Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 12
1.1. Металлокерамические зубные протезы в современной эстетической стоматологии и особенности их клинического применения 12
1.2. Виды соединения металла и керамики 19
1.3. Осложнения и причины их возникновения при ортопедическом стоматологическом лечении металлокерамическими зубными протезами 21
1.4. Методики реставраций разрушений облицовочного покрытия металлокерамических зубных протезов 33
Глава 2. Материал и методы исследования 43
2.1. Материал экспериментального исследования 43
2.2. Методы экспериментального исследования 44
2.2.1. Метод исследования состояния поверхностей экспериментальных образцов в зависимости от вида обработки их керамических поверхностей 44
2.2.1.1. Методика проведения сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) 45
2.2.1.2. Методика проведения лазерной бесконтактной профилометрии (ЛБП) 47
2.2.2. Методика определения адгезионной прочности соединения реставрационных материалов с керамической поверхностью исследуемых образцов 49
2.2.3. Методика определения адгезионной прочности соединения реставрационного материала с керамической поверхностью исследуемых образцов от вида обработки керамической поверхности
2.3. Материал и методы клинического исследования 60
2.3.1. Методика определения характера повреждений керамических покрытий металлокерамических зубных протезов 60
2.3.2. Метод восстановления целостности керамического облицовочного покрытия зубного протеза в полости рта пациента.. 61
2.4. Метод статистической обработки полученных результатов 67
Глава 3. Результаты исседований 69
3.1. Результаты сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) керамических поверхностей исследуемых образцов после различных методик их обработки 69
3.2. Результаты лазерной бесконтактной профилометрии (ЛБП) керамических поверхностей после различных методик их обработки 79
3.3. Результаты определения адгезионной прочности соединения реставрационных материалов с керамической поверхностью исследуемых образцов 89
3.4. Результаты определения адгезионной прочности соединения реставрационных материалов с керамической поверхностью исследуемых образцов от методики обработки керамической поверхности 91
3.5. Результаты клинических исследований 92
Глава 4. Обсуждение результатов исследования 103
Выводы 113
Практические рекомендации. 115
Список условных сокращений 116
Список литературы 117
- Осложнения и причины их возникновения при ортопедическом стоматологическом лечении металлокерамическими зубными протезами
- Методика проведения сканирующей электронной микроскопии (СЭМ)
- Результаты лазерной бесконтактной профилометрии (ЛБП) керамических поверхностей после различных методик их обработки
- Результаты определения адгезионной прочности соединения реставрационных материалов с керамической поверхностью исследуемых образцов от методики обработки керамической поверхности
Осложнения и причины их возникновения при ортопедическом стоматологическом лечении металлокерамическими зубными протезами
Появление металлокерамических зубных протезов связано с разработкой процесса соединения фарфора с металлом [213; 214]. В начале 60-х годов благодаря сотрудничеству компаний Degussa и Vita стал широко применяться метод керамической облицовки металлических конструкций. За последние десятки лет произошли значительные изменения в области металлокерамических конструкций. Все усилия были направлены на создание долговечных и эстетических конструкций для реставрации отдельных зубов и замещения дефектов, образовавшихся после потери зубов [155; 166].
Для косметической облицовки металлических каркасов зубных протезов используются различные по своей природе материалы: керамика, акриловые пластмассы, композиционные материалы. Облицовочные материалы на основе акриловых пластмасс обладают эстетическими свойствами, простотой применения; однако, пластмассы имеют недостаточную прочность, высокую стираемость, водопоглощение и полимеризационную усадку. Соответственно пластмассы не долговечны в условиях полости рта [17].
Композиционные материалы также обладают эстетическими свойствами, они имеют высокую прочность, твердость, стойкость к истиранию, легко обрабатываются и полируются. Протезы, облицованные композиционными материалами, имеют меньший вес, по сравнению с протезами, облицованными фарфоровыми массами. [17]. Однако композиты менее долговечны в условиях полости рта, для которых характерны влажность, температурные колебания, жевательное давление и другие активные факторы [4]. Отрицательным свойством является способность к адсорбции на поверхности композиционного материала микробных бляшек [153].
В настоящее время к материалам для облицовки зубных протезов предъявляется целый ряд требований. Наиболее полно этим требованиям отвечает фарфор [24; 142; 143]. Керамические облицовки имеют высокие эстетические свойства, высокую прочность, износостойкость, водостойкость. Пребывая в агрессивной среде в полости рта, фарфор не изменяет цвет, биологически индифферентен и не оказывает вредного влияния на ткани полости рта [4]. Однако тонкий слой фарфора может быть хрупким, поэтому для обеспечения достаточной прочности необходима большая ее толщина, соответственно необходимо значительное препарирование тканей зуба [17; 21; 24; 50; 120].
Несмотря на то, что в настоящее время увеличивается спрос со стороны пациентов и врачей на применение в клинической практике безметалловых конструкций зубных протезов, общее количество металлокерамических зубных протезов составляет основу современной стоматологии и имеет широкое клиническое применение в большом разнообразии современных конструкций несъемных зубных протезов (примерно 80% объема всех несъемных протезов) [1; 46; 47; 60; 74; 95; 114; 206; 211].
Стоматологические заболевания приводят к патологическим изменениям твердых тканей зубов и наличию дефектов зубных рядов, вызывают существенное морфофункциональные изменения в зубочелюстном аппарате, эти изменения выражаются в деформации зубных рядов и челюстей, нарушении функции жевательных мышц и височно-нижнечелюстных суставов, а так же функциональной перегрузке оставшихся зубов с патологическими процессами в тканях пародонта. Профилактика морфофункциональных нарушений заключается в своевременном ортопедическом лечении дефектов твердых тканей зубов и зубных рядов. [7; 29; 58; 179; 205]. Одной из составляющей клинической эффективности применения металлокерамических зубных протезов при ортопедическом лечении является степень влияния этих конструкций на ткани маргинального пародонта. При изучении этого вопроса авторы отмечают, что конструкции металлокерамических зубных протезов не оказывают отрицательного воздействия на ткани маргинального пародонта опорных зубов [15; 25; 92]. При микробиологическом исследовании выявлено, что применение металлокерамических зубных протезов не вызывает увеличение количества бактерий в бляшке зубного налета, играющую особую роль в возникновении воспалительных заболеваний пародонта. На керамическом облицовочном покрытии практически не происходит адгезии пародонтопатогенных микроорганизмов по сравнению с облицовкой из композитных и особенно пластмассовых материалов. [153; 195]. Важным фактором для аккумуляции зубной бляшки является расположение края зубного протеза: может быть минимальной при расположении края металлокерамического зубного протеза на уровне дна десневого желобка [198].
Поддесневое расположение края металлокерамической коронки может быть обусловлено увеличением длины коронки для лучшей фиксации зубного протеза за счет углубленного уступа, а также эстетическими требованиями пациента для снижения просвечивания края коронки через атрофичную или тонкую десну пациента [59; 60; 147].
Результаты клинических исследований Николаева Ю.М. (2007) показали, что при контакте края металлокерамической коронки с десной ниже уровня зубодесневого соединения возникали хронические гингивиты [117].
Большинство же авторов придерживаются единого мнения о расположении края металлокерамических конструкций на уровне десневого края [66; 67; 198]. Расположение края металлокерамических конструкций на уровне десны или под десной создает лучшие условия для гигиены полости рта пациента и профилактики заболеваний пародонта [26; 35; 55; 82]. По мнению Каламкарова Х.А. (2003) для предупреждения воспалительных изменений в тканях краевого пародонта при препарировании без уступа нужно края металлокерамических коронок доводить только до десны, а не заводить под нее, при поддесневом расположении края коронки обязательно необходимо формирование циркулярного уступа [60].
Определение показаний либо противопоказаний к изготовлению металлокерамических зубных коронок и мостовидных протезов должно основываться на изучении зубочелюстного аппарата пациента и применением общих и специальных методов исследования.
Одним из показаний к применению металлокерамических конструкций является анатомическая, функциональная и эстетическая неполноценность коронок естественных зубов: это нарушение анатомической формы и цвета коронок естественных зубов вследствие приобретенных и врожденных патологических состояний зубочелюстной системы; патологическая стираемость твердых тканей зубов, разрушение или травматический отлом части естественного зуба [55; 60; 151].
Методика проведения сканирующей электронной микроскопии (СЭМ)
Слишком тонкий каркас металлокерамического протеза в пришеечной области может деформироваться в процессе фиксации и в ближайшие сроки после фиксации привести к отколу керамического покрытия. Для соответствующей прочности и жесткости каркас из благородного металла должен быть, по крайней мере, 0,3 - 0,5 мм толщиной. Каркас же из сплава обычного металла с более высоким пределом текучести и повышенной температурой плавления может быть даже 0,2 мм толщиной. Для никелево-хромовых сплавов фирма «Bego» рекомендует минимальную толщину не менее 0,4 мм. Прочность металлического каркаса в пришеечной области коронок можно увеличить, создавая утолщение металла косметически незаинтересованных сторонах коронки (так называемая гирлянда) [47; 60; 70].
В процессе моделирования металлокерамической коронки нанесение недостаточно влажной керамической массы и повторное увлажнение высохшей, приводит к неравномерному распределению частиц керамики. В свою очередь это вызывает высокую микропористость и снижение прочности спеченного материала, что в дальнейшем приведет к сколам керамической облицовки металлокерамических протезов [53].
Наиболее важным, значимым и характерным именно для металлокерамического протеза является осложнение в виде сколов и образование трещин в самом керамическом покрытии. Могут возникать дефекты в виде пузырей, идущих от поверхности металлического каркаса через все слои керамической облицовки. Такие пузыри в отличие от микропустот, возникающих внутри того или иного слоя керамической массы, связаны с неправильной подготовкой металлической поверхности керамического сплава. Микротрещины в керамике распространяются достаточно быстро и прерываются либо другой трещиной, либо более прочным участком внутренней структуры. Если этого не происходит, трещина нарушает целостность всего керамического покрытия зубного протеза [39; 47; 54].
Многие факторы могут влиять на прочность соединения керамики с металлом, а именно: обработка поверхности металла, толщина и состав окисной пленки, скорость охлаждения при обжиге керамического покрытия готового протеза, кратность обжига, наличие остаточных напряжений в системе грунтового и дентинного слоев керамики [77; 120; 165].
Одним из важных особенностей создания прочной связи между металлическим каркасом зубного протеза и керамическим покрытием, является, необходимость правильной подготовки поверхности металла каркаса. Основными целями подготовки поверхности металла являются удаление загрязнений и создание поверхностного оксидного слоя [18], обладающего определенным химическим составом и структурой, позволяющими обеспечить его соединение с керамикой. Однако на образование оксидной пленки может повлиять такой фактор, как режим окислительного обжига. Слишком быстрый подъем температуры может привести к образованию слишком тонкой или частично нарушенной оксидной пленки, малопригодной для связи с керамикой. Слишком длительный цикл нагрева может привести к обеднению поверхностного слоя золотого сплава окисляемыми элементами. Хотя оксиды будут образовываться и при обжиге керамики, было установлено, что оксидную пленку лучше создать до нанесения керамического покрытия, поскольку ее присутствие улучшит смачивание поверхности металла расплавом керамики [120].
После отделения каркаса от формовочного материала на поверхности металла остаются следы формовочного материала. Кроме того, поверхность металлического каркаса загрязнена нежелательными оксидами, на ней находятся небольшие поры и выступающие неровности. Для удаления всех поверхностных дефектов, а также повышении шероховатости поверхности металла применяют способ шлифования, целью которого, является способность увеличения прочности связи металла с керамикой за счет микромеханического зацепления. Присутствие захваченного воздуха и посторонних примесей на поверхности металлического каркаса, разлагающихся при нагревании, ведет к появлению пузырьков газа на поверхности раздела между металлом и керамикой, это приведет к серьезному снижению прочности их связи, а также ухудшит эстетический вид металлокерамического зубного протеза. [120]. По мнению В.Ф. Хетагурова (2004) после абразивной обработки поверхности металла могут оставаться частицы корунда, которые в последствие, могут инициировать сколы керамической облицовки [152].
Площадь поверхности каркаса увеличивается благодаря пескоструйной обработке алюмоксидом. Одновременно каркас очищается от возможных загрязнений. Остатки песка после пескоструйной обработки могут быть удалены в паровой кастрюле путем или путем кипячения в дистиллированной воде. Этот этап подготовки каркаса является важным, поскольку связан с риском загрязнения металла, а следствием чего может быть возникновение трещин и пузырьков [47; 120; 129; 130].
Еще одной причиной разрушения керамического слоя металлокерамического мостовидного протеза является разрушение связи между металлом и керамикой. Важным фактором, влияющим на способность керамического материала образовывать связь с металлом, является степень температурного соответствия между металлом и керамикой. Коэффициент термического расширения большинства керамических материалов намного ниже, чем у металлов. При охлаждении металл сжимается быстрее, чем керамика, так как его коэффициент термического расширения выше. Это приводит к тому, что керамика остается в состоянии сжатия. Несмотря на то, что нахождение хрупкого материала под действием напряжений сжатия является потенциально выгодным состоянием, очень важно, чтобы расхождение между коэффициентами расширения было небольшим. Если несоответствие между ними будет слишком большим, во время охлаждения зубного протеза после обжига будут развиваться высокие напряжения. Эти напряжения могут оказаться достаточным для того, чтобы привести к разрушению или растрескиванию керамики [23; 90; 120; 134].
Результаты лазерной бесконтактной профилометрии (ЛБП) керамических поверхностей после различных методик их обработки
В клиническом исследовании приняли участие 64 пациента с осложнениями в виде сколов керамического покрытия металлокерамических зубных протезов в пределах керамического слоя – 27 мужчин и 37 женщины. Распределение всех больных по возрасту и полу представлено в таблице 1. Таблица 1.
Все пациенты были разделены случайным образом на 4 группы, в зависимости от способа обработки керамической поверхности при ее восстановлении, по 16 человек.
В первой группе пациентов обработку скола проводили неабразивным мелкодисперсным порошком бикарбоната натрия с размерами частиц 65 мк с помощью внутриротового пескоструйного аппарата «Air Flow». Аппарат держали на расстоянии 5 мм от области скола под углом 30-60, поверхность скола обрабатывали в течение 10-15 сек. Затем поверхность дефекта промывали водой и высушивали струей воздуха без примеси масла. При помощи кисточки на подготовленною керамическую поверхность наносили 2 слоя праймера «Porcelain Рrimer» (Bisco, США) и оставляли на 30 сек для самостоятельного высыхания с поверхности. Излишки удалялись струей воздуха. На поверхность тонким слоем наносили адгезив «One Step» (Bisco, США), излишки удалялись струей воздуха, полимеризовали его в течение 20 сек светодиодной лампой «ELIPAR FREELIGHT» (3М ESPE, США) с длиной волны света 440 – 490 нм. Наносили реставрационный материал «Filtek Z550» (3М ESPE, США) послойно и полимеризовали каждый слой в течение 20 сек с помощью этой светодиодной лампы. Затем проводили проверку окклюзионных контактов с помощью копировальной бумаги «Baush» и финишную обработку реставрации. Распределение пациентов по возрасту и полу в первой группе представлено в таблице 2. Таблица 2.
Во второй группе пациентов для обработки поверхности скола керамики применяли кислотное травление 4% плавиковой кислотой со временем её экспозиции 2 мин. На поверхность скола наносили 4% плавиковую кислоту, оставляли действовать в течение 2 мин, затем обильно смывали водой и высушивали поверхность воздухом без примесей масла. При помощи кисточки на подготовленную поверхность наносили 2 слоя праймера «Porcelain Рrimer» (Bisco, США) и оставляли на 30 сек для самостоятельного высыхания с поверхности. Излишки удалялись струей воздуха. На поверхность тонким слоем наносили адгезив «One Step» (Bisco, США), излишки удалялись струей воздуха, полимеризовали его в течение 20 сек светодиодной лампой «ELIPAR FREELIGHT» (3М ESPE, США) с длиной волны света 440 – 490 нм. Наносили реставрационный материал «Filtek Z550» (3М ESPE, США) послойно и полимеризовали каждый слой в течение 20 сек с помощью этой светодиодной лампы. Затем проводили проверку окклюзионных контактов с помощью копировальной бумаги «Baush» и финишную обработку реставрации. Распределение пациентов по возрасту и полу во второй группе представлено в таблице 3.
В третьей группе пациентов для обработки поверхности скола керамики применяли кислотное травление 4% плавиковой кислотой со временем её экспозиции 6 мин. На поверхность скола наносили 4% плавиковую кислоту, оставляли действовать в течение 6 мин, затем обильно смывали водой и высушивали поверхность воздухом без примесей масла. Затем наносили 2 слоя праймера «Porcelain Рrimer» (Bisco, США) и оставляли на 30 сек для самостоятельного высыхания с поверхности. Излишки удалялись струей воздуха. На поверхность тонким слоем наносили адгезив «One Step» (Bisco, США), излишки удалялись струей воздуха, полимеризовали его в течение 20 сек светодиодной лампой «ELIPAR FREELIGHT» (3М ESPE, США) с длиной волны света 440 – 490 нм. Наносили реставрационный материал «Filtek Z550» (3М ESPE, США) послойно и полимеризовали каждый слой в течение 20 сек с помощью этой светодиодной лампы. Затем проводили проверку окклюзионных контактов с помощью копировальной бумаги «Baush» и финишную обработку реставрации. Распределение пациентов по возрасту и полу в третьей группе представлено в таблице 4.
В четвертой группе пациентов для обработки поверхности скола керамики применяли кислотное травление 9,5% плавиковой кислотой со временем её экспозиции 6 мин. На поверхность скола наносили 9,5% плавиковую кислоту, оставляли действовать в течение 6 мин, затем обильно смывали водой и высушивали поверхность воздухом без примесей масла. Затем наносили 2 слоя праймера «Porcelain Рrimer» (Bisco, США) и оставляли на 30 сек для самостоятельного высыхания с поверхности. Излишки удалялись струей воздуха. На поверхность тонким слоем наносили адгезив «One Step» (Bisco, США), излишки удалялись струей воздуха, полимеризовали его в течение 20 сек светодиодной лампой «ELIPAR FREELIGHT» (3М ESPE, США) с длиной волны света 440 – 490 нм. Наносили реставрационный материал «Filtek Z550» (3М ESPE, США) послойно и полимеризовали каждый слой в течение 20 сек с помощью этой светодиодной лампы. Затем проводили проверку окклюзионных контактов с помощью копировальной бумаги «Baush» и финишную обработку реставрации. Распределение пациентов по возрасту и полу в четвертой группе представлено в таблице 5.
Результаты определения адгезионной прочности соединения реставрационных материалов с керамической поверхностью исследуемых образцов от методики обработки керамической поверхности
По результатам определения адгезионной прочности реставрационного материала к керамической поверхности исследуемых образцов видно, что наиболее прочная связь между керамикой и композитом образуется при применении системы «Porcelain Repair Kit» в составе которой используется 4% плавиковая кислота (25,278 ± 1,531 МПа).
Результаты определения адгезионной прочности реставрационных систем «Ceramic Repair», «Cimara», «Рorcelain Etch & Silane» показали сравнительно одинаковые результаты, в составе которых предусмотрена механическая обработка керамической поверхности и применение 9,5% плавиковой кислоты (17,774 ± 3 МПа; 17,993 ± 3,48 МПа; 17,896 ± 2,613 МПа соответственно).
Средний результат адгезионной прочности между исследуемыми реставрационными системами показала однокомпонентная реставрационная система «Vertise Flow» (24,115 ± 2,308 МПа).
Исследования влияния обработки керамической поверхности исследуемых образцов на адгезионную прочность соединения с реставрационными композитными материалами показали, что при увеличении микроструктуры керамической поверхности увеличивается и адгезионная прочность. Также нами замечено, что с увеличением времени экспозиции плавиковых кислот на поверхности керамики увеличивается и сила адгезии реставрационного материала. Самое большое значение адгезионной прочности наблюдалось при обработке керамической поверхности 4% плавиковой кислотой с экспозицией 6 мин (28,13 ± 2,42 МПа). Время экспозиции 37% ортофосфорной кислоты на поверхности керамики на силу адгезии не повлияло, нами получен практические одинаковый результат при выдерживании кислоты на поверхности 2 и 6 минут (22,18 ± 2,49 и 22,16 ± 2,66 МПа соответственно). Самые малые значения адгезионной прочности наблюдались при обработке керамической поверхности алмазным бором с красным и синим маркировочным кольцом 21,6 ± 3,26 и 21,9 ± 2,64 МПа соответственно. Обработка керамической поверхности алмазным бором с черным и зеленым маркировочными кольцами показали средний результат адгезионной прочности в нашем исследовании 24,26 ± 3,96 и 23,7 ± 3,94 МПа соответственно.
Результаты лабораторного изучения рельефа поверхностей сколов керамического покрытия металлокерамических зубных протезов после применения различных видов обработок поверхности скола, показали, что при применении кислотного травления 4% плавиковой кислотой создается относительно равномерный рельеф поверхности с повышением значения Ra, что в свою очередь определило повышение значения адгезионной прочности реставрационного композитного материала к поверхности керамики.
Проведенные клинические исследования внутриротовой реставрации керамического покрытия на уровне керамики металлокерамических зубных протезов показали, каким методом лучше обработать поверхность скола, чтобы добиться наилучшего результата в восстановлении целостности керамической облицовки металлокерамического зубного протеза.
Клиническая реставрация керамического покрытия металлокерамических зубных протезов состояла из таких этапов, как уточнения окклюзионных контактов, применение обработки поверхности скола керамики проводили неабразивным мелкодисперсным порошком размером 65 мк с помощью внутриротового пескоструйного аппарата «Air Flow» или 4% плавиковой кислотой 2 мин, или 4% плавиковой кислотой 6 мин, 9,5% плавиковой кислотой 6 мин; использование химической адгезии с помощью связующего агента (силана), который обеспечивает оптимальное увлажнение поверхности и проникает в микропоры и микротрещины керамической поверхности, адгезива, реставрация дефекта светоотверждаемым композиционным материалом соответствующего цвета облицовочному покрытию.
При оценке качества проведенных реставраций керамического покрытия металлокерамических зубных протезов мы учитывали критерии клинической оценки состояния проведенных реставраций, где учитывалось изменение цвета реставрационного материала, краевое прилегание реставрационного материала с металлокерамической коронкой и целостность реставраций.
Изменение цвета проведенной реставрации происходило во всех клинических группах на протяжении нашего исследования, но отменим, что статистически не доказано различие в изменении цвета реставраций керамического покрытия металлокерамических зубных протезов во время эксплуатации их в полости рта пациентов в клинических группах с различными видами абразивной обработки поверхности скола (0,021 р 0,37).
Изменения краевого прилегания реставрационного материала к керамической поверхности металлокерамических зубных протезов мы наблюдали во всех клинических группах. Также отметим, что статистически не доказано различие в неплотном краевом прилегании реставрационных материалов к области скола керамического покрытия металлокерамического зубного протеза в клинических группах с различными видами абразивной обработки поверхности скола (0,021 р 0,37).
Клинические наблюдения за целостностью реставраций сколов керамического покрытия металлокерамических зубных протезов через полгода показали, что никаких изменений не произошло. Появление трещин на поверхности реставрации наблюдались только в первой группе через полтора года (6,25%, р=0,37). Появление сколов на поверхности реставрации наблюдалось только через полтора года после ее проведения в первой и четвертой группах (6,25%, р=0,37). Полное разрушение реставраций керамического покрытия наблюдалось в первой группе через год после ее проведения (6,25%, р=0,37).
