Поюровская. Стоматологическое материаловедение. И. Я. Стоматологическое материаловедение учебное пособие
 Скачать 3.02 Mb.
|
|
И МЕТОДЫ ЕЕ ОЦЕНКИ Понятия биоматериала, биоинертности и биосовместимости. Виды воздействия биоматериала на организм. Категории стоматологических материалов как биоматериалов. Программа испытаний стоматологического материала на биосовместимость. Очевидно, каким бы прочным и привлекательным по своим эстетическим свойствам не был материал, если его применение может вызвать серьезные отрицательные реакции в организме, от применения этого материала придется отказаться. До сих пор мы рассматривали свойства стоматологических материалов без учета его взаимодействия с тканями организма пациента, которому с помощью этого материала восстанавливают зубы или зубочелюстную систему. Мы говорили просто о материалах различной химической природы и их свойствах. Однако любой стоматологический материал взаимодействует на местном и системном уровнях с организмом пациента. Следовательно, стоматологический материал - не просто материал определенной химической природы. К нему применимо понятие биологический материал или биоматериал. Биоматериал - любой инородный материал, который помещается в ткани организма на любое время для того, чтобы устранить деформации или дефекты, заместить поврежденные или утраченные в результате травм или заболеваний натуральные ткани организма. Биоматериал любого назначения должен обладать свойствами биосовместимости. Что означает этот термин? Надо сказать, что он появился относительно недавно, приблизительно в 1960-х годах. Раньше было принято говорить о биоинертном материале, т.е. материале, который инертен по отношению к окружающим его тканям, не оказывает никакого вредного воздействия на них и никак с ними не взаимодействует. Сейчас, например, от материала для восстановления коронки зуба ожидают образования прочной и постоянной связи с тканями зуба, их оздоровления и регенерации. Называть такой материал инертным неверно. Поэтому стали использовать термины биоприемлемый, биосовместимый материал. На схеме 5.1 приведены основные требования к биоинертным и биосовместимым материалам стоматологического назначения. Схема 5.1. Основные требования к биоинертному и биосовместимому материалам При оценке биосовместимости материалы различают по типам их воздействия на организм: • общее - токсическое, аллергическое, психологическое; • местное - механическое, токсическое местное, температурное (изменения в температурном восприятии). Для того чтобы определить, является ли материал, предназначенный для применения в стоматологии, биосовместимым, до его клинического применения проводят испытания, которые позволяют оценить его биологическое действие согласно стандартам ГОСТ Р ИСО 10993. Их называют испытаниями на соответствие материала нормам и требованиям биосовместимости или токсикологическими испытаниями. Программа испытаний составляется исходя из конкретного назначения материала. Для стандартизованного подхода при составлении программы все стоматологические биоматериалы поделены на категории в зависимости от вида тканей организма, с которыми должен контактировать материал, и времени контакта (схема 5.2). Схема 5.2. Категории стоматологических биоматериалов Определив, к какой категории относится стоматологический материал, предложенный для токсикологических испытаний, приступают непосредственно к составлению программы испытаний, включающей ряд методов или тестов, которые подразделяют на три основные группы или три уровня (схема 5.3). МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ ДЛЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Схема 5.3. Уровни испытаний стоматологических материалов для оценки биосовместимости Следует отметить, что токсикологические испытания, особенно на экспериментальных животных, длительные и дорогостоящие. Поэтому для предварительной оценки часто применяют еще одну группу испытаний, назовем ее группой испытаний 0 уровня. Это санитарно-химические испытания, которые широко используются в материаловедческой практике нашей страны. Испытания 0 уровня особенно полезны, когда в составах испытуемых стоматологических материалов содержатся химические вещества, для которых известны предельно допустимые концентрации при контакте с организмом. ЛЕКЦИЯ 6 СТОМАТОЛОГИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ Критерии качества стоматологических материалов. Порядок проведения разработки новых стоматологических материалов. Системы международных и национальных стандартов. В конечном итоге только отдаленные результаты многочисленных клинических наблюдений могут дать ответ о пригодности того или иного материала для замещения тканей зубов или элементов зубочелюстной системы. Следовательно, для получения конкретного ответа о качестве и надежности стоматологического материала необходимы долгие годы наблюдений. Поэтому к настоящему времени сложилась более реальная система доклинической оценки качества материалов, позволяющая установить возможность их применения в стоматологии. Эта система опирается на изучение свойств материалов определенного назначения, позволяющих в модельных лабораторных испытаниях предсказать поведение материала в реальных условиях клинической практики. Какие критерии применяют для оценки качества вновь разработанного стоматологического материала? Это технические, эстетические, «биологические» свойства материалов, представленные в предыдущих лекциях (схема 6.1.). Важными и определяющими возможность безопасного применения стоматологического материала в клинике являются так называемые токсикологические испытания. Они определяют комплекс свойств материала, оценивающий его биосовместимость (см. лекцию 5). Гигиенические свойства определяют способность стоматологического восстановительного материала очищаться обычными средствами для гигиенической чистки зубов и полости рта и не изменять своих свойств под действием различных средств гигиены. Схема 6.1. Основные группы свойств стоматологических материалов для доклинической оценки их качества К биологическим требованиям примыкают органолептические, согласно им восстановительный материал не должен обладать неприятным вкусом и запахом. Технические - физико-химические, физико-механические, технологические и эстетические свойства стоматологических материалов, которые определяют в лабораторных условиях на стандартных образцах. Выбор показателей качества материала зависит от его назначения и химической природы. Например, бессмысленно определять эстетические свойства амальгамы, хотя она тоже относится к классу восстановительных материалов, таких как композиты и цементы. Физические показатели, такие как коэффициент линейного теплового расширения для сплавов и фарфоровых масс, относятся и к технологическим характеристикам, связанным с процессом изготовления, и к физико-механическим, так как этот показатель влияет на адгезионную прочность соединения облицовки с каркасом несъемного зубного протеза. В России действует определенный порядок разработки стоматологических материалов до получения разрешения на их применение в клинической практике (ГОСТ Р 15013-94). Критериями для оценки полученных результатов технических испытаний стоматологических материалов служат нормы, которые установ- лены для большинства показателей свойств. Например, прочность при изгибе композитного восстановительного материала должна быть не менее 50 МПа, прочность при сжатии силикатного цемента - не менее 190 МПа, адгезионная прочность соединения композитного пломбировочного материала с твердыми тканями зуба - не менее 7 МПа. Водопоглощение полимерного материала для базисов съемных зубных протезов не должно составлять более 32 мкг/мм куб. Эти нормы, как многие другие, основаны на длительном опыте применения материалов различной химической природы в различных областях стоматологии. Они (как и методики их определения) являются основным содержанием стандартов стоматологических материалов (схема 6.2). Схема 6.2. Основное содержание стандарта для стоматологических материалов (на примере национального стандарта России - ГОСТ Р) Любой вновь разработанный материал стоматологического назначения обязательно проходит испытания на соответствие требованиям, зафиксированным в стандартах для каждого вида (класса, см. основную классификацию стоматологических материалов) стоматологического материала. В настоящее время Международная федерация стоматологов (Federation Dentaire Internationale FDI, созданная в Париже в 1900 г.) и Международная организация по стандартизации (International Organization for Standardization ISO) работают над созданием новых и совершенствованием существующих стандартов стоматологических материалов. Стандартами стоматологических материалов в ISO (ИСО) занимается технический комитет ТК 106 (год образования 1963-й). В него входят национальные комитеты по стандартизации стоматологических материалов из более 80 стран (схема 6.3). Схема 6.3. Международные и национальные организации по стандартизации стоматологических материалов Членом ИСО является и Россия, представленная техническим комитетом по стандартизации стоматологических аппаратов, приборов и материалов ТК 279 (Зубоврачебное дело). Работа по стандартизации в рамках Международной организации ИСО включает определение требований и норм показателей свойств каждого класса материалов стоматологического назначения, стандартизацию терминологии и методов испытаний. Стоматолог, который работает с материалами, отвечающими требованиям стандартов, может быть спокоен, что применяемый материал не даст существенных отрицательных результатов в процессе его клинического применения. Стандартизации стоматологических материалов уделяется много внимания в других странах. Разработкой стандартов стоматологических материалов в США начали заниматься с 1926 г. после создания первого стандарта для стоматологической амальгамы. В настоящее время стандарты АДА (ADA - Американская стоматологическая ассоциация) охватывают большинство материалов, применяемых в стоматологии. В Австралии в 1936 г. была образована Австралийская лаборатория по стандартизации стоматологических материалов. В Канаде, Японии, Франции, Греции, Германии, Венгрии, Израиле, Польше и Южной Аф- рике также созданы службы по стандартизации стоматологических изделий. В 1969 г. объединенными усилиями скандинавских стран (Дания, Финляндия, Исландия, Норвегия и Швеция) был организован Скандинавский институт стоматологических материалов (NIOM). В нем проводились испытания, сертификация и исследования материалов и оборудования, применяемых в клинической практике этих стран. В 1937 г. институт стал активно участвовать в стандартизации. Для разработки общеевропейских стандартов была организована рабочая группа 55 при Европейском комитете нормализации (CEN). Все медицинские изделия, продаваемые на рынке стран Европейского союза, должны иметь документ соответствия европейским стандартам. Для определенных изделий некоторые страны вырабатывают собственные внутренние стандарты. Например, в Швеции запрещено применять в качестве литейных стоматологических сплавов сплавы с никелем из-за проблем с его биосовместимостью, в то время как в США нет таких ограничений. Окончательным критерием качества стоматологического материала является его поведение в условиях полости рта пациента. Это может оценить только клиницист на основании своих наблюдений, анализа успешных результатов и неудач. Хорошо организованное клиническое исследование с точным соблюдением всех условий и их регистрации - основа достоверных результатов клинических наблюдений. В последнее десятилетие расширялись клинические исследования, организованные с целью установления корреляции между особенностями клинического «поведения» материала и его технических характеристик. ЛЕКЦИЯ 7 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ (КОНСТРУКЦИОННЫХ) ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ Основные виды конструкций для восстановления зубов в ортопедической стоматологии. Классификация основных восстановительных материалов в ортопедической стоматологии. Химическая природа основных восстановительных материалов и требования к ним. Согласно классификации стоматологических материалов по назначению основные восстановительные или конструкционные стоматологические материалы, применяемые для ортопедического лечения пациентов с частичной и полной потерей зубов, подразделяются на материалы для изготовления несъемных зубных протезов и материалы для съемных зубных протезов. Более детальная классификация основных восстановительных материалов для ортопедической стоматологии представлена на схеме 7.1. При поражении коронок зубов, вызванных различными причинами, их восстанавливают в клинике ортопедической стоматологии такими типами реставраций или протезов, как вкладками (накладками), винирами, полукоронками, коронками, протезами коронки зуба, укрепленными на внутриканальных штифтах. Вкладки, или накладки (inlay/onlay), стали широко использоваться в последнее время. Это связано с появлением широкого класса современных композитов, новых композиций упрочненного фарфора и ситалловых материалов. Следует отметить, что для коррекции внешнего вида коронки натурального зуба с измененным цветом или несовершенной формой используют методики наложения тонких листовых облицовок (виниров), изготовленных из композитов или керамики, которые укрепляют на наружной вестибулярной поверхности зуба (в основном переднего) с помощью неорганических или полимерных цементов. Схема 7.1. Классификация по назначению основных материалов для ортопедической стоматологии Для изготовления коронок применяют практически все классы материалов, включенных в классификацию стоматологических материалов по химической природе. Для получения долговечного, эффективного восстановления коронки зуба любым способом восстановительный материал должен обладать определенным комплексом свойств, воспроизводящим свойства твердых тканей натуральных зубов. Очевидно, этими же свойствами должны обладать искусственные зубы для съемных зубных протезов. Восстановление сильно разрушенной коронки натурального зуба иногда можно выполнить с помощью протезов, укрепленных на штифтах. Штифт, тонкий стержень, укрепляется в корневой части зуба и в прикорневой части коронки. Он должен выдерживать существенные изгибающие нагрузки, при этом его средняя толщина не должна быть более 1,5 мм. Для того чтобы такой тонкий стержень мог выдержать нагрузки, возникающие при функционировании, его чаще всего делают из прочных металлических сплавов. Хотя современные материалы и технологии позволяют использовать для этой цели армированные прочны- ми волокнами полимерные материалы. Протез коронки, укрепленный на штифте, может быть выполнен из полимерного материала или фарфора, которые должны воспроизводить свойства твердых тканей зуба. При нарушении целостности зубных рядов основным методом лечения является зубное протезирование. Зубные протезы изготавливают по строгим медицинским показаниям. При ошибке в методе протезирования зубные протезы могут оказывать разрушающее действие на зубочелюстную систему. Восстановление целостности зубного ряда при частичной потере зубов довольно часто проводят с помощью несъемных мостовидных протезов. Последние укрепляются на опорных зубах цементом, и пациент самостоятельно снять их не может. Тело протеза составляют искусственные зубы, изготовленные из металла, пластмассы, фарфора или комбинированных материалов. Часто в процессе лечения дефектов зубных рядов целесообразно изготавливать временные мостовидные зубные протезы, которые могут устанавливать на достаточно короткий период времени (около месяца). Такие протезы, как правило, изготавливают из наиболее технологичных материалов, пластмасс и фиксируют на временный цемент. Таким образом, в данном классе стоматологических материалов мы имеем дело в основном с материалами для замещения твердых тканей зуба и фиксации несъемных конструкций на опорных зубах. Съемные зубные протезы могут быть полными, предназначенными для протезирования при полной потере зубов, и частичными. В любом случае эти конструкции опираются на ткани полости рта, не приспособленные к восприятию нагрузок или давления. Пластиночные зубные протезы опираются на беззубые альвеолярные отростки, тело челюстей и нёбо, и, таким образом, передают жевательные и другие функциональные нагрузки на указанные подлежащие ткани через слизистые оболочки полости рта. Съемные частичные зубные протезы укрепляются на месте чаще всего специальными приспособлениями, называемыми кламмерами. Кламмеры - это своеобразные крючки, захватывающие сохранившиеся натуральные зубы. Их изготавливают из металлической проволоки толщиной 1-1,5 мм или металлической ленты. Более эстетичным и долговечным является крепление съемного частичного мостовидного протеза с помощью замковых креплений различной конструкции (аттачменов). Съемные мостовидные протезы на кламмерах или замках, восстанавливающие на одной челюсти несколько дефектов в зубном ря- ду, можно связать в единый протез. Связующим звеном в этом случае может быть металлическая дуга, бюгель (bugel-дуга). Такой зубной протез называют дуговым или бюгельным. Независимо от конструкции съемного зубного протеза в нем всегда присутствуют две части: часть, замещающая отсутствующие зубы, коронки и собственно искусственные зубы, и часть, обеспечивающая фиксацию протеза на протезном ложе и его стабилизацию во время функционирования восстановленной зубочелюстной системы, называемая базисом. В таких случаях требуются материалы для искусственных зубов и базисные материалы. Для дуговых протезов дополнительно требуется материал для изготовления дуги - бюгеля, а для частичных протезов - материалы для изготовления кламмеров или замковых креплений. Таким образом, рассматривая представленную на схеме 7.1 классификацию и знакомясь с типичными восстановительными конструкциями зубных протезов, мы еще раз убедились, что в каждом классе основных восстановительных материалов для ортопедической стоматологии присутствуют материалы всех типов химической природы, о которых мы говорили, рассматривая классификацию стоматологических материалов, построенную по этому принципу. Основные требования к свойствам конструкционных материалов для ортопедической стоматологии зависят от их конкретного назначения. Можно кратко перечислить эти требования. Для базисных материалов в съемных зубных протезах - это прочность и модуль упругости при изгибе. Для материалов, восстанавливающих или замещающих утерянные натуральные зубы, первостепенное значение имеют прочность при сжатии и изгибе, твердость и износостойкость. Цементы для фиксации несъемных зубных протезов должны обеспечивать прочное удержание восстановительной конструкции в условиях полости рта, следовательно, должны обладать адгезионными свойствами. Твердость - свойство, определяющее качество и функциональную полноценность искусственных зубов. Она зависит от соотношения ряда свойств. На твердость поверхности материала влияют его прочность, предел пропорциональности, пластичность или ковкость. Из-за множества факторов, влияющих на твердость, этот показатель достаточно труден для определения. Обычно пользуются специфическим определением твердости из минералогии, где относительная твердость материала связана со способностью его поверхности сопротивляться царапанию. В других отраслях, например в металлургии, твердость определяют как сопротивление проникновению в поверхность данного материала другого твердого тела. На этом принципе основано большинство современных методов определения твердости. К ним относятся методы Бринелля, Роквелла, Викерса и Кнупа. Выбор метода производят исходя из типа материала, который собираются испытывать на твердость. Значение этого показателя для материалов, восстанавливающих зубы, подтверждается тем фактом, что данный показатель введен во многие национальные стандарты для восстановительных стоматологических материалов, например стандарты АДА. |