сплавы ос. В ортопедической стоматологии
 Скачать 1.16 Mb.
|
|
Припои для драгоценных сплавов Соединение различных металлических частей протезов в единое целое в ортопедической стоматологии осуществляется паянием с помощью специальных сплавов-припоев. Припои должны обладать следующими свойствами: 1) механические свойства припоя должны быть близки к механическим свойствам спаиваемого металла; 2) температура плавления припоя должна быть ниже температуры плавления основного металла; 3) структура припоя должна соответствовать структуре основного металла; 4 ) припой должен быть жидкотекучим и хорошо смачивать поверхность металла; 5) припой не должен подвергаться коррозии в полости рта; 15 6) цвет припоя не должен резко отличаться от цвета основного металла. Поэтому при составлении припоев необходимо подбирать металлы, дающие сплаву не только более низкую точку плавления, но и имеющие химическое и физическое родство со спаиваемыми деталями. Нержавеющая сталь Нержавеющая сталь применяется в зубопротезировании для изготовления штампованных коронок, мостовидных протезов, кламмеров, ортодонтических аппаратов. Недостатками хромоникелевых сплавов являются их неэстетичность, обусловленная цветом металла, особенно в зоне припоя, и способность сплава подвергаться коррозии в полости рта. Продукты коррозии (микроэлементы меди, железа, никеля и др.) поступают в слюну, а затем в организм. Кобальтохромовый сплав (КХС) Кобальтохромовые сплавы широко применяются в ортопедической стоматологии. Из таких сплавов отливают сложные конструкции, обладающие хорошими механическими свойствами, имеющими небольшую объемную усадку. КХС обладает высокими физико-механическими свойствами, относительно малой плотностью и отличной жидкотекучестью, позволяющей отливать ажурные зуботехнические изделия высокой прочности. Протезы получаются более легкие и более прочные. Они также устойчивее против истирания и длительнее сохраняют зеркальный блеск поверхности, приданный полировкой. Благодаря хорошим литейным и антикоррозийным свойствам сплав 16 используется в ортопедической стоматологии для изготовления литых коронок, мостовидных протезов, различных конструкции цельнолитых бюгельных протезов, каркасов металлокерамических протезов, съемных протезов с литыми базисами, шинирующих аппаратов, литых кламмеров. Титан Титан – это металл большого будущего в стоматологии, потому что он биологически безопасен, имеет резистентность к коррозии, обладает прекрасными механическими свойствами и отличной биосовместимостью, поэтому неудивительно, что рядом с этим металлом идут нога в ногу новые технологии. В клиническом аспекте наибольший интерес представляют две формы титана. Это технически чистая форма титана и сплав титана - 6% алюминий - 4% ванадий. Зубные протезы из титановых сплавов могут быть изготовлены несколькими способами. Один из них фрезерование. В данный момент широко внедряются САD/САМ системы для компьютерного фрезерования. Наряду с технологией фрезерования дальнейшее развитие получает плазменное напыление и порошковая металлургия. Порошковая металлургия титана в стоматологии применяется для изготовления съемных пластиночных протезов. Смесь из порошка титана различной дисперсности, дистиллированной воды и связующего компонента пакуется по типу акриловой пластмассы. Затем это всё спекается в вакууме при 1000 °С в течение часа. Плазменное напыление — это нанесение покрытий из порошковых или проволочных заготовок на основу, при этом напыляемый материал подается в высокотемпературную плазменную струю, расплавляется в 17 ней, ускоряется и, ударяясь о подложку, прочно сцепляется с ней. Для этого используется специальное устройство – плазмотрон. В ортопедической стоматологии титан используется не так давно. Это было обусловлено техническими сложностями при работе с этим металлом и поэтому повсеместно использовались менее "капризные" материалы - нержавеющая сталь, сплавы кобальта, хрома, никеля, золота. Чистый титан – очень пластичный материал, более упругий, чем сталь, обладает хорошей вязкостью. Важный показатель любого металла – предел текучести, и чем он выше, тем лучше материал сопротивляется износу. У титана предел текучести в 2,5 раза выше, чем у железа. Высока удельная прочность титана: хотя вес его в 2 раза меньше веса стали, нагрузки они выдерживают одинаковые. Титан – химически активный металл. Тем не менее, титан во многих агрессивных средах обладает исключительно высоким сопротивлением коррозии, в большинстве случаев превышающим коррозионную стойкость нержавеющих сталей, что объясняется образованием на поверхности металла плотной защитной оксидной пленки. Титан стоек в тех средах, которые не разрушают защитную оксидную пленку на его поверхности, и особенно в тех средах, которые способствуют ее образованию. Титан устойчив в разбавленной серной кислоте, уксусной и молочной кислотах, сероводороде, во влажной хлорной атмосфере и во многих других агрессивных средах. Изучение антибактериального действия титанового сплава в клинических условиях показало, что сплавы титана обладают бактерицидным эффектом при тесном контакте с микробными культурами при условии незначительной концентрации микробной массы, а также являются индифферентными для микрофлоры слизистой оболочки полости рта. При росте аллергических реакций на различные металлы и сплавы металлов применяемых в медицине и стоматологии титан рассматривается как решающая альтернатива. Сегодня из титана изготавливают любые виды конструкций. Это вкладки и накладки, цельнолитые и облицованные коронки и мосты, бюгельные протезы и цельнолитые базисы полных съёмных протезов, 18 комбинированные протезы и протезирование на имплантатах (включая сами имплантаты). Обширные исследования позволили сделать открытие, что промышленно чистый титан (99,75%), введенный в подготовленную специальным образом костную ткань, образует с ней прочное соединение – «срастается». Это явление в дальнейшем было названо остеоинтеграцией. Титан до сих пор является основным материалом имплантатов. Никелид титана Одним из сплавов титана и лидером среди материалов с памятью формы по применению и по изученности является никелид титана. Никелид титана обладает многими достоинствами: 1.Превосходной коррозионной стойкостью; 2.Высокой прочностью; 3. Эффектом памяти формы; 4.Хорошая совместимость с живыми организмами; 5.Высокая демпфирующая (поглощение шума и вибрации) способность материала. Недостатки: 1.Из‐за наличия титана сплав легко присоединяет азот и кислород. Для предотвращения этого необходимо использовать вакуумное оборудование; 2.Затруднена обработка при изготов‐ лении деталей, особенно резанием из‐ за высокой прочности; 3.Высокая цена. В медицине используется новый класс композиционных материалов ”биокерамика–никелид титана”. В таких композитах одна составляющая (никелид титана) обладает сверхэластичностью и памятью формы, а другая — сохраняет свойства биокерамики. 19 Также материалы с эффектом памяти формы применяется в отделениях челюстно‐лицевой хирургии, из них изготавливают имплантаты и ортодонтические дуги при лечении брекетами. Цирконий Серебристо-белый металл, твердый, тугоплавкий. По антикоррозийным качествам цирконий превосходит такие стойкие металлы, как ниобий и титан. Высокая коррозийная стойкость и совместимость с биологическими тканями циркония позволила применить его во многих областях практической медицины. Из сплавов циркония делают кровоостанавливающие зажимы, хирургический инструмент, нити для наложения швов при операциях мозга. В последнее десятилетие ортопедическая стоматология активно начала применять циркониевые сплавы в своей практике. Использование циркония связано с рядом преимуществ перед уже существующим и хорошо зарекомендовавшим себя титаном. Цирконий обладает несколько большей коррозийной стойкостью (почти во всех активных средах). Технологические способы получения циркония обеспечивают чистоту материала выше, чем у титана, поскольку при обработке титана, он начинает реагировать с водородом уже при 200С. Важным свойством циркония является антисептические (обеззараживающие) действие. Каркасы из диоксида циркония (ZrO2) ничуть не уступают прочности металлокерамическим, не деформируются со временем. К тому же обладают 20 уникальным свойством восстанавливать свою структуру на молекулярном уровне при появлении микротрещин. В то же время толщина каркаса из диоксида циркония всего 0,4 мм. Это позволяет врачу щадяще относится к тканям зуба при препарировании и конструкция (протез) получается намного легче. Цирконий не обладает раздражающим действием на биологические ткани, стимулирует рост фибробластов и остеобластоподобных клеток, это повышает в свою очередь клиническую фиксацию протезов. Значительно меньшая аккумуляция зубного налета вокруг протеза, имеющего циркониевое напыление, обеспечивает лучшую микробиологическую среду, позволяя осуществить оптимальное прилегание мягких тканей и хорошую адаптацию кости к нагрузке. Низкая теплопроводность диоксида циркония позволяет там, где это возможно, сохранять зубы «живыми», не боясь реакции, порой достаточно острой, на холодное и горячее. Являясь хорошим теплоизолятором каркас из диоксида циркония оберегает зубы от перепада температур. Из диоксида циркония делают как цельные коронки, так и каркасы для комбинированных коронок, с последующей их облицовкой специальной керамической массой. Последние получили более широкое распространение благодаря наилучшей эстетике, т.к. цельноциркониевые коронки все же имеют более матовый белый оттенок. Из диоксида циркония изготавливаются как одиночные коронки, так и мостовидные протезы довольно большой протяженности, виниры, культевые вкладки, абатменты для имплантатов и сами имплантаты. 21 Оксид алюминия (Al 2 O 3 ) Керамика на основе оксида аллюминия является биосовместимой и химически стабильной, абсолютно не токсична и гипоаллергенна, т.е. не оказывает патологического воздействия на зубы и окружающие их ткани. Для производства керамических каркасов по технологии TURKOM-CERA не требуется дорогостоящего оборудования, все оборудование, необходимое для производства, есть в любой лаборатории (электрическая вакуумная печь, горелка, зуботехнический мотор). И следовательно, это самая дешевая система в классе безметаллового протезирования. Система Turkom-Cera (каркас из спеченного порошка Al2O3, инфильтрированного стеклом) может быть рекомендована для изготовления ортопедических конструкций, не подвергающихся достаточно сильным жевательным нагрузкам. Сходными прочностными характеристиками обладает Система CAD/CAM Cerec (каркас из обработанного фрезой полуспеченного A l2O3 с последующим финишным спеканием керамики VITA In-Ceram ALUMINA). Эти две системы используются для изготовления вкладок (онлей, инлей, оверлей, пинлей), накладок, виниров и одиночных коронок для передней группы зубов. Пластмассы Пластические массы (пластмассы) - группа материалов, основу которых составляют природные или искусственные высокомолекулярные соединения, способные под воздействием нагревания и давления формироваться и затем устойчиво сохранять приданную им форму. В ортопедической стоматологии пластмассы применяются для изготовления искусственных зубов, коронок и базисов протезов. Они предназначены для длительной эксплуатации в достаточно жестких условиях, этим обусловлены высокие требования к их физико-механическим и химическим свойствам: 22 • прочность на сжатие, изгиб, истирание, • поверхностная твердость, • устойчивая адгезия во влажной среде; • химическая устойчивость, обеспечивающая биоинертность при взаимодействии с организмом, безвредность для тканей полости рта и зубов; • низкая усадка при полимеризации и низкое водопоглощение, • способность точно воспроизводить микрорельеф и сохранять геометрические размеры при эксплуатации; • достаточная пластичность при введении в полость рта, быстрое затвердение: • высокие эстетические характеристики. Базисные материалы Базисные пластмассы являются пластмассами горячей полимеризации. Усадка — 0,3—0,5 % Применение: порошок и жидкость смешиваются в соотношении указанном производителем, после чего смесь накрывают крышкой и оставляют для набухания (созревания). Затем полимеризуют при высокой температуре. Используются для изготовления базисов полных и частичных съемных протезов, челюстно-лицевых и ортодонтических аппаратов, съемных шин при заболеваниях пародонта и др. 23 Искусственные зубы Назначение искусственных зубов заключается главным образом в обеспечении функции жевательного аппарата и улучшении речи. Другой важный аспект - восстановление зубного ряда в эстетическом отношении. Основным критерием качества искусственных зубов является их сходство с естественными как по внешнему виду, так и по жевательной эффективности. В настоящее время полимерные материалы занимают ведущее положение среди материалов другой химической природы для изготовления искусственных зубов. Кроме полимеров применяют фарфор. При сравнении искусственных зубов из пластмассы и фарфора можно выделить преимущества и недостатки, связанные с химической природой этих материалов. Фарфоровые зубы отличаются более высокой биосовместимостью, цветостабильностью и износостойкостью, однако технология их изготовления более сложна, они не способны адгезионно соединяться с акриловым базисом (из-за чего могут иногда выпадать), у них более высокий удельный вес, и при жевании зубные протезы с фарфоровыми зубами издают неестественный стук. В настоящее время применяются преимущественно пластмассовые зубы. Искусственные зубы для съемных протезов выпускают наборами (гарнитурами), различающимися по фасонам и размерам. Каждая фирма- производитель представляет карту фасонов и размеров выпускаемых зубов. Фронтальные зубы различаются по форме и подбираются под геометрический тип лица. Их изготавливают трех типов: прямоугольные, овальные и клиновидные. Причем это различие соблюдается только для 24 верхних передних зубов, а нижние зубы изготавливают одного усредненного типа. Искусственные зубы различаются также цветовыми оттенками дентиновой и эмалевой частей, которые в определенном сочетании составляют цвет искусственного зуба. Различают двухцветные и трехцветные искусственные зубы. Последние наиболее полно соответствуют внешнему виду натуральных зубов. Цвета искусственных зубов маркируют по определенной цветовой шкале или стандартной расцветке, чаще всего по расцветке VITA. Эластичные пластмассы Используются при изготовлении лицевых и челюстных протезов, комбинированных зубных протезов, для исправления аномалий зубочелюстной системы, при устранении врожденных дефектов. Особое место отведено эластичным полимерным материалам в восстановительной хирургии и при изготовлении обтурирующих челюстно-лицевых протезов при зияющих дефектах глотки и шейного отдела пищевода. Самотвердеющие пластмассы (холодной полимеризации). Эти пластмассы названы так потому, что полимеризация данной группы материалов происходит при пониженных (как правило, комнатных) температурах. Усадка — 4— 7 % . Представители: Протакрил, Luxatemp (DMG), Protemp 3 (3M). Пластмассы холодного отверждения используются в стоматологии для исправления (перебазирования) зубных протезов, починки протезов, изготовления временных протезов, шин при заболеваниях пародонта. Преимуществом этих материалов перед материалами горячего отверждения является более простая технология. Недостаток быстротвердеющих пластмасс — это повышенное содержание остаточного 25 мономера в полимеризате, в результате чего снижается прочность. При полимеризации самотвердеющих пластмасс выделяется большое количество тепла, что может вызвать образование в массе больших пор, через некоторое время пластмасса изменяет свой цвет. Безмономерная пластмасса Безмономерная пластмасса идеально подходит для пациентов, которые не хотят или не могут по причине аллергии или нарушения чувствительности пользоваться протезами из обычных зуботехнических пластмасс. На фоне возрастающей медицинской осведомленности пациентов и необходимости отказа от токсичных сырьевых материалов биосовместимые материалы приобретают все большее значение в современной стоматологии. Используется для для изготовления полных и частичных съемных зубных протезов. Стоматологическая керамика Говоря о стоматологической керамике, часто используют два термина для обозначения данного класса восстановительных материалов - керамика и фарфор. Слово «керамика» произошло от греческого keramike - гончарное искусство (keramos-глина). К керамике относят изделия и материалы, полученные спеканием глин и их смесей с минеральными добавками, а также оксидами и другими неорганическими соединениями. Фарфор - это белая полупрозрачная (прозрачная) керамика, которую обжигают до глазурованного состояния. Современный стоматологический фарфор является результатом совершенствования твердого, т.е. бытового декоративного фарфора. Первые составы фарфора имели повышенную хрупкость. Их применение в восстановительной стоматологии ограничивалось изготовлением искусственных зубов и, в редких случаях, коронками для одиночных зубов. С развитием стоматологического материаловедения и совершенствованием 26 материалов для восстановления зубов применение керамических материалов существенно расширилось По своему назначению керамические массы являются исходным материалом для: 1) заводского изготовления заготовок для керамических вкладок; 2) индивидуального изготовления керамических коронок в условиях зуботехнической лаборатории; 3) индивидуального изготовления вкладок в условиях зуботехнической лаборатории; 4) облицовки цельнолитых каркасов металлокерамических несъемных зубных протезов (коронок, мостовидных протезов). Основные свойства стоматологической керамики По физическим свойствам стоматологические керамики близки к стеклам. Керамика образуется в результате сложного физико-химического процесса взаимодействия компонентов при высокой температуре. Современная стоматологическая керамика по температуре обжига классифицируется как тугоплавкая (1300-1370°С), среднеплавкая (1090-1260°С) и низкоплавкая (870-1065°С). Тугоплавкая керамика раньше использовалась для фабричного изготовления искусственных зубов для несъемных протезов. Среднеплавкие и низкоплавкие керамики применяются для изготовления коронок, вкладок и мостовидных протезов. Оптические свойства керамики являются одним из главных достоинств искусственных зубов. Коронка естественного зуба просвечивает, но не прозрачна, как стекло. Это объясняется тем, что наряду с абсорбцией света прозрачность выражается соотношением диффузно рассеянного и проходящего 27 света. Свет, попадая на поверхность зуба, может поглощаться, отражаться и преломляться. Оптический эффект керамики близок к таковому естественных зубов в тех случаях, когда удается найти правильное соотношение между стеклофазой и замутнителями керамики. Обычно этому мешает большое количество воздушных пор и замутняющее действие кристаллов. Керамика, обжигаемая в вакууме, имеет в 60 раз меньше пор, чем при атмосферном обжиге. При обжиге керамических масс усадка составляет 20-40%. Причинами такой усадки являются: • недостаточное уплотнение (конденсация) частичек керамической массы; • потеря жидкости, необходимой для приготовления керамической кашицы; • выгорание органических добавок (декстрин, сахар, крахмал, анилиновые красители). Для окрашивания стоматологического фарфора применяют различные оксиды металлов - железа, титана, кобальта и хрома. В состав фарфоровой массы вводят и другие компоненты. Например, плавни (флюсы). Эти вещества понижают температуру плавления фарфоровой массы (карбонат натрия, карбонат кальция и др.). Температура их плавления не выше 800 °С. Пластификаторы - вещества, которые вводят в фарфоровые массы, не содержащие каолина. В качестве пластификаторов используют органические вещества (декстрин, крахмал, сахар), которые полностью выгорают при обжиге. Эти вещества необходимы для придания пластичности фарфоровой массе во влажном состоянии. 28 Для того чтобы устранить недостатки, присущие металлокерамическим протезам, возникающие, прежде всего, из-за сочетания разных по своей природе материалов - металла и керамики, стоматологи и материаловеды направили свои усилия на поиск материалов для изготовления зубных протезов, целиком состоящих из керамики, т.е. материалов для так называемых цельнокерамических протезов. Цельнокерамические зубные протезы можно получать самыми разнообразными методами, начиная от литья и заканчивая фрезерной обработкой керамических блоков по компьютерной программе (CAD/CAM). С помощью одних методов можно изготовить только микропротезы (вкладки, накладки, виниры) и одиночные коронки, другие позволяют создать зубные протезы большей протяженности. CAD/CAM системы, основанные на применении высоких технологий (Computer Aided Design/Computer Aided Manufacturing - компьютерное моделирование/компьютерное управление процессом изготовления): Cerec, Siemens, Германия. 29 Изделия изготавливаются методом фрезерования керамических блоков по компьютерной программе. Самая известная из систем CAD/CAM - Procera (Швеция) предназначена для изготовления цельнокерамического каркаса, представляющего собой плотно спеченную керамику с высоким содержанием высокочистого оксида алюминия, который облицовывают низкотемпературным фарфором All Ceram. 30 |