם פילמור כימי מיוצגים בעיקר על ידי קומפוזיציות היברידיות ומיקרו-מילוי. טופס שחרור - "נוזל / אבקה" או "הדבק / הדבק".

היתרונות של תכשירים שנרפאו כימית:

• רך זורם הצטמקות נמוכה;
• מראה טוב;
• זמן קצר הנדרש לשיקום.

חסרונות:

• הצורך במינון מדויק;
• זמן מוגבל לעבודה;
• יכולת ליטוש נמוכה ויציבות צבע בהשוואה למרפא באור;
• שימושיות מופחתת;
• כמות גדולה יחסית של מונומר שלא הגיב.

מערכת ההדבקה לחומר מרפא כימי נועדה לחבר את החומר לאמייל השן ולא לדנטין. כדי להסתגל לאחרון, נעשה שימוש בכרית בידוד או במערכת דבק אוניברסלית אמייל-דנטין.

חומרים מרפאים באור

רכיבים מרוכבים מאורגנים זמינים כמשחה חד-רכיבית או כחומר הניתן לזרימה. היוזם של פילמור הוא מרכיב סופג אור, לרוב קמפורקינון. כאשר מקרינים אותו באור, נוצרים רדיקלים חופשיים, שבגללם מתרחשת פילמור.

יתרונות:

• אין צורך בערבוב והבטחת ההומוגניות של התערובת;
• ניתן לעצב את השחזור לפני פילמור;
• אסתטיקה גבוהה ויציבות צבע (בשל היעדר תוספים מתקשים).

החיסרון העיקרי של תערובות מרפאות אור הוא חוסר ההומוגניות של דרגת ועומק הפילמור, התלויה בשקיפות ובגוון הצבע, כמו גם בכוחו של מקור האור.

כדי לשפר את איכות הפילמור, להפחית את הצטמקות ולחצים, נעשה שימוש ביישום שכבה אחר שכבה.

חומרים הניתנים לריפוי באמצעות צילום אינם תואמים בדרך כלל חומרים הניתנים לריפוי כימי.

מלא מאקרו

ההיסטוריה של חומרים מרוכבים דנטליים החלה בתערובות מלאות מאקרו. לכן, זה די טבעי שמבחינות מסוימות הם נחותים מהחסידים שלהם. אבל יש להם גם יתרונות:

• חוזק גבוה;
• קרינת רדיו מספקת;
• תכונות אופטיות טובות.

אבל יש עוד חסרונות:

• יכולת ליטוש לקויה, חוסר ברק יבש;
• חספוס גדול של משטח המילוי;
• היווצרות רובד;
• יציבות צבע נמוכה.

כל זה מוביל לירידה באסתטיקה של השיקום ולשחיקה מהירה יחסית של המטריצה, ממנה מסלפים חלקיקים בודדים ומשאירים מאחור מכתשים. שחיקה מואצת של הסתימה גורמת לשינוי במישור הסגר ותזוזה (נדידה) של השיניים.

מיקרו-מילוי

חומרים מרוכבים מיקרופיליים (מיקרופיליים) פותחו לפני כמעט 50 שנה. לזמנם הם ייצגו פריצת דרך אמיתית בטכנולוגיית השיקום, שכן הבטיחו ליטוש מעולה ואסתטיקה גבוהה של השחזור.

בתחילה, לחומרים ממולאים במיקרו היה גודל חלקיקים של כ-1 מיקרון. כרגע זה רק 0.04 מיקרון. קומפוזיציות מיקרופיליות משמשות בעיקר לשיקום יחידות שיניים קדמיות וייצור ציפויים ישירים.

יתרונות:

• יציבות צבע גבוהה, יכולת ליטוש ועמידות בפני שחיקה;
• משטח מבריק עמיד לאורך זמן;
• אסתטיקה טובה.

חסרונות:

• חוזק נמוך יחסית;
• התכווצות פילמור משמעותית והתפשטות תרמית.

חומרים זורמים

Flowable משמשים בעיקר למילוי חללים עששת קטנים, וכן היכן נדרשת הידבקות שולית איכותית ופיצוי על כיווץ פילמור.

היתרונות של חומרים מרוכבים ניתנים לזרימה:

• מודול גמישות קטן;
• קלות שימוש;
• יכולת ליטוש ואסתטיקה טובה.

חסרונות:

• חוזק לא מספיק;
• הצטמקות משמעותית:
• רדיוקטיביות נמוכה.

היברידי

ניסוחים היברידיים הם הנפוצים ביותר כיום חומר דנטלי. בעיקר בזכות הרבגוניות שלו. המגבלה בשימוש קיימת רק עבור חללים עששת, שהגישה אליהם קשה, ולכן נדרש חומר בעל עקביות שונה.

יתרונות:

• רבגוניות;
• נוחות השימוש;
• חוזק גבוה;
• אסתטיקה מוגברת;
• רדיופאסיביות מספקת.

חסרונות:

• הצטמקות ממוצעת או מעל הממוצע;
• מודול גמישות משמעותי;
• לא תמיד מחיר סביר.

ננו מרוכבים

קומפוזיציות ננוקלוסטר נחשבות לקבוצה המבטיחה ביותר של חומרי שיקום. התכונה שלהם היא השימוש בחומר מילוי העשוי מננו-חלקיקים (ננומרים וננו-צבירים), המבטיחים הומוגניות ומילוי גבוה של המטריצה.

היתרונות של ננו מרוכבים:

• אסתטיקה גבוהה, מסופקת על ידי ליטוש מעולה ומבריק יבש לאורך זמן;
• תכונות חוזק מקובלות;
• הצטמקות נמוכה.

חסרונות:

• מחיר משמעותי;
• ידע לא מספק של תוצאות השיקום.

אורמוקרים

הופעתה של קרמיקה שעברה שינוי אורגני היא תוצאה של חיפוש אחר חומרים עם כיווץ פילמור נמוך וחיי שירות ארוכים. השינוי של המטריצה ​​איפשר להגדיל את הצפיפות של המרוכב, להפחית את הצטמקותו (פחות מ-2%), ולהשיג את הכמות המינימלית של מונומר שיורי. מבחינת מאפיינים אחרים, ormokers קרובים לאלו היברידיים.

היתרונות של Ormokers:

• הצטמקות נמוכה;
• היעדר מעשי של מונומר שיורי;
• חוזק גבוה;
• אסתטיקה טובה.

חסרונות:

• אסתטיקה ברמה נמוכה;
• מחיר גבוה;
• ידע לא מספיק.

דרישות לחומרים מרוכבים

האפשרות למילוי ישיר באמצעות חומרים מרוכבים שיניים הרחיבה משמעותית את האפשרויות שיקום שיניים. לחומרים פולימריים מודרניים הידבקות גבוהה לשיניים, שאינה נחותה מחיבור רקמות השן זו עם זו.

חומרים מרוכבים של פולימרים הם אינרטיים ולא רעילים, מה שמאפשר להשתמש בהם ללא מרווחים מבודדים. יתרון חשוב של חומרים הוא יכולתה של צורה לא פולימרית (צמיגה) להתמזג עם צורה מפולמרת (מוקשה).

המאפיינים העיקריים של חומרים משתפרים ללא הרף - התיקסוטרופיה עולה, כיווץ פילמור, הוספת גווני צבע חדשים, חוזק לחיצה, חוזק מתיחה ו שְׁחִיקָה.

עם זאת, למרות כל ההתקדמות הללו בפיתוח, החומר האידיאלי עדיין לא נוצר. כדי לפתור בהצלחה את הבעיות של שיקום שיניים, החומרים המרוכבים המשמשים חייבים להיות בעלי המאפיינים הבאים.

1. יכולת רדיואקטיבית גבוהה של חומרים המשמשים למילוי שיני הלעיסה.
2. הידבקות טובה לרקמות השיניים, המבטיחה אטימות מלאה של החללים הפנימיים של השיניים המשוקמות.
3. חוזק לחיצה ומתיחה גבוה, עמידות בפני שחיקה. תכונות אלו חשובות במיוחד לחומרים המשמשים למילוי שיני הלעיסה, שכן בתהליך הלעיסה נוצרים עומסים גדולים מאוד על הסתימה המגיעים ל-70 ק"ג.
4. קלות וקלות שימוש. יש להחדיר את החומר בקלות לחלל העששת ולא ליצור בעיות במהלך היווצרות המילוי.
5. תאימות ביולוגית עם חלל הפה ורקמות השן. אסור שהחומרים יכילו חומרים המגרים את הקרום הרירי והעיסה.
6. אפשרות לאחסון לטווח ארוך ללא הרעה בתכונות.
7. היעדר השפעות רגישות על הרופא והמטופל.
8. התאמה מרבית של צבע, ברק, שקיפות החומר הפולימר לרקמות השיניים הטבעיות. שמירה על יציבות הצבע.
9. הקרבה של מאפיינים פיזיקליים (מוליכות תרמית, התפשטות תרמית וכו') לאלו של רקמת השן.
10. רבגוניות. היכולת להשתמש באותו חומר במסגרות קליניות שונות. כיום, המגוונים ביותר הם אורמוקרים וחומרים מרוכבים היברידיים.
11. זמינות.

חומרים מרוכבים של פולימרים דנטליים מתחרים בהצלחה עם תרכובות מילוי אחרות. היתרונות שלהם כוללים חוזק גבוה, עמידות בפני שחיקה, איכויות אסתטיות טובות, פילמור נמוך הצטמקות, צדדיות, המאפשרת להשתמש בהם במצבים קליניים שונים, בחזית ובלעיסה שיניים.

אין ספק שבעתיד הקרוב יהיו חומרים חדשים שיעמדו בדרישות לקומפוזיט "אידיאלי" במידה המרבית.