СУЧАСНІ ТЕНДЕНЦІЇ ТА ЕВОЛЮЦІЇ СКЛАДІВ СТОМАТОЛОГІЙ
Отримано до арбітражу: 20.04.2007
Прийнято до публікації: 10.10.2007
РОДРІГЕС Г. Дуглас Р. Доцент з предмету Стоматологічні біоматеріали кафедри основних стоматологічних наук стоматологічного факультету Університету Карабобо.
ПЕРЕЙРА С. Наталі А. Професор, найнятий на стоматологічному курсі кафедри протезування та оклюзії стоматологічного факультету Університету Карабобо
Ключові слова: Стоматологічні відновлювальні матеріали, композитні смоли, Bis-GMA.
Анотація:
Впровадження технології композиційних смол у відновлювальну стоматологію було одним із найбільш значних внесків у стоматологію за останні двадцять років. Переваги зв’язаних реставрацій включають збереження міцної структури зуба, зменшення мікровитоків, запобігання післяопераційній чутливості, зміцнення зуба та передачу/розподіл функціонального напруження через скріплюючу поверхню зуба. Сьогодні вдосконалення рецептур, розробка нових методів розміщення та оптимізація фізико-механічних властивостей зробили пряме відновлення композиту більш надійним та передбачуваним.
Основною метою цієї статті був аналіз досягнень реставраційних смоляних композиційних матеріалів. В результаті вичерпного перегляду літератури. Цінний аспект як склад, класифікація, фізичні та механічні властивості, маніпуляції та сучасні тенденції цього матеріалу.
Рис. No1.
Хронологія розробки композиційних смол відповідно до частинок, систем полімеризації та доступної адгезійної технології. (Адаптовано з Bayne S. 2005) 
Стоматологічні композитні смоли - це складна суміш полімеризуються смол, змішаних з частинками неорганічного наповнювача. Для прив'язки частинок наповнювача до матриці пластичної смоли наповнювач покритий силаном, сполучним або сполучним агентом. Інші добавки включені в рецептуру для полегшення полімеризації, регулювання в'язкості та поліпшення непрозорості рентгенографії. (Рис.2)
Рис. No2.
Основні компоненти композиційних смол. Загальна схема, що показує смоляну матрицю, частинки наповнювача та сполучний агент.
СКЛАД КОМПОЗИТНИХ СМОЛ
Основними структурними компонентами композиційних смол є: (5,8)
Матриця: Пластиковий смоляний матеріал, який утворює безперервну фазу.
Наповнювач: армуючі частинки/волокна, що утворюють дисперсну фазу.
З'єднувальний або сполучний агент, який сприяє об'єднанню наповнювача з матрицею (відомий як силан).
Система активатора - ініціатор полімеризації
Пігменти, що дозволяють отримати подібний колір зубів.
Інгібітори полімеризації, які продовжують термін придатності та збільшують час роботи.
Смоляна матриця: Він складається з аліфатичних або ароматичних диметакрилатних мономерів. Найбільш широко використовуваним базовим мономером за останні 30 років був Біс-ГМА (Бісфенол-А-Гліцидилметакрилат). Порівняно з метилметакрилатом, Біс-ГМА має більш високу молекулярну масу, що означає, що його скорочення під час полімеризації набагато менше, він також має меншу летючість і меншу дифузійність у тканинах. (9)
Однак його висока молекулярна маса є обмежуючою характеристикою, оскільки вона збільшує в'язкість, липкість і призводить до небажаної реології, яка порушує характеристики обробки. Крім того, за загальних умов полімеризації ступінь перетворення Bis-GMA є низькою. (10) Для подолання цих недоліків додаються мономери з низькою в'язкістю, такі як TEGDMA (триетиленгліколь диметакрилат). В даний час система Bis-GMA/TEGDMA є однією з найбільш часто використовуваних у композитних смолах. (11) Загалом ця система демонструє відносно задовільні клінічні результати, але все ще існують такі властивості, які потрібно вдосконалити, такі як стійкість до стирання. (12) )
Іншим широко використовуваним мономером, що супроводжується або не містить Bis-GMA, є UDMA (уретановий диметакрилат), його перевага полягає в тому, що він має меншу в'язкість і більшу гнучкість, що покращує стійкість смоли. (15) Композитні смоли на основі UDMA можуть полімеризуватися більше, ніж на основі Bis-GMA (16), однак, Soderholm et al. (17) вказали, що глибина затвердіння була меншою у деяких композитах на основі UDMA через різницю між показником заломлення світла між мономером та наповнювачем.
Сучасна тенденція полягає у зменшенні розміру частинок, роблячи розподіл якомога ближчим, приблизно 0,05 мкм. (19)
Важливо підкреслити, що чим більший вміст наповнювача в матрицю, тим кращі властивості смоли, оскільки вона забезпечує менше стиснення полімеризації і, як наслідок, меншу фільтрацію, аргумент, на якому базується поява конденсуються смол. ( двадцять)
Подібним чином, силан покращує фізичні та механічні властивості композитної смоли, оскільки він забезпечує перенесення напруги від фази, яка легко деформується (смолиста матриця), до більш жорсткої фази (частинки наповнювача). Крім того, ці сполучні агенти перешкоджають проникненню води на межі розділу BisGMA/частинок наповнювача, сприяючи гідролітичній стабільності в смолі. (25) Інші агенти, такі як 4-МЕТА, різні титанати та цирконати, протестовані. Проте жоден із цих агентів виявилося перевершує MPS. (26)
Досягнення технології силанізації стосуються, перш за все, отримання рівномірного покриття частинок наповнювача, що забезпечує кращі властивості композитної смоли. Для досягнення цього однорідного покриття виробники використовують різні форми покриття і покривають до трьох разів частинки наповнювача. (27)
Рис.3.
Агент з'єднання Silane.
Система ініціатора-активатора полімеризації
Процес полімеризації мономерів у композиційних смолах можна здійснити різними способами. У будь-якій її формі дія вільних радикалів необхідна для ініціювання реакції. Для отримання цих вільних радикалів необхідний зовнішній стимул. Згідно з Yearn, (28) в самоотвержденных смолах стимул походить від суміші двох паст, одна з яких має хімічний активатор (ароматичний третинний амін, такий як дигідроксиетил-п-толуїдин), а інша ініціатор (пероксид бензоїл). У випадку з системами, що затверділи фото, енергія видимого світла забезпечує стимул, який активує ініціатор у смолі (камфорхінони, люцерини або інші дикетони). Необхідно, щоб смола потрапляла на джерело світла з відповідною довжиною хвилі від 420 до 500 нанометрів у видимому спектрі світла. (29) Однак клініцист повинен бути обережним, щоб мінімізувати вплив світла, поки матеріал не буде готовий до затвердіння, інакше може початися передчасна полімеризація, і робочий час може бути значно скорочений. (30)
Рис.4
Класифікація композиційних смол Луца і Філіпса. (1983)
Іншою системою класифікації була система, розроблена Willems et al., (33), яка, незважаючи на складність, надає більше інформації про різні параметри, такі як модуль Юнга, відсоток неорганічного наповнювача (за обсягом), розмір частинок, поверхня шорсткість і міцність на стиск. (Таблиця 1)
Таблиця 1
Класифікація композиційних смол (адаптовано за Willems et al. 1992)
В даний час композитні смоли можна згрупувати за п’ятьма основними категоріями: (Таблиця 2)
Гібридні смоли: Вони названі так, оскільки вони зміцнені неорганічною фазою склянок різного складу та розміру у відсотковому відношенні до ваги 60% або більше, з розмірами частинок від 0,6 до 1 мм, включаючи колоїдну діоксид кремнію розміром 0,04 м м. Вони відповідають переважній більшості композитних матеріалів, які в даний час застосовуються в галузі стоматології. (38)
Наповнені смоли: Цей тип смол є нещодавньою розробкою, вони містять частинки розміром менше 10 нм (0,01 мкм), цей наповнювач розміщений окремо або згрупований у "нанокластери" або наноагрегати приблизно 75 нм. (39) Використання нанотехнологій у композитах смоли вони пропонують високу світлопрозорість, чудову полірування, схожу на смоли з мікронаповнювачами, але зберігаючи фізичні властивості та зносостійкість, еквівалентні гібридним смолам (рис. 5, рис. 6). (45, 46) З цих причин вони мають застосування в обох передній і задній сектор.
Рис.6
Розміщення частинок у нанонаповненій смолі.
Таблиця 2
Основні типи композитних смол.
Водна сорбція (адсорбція та абсорбція) та гігроскопічне розширення.
Ця властивість пов'язана з кількістю води, адсорбованою поверхнею і поглиненою масою смоли в часі, і розширенням, пов'язаним з цією сорбцією. (67) Включення води в смолу може спричинити розчинність матриці, негативно впливаючи на це властивості смоли, явище, відоме як гідролітична деградація. (70) Оскільки сорбція є властивістю органічної фази, чим більший відсоток наповнення, тим нижча сорбція води. (71) Баратьєрі (72) та Анусавіце (5) заявляють, що розширення, пов'язане з водною сорбцією, може компенсувати стиснення полімеризації. Гібридні смоли забезпечують низьку водну сорбцію (45)
Міцність руйнування
Це напруга, необхідна для спричинення перелому (максимальний опір). Композитні смоли мають різну стійкість до руйнування, і це буде залежати від кількості наповнювача, композитні смоли з високою в'язкістю мають високу стійкість до руйнування, оскільки вони краще поглинають і розподіляють вплив жувальних сил. (73)
Міцність на стиск і розтягування
Міцність на стиск і розтяг дуже схожа на дентин. Це пов’язано з розміром і відсотком частинок наповнювача: чим більший розмір і відсоток частинок наповнювача, тим більша міцність на стиск і розтяг. (74)
Модуль пружності
Модуль пружності вказує на жорсткість матеріалу. Матеріал з високим модулем пружності буде жорсткішим; з іншого боку, матеріал, який має нижчий модуль пружності, є більш гнучким. У композитних смолах ця властивість також пов'язана з розміром і відсотком частинок наповнювача: чим більший розмір і відсоток частинок наповнювача, тим більший модуль пружності. (73)
Стійкість кольору
Композитні смоли страждають від змін кольору внаслідок фарбування поверхні та внутрішнього зміни кольору. Поверхневі плями пов’язані з проникненням барвників переважно з їжі та сигарет, які пігментують смолу. Внутрішнє забарвлення відбувається в результаті процесу фотоокислення деяких компонентів смоли, таких як третинні аміни. (75) Важливо, що фотополімеризуються смоли набагато стійкіші до зміни кольору, ніж хімічно активовані. (76)
Скорочення полімеризації смол - це складний процес, при якому в структурі матеріалу генеруються внутрішні сили, які при приклеюванні матеріалу до поверхонь зубів перетворюються на напруги. (79)
Згідно з Chen et al., (80) напруження, що виникають на стадії прегеля, або стадії полімеризації, де матеріал ще може текти, можуть значною мірою розсіюватися разом із потоком матеріалу. Але як тільки досягається точка гелеутворення, матеріал не тече, і напруги при його спробі розсіятися можуть створювати:
Зовнішня деформація матеріалу, не впливаючи на клейку поверхню (якщо є достатньо вільних поверхонь або поверхонь, де матеріал не прилипає).
Прогалини в межі відновлення зубів (якщо недостатньо вільних поверхонь і якщо адгезія недостатня)
Когезивний перелом відновного матеріалу (якщо адгезія відновлення зуба хороша і немає вільних поверхонь).
Інша альтернатива - СІЛОРАНО, це експериментальна смола гідрофобної природи з 3M ESPE, яка отримується із поєднання основних хімічних компонентів силоксанів та оксиранів (епоксидні групи). (91) Силоксанова структура була введена для забезпечення більш гідрофобної природи силорану, що значно зменшує водну сорбцію порожнини рота, покращуючи його фізичні властивості, і, у свою чергу, вони, як правило, поглинають менше барвників з раціону, тому вони набагато менш чутливі до екзогенної пігментації (92).
Подібним чином, силорани виявляють фізичні властивості, порівнянні з композитними смолами на основі метакрилату, і загальні токсикологічні результати свідчать про те, що силорани є біосумісними.
Ще одним паралельним напрямком досліджень у галузі полімерів для стоматологічного використання є системи на основі вінілциклопропанів, циклополімеризуючих ді та багатофункціональних олігомерів, які, як і попередні системи, покращують ступінь перетворення композиційних смол та зменшують їх полімеризаційну усадку, хоча існує мало опублікованої інформації з цього приводу. (97,98,99,100,101,102,103)