Поюровская. Стоматологическое материаловедение. И. Я. Стоматологическое материаловедение учебное пособие
 Скачать 3.02 Mb.
|
|
Технические требования к материалам для пломбирования корневых каналов зубов (нормы стандартов) ЛЕКЦИЯ 30 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ХИРУРГИИ ЛИЦА И ДЛЯ ЗУБНЫХ ИМПЛАНТАТОВ Классификация имплантационных материалов для хирургической стоматологии. Некоторые сведения о составе и свойствах материалов, применяемых для восстановительной хирургии лица. Общая характеристика материалов для зубных имплантатов. В настоящее время при лечении различных заболеваний и травм, для устранения дефектов костей или соединения отломков применяют имплантаты - конструкции из металлов, керамики, полимеров, способные замещать в живом организме утраченные естественные ткани и выполнять определенную функцию. В современной челюстно-лицевой хирургии и в восстановительной стоматологии можно выделить несколько направлений использования метода имплантации и различные виды имплантатов, применяемых в этих разделах медицины. На схеме 30.1 представлена классификация материалов и изделий для восстановительной хирургии лица и зубочелюстной системы. В ней объединены различные по химической природе и, главное, по назначению группы материалов: материалы, применяемые в восстановительной хирургии лица, и материалы (изделия), применяемые в качестве зубных имплантатов. Проблемы восстановительной хирургии лица у пациентов с врожденными, послеоперационными и посттравматическими дефектами тканей лица остаются актуальными в настоящее время. Такое положение требует разработок новых биоинертных и биосовместимых материалов, обладающих высокой механической прочностью, стойкостью к естественному старению и долговечностью, создания более совершенных технологий изготовления индивидуальных имплантатов для эндопротезирования, а также эктопротезов лица. Схема 30.1. Основные виды имплантатов для устранения дефектов и деформаций лица и челюстно- лицевой области и материалов для их изготовления В хирургической стоматологии для исправления дефектов и деформаций челюстно-лицевой области применялись многие синтетические полимерные материалы: акрилаты, поливинилхлорид и сополимеры винилхлорида, полиэтилен и сополимеры этилена с полиизобутиленом, тефлон. Хорошо зарекомендовали себя материалы на основе силоксановых каучуков - силиконы, отвечающие требованиям, которые предъявляются к идеальному аллопластическому материалу в восстановительной хирургии лица. В таком материале не должно происходить никаких физических изменений под влиянием окружающих живых тканей. Он не должен вызывать воспалительных реакций на инородное тело. Не должен быть канцерогенным, вызывать аллергические реакции. Должен противостоять возможным механическим нагрузкам, выдерживать стерилизацию, быть технологичным, чтобы легко было изготавливать имплантаты нужной формы. В настоящее время имплантаты для челюстно-лицевой хирургии изготавливают из материала на основе высоковязкого полидиметилсилоксанового (силиконового) каучука, молекулы которого имеют винильные концевые группы. Материалы содержат наполнитель - оксид кремния с частицами коллоидного размера, аэросил, инициатор вулканизации, чаще пероксид дихлорбензоила и добавки. Для получения из силиконового каучука вулканизата или резины существуют различные способы вулканизации: • при комнатной температуре - холодная вулканизация; • вулканизация при повышенной температуре - горячая вулканизация; • вулканизация под действием радиационного излучения - радиационная вулканизация. Применение радиационной вулканизации позволило получить более качественные силиконовые имплантаты, так как в их составе отсутствовали органические перекиси и не требовался длительный высокотемпературный прогрев (термостатирование при температуре 200 °С) для удаления остатков перекиси. Но широкого распространения этот метод вулканизации не получил из-за серьезных технологических и организационных трудностей. Для устранения дефектов мягких тканей были разработаны композиции силиконовых материалов холодной вулканизации. Они напоминают составы, применяемые для снятия оттисков, но содержат мало (или совсем не содержат) наполнителей, обладают очень высокой текучестью, что позволяет вводить их инъекционным методом. Большей биоинертностью обладают композиции, отверждающиеся по реакции полиприсоединения (аддитивные) с применением платинового комплекса в качестве катализатора. Важное практическое значение имеет создание и внедрение в медицинскую практику новых методик эктопротезирования, использующих также силоксановые эластомеры для изготовления протезов, которые можно фиксировать с помощью специальных медицинских клеев или на предварительно установленные имплантаты. Такие методики позволяют провести ортопедическое лечение пациентов с дефектами и деформациями средней зоны лица, когда хирургическое вмешательство нецелесообразно или невозможно. Стоматологическая имплантология в настоящее время является одним из наиболее развивающихся направлений восстановительной стоматологии. В этом разделе изучаются вопросы устранения дефектов зубочелюстной системы с помощью имплантатов - накостных и внутрикостных конструкций из различных биосовместимых материалов (рис. 30.1). Рис. 30.1. Варианты конструкций зубных имплантатов* Применение имплантатов как метода лечения пациентов в стоматологии стало расширяться в последнее десятилетие. Было установлено, что зубные имплантаты можно успешно применять в качестве частичной или полной опоры для протезов в течение длительного времени. Применение зубных имплантатов основано на биомеханизме остеоинтеграции. Этим термином обозначено явление, которое создает непосредственную структурную и функциональную связь между упорядоченной живой костью (или костной тканью) и поверхностью воспринимающего нагрузку имплантата. В успешно функционирую- * Модифицированный рисунок. DENTAL MATERIALS: Properties and Selection. Ed. William J. O'Brien, Quintessence Publ.Co., Inc.2002, с. 296. щем имплантате проходит процесс остеогенеза на поверхности раздела «имплантат-костная ткань», и, таким образом, достигается клиническая стабильность (неподвижность) имплантата. Существует множество взаимосвязанных клинических, биологических, конструктивных и материаловедческих факторов, которые влияют на реакцию тканей полости рта на имплантат и успешную его остеоинтеграцию. В зависимости от методики хирургического вмешательства, поверхностной химии имплантата и его подвижности может меняться толщина зон мягкой соединительной ткани и неструктурированной костной ткани. Чем толще последние слои, тем хуже степень остеоинтеграции и больше вероятность возникновения подвижности и потери имплантата. Плотность прилегания имплантата к окружающей костной ткани, или полноценность остеоинтеграции, зависит от природы материала для имплантата, механических, химических, биологических и местных факторов, которые подвержены изменениям в зависимости от времени имплантации in vivo. Материал имплантата может подвергаться коррозии и/или износу, приводящему к образованию микронных и субмикронных загрязнений, которые, в свою очередь, могут вызывать местные и общие реакции организма. Металлы более подвержены электрохимическому разрушению по сравнению с керамикой. Благодаря инертной оксидной пленке на поверхности титановых имплантатов этот металл дает хорошие результаты при имплантации. В случае применения имплантатов из чистого титана было замечено образование слоя кальцинированных тканей непосредственно на поверхности имплантата толщиной несколько сотен А (ангстрем). К механически свойствам материалов, которые особенно важны для зубных имплантатов, можно отнести жесткость, предел текучести и предел прочности. Жесткость или модуль упругости должны быть таковыми, чтобы имплантат был способен передавать напряжения от функциональных нагрузок соседним с ним тканям и поддерживать жизнеспособность окружающих тканей длительное время. Можно выделить два основных класса материалов - металлы и керамику, которые применяются в качестве зубных имплантатов (схема 30.1). Металлические имплантаты обычно изготавливают из чистого титана или титанового сплава Ti-6Al-4V, хотя известно и применение сплавов на основе кобальта. И титан, и указанный титановый сплав обладают пре- красной коррозионной стойкостью в широком диапазоне рН. Их химическая инертность способствует остеоинтеграции. Сплав титана с алюминием и ванадием имеет более высокую прочность (на 60% выше), чем чистый титан, но он более дорогой. Создание шероховатой поверхности за счет специальной обработки или нанесения покрытий улучшает условия для остеоинтеграции, но приводит к снижению прочности имплантата по сравнению с имплантатом, имеющим гладкую поверхность. Керамика - химически стабильный материал, вероятность возникновения отрицательных реакций на керамику меньше, чем на металл, который имеет приемлемую инертность только благодаря оксидным пленкам на поверхности. Два типа керамики представляют интерес в качестве инертного имплантационного материала - углеродная и алюмоксидная. В последнее время керамику стали подразделять на биоактивную и биодеградируемую. В то время как инертная керамика вызывает минимальную реакцию тканей, биоактивная частично растворима, способна к ионному обмену и образованию непосредственной связи между имплантатом и костью. Биорезорбируемая (или биодеградируемая) керамика имеет более высокую степень растворимости, чем биоактивная. Постепенно разрушаясь, она включается в окружающие ткани и служит для наращивания или роста костной ткани. Биоактивная керамика часто наносится в качестве активного слоя на металл. Именно такие слои удается создать с помощью так называемых биоактивных стекол, стеклокерамики и кальцийфосфатной керамики. Наиболее была изучена апатитная керамика, к которой относится гидроксилапатитная, подобная минеральной фазе кости и зубов. Такой тип керамики позволял за счет сродства материалов имплантата и натуральных тканей получить лучшее соединение между ними и, прежде всего, с костной тканью. Качество активного слоя на металлическом имплантате зависит от размера и формы частиц порошкообразного слоя; размера, формы и характера распределения пор в покрытии; суммарной площади поверхности, наличия различных фаз, присутствия кристаллических структур и их размера; плотности, толщины, твердости и шероховатости покрытия. Технология литья и механической обработки металлических имплантатов, нанесение на их поверхности керамики или специальных металлических покрытий, так же как и процессы очистки поверхности и стерилизации имплантатов, существенно влияют на микроструктуру, химию поверхности и свойства имплантата. ВОПРОСЫ К ЛЕКЦИОННОМУ КУРСУ «СТОМАТОЛОГИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ» Стоматологическое материаловедение как прикладная наука о материалах стоматологического назначения 1. Дайте определение стоматологического материаловедения как прикладной науки. Почему стоматологическое материаловедение выделено в отдельную область знаний? 2. Что такое «идеальный стоматологический материал»? 3. Существует ли универсальный «идеальный» стоматологический материал? Поясните свой ответ. 4. Как классифицируют стоматологические материалы? Назовите классификации и поясните, на каком принципе они основаны. 5. Расскажите об основной классификации стоматологических материалов. Какой принцип положен в основу этой классификации? 6. Расскажите о классификации стоматологических материалов по химической природе. Почему в стоматологии применяются материалы различной химической природы? Физико-механические свойства стоматологических восстановительных материалов, сравнение свойств восстановительных материалов с физико-механическими свойствами восстанавливаемых натуральных тканей зубочелюстной системы 7. Какие свойства материалов определяют возможность их применения в различных областях стоматологии? 8. Какие показатели характеризуют физико-химические свойства стоматологических материалов? 9. Какие показатели характеризуют физико-механические свойства стоматологических материалов? 10. Что такое концентрация напряжения и концентратор напряжения? Опишите взаимосвязь между формой концентратора напряжения и величиной напряжения вокруг него. 11. Сравните в общем виде стоматологические материалы различной химической природы, металлы, керамику и полимеры по их физико-механическим свойствам. 12. Что такое теоретическая прочность? Почему на практике невозможно создать материалы (изделия), обладающие прочностью, количественно равной теоретической? 13. Почему необходимо проведение доклинических (технических и биологических) испытаний, а невозможно ограничиться только клиническими испытаниями (наблюдениями)? 14. На какие типы можно разделить стоматологические материалы, исходя из их способности воспринимать механические нагрузки? Эстетические свойства восстановительных материалов 15. Какие показатели характеризуют эстетические свойства стоматологических материалов? 16. Сравните в общем виде стоматологические материалы различной химической природы, металлы, керамику и полимеры по их эстетическим свойствам. 17. Какие факторы влияют на восприятие цвета восстановительного материала? 18. С какими оптическими свойствами связаны блеск поверхности, степень прозрачности и флуоресценция восстановительного материала? 19. Что такое эталонные расцветки стоматологических восстановительных материалов? 20. Какие еще характеристики внешнего вида, кроме цвета, следует воссоздавать при восстановлении зубов для достижения хорошего эстетического результата? 21. Какие системы и аппараты для объективного измерения цвета вы можете назвать? 22. Как определяется полупрозрачность восстановительного материала? Сравните полупрозрачность дентина и эмали натурального зуба. Явление адгезии и его значение в восстановительной стоматологии 23. Что такое адгезия? Какое значение это явление имеет в восстановительной стоматологии? 24. Что такой адгезив и субстрат? Приведите примеры из области стоматологии. 25. Расскажите о механизмах адгезионного взаимодействия и типах адгезионных связей. 26. Что такое контактный угол смачивания? Какое значение имеет эта характеристика для адгезионного соединения? 27. Какое влияние оказывает усадка адгезива при его отверждении на прочность адгезионного соединения? 28. Что такое адгезионные и когезионные силы? 29. Перечислите и охарактеризуйте типы адгезионных связей. 30. Приведите примеры применения в стоматологии следующих типов адгезионных связей: механической, диффузионной, специфической химической. 31. Какие свойства материалов и условия их применения оказывают влияние на качество адгезионного соединения, применяемого в стоматологии? 32. Какие методы существуют для определения прочности адгезионных соединений, применяемых в стоматологии? Биологическая оценка стоматологических материалов 33. Что такое биосовместимость и биоинертность? Сравните эти понятия, дайте пояснения. 34. Перечислите основные требования к биосовместимому и биоинертному материалу. 35. Приведите примеры биосовместимых и биоинертных стоматологических материалов. 36. Расскажите о категориях, разделяющих стоматологические материалы по длительности контакта материала с организмом. 37. Расскажите о категориях, разделяющих стоматологические материалы по характеру контакта с тканями организма (полости рта). 38. Расскажите об основных видах или уровнях испытаний стоматологических материалов на биосовместимость. Другими словами, какие уровни должна включать программа токсикологических испытаний стоматологических материалов. 39. Что означают виды испытаний стоматологических материалов in vitro и in vivo? 40. В чем заключаются санитарно-химические испытания стоматологических материалов? 41. Почему при проведении оценки биосовместимости стоматологических материалов помимо испытаний в эксперименте на животных рекомендуется проводить санитарно- химические испытания? Критерии качества стоматологических материалов. Системы национальных и международных стандартов 42. Перечислите группы требований, которым должны отвечать материалы стоматологического назначения. 43. В чем заключаются технические испытания стоматологических материалов? 44. Расскажите о системах международных и национальных стандартов. Расшифруйте сокращения ИСО (МС), ГОСТ Р, АДА. 45. Перечислите критерии оценки качества стоматологических материалов;методы испытаний;основные нормативные документы, российские и международные. Что такое нормы для показателей свойств стоматологических материалов? Приведите примеры. Классификация и общая характеристика основных (конструкционных) восстановительных материалов для ортопедической стоматологии 46. Дайте общую характеристику основных и вспомогательных материалов, применяемых в ортопедической стоматологии. В чем принципиальное различие между материалами этих двух классов? 47. Какие материалы относятся к основным конструкционным материалам для ортопедической стоматологии? 48. Материалы какой химической природы применяются в качестве основных конструкционных материалов в ортопедической стоматологии? Дайте краткую характеристику каждого из видов этих материалов, подчеркнув их преимущества и недостатки. 49. Какие основные требования предъявляются к основным восстановительным материалам для ортопедической стоматологии? 50. Что такое комбинированные материалы? Почему возникла необходимость в таких материалах для восстановительной стоматологии? 51. Какими основными свойствами должны обладать материалы для восстановления зубов? 52. Расскажите об основных восстановительных (конструкционных) материалах, применяемых в ортопедической стоматологии при частичной и полной потере зубов. Металлы и сплавы для восстановительной стоматологии 53. Какой особенностью строения обусловлены такие свойства металлов, как тепло- и электропроводность? 54. Что такое анизотропия? Для какого строения веществ, кристаллического или аморфного, характерно это свойство? 55. В чем заключается процесс коррозии металлов? Почему это явление важно для металлов стоматологического назначения? 56. Какие свойства металлов являются недостатками для их применения в качестве основных восстановительных материалов в стоматологии? 57. Металлы имеют длинную историю применения в стоматологии в качестве восстановительных материалов. Какие свойства металлов ограничивают их применения в стоматологической практике, и какие свойства этих восстановительных материалов позволяют сказать, что они будут широко применяться и в будущем? 58. Что означают линии ликвидуса и солидуса в сплавах? 59. Какие сплавы применяются в стоматологии? 60. Что такое прецизионные сплавы? 61. Расскажите об основных технологических процессах для изготовления протезов из металлов и сплавов. 62. Что такое литье сплавов по выплавляемым моделям? Дайте общее представление и укажите значение этой технологии для изготовления металлических конструкций зубных протезов. 63. Чем плавление чистого металла отличается от плавления сплава? 64. Какие металлы и сплавы относят к благородным? 65. Для чего проводят предварительную термообработку металлических сплавов для металлокерамических протезов перед нанесением фарфоровых масс? 66. Какие меры следует принимать для предотвращения химической коррозии, электрохимической коррозии металлов? |