Современные композиционные пломбировочные материалы

Современные композиционные пломбировочные материалы.

Прямое  пломбирование с использованием композитных материалов является неотъемлемой составной частью современной стоматологии и проводится практически в каждой клинике. Современные композитные  материалы существенно расширили показания к применению реставрационной методики в стоматологии. Сегодня нет необходимости в соблюдении принципов препарирования по Блеку. Прогресс в области химии позволил создать адгезивные системы с силой сцепления с тканями зуба сопоставимым с естественными показателями. 
 
Постоянно выходят новинки композиционных материалов с все меньшей полимеризационной усадкой, а так же улучшаются качественные показатели самих материалов: улучшается тиксотропность, пластичность, цветовые характеристики, прочность на истирание, сжатие и разрыв, эти показатели стремятся к природным показателям естественных структур зуба. Все эти перемены позволяют говорить о новом взгляде на художественную реставрацию. 
 
Композиты – полимерные пломбировочные материалы, состоящие из трех компонентов: 
 
• органической матрицы (акриловые и эпоксидные смолы),  
• неорганического наполнителя – не менее 50% по массе и  
• поверхностно активного вещества – силана. 
 
Используются с адгезивными системами IV, V,VI,VII поколений.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПОЗЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

 
1. По размеру частиц наполнителя  композиты делятся на: 
 
• макронаполненные (размер частиц – 8-12 мкм и более); 
• мининаполненные (размер частиц – 1-5 мкм); 
• микронаполненные (размер частиц – 0,04-0,4мкм); 
• макрогибридные (смесь частиц различного размера: 0,04-0,1 и до 8-12 мкм); 
• микрогибридные (смесь частиц различного размера: 0,04-0,1 и до 1-5 мкм); 
• гибридные тотально выполненные композиты (смесь частиц различного размера: 8-5 мкм; 1-5 мкм; 0,01-0,1 мкм); 
• наногибридные (смесь частиц размером от 0,004 до 3 мкм). 
 
2. По составу частиц композиты делятся на: 
 
• однородные (макрофильные, микрофильные); 
• неоднородные (микрофильные, гибридные, микрогибридные). 
 
3. По степени наполнения неорганическим наполнителем композиты делятся на: 
 
• сильнонаполненные (более 70% по весу); 
• средненаполненные (66-75% по весу); 
• слабонаполненные (66% и меньше) 
 
4. По способу отверждения выделяют композиты: 
 
• химического отверждения; 
• светового отверждения; 
• двойного отверждения (химического и светового). 
 
5. По консистенции композиты бывают: 
 
• обычной консистенции; 
• текучие; 
• пакуемые (конденсируемые). 
 
6. По назначению производятся композиты: 
 
• для пломбирования жевательной группы зубов; 
• для пломбирования фронтальной группы зубов; 
• универсальные композиты. 
 
Современные восстановительные методы в терапевтической стоматологии базируются на использовании композитных материалов, обладающих хорошими физико-химическими, эстетическими свойствами и высокой адгезией к твердым тканям зуба. 

СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ.

 
Композиционные материалы химического  отверждения. 
 
Положительные свойства: 
 
1. равномерность полимеризации; 
2. простота применения; 
3. высокая скорость изготовления реставрации; 
4. экономичность (низкая стоимость). 
 
Отрицательные свойства: 
 
1. требуют смешивания компонентов, вследствие этого возможна пористость материала; 
2. сложны в приготовлении и в работе – сложно рассчитать количество материала, необходимое на реставрацию, меняют вязкость в процессе работы; 
3. реставрация с течением времени темнеет («аминовое окрашивание» из-за остающихся в материале непрореагировавших активаторов); 
4. низкая износостойкость; 
5. невысокие эстетические качества. 
 
Композиционные материалы светового отверждения. 
 
Положительные свойства: 
 
1. высокая степень готовности к использованию, не требуют замешивания; 
2. хорошие рабочие характеристики: 
• не меняют вязкости в процессе работы; 
• возможность послойного внесения пломбировочного материала и моделирования пломбы длительное время; 
• контролируемое отверждение; 
• надежная полимеризация; 
3. более прочные и эстетичные по сравнению с композитами химического отверждения; 
4. высокая цветостабильность (на характеристику влияет качество полирования). 
 
Отрицательные свойства: 
 
1. увеличение времени реставрации; 
2. при недостаточной плотности мощности светового потока фотополимеризатора возможность увеличения полимеризационной усадки пломбировочного материала, возникновение полимеризационного стресса – появление напряжений на границе пломбы с зубом в процессе полимеризации, возникновения эффекта «дебондинга» (нарушения связи между пломбой и зубом); 
3. высокая стоимость пломбировочного материала и фотополимеризационных устройств. 
 
Свойства композитов зависят от размера частиц наполнителя. 
 
Макронапоненные композиты. 
 
Положительные свойства: 
 
1. достаточная механическая прочность; 
2. рентгеноконтрастность; 
3. удовлетворительные эстетические свойства. 
 
Отрицательные свойства: 
 
1. плохая цветостойкость; 
2. высокая шероховатость поверхности из-за плохой полируемости и возможность быстрого накопления зубного налета; 
3. невысокая абразивная износостойкость (стирание как антагониста, так и самой пломбы). 
 
Микронаполненные композиты. 
 
Положительные свойства: 
 
1. хорошая полируемость; 
2. хорошие эстетические свойства; 
3. абразивная износостойкость; 
4. цветостабильность. 
 
Отрицательные свойства: 
 
1. недостаточная механическая прочность; 
2. высокий коэффициент термического расширения; 
3. сорбция влаги. 
 
Гибридные композиты. 
 
Сочетают положительные и отрицательные свойства макро- и микронаполненных композиционных материалов. Свойства зависят от размера введенных в состав микронаполненного композита частиц: большого размера – 8-12 мкм (макрогибридные композиты), малого размера – 1-5 мкм (микрогибридные композиты), одновременного большого и малого размера (тотально выполненные композиты), сверхмалого размера – до 0,0004 мкм (наногибридные). Введение в материал частиц большого размера повышает его механическую прочность, абразивную износостойкость, приближает его коэффициент термического расширения к значениям коэффициента термического расширения твердых тканей зубов. Ведение частиц сверхмало размера улучшает эстетические качества материала (в том числе его полируемость) при сохранении хороших прочностных характеристик. 
 
Гибридные композиты выделяются хорошими оптическими и физическими свойствами, высокой рентгеноконтрастностью, удобной консистенцией и незначительной стираемостью пломбы и антагониста. Особенностью этой группы материалов является универсальное применение для фронтальных и жевательных зубов.  

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ  К КОМПОЗИТНЫМ МАТЕРИАЛАМ.

 
Универсальность.  
 
Для того, чтобы обеспечить функциональную эффективность и эстетическое совершенство реставраций для жевательных и передних зубов, универсальные пломбировочные материалы должны обладать достаточно высоким пределом прочности на сжатие и на изгиб, а также совершенно определенным набором оптических свойств. Подавляющее большинство современных пломбировочных материалов позволяет изготовить реставрации любого оттенка цвета классической палитры Vita, а также в достаточно широких пределах варьировать такие параметры, как насыщенность цвета и прозрачность реставрации. В то же время, благодаря оптимизации состава, структуры и концентрации наполнителей, большинство композитных материалов с легкостью выдерживают повышенные функциональные нагрузки, характерные для жевательных зубов. 
 
Низкая величина усадки при полимеризации.  
 
Благодаря уплотнению структуры и образованию внутренних химических связей в процессе полимеризации происходит уменьшение объема пломбировочного материала, средняя величина которого составляет от 2 до 5%. Такая усадка является основной причиной образования краевых трещин, а, следовательно, и возникновения вторичного кариеса. Для того, чтобы компенсировать усадку при полимеризации, пломбировочный материал следует наносить очень тонкими слоями, толщиной не более 2 мм, или небольшими порциями. Засвечивание каждого слоя проводится в течение 20 – 40 секунд в зависимости от цвета материала, срока хранения и его типа. Направление усадки происходит в сторону источника излучателя, т.е.от стенок пломбируемой полости. Поэтому первый слой материала следует отсвечивать с противоположной стороны, как бы «приваривая» пломбировочный материал к стенке зуба. При этом для изготовления протяженных реставраций лучше всего использовать высоконаполненные композитные материалы с пониженной величиной усадки. 
 
Хорошее краевое прилегание.  
 
Композиты должны хорошо соединяться с твердыми тканями зуба и в то же время не приклеиваться к поверхности моделировочного инструмента. 
 
Одной из основных задач, которые необходимо решить при изготовлении композитных пломб, является оптимальная адаптация ко всем стенкам и краям препарированной полости. Успешное выполнение этой задачи позволяет гарантировать высокую плотность краевого прилегания и долговечность пломб. По своей консистенции в неотвержденном состоянии большинство композитных материалов больше всего похожи на сливочное масло. При этом оптимальная плотность краевого прилегания достигается только в том случае, если нанесение материала осуществляется в направлении от центра полости к ее краю. Кроме того, желательно, чтобы материал немного выходил за границы полости. Основная сложность заключается в том, что это должно происходить во всех направлениях и на всех участках внешнего края полости. Порционное нанесение материала значительно облегчает выполнение этих требований, однако при этом резко возрастает опасность образования пустот и воздушных пузырей, что крайне не желательно. В некоторых случаях, например, при пломбировании прямоугольных полостей, для обеспечения высокой плотности краевого прилегания пломбы к боковым стенкам полости на эти участки рекомендуется наносить жидкотекучие композитные материалы. 
 
Совместимость композита с адгезивными материалами.  
 
Для того, чтобы гарантировать достижение оптимальной прочности соединения между композитом и адгезивом, лучше всего использовать материалы одного производителя, если это невозможно, то при выборе пары пломбировочный материал – адгезив, следует стремиться к тому, чтобы они относились, по крайней мере, к одному типу композитов. Это означает, что если адгезив представляет собой нанонаполненный композит, то для изготовления реставрации лучше всего использовать аналогичный нанонаполненный пломбировочный материал. 
 
Низкая чувствительность к дневному свету.  
 
Низкая чувствительность к дневному свету замедляет процесс самопроизвольной полимеризации композита, т.е. увеличивает рабочее время пломбировочного материала, что значительно облегчает его практическое применение, в частности моделирование тонких элементов структуры поверхности окклюзии. 
 
Стабильность формы.  
 
Консистенция пломбировочных материалов в неотвержденном состоянии должна обеспечивать моделирование тонких элементов структуры реставрации, а также стабильность их формы и геометрических размеров, вплоть до окончательной полимеризации. 
 
Тиксотропность.  
 
Тиксотропность – это способность пломбировочного материала при приложении физического воздействия (например, встряхивание) становиться текучими (равномерно заполнять объем и воспроизводить заполняемую форму отпрепарированной полости) и затем восстанавливать свои физико-химические свойства.  
 
Отсутствие постоперационной гиперчувствительности зубов.  
 
Для выполнения этого требования достаточно всего лишь тщательно соблюдать технологию нанесения компонентов адгезивной системы, а также раздельного нанесения и полимеризации небольших порций пломбировочного материала. 
 
Хорошая полируемость.  
 
Полируемость композитных материалов напрямую зависит от размера частиц наполнителя. Чем они меньше, тем более плотной и гладкой становится поверхность реставраций в процессе их полировки. В связи с этим необходимо подчеркнуть, что формирование гладкой поверхности является одним из основных гигиенических требований, предъявляемых к стоматологическим реставрациям. Выполнение этого требования позволяет замедлить образование и закрепления бактериального налета и, как следствие этого, значительно снизить вероятность возникновения вторичного кариеса. 
 
 
Рентгеноконтрастность.  
 
Высокая рентгеноконтрастность значительно облегчает контроль качества и плотности краевого прилегания изготовленных реставраций, особенно в области жевательных зубов.  
 
Прозрачность.  
 
Цвет и прозрачность эмали зубов зависит от того, на каком участке поверхности она располагается, и от оптических свойств дентина. Например, так называемый эффект гало на кромке режущего края. При отсутствии дефектов зубного ряда на границе между эмалью и дентином происходит отражение света, и эмаль кажется более светлой и непрозрачной. Это объясняется тем, что свет, отраженный от поверхности дентина, снова проходит сквозь эмаль, рассеивается в ней и частично излучается наружу. По мере удаленного дентина количество отраженного света уменьшается, в результате чего создается впечатление, что эмаль становится все более и более прозрачной. Истинную прозрачность эмали можно оценить только на тех участках, где ее призмы расположены вертикально по отношению друг к другу, например, в непосредственной близости от кромки режущего края. Благодаря развитой микроструктуре при взаимодействии света с твердыми тканями зубов образуется еще целый ряд уникальных эффектов, в частности поляризация и преломление света, а также эффект распространения рассеянного света внутри зуба. 
 
Основной причиной образования эстетических дефектов прямых реставраций является не неправильный подбор цвета, а их недостаточная или напротив слишком высокая прозрачность. К сожалению, с этой точки зрения все существующие системы композитных материалов требуют значительного усовершенствования, поскольку сегодня в состав большинства систем входят материалы различных оттенков цвета и одинаковой прозрачности. На самом деле, если бы в состав таких систем входили материалы с различной прозрачностью, то это значительно расширило бы наши возможности. Несмотря на то, что уже сегодня на рынке можно найти несколько систем материалов различной прозрачности, например Miris или Gradia, использовать их в ежедневной практике достаточно сложно. Во-первых, набор таких материалов достаточно ограничен. Во-вторых, их можно использовать только в сочетании с технологией послойного изготовления прямых реставраций, что неизбежно влечет за собой возникновение других, не менее серьезных проблем. 
 
Эффект хамелеона.  
 
В полости рта композит ведет себя как хамелеон. Это означает, что его цвет самопроизвольно адаптируется к цвету окружающих твердых тканей. Эффект хамелеона возникает за счет выравнивания показателей преломления плотно соединенных материалов (эффект контактных линз) и проявляется только в том случае, если внешний материал прозрачен. Кроме того, благодаря диффузному рассеиванию света в твердых тканях зуба часть падающего света излучается наружу, в результате чего цвет естественных тканей как бы просвечивается сквозь слой пломбировочного материала. Степень проявления эффекта хамелеона напрямую зависит от прозрачности композита и оптических свойств твердых тканей зуба, поэтому заранее предсказать, какое влияние он окажет на эстетические характеристики реставрации, практически невозможно. Зачастую это приводит к искажению первоначального цвета зуба. Кроме того, степень и характер (положительный или отрицательный) влияния эффекта хамелеона очень сильно зависит от типа и размеров реставрации. Чем меньше дефект и чем больше здоровых твердых тканей располагается вокруг и под реставрацией, тем более сильным и положительным становится влияние эффекта хамелеона. 
 
Если дефект имеет протяженную обнаженную поверхность, а площадь поверхности контакта с твердыми тканями зуба значительно меньше площади поверхности пломбы, то эффект хамелеона практически не проявляется. В таких случаях эстетические характеристики реставрации напрямую зависят от того, насколько точно цвет и другие оптические свойства пломбировочного материала совпадают с аналогичными параметрами твердых тканей зуба. Хотя по своим оптическим свойствам современные композитные материалы очень похожи на твердые ткани естественных зубов, между ними по-прежнему имеются весьма существенные различия. Все композиты изотропны, т.е. их свойства не зависят от направления, в то время как оптические свойства твердых тканей зубов отличаются ярко выраженной анизотропностью. Это связано с тем, что и эмаль, и дентин имеют уникальную пространственную структуру, в которой в произвольном порядке чередуются и прозрачные и опаковые области. В результате не столько прозрачность, но и все остальные оптические свойства естественных зубов очень сильно зависят от угла зрения и направления проходящего света. 
 
Своеобразная природа структуры зуба имеет оптические характеристики, придающие ей индивидуальность, поэтому реставрационный материал тоже должен обладать этими качествами: 
 
• Светопроницаемость – часть структур зуба является проницаемыми для света, а другие обладают опаковостью и свет не пропускают; 
• Опалесценция – некоторые структуры зуба, такие как эмаль, испускают бледные мерцающие цвета; 
• Флюоресценция – является способностью зубов поглощать волны УФ диапазона и испускать видимый, главным образом синеватый свет. 
 
Однако практический опыт работы с традиционными реставрационными материалами доказывает, что одного оттенка обычно недостаточно для достижения истинного «эффекта хамелеона». Для достижения оптимальных результатов и приемлемой эстетики требуется нанесения других дополнительных оттенков. 
 
В настоящее время основными направлениями усовершенствования существующих пломбировочных материалов и разработки материалов нового поколения является оптимизация их физико-механических, химических и оптических свойств, а также снижение величины усадки при полимеризации. В ближайшем будущем на рынок должен быть выпущен первый представитель принципиально нового класса пломбировочных материалов, изготовленных на основе так называемых силоранов – соединений силоксанов и оксиранов, которые согласно результатам тестовых исследований обладают чрезвычайно низкой величиной водопоглощения и усадки при полимеризации. Еще одним достаточно перспективным направлением является использование эпоксидных полимерных материалов, которые обладают значительно более высокой механической прочностью. Согласно данным производителей основной причиной задержки выпуска этих новых композитов является необходимость разработки достаточно широкого ассортимента материалов различного цвета и прозрачности, состав которого должен полностью соответствовать номенклатуре существующих систем пломбировочных материалов.