ГЛАВА 6. КОМПОЗИТНЫЕ ПЛОМБИРОВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
6.1. Определение, классификация и общая характеристика композитов
В соответствии с определением R.W.Philips (1973) под термином
«композит» понимают пространственное трехмерное сочетание или комбинацию по крайней мере двух химически различных материалов, которые имеют четкую границу раздела.
Причем эта комбинация имеет более высокие показатели свойств, чем каждый из компонентов в отдельности.
Основные признаки композитов согласно международному стандарту (ISO):
наличие полимерной матрицы, как правило, на основе сополимеров акриловых и эпоксидных смол;
наличие более 50% по массе неорганического наполнителя;
обработка частиц наполнителя специальными поверхностно- активными веществами, благодаря которым он вступает в химическую связь с полимерной матрицей.
Полимерная матрица (органический матрикс) представляет собой продукт взаимодействия акриловых и эпоксидных смол – BisGMA, UDMA,
TEGDМА.
Дополнительные компоненты полимерной матрицы:
ингибитор полимеризации
для увеличения времени работы с материалом и удлинения сроков хранения;
катализатор
для начала полимеризации;
дополнительный катализатор (ко-катализатор)
для улучшения процесса полимеризации (только в композитах химического отверждения);
активатор (фотоинициатор полимеризации)
для начала процесса полимеризации (только в светоотверждаемых композитах);
поглотитель ультрафиолетовых лучей
для улучшения цветостабильности, уменьшения изменения цвета мaтeриала при попадании на него солнечных лучей.
Неорганический (минеральный) наполнитель является второй важной составной частью современных композитов. Благодаря наличию большого количества наполнителя достигается улучшение свойств композитов – уменьшается полимеризационная усадка (до 0,5-0,7%), предотвращается деформация органической матрицы, снижается коэффициент теплового расширения, уменьшается сорбция воды, повышается твердость материала, его сопротивляемость нагрузкам, улучшаются эстетические свойства материала, так как наполнитель обладает коэффициентом преломления и просвечиваемости, близким к соответствующим показателям эмали зуба.
76
Основные свойства наполнителя, влияющие на качество композита
:
размер частиц наполнителя (от 45 мкм до 0,04 мкм);
материал, из которого изготовлен наполнитель (плавленый и кристаллический кварц, алюмосиликатное и борсиликатное стекло, различные модификации двуокиси кремния, алмазная пыль и т.д.);
форма частиц (молотый, сферический и т.д.).
Поверхностно-активные вещества (силаны, или межмолекулярная фаза) обеспечивает устойчивую адгезию между наполнителем и полимерной матрицей. С химической точки зрения, это кремнийорганические соединения.
Композиционные материалы применяются уже более чем 30 лет в стоматологической практике и именно им уделяют сегодня особое внимание. В последние годы существенно удалось усовершенствовать физические и оптические свойства композиционных материалов, выявить новые механизмы сцепления с тканями зуба и усовершенствовать клиническую методику применения композитов. Всё это привело к расширению показаний к применению композитов. Они используются для реставрации фронтальных зубов с дефектами кариозного и некариозного происхождения, а также для эстетического и функционального устранения различных пороков развития зубов.
Систематизация композиционных материалов является сложной задачей, так как ассортимент их очень широкий, постоянно обновляется.
Основные классификационные принципы
По размеру частиц наполнителя:
макронаполненные (размер частиц 8-45 мкм);
микронаполненные (размер частиц 0,04-0,4 мкм);
мининаполненные (размер частиц 1-5 мкм);
гибридные (смесь частиц различного размера: от 0,04 до 5 мкм);
микрогибридные (гибридные композиты с размером частиц от 0,04 до 1 мкм, средний размер частиц 0,5-0,6 мкм);
нанонаполненные (частицы наполнителя трех размеров: больше
1 мкм, в пределах 0,1-0,01 мкм и менее 0,001 мкм – наночастицы размерами от 20 до 75 нм).
По способу отверждения:
химического отверждения тип I;
теплового отверждения тип IA;
светового отверждения тип II;
двойного отверждения: o световое + химическое; o световое + тепловое.
По консистенции:
«традиционные» композиты обычной консистенции;
77
жидкие (текучие) композиты;
конденсируемые композиты;
ормокеры.
По назначению:
для пломбирования жевательных зубов;
для пломбирования фронтальных зубов;
универсальные композиты.
Клинические показания к применению композитов
прямые реставрации малых, средних и больших кариозных полостей I-
VI классов по Блэку в постоянных зубах;
прямые реставрации различных дефектов некариозного генеза;
наращивание культи зуба под ортопедические конструкции;
прямое восстановление в полости рта старых пломб из композита, амальгамы, керамических, металлокерамических, металлоакриловых, пластмассовых коронок;
коррекция или изменение формы, цвета и размера зубов;
непрямое изготовление вкладок, виниров с полимеризацией в лайт- боксе;
шинирование зубов в комбинации с армирующими лентами.
Клинические противопоказания к применению композитов
аллергия на любой из компонентов композиционного материала у стоматолога или пациента;
невозможность
изоляции рабочего поля от слюны;
плохая гигиена полости рта у пациента;
бруксизм.
Основные свойства композиционных материалов Выбор того или иного материала определяется совокупностью характеристик, которые зависят от комбинации основных компонентов.
Изменить параметры, заложенные производителем, невозможно, но знание их позволит выбрать наиболее подходящий материал в конкретной клинической ситуации.
К
основным физическим свойствам композиционных материалов относятся прочность на сжатие и растяжение, устойчивость к износу, оптические эффекты
(опаковость, прозрачность, флюоресценция, опалесценция), рентгенконтрастность, полимеризационная усадка, плотность и тиксотропность, коэффициент термического расширения, модуль эластичности.
Прочность
способность материала противостоять вертикальной и горизонтальной нагрузкам измеряется в МПа или кг/см
2
. Прочность на сжатие колеблется от 220 МПа у текучих до 450 МПа у пакуемых композитов.
Полимеризационная усадка является одним из важнейших в клинической практике свойств. Минимально возможная усадка на сегодняшний день
78 составляет 1,6%, а максимальная достигает 5,5%. Большинство материалов имеет усадку в пределах 2-3%. Величина усадки материала, в первую очередь, зависит от его наполненности: текучие материалы имеют наибольшую усадку, в среднем 3,5-5%, а пакуемые композиты и ормокеры
1,7-2%. Наличие определенной усадки диктует необходимость послойного нанесения композиционных материалов.
Модуль эластичности
физическая величина, характеризующая жесткость материала и измеряемая в ГПа. Чем выше эта величина, тем более жестким или менее эластичным является материал. Все композиционные материалы имеют модуль эластичности больший, чем у твердых тканей зуба.
Наименьший модуль эластичности у текучих материалов и микрофильных композитов, поэтому, несмотря на то, что усадка у этих материалов большая, протекает она мягче, чем у гибридных композитов. Поэтому текучие и микрофильные композиты рекомендуют при реставрации полостей V класса.
Рентгенконтрастность материала зависит от типа и количества наполнителя. Измеряется этот показатель в процентах от контрастности алюминия толщиной в 1 мм, взятого за эталон. Рентгенконтрастность эмали эквивалентна 230% от эталона, а дентина
150%. Значения этого параметра колеблются от 130% у текучих композитов до 350% у дентиновых оттенков нанокомпозитов. Чем выше рентгенконтрастность материала, тем легче он визуализируется на снимках, что позволяет оценивать качество реставраций и проводить динамическое наблюдение.
К основным химическим свойствам относятся тип органической матрицы, устойчивость к действию света, тип наполнителя и наполненность материала по весу и объему, скорость и глубина полимеризации.
Комбинация метакрилатов, из которых состоит органическая матрица влияет на такие параметры, как долговечность, цветостабильность, прочность реставрации.
Минимальная наполненность у текучих материалов
55-70% по весу и 30-
40% по объему. Наполненность у остальных материалов составляет 70-88% по весу и 45-69% по объему. Наибольшее количество наполнителя содержат пакуемые композиты и нанокомпозиты.
Биологические свойства композиционных материалов характеризуются, в первую очередь, количеством остаточного мономера, предельный уровень которого регламентируется стандартом ISO. На сегодняшний день нет материала, который полимеризовался бы на 100% и не содержал остаточного мономера. Толерантность и токсичность материала по отношению к слизистой полости рта и пульпе зуба зависят как от качества изготовления материала, так и от условий, сроков хранения и правильности полимеризации в клинике.
Химиоотверждаемые материалы имеют большее количество остаточного мономера, чем светоотверждаемые. Наименьший уровень выделения остаточного мономера у ормокеров. Все современные композиционные материалы после адекватной полимеризации нетоксичны.
79
Рабочие свойства любого пломбировочного материала складываются из таких параметров, как удобство и скорость в работе, прочность, универсальность, экономичность и эстетичность. Широкий ассортимент композиционных материалов позволяет удовлетворить запросы самого требовательного стоматолога.
Удобство в работе зависит от ряда факторов (фасовки материала, его консистенции) и характеризуется тем, что материал легко вносить в кариозную полость, распределять и моделировать. Рабочее время химиоотверждаемых материалов лимитировано, как правило, 2-3 мин. Светоотверждаемые материалы, наносимые послойно, имеют более широкие возможности в моделировании. Однако следует помнить, что время работы с каждым слоем фотоматериала может ограничиваться чувствительностью к естественному свету или свету рефлектора на стоматологической установке.
Рабочее время при таком освещении у разных материалов колеблется в пределах 35-200 с, чаще около 2 мин. Скорость в работе с композиционными материалами является важным фактором и зависит, прежде всего, от максимально возможной толщины слоя и времени его полимеризации.
Скорость работы значительно возрастает с теми материалами, у которых более толстый слой полимеризуется за меньшее время. Для текучих материалов максимальная толщина слоя составляет 1 мм, для пакуемых композитов
до
5 мм, а для всех остальных рекомендуется толщина слоя 1,5-2 мм. Время световой полимеризации зависит от огромного количества параметров: вида и мощности источника света, глубины и доступа к кариозной полости и др.
Большинство существующих материалов имеют время полимеризации 10-20 с для эмалевых и 30-40 с для дентиновых оттенков.
Прочность материалов играет основную роль при реставрации средних и больших дефектов твердых тканей зубов I, II и IV классов по Блэку. Текучие материалы, микрофилы, имея значительно меньшую прочность, лучше подойдут при реставрации III, V классов или минимально инвазивных методах лечения.
Универсальность
комплексный показатель, характеризующий возможность применения материала в разных клинических ситуациях. К универсальным материалам можно отнести гибридные композиты, ормокеры и нанокомпозиты.
Эстетичность пломбировочного материала определяется возможностью подбора цвета (оттенков), имитации особых эффектов, полируемостью и стойкостью эффекта полировки. Понятие эстетичности реставрации трактуется как ее неотличимость от тканей зуба с расстояния в 30-40 см. Самыми эстетичными материалами являются нанокомпозиты, которые, имея до 40 различных оттенков, позволяют максимально близко имитировать оптические свойства твердых тканей зуба и получить гладкую, блестящую поверхность после полировки. Эффект полировки сохраняется в течение 1-2 лет.
80
Этапы работы с композиционными материалами (общие принципы)
Важными особенностями всех композиционных материалов являются гидрофобные свойства и отсутствие адгезии к тканям зуба. Это определяет необходимость предварительной подготовки поверхности тканей зуба с помощью адгезивной системы.
Общая схема и последовательность этапов восстановления анатомической, функциональной и эстетической целостности твердых тканей зуба идентична для всех пломбировочных материалов этой группы:
1. Очищение зуба от зубных отложений.
2. Определение предполагаемого цвета реставрации при естественном освещении.
3. Местная анестезия (по необходимости).
4. Изоляция рабочего поля.
5. Выбор методики и материалов для реставрации.
6. Препарирование твердых тканей зуба.
7. Наложение при необходимости изолирующей прокладки.Адгезивная подготовка твердых тканей зуба.
8. Послойная техника восстановления дефектов оптимальными порциями материала с учетом времени полимеризации, рекомендованным фирмой-производителем.
9. Финишное отсвечивание реставрации по 10 с со всех поверхностей
(при работе с фотокомпозитами).
10. Окклюзионная коррекция и окончательная обработка пломбы.
6.2. Механизмы отверждения композитов
Полимеризация композиционных материалов инициируется свободными радикалами, которые могут образоваться следующими способами:
тепловой реакцией (нагреванием);
химической реакцией;
фотохимической реакцией.
Инициация нагреванием в настоящее время в терапевтической стоматологии практически не применяется из-за неудобства и наличия других, более простых методик. Исключение составляют случаи, когда производится восстановление зубов лабораторно изготовленными вкладками или винирами
(адгезивными облицовками), дополнительно подвергаемыми воздействию температуры для увеличения степени полимеризации композита, что способствует повышению его прочности.
Химически
активируемые композиты
(композиты химического отверждения, самотвердеющие композиты) представляют собой двухкомпонентные системы («паста-паста»; «порошок-жидкость») (рис. 18).
Один компонент содержит химический активатор, другой
химический
81 инициатор полимеризации. При смешивании этих компонентов образуются свободные радикалы, начинающие реакцию полимеризации.
Рис. 18. Композиционный материал химического отверждения
(из сети Интернет)
Преимущество химической активации
это равномерная полимеризация, независимо от глубины полости и толщины пломбы. Однако по окончании полимеризации в пломбе, как правило, остается активатор (термоамин), со временем подвергающийся химическим превращениям, в результате которых происходит потемнение пломбы (так называемое «аминовое окрашивание»).
Другим недостатком композитов химического отверждения является то, что полимеризация начинается сразу после смешивания компонентов. В результате меняется вязкость материала в процессе пломбирования. Если «просрочить» время внесения материала в полость, то изменятся его свойства: прочность, адгезия. Такое ограниченное время работы с композитами химического отверждения ухудшает манипуляционные свойства материала, затрудняет работу врача. Несмотря на доступность и простоту применения композитов химического отверждения, в последнее время большинство стоматологов отказываются от использования этих материалов, отдавая предпочтение светоотверждаемым композитам.
В последнее десятилетие в практической стоматологии широкое применение нашли материалы, твердеющие под действием света с определенной длиной волны, их называют
фотокомпозиционными материалами (ФКМ) (рис. 19).
Отверждение ФКМ происходит за счет адсорбции активатором полимеризации света с определенной длиной волны, соответствующей абсорбционным свойствам фотопоглотителя, и соответствующей интенсивности, что приводит к высвобождению радикалов, которые соединяют мономеры между собой. В зависимости от фотопоглощающей системы световая энергия абсорбируется из соответствующего спектрального диапазона.
В стоматологических материалах, полимеризация которых активируется видимым излучением, наиболее широко используется фотопоглотитель камфорохинон, абсорбирующий видимое излучение в диапазоне 375-500 нм с
82 максимумом на уровне 470 нм. Другим
альтернативным фотопоглотителем является фенилпропандион, который абсорбирует видимое излучение до 470 нм с максимумом на уровне 370 нм. Наиболее используемым остается камфорохинон.
Рис. 19. Композиционный материал светового отверждения (из сети Интернет)
Свет для фотополимеризации композитов инициируется и собирается в пучок стоматологической фотополимеризационной лампой. Одной из основных характеристик такого фотополимеризатора является интенсивность светового потока, который он может генерировать. Интенсивность определяется, как отношение световой энергии, падающей на поверхность, к площади данной поверхности и времени ее облучения.
Полимеризацию фотокомпозитов необходимо, как известно, проводить с интенсивностью светового потока не менее 250-300 мВт/см
2
. Интенсивность светового потока современных фотополимеризаторов достигает более
1000 мВт/см
2
, что позволяет полимеризовать материалы на большую глубину.
В настоящее время существуют 4 типа фотополимеризаторов, предназначенных для работы с фотокомпозиционными материалами: галогеновые, плазменные, лазерные и светодиодные.
Достаточно часто в клинической практике использовались
галогеновые фотополимеризаторы, которые генерируют световой поток полного спектра и высокой интенсивности путем нагревания нити накаливания галогеновой лампы. Световой поток проходит через специальные оптические фильтры, рефлектор и абсорбер, которые отсекают ультрафиолетовое и инфракрасное излучения. Полученный световой поток собирается в фокус с помощью зеркал.
Недостатки фотополимеризаторов на основе
галогеновых ламп: o
Практически все фотоинициаторы современных ФКМ наиболее чувствительны к свету с длиной волны в диапазоне 400-500 нм поэтому
«полезная» составляющая спектра составляет меньше 2%.
83 o
Для получения светового потока необходимой интенсивности в диапазоне длины волны 400-500 нм нить накаливания нагревается до достаточно высоких температур, что, к сожалению, приводит к сокращению количества рабочих циклов лампы. o
С целью охлаждения источника света в таких фотополимеризаторах используют вентилятор, а для отсечения теплового излучения – специальный интерференционный фильтр, который отсеивает часть излучения (кроме синего
400-500 нм), при этом лампа работает в режиме предельных значений питающего напряжения, что приводит к изнашиванию источника излечения и снижению мощности излучения. o
Для передачи светового потока к материалу используют световод, который поглощает часть энергии светового потока.
Спектральная эмиссия галогенового излучения сопоставима с кривой поглощения фотопоглотителей на основе камфорохинона, что делает применение этих приборов очень эффективным для инициации полимеризации материалов с камфорохиноном, тогда как кривая поглощения фенилпропандиона не так близка по параметрам к эмиссионной кривой типичного галогенового излучения, однако есть достаточно значительный общий участок в диапазоне 400-450 нм, чтобы сделать возможным отверждение и фотопоглотителя типа фенилпропандиона. Галогеновые лампы на торце световода могут генерировать световой поток с интенсивностью от
250 мBт/см
2
до 1000 мBт/см
2
Применение в качестве источника излучения ксеноновой лампы привело к появлению плазменных фотополимеризаторов (Plasma Arc Xenon Light или
РАС Light, Sapphire Plasma Arc Curing Light VIRTUOSO).
Особенности плазменных ламп: o
Очень яркий свет, который генерируется за счет высоковольтной дуги между двумя электродами в среде плазмы. o
Диапазон излучения в этих системах, также как и в галогеновых источниках излучения, очень широк, однако имеет интенсивный максимум в зоне инфракрасного излучения, который не совпадает с системой инициации на основе камфорохинона. o
Как и в случае с галогеновой лампой, плазменнодуговые лампы требуют фильтрации широкого участка спектра и охлаждение. o
Высокая интенсивность светового потока, что позволяет сократить время полимеризации материалов, однако вряд ли применение высокой интенсивности светового потока можно считать оправданным, потому что стремительное начало полимеризации и быстрое ее завершение, как известно, приводит к значительному полимеризационному стрессу фотокомпозиционных материалов. o
Из-за избыточного инфракрасного излучения в процессе эксплуатации эти лампы выделяют большое количество тепловой энергии, что так же, как и в
84 галогеновых источниках излучения, может привести к негативным влияниям на пульпу зуба. o
Плазменнодуговые приборы достаточно дорого стоят и требуют значительных расходов в эксплуатации, а так же потребляют значительную электрическую мощность, для них невозможно создать беспроводное приспособление.
Для полимеризации фотокомпозиционных материалов с точно известной длиной волны, при которой активируется фотоинициатор, можно использовать
лазер, который является монохроматическим источником со строго определенной длиной волны.
Использование лазера с этой целью позволяет получить световой поток
необходимой длины волны без использования фильтров, при этом практически все 100% энергии света тратятся на полимеризацию материала, а выделения тепла не происходит.
Особенности лазерных полимеризаторов: o
Наиболее интенсивная длина волны, создаваемая аргоновым лазером
473 нм (голубой) находится в рамках спектра абсорбции камфорохинона, но не совсем совпадает максимумом (488 нм), что снижает эффективность отверждении композитов. o
Эти приборы стоят дорого и требуют значительных расходов при эксплуатации. o
Не могут быть беспроводными. o
Лазерная трубка так же недолговечна, как и плазменнодуговой излучатель. o
Необходимы меры безопасности при использовании лазеров для предотвращения отклонения луча и отражений, которые могут повредить мягкие ткани и глаза. o
До настоящего времени не определено, что вблизи поверхности пломбы эти лампы генерируют излучение, интенсивность которого сопоставима с мощностью излучения стандартных галогеновых ламп.
Альтернативными, но достаточно дорогими источниками излучения являются
светодиодные лампы (LED
Light Emitting Diodes, LED- полимеризаторы). В светодиодных полимеризаторах свет генерируется в источниках излучения путем преобразования энергии электронов, активированных электрическим током (рис. 20).
Особенности LED-полимеризаторов: o
Светодиодом не генерируется излучение ни ультрафиолетового, ни инфракрасного диапазонов, что позволяет использовать эти приборы без фильтров, которые необходимы в галогеновом и плазменнодуговом приборах. o
Отмечается значительно меньшее выделение тепла, чем в галогеновых лампах, что является безусловным преимуществом при использовании светодиодного излучателя минимально воздействие тепла на ткани полости рта.
85 o
Длительная работа светодиодов в режиме перенакала способствует смещению спектра излучения из «синего» диапазона в «желтый», инициатор полимеризации камфорохинон в этом случае в полной мере не активируется, вследствие чего нарушается процесс полимеризации материала. Для устранения данного недостатка в современных светодиодных фотополимеризаторах вмонтирован вентилятор для охлаждения источника излучения. o
Длина волны, излучаемая светодиодными полимеризаторами, практически идеально совпадает со спектром поглощения камфорохинона – одного из наиболее часто используемых инициаторов фотореакции отверждения композиционных материалов.
Однако существуют фотокомпозиты с инициаторами полимеризации, активация которых происходит при световом воздействии с иной длиной волны. В этом случае применение светодиодных фотополимеризаторов не представляется возможным.
Рис. 20. Светодиодный фотополимеризатор
(из сети Интернет)
Поколения светодиодных полимеризаторов:
1. Лампы первого поколения состоят из множества мелких светодиодов малой мощности, которые в совокупности генерируют световой поток небольшой интенсивности
до 275 мBт/см
2
(«Freelight», 3MЕspe; «NRG»
Dentsply). Система отведения побочного теплового излучения несовершенна и приводит к перегреву и быстрому выходу из строя светодиодов.
2. Светодиодные лампы второго поколения состоят из нескольких светодиодов, которые генерируют суммарный световой поток с интенсивностью до 400 мBт/см
2
(«UltraLume Led II» Ultradent).
3. Лампы третьего поколения состоят из одного светодиода мощностью
5 Вт («UltraLume Led V» Ultradent; «SmartLine PS» Dentsply) и генерируют световой поток достаточно высокой интенсивности
до 1000 мBт/см
2
4. Лампы четвёртого поколения имеют один светодиод с интенсивностью до 4000-5000 мВт/см
2
(«FlashMax P3» CMS Dental).
86
Оценить интенсивность светового потока LED-фотополимеризаторов можно при помощи специальных люксометров, отличающихся от таковых для галогеновых ламп, так как форма ячейки для оценки интенсивности светового потока галогенового источника не совпадает с формой торца световода светодиодного источника излучения. Необходимо отметить, что фирмы- изготовители светодиодных ламп последнего поколения, сообщая о возможности обеспечения высокой интенсивности светового потока, рекомендуют сокращать время полимеризации порции материала до 10 секунд.
Однако такое изменение режима полимеризации фотокомпозитов нельзя признать целесообразным, так как оно инициирует быстрое, стремительное нарастание сил усадочных напряжений, что, в свою очередь, приводит к возникновению постполимеризационных осложнений.
6.3. Сравнительная характеристика композитов различных классов
1. Макронаполненные композиты
Макронаполненные (макрофильные) композиты содержат частицы неорганическоrо наполнителя большого размера (8-45 мкм; иногда до 100 мкм).
Наполнителем обычно служит кварц, молотое стекло, керамика (рис. 21).
Рис. 21. Схематическое изображение макронаполненного композита
(А. И. Николаев, Л. М. Цепов, 2014)
Положительные свойства:
достаточная прочность;
приемлемые оптические свойства;
рентгенконтрастность.
Отрицательные свойства:
трудность полирования;
отсутствие «сухого блеска»;
высокая шероховатость поверхности;
выраженное накопление «зубного» налета;
повышенное стирание зубов-антагонистов;
плохая цветостойкость.
87
Все эти недостатки связаны с большим размером и «нерегулярностью» формы частиц наполнителя. Шероховатость поверхности приводит к быстрому абразивному износу органической матрицы. При этом неорганические частицы становятся свободными и выпадают из матрицы, еще больше увеличивая ее шероховатость. Абразивный износ пломбы приводит к изнашиванию жевательной поверхности, потере межзубных и окклюзионных контактов. Это влечет за собой
горизонтальное и вертикальное смещение зубов, деформацию оклюзионной плоскости.
Показания к применению:
пломбирование полостей І и ІІ классов;
пломбирование полостей V класса в боковых зубах;
пломбирование полостей в передних зубах, если не нужен эстетический эффект (например, при локализации кариозной полости на язычной поверхности);
восстановление сильно разрушенных коронок фронтальных зубов с последующей облицовкой вестибулярной поверхности более эстетичным композитом;
моделирование культи зуба под коронку.
Представители: в настоящее время выпускается небольшое количество макронаполненных композитов «Призмафил» (Стомадент),
«
Concise» (3M
ESPE), «Simulate» (Kerr) и др.
2. Микронаполненные композиты Высокие эстетические требования, предъявляемые к пломбировочным материалам, привели к созданию микронаполненных (микрофильных) композитов. Они содержат в качестве наполнителя очень маленькие частицы размером 0,04-0,4 мкм. Как правило, это двуокись кремния (рис. 22).
Рис. 22. Схематическое изображение микронаполненного композита(А. И. Николаев, Л. М. Цепов, 2014)
Важной эстетической характеристикой композита является его полируемость до сухого блеска. Блеск или матовость поверхности зависят от величины неровностей на ней. Зеркальный блеск будет иметь поверхность с шероховатостями менее 0,38 мкм, удовлетворительный блеск
при среднем
88 размере частиц 0,5 мкм, матовую поверхность
с размером частиц наполнителя более 0,76 мкм.
Положительные свойства:
хорошая полируемость (до зеркального блеска);
стойкость глянцевой поверхности;
высокая цветостойкость;
хорошие эстетические качества;
низкий абразивный износ.
Отрицательные свойства:
недостаточная механическая прочность;
полимеризационная усадка в пределах 3%;
сорбция воды;
высокий коэффициент температурного расширения.
Эти отрицательные свойства связаны с более низким, чем у других композитов, содержанием наполнителя (до 30-60% массы и только 20-35% объема). Чтобы уменьшить этот недостаток, были созданы негомогенные
микронаполненные композиты. При их производстве к основной массе добавляются предварительно полимеризованные частицы размером 18-20 мкм.
Благодаря такой технологии достигается более высокое насыщение композита наполнителем (до 80% по массе).
Однако выдержать нагрузки, возникающие в процессе функционирования пломбы в полости рта, микронаполненные композиты не могут. Поэтому применяются в полостях, где пломба не будет подвергаться значительным нагрузкам при высоких эстетических требованиях к пломбе.
Показания к применению:
пломбирование полостей ІІІ, V классов;
пломбирование некариозных дефектов зубов;
изготовление косметических адгезивных облицовок (виниров) без перекрытия режущего края зуба;
косметическое пломбирование полостей IV класса;
косметическое пломбирование травматических поражений в сочетании с гибридными или макронаполненными композитами и парапульпарными штифтами.
Представители: «Degufill – SC» (Degussa),
«
Durafill» (Heraeus/Kulzer) и др.
3.
Мининаполненные композиты
Мининаполненные композиты обычно имеют размер частиц наполнителя равный 1-5 мкм. По своим свойствам они занимают промежуточное положение между микро- и макронаполненными композитами. Эти материалы обладают удовлетворительными эстетическими и физико-механическими свойствами.
Применяются для реставрации жевательных зубов (небольшие полости) и фронтальных зубов.
Однако из-за недостаточной прочности и цветостабильности широкого распространения они не получили (рис. 23).
89
Рис. 23. Схематическое изображение мининаполненного композита
(А. И. Николаев, Л. М. Цепов, 2014)
Представители:
«
Bisfill» (Bisco) и др.
4. Гибридные композиты
Большие перспективы в плане улучшения физико-механических и эстетических свойств композитов открылись в результате создания гибридных материалов, которые содержат смесь частиц наполнителя различных размеров
(0,04-5 мкм) и различного химического состава (бариевое и стронциевое стекло, обожженный оксид кремния, соединения фтора) (рис. 24).
Рис. 24. Схематическое изображение гибридного композита
(А. И. Николаев, Л. М. Цепов, 2014)
Положительные свойства:
приемлемые эстетические свойства;
достаточная прочность;
качество поверхности пломбы лучше, чем у макронаполненных композитов;
рентгенконтрастность.
Отрицательные свойства:
неидеальное качество поверхности (хуже, чем у микронаполненных композитов);
сложность полирования.
Показания к применению:
пломбирование кариозных полостей I-V классов;
пломбирование некариозных дефектов на боковых зубах;
90
фиксация ортодонтических конструкций.
Представители: «Compolux» (Septodont), «Призма», «Призмафил»
(СтомаДент/Dentsply) и др.
5. Универсальные микрогибридные композиты
В настоящее время популярны микрогибридные композитные материалы, включающие ультрамелкий гибридный наполнитель с размером частиц от 0,04 до 1 мкм (средний размер
0,5-0,6 мкм) и модифицированную полимерную матрицу. Они сочетают в себе высокие прочностные характеристики и эстетические возможности (рис. 25).
Рис. 25. Схематическое изображение микрогибридного композита
(А. И. Николаев, Л. М. Цепов, 2014)
Положительные свойства:
хорошие эстетические качества;
хорошие физико-механические свойства;
хорошая полируемость;
хорошее качество поверхности;
высокая цветостойкость.
Отрицательные свойства:
несколько уступают по эстетическим свойствам микронаполненым материалам;
недостаточная прочность и пространственная стабильность, особенно при пломбировании обширных полостей;
высокая полимеризационная усадка (колеблется от 3 до 5%);
недостаточная эластичность (разрушение пломб и облицовок в области шеек зубов).
Показания к применению:
пломбирование полостей всех пяти классов по Блэку во фронтальных и жевательных зубах;
изготовление вестибулярных эстетических адгезивных облицовок
(виниров);
починка (реставрация) сколов.
Представители: «Charisma» (HeraeusKulzer), «Filtek Z250» (3М ESPE) и др.
91
6. Нанонаполненные композиты
Нанонаполненные композиционные материалы содержат частицы наполнителя трех размеров: больше 1 мкм, в пределах 0,1-0,01 мкм и менее
0,001 мкм
наночастицы размерами от 20 до 75 нм. Часть наномеров агломерирована в нанокластеры (частицы до 1 мкм) (рис. 26).
Рис. 26. Схематическое изображение нанонаполненного композита
А – наногибридный композит
В – истинный нанокомпозит
(А. И. Николаев, Л. М. Цепов, 2014)
Положительные свойства:
высокая прочность материала;
высокая косметичность;
отличное полирование;
стойкость блеска реставрации;
хорошие манипуляционные характеристики.
Показания к применению:
художественное восстановление фронтальных и боковых зубов;
изготовление вкладок и накладок;
моделирование культи зуба;
изготовление виниров прямым способом и в условиях лаборатории;
шинирование зубов.
Представители: «Filtek Supreme» (3M ESPE); «Filtek Supreme XT» (3M
ESPE); «Ceram X» (Dentsply); «Grandio» (VOCO) и др.
7. Жидкотекучие материалы
Жидкотекучие композиты имеют модифицированную полимерную матрицу на основе высокотекучих смол. Степень наполненности у них обычно составляет 55-60% по весу. В них используется микрогибридный или микрофильный наполнитель.
Отдельные материалы выделяют в окружающие ткани ионы фтора, некоторые фирмы производят композиты различной степени текучести: среднетекучие и сильнотекучие.
Положительные свойства:
высокая эластичность;
высокая текучесть;
А
В
92
высокая тиксотропность;
высокая рентгенконтрастность.
Отрицательные свойства:
значительная полимеризационная усадка;
меньшая механическая прочность, чем микрогибридных и нанонаполненных композиционных материалов.
Показания к применению:
пломбирование зубов по методике «послойной реставрации»;
пломбирование небольших полостей на жевательной поверхности;
инвазивная и неинвазивная герметизация фиссур;
пломбирование полостей ІІ класса при «тоннельном препарировании»;
пломбирование небольших полостей ІІІ класса;
пломбирование полостей V класса в т.ч. клиновидных дефектов, эрозий эмали и т.д.;
пломбирование полостей VІ класса во фронтальных зубах;
реставрация небольших сколов эмали;
восстановление краевого прилегания композиционных пломб;
фиксация фарфоровых вкладок, виниров и волоконных шинирующих систем.
Представители: «Filtek Flow» (3M), «Charisma Flow» (Heraeus/Kulzer) и др.
8.
Конденсируемые (пакуемые) композиты
Эти материалы изготавливаются на основе модифицированной «густой» полимерной матрицы и гибридных наполнителей с размером частиц до 3,5 мкм.
Положительные свойства:
очень высокая прочность, близкая к прочности амальгамы;
высокая устойчивость к стиранию;
плотная консистенция: материал конденсируется в кариозной полости, не течет, не прилипает к инструментам, поверхность пломбы может быть смоделирована до фотополимеризации материала;
низкая полимеризационная усадка (l,6-1,8%): не требуется применения
«композитных технологий»), в первую очередь направленной полимеризации;
оптимальны для формирования контактного пункта;
возможно использование металлических матриц, деревянных клиньев;
значительное снижение краевой проницаемости;
возможная полимеризация более толстыми слоями (3-4 мм);
улучшенные манипуляционные свойства, простота работы.
Отрицательные свойства:
недостаточная эстетичность (по прозрачности и полируемости уступают микронаполенным материалам);
низкая пластичность.
93
Показания к применению:
пломбирование кариозных полостей І и ІІ классов по Блэку;
пломбирование зубов «методом послойной реставрации»;
моделирование культи зуба;
шинирование зубов;
изготовление непрямых реставраций в боковых зубах (вкладок и т.д.).
Представители:
композиты, усиленные стекловолокном «Solitaire»
(Heraeus/Kulzer), высоконаполненные композиты
«
Tetric Ceram» (Vivadent)и др.
9.
Ормокеры
Новое вещество основы – неорганическая силиконовая сетка (- Si - O - Si-) со встроенными органическими метакрилатными группами.
Положительные свойства:
высокая биосовместимость (содержание органических мономеров уменьшено до 12%);
низкая полимеризационная усадка;
высокая прочность;
стирание максимально приближено к стиранию твердых тканей зуба;
стойкость на излом и к развитию трещин.
Показания к применению:
пломбирование кариозных полостей всех классов по Блэку и некариозных дефектов твердых тканей;
восстановление фронтальных зубов после травмы;
коррекция формы и цвета зубов для улучшения косметики;
восстановление виниров;
шинирование подвижных зубов;
восстановление фасеток;
моделирование культи зуба под коронку;
изготовление вкладок.
Представители: «Admira» (VOCO), «Definite» (Degussa) и др.
Сравнение композитов химического и светового способа отверждения
Светоотверждаемые композиты имеют ряд преимуществ перед композитами химического отверждения:
не требуют смешивания компонентов;
не меняют вязкость в процессе работы;
позволяют в процессе пломбирования комбинировать материалы различных цветов и степеней прозрачности;
позволяют более длительное время моделировать пломбу;
полимеризация осуществляется «по команде» (т.е. по решению врача);
позволяют работать «без отходов», т.е. брать ровно столько материала, сколько нужно;
94
не темнеют в результате химических превращений компонентов,
входящих в их состав;
светоотверждением достигается более высокая степень полимеризации.
Применение светоотверждаемых материалов позволяет значительно улучшить качество пломбы.
Недостатки светоотверждаемых композитов:
большие затраты времени при наложении пломбы из этих материалов
(при применении светоотверждаемых композитов для наложения одной пломбы, точнее, для лечения однoго зуба по поводу кариеса требуется около 40-60 минут, а при использовании материалов химического отверждения
25-30 минут);
большая стоимость пломб из фотополимеров;
требуется специальная активирующая лампа;
свет лампы вреден для глаз (требуется применение защитных приспособлений
защитный экран на световоде, защитные очки).
95
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Фазы композиционных материалов?
A. Органическая, химическая, физическая
B. Органическая, неорганическая, физическая
C. Химическая, физическая, связующая субстанция
D. Органическая, наполнитель, поверхностно-активные вещества
E. Органическая, химическая, связующая субстанция
2. В какой фазе композиционного материала содержится ингибитор полимеризации?
A. Органической
B. Дисперсной
C. Поверхностно-активных веществ
D. Химической
E. Физической
3. В какой фазе композиционного материала содержится катализатор полимеризации?
A. Органической
B. Дисперсной
C. Поверхностно-активных веществ
D. Химической
E. Физической
4. Какие комбинации мономеров используются при изготовлении современных композитов?
A. ЭДТА, ДМА
B. Бис-ГМА, УДМА, ТЕГ-ДМА
C. УДМА, Д-ЗМА, ДМСО
D. ТЕГ-ДМА, ДМСО, ДМА
E. Д-ЗМА, ЭДТА, УДМА
5. Укажите преимущество фотокомпозитов по сравнению с композитами химического способа отверждения:
A. Гидрофильность материала
B. Однородность консистенции
C. Относительная дешевизна
D. Равномерная усадка
E. Экономия времени врача
6. Укажите недостаток композитов химического способа отверждения по сравнению с фотокомпозитами:
A. Дороговизна
B. Многоэтапность пломбирования
C. Необходимость изолирующей прокладки
96
D. Неравномерная усадка
E. Увеличение временных затрат врача
7. Какова величина частиц наполнителя в микрогибридных композитах?
A. 0,04-0,4 мкм
B. 0,04-0,1 и 1-5 мкм
C. 1-5 мкм
D. 0,04-0,1 и 8-12 мкм
E. 8-45 мкм
8. Какова величина частиц наполнителя в макрогибридных композитах?
A. 0,04-0,4 мкм
B. 0,04-0,1 и 1-5 мкм
C. 1-5 мкм
D. 0,04-0,1 и 8-12 мкм
E. 8-45 мкм
9. Укажите основное преимущество гибридных композитов по сравнению с микронаполенными и макронаполненными:
A. Хорошая полируемость
B. Достаточная цветостойкость
C. Умеренная шероховатость
D. Большая универсальность
E. Достаточная прочность
10. Что такое «ормокер»?
A. Композиционный материал химического отверждения
B. Гибрид стеклоиономерного цемента и композита химического отверждения
C. Гибридный стеклоиономерный цемент
D. Гибрид стеклоиономерного цемента и композита светового отверждения
E. Гибрид композиционного материала и керамики
Скачать 3.47 Mb.