сплавы ос. В ортопедической стоматологии
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
КАЗАНСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНСТИТУТ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ МЕДИЦИНЫ И БИОЛОГИИ Кафедра стоматологии и имплантологии Р.Г. ХАФИЗОВ, Д.И. ШАЙХУТДИНОВА, Ф.А. ХАФИЗОВА, Д.А.АЗИЗОВА, А.К. ЖИТКО, А.Р. ХАИРУТДИНОВА МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ СТОМАТОЛОГИИ Учебно-методическое пособие Казань - 2015 УДК 616.31-089:616-07(07) ББК 56.6 Принято на заседании учебно-методической комиссии ИФМиБ Протокол № 1 от 06 октября 2015 года Рецензенты: Доктор медицинских наук, доцент кафедры морфологии и общей патологии КФУ А.А.Гумерова Президент Стоматологической Ассоциации России, Заслуженный деятель науки РТ, д.м.н., профессор М. З. Миргазизов Хафизов Р.Г., Шайхутдинова Д.И., Хафизова Ф.А., Азизова Д.А., Житко А.К., Хаирутдинова А.Р./Материаловедение в ортопедической стоматологии: учеб.-метод. пособие / Р.Г. Хафизов, Д.И. Шайхутдинова, Ф.А. Хафизова, Д.А.Азизова, А.К. Житко, А.Р. Хаирутдинова.– Казань: Казан. ун-т, 2015. – 64 с. В настоящем пособии излагаются вопросы применения современных материалов в ортопедической стоматологии на клинических и лабораторных этапах протезирования. Знание основ материаловедения, отличий параметров материалов в зависимости от химической природы и технологии применения дает возможность использовать в стоматологической практике научно- обоснованные аспекты выбора материала. Пособие предназначено для самостоятельной работы студентов системы высшего профессионального образования по специальности 060201.65 – «стоматология». © Хафизов Р.Г., Шайхутдинова Д.И., Хафизова Ф.А., Азизова Д.А., Житко А.К. Хаирутдинова А.Р.2015 © КФУ, 2015 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение 4 Основные и вспомогательные материалы 8 Основные материалы 13 Сплавы металлов 13 Пластмассы 22 Стоматологическая керамика 26 Вспомогательные материалы 31 Оттискные (слепочные) материалы 32 Модельные массы 40 Моделировочные материалы 46 Легкоплавкие сплавы 49 Формовочные материалы 50 Флюсы 50 Абразивные материалы 51 Цементы 53 Контрольные вопросы 56 Тестовый контроль знаний 59 Литература 62 3 ВВЕДЕНИЕ Чтобы оказать пациентам эффективную стоматологическую помощь, т.е. добиться эстетичности, функциональной полноценности и долговечности восстановления зубов, необходимы не просто поверхностные представления о материалах стоматологического назначения, а глубокое понимание взаимосвязи их химической основы и свойств. Стоматологическое материаловедение - это наука, изучающая состав, строение, свойства, технологию производства и применения материалов для стоматологии, а также закономерности изменения свойств материалов под влиянием физических, механических и химических факторов. Речь идет о факторах, действующих в специфических условиях полости рта в процессе функционирования зубочелюстной системы. В последние годы создано великое множество стоматологических материалов, но ни один из них нельзя признать идеальным. Идеальный материал для восстановительной стоматологии должен отвечать следующим требованиям: • быть биосовместимым; • противостоять всем возможным воздействиям среды полости рта; • обеспечивать прочную и постоянную связь со структурой твердых тканей зуба; • полностью воспроизводить их внешний вид; • обладать комплексом физико-механических свойств, соответствующих свойствам восстанавливаемых натуральных тканей и, более того, способствовать их оздоровлению и регенерации. На сегодняшний день биологическая совместимость материалов имеет огромное значение при изготовлении протезов у пациентов с общесоматическими заболеваниями, такими как сахарный диабет, аллергия, Под биоматериалами подразумевают нежизнеспособный материал, предназначенный для контакта с живой тканью для выполнения функций 4 медицинского назначения. Биоматериал должен быть биосовместимым и может быть биодеградируемым. Биосовмеcтимые материалы — это материалы, имеющие небиологическое происхождение и применяемые в медицине для достижения взаимодействия с биологической системой. Биосовместимость (БС) - это обеспечение желаемой реакции живых тканей на нежизнеспособные биоматериалы. Биосовместимым является материал, который обладает способностью вырабатывать соответствующий отклик хозяина при специфическом его использовании. Биосовместимость - это не полное отсутствие токсичности или иных отрицательных свойств, а требование того, чтобы материал при имплантации вел себя адекватным образом, позволяющим выполнить поставленную задачу. Выделяют следующие основные свойства биосовместимых материалов: Биоматериалы не должны вызывать местной воспалительной реакции; Биоматериалы не должны оказывать токсического и аллергического действия на организм; Биоматериалы не должны обладать канцерогенным действием; Биоматериалы не должны провоцировать развитие инфекции; Биоматериалы должны сохранять функциональные свойства в течение предусмотренного срока эксплуатации. Биосовместимые материалы действуют или функционируют гармонично и согласованно при нахождении в организме или контакте с биологическими жидкостями, не вызывая заболевания или болезненных реакций. Следует подчеркнуть, что никакой биоматериал, вероятно, за исключением того, который будет получен с помощью генной инженерии и клонирования, не может быть абсолютно биосовместимым. В частности, эндопротезы тазобедренного, коленного, голеностопного и других суставов со временем теряют свои биомеханические характеристики. При этом в процессе трения и многократных циклических нагрузок на компоненты протеза (полиэтилен, металлические части, цемент) образуются многочисленные 5 микрочастицы, которые легко перемещаются по организму, блокируют функцию фагоцитирующих клеток и определяются в печени, почках и легких. Все это может привести к различного рода осложнениям, вплоть до развития злокачественных новообразований. Следовательно, реально существующая практика позволяет говорить лишь о существовании относительно биосовместимых и безопасных биоматериалов. Они могут находиться в организме в течение длительного периода времени, достаточного для выполнения своей функции, не вызывая в нем развития негативных реакций. Уровень относительной биосовместимости для разных биоматериалов может быть различным. С точки зрения остеокондуктивного потенциала и взаимодействия с костью, V. Strunz (1984) и J. Osborn (1985) разделили биосовместимые материалы на: • биоактивные; • биоинертные; • биотолерантные. Биоактивные — это материалы, которые частично или полностью замещаются костной тканью в результате биодеградации и включаются в ионный обмен и метаболизм кости. Биоактивные материалы вызывают соединительный остеогенез, представляющий собой определенный вид прямого химического соединения имплантанта с окружающей его костью за счет присутствия свободного кальция и фосфата на поверхности материала и адекватности их взаимодействия с тканевыми компонентами кости. Биоинертные (алюминиевая керамика, керамики двуокиси циркония, титан, тантал, ниобий, углерод) — это материалы, которые практически не подвергаются биодеградации и не включаются в метаболизм, а их поверхность может обеспечить физико-химическую связь с костным матриксом. Ко второй группе относятся дентальные имплантаты, изготовленные из титана, поверхность которых покрыта оксидом титана, гидроксиапатитом или другими 6 оксидами, представляющими собой биоинертные соединения. При благоприятных механических условиях биоинертные материалы создают контактный остеогенез, т.е. прямое соединение этих материалов с костной тканью. Костная интеграция происходит благодаря тому, что поверхность таких материалов химически инертна к окружающим тканям и тканевым жидкостям. Биотолерантные (нержавеющие стали, сплавы хрома, кобальта и молибдена, а также последних с никелем) — материалы, которые не рассасываются, не вступают в метаболизм, но способны обеспечить реадсорбцию белков на своей поверхности. Поэтому вокруг их поверхности, как правило, образуется фиброзная капсула. Для биотолерантных материалов как ответ на раздражающее действие имплантата в контактирующей с тканями зоне характерно возникновение в кости дистанционного остеогенеза. При этом кость от вживленного имплантата из этих материалов отделяет слой мягкой фиброзной ткани. К этой группе относятся субпериостальные имплантаты, изготавливаемые из сплавов кобальта, нерассасывающиеся полимеры. Представителем последних является политетрафторэтилен (ПТФЭ), из которого изготовляют барьерные мембраны для направленной тканевой регенерации (НТР). Все осложнения, возникающие при имплантировании биоматериалов, используемых в травматологии и ортопедии, можно подразделить на два больших класса. Один включает в себя осложнения, возникающие в результате повреждения имплантируемого материала. В качестве примера можно привести такие процессы как коррозию, растворение, биодеградацию, усталость, деформация, трение, разрушение материала и т.д. Другой класс осложнений развивается вследствие сложных биологических процессов, протекающих вокруг материала, включающих общие и локальные реакции организма на появление любого инородного тела. 7 ОСНОВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Стоматологические материалы в ортопедической стоматологии принято разделять на 2 группы: основные и вспомогательные (табл.1). Материалы, из которых непосредственно изготавливают протезы, называются, основными, а материалы, используемые на различных стадиях изготовления протезов, - вспомогательными. В зависимости от химической природы основные материалы разделяют на три класса: 1 - металлы; 2 - неорганические материалы или керамика; 3 - полимеры. Металлы имеют высокую прочность и жесткость. Поэтому в восстановительной стоматологии их применяют в тех случаях, когда протез должен выдерживать значительные механические нагрузки. С другой стороны, металлы быстро проводят тепло и совсем непрозрачны (не эстетичны), это ограничивает их применение. Керамика и полимеры - термоизоляторы, обладают светлым цветом и полупрозрачностью. Следовательно, их можно применять для защиты структур зуба от чрезмерного разогрева и охлаждения, а также для создания эстетичных пломб и протезов, воспроизводящих естественный вид натуральных зубов. Однако, у них присутствует такой недостаток как хрупкость и недостаточная прочность для восстановления протяженных дефектов. А полимеры к тому же со временем стираются и темнеют, поэтому их рекомендуется применять для изготовления временных конструкций. Чтобы компенсировать недостатки одних достоинствами других, в стоматологии часто применяется комбинация материалов различной химической природы. К вспомогательным материалам относятся: оттискные и модельные материалы, моделировочные, формовочные, абразивные, припои. 8 Таблица 1 Классификация стоматологических материалов Наименование материала Типичные представители Область применения Основные материалы Металлические сплавы на основе: железа Нержавеющая сталь Коронки, литые детали, мостовидные протезы, ортодонтические аппараты, кламмеры золота Сплав 900 пробы, сплав 750 пробы Коронки, вкладки, мостовидные протезы, полукоронки, бюгельные протезы и кламмеры Припой Пайка зубных протезов на основе золота кобальта и хрома Сплав КХС Бюгельные, мостовидные протезы, коронки никеля и хрома Сплав НХ-дент Мостовидные протезы, коронки серебра и палладия Серебряно- палладиевый сплав (ПД) Мостовидные протезы, коронки, вкладки, пайка протезов, ортодонтических аппаратов из нержавеющей стали титана сплавы Ti-6AG-4V, BT 1Л, ВТ5Л, ВТ6Л Металлокерамические конструкции, вкладки, каркасы бюгельных протезов, имплантаты 9 циркония Диоксид циркония Коронки, мостовидные протезы, имплантаты Пластмассы на основе: акрилатов (базисные горячей полимеризации) Этакрил, фторакс, Villacryl H Rapid, Basis Базисы съемных протезов, ортодонтические аппараты, челюстно-лицевые протезы Синма, Villacryl STC Hot Пластмассовые коронки, фасетки пластмассовых протезов акрилатов (самотвердеющие) Протакрил, Re-fine, Protemp Индивидуальные ложки, перебазировка, починка съёмных протезов, ортодонтических аппаратов, временные коронки, временные шины при пародонтите эластичные Эладент, ортосил, Bisico Softbase Мягкие подкладки протезов, боксёрские шины, челюстные протезы Керамические массы «Vita», «Duceram», «E- max» Металлокерамические и безметалловые коронки, протезы Ситаллы Сикор Коронки Вспомогательные материалы Слепочные Альгинатные (Ypeen, Hydrogum), силиконовые (Speedex, Betasil), полиэфирные Слепки 10 (Impregum) и др. Модельные Гипс, полиуретан Модели Моделировочные Воск базисный, воск моделировочный Восковые базисы, моделировка зубных протезов или их частей Воск липкий Временное соединение частей протеза Формовочные Силаур, формалит Литьё золотых сплавов, нержавеющей стали Кристасил, бюгелит, силамин, литоформ Литьё кобальтхромовых и никельхромовых сплавов Абразивные Алмаз, корунд, корборунд, мел, пемза, полировочная паста, Шлифование зубов, металла, фарфора и пластмасс Сплавы легкоплавкие Меллот Изготовление металлических штампов Флюсы Канифоль, хлорид цинка Паяние мягкими припоями Бура, борная кислота Паяние твердыми припоями Кислоты Азотная, серная, соляная Составные части отбелов Щелочи Гидроокись калия Химическая обработка литья Изолирующие Изокол, изолак Изолирующее покрытие Цементы Стеклоиономерные, композитные Фиксация протезов Спирт Этиловый Обработка поверхностей, обезжиривание 11 Основные требования к свойствам конструкционных материалов для ортопедической стоматологии зависят от их конкретного назначения. Для базисных материалов в съемных зубных протезах - это прочность и модуль упругости при изгибе. Для материалов, восстанавливающих разрушенные ткани зуба, 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. 12 ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Сплавы металлов В ортопедической стоматологии используют различные металлические сплавы. Чистые металлы не применяют, так как по своим свойствам они не могут соответствовать основным требованиям, предъявляемым к конструкционным материалам: имеют недостаточную прочность, способность к коррозии и т.д. Все сплавы для зубного протезирования многокомпонентны, так как они прежде всего должны обладать высокими физико-механическими свойствами: • устойчивостью к коррозии, • обладать нужной температурой плавления, • быть ковкими или, наоборот, упругими, • иметь допустимую объемную усадку и т. д. Создание таких сплавов основано на взаимном растворении металлов или образования химических соединений. Сплавы золота Чистое золото — мягкий металл и не используется в чистом виде для зубопротезирования. Подбирая в определенных соотношениях компоненты, получают сплавы с нужными свойствами для того или иного вида протезов. Сплавы различают по содержанию золота, обозначая чистое золото 1000 пробой. Для протезирования применяют сплавы 900 пробы, 750 пробы и припой. Сплав 900 пробы содержит 90% золота, 6% меди, 4% серебра. Он имеет приятный желтый цвет, устойчив к коррозии, пластичен, обладает достаточной 13 вязкостью, жидкотекучестью в расплавленном состоянии. Он хорошо поддается ковке, штамповке. Эти качества и обусловили его применение для изготовления коронок и мостовидных протезов. Недостатком сплава является его недостаточная устойчивость к истиранию. Сплав 750 пробы содержит 75% золота, 8% серебра, 7,8% меди, 9% платины. По сравнению со сплавом 900 пробы он имеет светло-желтый цвет из- за наличия платины. Кроме того, присутствие в сплаве платины и меди делают его более твердым и упругим. При литье он дает незначительную усадку, что и позволило применять его для получения точных деталей протезов путем отливки, таких как вкладки, каркасы бюгельных протезов, культовые вкладки, для изготовления кламмеров. Несмотря на высокие качественные характеристики золотых сплавов, следует отметить, что они так же как и сплавы на основе железа, способны подвергаться коррозии в полости рта, что клинически проявляется в изменении цвета (пятнистость, тусклость). Изменение цвета золота возможно и при его контакте с амальгамой в условиях полости рта, а также при нарушении технологических этапов изготовления протезов, таких как нарушение температуры пайки, качества литья и припоя, загрязнения сплава окислами, остатками легкоплавких металлов. Изменение цвета протезов из золотых сплавов может сопровождаться местными и общими реакциями: болью в языке, повышенным слюнотечением, извращением вкусовой чувствительности, привкусом металла, обострением течения общих заболеваний и др. Изменение цвета золота иногда приводит к конфликтным ситуациям с пациентами, у большинства из которых бытует мнение, что протезы из золота не должны окисляться и изменять свой цвет. Хотя известно и доказано, что только чистое золото не подвергается коррозии, а сплав его с медью корродирует. 14 Сплавы на основе серебра и палладия Сплавы, приближающиеся по своим свойствам к золотым сплавам можно составить на серебряно-палладиевой основе, туда также входят золото, цинк, медь, кадмий, никель. Эти сплавы белого цвета. Температура плавления сплава 1100—1200 градусов. По коррозионной стойкости уступают сплавам золота и темнеют в полости рта, особенно при кислой реакции слюны. Эти сплавы пластичные, ковкие. Применяются при протезировании вкладками, коронками и протезами. |