Kompozitinės medžiagos odontologijoje: cheminės, lengvos, skystos, mikroužpildytos

Dantų kompozitai – tai įvairaus klampumo polimerinės daugiafazės kompozicijos, naudojamos dantų gydymui ir atstatymui.

Juose yra organinė matrica, neorganinis užpildas (jo turi būti ne mažiau kaip 50 % masės) ir silanas (silicio hidridas, kuris veikia kaip rišiklis tarp užpildo ir matricos).

Matrica yra pagrindas sudėtinis, jo skeletas, kuriame yra visi kiti komponentai. Tai lemia pagrindines savybes – biologinį suderinamumą, lipnumo charakteristikas, plastiškumą. Įtakoja spalvos stabilumą, stiprumą, polimerizacijos susitraukimą.

Matricos pagrindą sudaro polimerinės dervos - dekandiolio metakrilatas, bisfenolio glicidilmetakrilatas, urentandimetilmetakrilatas ir kt. Norint suteikti reikiamas savybes, į dervą įvedami priedai.

1. Polimerizacijos inhibitoriai. Jie padidina darbo laiką, padidina galiojimo laiką.
2. Katalizatoriai. Pradedamas polimerizacijos procesas. Kokatalizatoriai užtikrina cheminį kietėjimą. Fotoiniciatoriai yra atsakingi už šviesoje kietėjančių kompozicijų polimerizaciją.
3. UVL absorberiai (UV stabilizatoriai). Apsaugo nuo saulės spindulių sukelto spalvos pasikeitimo.

Užpildas medžiagoje yra dalelių pavidalu, tolygiai paskirstytų dervoje. Jų tipas, dydis ir forma lemia vandens sugėrimą, radiopralaidumą, stiprumą, susitraukimą ir atsparumą dilimui.

Užpildas pagamintas iš šių medžiagų:

• stiklas;
• silicio dioksidas;
• polimerizuotas smulkintas;
• titano ir cirkonio silikatas;
• kvarcas;
• sunkiosios druskos;
• kai kurių metalų oksidų.

Silanas yra dvifunkcinė medžiaga, kuri užtikrina ryšį tarp organinės matricos ir neorganinio užpildo. Jo buvimas yra dantų medžiagų, išskiriančių jas nuo plastikų, savybė.

Kompozitų klasifikacija

Klasifikacijos sudėtingumas ir šakos odontologinės medžiagos dėl plataus asortimento, nuolatinio atnaujinimo, įvairių tipų ir formų jo komponentų.

Klasifikuojant atsižvelgiama į:

• cheminė sudėtis;
• užpildo frakcijos dydis;
• dalelių sudėtis;
• užpildymo laipsnis;
• kietėjimo būdas;
• nuoseklumas;
• paskyrimas.

Cheminė sudėtis

Pagal cheminę matricos sudėtį kompozitai skirstomi į:

• tradicinis;
• orrūkančiųjų.

Pastarasis reiškia „organiškai modifikuotą keramiką“. Tai naujo tipo dantų formuluotė, kuri išsivystė iš tradicinių matricų patobulinimų ir modifikacijų.

Ormockers padidino biologinį suderinamumą (laisvų monomerų kiekis juose sumažintas iki minimalus), mažas susitraukimas (1,9%), stipresnis sukibimas su užpildu ir didelis fizinis bei mechaninis charakteristikos.

Užpildo dalelių dydžiai

Šis parametras turi įtakos tokioms svarbioms savybėms kaip atsparumas dilimui ir poliravimas. Kuo mažesni užpildo grūdeliai, tuo didesnis atsparumas dilimui ir ilgiau išlieka sausas blizgesys.

Didelės frakcijos (daugiau nei 0,1 mikrono) gaunamos iš metalų druskų – aliuminio, bario, ličio, stroncio, titano, taip pat stiklo ir kvarco. Nanoužpildas pagamintas iš silicio dioksido. Jei medžiagoje yra skirtingų grūdelių dydžių užpildo, jo aprašyme nurodoma vidutinė vertė.

Priklausomai nuo užpildo dalelių dydžio, yra šių tipų medžiagos.

• mikroužpildytas - grūdelių dydis svyruoja nuo 0,04 iki 0,4 mikrono;
• mini užpildytas - 1-5 mikronai;
• makro užpildytas - 8 mikronai ir daugiau;
• mikrohibridas - yra 2 tipų užpildai - kurių dalelių dydis yra 1-5 mikronai ir 0,04-0,1 mikronai;
• makrohibridas - 8-12 mikronų ir 0,04-0,1 mikronų;
• hibridinės maksimaliai užpildytos (visiškai įvykdytos) kompozicijos - 0,01-0,1 mikronai, 1-5 mikronai, 8-5 mikronai, 1-5 mikronai;
• nanoužpildytas (nanoklasteris) - iki 100 nm;
• nanohibridas – 0,004-3 mikronų dydžių mišinys.

Dalelių sudėtis

Nustatyta, kad vienu metu naudojant stambias ir smulkias užpildo daleles, pagerėja atsparumas dilimui, stiprumas ir kraštų prigludimas. Tai taip pat priartina jo šiluminio plėtimosi vertę prie verčių, kurias turi danties audiniai.

Pagal dalelių dydžių derinio tipą išskiriami:

1. Homogeniškas (užpildytas mikro, makro užpildytas, mini užpildytas).
2. Heterogeninis (mikro- ir makrohibridinis, nanohibridinis, maksimaliai užpildytas).
3. Visiškai įvykdyta (yra įvairių dydžių dalelių - mikro, makro, mini). Šių medžiagų užpildymo laipsnis 80-90%, susitraukimas 1,7-2,0%.

Pildymo laipsnis

Odontologijai skirtiems kompozitams būdingas plombavimas – užpildo masė arba tūrinis kiekis matricoje, išreikštas procentais. Užpildymo laipsnis lemia daugelį savybių – susitraukimą, radiopralaidumą, optines charakteristikas, stiprumą. Kuo didesnis pilnumas, tuo medžiaga stipresnė, mažesnis susitraukimas, geresnis radiopralaidumas. Pagal pilnumo laipsnį medžiagos skirstomos į:

• labai užpildytas - daugiau nei 70% masės;
• vidutinio užpildo - 65-75%;
• silpnai užpildyta – mažiau nei 65 proc.

Kietėjimo būdas

Matricos polimerizacijos (kietėjimo) procesas susideda iš mažos molekulinės masės junginių (monomerų) pavertimo didelės molekulinės masės junginiais (polimerais). Reakcija vyksta dėl laisvųjų radikalų, susidarančių aktyvavus polimerizacijos iniciatorių.

Kietėjimo metu kompozito tūris mažėja, jo tankis didėja, todėl susitraukia 2-6%. Tūris sumažėja dėl to, kad sumažėja atstumas tarp monomerų. Kietėjimo reakciją sukelia speciali medžiaga – iniciatorius, pagal kurio aktyvavimo tipą visos dantų medžiagos skirstomos į:

• šviesa;
• cheminė medžiaga;
• dvigubas kietėjimas.

Šviesoje kietėjančių medžiagų polimerizacijai naudojamas kamparchinonas, liucerinas, fenilpropandionas. Chemiškai kietėjančiose medžiagose naudojamas benzeno peroksidas ir aminai.

Šviesos kietėjimo iniciatoriaus tipas lemia šviesos šaltinį. Visų pirma, medžiagos, kurių sudėtyje yra liucerino, yra prastai polimerizuojamos plazminėmis ir diodinėmis lempomis. Šiuolaikinėse medžiagose yra keli iniciatoriai, todėl polimerizacijai galima naudoti skirtingus šviesos šaltinius.

Nuoseklumas

Kartu su tešliniais mišiniais naudojami ir skysti. Jų gamybai naudojamos modifikuotos matricos su didelio srauto dervomis.

Pagal tankio laipsnį jie išskiriami:

• normalus klampumas;
• skystis (skirstomas į mažą, vidutinį ir didelį skysčio kiekį);
• pakuojami arba kondensuojami (didelio tankio).

Paskyrimas

Dėl to, kad priekiniai ir užpakaliniai dantys patiria skirtingą apkrovą, jų atstatymui naudojamos medžiagos gali labai skirtis savo savybėmis. Priklausomai nuo tikslo, kompozitai skirstomi į kompozicijas:

• šoniniams (kramtomiesiems) dantims gydyti;
• priekiniams dantims atkurti;
• universalios medžiagos, naudojamos tiek priekiniams, tiek užpakaliniams dantims atkurti.

Kompozitų savybės

Kompozitai turi daugybę technologinių ir eksploatacinių charakteristikų, kuriuos juose nustato gamintojas. Jų pakeisti neįmanoma, todėl vienintelis būdas rasti tinkamą medžiagą – gerai žinoti konkrečios kompozicijos parametrus.

Pagrindinės odontologinių medžiagų savybės:

1. Gniuždymo / tempimo stipris. Jis skiriasi priklausomai nuo pilnumo ir konsistencijos. Patvariausiose pakuojamosiose kompozicijose jis siekia 450 MPa, tekančiose kompozicijose sumažėja iki 220 MPa.
2. Atsparumas dilimui. Stebimas toks modelis: kuo smulkesni užpildo grūdeliai, tuo didesnis atsparumas dilimui.
3. Optinės savybės (nepermatomumas, opalescencija ir kt.). Neskaidrumas – tai gebėjimas sulaikyti matomą šviesą, tai yra, medžiagos neskaidrumą, neskaidrumą.
4. Radiopralaidumas. Nustatoma pagal užpildo tipą ir kiekį. Išreiškiamas procentais nuo etaloninės vertės – 1 mm storio aliuminio plokštės spinduliuotės laidumo. Pavyzdžiui, emalio radiopralaidumas yra 230%, dentinas - 150%. Paprastai šis parametras svyruoja nuo 130 % tekančio iki 350 % dentino nanokompozitai. Dėl didelio radiopralaidumo medžiaga gerai matoma rentgeno nuotraukose, padidėja diagnostikos tikslumas.
5. Polimerizacijos susitraukimas. Mažiausias galimas susitraukimas – 1,6%, didžiausias – 5,5%. Daugumos medžiagų susitraukimas yra 2-3%. Jo vertė daugiausia priklauso nuo pilnumo. Tekioms formoms jis vidutiniškai yra 3,5–5%, rūkantiems ir pakuojamoms formoms – 1,7–2%.
6. Tiksotropija - klampumo pokytis veikiant mechaninei apkrovai, sklandumo padidėjimas veikiant apkrovai ir klampumo padidėjimas ramybės būsenoje.
7. Šiluminis plėtimasis. Idealiu atveju jis turėtų būti lygus danties audinio šiluminiam plėtimuisi.
8. Elastingumas. Jis apibūdina medžiagos atsparumą gniuždymui ir įtempimui elastinės deformacijos metu. Visos sudėtinės medžiagos yra elastingesnės nei kietieji danties audiniai. Takios ir mikrofilinės kompozicijos turi mažesnį elastingumo modulį.
9. Biologinis suderinamumas. Daugiausia priklauso nuo likutinio (nepolimerizuoto) monomero tūrio. Jo lygis reguliuojamas tarptautiniais standartais (ISO). Neįmanoma pasiekti 100% polimerizacijos. Šviesoje kietėjantys produktai turi mažesnį likutinį monomerų kiekį nei chemiškai kietinti produktai. Po tinkamo polimerizacijos visos šiuolaikinės kompozicijos yra netoksiškos.
10. Darbinės savybės. Jie susideda iš daugybės veiksnių – darbo su kompozitais greičio ir patogumo, efektyvumo, universalumo. Darbo patogumas savo ruožtu priklauso nuo klampumo, įpakavimo tipo ir kitų savybių, kurios turi įtakos įvedimo į danties ertmę patogumui, jos pasiskirstymui ten ir modeliavimui.
11. Estetika. Tai lemia poliravimas, sauso blizgesio išlaikymo trukmė, spalvos atspalvių skaičius. Estetiškiausi yra gyomerai ir nanokompozitaisu daugiau nei 40 spalvų atspalvių. Dėl to galima kuo tiksliau imituoti danties ir jo emalio spalvos atspalvį.

Cheminės kietėjimo medžiagos

Kompozitai su chemine polimerizacija daugiausia atstovaujami hibridinėmis ir mikro užpildytomis kompozicijomis. Išleidimo forma - "skystis / milteliai" arba "pasta / pasta".

Chemiškai sukietėjusių preparatų pranašumai:

• minkštas tekantis mažas susitraukimas;
• gera išvaizda;
• atstatymui reikalingas trumpas laikas.

Trūkumai:

• tikslios dozavimo poreikis;
• ribotas laikas darbui;
• mažas poliravimas ir spalvos atsparumas, palyginti su šviesoje kietėjusiu;
• sumažėjęs naudojimo patogumas;
• santykinai didelis kiekis nesureagavusio monomero.

Chemiškai kietėjančios medžiagos klijų sistema sukurta taip, kad medžiaga būtų surišta su danties emaliu, o ne su dentinu. Norint prisitaikyti prie pastarojo, naudojamas arba izoliacinis padas, arba universali emalio-dentino klijų sistema.

Šviesoje kietėjančios medžiagos

Šviesoje kietėjančius kompozitus galima įsigyti kaip vienkomponentę pasta arba kaip skystą medžiagą. Polimerizacijos iniciatorius yra šviesą sugeriantis komponentas, dažniausiai kamparchinonas. Apšvitinus šviesa, susidaro laisvieji radikalai, dėl kurių vyksta polimerizacija.

Privalumai:

• maišyti ir užtikrinti mišinio homogeniškumą nereikia;
• restauracija gali būti modeliuojama prieš polimerizaciją;
• aukšta estetika ir spalvos atsparumas (dėl kietėjančių priedų nebuvimo).

Pagrindinis šviesoje kietėjančių mišinių trūkumas yra polimerizacijos laipsnio ir gylio nehomogeniškumas, kuris priklauso nuo skaidrumo ir spalvos atspalvio bei šviesos šaltinio galios.

Siekiant pagerinti polimerizacijos kokybę, sumažinti susitraukimą ir įtempimus, naudojamas sluoksnis po sluoksnio.

Fotografiškai kietinamos medžiagos paprastai nesuderinamos su chemiškai kietosiomis.

Makro užpildytas

Dantų kompozitų istorija prasidėjo nuo makro užpildų mišinių. Todėl visiškai natūralu, kad kai kuriais atžvilgiais jie yra prastesni už savo pasekėjus. Tačiau jie taip pat turi privalumų:

• didelio stiprumo;
• patenkinamas radiopralaidumas;
• geros optinės savybės.

Tačiau yra ir daugiau trūkumų:

• blogas poliravimas, sauso blizgesio trūkumas;
• didelis sandariklio paviršiaus šiurkštumas;
• apnašų susidarymas;
• mažas spalvos atsparumas.

Visa tai lemia restauracijos estetikos sumažėjimą ir santykinai greitą matricos susidėvėjimą, nuo kurios išsisluoksniuoja atskiros dalelės, paliekant kraterius. Pagreitėjęs plombos susidėvėjimas sukelia sąkandžio plokštumos pasikeitimą ir dantų poslinkį (migraciją).

Mikro užpildytas

Mikrofiliniai (mikrofiliniai) kompozitai buvo sukurti beveik prieš 50 metų. Savo laikui jie buvo tikras proveržis restauravimo technologijoje, nes užtikrino puikų poliravimą ir aukštą restauracijos estetiką.

Iš pradžių mikro užpildytų medžiagų dalelių dydis buvo apie 1 mikronas. Šiuo metu jis yra tik 0,04 mikrono. Mikrofilinės kompozicijos daugiausia naudojamos priekinių dantų elementų restauravimui ir tiesioginių laminatų gamybai.

Privalumai:

• didelis spalvų atsparumas, poliravimas ir atsparumas dilimui;
• ilgai išliekantis blizgus paviršius;
• gera estetika.

Trūkumai:

• santykinai mažas stiprumas;
• reikšmingas polimerizacijos susitraukimas ir terminis plėtimasis.

Takios medžiagos

Takios dažniausiai naudojamos mažoms karieso ertmėms užpildyti, taip pat ten, kur reikalingas aukštos kokybės ribinis sukibimas ir polimerizacijos susitraukimo kompensavimas.

Takiųjų kompozitų pranašumai:

• mažas tamprumo modulis;
• naudojimo paprastumas;
• geras poliravimas ir estetika.

Trūkumai:

• nepakankamas stiprumas;
• reikšmingas susitraukimas:
• mažas radiopralaidumas.

Hibridinis

Hibridinės formulės šiandien yra plačiausiai naudojamos dantų medžiaga. Daugiausia dėl savo universalumo. Naudojimo apribojimas galioja tik karieso ertmėms, kurias sunku pasiekti, todėl reikalinga kitokios konsistencijos medžiaga.

Privalumai:

• universalumas;
• naudojimo patogumas;
• didelio stiprumo;
• padidinta estetika;
• pakankamas radiopralaidumas.

Trūkumai:

• vidutinis arba didesnis nei vidutinis susitraukimas;
• reikšmingas tamprumo modulis;
• ne visada prieinama kaina.

Nanokompozitai

Nanoklasterinės kompozicijos laikomos perspektyviausia atkuriamųjų medžiagų grupe. Jų ypatybė – naudojamas užpildas, pagamintas iš nanodalelių (nanomerų ir nanoklasterių), užtikrinančių homogeniškumą ir didelį matricos užpildymą.

Nanokompozitų pranašumai:

• aukšta estetika, kurią užtikrina puikus poliravimas ir ilgai išliekantis sausas blizgesys;
• priimtinos stiprumo savybės;
• mažas susitraukimas.

Trūkumai:

• reikšminga kaina;
• nepakankamos žinios apie restauravimo rezultatus.

Ormockers

Organiškai modifikuotos keramikos atsiradimas yra mažo polimerizacijos susitraukimo ir ilgo naudojimo medžiagų paieškos rezultatas. Matricos modifikavimas leido padidinti kompozito tankį, sumažinti jo susitraukimą (mažiau nei 2%) ir pasiekti minimalų likutinio monomero kiekį. Pagal kitas savybes ormokeriai yra artimi hibridiniams.

„Ormokers“ pranašumai:

• mažas susitraukimas;
• praktiškai nėra likutinio monomero;
• didelio stiprumo;
• gera estetika.

Trūkumai:

• žemo lygio estetika;
• auksta kaina;
• nepakankamų žinių.

Reikalavimai kompozitams

Tiesioginio plombavimo galimybė naudojant dantų kompozitus gerokai išplėtė galimybes dantų atkūrimas. Šiuolaikinės polimerinės medžiagos pasižymi dideliu sukibimu su dantimis, o tai niekuo nenusileidžia danties audinių sujungimui tarpusavyje.

Polimeriniai kompozitai yra inertiški ir netoksiški, todėl juos galima naudoti be izoliuojančių tarpiklių. Svarbus medžiagų privalumas yra nepolimerizuotos (klampios) formos gebėjimas derintis su polimerizuota (sukietinta).

Pagrindinės medžiagų savybės nuolat tobulėja – didėja tiksotropija, polimerizacijos susitraukimas, pridedami nauji spalvų atspalviai, stipris gniuždant, atsparumas tempimui ir dilimas.

Tačiau, nepaisant visų šių vystymosi pažangų, ideali medžiaga dar nebuvo sukurta. Norint sėkmingai išspręsti dantų atkūrimo problemas, naudojami kompozitai turi turėti šias savybes.

1. Didelis medžiagų, naudojamų kramtomiesiems dantims plombuoti, radioaktyvumas.
2. Geras sukibimas su danties audiniais, užtikrinantis visišką atkurtų dantų vidinių ertmių sandarumą.
3. Didelis atsparumas gniuždymui ir tempimui, atsparumas dilimui. Šios savybės ypač svarbios medžiagoms, naudojamoms kramtomųjų dantų plombavimui, nes kramtymo metu plombai susidaro labai didelės apkrovos, siekiančios 70 kg.
4. Naudojimo paprastumas ir patogumas. Medžiaga turi būti lengvai patekusi į karieso ertmę ir nesukelti problemų formuojant įdarą.
5. Biologinis suderinamumas su burnos ertme ir danties audiniais. Medžiagose neturi būti medžiagų, kurios dirgina gleivinę ir minkštimą.
6. Galimybė ilgai laikyti nepablogėjus savybėms.
7. Jautrinančio poveikio gydytojui ir pacientui trūkumas.
8. Maksimalus polimerizuotos medžiagos spalvos, blizgesio, skaidrumo atitikimas natūraliems danties audiniams. Spalvos stabilumo išsaugojimas.
9. Fizinių savybių (šilumos laidumo, šiluminio plėtimosi ir kt.) artumas prie danties audinio savybių.
10. Universalumas. Galimybė naudoti tą pačią medžiagą skirtingose ​​klinikinėse situacijose. Šiandien universaliausi yra ormokeriai ir hibridiniai kompozitai.
11. Prieinamumas.

Dantų polimeriniai kompozitai sėkmingai konkuruoja su kitais plombiniais junginiais. Jų pranašumai yra didelis stiprumas, atsparumas dilimui, geros estetinės savybės, maža polimerizacija susitraukimas, universalumas, leidžiantis juos naudoti įvairiose klinikinėse situacijose, ant priekio ir kramtant dantų.

Neabejotina, kad artimiausiu metu atsiras naujų medžiagų, kurios maksimaliai atitiks „idealaus“ kompozito reikalavimus.