Поюровская. Стоматологическое материаловедение. И. Я. Стоматологическое материаловедение учебное пособие
 Скачать 3.02 Mb.
|
|
ЛЕКЦИЯ 15 ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ В ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ. СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ ГИПС Технологическая схема изготовления зубных протезов. Краткая характеристика вспомогательных материалов. Состав, свойства и процесс твердения стоматологического гипса. В ранние годы становления стоматологии изготовление зубных протезов было достаточно редким явлением и требовало необыкновенного искусства. Зубные протезы изготавливали приблизительно, «на глазок», многократной примеркой во рту. Лишь в 1721 г. городской врач Бреславля Готфрид Пурман предложил предварительно снимать оттиск с челюстей, чтобы пользоваться им при изготовлении искусственных зубов. Оттиском называется негативное отображение формы твердых и мягких тканей полости рта, полученное с помощью специальных оттискных материалов*. Изготовлять по оттиску гипсовую модель первым предложил Пфафф (Pfaff). Начало использования оттискных материалов и моделей-позитивов послужило отправной точкой создания технологии изготовления зубных протезов, весьма сложных и точных конструкций для восстановления зубов и зубочелюстной системы. Хотя за прошедшие несколько сотен лет технология изготовления зубных протезов и их конструкции значительно изменилась и дополнилась новыми материалами и аппаратами, общая технологическая схема в основном сохранилась (схема 15.1). Процесс создания зубного протеза любого вида и конструкции начинается со снятия оттиска - негативного отображения твердых и мягких * Оттиск-отпечаток, след чего-либо, получаемый надавливанием. Слепок - точная копия какого-либо предмета, произведения скульптуры и т.п., отлитая (обычно из гипса) в форме, которая снята с оригинала (Словарь русского языка. Том III, IV, изд. 3-е, М., Русский язык, 1988). Схема 15.1. Этапы изготовления зубных протезов и вспомогательные материалы для каждого этапа тканей рта пациента. Снятие оттиска производит врач-стоматолог на приеме пациента в ортопедической клинике. По полученному оттиску изготавливают диагностические и рабочие модели из гипса. Рабочая или мастер-модель служит для изготовления на ней зубного протеза. Сначала протез изготавливается из временных материалов, так называемых моделировочных материалов, главным представителем которых является воск, точнее различные восковые композиции. На следующем этапе воск заменяют основным восстановительным материалом, пластмассой, керамикой, металлическим сплавом. Замену осуществляют после изготовления формы, для которой применяют обычный медицинский гипс или специальные формовочные материалы, в которых также может использоваться гипс. После замещения воска в модели зубного протеза на постоянный основной восстановительный материал готовый протез извлекают из формы, очищают от остатков формовочного материала, шлифуют и полируют. Таким образом, основные этапы технологии изготовления зубных протезов включают применение как минимум пяти видов вспомогательных материалов. Конечно, технология изготовления зубных протезов представлена здесь в самом общем виде. Однако этого достаточно, чтобы отметить - основным качеством, которым должны обладать вспомогательные материалы, является их способность точно воспроизводить форму и размеры тканей полости рта и конструкции зубных протезов, возмещающие отсутствующие элементы зубочелюстной системы. Такой способностью обладает гипс, вспомогательный материал, который применяют на нескольких этапах изготовления зубных протезов как клинических, так и лабораторных. Гипс занимает ведущее место в классе вспомогательных материалов для ортопедической стоматологии. Из гипса можно получить точный оттиск (правда, в настоящее время используют более современные оттискные материалы). Он дает точную копию твердых и мягких тканей полости рта - модель. Из гипса же готовят формы для замещения временных моделировочных материалов на основные конструкционные. Также гипс входит в некоторые формовочные материалы для литья зубных протезов из металлических сплавов (рис. 15.1). Рис. 15.1. применения гипса в качестве вспомогательного материала Под термином «гипс» или «гипсовые материалы» понимают различные модификации сульфата кальция, водные или безводные, получаемые из сульфата кальция, который встречается в природе в виде минерала белого, серого или желтоватого цвета, химическая формула которого представляет собой двухводный сульфат кальция. Гипс - это типичная осадочная порода, образование которой произошло выпадением в осадок сульфатных солей из растворов, обогащенных ими, в озерах и лагунах. Встречаются также залежи гипса, возникшие при выветривании горных пород. Стоматологические (зуботехнические) гипсы получают прогреванием или термообработкой природного гипса, при этом в зависимости от условий термообработки получают различные его модификации. Двухводный сульфат кальция превращается в полуводный или полугидрат. Именно он является основным гипсовым продуктом, который применяется в качестве вспомогательного материала в ортопедической стоматологии. Стандарты выделяют 5 типов гипса стоматологического назначения (схема 15.2). Схема 15.2. Классификация стоматологического гипса Готовый зуботехнический гипс (первых трех типов, см. схему 15.2) имеет следующий состав (в массовых %): полугидрат сульфата кальция - не менее 90%, двугидрат сульфата кальция - 2-4%, примеси процесса термообработки (безводный сульфат кальция - ангидрит и др.) - 6%. При смешивании порошка полугидрата с водой в определенном соотношении вода/порошок образуется густое тесто. Процесс твердения описывается реакцией: Полугидрат растворяется и взаимодействует с водой по представленной выше реакции. С образованием двугидрата сульфата, растворимость которого ниже, чем полугидрата сульфата кальция (2,05 г/л и 6,5 г/л соответственно), водная фаза становится перенасыщена им, что приводит к его кристаллизации на имеющихся в суспензии центрах. Обычно гипсовые кристаллы имеют игольчатую форму, часто располагаются в радиальном направлении от центра кристаллизации в виде сферических агрегатов. Центрами кристаллизации могут быть примеси (например, остатки частиц гипса). Последующее обеднение водной фазы ионами кальция и сульфата приводит к увеличению количества полугидрата, переходящего в раствор, и, в свою очередь, осаждающегося в виде двугидрата сульфата кальция. Процесс твердения гипса продолжается от начала смешивания порошка с водой до завершения реакции твердения, когда материал достигает своей оптимальной прочности во влажном состоянии. Можно выделить четыре стадии твердения гипса: текучую, пластичную, рыхлую и твердую. Реакция твердения на начальной стадии вызывает уменьшение объема гипсовой смеси. При соответствующих условиях эти изменения можно непосредственно наблюдать на ранних стадиях процесса твердения, когда смесь еще жидкая. Однако когда в смеси начинает нарастать твердость и жесткость (в этот момент исчезает блеск поверхности), можно наблюдать явление изотропного расширения в результате роста кристаллов гипса. Строго говоря, скорость гидратации во время твердения не зависит от соотношения вода/порошок (В/П) в достаточно широких пределах. Однако скорость, с которой протекают связанные с ней и описанные выше физические процессы, во многом зависит от этого соотношения, поскольку эти процессы связаны с взаимодействием в суспензии растущих из центров кристаллов гипса. Густые смеси (при низком соотношении В/П) твердеют быстрее, заметно ускоряется расширение из-за более высокой концентрации в них центров кристаллизации. Многие соли и коллоиды способны влиять на характер твердения гипсов, изменяя скорость реакции твердения. В течение многих лет их широко использовали при разработке составов стоматологических гипсов различного назначения, в основном эмпирическим способом, так как принципы их влияния не были до конца понятны. Сам тонкий порошок гипса является хорошим ускорителем твердения, он ускоряет кристаллообразование в гетерогенной системе. Растворимые сульфаты и хлориды (сульфаты натрия и калия, хлорид натрия) в низких концентрациях тоже являются эффективными ускорителями, очевидно повышая скорость растворения полугидрата. Однако эти же соли в более высоких концентрациях (выше 1-2%) действуют как замедлители твердения, так как в процессе твердения уменьшается количество несвязанной воды в смеси и соответственно повышается концентрация добавок. ЛЕКЦИЯ 16 КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТТИСКНЫХ МАТЕРИАЛОВ. ТВЕРДЫЕ ОТТИСКНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Требования к свойствам оттискных материалов. Классификация оттискных материалов. Твердые оттискные материалы - термопластичные компаунды и цинк- оксид-эвгенольные материалы. К оттискным материалам предъявляются следующие требования: 1. Биоинертность, а именно отсутствие токсического воздействия, а также отсутствие значительных термических воздействий, вызванных процессами перехода материала из пластичного состояния в стабильное твердое или эластичное. Отсутствие неприятного вкуса и запаха. Способность оттиска подвергаться дезинфекции. 2. Пластичность или текучесть материала (соответствующая консистенция) при его введении и во время непосредственно снятия оттиска. 3. Размерная точность: минимальная усадка при твердении (отверждении) материала; точное воспроизведение рельефа и микрорельефа тканей полости рта, мягких и твердых; отсутствие постоянной или пластической деформации при выведении готового оттиска из полости рта. 4. Прочность и эластичность оттискного материала, позволяющие вывести оттиск из полости рта без повреждений. 5. Достаточное рабочее время и короткое время твердения/отверж- дения материала. 6. Отсутствие взаимодействия между оттискным материалом (в отвержденном состоянии) и модельным материалом в процессе изготовления (отливки) модели. Каждый отдельный случай протезирования пациента может потребовать специфических условий для снятия оттиска. С этим связано многообразие видов оттискных материалов, включающих материалы разного химического состава, природы и механизмов твердения (схема 16.1). Схема 16.1. Классификация оттискных материалов Следует отметить, что некоторые оттискные материалы переходят из пластичного текучего состояния в твердое или эластичное в результате протекания химических реакций. Такие оттискные материалы называют необратимыми. Другие виды оттискных материалов осуществляют этот переход за счет физических процессов, например термопластичные компаунды или агаровые гидроколлоиды, эти материалы - обратимые. В настоящее время гипс редко применяют для снятия оттисков, так как предпочитают снимать более удобные эластичные оттиски. Гипс сохранился в практике ортопедической стоматологии, как очень текучий и точный оттискной материал, для снятия оттисков с беззубых челюстей. Оттискные компаунды - термопластичные материалы. Их вносят в полость рта в подогретом состоянии (45 °С), где после охлаждения до температуры 35-37 °С они приобретают достаточную твердость и жесткость. Следовательно, механизм твердения этих материалов имеет характер обратимого физического процесса, а не химической реакции. Существует два типа оттискных компаундов. Тип I предназначен для снятия оттисков, а тип II - для изготовления оттискных ложек. Оттискные компаунды содержат несколько компонентов. В том числе натуральные смолы, которые и придают материалу термопластические свойства. В состав компаунда входит воск, который также придает материалу термопластичность. В качестве смазки или пластификатора добавляют стеариновую кислоту. Оставшиеся 50% составляют наполнители и неорганические пигменты. Диатомитовые земли и тальк - наиболее типичные наполнители для термопластичных компаундов (рис. 16.1). Рис. 16.1. Состав и формы термопластичных компаундов Преимущества термопластичных оттискных материалов заключаются в том, что они хорошо отделяются от материалов, применяемых для отливки моделей, и легко поддаются металлизации гальваническим способом для получения долговечной износостойкой модели. К преимуществам термопластичных оттискных материалов также относят продолжительное состояние пластичности. Это позволяет проводить функциональные пробы, обеспечивать равномерное распределение давления по всей поверхности соприкосновения материала с подлежащими тканями в процессе снятия оттиска, возможность неоднократного введения оттиска в полость рта и его коррекцию за счет дополнительных слоев материала, которые хорошо соединяются между собой. К недостаткам этих материалов относят сложность работы с ними, получение качественных оттисков в наибольшей степени зависит от опыта работы с компаундами. Цинк-оксид-эвгенольные материалы применяются в основном для получения оттисков с беззубых челюстей при изготовлении полных съемных протезов, когда отсутствуют или имеются в очень незначительной степени поднутрения. Применяют также для получения тонкослойного оттиска на индивидуальной оттискной ложке из термопластичного компаунда или акрилата и для регистрации прикуса. В настоящее время в связи с бурным развитием эластомеров применение цинк-оксидэвгенольных материалов значительно сократилось. Этот материал выпускают в виде двух паст (иногда - в виде порошка и жидкости). Одна из паст, называемая основной, содержит оксид цинка, масло и гидратированную смолу. Вторая паста, называемая катализаторной, или точнее активаторной, содержит от 12 до 15% по массе эвгенола, смолу и наполнитель типа каолина. При смешивании основной и катализаторной пасты происходит взаимодействие оксида цинка с эвгенолом с образованием твердого продукта, структура которого содержит матрицу - органической соли эвгенолята цинка и дисперсную фазу - остаточные количества оксида цинка (схема. 16.2). Схема 16.2. Схематичное представление реакции твердения цинк-оксид-эвгенольных оттискных материалов В пасты добавляют канифоль и бальзам (для ослабления раздражающего действия эвгенола). Пасты окрашены в контрастные цвета, чтобы легче контролировать однородность при их смешивании. Бывают двух типов: медленно и быстро твердеющие. К преимуществам цинк-оксид-эвгенольных материалов относится точность воспроизведения оттиском рельефа мягких тканей, благодаря низкой вязкости материала в исходном состоянии, а следовательно, высокой текучести. Цинк-оксид-эвгенольные материалы быстро затвердевают в условиях полости рта. Эти материалы стабильны после твердения, хорошо воспроизводят детали поверхностей, их считают очень точными, практически безусадочными, они не дороги. Слои материала хорошо соединяются между собой. Они также хорошо соединяются с термопластичными оттискными материалами. К недостаткам этого материала относится его способность загрязнять кожу, руки, одежду и т.п., а также нестабильность времени твердения при колебаниях температуры и влажности. Кроме того, эвгенол раздражает мягкие ткани. Существуют аналогичные по свойствам, но не содержащие эвгенола оттискные материалы. Неэвгенольные пасты вместо эвгенола содержат новые карбоновые кислоты (например, лауриловую или орто-этоксибензойную), которые не вызывают пощипывание и жжение, возникающие у некоторых пациентов при контакте с эвгенолом. ЛЕКЦИЯ 17 ЭЛАСТИЧНЫЕ ОТТИСКНЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ВОДНОЙ ОСНОВЕ Обратимые и необратимые гидроколлоиды. Основные представления о составе и свойствах агаровых оттискных материалов. Состав и реакции твердения альгинатных оттискных материалов. Необходимость получения точных оттисков при наличии поднутрений, стремление улучшить условия работы врача-стоматолога и состояние пациента при снятии оттиска привели к созданию нового класса оттискных материалов - эластичных. Первыми в этом классе появились гидроколлоидные оттискные материалы - обратимые (1925 г.), позднее - необратимые (альгинатные, 1940 г.) и последними - эластомерные, называемые также просто эластомерами или резиноподобными материалами. Слово «коллоид» в переводе с греческого означает клей. Коллоидное состояние возможно для любых веществ, так как это дисперсная система, в которой одно вещество (фаза) равномерно распределено в другом веществе (среде). Коллоиды образуются тогда, когда размеры частиц фазы настолько малы, что двухфазная система приобретает устойчивость, обусловленную в основном одноименными зарядами коллоидальных частиц, которые возникают за счет адсорбции ионов из растворов поверхностью этих частиц. Кроме жидких коллоидов (золи), существуют коллоидные системы, в большей или меньшей степени обладающие свойствами твердого эластичного тела. Они называются гелями или студнями. Процесс перехода из золя в гель называется желатинированием или гелеобразованием. При желатинировании золь переходит в гель без разделения фаз. При нагревании связь между частицами разрушается и вновь образуется жидкость - золь. Эти процессы перехода из геля в золь и обратно под действием нагревания и охлаждения используются для получения оттисков из гидроколлоидных материалов. Если одни типы коллоидов высушить, то сухой остаток (фазу) можно повторно растворить с получением коллоида (обратимые коллоиды). Другие не растворяются - это необратимые коллоиды. Гель - система неустойчивая. Со временем происходит его «старение» и на поверхности начинает выделяться жидкость (среда). Одновременно гель уменьшается в объеме, сохраняя прежнюю форму. Это явление называется синерезисом. Оттиски, полученные из гидроколлоидов нельзя хранить. Необходимо сразу после снятия оттиска отливать по нему гипсовую модель. Агар является основным компонентом агарового гидроколлоидного материала. Его добывают из морских водорослей. По химическому составу агар - это полисахарид (серный эфир линейного полимера галактозы). В составе агарового оттискного материала содержатся от 12 до 15% агара в качестве гелеобразующего компонента, 0,2% буры для повышения прочности, от 1 до 2% сульфата калия для улучшения качества поверхности гипсовых моделей, 0,1% алкилбензоата в качестве стабилизатора, а также красители и отдушки. Остальное - вода (около 85%). Гидроколлоидные агаровые материалы обладают высокой эластичностью (восстановление после деформации составляет до 98,8%) и достаточной гибкостью (с относительной деформацией до 11%), позволяющей им хорошо воспроизводить оттиски зубов с поднутрениями. Они проявляют более высокую прочность при быстром приложении напряжений, поэтому рекомендуют удалять оттиск изо рта быстрым движением, рывком. Агаровые оттискные материалы недорогие, для них не характерен неприятный запах, они нетоксичные и не окрашивают окружающие поверхности. Для снятия оттисков этими материалами не нужны индивидуальные оттискные ложки и адгезивы, также не нужно предварительно смешивать компоненты. Агаровые материалы гидрофильны и не боятся влаги, ими можно снимать оттиск с поверхностей, на которых присутствуют кровь и тканевые жидкости, по агаровому оттиску несложно отлить гипсовую модель. Модели легко отделяются от таких гидроколлоидных оттисков. Но для работы с агаровыми материалами необходимо специальное оборудование - 3- секционная баня для разогрева геля и оттискная ложка с водяным охлаждением. Сейчас агаровые гидроколлоидные материалы заменены в основном оттискными эластомерными материала- ми, но их часто применяют в качестве дубликатных материалов, т.е. материалов для дублирования (копирования) моделей. Наиболее распространенные материалы для снятия оттисков - альгинатные. Следует отметить, что у нас в практике почти не используют агаровые оттискные материалы, применяя их только для дублирования моделей. Альгинатные оттиски снимают для изготовления частичных съемных протезов с кламмерами. Их предпочитают использовать для полных съемных протезов, изготовления учебных моделей и в ортодонтии. Для оттисков при изготовлении коронок и мостовидных протезов они недостаточно точны. Альгинатные оттискные материалы выпускают в виде порошка, содержащего альгинат натрия или калия (от 12 до 15% масс.) и дигидрат сульфата кальция (от 8 до 12% масс.), которые представляют собой основные реагирующие компоненты. Порошок также содержит фосфат натрия (2% масс.) - замедлитель реакции твердения и упрочняющий наполнитель (70% масс.), такой, как диатомитовая земля, который влияет на жесткость отвержденного альгинатного материала. К ним добавляют сульфат калия или щелочные фториды цинка (10% масс.), улучшающие качество поверхности гипсовых моделей;для улучшения органолептических характеристик добавляют красители и отдушки (следы). Содержание фосфата натрия позволяет регулировать скорость твердения. Альгинатный материал выпускают со средней (обычной) и высокой скоростью твердения. Для получения пастообразной оттискной массы порошок альгинатного материала смешивают с водой. В процессе взаимодействия порошка с водой протекают две основные реакции (схема 17.1). Первая - взаимодействие фосфата натрия с сульфатом кальция, обеспечивает необходимое рабочее время. Благодаря короткому времени смачивания (менее 10 с) можно в течение 30 с получить массу, готовую для снятия оттиска с текучей мягкой консистенцией. Для того чтобы исключить проблемы, связанные с вдыханием пыли при смешивании и дозировании порошка альгинатного материала, разработаны не пылящие составы, в которых частицы порошка покрыты гликолем. В порошки некоторых альгинатных материалов введены дезинфицирующие вещества. Можно привести два примера таких дезинфицирующих веществ - хлорид дидецилдиметиламмония и хлоргексидинацетат. |