Автор: Administrator   
18.07.2011 14:31

Микронаполненные композиты

Следующим поколением композитных материалов, пришедшим на смену макрофильным композитам, были микронаполненные композиты. К их созданию привели запросы практических врачей-стоматологов, которых не устраивали эстетические свойства макрофильных композитов, в первую очередь — трудность полирования, отсутствие «сухого блеска» и высокая шероховатость поверхности. При создании микронаполненных композитов основное внимание было обращено па улучшение эстетических свойств. Кроме широкой цветовой гаммы и различных степеней прозрачности была решена проблема такой важной эстетической характеристики, как полируемость до сухого блеска и стойкость глянцевой поверхности (стойкость сухого блеска). Эти качества композита позволяют проводить эстетическую реставрацию фронтальных зубов, не только восстанавливая их цветовые характеристики, но и имитируя естественный блеск эмали. Проблема полируемости и стойкости сухого блеска была решена путем использования в качестве наполнителя двуокиси кремния (SiO2; пирогенная силика) с очень маленьким размером частиц (0,04 мкм) (рис. 239).

Схематическое изображение структуры гомогенного микронаполненного композита


Как известно, блеск — характеристика свойства поверхности, отражающей падающий на нее свет. Строго научного определения понятия «блеск» и его количественной меры не существует. Скорее это - субъективное восприятие глазом человека отражения света от какой-либо поверхности.

Отражение света от различных поверхностей


В то же время известно, что блеск или матовость поверхности зависят от величины неровностей на ней (рис. 240). Если эти неровности меньше длины волны падающего на них света, то лучи отражаются правильно, т.е. сохраняя углы взаимного наклонения, какие они имели до отражения. Такая поверхность дает зеркальное отражение света, она блестит (полированная поверхность). Если же неровности на поверхности больше длины волны падающего света, то происходит диффузное отражение света. Отраженные лучи «разбрасываются» неправильно, без сохранения первоначальных углов взаимного наклонения; такой рассеянный свет не дает блеска, и поверхность выглядит матовой. Возможно также смешанное отражение света, когда часть световых волн будет отражаться зеркально, а часть — диффузно. Такая поверхность дает блеск, однако он менее выражен, чем при «чистом» зеркальном отражении. Лучи видимого света имеют длину волны от 0,38 до 0,76 мкм. Поэтому «идеальный» зеркальный блеск будет иметь поверхность, с неровностями менее 0,38 мкм. Однако, учитывая тот факт, что человеческий глаз обладает избирательной чувствительностью к свету и максимум ее приходится на желто-зеленую область спектра (длина волны - более 0,5 мкм), поверхность с неровностями размером до 0,5 мкм также будет выглядеть полированной, хотя блеск будет выражен меньше (см. рис. 241).

Чувствительность человеческого глаза к различным частям спектра


Абразивный износ композитов происходит таким образом, что размер неровностей на поверхности материала соответствует размеру частиц наполнителя. Следовательно, хорошее качество (зеркальный блеск поверхности) можно ожидать у композитов с размерами частиц менее 0,35 мкм, удовлетворительное (смешанное отражение) — при среднем размере частиц 0,5 мкм. Матовую поверхность будут иметь материалы с размером частиц наполнителя более 0,76 мкм. Кстати, этот принцип надо учитывать и при выборе полировочных систем для окончательной обработки пломб.

Сухого блеска поверхности композита добиваются путем шлифования и полирования, постепенно переходя от высокоабразивных инструментов к инструментам с минимальной абразивностью. Такие инструменты практически не удаляют материал, а только придают ему гладкость и блеск.

Потеря сухого блеска поверхности композитного материала происходит в процессе абразивного износа за счет жевания, действия зубной щетки, трения о слизистую оболочку и т.д. При этом в первую очередь стирается более мягкая полимерная матрица, а частицы наполнителя создают неровности на поверхности композита. Со временем некоторые частицы выбиваются из поверхности материала, и на ней образуются выемки («эффект выбоины»). Если размер этих неровностей и выемок меньше 0,5 мкм, поверхность, несмотря на абразивный износ, остается блестящей. Такой характер абразивного износа имеют композитные материалы с максимальным размером частиц наполнителя не более 0,4 мкм, в первую очередь - микрофильные композиты (рис. 242). Хотим подчеркнуть, что при уменьшении размера частиц наполнителя уменьшается прочность материала.

Абразивный износ и сохранение сухого блеска поверхности микронаполненных композитов.


Если же размер частиц наполнителя больше 0,5 мкм, неровности на его поверхности, возникающие в результате абразивного износа, приводят к исчезновению сухого блеска. Такой характер абразивного износа характерен для макро- и мининаполненных композитных материалов. Если наполнитель композита состоит из смеси частиц различного размера, то в первую очередь происходит утрата полимерной матрицы и мелких частиц, а затем утрачиваются и более крупные частицы. Описанный механизм потери сухого блеска характерен для гибридных (размер частиц наполнителя - 0,04—5 мкм) и микрогибридных (размер частиц наполнителя — 0,04—1 мкм) композитов (см. разделы 17.4. и 17.5) (рис. 243). Микронаполненные композиты имеют ряд свойств как полезных для клиники, так и ограничивающих их клиническое применение.

Абразивный износ и утрата сухого блеска поверхности гибридных (микрогибридных) композитов


Положительные свойства микрофильных композитов:

- отличная полируемость;
- стойкость глянцевой поверхности;
- высокая цветостойкость;
- хорошие эстетические качества;
- низкий абразивный износ.

В то же время микронаполненные композиты имеют серьезные недостатки:

- низкая механическая прочность;
- высокая полимеризационная усадка;
- высокий коэффициент температурного расширения.

Наиболее существенным недостатком микрофильных композитов является низкая механическая прочность. Это обусловлено очень маленьким размером частиц наполнителя. Как уже отмечалось выше, существует закономерность: чем меньше размер частиц наполнителя композита, тем лучше его полируемость и стойкость сухого блеска, но тем меньше его прочность; и наоборот — чем больше размер частиц наполнителя, тем выше прочность композита, но тем хуже его эстетические характеристики: полируемость и стойкость сухого блеска (рис. 244).

Зависимость свойств композитов от размера частиц наполнителя.


Высокая полимеризационная усадка и высокий коэффициент температурного расширения микрофильных композитов связаны с более низким, чем у других композитов, содержанием наполнителя (до 30-60% массы и только 20—35% объема). Кроме того, установлено, что мелкие частицы наполнителя плохо взаимодействуют с органической матрицей композита и имеют тенденцию к агломерации (слипанию) (см. рис. 239). В результате ультрамелкие частицы наполнителя распределены в микрофильном композите неравномерно, образуя трехмерные агломераты размером 0,1—0,4 мкм (Грютцнер А., 2004). Чтобы уменьшить эти недостатки, были созданы негомогенные микронаполненные композиты. При их производстве к основной композитной массе добавляются предварительно полимеризованные частицы размером 10—20 мкм с повышенным содержанием наполнителя (рис. 245). Благодаря использованию этой технологии достигается более высокое насыщение композита наполнителем (до 80% по массе). Однако решить проблему принципиального улучшения свойств этой группы материалов негомогенные микронаполненные композиты не смогли.

Одно время была сделана попытка создать микронаполненные композиты для пломбирования жевательных зубов. Модифицированная полимерная матрица обеспечивала этим материалам более высокую механическую прочность, а микрофильный наполнитель - полируемость и малый абразивный износ. Однако недостаточная прочность и нестабильность формы ограничивали их применение, особенно в полостях II класса по Блеку. Как показал клинический опыт, ни один микронаполненпый композит не может длительное время выдерживать нагрузки, возникающие в процессе функционирования пломбы в полости рта. Поэтому применяться эти материалы могут только в полостях, где пломба не будет подвергаться функциональным нагрузкам, либо участки повышенных функциональных нагрузок восстанавливаются более прочными гибридными или макронаполненными композитами, а микрофильным композитом восстанавливаются участки, где требуются хорошие эстетические характеристики и нет окклюзионных нагрузок.

Показания к применению микронаполненных композитов:

- пломбирование полостей III класса;
- пломбирование полостей V класса;
- пломбирование дефектов при некариозных поражениях зубов (эрозии эмали, гипоплазии, клиновидных дефектах и т.д.);
- изготовление эстетических адгезивных облицовок (виниров) без перекрытия режущего края зуба;
- эстетическое пломбирование полостей IV класса, а также восстановление коронки зуба при травматическом повреждении — в сочетании с гибридными или макронаполненными композитами и парапульпарными штифтами (пинами) (рис. 246).

Восстановление травматического повреждения режущего края резца микронаполненным и гибридным композитом в сочетании с парапульпарным штифтом - пином


В настоящее время в связи с появлением прочных и эстетичных композитов, созданных на основе нанотехнологий, интерес стоматологов к микронаполненным композитам значительно уменьшился. В последние годы отмечается тенденция значительного снижения спроса на эти материалы. Многие фирмы-производители даже отказались от их производства, предложив стоматологам в качестве альтернативы нанонанолненные и наногибридные композиты.

Микронаполненные композиты


В таблице 30 представлены наиболее известные микронаполненные композиты, хотя многие из них в настоящее время либо сняты с производства, либо в Россию не поставляются. Новый импульс в развитии микронаполненных композитов дали последние разработки японской компании Tokuyama Dental, которой были созданы два новых микрофильных композита с улучшенными клиническими и механическими характеристиками: «Estelite ?» и «Estelite Flow Quick».

«Estelite
?» (Estelite Sigma) (Tokuyama) изготовлен на основе синтетического кремний-циркониевого и стронций-циркониевого наполнителя. Частицы наполнителя имеют сферическую форму и субмикронный размер. Средний размер частиц равен 0,2 мкм, фракционный размер частиц колеблется от 0,1 до 0,3 мкм. Таким образом, «Estelite ?» является истинным микрофильным композитом. Субмикронный размер части наполнителя обеспечивает этому материалу высокую полируемость, стойкость «сухого блеска», устойчивость к истиранию и «эффект хамелеона». Кроме того, он обладает естественной флюоресценцией, создает эффект истинной опалесценции и не меняет цвета после фотополимеризации.

За счет практически одинакового размера частиц наполнителя достигнута высокая наполненность «Estelite ?»: содержание наполнителя составляет 82% по массе (71% по объему). Этот фактор, в сочетании с усиленной полимерной матрицей, обеспечивает материалу низкую усадку и высокую механическую прочность. Поданным показателям «Estelite X» не уступает микрогибридным и нанонаполненным композитам, что позволяет применять этот материал не только при реставрации фронтальных, но и жевательных зубов. Низкая полимеризационмая усадка «Estelite ?» в сочетании с низким полимеризационным стрессом позволяют отказаться в процессе пломбирования от применения техники направленной полимеризации. За счет гладкости поверхности реставраций из этого материла их высокая устойчивость к истиранию сочетается с низкой абразией зубов-антагонистов.

«Estelite ?» имеет 18 оттенков: 13 имеющих прозрачность эмали зубов (А1, А2, A3, А3.5, B1, В2, ВЗ, В4, C1, С2, СЗ, Incisal, Cervical) и 5 опалесцентных оттенков: ОА1, ОА2, ОА3, ОВ3 и BW— опалесцентный оттенок для отбеленных зубов.

Опалесцентные (полупрозрачные) оттенки являются промежуточными по опаковости между эмалевыми и дентинмыми. Они позволяют имитировать опаковость и другие оптические свойства всей толщи зуба. Эти оттенки удобны в тех случаях, когда необходимо перекрыть пигментированный дентин на дне кариозной полости или запломбировать сквозной дефект, позволяя блокировать просвечивание ротовой полости одним оттенком материала и избавляя врача от необходимости восстанавливать отдельно эмалевые и дентинные структуры, комбинируя при этом опаковые дентинные опенки с прозрачными эмалевыми. Если опаковости «стандартных» опалесцентных оттенков недостаточно (например, при восстановлении обширного сквозного дефекта депульпированного зуба, прозрачность которого снижена, при необходимости маскировки резорцин-формалинового прокрашивания или сильно измененного в цвете дентина), рекомендуется использовать оттенок BW— наиболее опаковый из всех отгенков «Estelite ?». Причем, в зависимости от клинической ситуации, можно использовать либо оттенок BW плотной консистенции материалов «Estelite ?», либо оттенок BW текучего микрофильного композита «Estelite Flow Quick».

«Estelite Flow Quick» (Tokuyama) является микрофильным светоотверждаемым композитным материалом жидкой (текучей) консистенции. Он содержит 71% по массе (53% по объему) синтетического субмикронного кремний-циркониевого и кремний-титанового наполнителя. Частицы наполнителя имеют сферическую форму, средний размер частицы 0,3 микрона, при этом фракционный размер частиц колеблется от 0,07 до 0,4 мкм, что обеспечивает материалу стойкий «сухой блеск» и высокую устойчивость к истиранию. Благодаря повышенной механической прочности и низкой полимеризационной усадке этот материал может быть применен не только по стандартным показаниям текучих композитов, но и для пломбирования небольших полостей всех классов, включая объемные и «нагруженные» реставрации.

При этом «Estelite Flow Quick», не уступая по эстетическим и физико-механическим характеристикам композитам обычной консистенции, в ряде клинических ситуаций за счет текучести, легкости моделирования и ускоренной полимеризации превосходит их по удобству в работе. Из других достоинств «Estelite Flow Quick» следует отметить простую и удобную систему подбора оттенка реставрации, «эффект хамелеона», естественную флюоресценцию, высокую цветостабильность, наличие «универсальных» опалесцентных оттенков.

Особо следует отметить такую положительную манипуляционную характеристику «Estelite Flow Quick», как, с одной стороны, уменьшенное до 10 секунд время полимеризации основных оттенков, с другой — низкую чувствительность материала к свету лампы стоматологической установки. Это свойство достигнуто благодаря использованию радикал-усиленной технологии полимеризации (Radical Amplified Photopolime-rization initiator technology — RAP technology), которая, в отличие от традиционного камфорохинон-аминового механизма активации, позволяет добиться более полной полимеризации материала за более короткое время.

«Estelite Flow Quick» имеет 17 оттенков, включая 4 опалесцентных (OA1, ОА2, ОАЗ и BW —для отбеленных зубов).

Показания к его клиническому применению:

- прямые композитные реставрации передних и боковых зубов при небольших размерах полостей, поверхностных дефектах, при туннельной технике реставрации;

- создание адаптивного слоя при прямых композитных реставрациях;

- устранение поднутрений и коррекция формы полости при выполнении непрямых реставраций;

- наращивание культи зуба;

- восстановление дефектов керамических и композитных реставраций (следует учитывать, что использование опалесцентных оттенков в качестве маскирующих агентов эффективно не всегда, особенно при необходимости перекрытия металла и сильно измененных в цвете зубов, например, в случае «тетрациклиновых зубов»).

Как показывает наш клинический опыт, для решения задач, возникающих в процессе эстетической реставрации зубов, достаточно иметь набор, содержащий лишь наиболее универсальные оттенки «Estelite ?» Al, А2, A3, A3.5, ОА2, ОАЗ, а также оттенок BW и три оттенка «Estelite Flow Quick» ОА2, А2, и A3.

Применяются материалы «Estelite ?» и «Estelite Flow Quick» с адгезивными системами VI поколения «ONE-UP BOND F Plus» или «BOND FORCE» (Tokuyama).


Следующие материалы:
Предыдущие материалы:

 
Интересная статья? Поделись ей с другими:

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Дополнительное меню

Главное меню

© 2011-2014 Хороший стоматологический портал. Все права защищены. При копировании текста ссылка на сайт обязательна.