Kompositmaterial inom tandvården: kemiskt, lätt, flytande, mikrofyllt

Dentala kompositer är polymera flerfaskompositioner med olika viskositeter som används för behandling och restaurering av tänder.

De inkluderar en organisk matris, ett oorganiskt fyllmedel (det måste vara minst 50 viktprocent) och silan (kiselhydrid, som fungerar som ett bindemedel mellan fyllmedlet och matrisen).

Matrisen är grunden sammansatt, dess skelett, som rymmer alla andra komponenter. Det bestämmer huvudegenskaperna - biokompatibilitet, vidhäftningsegenskaper, plasticitet. Påverkar färgstabilitet, styrka, polymerisationskrympning.

Matrisen är baserad på polymerhartser - dekandiolmetakrylat, bisfenolglycidylmetakrylat, urentandimetylmetakrylat och andra. För att ge de nödvändiga egenskaperna införs tillsatser i hartset.

1. Polymerisationshämmare. De ökar arbetstiden, ökar hållbarheten.
2. Katalysatorer. Polymerisationsprocessen startas. Co-katalysatorer ger kemisk härdning. Fotoinitiatorer är ansvariga för polymerisationen av ljushärdbara formuleringar.
3. UVL-absorbenter (UV-stabilisatorer). Förhindrar missfärgning orsakad av solljus.

Fyllmedlet finns i ämnet i form av partiklar, jämnt fördelat i hartset. Deras typ, storlek och form avgör vattenabsorption, radiopacitet, styrka, krympning och nötningsbeständighet.

Fyllmedlet är tillverkat av följande material:

• glas;
• kiseldioxid;
• polymeriserad krossad;
• titan och zirkoniumsilikat;
• kvarts;
• tunga salter;
• vissa metalloxider.

Silan är en bifunktionell substans som ger en bindning mellan en organisk matris och ett oorganiskt fyllmedel. Dess närvaro är en egenskap hos dentala ämnen som skiljer dem från plast.

Klassificering av kompositer

Klassificeringens komplexitet och förgrening dentala material på grund av ett brett sortiment, ständig uppdatering, en mängd olika typer och former av dess komponenter.

Klassificeringen tar hänsyn till:

• kemisk sammansättning;
• storleken på fyllmedelsfraktionen;
• partikelsammansättning;
• fyllnadsgrad;
• härdningsmetod;
• konsistens;
• utnämning.

Kemisk sammansättning

Beroende på den kemiska sammansättningen av matrisen är kompositer indelade i:

• traditionell;
• ormokers.

Det senare står för "organiskt modifierad keramik". Det är en ny typ av dentalformulering som har utvecklats från förbättringar och modifieringar till traditionella matriser.

Ormockers har ökad biologisk kompatibilitet (mängden fria monomerer i dem reduceras till minimum), låg krympning (1,9%), starkare bindning med fyllmedlet och hög fysisk och mekanisk egenskaper.

Fyllmedelspartikelstorlekar

Denna parameter påverkar så viktiga egenskaper som slitstyrka och polerbarhet. Ju mindre fyllmedelskorn, desto högre slitstyrka och desto längre håller den torra glansen.

Stora fraktioner (mer än 0,1 mikron) erhålls från metallsalter - aluminium, barium, litium, strontium, titan samt glas och kvarts. Nanofyllaren är gjord av kiseldioxid. Om materialet innehåller fyllmedel med olika kornstorlekar anges medelvärdet i beskrivningen för det.

Det finns följande typer av ämnen beroende på storleken på fyllmedelspartiklarna.

• mikrofylld - kornstorlekar varierar i intervallet 0,04-0,4 mikron;
• minifylld - 1-5 mikron;
• makrofylld - 8 mikron och mer;
• mikrohybrid - det finns 2 typer av fyllmedel - med partikelstorlekar på 1-5 mikron och 0,04-0,1 mikron;
• makrohybrid - 8-12 mikron och 0,04-0,1 mikron;
• hybrid maximalt fyllda (helt utförda) kompositioner - 0,01-0,1 mikron, 1-5 mikron, 8-5 mikron, 1-5 mikron;
• nanofylld (nanokluster) - upp till 100 nm;
• nanohybrid - en blandning av storlekar 0,004-3 mikron.

Partikelsammansättning

Det har visat sig att den samtidiga användningen av grova och fina fyllmedelspartiklar förbättrar nötningsbeständighet, styrka och kantpassning. Det för också värdet av dess termiska expansion närmare de värden som tandvävnaderna har.

Genom typen av kombination av partikelstorlekar särskiljs följande:

1. Homogen (mikrofylld, makrofylld, minifylld).
2. Heterogen (mikro- och makrohybrid, nanohybrid, maximalt fylld).
3. Helt genomförd (inkluderar partiklar av olika storlekar - mikro, makro, mini). Fyllnadsgraden av dessa material är 80-90%, krympningen är 1,7-2,0%.

Fyllnadsgrad

Kompositer för tandvård kännetecknas av fyllning - vikten eller volyminnehållet av fyllmedlet i matrisen, uttryckt i procent. Fyllnadsgraden bestämmer många egenskaper - krympning, radiopacitet, optiska egenskaper, styrka. Ju högre fyllighet, desto starkare ämne, desto lägre krympning, desto bättre radiopacitet. Beroende på graden av fyllighet delas ämnen in i:

• mycket fylld - över 70 viktprocent;
• medium fylld - 65-75%;
• svagt fylld - mindre än 65%.

Metod för härdning

Processen för polymerisation (härdning) av matrisen består i omvandlingen av föreningar med låg molekylvikt (monomerer) till föreningar med hög molekylvikt (polymerer). Reaktionen sker på grund av att fria radikaler bildas när polymerisationsinitiatorn aktiveras.

Under härdningen krymper kompositen i volym, dess densitet ökar, vilket leder till en krympning på 2-6%. Volymminskningen beror på minskningen av avståndet mellan monomererna. Härdningsreaktionen utlöses av en speciell substans - en initiator, enligt vilken typ av aktivering alla dentala ämnen är uppdelade i:

• ljus;
• kemisk;
• dubbelhärdning.

För polymerisation av ljushärdande material används kamferkinon, lucerin, fenylpropandion. I kemiskt härdande ämnen används bensenperoxid och aminer.

Typen av ljushärdande initiator bestämmer ljuskällan. Speciellt material som innehåller lucerin polymeriseras dåligt av plasma- och diodlampor. Moderna ämnen innehåller flera initiatorer, vilket gör det möjligt att använda olika ljuskällor för polymerisation.

Konsistens

Tillsammans med degiga blandningar används också flytbara. För deras tillverkning används modifierade matriser med högflödeshartser.

Beroende på graden av densitet särskiljs de:

• normal viskositet;
• vätska (uppdelad i låg, medel och hög vätska);
• packbar eller kondenserbar (hög densitet).

Utnämning

På grund av det faktum att de främre och bakre tänderna upplever olika belastningar, kan de ämnen som används för deras restaurering skilja sig avsevärt i deras egenskaper. Beroende på syftet är kompositer indelade i kompositioner:

• för behandling av laterala (tuggande) tänder;
• för restaurering av främre tänder;
• mångsidiga material som används för att återställa både främre och bakre tänder.

Egenskaper hos kompositer

Kompositerna har ett antal tekniska och driftsmässiga egenskaper som fastställts av tillverkaren. Det är omöjligt att ändra dem, så det enda sättet att hitta rätt material är att vara välinformerad om parametrarna för en viss komposition.

De viktigaste egenskaperna hos dentala ämnen:

1. Tryck-/draghållfasthet. Det varierar beroende på fyllighet och konsistens. För de mest hållbara packbara kompositionerna når den 450 MPa, för flytande kompositioner minskar den till 220 MPa.
2. Slitstyrka. Följande mönster observeras: ju finare fyllmedelskorn, desto högre slitstyrka.
3. Optiska egenskaper (opacitet, opalescens, etc.). Opacitet är förmågan att fånga synligt ljus, det vill säga opacitet, opacitet hos materialet.
4. Radiopacity. Bestäms av typen och mängden fyllmedel. Uttryckt i procent av referensvärdet - radiopaciteten för en 1 mm tjock aluminiumplatta. Till exempel är emaljens radiopacitet 230%, dentin är 150%. I allmänhet sträcker sig denna parameter från 130 % för flytbar till 350 % för dentin nanokompositer. Hög radiopacitet gör materialet väl synligt på röntgenbilder, ökar den diagnostiska noggrannheten.
5. Polymerisationskrympning. Minsta möjliga krympning är 1,6 %, den högsta är 5,5 %. De flesta av ämnena har en krympning på 2-3%. Dess värde beror främst på fylligheten. För flytande formuleringar är det i genomsnitt 3,5–5 %, för ormokers och packbara formuleringar - 1,7–2 %.
6. Tixotropi - en förändring i viskositeten under en mekanisk belastning, en ökning av fluiditeten när en belastning appliceras och en ökning av viskositeten i vila.
7. Termisk expansion. Helst bör det vara lika med den termiska expansionen av tandvävnaden.
8. Elasticitet. Det kännetecknar ett materials motståndskraft mot kompression och spänning under elastisk deformation. Alla kompositämnen är mer elastiska än hårda tandvävnader. Flytbara och mikrofila kompositioner har en lägre elasticitetsmodul.
9. Biokompatibilitet. Beror huvudsakligen på volymen resterande (opolymeriserad) monomer. Dess nivå regleras av internationella standarder (ISO). Det är omöjligt att uppnå 100 % polymerisation. Ljushärdande produkter har en lägre restvolym av monomer än kemiskt härdade. Efter korrekt polymerisation är alla moderna formuleringar giftfria.
10. Arbetsegenskaper. De är sammansatta av ett antal faktorer - hastighet och bekvämlighet att arbeta med kompositer, effektivitet, mångsidighet. Bekvämligheten i arbetet beror i sin tur på viskositeten, typen av förpackning och andra egenskaper som påverkar hur lätt det är att föra in i tandens hålrum, dess fördelning där och modellering.
11. Estetik. Det bestäms av polerbarheten, varaktigheten av kvarhållandet av torr glans, antalet färgnyanser. De mest estetiska är gyomerer och nanokompositermed mer än 40 färgnyanser. Tack vare detta är det möjligt att imitera tandens färgnyans och dess emalj så exakt som möjligt.

Kemiska härdningsmaterial

Kompositer med kemisk polymerisation representeras huvudsakligen av hybrid- och mikrofyllda kompositioner. Släppform - "vätska / pulver" eller "klistra in / klistra in".

Fördelar med kemiskt härdade formuleringar:

• mjukflytande låg krympning;
• bra utseende;
• kort tid som krävs för restaurering.

Nackdelar:

• behovet av noggrann dosering;
• begränsad tid för arbete;
• låg polerbarhet och färgbeständighet i jämförelse med ljushärdad;
• minskad bekvämlighet för arbetet;
• relativt stor mängd oreagerad monomer.

Det kemiskt härdande limsystemet är utformat för att binda materialet till tandens emalj snarare än till dentinet. För att anpassa sig till det senare används antingen en isoleringsdyna eller ett universellt emalj-dentinlimsystem.

Ljushärdande material

Ljushärdade kompositer finns som enkomponentpasta eller som flytbar substans. Initiatorn för polymerisation är en ljusabsorberande komponent, oftast kamferkinon. När det bestrålas med ljus bildas fria radikaler, på grund av vilka polymerisation sker.

Fördelar:

• blandning och säkerställande av blandningens homogenitet krävs inte;
• restaureringen kan modelleras före polymerisation;
• hög estetik och färgbeständighet (på grund av frånvaron av härdande tillsatser).

Den största nackdelen med ljushärdande blandningar är inhomogeniteten i polymerisationsgraden och -djupet, vilket beror på transparensen och färgnyansen, såväl som ljuskällans kraft.

För att förbättra kvaliteten på polymerisationen, minska krympning och spänningar används skikt för skikt applicering.

Ljushärdbara ämnen är vanligtvis oförenliga med kemiskt härdbara ämnen.

Makrofylld

Dentalkompositernas historia började med makrofyllda blandningar. Därför är det ganska naturligt att de i vissa avseenden är underlägsna sina anhängare. Men de har också fördelar:

• hög styrka;
• tillfredsställande radiopacitet;
• goda optiska egenskaper.

Men det finns fortfarande fler nackdelar:

• dålig polerbarhet, brist på torr glans;
• stor grovhet på fyllningsytan;
• plackbildning;
• låg färgbeständighet.

Allt detta leder till en minskning av restaureringens estetik och ett relativt snabbt slitage av matrisen, från vilken individuella partiklar exfolieras och lämnar kratrar efter sig. Accelererat slitage av fyllningen orsakar en förändring i ocklusalplanet och förskjutning (migration) av tänderna.

Mikrofylld

Mikrofyllda kompositer utvecklades för nästan 50 år sedan. För sin tid representerade de ett verkligt genombrott inom restaureringsteknik, eftersom de säkerställde utmärkt polerbarhet och hög estetik för restaureringen.

Inledningsvis hade de mikrofyllda ämnena en partikelstorlek på cirka 1 mikron. Den är för närvarande bara 0,04 mikron. Mikrofila kompositioner används främst för restaurering av främre dentala enheter och tillverkning av direkta faner.

Fördelar:

• hög färgbeständighet, polerbarhet och slitstyrka;
• långvarig glansig yta;
• bra estetik.

Nackdelar:

• relativt låg hållfasthet;
• betydande polymerisationskrympning och termisk expansion.

Flytande material

Flytande används främst för att fylla små karieshåligheter, samt där högkvalitativ marginalvidhäftning och kompensering av polymerisationskrympning krävs.

Fördelar med flytbara kompositer:

• liten elasticitetsmodul;
• enkel användning;
• god polerbarhet och estetik.

Nackdelar:

• otillräcklig styrka;
• betydande krympning:
• låg radiopacitet.

Hybrid

Hybridformuleringar är de mest använda idag dentalt material. Till stor del på grund av dess mångsidighet. Begränsningen i användningen finns endast för kariösa kaviteter, till vilka det är svårt att komma åt, och därför krävs ett ämne med en annan konsistens.

Fördelar:

• mångsidighet;
• bekvämligheten med användningen;
• hög styrka;
• ökad estetik;
• tillräcklig radiopacitet.

Nackdelar:

• genomsnittlig eller över genomsnittlig krympning;
• signifikant elasticitetsmodul;
• inte alltid överkomligt pris.

Nanokompositer

Nanoklusterkompositioner anses vara den mest lovande gruppen av återställande material. Deras funktion är användningen av ett fyllmedel tillverkat av nanopartiklar (nanomerer och nanokluster), som säkerställer homogenitet och hög fyllning av matrisen.

Fördelar med nanokompositer:

• hög estetik, tillhandahållen av utmärkt polerbarhet och långvarig torr glans;
• acceptabla hållfasthetsegenskaper;
• låg krympning.

Nackdelar:

• betydande pris;
• otillräcklig kunskap om resultatet av restaureringen.

Ormockers

Uppkomsten av organiskt modifierad keramik är ett resultat av sökandet efter material med låg polymerisationskrympning och lång livslängd. Modifieringen av matrisen gjorde det möjligt att öka kompositens densitet, minska dess krympning (mindre än 2%) och uppnå den minsta mängden kvarvarande monomer. När det gäller andra egenskaper är ormokers nära hybrider.

Fördelar med Ormokers:

• låg krympning;
• praktisk frånvaro av kvarvarande monomer;
• hög styrka;
• bra estetik.

Nackdelar:

• estetik på låg nivå;
• högt pris;
• otillräcklig kunskap.

Krav på kompositer

Möjligheten till direktfyllning med dentala kompositer har avsevärt utökat möjligheterna tandrestaurering. Moderna polymerämnen har hög vidhäftning till tänderna, vilket inte är sämre än anslutningen av tandvävnader med varandra.

Polymerkompositer är inerta och giftfria, vilket gör att de kan användas utan isolerande distanser. En viktig fördel med material är förmågan hos en icke-polymeriserad (viskös) form att kombineras med en polymeriserad (härdad).

Huvudegenskaperna hos ämnen förbättras ständigt - tixotropin ökar, polymerisationskrympning, nya färgnyanser tillkommer, tryckhållfasthet, draghållfasthet och abrasion.

Men trots alla dessa framsteg i utvecklingen har det ideala materialet ännu inte skapats. För att framgångsrikt lösa problemen med dental restaurering måste de använda kompositerna ha följande egenskaper.

1. Hög radiopacitet hos material som används för att fylla tuggtänderna.
2. God vidhäftning till tandvävnader, vilket säkerställer fullständig täthet av de inre håligheterna i de återställda tänderna.
3. Hög tryck- och draghållfasthet, nötningsbeständighet. Dessa egenskaper är särskilt viktiga för de material som används för att fylla tuggtänderna, eftersom under tuggprocessen skapas mycket stora belastningar på fyllningen, som når 70 kg.
4. Lätthet och användarvänlighet. Ämnet bör lätt föras in i karieshålan och inte skapa problem under bildandet av fyllningen.
5. Biokompatibilitet med munhålan och tandvävnader. Ämnena får inte innehålla ämnen som irriterar slemhinnor och pulpa.
6. Möjlighet till långtidslagring utan försämring av egenskaper.
7. Brist på sensibiliserande effekter på läkare och patient.
8. Maximal överensstämmelse mellan färg, glans, transparens av det polymeriserade materialet till naturliga tandvävnader. Bevarande av färgstabilitet.
9. Närheten av fysiska egenskaper (värmeledningsförmåga, termisk expansion, etc.) till tandvävnadens.
10. Mångsidighet. Möjligheten att använda samma substans i olika kliniska miljöer. Idag är de mest mångsidiga ormokers och hybridkompositer.
11. Tillgänglighet.

Dentala polymerkompositer konkurrerar framgångsrikt med andra fyllmedel. Deras fördelar inkluderar hög hållfasthet, slitstyrka, goda estetiska egenskaper, låg polymerisation krympning, mångsidighet, vilket gör att de kan användas i olika kliniska situationer, på fronten och vid tuggning tänder.

Det råder ingen tvekan om att det inom en snar framtid kommer att finnas nya material som kommer att uppfylla kraven på en "ideal" komposit i maximal utsträckning.