Materiale compozite în stomatologie: chimice, ușoare, fluide, microumplute

Compozitele dentare sunt compoziții polimerice multifazice de diferite vâscozități utilizate pentru tratamentul și restaurarea dinților.

Acestea includ o matrice organică, o umplutură anorganică (trebuie să fie de cel puțin 50% în greutate) și silan (hidrură de siliciu, care acționează ca un liant între umplutură și matrice).

Matricea este fundația compozit, scheletul său, care adăpostește toate celelalte componente. Determină principalele proprietăți - biocompatibilitate, caracteristici adezive, plasticitate. Afectează stabilitatea culorii, rezistența, contracția prin polimerizare.

Matricea se bazează pe rășini polimerice - metacrilat de decandiol, metacrilat de bisfenol glicidil, metacrilat de urentandimetil și altele. Pentru a conferi proprietățile necesare, în rășină se introduc aditivi.

1. Inhibitori de polimerizare. Măresc timpul de lucru, măresc durata de valabilitate.
2. Catalizatori. Se începe procesul de polimerizare. Co-catalizatorii asigură întărirea chimică. Fotoinițiatorii sunt responsabili pentru polimerizarea formulărilor fotopolimerizabile.
instagram viewer
3. absorbanți UVL (stabilizatori UV). Previne decolorarea cauzată de lumina soarelui.

Umplutura este prezentă în substanță sub formă de particule, distribuite uniform în rășină. Tipul, dimensiunea și forma lor determină absorbția de apă, radiopacitatea, rezistența, contracția și rezistența la abraziune.

Umplutura este realizată din următoarele materiale:

• sticlă;
• silice;
• zdrobit polimerizat;
• silicat de titan și zirconiu;
• cuarţ;
• săruri grele;
• unii oxizi metalici.

Silanul este o substanță bifuncțională care asigură o legătură între o matrice organică și o umplutură anorganică. Prezența sa este o caracteristică a substanțelor dentare care le deosebește de materiale plastice.

Clasificarea compozitelor

Complexitatea și ramificarea clasificării materiale dentare datorită unei game largi, a actualizării constante, a unei varietăți de tipuri și forme ale componentelor sale.

Clasificarea ia in considerare:

• compoziție chimică;
• dimensiunea fracției de umplutură;
• compoziția particulelor;
• gradul de umplere;
• metoda de întărire;
• consistenta;
• programare.

Compoziție chimică

În funcție de compoziția chimică a matricei, compozitele sunt împărțite în:

• tradiţional;
• ormokers.

Acesta din urmă înseamnă „ceramica modificată organic”. Este un nou tip de formulare dentară care a evoluat de la îmbunătățiri și modificări la matrice tradiționale.

Ormockerele au o compatibilitate biologică crescută (cantitatea de monomeri liberi din ei este redusă la minim), contracție scăzută (1,9%), legătură mai puternică cu materialul de umplutură și nivel fizic și mecanic ridicat caracteristici.

Dimensiunile particulelor de umplutură

Acest parametru afectează proprietăți importante precum rezistența la uzură și lustruirea. Cu cât boabele de umplutură sunt mai mici, cu atât este mai mare rezistența la uzură și cu atât durează mai mult luciul uscat.

Fracții mari (mai mult de 0,1 microni) sunt obținute din sărurile metalice - aluminiu, bariu, litiu, stronțiu, titan, precum și sticlă și cuarț. Nanumplutura este fabricată din dioxid de siliciu. Dacă materialul conține materiale de umplutură cu dimensiuni diferite ale granulelor, valoarea medie este indicată în descrierea acestuia.

Există următoarele tipuri de substanțe în funcție de dimensiunea particulelor de umplutură.

• microumplut - dimensiunile granulelor variază în intervalul 0,04-0,4 microni;
• miniumplut - 1-5 microni;
• umplut macro - 8 microni și mai mult;
• microhibrid - există 2 tipuri de umplutură - cu dimensiuni ale particulelor de 1-5 microni și 0,04-0,1 microni;
• macrohibrid - 8-12 microni și 0,04-0,1 microni;
• compoziții hibride maxim umplute (executate total) - 0,01-0,1 microni, 1-5 microni, 8-5 microni, 1-5 microni;
• nanofmplut (nanocluster) - până la 100 nm;
• nanohibrid - un amestec de dimensiuni 0,004-3 microni.

Compoziția particulelor

S-a descoperit că utilizarea simultană a particulelor de umplutură grosiere și fine îmbunătățește rezistența la abraziune, rezistența și potrivirea marginilor. De asemenea, aduce valoarea expansiunii sale termice mai aproape de valorile pe care le au țesuturile dentare.

După tipul de combinație a dimensiunilor particulelor, se disting următoarele:

1. Omogen (microumplut, macroumplut, miniumplut).
2. Eterogene (micro și macrohibrid, nanohibrid, umplut maxim).
3. Total executat (include particule de diferite dimensiuni - micro, macro, mini). Gradul de umplere al acestor materiale este de 80-90%, contracția este de 1,7-2,0%.

Gradul de umplere

Compozitele pentru stomatologie se caracterizează prin umplutură - greutatea sau conținutul volumetric al materialului de umplutură din matrice, exprimată în procente. Gradul de umplere determină multe proprietăți - contracție, radioopacitate, caracteristici optice, rezistență. Cu cât este mai mare plenitudinea, cu atât substanța este mai puternică, cu atât contracția este mai mică, cu atât radiopacitatea este mai bună. În funcție de gradul de plenitudine, substanțele sunt împărțite în:

• foarte umplut - peste 70% din greutate;
• umplut mediu - 65-75%;
• slab umplut - mai puțin de 65%.

Metoda de vindecare

Procesul de polimerizare (întărire) a matricei constă în transformarea compușilor cu greutate moleculară mică (monomeri) în compuși cu greutate moleculară mare (polimeri). Reacția are loc datorită radicalilor liberi formați la activarea inițiatorului de polimerizare.

În timpul întăririi, compozitul se micșorează în volum, densitatea acestuia crește, ceea ce duce la o contracție de 2-6%. Scăderea volumului se datorează scăderii distanței dintre monomeri. Reacția de întărire este declanșată de o substanță specială - un inițiator, în funcție de tipul de activare al căruia toate substanțele dentare sunt împărțite în:

• ușoară;
• chimic;
• întărire dublă.

Pentru polimerizarea materialelor fotopolimerizante se folosesc camforchinona, lucerina, fenil-propandiona. În substanțele cu întărire chimică se folosesc peroxid de benzen și amine.

Tipul de inițiator de fotopolimerizare determină sursa de lumină. În special, materialele care conțin lucerin sunt slab polimerizate de lămpile cu plasmă și cu diode. Substanțele moderne conțin mai mulți inițiatori, ceea ce face posibilă utilizarea diferitelor surse de lumină pentru polimerizare.

Consecvență

Alături de amestecurile păstoase se mai folosesc și cele fluide. Pentru fabricarea lor se folosesc matrici modificate cu rășini cu debit mare.

După gradul de densitate, se disting:

• vâscozitate normală;
• fluid (subdivizat în lichid scăzut, mediu și ridicat);
• compactabil sau condensabil (densitate mare).

Programare

Datorită faptului că dinții anteriori și posteriori suferă sarcini diferite, substanțele folosite pentru restaurarea lor pot diferi semnificativ în caracteristicile lor. În funcție de scop, compozitele sunt împărțite în compoziții:

• pentru tratamentul dinților laterali (de mestecat);
• pentru restaurarea dinților anteriori;
• materiale versatile utilizate pentru restaurarea dinților anteriori și posteriori.

Proprietățile compozitelor

Compozitele au o serie de caracteristici tehnologice și operaționale stabilite de producător. Este imposibil să le schimbi, așa că singura modalitate de a găsi materialul potrivit este să fii bine informat cu privire la parametrii unei anumite compoziții.

Principalele proprietăți ale substanțelor dentare:

1. Rezistenta la compresiune/la tractiune. Acesta variază în funcție de plenitudine și consistență. Pentru cele mai durabile compoziții ambalabile, ajunge la 450 MPa, pentru compozițiile fluide scade la 220 MPa.
2. Rezistenta la uzura. Se observă următorul model: cu cât boabele de umplutură sunt mai fine, cu atât este mai mare rezistența la uzură.
3. Proprietati optice (opacitate, opalescență etc.). Opacitatea este capacitatea de a capta lumina vizibilă, adică opacitatea, opacitatea materialului.
4. Radiopacitate. Determinat de tipul și cantitatea de umplutură. Exprimată ca procent din valoarea de referință - radiopacitatea unei plăci de aluminiu de 1 mm grosime. De exemplu, radiopacitatea smalțului este de 230%, dentina este de 150%. În general, acest parametru variază de la 130% pentru fluide până la 350% pentru dentina nanocompozite. Radiopacitatea mare face ca materialul să fie bine vizibil pe imaginile cu raze X, crește acuratețea diagnosticului.
5. Contracție prin polimerizare. Contracția minimă posibilă este de 1,6%, cea mai mare este de 5,5%. Majoritatea substanțelor au o contracție de 2-3%. Valoarea sa depinde în principal de plenitudine. Pentru formulările fluide, este în medie 3,5–5%, pentru ormoker și formulări ambalabile - 1,7–2%.
6. Tixotropie - o modificare a vâscozității sub o sarcină mecanică, o creștere a fluidității atunci când este aplicată o sarcină și o creștere a vâscozității în repaus.
7. Dilatare termică. În mod ideal, ar trebui să fie egală cu expansiunea termică a țesutului dentar.
8. Elasticitate. Caracterizează rezistența unui material la compresiune și tensiune în timpul deformării elastice. Toate substanțele compozite sunt mai elastice decât țesuturile dentare dure. Compozițiile fluide și microfile au un modul de elasticitate mai mic.
9. Biocompatibilitate. Depinde în principal de volumul monomerului rezidual (nepolimerizat). Nivelul său este reglementat de standarde internaționale (ISO). Este imposibil să se obțină o polimerizare 100%. Produsele fotopolimerizabile au un volum de monomeri rezidual mai mic decât cele polimerizate chimic. După o polimerizare adecvată, toate formulările moderne sunt non-toxice.
10. Proprietăți de lucru. Ele sunt compuse dintr-o serie de factori - viteza și comoditatea de a lucra cu compozite, eficiență, versatilitate. Comoditatea muncii, la rândul său, depinde de vâscozitate, tipul de ambalare și alte caracteristici care afectează ușurința introducerii în cavitatea dintelui, distribuția acestuia acolo și modelarea.
11. Estetică. Este determinată de lustruirea, durata de reținere a luciului uscat, numărul de nuanțe de culoare. Cele mai estetice sunt giomerii și nanocompozitecu peste 40 de nuanțe de culoare. Datorită acestui lucru, este posibil să imitați cât mai exact nuanța de culoare a dintelui și a smalțului acestuia.

Materiale de întărire chimică

Compozitele cu polimerizare chimică sunt reprezentate în principal de compoziții hibride și microumplute. Forma de eliberare - „lichid/pulbere” sau „pastă/pastă”.

Avantajele formulărilor tratate chimic:

• curgere moale contracție scăzută;
• Aspect bun;
• timp scurt necesar pentru restaurare.

Dezavantaje:

• necesitatea unei dozări precise;
• timp limitat pentru muncă;
• lustruire scăzută și rezistență a culorii în comparație cu fotopolimerizarea;
• confort redus de lucru;
• cantitate relativ mare de monomer nereacţionat.

Sistemul adeziv al substanței cu întărire chimică este proiectat pentru a lega materialul de smalțul dintelui, mai degrabă decât de dentina. Pentru a se adapta la acesta din urmă, se folosește fie un tampon izolator, fie un sistem universal de adeziv email-dentină.

Materiale fotopolimerizare

Compozitele fotopolimerizabile sunt disponibile ca pastă monocomponentă sau ca substanță fluidă. Inițiatorul polimerizării este o componentă care absoarbe lumina, cel mai adesea camforchinona. Când este iradiat cu lumină, se formează radicali liberi, datorită cărora are loc polimerizarea.

Avantaje:

• nu este necesară amestecarea și asigurarea omogenității amestecului;
• restaurarea poate fi modelată înainte de polimerizare;
• estetică ridicată și rezistență a culorii (datorită absenței aditivilor de întărire).

Principalul dezavantaj al amestecurilor de fotopolimerizare este neomogenitatea gradului și adâncimii de polimerizare, care depinde de transparența și nuanța culorii, precum și de puterea sursei de lumină.

Pentru a îmbunătăți calitatea polimerizării, a reduce contracția și tensiunile, se utilizează aplicarea strat cu strat.

Substanțele fotocurabile sunt de obicei incompatibile cu cele curabile chimic.

Macroumplut

Istoria compozitelor dentare a început cu amestecuri macro-umplute. Prin urmare, este destul de firesc ca, în anumite privințe, să fie inferiori adepților lor. Dar au si avantaje:

• putere mare;
• radiopacitate satisfăcătoare;
• proprietăți optice bune.

Dar există încă mai multe dezavantaje:

• lustruire slabă, lipsă de strălucire uscată;
• rugozitate mare a suprafeței de umplere;
• formarea plăcii;
• rezistență scăzută a culorii.

Toate acestea conduc la o scădere a esteticii restaurării și la o uzură relativ rapidă a matricei, din care particulele individuale sunt exfoliate, lăsând în urmă cratere. Uzura accelerata a plombei determina modificarea planului ocluzal si deplasarea (migrarea) dintilor.

Microumplut

Compozitele microumplute (microfile) au fost dezvoltate acum aproape 50 de ani. Pentru vremea lor, ele reprezentau o adevărată descoperire în tehnologia restaurării, deoarece asigurau o lustruire excelentă și o estetică ridicată a restaurării.

Inițial, substanțele microumplute aveau o dimensiune a particulei de aproximativ 1 micron. În prezent are doar 0,04 microni. Compozițiile microfile sunt utilizate în principal pentru restaurarea unităților dentare anterioare și fabricarea fațetelor directe.

Avantaje:

• rezistență ridicată a culorii, lustruire și rezistență la uzură;
• suprafață lucioasă de lungă durată;
• estetică bună.

Dezavantaje:

• rezistență relativ scăzută;
• contracție semnificativă prin polimerizare și dilatare termică.

Materiale fluide

Fluibile sunt utilizate în principal pentru umplerea cavităților carioase mici, precum și acolo unde este necesară aderența marginală de înaltă calitate și compensarea contracției prin polimerizare.

Beneficiile compozitelor fluide:

• modul mic de elasticitate;
• ușurință în utilizare;
• lustruire și estetică bună.

Dezavantaje:

• rezistență insuficientă;
• contracție semnificativă:
• radiopacitate scăzută.

Hibrid

Formulările hibride sunt cele mai utilizate astăzi material dentar. În mare parte datorită versatilității sale. Limitarea de utilizare există numai pentru cavitățile carioase, la care accesul este dificil și, prin urmare, este necesară o substanță cu o consistență diferită.

Avantaje:

• versatilitate;
• comoditatea de utilizare;
• putere mare;
• estetică sporită;
• radiopacitate suficientă.

Dezavantaje:

• contracție medie sau peste medie;
• modul semnificativ de elasticitate;
• nu întotdeauna preț accesibil.

Nanocompozite

Compozițiile nanocluster sunt considerate cel mai promițător grup de materiale de restaurare. Caracteristica lor este utilizarea unui material de umplutură format din nanoparticule (nanomeri și nanoclustere), care asigură omogenitatea și umplerea ridicată a matricei.

Avantajele nanocompozitelor:

• estetică ridicată, asigurată de lustruire excelentă și luciu uscat de lungă durată;
• proprietăți de rezistență acceptabile;
• contracție scăzută.

Dezavantaje:

• preț semnificativ;
• cunoașterea insuficientă a rezultatelor restaurării.

Ormockeri

Apariția ceramicii modificate organic este rezultatul căutării materialelor cu contracție redusă la polimerizare și durată lungă de viață. Modificarea matricei a făcut posibilă creșterea densității compozitului, reducerea contracției acestuia (mai puțin de 2%) și obținerea cantității minime de monomer rezidual. În ceea ce privește alte caracteristici, ormokers sunt aproape de cele hibride.

Avantajele Ormokers:

• contracție scăzută;
• absența practică a monomerului rezidual;
• putere mare;
• estetică bună.

Dezavantaje:

• estetică de nivel scăzut;
• preț mare;
• cunoștințe insuficiente.

Cerințe pentru compozite

Posibilitatea de obturație directă folosind compozite dentare a extins semnificativ posibilitățile restaurare dentară. Substanțele polimerice moderne au aderență ridicată la dinți, ceea ce nu este inferioară conexiunii țesuturilor dentare între ele.

Compozitele polimerice sunt inerte și non-toxice, ceea ce le permite să fie utilizate fără distanțiere izolatoare. Un avantaj important al materialelor este capacitatea unei forme nepolimerizate (vâscoase) de a se combina cu una polimerizată (întărită).

Principalele caracteristici ale substanțelor se îmbunătățesc constant - crește tixotropia, contracție prin polimerizare, se adaugă nuanțe noi de culoare, rezistență la compresiune, rezistență la tracțiune și abraziune.

Cu toate acestea, în ciuda tuturor acestor progrese în dezvoltare, materialul ideal nu a fost încă creat. Pentru a rezolva cu succes problemele restaurării dentare, compozitele utilizate trebuie să aibă următoarele proprietăți.

1. Radiopacitate mare a materialelor utilizate pentru umplerea dinților de mestecat.
2. Aderență bună la țesuturile dentare, asigurând etanșeitatea completă a cavităților interne ale dinților restaurați.
3. Rezistență ridicată la compresiune și tracțiune, rezistență la abraziune. Aceste proprietăți sunt deosebit de importante pentru materialele utilizate pentru umplerea dinților de mestecat, deoarece în timpul procesului de mestecat se creează sarcini foarte mari asupra obturației, ajungând la 70 kg.
4. Ușurință și ușurință în utilizare. Substanța trebuie introdusă cu ușurință în cavitatea carioasă și să nu creeze probleme în timpul formării umpluturii.
5. Biocompatibilitate cu cavitatea bucală și țesuturile dentare. Substanțele nu trebuie să conțină substanțe care irită mucoasa și pulpa.
6. Posibilitatea de depozitare pe termen lung fără deteriorarea proprietăților.
7. Lipsa efectelor sensibilizante asupra medicului si pacientului.
8. Corespondență maximă a culorii, strălucirii, transparenței materialului polimerizat cu țesuturile dentare naturale. Păstrarea stabilității culorii.
9. Apropierea caracteristicilor fizice (conductivitate termică, dilatare termică etc.) de cele ale țesutului dentar.
10. Versatilitate. Capacitatea de a utiliza aceeași substanță în diferite medii clinice. Astăzi, cele mai versatile sunt ormokerele și compozitele hibride.
11. Disponibilitate.

Compozitele polimerice dentare concurează cu succes cu alți compuși de umplutură. Avantajele lor includ rezistență ridicată, rezistență la uzură, calități estetice bune, polimerizare scăzută contracție, versatilitate, permițându-le să fie utilizate în diverse situații clinice, pe frontal și de mestecat dintii.

Nu există nicio îndoială că în viitorul apropiat vor exista materiale noi care vor îndeplini cerințele pentru un compozit „ideal” în măsura maximă.