Современные фотополимерные пломбировочные материалы

Современные фотополимерные пломбировочные материалы: классификации, требования, предъявляемые к постоянным пломбировочным материалам.

Пломбированием называют восстановление анатомии, и функции разрушенной части зуба. Соответственно материалы, применяемые с этой целью, называются пломбировочными материалами. В настоящее время , в связи с появлением материалов, способных воссоздавать ткани зуба в изначальном виде (например, дентин – стеклоиономерные цементы, (СИЦ) компомеры, опаковые оттенки композитов; эмаль – мелкодисперсные гибридные композиты), чаще используется термин – реставрация – восстановление утраченных тканей зуба в первоначальном виде, т. е. имитация тканей по цвету, прозрачности, структуре поверхности, физико-химическим свойствам. Под реконструкцией понимают изменение формы, цвета, прозрачности коронок естественных зубов. Свойства пломбировочных материалов рассматриваются в соответствии с требованиями, предъявляемыми к пломбировочным материалам.

1. Классификация композиционных материалов

Существует следующая классификация композиционных материалов. В зависимости от размера частиц неорганического наполнителя и степени наполнения выделяют:

• макронаполненные (обычные, макрофилированные) композиты. Размеры частиц неорганического наполнителя от 5 до 100 мкм, содержание неорганического наполнителя 75–80 % по массе, 50–60 % по объему;
• композиты с малыми частицами (микронаполненные). Размер частиц неорганического наполнителя 1—10 мкм;
• микронаполненные (микрофилированныс) композиты. Размеры частиц неорганического наполнителя от 0,0007 до 0,04 мкм, содержание неорганического наполнителя 30–60 % по массе, 20–30 % по объему. В зависимости от формы неорганического наполнителя микронаполненные композиты подразделяются на:
  • негомогенные (содержат микрочастицы и конгломераты предварительно полимеризованных микрочастиц);
  • гомогенные (содержат микрочастицы); 
• гибридные композиты представляют собой смесь обычных крупных частиц и микрочастиц. Наиболее часто композиты данной группы содержат частицы размером от 0,004 до 50 мкм. Гибридные композиты, в состав которых входят частицы не более 1–3,5 мкм, относятся к мелкодисперсным. Количество неоргани-ческого наполнителя по массе 75–85 %, по объему 64 % и более.

Макронаполненные композиционные материалы.

Длительные клинические испытания показали, что пломбы из макронаполненных композитов плохо полируются, изменяются в цвете, наблюдается выраженное стирание пломбы и зуба-антагониста. Главным недостатком макрофилов оказалось наличие микропор на поверхности пломбы, или шероховатость. Шероховатость возникает вследствие значительной величины и твердости частиц неорганического наполнителя по сравнению с органической матрицей, а также полигональной формы неорганических частиц, поэтому они быстро крошатся при полировании и жевании.

Микронаполненные композиты.

Композиты с малыми частицами (микронаполненные) по своим свойствам близки к макронаполненным, но в связи с уменьшением размера частиц обладают большей степенью наполнения, менее подвержены стиранию (около 50 мкм в год) и лучше полируются. B 1977 г. созданы микронаполненные композиты, в состав которых входят частицы неорганического наполнителя в 1000 раз меньшие, чем у макрофилов, за счет этого их удельная поверхность увеличивается в 1000 раз. Микрофильные композиты по сравнению с макрофилами легко полируются, отличаются высокой цветостойкостью (светоотверждаемые), меньшей стираемостью, так как им не свойственна шероховатость. Тем не менее они уступают обычным композитам по прочности и твердости, имеют больший коэффициент теплового расширения, значительную усадку и водопоглощение. Показанием к их использованию является пломбирование кариозных полостей фронтальной группы зубов (III, V классы).

Разновидностью микронаполненных композитов являются негомогенно микронаполненные композиты, в составе которых находятся мелкодисперсные частицы двуокиси кремния и микронаполненные преполимеризаты. При изготовлении этих композитов к основной массе, содержащей микронаполненные частицы, добавляют предварительно полимеризованные частицы (размер около 18–20 мкм), благодаря такой методике насыщение наполнителем составляет более 80 % по массе (у гомогенно микронаполнениых наполнение по массе составляет 30–40 %), в связи с чем эта группа материалов более прочная, и ее применяют для пломбирования фронтальных и боковых зубов.

2. Свойства фотополимерных композитов.

2.1. Технологические свойства:

• Выпускная форма композитов светоотверждаемых – паста, поэтому они более однородные, отсутствует воздушная пористость, они точно дозированы в отличие от химически отверждаемых;
• Рабочее время у фотополимеров не ограничено;
• Время отверждения, у фотополимеров – 20–40 с, каждого слоя, поэтому время постановки пломбы из фотополимера более продолжительно.

2.2. Функциональные свойства:

• Все композиты обладают достаточной адгезией, которая зависит от протравливания, вида использованных бондов или адгезивов (протравливание увеличивает силу сцепления композитов с эмалью на 75 %; эмалевые бонды обеспечивают силу адгезии к эмали 20 МПа, а дентинные адгезивы создают различную силу адгезии с дентином в зависимости от поколения адгезива, которая составляет у I поколения – 1–3 МПа; II поколения – 3–5 МПа; III поколения – 12–18 МПа; IV и V поколений – 20–30 МПа);
• Усадка фотоотверждаемых композитов – порядка 0,5–0,7 %, это зависит от загрузки наполнителем: чем его больше, тем меньше усадка (макрофилы, гибридные имеют меньшую усадку, чем микронаполненные); кроме того, усадка у фотополимеров компенсируется послойным отверждением, направленной полимеризацией;
• Прочность на сжатие и сдвиг наибольшая у гибридных и макронаполненных композитов меньше у микронаполненных, поэтому их применяют в области фронтальных зубов. Стираемость наибольшая у макронаполненных за счет шероховатости – 100–150 мкм в год, меньше у микронаполненных, минимальна у мелкодисперсных гибридов – 7–8 мкм в год и негомогенных микронаполненных.;
• Водопоглощение наибольшее у микронаполненных, что значительно снижает их прочность, меньше у гибридов и макрофилов, так как они содержат меньше органического компонента и больше наполнителя;
• Коэффициент теплового расширение наиболее близок к твердым тканям у макронаполненных и гибридов в связи с большим содержанием наполнителя;
• Все композиты обладают малой теплопроводностью.

2.3. Биологические требования.

Фотополимеры, содержат меньше низкомолекулярных веществ и менее токсичны,чем химические композиты.. Применение дентинных адгезивов IV и V поколений позволяет обойтись без изолирующих прокладок при среднем кариесе, при глубоком – дно покрывается стеклоиономерным цементом.

2.4. Эстетические свойства.

На этапе обработки краев эмали необходимо создавать скос под углом 45° и более при полостях Ш, IV, V классов, а затем произвести его финирование мелкозернистым алмазным бором. Созданием скоса увеличивается активная поверхность эмали зуба для сцепления с композитом. Кроме того, обеспечивается плавность перехода «композит – эмаль», что облегчает достижение эстетического оптимума. При несоблюдении указанных правил возможно выпадение пломбы и нарушение ее косметического вида. В полостях I и II класса скос эмали часто не создается, так как композит, истирающийся быстрее эмали, раньше изнашивается, что ухудшает краевое прилегание. Кроме того, может произойти скол композита на жевательной поверхности по линии фальца. Финирование краев эмали проводится во всех случаях при пломбировании полостей I–V классов. В результате поверхность эмали становится гладкой, однородной, так как удаляются сколы эмалевых призм, возникающие в процессе раскрытия кариозной полости. Происходит снятие поверхностного бесструктурного слоя эмали, которым покрыты пучки призм, что облегчает последующее кислотное травление эмали. Если не проводить финирование то сколы эмалевых призм в процессе функционирования пломбы приводят к образованию участков ретенции, что способствует скоплению микроорганизмов, зубного налета и развитию вторичного кариеса. После препарирования поверхность дентина покрыта смазанным слоем, содержащим гидроксиапатиты, фрагменты коллагена, отростки одонтобластов, микроорганизмы, воду. Смазанный слой препятствует проникновению адгезива в дентин.

3. Полимеризация композитов.

Недостаток всех композитов – это полимеризационная усадка, составляющая примерно от 0,5 до 5 % Причиной усадки является уменьшение расстояния между молекулами мономера по мере образования полимерной цепочки. Межмолекулярное расстояние до полимеризации – около 3–4 ангстрем, а после нее 1,54. Толчок реакции полимеризации дают тепло, химическая или фотохимическая реакция, в результате которой образуются свободные радикалы. Полимеризация происходит в три этапа: начало, распространение и окончание. Фаза распространения продолжается до тех пор, пока все свободные радикалы не соединятся. В процессе полимеризации возникает усадка, и выделяется тепло, как при любой экзотермической реакции. Композиционные материалы обладают усадкой в пределах 0,5–5,68 %.