Особенности и возможности применений современных композиционных материалов

  Таким образам, современные композиционные материалы обладают целым рядам специфических свойств, которые выгодна отличают их от других пломбировочных материалов и определяют широкие возможности их использования в современной терапевтической стоматологии.
Особенности современных композиционных материалов
  • очень высокая механическая прочность: в среднем 300-370 МПа при сжатии и 150-170 МПа на изгиб;
  • абразование химической связи с зубными тканями (эмалью, дентином, цементом);
  • склеивание материалов фрагментами (композит-композит, ком- позит-компомер, кампазит-стеклоиономерный цемент и т.д.);
  • биологическая толерантность материалов (адгезивные системы третьего-четвертога-пятого поколений, высокая степень полимеризации, выделение фтора в окружающие зубные ткани);
  • идентичность с природными зубными тканями за физическими свойствами (прочностью, термическим расширением, цветом, непрозрачностью, стойкостью к стиранию, вадопоглощением);
  • стабильность и отсутствие растворения в ротовой жидкости;
  • возможность восстановления зубов с дефектами различной формы и происхождения (нет необходимости проводить классическую пре- па-ровку по G. V. Black).

Возможности применения композитов
  • кариес, на всех этапах разрушения зубов;
  • некариозные поражения (эрозии эмали, патологическая стирае- мость, гипоплазия, флюороз, клиновидные дефекты и др.);
  • аномалии формы и цвета зубов (шиловидные, тетрациклиновые зубы, синдром Капдепона-Стентона и др.);
  • травмы зубов;
  • изменения зубов по цвету (после травмы, эндодонтического лечения и пр.);
  • коррекция формы зубов и зубных рядов (диастема, травмы, аномалии положения зубов, включая повороты, наклоны, дистопию и пр.);
  • герметизация фиссур.

Имея определенный опыт, можно провести коррекцию зубных рядов (диастема, тремы, аномалии положения зубов, включая повороты, наклоны, дистопию), а также заменить отсутствующий зуб мостовидной конструкцией. Несомненны преимущества композиционных материалов для герметизации фиссур постоянных зубов в целях профилактики кариеса или лечения начального кариеса фиссур, поскольку такие герметики удерживаются в фиссурах несколько (не менее двух) лет.
Внелабараторным способом могут быть выполнены следующие реставрационные конструкции: пломбы, коронки, мостовидные конструкции, вкладки(прямой способ), штифтовые зубы.
При пломбировании кариозных полостей, а тем более восстановлении значительных дефектов коронок зубов, очень важно обеспечить прочное соединение пломбировочного материала с твердыми тканями зубов. Адгезивные системы осуществляют надежное и прочное сцепление композиционного материала с эмалью (с помощью ее кислотного травления) и дентином (путем образования гибридной зоны). Но во многих клинических случаях возникает необходимость изоляции пульпы от токсического действия пломбировочного материала, которую не всегда может обеспечить адгезивная система композита. Для такой изоляции применяются специальные материалы, содержащие иногда и некоторые медикаментозные добавки (например, гидроокись кальция). С точки зрения современных требований, такие материалы также должны обеспечивать прочную связь с дентином во избежание образования микропадтеканий и возникновения вторичного кариеса. С другой стороны, они должны прочна соединяться с основным композиционным материалом или же не препятствовать его сцеп- лению с твердыми тканями зубов. В идеальном варианте все эти вспомогательные материалы должны образовывать с основным композитом одно монолитное целое, прочно соединенное с зубом.
Исходя из таких сооабражений, разработаны материалы, выполняющие свои определенные функции при пломбировании (реставрации) зубов, а в целом обеспечивающие монолитное восстановление дефекта каронки и прочное соединение с твердыми тканями зубов (рис. 12).
Помимо композиционных материалов общепринятой пастообразной консистенции в настоящее время появились текучие композиционные материалы и компомеры: «Revolution» («Кегг»), «Aeliteflo», «Aeliteflo LV» («Bisca»), «DyractFlow* («Dentsply»), «FiltekFlow* («ЗМ») и др. (рис. 13). Они отличаются более жидкой консистенцией и выпускаются в специальных шприцах, снабженных иглами-аппликаторами, из которых их легка внести даже в очень маленькие кариозные полости. При полимеризации жидкого композита в нем практически отсутствуют внутренние полимеризационные напряжения, наличие которых в материале традиционной консистенции мажет привести к появлению трещин.
Одноко нужно помнить о довольно значительной полимеризацион- ной усадке жидких композитов, которая составляет в среднем 5-7%. Тем не менее, их применение вместе с достаточно эластичными адгезивными системами позволяет материалу прочнее присоединяться к твердым тканям зубов без перенапряжения эластических соединительных молекул адгезива. Жидкая консистенция композита дает возможность практически идеально заполнить все труднодоступные участки кариозной полости или устья корневого канала. Для обеспечения текучей консистенции материала разработчикам пришлось несколько уменьшить в нем количество неорганического наполнителя по сравнению с композитами и ком- померами обычной консистенции. Тем не менее они обладают достаточ-

Рис 12. Композиционные пломбировочные материалы

Рис. 13. Текучий композиционный пломбировочный материал «Filtek Flow» («ЗМ»)
ной прочностью: 250-300 МПа при сжотии и 80-120 МПа на изгиб, благодаря чему область их клинического применения достаточно широкая (А.Грютцнер, 1999).
Помимо таких уже традиционных по прозрачности композиционных материалов сейчас дополнительно выпускаются текучие композиты содержащие опакеры и красители. Они представляют собой светоотверждаемые низкой вязкости (текучие), сильно окрашенные (в белый, розовый, голубой и др. цвет) композиты, которые используют для маскировки пигментных пятен и придания косметических характеристик пломбе (реставрации). Они обычно соответствуют оттенкам шкалы VITA и могут быть нанесены при помощи кистачки или отдельным слоем для придания пломбе жизненноподобных свойств естественных зубов. Они также могут быть нанесены на обработанную адгезивом поверхность, между слоями композита в методике сэндвича или даже на поверхность реставрации. Представителями таких материалов являются "Masking Agents" ("3М"), "Heliotint", "Tetrik Color" ("Ivoclar-Vivadent").
Поиски альтернативы амальгаме, которая является одним из лучших материалов для пломбирования жевательных зубов, привели к созданию композиционных материалов повышенной прочности. Они содержот более 80% специального нерганическаго наполнителя, в частности, полимерного стекла («Solitaire»). Специфическая форма наполнителя обеспечивает более прочное его соединение с органической матрицей и большую плотность заполнения наполнителем материала. Это придает материалу довольно плотную консистенцию, которая позволяет проводить его конденсацию в полости (Ф.Шнайдер, 1998). В целом все это обеспечивает данным композитам значительную прочность и уменьшенный уровень полимеризационной усадки (1,6-1,8%). За счет высокого содержания стекла материал можно вносить в полость горизонтальными слоями и полимеризовать непосредственно с поверхности. Эти композиты предлагают применять для пломбирования и восстановления боковых зубов, то есть на тех участках, которые подвергаются значительному жевательному давлению. Вследствие повышенного содержания неорганического наполнителя они имеют очень низкий уровень стирания (приблизительно 1,6-2 мк зо 1 год). Представителями этого типа композиционных пломбировочных материалов являются «Solitaire» («Heraeus Kulzer»), «Prodigy Condensable» («Kerr»), «Sure Fill» («Dentsply»), «Filtek Р60» («ЗМ»), «Pyramid» («Bisco») и др. (рис. 14).
Другим направлением повышения прочности композитов является усовершенствование свойств их органической фазы или матрицы. В на-
чале 90-х годов во Фрауэнхоферском институте силикатов (г.Вюрцбург) был розработан новый класс веществ под названием «ормокеры». Это название расшифровывается как Органически Модифицированная КЕ- Рамика (от англ. — ORganically Modified CERamic). Работы в этом направлении привели к созданию в 90-х годах нового поколения композиционных материалов. Представителями данного поколения композитов являются «Definite» («Degussa»), «Admira» («VOCO») и др.
В области стоматологических композиционных пломбировочных материалов с развитием ормокеров связывают появление совершенно нового поколения материалов на новом веществе основы. Эта новая матрица получена на основе неорганических полимеров, в качестве которых выступают поликонденсированные силоксаны (триблоксополимеры). Образование неорганической цепи происходит путем гидролиза и поликонденсации Si(OH)3-rpynn: из силана образуются полисилоксаны с полимери- эовонными группами. Специальным подбором различных органических (диметакрилаты) и неорганических фрагментов достигается целенаправленное создание материалов с заранее заданными свойствами. Образованная сетчатая трехмерная матрица является многофункциональной в отличие от классических бифункциональных, при ее полимеризации образуется структура, которую называют органической керамикой. Важней-

Рис. 14. Вязкий композиционный пломбировочный материал «Solitaire» («Heraeus KuLzer»)
шими ее преимуществами являются улучшение биологической совместимости и меньшая полимеризационная усадка. Кроме того, такая матрица лучше соединяется с частицами неорганического наполнителя, что еще более улучшает физико-механические свойства материала.
Матрица ормокера состоит из длинных цепочек неорганических молекул полисилоксана с которыми ковалентно соединены органические группы или мономеры (та же BIS-GMA, например). Такое прочное химическое соединение удерживает органические мономеры в матрице, доже при не полной ее полимеризации. Выделение остаточного свободного мономера из пломбировочного материоло у ормокеров минимально (в сотни раз меньше чем у композитов), что выгодно отличает это поколение материалов. Длинные цепочки полисилоксана меньше сокращаются при полимеризации, поэтому полимеризационная усадка ормокеров составляет 1,8%, что примерно в 2 раза меньше, чем у традиционных композитов — 3,3-3,5%. Плотное нополнение материала и отсутствие значительных межмолекулярных пространств в матрице снижает водо- поглощение материала. Коэффициент термического расширения ормокеров равен 22 ppm К-1, что значительно ниже аналогичного показателя композитов и компомеров — 30-60 ppm К-1, но в то же время гораздо ближе к коэффициенту термического расширения твердых тканей зубов — в среднем 20 ppm К-1. В целом все эти свойства ормокеров обеспечивают им прекрасное присоединение и краевое прилегание к твердым тканям зубов и длительное сохранение ее целостности.
Полисилоксановая матрица в сочетании с высокой степенью наполнения ормокера неорганическим наполнителем — 78-80% значительно повышают прочностные характеристики материала. Так, прочность при сжатии у «Definite» («Degussa») достигает 410 МПа, а на изгиб она более 100-140 МПа.
Наличие в составе неорганического нополнителя модифицирован-ног фторапатитита позволяет отнести ормокеры также и к группе «разумных» реставрационных материалов ("SMART restorative materials"). В зависимости от состояния pH слюны (особенно при ее снижении) материал может быть источником выделения в твердые ткани зубов ионов фтора, кальция или фосфата. К этой же группе материалов относится и новая разработко фирмы «Vivadent» — «Ariston рНс», который обладает способностью при снижении pH выделять гидроксильные ионы. При нейтральном pH выход ионов прекращается.
Композиционные (композитные) цементы. Некоторыми авторами (D.C.Smith, 1996) эти цементы выделяются в отдельную группу, хотя большинство овторов относят их к композиционным материалам химической полимеризации. Производятся в виде порошка и жидкости или двух паст. Порошок состоит из тонко измельченного полимера метилметакрилата и боросиликатного стекла. Жидкость представляет собой смесь BIS-GMA и других акриловых мономеров. Активация полимеризации осуществляется системой бензоила перекись-третичные амины. Прочность материала при сжатии составляет 200-250 МПо, при растяжении — 40-40 МПа. Эти цементы имеют практически те же свойства, что и композиционные материалы. Применяются в основном для фиксации вкладок, коронок, брекетов, адгезивных мостовидных протезов и др. Представителями композиционных цементов являются «Opthomite Super-Bond», «Biomer». В настоящее время широко применяются цементы «Relyx ARC» («ЗМ»), «Duo Link», «Choice», «Resinomer» («Bisco»). Они отличаются повышенной прочностью и наличием двойного механизма полимеризации: химического и светового. Из новых материалов необходимо отметить эстетичный композиционный цемент «Calibra» {«Densply») с универсальной адгезивной системой «Prime amp; Bond NT».
На основе композиционных мотериалов был создан целый ряд са мых разнообразных герметиков, как химической так и световой полимеризации. Они отличаются от композитов значительно меньшим содержанием неорганического наполнителя, что придает герметикам значительную текучесть. Это позволяет им проникать на значительную глубину в пораженные кариесом фиссуры, ямки зубов и надежно запечатывать их. Помимо герметизации фиссур многие герметики дополнительно содержат различные соединения фтора, ионы которого способны диффундировать вглубь эмали. Относительным недостатком таких герметиков (но только при сравнении с остальными композиционными материалами) является их недостаточная прочность. Однако сохранность в фиссурах зубов герметиков на основе композитов является достаточно высокой — до 2 лет и более. Этого срока вполне достаточно для созревания или реминерализации эмали в фиссурах. При необходимости (например при повышенной стираемости герметика или утрате его поверхностного слоя вследствие скалывания) его легко восстановить нанесением дополнительного слоя герметика. На сегодняшний день практически все производители композиционных материалов выпускают герметики с разным, иногда двойным механизмом полимеризации. Очень хорошо зарекомендовали себя в клинических условиях герметики производства следующих фирм: «ЗМ»: «Concise White Sealant»; «Dentsply»: «DyractSeal», «Delton DOS plus», «Delton LC»; «Ivoclar-Vivadent»: «Helioseal», «Helioseal F»; «Bisco»: «Aeliteseal», «Sealant», «Fortify» и др.
После окончательной обработки и полировки пломбы иногда могут образоваться участки обнаженной эмали, особенно по краям пломбы. Для их закрытия можно использовать адгезивную систему композита, текучий композит, герметики или специально разработанные составы на основе адгезивных систем — поверхностные герметики, например, "OptiGuard" ("Kerr"), "Fortify", "Fortify plus" ("Bisco"). "Fortify plus" представляет собой видоизмененный гидрофобный мономер, наполненный на 30% по весу. Наполнителем является силанизированное стронциевое стекло, обеспечивающее прочное соединение мотрицы с наполнителем. Этот герметик глубоко проникает во все углубления и трещины, поэтому может применяться для заполнения трещин между пломбой и твердыми тканями зуба, а также для покрытия поверхности пломб из композита. Он заполняет ее неровности, образуя водоотталкивающее покрытие на поверхности и снижает абсорбцию влаги. Его применение обеспечивает более гладкую поверхность пломбы.
Исходя из таких соображений, розработаны материалы, выполняющие свои определенные функции при пломбировании (реставрации) зубов, а в целом обеспечивающие монолитное восстановление дефекта коронки и прочное соединение с твердыми тканями зубов.
Таким образом, в настоящее время разработаны и выпускаются различными производителями не просто отдельные пломбировочные материалы для пломбирования и реставрации зубов, а специальные системы материалов различного назначения, очень хорошо соединяющиеся друг с другом в одно монолитное целое. Обычно в эти системы входят материалы для защиты (содержащие гидроокись кальция) и изоляции пульпы (стеклоиономерныецементы и компомеры), адгезивные системы и собственно композиты различных цветовых оттенков и прозрачности (табл. 2). В целом, применение комплекса этих материалов позволяет создать пломбу или реставрацию коронки зуба любой степени сложности. При выборе различных материалов желательно придерживаться системы одной какой-то фирмы-производителя, поскольку при изготовлении реставрации из материалов различных фирм трудно гарантировать прочное монолитное их соединение друг с другом. Помимо пломбировочных материалов рекомендуется применять инструменты и полировочные материалы той же фирмы изготовителя, что обеспечит наиболее качественную обработку поверхности реставрации.

Источник: Борисенко Анатолий Васильевич, Неспрядько Валерий Петрович, «Композиционные пломбировочные и облицовочные материалы» 2002

А так же в разделе «  Особенности и возможности применений современных композиционных материалов »