Komposittmaterialer i odontologi: kjemisk, lett, flytende, mikrofylt

Tannkompositter er polymere flerfasesammensetninger med forskjellige viskositeter som brukes til behandling og restaurering av tenner.

De inkluderer en organisk matrise, et uorganisk fyllstoff (det må være minst 50 vekt%) og silan (silisiumhydrid, som fungerer som et bindemiddel mellom fyllstoffet og matrisen).

Matrisen er grunnlaget sammensatte, skjelettet, som huser alle de andre komponentene. Det bestemmer hovedegenskapene - biokompatibilitet, limegenskaper, plastisitet. Påvirker fargestabilitet, styrke, polymerisasjonskrymping.

Matrisen er basert på polymerharpikser - dekandiolmetakrylat, bisfenolglycidylmetakrylat, urentandimetylmetakrylat og andre. For å gi de nødvendige egenskapene, tilsettes tilsetningsstoffer i harpiksen.

1. Polymerisasjonshemmere. De øker arbeidstiden, øker holdbarheten.
2. Katalysatorer. Polymerisasjonsprosessen startes. Kokatalysatorer gir kjemisk herding. Fotoinitiatorer er ansvarlige for polymerisering av lysherdbare formuleringer.
3. UVL-absorbere (UV-stabilisatorer). Forhindrer misfarging forårsaket av sollys.

Fyllstoffet er tilstede i stoffet i form av partikler, jevnt fordelt i harpiksen. Deres type, størrelse og form bestemmer vannabsorpsjon, radiopasitet, styrke, krymping og slitestyrke.

Fyllstoffet er laget av følgende materialer:

• glass;
• silika;
• polymerisert knust;
• titan og zirkoniumsilikat;
• kvarts;
• tunge salter;
• noen metalloksider.

Silan er et bifunksjonelt stoff som gir en binding mellom en organisk matrise og et uorganisk fyllstoff. Dens tilstedeværelse er et trekk ved tannstoffer som skiller dem fra plast.

Klassifisering av kompositter

Klassifiseringens kompleksitet og forgrening tannmaterialer på grunn av et bredt sortiment, konstant oppdatering, en rekke typer og former for komponentene.

Klassifiseringen tar hensyn til:

• kjemisk oppbygning;
• størrelsen på fyllstofffraksjonen;
• partikkelsammensetning;
• fyllingsgrad;
• herding metode;
• konsistens;
• avtale.

Kjemisk oppbygning

I henhold til den kjemiske sammensetningen av matrisen er kompositter delt inn i:

• tradisjonell;
• ormokere.

Sistnevnte står for "organisk modifisert keramikk". Det er en ny type tannformulering som har utviklet seg fra forbedringer og modifikasjoner til tradisjonelle matriser.

Ormockers har økt biologisk kompatibilitet (mengden av frie monomerer i dem er redusert til minimum), lav krymping (1,9%), sterkere binding med fyllstoffet og høy fysisk og mekanisk kjennetegn.

Fyllstoffpartikkelstørrelser

Denne parameteren påvirker så viktige egenskaper som slitestyrke og polerbarhet. Jo mindre fyllkornene er, jo høyere slitestyrke og jo lenger varer tørrglansen.

Store fraksjoner (mer enn 0,1 mikron) oppnås fra metallsalter - aluminium, barium, litium, strontium, titan, samt glass og kvarts. Nanofylleren er laget av silisiumdioksid. Hvis materialet inneholder fyllstoff med forskjellige kornstørrelser, er gjennomsnittsverdien angitt i beskrivelsen for det.

Det finnes følgende typer stoffer avhengig av størrelsen på fyllstoffpartiklene.

• mikrofylt - kornstørrelser varierer i området 0,04-0,4 mikron;
• minifylt - 1-5 mikron;
• makrofylt - 8 mikron og mer;
• mikrohybrid - det er 2 typer fyllstoff - med partikkelstørrelser på 1-5 mikron og 0,04-0,1 mikron;
• makrohybrid - 8-12 mikron og 0,04-0,1 mikron;
• hybrid maksimalt fylte (helt utførte) komposisjoner - 0,01-0,1 mikron, 1-5 mikron, 8-5 mikron, 1-5 mikron;
• nanofylt (nanocluster) - opptil 100 nm;
• nanohybrid - en blanding av størrelser 0,004-3 mikron.

Partikkelsammensetning

Det har blitt funnet at samtidig bruk av grove og fine fyllpartikler forbedrer slitestyrke, styrke og kanttilpasning. Det bringer også verdien av dens termiske ekspansjon nærmere verdiene som tannvevet har.

Etter typen kombinasjon av partikkelstørrelser skilles følgende:

1. Homogen (mikrofylt, makrofylt, minifylt).
2. Heterogen (mikro- og makrohybrid, nanohybrid, maksimalt fylt).
3. Fullstendig utført (inkluderer partikler av forskjellige størrelser - mikro, makro, mini). Fyllingsgraden av disse materialene er 80-90%, krympingen er 1,7-2,0%.

Fyllingsgrad

Kompositter for odontologi er preget av fylling - vekten eller volumetrisk innhold av fyllstoffet i matrisen, uttrykt i prosent. Fyllingsgraden bestemmer mange egenskaper - krymping, radiopasitet, optiske egenskaper, styrke. Jo høyere fylde, jo sterkere stoff, jo lavere krymping, jo bedre radiopasitet. I henhold til graden av fylde er stoffene delt inn i:

• høyt fylt - over 70 vekt%;
• medium fylt - 65-75%;
• svakt fylt - mindre enn 65%.

Metode for herding

Prosessen med polymerisering (herding) av matrisen består i transformasjon av lavmolekylære forbindelser (monomerer) til høymolekylære forbindelser (polymerer). Reaksjonen skjer på grunn av frie radikaler som dannes når polymerisasjonsinitiatoren aktiveres.

Under herding krymper kompositten i volum, dens tetthet øker, noe som fører til krymping på 2-6%. Volumreduksjonen skyldes reduksjonen i avstanden mellom monomerene. Herdingsreaksjonen utløses av et spesielt stoff - en initiator, i henhold til typen aktivering som alle dentale stoffer er delt inn i:

• lys;
• kjemisk;
• dobbel herding.

For polymerisering av lysherdende materialer brukes kamferkinon, lucerin, fenylpropandion. I kjemisk herdende stoffer brukes benzenperoksid og aminer.

Type lysherdende initiator bestemmer lyskilden. Spesielt er materialer som inneholder lucerin dårlig polymerisert av plasma- og diodelamper. Moderne stoffer inneholder flere initiatorer, noe som gjør det mulig å bruke forskjellige lyskilder for polymerisering.

Konsistens

Sammen med deigaktige blandinger brukes også flytbare. For deres fremstilling brukes modifiserte matriser med høyflytende harpikser.

I henhold til graden av tetthet skilles de ut:

• normal viskositet;
• væske (underdelt i lav, middels og høy væske);
• pakkes eller kondenserbar (høy tetthet).

Avtale

På grunn av det faktum at de fremre og bakre tennene opplever forskjellige belastninger, kan stoffene som brukes til restaurering avvike betydelig i deres egenskaper. Avhengig av formålet er kompositter delt inn i komposisjoner:

• for behandling av laterale (tygge) tenner;
• for restaurering av fremre tenner;
• allsidige materialer som brukes til å gjenopprette både fremre og bakre tenner.

Egenskaper til kompositter

Komposittene har en rekke teknologiske og operasjonelle egenskaper fastsatt av produsenten. Det er umulig å endre dem, så den eneste måten å finne det riktige materialet på er å være godt informert om parametrene til en bestemt sammensetning.

De viktigste egenskapene til dentale stoffer:

1. Trykk-/strekkstyrke. Det varierer avhengig av fylde og konsistens. For de mest holdbare pakkesammensetningene når den 450 MPa, for flytende sammensetninger reduseres den til 220 MPa.
2. Slitestyrke. Følgende mønster observeres: jo finere fyllkorn, jo høyere slitestyrke.
3. Optiske egenskaper (opasitet, opalescens, etc.). Opasitet er evnen til å fange synlig lys, det vil si opasitet, opasitet av materialet.
4. Radiopasitet. Bestemmes av type og mengde fyllstoff. Uttrykt som en prosentandel av referanseverdien - radiopasiteten til en 1 mm tykk aluminiumsplate. For eksempel er radiopasiteten til emaljen 230%, dentin er 150%. Generelt varierer denne parameteren fra 130 % for flytbar til 350 % for dentin nanokompositter. Høy radiopasitet gjør materialet godt synlig på røntgenbilder, øker den diagnostiske nøyaktigheten.
5. Polymerisasjonskrymping. Minste mulige svinn er 1,6 %, den høyeste er 5,5 %. De fleste stoffene har et svinn på 2-3 %. Verdien avhenger hovedsakelig av fylden. For flytbare formuleringer er det i gjennomsnitt 3,5–5 %, for ormokere og pakkebare formuleringer – 1,7–2 %.
6. Tixotropi - en endring i viskositet under en mekanisk belastning, en økning i fluiditet når en belastning påføres, og en økning i viskositet i hvile.
7. Termisk ekspansjon. Ideelt sett bør det være lik den termiske utvidelsen av tannvevet.
8. Elastisitet. Det karakteriserer motstanden til et materiale mot kompresjon og spenning under elastisk deformasjon. Alle komposittstoffer er mer elastiske enn hardt tannvev. Flytbare og mikrofile sammensetninger har en lavere elastisitetsmodul.
9. Biokompatibilitet. Avhenger hovedsakelig av volumet av gjenværende (upolymerisert) monomer. Nivået er regulert av internasjonale standarder (ISO). Det er umulig å oppnå 100 % polymerisasjon. Lysherdende produkter har et lavere restmonomervolum enn kjemisk herdede. Etter riktig polymerisering er alle moderne formuleringer ikke-giftige.
10. Arbeidsegenskaper. De er sammensatt av en rekke faktorer - hastighet og bekvemmelighet ved å jobbe med kompositter, effektivitet, allsidighet. Bekvemmeligheten med arbeidet avhenger i sin tur av viskositeten, typen emballasje og andre egenskaper som påvirker hvor lett det er å sette inn i tannhulen, fordelingen der og modellering.
11. Estetikk. Det bestemmes av poleringsevnen, varigheten av tørrglansretensjonen, antall fargenyanser. De mest estetiske er gyomerer og nanokomposittermed mer enn 40 fargenyanser. Takket være dette er det mulig å imitere tannens fargenyanse og emaljen så nøyaktig som mulig.

Kjemiske herdematerialer

Kompositter med kjemisk polymerisering er hovedsakelig representert av hybride og mikrofylte komposisjoner. Frigjøringsform - "væske / pulver" eller "lim inn / lim inn".

Fordeler med kjemisk herdede formuleringer:

• myk flytende lav krymping;
• godt utseende;
• kort tid som kreves for restaurering.

Ulemper:

• behovet for nøyaktig dosering;
• begrenset tid for arbeid;
• lav polerbarhet og fargeekthet sammenlignet med lysherdet;
• redusert brukervennlighet;
• relativt stor mengde ureagert monomer.

Det kjemisk herdende limsystemet er designet for å binde materialet til emaljen på tannen i stedet for til dentinet. For å tilpasse seg sistnevnte brukes enten en isolerende pute eller et universelt emalje-dentinlimsystem.

Lysherdende materialer

Lysherdede kompositter er tilgjengelige som en enkomponentpasta eller som flytende substans. Initiatoren til polymerisasjon er en lysabsorberende komponent, oftest kamferkinon. Når det bestråles med lys, dannes frie radikaler, på grunn av hvilke polymerisering oppstår.

Fordeler:

• blanding og sikring av homogeniteten til blandingen er ikke nødvendig;
• restaureringen kan modelleres før polymerisering;
• høy estetikk og fargeekthet (på grunn av fravær av herdende tilsetningsstoffer).

Den største ulempen med lysherdende blandinger er inhomogeniteten til graden og dybden av polymerisering, som avhenger av gjennomsiktigheten og fargenyansen, samt kraften til lyskilden.

For å forbedre kvaliteten på polymerisasjonen, redusere krymping og spenninger, brukes lag-for-lag-påføring.

Fotoherdbare stoffer er vanligvis uforenlige med kjemisk herdbare.

Makrofylt

Historien om dentale kompositter begynte med makrofylte blandinger. Derfor er det ganske naturlig at de på noen måter er underlegne sine følgere. Men de har også fordeler:

• høy styrke;
• tilfredsstillende radiopasitet;
• gode optiske egenskaper.

Men det er fortsatt flere ulemper:

• dårlig poleringsevne, mangel på tørr glans;
• stor ruhet på overflaten av tetningen;
• plakkdannelse;
• lav fargefasthet.

Alt dette fører til en reduksjon i restaureringens estetikk og en relativt rask slitasje av matrisen, hvorfra individuelle partikler blir utvist, og etterlater kratere. Akselerert slitasje av fyllingen forårsaker en endring i okklusalplanet og forskyvning (migrering) av tennene.

Mikrofylt

Mikrofylte (mikrofile) kompositter ble utviklet for nesten 50 år siden. For sin tid representerte de et virkelig gjennombrudd innen restaureringsteknologi, siden de sørget for utmerket polerbarhet og høy estetikk av restaureringen.

Til å begynne med hadde de mikrofylte stoffene en partikkelstørrelse på ca. 1 mikron. Den er for øyeblikket bare 0,04 mikron. Mikrofile komposisjoner brukes hovedsakelig til restaurering av fremre tannenheter og produksjon av direkte finér.

Fordeler:

• høy fargeekthet, polerbarhet og slitestyrke;
• langvarig blank overflate;
• god estetikk.

Ulemper:

• relativt lav styrke;
• betydelig polymerisasjonskrymping og termisk ekspansjon.

Flytende materialer

Flytbare brukes hovedsakelig for å fylle små karieshuler, samt der det kreves høykvalitets marginal adhesjon og kompensering av polymerisasjonskrymping.

Fordeler med flytbare kompositter:

• liten elastisitetsmodul;
• brukervennlighet;
• god polerbarhet og estetikk.

Ulemper:

• utilstrekkelig styrke;
• betydelig svinn:
• lav radiopasitet.

Hybrid

Hybridformuleringer er de mest brukte i dag tannmateriale. Mye på grunn av dens allsidighet. Begrensningen i bruk eksisterer bare for kariose hulrom, som det er vanskelig å få tilgang til, og derfor kreves det et stoff med en annen konsistens.

Fordeler:

• allsidighet;
• brukervennligheten;
• høy styrke;
• økt estetikk;
• tilstrekkelig radiopasitet.

Ulemper:

• gjennomsnittlig eller over gjennomsnittlig krymping;
• betydelig elastisitetsmodul;
• ikke alltid overkommelig pris.

Nanokompositter

Nanocluster-komposisjoner regnes som den mest lovende gruppen av restaureringsmaterialer. Deres funksjon er bruken av et fyllstoff laget av nanopartikler (nanomerer og nanoclusters), som sikrer homogenitet og høy fylling av matrisen.

Fordeler med nanokompositter:

• høy estetikk, gitt av utmerket polerbarhet og langvarig tørr glans;
• akseptable styrkeegenskaper;
• lavt svinn.

Ulemper:

• betydelig pris;
• utilstrekkelig kunnskap om resultatene av restaurering.

Ormockers

Fremveksten av organisk modifisert keramikk er et resultat av søket etter materialer med lav polymerisasjonskrymping og lang levetid. Modifikasjonen av matrisen gjorde det mulig å øke tettheten til kompositten, redusere krympingen (mindre enn 2%) og oppnå minimumsmengden av gjenværende monomer. Når det gjelder andre egenskaper, er ormokere nær hybride.

Fordeler med Ormokers:

• lav krymping;
• praktisk fravær av gjenværende monomer;
• høy styrke;
• god estetikk.

Ulemper:

• lavt nivå estetikk;
• høy pris;
• utilstrekkelig kunnskap.

Krav til kompositter

Muligheten for direkte fylling ved bruk av dentale kompositter har utvidet mulighetene betydelig tannrestaurering. Moderne polymerstoffer har høy vedheft til tenner, noe som ikke er dårligere enn forbindelsen av tannvev med hverandre.

Polymerkompositter er inerte og giftfrie, noe som gjør at de kan brukes uten isolerende avstandsstykker. En viktig fordel med materialer er evnen til en ikke-polymerisert (viskøs) form til å kombinere med en polymerisert (herdet).

Hovedkarakteristikkene til stoffene blir stadig bedre - tiksotropi øker, polymerisasjonskrymping, nye fargenyanser legges til, trykkfasthet, strekkfasthet og slitasje.

Til tross for alle disse fremskrittene i utviklingen, har det ideelle materialet ennå ikke blitt laget. For å lykkes med å løse problemene med tannrestaurering, må komposittene som brukes ha følgende egenskaper.

1. Høy radiopacity av materialer som brukes til å fylle tyggetennene.
2. God vedheft til tannvev, som sikrer fullstendig tetthet av de indre hulrommene i de restaurerte tennene.
3. Høy trykk- og strekkstyrke, slitestyrke. Disse egenskapene er spesielt viktige for materialene som brukes til å fylle tyggetennene, siden det under tyggeprosessen skapes svært store belastninger på fyllingen, og når 70 kg.
4. Enkel og brukervennlighet. Stoffet bør lett innføres i karieshulen og ikke skape problemer under dannelsen av fyllingen.
5. Biokompatibilitet med munnhulen og tannvevet. Stoffene må ikke inneholde stoffer som irriterer slimhinner og fruktkjøtt.
6. Mulighet for langtidslagring uten forringelse av egenskaper.
7. Mangel på sensibiliserende effekter på legen og pasienten.
8. Maksimal korrespondanse av farge, glans, gjennomsiktighet av det polymeriserte materialet til naturlig tannvev. Bevaring av fargestabilitet.
9. Nærheten til fysiske egenskaper (termisk ledningsevne, termisk ekspansjon, etc.) til tannvevet.
10. Allsidighet. Evnen til å bruke det samme stoffet i ulike kliniske omgivelser. I dag er de mest allsidige ormokere og hybridkompositter.
11. Tilgjengelighet.

Dental polymer-kompositter konkurrerer med suksess med andre fyllstoffer. Deres fordeler inkluderer høy styrke, slitestyrke, gode estetiske egenskaper, lav polymerisering krymping, allsidighet, slik at de kan brukes i forskjellige kliniske situasjoner, på fronten og tygging tenner.

Det er ingen tvil om at det i nær fremtid vil komme nye materialer som i størst mulig grad vil oppfylle kravene til en "ideell" kompositt.