Materiais compósitos em odontologia: químico, leve, fluido, micro-preenchido

Os compósitos dentais são composições poliméricas multifásicas de várias viscosidades utilizadas para o tratamento e restauração de dentes.

Eles incluem uma matriz orgânica, uma carga inorgânica (deve ter pelo menos 50% em peso) e silano (hidreto de silício, que atua como um aglutinante entre a carga e a matriz).

A matriz é a base composto, seu esqueleto, que abriga todos os outros componentes. Ele determina as propriedades principais - biocompatibilidade, características adesivas, plasticidade. Afeta a estabilidade da cor, resistência e redução da polimerização.

A matriz é baseada em resinas poliméricas - metacrilato de decanodiol, metacrilato de bisfenol glicidil, metacrilato de urentanodimetil e outros. Para transmitir as propriedades necessárias, aditivos são introduzidos na resina.

1. Inibidores de polimerização. Eles aumentam o tempo de trabalho, aumentam a vida útil.
2. Catalisadores. O processo de polimerização é iniciado. Co-catalisadores fornecem cura química. Os fotoiniciadores são responsáveis ​​pela polimerização de formulações fotopolimerizáveis.
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3. Absorventes de UVL (estabilizadores de UV). Previne a descoloração causada pela luz solar.

O filler está presente na substância na forma de partículas, uniformemente distribuídas na resina. Seu tipo, tamanho e forma determinam a absorção de água, radiopacidade, força, encolhimento e resistência à abrasão.

O enchimento é feito dos seguintes materiais:

• copo;
• sílica;
• polimerizado triturado;
• silicato de titânio e zircônio;
• quartzo;
• sais pesados;
• alguns óxidos de metal.

O silano é uma substância bifuncional que fornece uma ligação entre uma matriz orgânica e um enchimento inorgânico. Sua presença é uma característica das substâncias dentais que os diferenciam dos plásticos.

Classificação de compósitos

Complexidade e ramificação da classificação materiais dentários devido a um amplo sortimento, atualização constante, variedade de tipos e formas de seus componentes.

A classificação leva em consideração:

• composição química;
• o tamanho da fração de enchimento;
• composição de partículas;
• grau de enchimento;
• método de cura;
• consistência;
• compromisso.

Composição química

De acordo com a composição química da matriz, os compósitos são subdivididos em:

• tradicional;
• ormokers.

O último significa “cerâmica modificada organicamente”. É um novo tipo de formulação dentária que evoluiu de melhorias e modificações às matrizes tradicionais.

Ormockers aumentaram a compatibilidade biológica (a quantidade de monômeros livres neles é reduzida para mínimo), baixo encolhimento (1,9%), ligação mais forte com o enchimento e alto nível físico e mecânico características.

Tamanhos de partículas de enchimento

Este parâmetro afeta propriedades importantes como resistência ao desgaste e polibilidade. Quanto menores forem os grãos de enchimento, maior será a resistência ao desgaste e mais tempo durará o brilho seco.

Grandes frações (mais de 0,1 mícron) são obtidas de sais de metal - alumínio, bário, lítio, estrôncio, titânio, bem como vidro e quartzo. A nanocarregadora é feita de dióxido de silício. Caso o material contenha filler com granulometria diferente, o valor médio está indicado na descrição do mesmo.

Existem os seguintes tipos de substâncias, dependendo do tamanho das partículas de enchimento.

• micropreenchido - os tamanhos dos grãos variam na faixa de 0,04 a 0,4 mícrons;
• minifilled - 1-5 mícrons;
• macro-preenchido - 8 mícrons e mais;
• microhíbrido - existem 2 tipos de enchimento - com tamanhos de partícula de 1-5 mícrons e 0,04-0,1 mícrons;
• macro-híbrido - 8-12 microns e 0,04-0,1 microns;
• composições híbridas maximamente preenchidas (totalmente executadas) - 0,01-0,1 mícrons, 1-5 mícrons, 8-5 mícrons, 1-5 mícrons;
• nanopreenchido (nanocluster) - até 100 nm;
• nanohíbrido - uma mistura de tamanhos 0,004-3 mícrons.

Composição de partículas

Verificou-se que o uso simultâneo de partículas grossas e finas de enchimento melhora a resistência à abrasão, força e ajuste da borda. Também aproxima o valor de sua expansão térmica dos valores que os tecidos dentais possuem.

Pelo tipo de combinação de tamanhos de partículas, distinguem-se os seguintes:

1. Homogêneo (micropreenchido, macropreenchido, minifilhado).
2. Heterogêneo (micro e macrohíbrido, nanohíbrido, preenchido ao máximo).
3. Totalmente executado (inclui partículas de diferentes tamanhos - micro, macro, mini). O grau de enchimento desses materiais é de 80-90%, a contração é de 1,7-2,0%.

Grau de enchimento

Compósitos para odontologia são caracterizados pelo preenchimento - o peso ou conteúdo volumétrico do preenchimento na matriz, expresso em porcentagem. O grau de enchimento determina muitas propriedades - encolhimento, radiopacidade, características ópticas, resistência. Quanto maior a plenitude, mais forte é a substância, quanto menor o encolhimento, melhor a radiopacidade. De acordo com o grau de plenitude, as substâncias são divididas em:

• altamente preenchido - acima de 70% em peso;
• meio preenchido - 65-75%;
• fracamente preenchido - menos de 65%.

Método de cura

O processo de polimerização (cura) da matriz consiste na transformação de compostos de baixo peso molecular (monômeros) em compostos de grande peso molecular (polímeros). A reação ocorre devido aos radicais livres formados quando o iniciador de polimerização é ativado.

Durante a cura, o compósito encolhe em volume, sua densidade aumenta, o que leva a um encolhimento de 2 a 6%. A diminuição do volume deve-se à diminuição da distância entre os monômeros. A reação de cura é desencadeada por uma substância especial - um iniciador, de acordo com o tipo de ativação da qual todas as substâncias dentais são divididas em:

• luz;
• químico;
• cura dupla.

Para a polimerização de materiais fotopolimerizáveis, são usados ​​canforquinona, lucerina, fenil-propanodiona. Em substâncias quimicamente curadas, são usados ​​peróxido de benzeno e aminas.

O tipo de iniciador de fotopolimerização determina a fonte de luz. Em particular, os materiais contendo lucerina são mal polimerizados por plasma e lâmpadas de diodo. As substâncias modernas contêm vários iniciadores, o que torna possível usar diferentes fontes de luz para a polimerização.

Consistência

Junto com as misturas pastosas, os fluidos também são usados. Para sua fabricação, são utilizadas matrizes modificadas com resinas de alto fluxo.

De acordo com o grau de densidade, eles são diferenciados:

• viscosidade normal;
• fluido (subdividido em fluido baixo, médio e alto);
• compactável ou condensável (alta densidade).

Compromisso

Pelo fato dos dentes anteriores e posteriores sofrerem cargas diferentes, as substâncias utilizadas para sua restauração podem diferir significativamente em suas características. Dependendo da finalidade, os compostos são subdivididos em composições:

• para o tratamento de dentes laterais (de mastigação);
• para a restauração de dentes anteriores;
• materiais versáteis usados ​​para restaurar os dentes anteriores e posteriores.

Propriedades dos compostos

Os compósitos possuem uma série de características tecnológicas e operacionais estabelecidas pelos fabricantes. É impossível alterá-los, então a única maneira de encontrar o material certo é estar bem informado sobre os parâmetros de uma determinada composição.

As principais propriedades das substâncias dentais:

1. Resistência à compressão / tração. Varia dependendo da plenitude e consistência. Para as composições compactáveis ​​mais duráveis, atinge 450 MPa, para as composições fluidas, diminui para 220 MPa.
2. Resistência ao desgaste. O seguinte padrão é observado: quanto mais finos os grãos de enchimento, maior a resistência ao desgaste.
3. Propriedades ópticas (opacidade, opalescência, etc.). Opacidade é a capacidade de capturar a luz visível, ou seja, opacidade, opacidade do material.
4. Radiopacidade. Determinado pelo tipo e quantidade de enchimento. Expresso como uma porcentagem do valor de referência - a radiopacidade de uma placa de alumínio com 1 mm de espessura. Por exemplo, a radiopacidade do esmalte é de 230%, a dentina é de 150%. Em geral, este parâmetro varia de 130% para fluidos a 350% para dentina nanocompósitos. A alta radiopacidade torna o material bem visível nas imagens de raios-X, aumenta a precisão do diagnóstico.
5. Redução de polimerização. O encolhimento mínimo possível é 1,6%, o maior é 5,5%. A maioria das substâncias tem um encolhimento de 2-3%. Seu valor depende principalmente da plenitude. Para formulações fluidas, é em média 3,5–5%, para formulações ormokers e embaláveis ​​- 1,7–2%.
6. Tixotropia - uma mudança na viscosidade sob uma carga mecânica, um aumento na fluidez quando uma carga é aplicada e um aumento na viscosidade em repouso.
7. Expansão térmica. Idealmente, deve ser igual à expansão térmica do tecido dentário.
8. Elasticidade. Caracteriza a resistência de um material à compressão e tensão durante a deformação elástica. Todas as substâncias compostas são mais elásticas do que os tecidos dentais duros. As composições fluidas e microfílicas têm um módulo de elasticidade mais baixo.
9. Biocompatibilidade. Depende principalmente do volume de monômero residual (não polimerizado). Seu nível é regulado por padrões internacionais (ISO). É impossível atingir 100% de polimerização. Os produtos fotopolimerizáveis ​​têm um volume de monômero residual menor do que os curados quimicamente. Após a polimerização adequada, todas as formulações modernas são atóxicas.
10. Propriedades de trabalho. Eles são compostos por uma série de fatores - velocidade e conveniência de trabalhar com compósitos, eficiência, versatilidade. A comodidade do trabalho, por sua vez, depende da viscosidade, do tipo de embalagem e de outras características que afetam a facilidade de inserção na cavidade do dente, sua distribuição ali e modelagem.
11. Estética. É determinado pela polibilidade, a duração da retenção do brilho seco, o número de tonalidades de cor. Os mais estéticos são os gyômeros e nanocompósitoscom mais de 40 tons de cores. Graças a isso, é possível imitar a tonalidade da cor do dente e de seu esmalte com a maior precisão possível.

Materiais de cura química

Compósitos com polimerização química são representados principalmente por composições híbridas e microfilmadas. Forma de liberação - "líquido / pó" ou "pasta / pasta".

Vantagens das formulações quimicamente curadas:

• baixo encolhimento de fluxo suave;
• boa aparência;
• curto tempo necessário para restauração.

Desvantagens:

• a necessidade de dosagem precisa;
• tempo limitado para trabalhar;
• baixa polibilidade e solidez da cor em comparação com fotopolimerizável;
• conveniência reduzida de trabalho;
• quantidade relativamente grande de monômero que não reagiu.

O sistema adesivo de substância de cura química é projetado para unir o material ao esmalte do dente, e não à dentina. Para se adaptar a este último, ou uma almofada isolante ou um sistema adesivo universal esmalte-dentina é usado.

Materiais fotopolimerizáveis

Compósitos fotopolimerizáveis ​​estão disponíveis como uma pasta de um componente ou como uma substância fluida. O iniciador da polimerização é um componente que absorve luz, geralmente a canforquinona. Quando é irradiado com luz, formam-se radicais livres, ocasionando a polimerização.

Vantagens:

• não é necessário misturar e garantir a homogeneidade da mistura;
• a restauração pode ser modelada antes da polimerização;
• elevada estética e solidez da cor (devido à ausência de aditivos de endurecimento).

A principal desvantagem das misturas fotopolimerizáveis ​​é a falta de homogeneidade do grau e da profundidade de polimerização, que depende da transparência e da tonalidade da cor, bem como da potência da fonte de luz.

Para melhorar a qualidade da polimerização, reduzir o encolhimento e as tensões, é usada a aplicação camada por camada.

As substâncias fotocuráveis ​​geralmente são incompatíveis com as quimicamente curáveis.

Macropreenchido

A história dos compósitos dentais começou com misturas macro-preenchidas. Portanto, é bastante natural que em alguns aspectos eles sejam inferiores a seus seguidores. Mas eles também têm vantagens:

• força elevada;
• radiopacidade satisfatória;
• boas propriedades ópticas.

Mas ainda existem mais desvantagens:

• polibilidade pobre, falta de brilho seco;
• grande rugosidade da superfície de enchimento;
• formação de placa;
• baixa solidez da cor.

Tudo isso leva a uma diminuição da estética da restauração e a um desgaste relativamente rápido da matriz, a partir da qual as partículas individuais são esfoliadas, deixando para trás crateras. O desgaste acelerado da obturação provoca alteração do plano oclusal e deslocamento (migração) dos dentes.

Micropreenchido

Compósitos microfilmados (microfílicos) foram desenvolvidos há quase 50 anos. Para a época, eles representaram um verdadeiro avanço na tecnologia de restauração, pois garantiram excelente polibilidade e alta estética da restauração.

Inicialmente, as substâncias microparticuladas tinham um tamanho de partícula de cerca de 1 mícron. Atualmente é de apenas 0,04 mícrons. As composições microfílicas são utilizadas principalmente para a restauração de unidades dentárias anteriores e na fabricação de facetas diretas.

Vantagens:

• alta solidez da cor, polibilidade e resistência ao desgaste;
• superfície brilhante de longa duração;
• boa estética.

Desvantagens:

• resistência relativamente baixa;
• redução significativa da polimerização e expansão térmica.

Materiais fluidos

Os fluidos são usados ​​principalmente para preencher pequenas cavidades cariosas, bem como onde a adesão marginal de alta qualidade e a compensação da contração de polimerização são necessárias.

Benefícios dos compostos fluidos:

• pequeno módulo de elasticidade;
• fácil de usar;
• boa polibilidade e estética.

Desvantagens:

• força insuficiente;
• redução significativa:
• baixa radiopacidade.

Híbrido

As formulações híbridas são as mais amplamente utilizadas hoje material dentário. Em grande parte devido à sua versatilidade. A limitação de uso existe apenas para cavidades cariosas, cujo acesso é difícil e, portanto, uma substância de uma consistência diferente é necessária.

Vantagens:

• versatilidade;
• a conveniência de uso;
• força elevada;
• aumento da estética;
• radiopacidade suficiente.

Desvantagens:

• encolhimento médio ou acima da média;
• módulo de elasticidade significativo;
• nem sempre preço acessível.

Nanocompósitos

As composições de nanocluster são consideradas o grupo mais promissor de materiais restauradores. Sua característica é a utilização de um filler feito de nanopartículas (nanômeros e nanoclusters), que garantem homogeneidade e alto enchimento da matriz.

Vantagens dos nanocompósitos:

• alta estética, proporcionada por excelente polibilidade e brilho seco de longa duração;
• propriedades de resistência aceitáveis;
• baixo encolhimento.

Desvantagens:

• preço significativo;
• conhecimento insuficiente dos resultados da restauração.

Ormockers

O surgimento das cerâmicas modificadas organicamente é resultado da busca por materiais com baixa retração de polimerização e longa vida útil. A modificação da matriz permitiu aumentar a densidade do compósito, reduzir seu encolhimento (menos de 2%) e atingir a quantidade mínima de monômero residual. Em termos de outras características, os ormokers são próximos aos híbridos.

Vantagens dos Ormokers:

• baixo encolhimento;
• ausência prática de monômero residual;
• força elevada;
• boa estética.

Desvantagens:

• estética de baixo nível;
• Preço Alto;
• conhecimento insuficiente.

Requisitos para compostos

A possibilidade de preenchimento direto com compósitos odontológicos ampliou significativamente as possibilidades restauração dentária. As substâncias poliméricas modernas têm alta adesão aos dentes, o que não é inferior à conexão dos tecidos dentais entre si.

Os compósitos poliméricos são inertes e atóxicos, o que permite sua utilização sem espaçadores isolantes. Uma vantagem importante dos materiais é a capacidade de uma forma não polimerizada (viscosa) se combinar com uma polimerizada (endurecida).

As principais características das substâncias estão em constante melhoria - aumenta a tixotropia, contração de polimerização, novos tons de cores são adicionados, resistência à compressão, resistência à tração e abrasão.

No entanto, apesar de todos esses avanços no desenvolvimento, o material ideal ainda não foi criado. Para resolver com sucesso os problemas de restauração dentária, os compósitos usados ​​devem ter as seguintes propriedades.

1. Alta radiopacidade dos materiais utilizados para obturação dos dentes mastigatórios.
2. Boa adesão aos tecidos dentais, garantindo a completa estanqueidade das cavidades internas dos dentes restaurados.
3. Alta resistência à compressão e tração, resistência à abrasão. Essas propriedades são especialmente importantes para os materiais utilizados para a obturação dos dentes mastigatórios, uma vez que durante o processo de mastigação são geradas cargas muito grandes na obturação, chegando a 70 kg.
4. Facilidade e facilidade de uso. A substância deve ser facilmente introduzida na cavidade cariosa e não criar problemas durante a formação do recheio.
5. Biocompatibilidade com a cavidade oral e tecidos dentais. As substâncias não devem conter substâncias que irritem a membrana mucosa e a polpa.
6. Possibilidade de armazenamento a longo prazo sem deterioração das propriedades.
7. Ausência de efeitos sensibilizantes no médico e no paciente.
8. Máxima correspondência de cor, brilho, transparência do material polimerizado aos tecidos dentais naturais. Preservação da estabilidade da cor.
9. A proximidade das características físicas (condutividade térmica, expansão térmica, etc.) daquelas do tecido dentário.
10. Versatilidade. A capacidade de usar a mesma substância em diferentes configurações clínicas. Hoje, os mais versáteis são ormokers e compostos híbridos.
11. Disponibilidade.

Os compósitos poliméricos dentais competem com sucesso com outros compostos de preenchimento. Suas vantagens incluem alta resistência, resistência ao desgaste, boas qualidades estéticas, baixa polimerização encolhimento, versatilidade, permitindo que sejam utilizados em diversas situações clínicas, no frontal e na mastigação dentes.

Não há dúvida de que em um futuro próximo haverá novos materiais que atenderão ao máximo os requisitos de um composto “ideal”.