Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Основные свойства стоматологических цементов, используемых для фиксации несъемных конструкций зубных протезов 11
1.2. Физико-механические и физико-химические свойства стоматологических цементов, фиксирующих несъемные конструкции зубных протезов 18
1.3. Адгезия стоматологических цементов к твердым тканям зуба 27
1.4. Адгезия стоматологических цементов к сплавам металлов 32
1.5. Причины нарушения фиксации несъемных зубных протезов 34
Глава 2. Материалы и методы исследования 39
2.1. Материалы исследования 39
2.2. Методы исследования 41
2.3. Лабораторные методы исследования 41
2.3.1. Методика исследования адгезионной прочности соединения элементов с дентином 41
2.3.2. Методика исследования адгезионной прочности соединения цементов с металлом 44
2.3.3. Методика исследования толщины цементной пленки 51
2.3.4. Методика исследования растворимости цементов 53
2.3.5. Методика исследования прочности цемента при сжатии 55
2.4. Клиническое исследование эффективности фиксации несъемных конструкций зубных протезов 57
2.4.1. Общая характеристика обследованных больных 57
2.4.2. Характеристика зубных протезов и методика ортопедического лечения больных 57
2.4.3. Методика подготовки зубов под искусственные коронки при разных клинических условиях 62
2.4.4. Клиническое определение качества краевого прилегания зацементированной несъемной ортопедической конструкции 69
2.5. Методика создания экспертной системы определения показаний для выбора фиксирующего цемента 76
2.6. Статистическая обработка данных клинико-лабораторных исследований 80
Глава 3. Результаты собственных исследований 81
3.1. Результаты лабораторных исследований 81
3.1.1. Результаты изучения адгезии цементов к дентину 81
3.1.2. Результаты изучения адгезии цементов к металлу 83
3.1.3. Результаты изучения адгезии цементов к золотому покрытию «Супер-КЭМЗ» 88
3.1.4. Результаты исследования толщины цементной пленки 92
3.1.5. Результаты исследования кислотной эрозии цементов 93
3.1.6. Результаты исследования прочности цементов при сжатии 95
3.2. Результаты клинических исследований 97
3.2.1. Результаты клинического определения качества краевого прилегания зацементированной несъемной конструкции зубного протеза 97
3.2.2. Результаты внедрения экспертной системы выбора цемента, используемого для фиксации несъемных конструкций зубных протезов 99
Глава 4. Заключение 103
Выводы 113
Практические рекомендации 115
Список литературы 116
- Физико-механические и физико-химические свойства стоматологических цементов, фиксирующих несъемные конструкции зубных протезов
- Методика исследования адгезионной прочности соединения цементов с металлом
- Клиническое определение качества краевого прилегания зацементированной несъемной ортопедической конструкции
- Результаты изучения адгезии цементов к золотому покрытию «Супер-КЭМЗ»
Физико-механические и физико-химические свойства стоматологических цементов, фиксирующих несъемные конструкции зубных протезов
При прогнозировании качества фиксации несъемных протезов необходимо учитывать физико-механические и физико-химические свойства стоматологических цементов. Ряд наиболее важных показателей стоматологических цементов приведен в таблице 3 (91).
Материал для фиксации протезов должен отвечать определенным медико-биологическим требованиям: он должен прочно связываться с твердыми тканями зубов, обеспечивая надежное крепление протеза; иметь герметичное краевое прилегание, которое выполняло бы защитную функцию и исключало бы проникновение химических и бактериальных агентов между фиксирующим материалом и твердыми тканями зуба; он должен препятствовать развитию послеоперационной чувствительности и кариозного процесса под протезом; быть биологически индифферентным, то есть не оказывать вредного влияния на твердые ткани и пульпу зубов (7, 64). Среди физико-химических и физико-механических свойств материалов, используемых для фиксации протезов, наиболее важными являются механическая прочность, растворимость, толщина цементной пленки, реакция среды, пластическая деформация и адгезия (12).
Требования к стоматологическим цементам на водной основе, предъявляемые согласно ГОСТ Р 51744-2001, приведены в таблице 4.
Углубленное лабораторное изучение физико-механических свойств стоматологических цементов предполагает изучение ряда параметров, определяющих основные показатели их качества: время твердения, механическую прочность, растворимость, линейную и объемную деформацию при твердении, краевое прилегание, адгезию, теплопроводность и толщину образуемой пленки (43, 72).
Рабочим временем после замешивания компонентов самоотверждаю-щегося цемента считают промежуток времени, в течение которого можно манипулировать приготовленной массой до начала твердения и появления риска неполной установки протеза. Время отверждения - это время, прошедшее после замешивания, в течение которого цемент затвердевает до той точки, когда фиксируемый протез будет полностью удерживаться на своем месте. Это тот промежуток времени, в течение которого происходит полное перекрестное связывание компонентов цемента. Рабочее время измеряется с момента начала замешивания до момента заметного уплотнения цемента. Время отверждения - это время, прошедшее после замешивания цемента до момента его схватывания и определяющееся в ходе того же эксперимента (13, 70).
Идеальное рабочее время для фиксирующего цемента должно быть довольно длительным, а идеальное время отверждения после наложения протеза должно быть достаточно коротким. Поскольку рабочее время всегда короче, чем время отверждения, эти два показателя как бы противопоставлены друг другу. Цемент же должен быть так разработан, чтобы оба показателя оптимально соответствовали бы друг другу.
Ввиду того, что фиксирующие материалы под протезом подвергаются воздействию окклюзионной нагрузки, особое значение приобретает прочность их на сжатие (9). Наряду с этим важна и прочность на разрыв, потому что фиксирующие цементы, находясь под протезом, испытывают во время жевания растягивающие усилия, возникающие при боковой нагрузке или под действием клейкой пищи. Большинство же фиксирующих материалов обладают хрупкостью и разрушаются при растяжении (7, 73).
По мнению White S.N. (137), стеклоиономерные цементы обладают наибольшей прочностью при растяжении и сжатии; поликарбоксилатные же цементы превосходят цинк-фосфатные по прочности на отрыв и обладают вполне выраженной прочностью на сжатие, подобной цинк-фосфатным.
По данным Емгахова В.С (16), прочность на сжатие цемента "Унифас" через 24 часа достигает 890 ±13 МПа, тогда как при испытаниях первого отечественного стеклоиономерного цемента "Витакрил" были выявлены довольно низкие показатели: прочность на сжатие колебалась от 150 до 153 МПа (31).
Проведенные А.Г. Быстровым (7) исследования физико-механических свойств цинк-фосфатных и поликарбоксилатных цементов (таблица 5) не выявили существенной разницы между цементом "Унифас" и поликарбокси-латным цементом, тогда как "Висфат" по всем параметрам уступал этим цементам.
Растворимостью в воде обладают все пломбировочные материалы, от-верждаемые посредством кислотно-щелочного взаимодействия (29, 71, 75). При фиксации литых коронок, особенно цинк-фосфатными цементами, под ними остается достаточно тонкий цементный слой, который под действием перепадов температур подвергается трещинообразованию (45, 87). Непосредственный контакт цемента со средой полости рта также ведет к его постепенному химическому и физическому разрушению (78, 88). Скорость разрушения, во многом, помимо качества самого фиксирующего цемента, зависит от толщины цементного слоя и точности краевого прилегания коронки к зубу (66,109,110).
Результаты исследований по краевому прилеганию стоматологических материалов, полученные разными авторами, достаточно спорны (42). Так, по данным Митиной Б.И. (34), в растворах красителей все цементные пломбы оказались проницаемы не только по краям, но и через все вещество пломбы. При этом изменение температуры среды существенно не влияло на интенсивность проникновения красителя, но скорость его проникновения была различной для разных участков: она была вдвое больше вдоль придесневой стенки. Подобная закономерность была отмечена и при эксперименте на зубах собак (53). Эти данные подтверждаются и клиническими наблюдениями: краевая щель чаще всего появляется после пломбирования полостей II и V классов именно в пришеечной области (23; 35,108).
По данным ряда авторов, наиболее частой причиной преждевременного снятия искусственных коронок и удаления опорных зубов является кариес твердых тканей в пришеечной области, выявляющийся в 25 - 50% случаев (1, 8, 28), что обусловлено структурными особенностями этой зоны (33, 36).
Norman R.D., Swartz M.L., Phillips R.W. (116) приводят данные о том, что в сравнении с цинк-фосфатными цементами поликарбоксилатные более растворимы, а стеклоиономерные, наоборот, менее растворимы. По данным же Рыбакова А.И., Иванова B.C. и Каральника Д.М. (39), растворимость по-ликарбоксилатных цементов ниже, чем цинк-фосфатных. Последней точки зрения придерживается и Быстров А.Г. (7), проводивший исследования растворимости цементов в лабораторных условиях, результаты которых приведены в таблице 6.
Как видно из таблицы, у цементов "Унифас" и ПКЦ этот показатель превосходит данные цемента "Висфат" в 3,3 - 4,0 раза.
По мнению Быстрова А.Г. (7), растворимость играет определяющую роль в способности стоматологического цемента герметично изолировать опорный зуб. Во время проведения контрольных осмотров пациентов автор нередко обнаруживал нарушение краевого цементного слоя и образование пришеечных кариозных полостей. Причем, полости были выявлены при применении всех трех изучаемых стоматологических материалов. Степень растворимости цемента в совокупности с устойчивостью к механическим нагрузкам, с его точки зрения, влияют и на отдаленные результаты, а именно -на преждевременное нарушение фиксации протезов.
Результаты проведенных лабораторных исследований подтвердили клинические наблюдения нарушения краевого прилегания литых коронок, укрепленных с помощью цемента "Висфат", "Унифас" и ПКЦ. Через 1 год нарушение краевого прилегания при использовании цемента "Висфат" опре-делялось у 9,5%, а через 2 года — у 18,2% литых коронок. Характеристики показателей нарушения краевого прилегания литых коронок, фиксированных цементами "Унифас" и ПКЦ, отличались незначительно и составляли соответственно: 4% и 8,4% зависят от качества цемента и его вязкости во время укрепления протеза, величины и длительности приложенного усилия и взаимодействия избытка цемента с ротовой жидкостью.
Непосредственный контакт цемента со средой полости рта ведет к его постепенному химическому и физическому разрушению (2, 78, 89, 117). Скорость разрушения зависит, как уже указывалось выше, от толщины цементного слоя и краевого прилегания коронки к зубу (66, 109, 110). Количественная оценка краевой проницаемости различных цементов при фиксации коронок представлена в таблице 7.
Методика исследования адгезионной прочности соединения цементов с металлом
3 способа подготовки металлической поверхности испытуемых образцов:
1) пескоструйная обработка;
2) создание оксидной пленки с помощью термообработки;
3) электрохимическое золотое покрытие «Супер-КЭМЗ».
Для каждого способа подготовки металлической поверхности силу адгезии исследуемых цементов определяли двумя методами:
а) методом разрыва (рис.5а)
б) методом сдвига (рис.56).
Для проведения лабораторных исследований на разрыв были изготовлены образцы никель-хромового сплава размером 11x11x15 мм, в которых один торец располагал резьбовым соединением для крепления в захваты испытательной машины, а противоположный торец являлся рабочей поверхностью (рис.6).
Образцы металла для исследования на сдвиг имели форму пластин размером 40x10 мм и толщиной 1,5 мм (рис.7).
В пластинах с одной стороны было просверлено отверстие 0 6 мм для фиксации образца в захватах испытательной машины.
Пескоструйную обработку поверхности металла проводили в пескоструйном аппарате кварцевым песком с размером частиц 50 мкм при давлении воздуха в 2,5 атм. Для создания окисной пленки образцы металла сначала подвергали пескоструйной обработке. Затем образцы помещали в печь «Рго-gramat-90» с температурным режимом оксидирования металла (при 980С, скорость подъема температуры - 140С). Золотое покрытие «Супер-КЭМЗ» (рис. 8) наносили гальваническим методом по следующей методике.
Для нанесения композиционного электрохимического покрытия использовали специальную стоматологическую установку "Dorator Elektrik" («Dentaurum», Германия) (рис.9).
Правую ванну заполняли электролитом для обезжиривания, среднюю -электролитом для предварительного золочения и левую заполняли электролитом основного золочения. Активирующий раствор емкостью 250 мл наливали в отдельный стеклянный сосуд. Рядом с каждой ванной с электролитом, содержащим золото, ставили по два сосуда емкостью 500 мл с дистиллированной водой для промывки образцов и сбора золота. Процесс нанесения «Супер-КЭМЗ» состоял из пяти следующих операций:
1. Механической очистки;
2. Электрохимического обезжиривания;
3. Травления;
4. Предварительного золочения;
5. Основного золочения.
Образец металла высушивали на воздухе. После высушивания взвешивали на аналитических весах. Результаты взвешивания регистрировали. Для удаления с поверхности образца невидимых пленок жира и окислов проводили процесс электрохимического обезжиривания, после чего поверхность образца становилась более восприимчивой к последующей гальванизации.
Медную проволоку с образцом закрепляли на катодной штанге. Проволоку изолировали лаком, оставляя неизолированными части проволоки в местах крепления к образцу и катодной штанге. Аппарат включали и устанавливали напряжение 6 В. После истечения 1 минуты аппарат выключали, металлический образец извлекали из ванны и в течение 1-2 минут промывали проточной водой. Качество проведенного обезжиривания оценивали после промывки в воде. Поверхность образца полностью смачивалась при хорошей очистке, а наличие на поверхности капель воды указывало на необходимость проведения повторного процесса обезжиривания.
Химическое активирование проводили в течение 1-1,5 минут, погружая образец, закрепленный на медной проволоке, в стакан с активирующим раствором, прикоснувшись алюминиевым стержнем к его металлической поверхности. Газообразование указывало на процесс активирования. Отсчет времени начинали с момента покрытия пузырьками водорода всей металлической поверхности. По истечении 1-1,5 минут образец вынимали из стакана, промывали проточной, а затем дистиллированной водой и завешивали в ванну предварительного золочения, которое проводили электрохимически при напряжении 3 - 3,2 В в течение 8-10 минут.
По истечении указанного времени образец вынимали из ванны и промывали в уловителе.
Процесс основного золочения проводили при напряжении 2,5-3,0 В в течение 2-2,5 часов. После тщательного перемешивания электролита образец металла подвешивали в вертикальном положении на катодную штангу. Для поддержания равномерного распределения дисперсных частиц в объеме электролита, периодически взмучивали раствор стеклянной палочкой. По окончании процесса основного золочения образец извлекали из ванны, промывали в двух уловителях, затем проточной водой.
Для каждого вида образцов был изготовлен кондуктор, который препятствовал смещению цементируемых образцов относительно друг друга до полного отвердевания исследуемого цемента (рис. 10).
Замешивание изучаемых цементов проводили при температуре 24С и относительной влажности воздуха 60% ручным способом по инструкции производителя. До истечения рабочего времени замешанный цемент помещался между двумя металлическими образцами, которые затем устанавливались в кондуктор. С помощью специального нагружающего устройства к образцам строго вертикально прикладывалось постоянное усилие в 150 Н (рис. 11).
Через 10 минут образцы на сутки помещали в условия 100% влажности при температуре 37±2С. Через 24 часа проводили испытание образцов на испытательной машине тип 1474 («ZWICK», Германия) при скорости движения траверсы 1 мм/мин (рис.12).
Клиническое определение качества краевого прилегания зацементированной несъемной ортопедической конструкции
Ежегодно на повторных осмотрах пациентов, которым было проведено ортопедическое лечение несъемными конструкциями зубных протезов, проводили тщательное обследование на предмет наличия нарушения краевого прилегания коронок к твердым тканям опорных зубов.
Клиническое определение качества краевого прилегания зацементированной несъемной ортопедической конструкции мы определяли по следующей разработанной нами методике (уведомление о поступлении и регистрации заявки от 4.04.2006 г., регистрационный № 2006110733).
Исследование состояло из двух этапов. На первом этапе мы проводили зондирование зоны перехода коронка-зуб на доступных поверхностях несъемной ортопедической конструкции. Если по результатам зондирования определялось нарушение краевого прилегания (зонд застревал на границе коронка-зуб), то переходили ко второму этапу исследования.
На втором этапе, в области исследуемой несъемной ортопедической конструкции (рис.27), мы проводили ретракцию десны в течение 5 минут с помощью ретракцион-ной нити, пропитанной раствором хлорида алюминия (Ultrapak, «Ultradent», Германия) (рис.28).
Полученный оттиск обрабатывали скальпелем: удаляли слепочную массу из межзубных промежутков, формировали отводные желобки. В области исследуемых зубов оттиск обрабатывался минимально - удалялись только тонкие края оттискнои массы, мешающие точному позиционнированию оттиска в полости рта (рис.30).
Такая подготовка оттиска позволяла создать максимальное давление корригирующей массы второго слоя в области исследуемых зубов. Основным фактором, обеспечивающим эффективность этого метода, являлся правильный выбор корригирующего слоя силиконовой оттискной массы. В нашей работе мы использовали корригирующую силиконовую оттискную массу «Superhydrofil» фирмы Bisico (Германия).
После обработки оттиска, полученного первым слоем силиконовой массы, приступали к снятию оттиска вторым слоем. Для этого удаляли ретракционную нить из десневой бороздки и последнюю тщательно высушивали. Высушивание обеспечивает беспрепятственное затекание и распределения второго слоя корригирующего материала в десневом желобке. После этого специальным смешивающим диспенсером в виде пистолета через канюлю вводили корригирующую силиконовую массу непосредственно в десневую бороздку исследуемых зубов и в подготовленную ранее, как было описано выше, оттискную ложку с базисным слоем силиконового материала (рис.31). Наложение ложки со вторым слоем материала проводили с легким давлением до получения устойчивого позиционирования на зубном ряду.
После отвердения корригирующего слоя оттискной силиконовой массы оттиск аккуратно выводили из полости рта и оценивали качество полученного отпечатка.
Полученный оттиск устанавливали на специально разработанный стенд для единообразного фотографирования оттисков. Цифровую фотографию получали с помощью цифровой зеркальной камеры Nikon D70 (Nikon, Япония) с установленным макро-объективом (AF Nikkor 105 f/2.8, Nikon, Япония) и кольцевой вспышкой (Nikon Speedlight SB-29s, Nikon, Япония). Полученную фотографию анализировали на компьютере, используя программу Adobe Photoshop CS 2.
При анализе фотографии на компьютере высчитывали наибольшую глубину нарушения краевого прилегания. Для этого на фотографии увеличивали участок наибольшего нарушения краевого прилегания искусственной коронки к твердым тканям зуба (рис.32).
Далее на окружности границы отпечатка коронки отмечали три точки, визуально располагающихся близко к наиболее выраженным участкам нарушения краевого прилегания на оттиске (рис.33).
От касательных через соответствующие точки опускали перпендикуляры к вершинам наиболее удаленных участков затекания низкомодульной силиконовой массы по границе коронка-зуб (рис.35).
Для интерпретации полученных данных нами предложена балльная система оценки, где:
0 баллов - нет нарушения краевого прилегания (не определяется граница коронка-зуб при зондировании);
1 бал - зонд определяет границу, но не застревает;
2 балла - зонд застревает по границе коронка-зуб;
3 балла - глубина нарушения краевого прилегания составила для:
моляров, клыков, резцов верхней челюсти - до 1,0 мм;
премоляров - 0,7 мм;
резцов нижней челюсти - 0,5 мм.
Результаты изучения адгезии цементов к золотому покрытию «Супер-КЭМЗ»
Покрытие отпескоструенной поверхности никель-хромового сплава золотым покрытием «Супер-КЭМЗ» неоднозначно сказалось на адгезии в группе стеклополиалкенатных цементов (рис. 45), (Таблица 12).
Максимальную силу адгезии на разрыв к никель-хромовому сплаву с нанесенным золотым покрытием «Супер-КЭМЗ» показал цемент «Цемион Ф», причем по сравнению с пескоструеннои поверхностью его показатель величины адгезии увеличился почти в 3 раза (рис.46).
Кроме того, это единственный цемент в группе стеклополиалкенатных цементов, показатели которого по сравнению с адгезией к пескоструеннои поверхности металла и поверхности, покрытой оксидной пленкой, выросли.
Остальные цементы этой группы снизили свои показатели, по сравнению с показателями адгезионной прочности с пескоструеннои поверхностью металла.
И если снижение величины адгезии материала «Дентис» (рис.47) можно признать хоть и достоверным (р 0,05), но небольшим (менее 10%), то в случае цемента «Fuji I», снижение показателя которого составило 290%, следует признать значительным (рис.48).
Такая же динамика изменения адгезии характерна и при исследовании на сдвиг. Причем адгезия на сдвиг во всех случаях ниже аналогичных показателей на разрыв.
Адгезия поликарбоксилатных цементов к золотому покрытию «Супер-КЭМЗ» достоверно ниже, чем к пескоструенной поверхности сплава и металлической поверхности покрытой оксидной пленкой.
Цинк-фосфатные цементы как показали исследования, также имеют меньшие показатели адгезионной прочности соединения с покрытием «Су-пер-КЭМЗ», чем с поверхностью никель-хромового сплава (рис.49).
При исследовании поверхности разрушения нами было выявлено, что характер разрушения стеклополиалкенатных цементов - когезионный, за исключением цемента «Fuji I» (адгезионный). У всех поликарбоксилатных цементов - также когезионный тип разрушения. Для цинк-фосфатных цементов - адгезионный.
Таким образом, традиционно и широко используемые цементы для фиксации цельнолитых конструкций («Fuji I», «Унифас 2» и др.) не являются оптимальным выбором в случае использования золотого покрытия «Супер-КЭМЗ». В этих условиях предпочтительнее использовать, по данным нашего исследования, цементы «Цемион Ф» и «Дентис».
![Клинико-биомеханическое обоснование протезирования частичными съемными протезами с телескопической системой фиксации [Электронный ресурс]](/i/i/4489/200316.png "Клинико-биомеханическое обоснование протезирования частичными съемными протезами с телескопической системой фиксации [Электронный ресурс] Горюнов Сергей Евгеньевич")
