Практическое занятие №2

на тему: «Металлические пломбировочные материалы. Стоматологическая амальгама».

План изучения темы:

Вопросы для контроля исходного уровня знаний:

1. Классификации стоматологических материалов по химической природе и по назначению.

2. Требования к стоматологическим материалам.

3. Стоматологическая амальгама состав, свойства.

Содержание занятия:

Амальгама – это самотвердеющий металлический сплав, получающийся в результате смешивания в определенных пропорциях ртути и порошка, содержащего разные металлы. Амальгама относится к классу материалов для прямого постоянного пломбирования.

Если в состав амальгамы входит два компонента, она называется простой, при содержании трех и более компонентов – сложной. Основным веществом амальгамы является ртуть. Кроме того в состав входят различные металлы (серебро, медь, олово, цинк, золото и др.), влияющие на физико-химические и механические свойства материала. В зависимости от количественного соотношения ртути и других металлов амальгамы при 37◦С могут быть жидкими, полужидкими и твердыми. В стоматологической практике наибольшее распространение получили серебряные амальгамы.

Процесс образования амальгамы (амальгамирования) состоит в смачивании металла ртутью, после чего они взаимно проникают друг в друга (диффундируют), образуя сплав. Металлы входят в состав амальгамы в оптимальных пропорциях. В соответствии с международным стандартом стоматологический сплав амальгамы должен содержать минимально 65℅ серебра, максимально 29℅ олова, максимально 6℅ меди и 2℅ цинка. Каждый из составных компонентов сплава играет определенную роль в получении высококачественной амальгамовой пломбы.

Серебро увеличивает прочность и уменьшает текучесть амальгамы, повышает ее антикоррозийную стойкость. Избыток серебра ведет к чрезмерному расширению пломбы, а недостаток – к значительной усадке амальгамы.

Олово способствует ускорению процесса амальгамирования, при избытке олова в сплаве повышается усадка амальгамы, уменьшается ее прочность и твердость, увеличивается время затвердевания пломбы.

Медь повышает прочность и обеспечивает лучшее прилегание пломбы к краям полости, снижает текучесть амальгамы. При избытке меди эффект получается обратный.

Цинк в амальгамовых сплавах способен предотвращать образование окислов и устранять возможные включения в сплаве за счет соединения с кислородом и различными примесями. Включение цинка в состав амальгамы повышает ее пластичность и снижает хрупкость.

Затвердевшая амальгама состоит из 3 интерметаллических соединений или фаз:

• фаза гамма – сплава серебра—олова;

• фаза гамма-1 – соединения серебра—ртути;

• фаза гамма-2 – соединения олова—ртути.

Значение этих фаз неодинаково. Наиболее прочной и устойчивой является гамма-фаза и фаза гамма-1. Фаза гамма-2 — слабое место в структуре сплава. Она не только уменьшает механическую прочность общей структуры, но и снижает коррозионную устойчивость сплава из-за высокого содержания олова.Коррозия материала, содержащего фазу гамма-2, проявляется не только на поверхности, но и сопровождается другими явлениями, которые делают материал с фазой гамма-2 непригодным для клинического использования из-за так называемого ртутного расширения. При коррозии, которая начинается в щели между зубом и пломбой, олово фазы гамма-2 окисляется, а металлическая ртуть остается. Она диффундирует в амальгаму и реагирует с неизмененной фазой гамма-1 (Ag3Sn). Из-за этой диффузии ртути в зонах наибольшей коррозии, т.е. в области контакта пломбы с тканями зуба, происходит расширение, которое называют ртутным. Следствием его является уменьшение объема пломбы.

В результате этого возможно появление щели и отломов в области краев пломбы, что приводит к отрицательным клиническим последствиям.

Классификация амальгам. Амальгамы существенно отличаются друг от друга по ряду параметров: у всех в качестве жидкости-растворителя выступает ртуть, но порошок может иметь разный состав, в зависимости от которого выделяют следующие классы амальгам:

1. По составу порошка:

а) простые амальгамы (содержат один металл, например, медь);

б) сложные амальгамы (содержат два и более металлов, например, серебро, олово и медь);

в) благородные амальгамы (содержат благородные металлы, например, палладий).

2. По основному металлу порошка:

а. Серебряные амальгамы:

По поколениям:

- традиционная амальгама с γ2-фазой;

- современная амальгама без γ2-фазы.

По типу частиц:

- амальгама с игольчатыми частицами;

- амальгама со сферическими частицами;

- амальгама со смешанными частицами.

По размеру частиц:

- амальгама с малыми частицами;

- амальгама со средними частицами;

- амальгама с большими частицами.

По скорости схватывания (отверждения):

- быстротвердеющая амальгама;

- амальгама со средней скоростью отверждения;

- медленнотвердеющая амальгама.

По методике применения:

- амальгамы с классической техникой работы;

- амальгамы с адгезивной техникой работы.

По форме выпуска материала:

- капсулированная амальгама;

- амальгама в виде порошок – чистая ртуть.

б. Медные амальгамы.

Классификация амальгам по размеру и форме частиц сплава.

1 тип — частицы игольчатой или традиционной (обычной) формы. Такой порошок сплава получается путем шлифования слитка амальгамного сплава на токарном станке для получения опилок. Характеризуется жесткостью при паковке.

2 тип — частицы шаровидной формы — имеет лучшие конечные физические свойства и мягкость при паковке, что не всегда удобно.

3 тип получается при смешивании порошков первых двух типов. Пакуемость амальгамы регулируется изменением пропорций этих компонентов.

Существует также 4 тип — так называемый сферический порошок. Его изготавливают путем распыления сплава. В результате получают порошок, состоящий из шаровидных и продольных частиц. На основании этой морфологии изготавливают амальгамовую пасту, сравнимую по свойствам с амальгамой, частицы которой представляют шаровидную форму с добавлением стружки.

Преимущества медных амальгам по сравнению с серебряными:

• повышенная коррозионная устойчивость;

• стойкость формы при функциональной нагрузке;

• повышенная прозрачность при сжатии;

• невысокий уровень выделения ртути из пломбы;

• имеют гладкую и блестящую поверхность спустя год после наложения пломбы.

Амальгамы с концентрацией цинка более 0,01 % называют цинкосодержащими («Dispersallou», Dentsplay). Такие амальгамы клинически имеют высокую прочность, долговечность и хорошее краевое прилегание. Однако контакт с влагой такой амальгамы до ее конденсации в полости рта вызывает значительное (несколько сотен микрометров на сантиметр) расширение в течение нескольких дней. Это связано с образованием водорода в структуре амальгамы из влаги в присутствии цинка, что и вызывает размерное изменение. Избежать этой проблемы можно, используя амальгамы, не содержащие цинк.

Амальгамовые пломбы имеют ряд положительных и отрицательных свойств.

Положительные свойства амальгам:

• пластичность;

• затвердевание при температуре 37°С ;

• отсутствие токсического действия не пульпу зуба;

• высокая твердость и прочность;

• устойчивость во влажной среде полости рта;

• стойкость формы при функциональной нагрузке;

• повышенная коррозийная устойчивость;

• длительный срок службы (10-15 лет).

Недостатки амальгам:

• высокая теплопроводность;

• изменение объема после отверждения (усадка);

• плохая адгезия к тканям зуба;

• недостаточные эстетические качества;

• несоответствие коэффициента теплового расширения тканям зуба;

• амальгамирование золота;

• эмиссия (выход) паров ртути.

Показания к применению амальгамы.

1. Пломбирование кариозных полостей I, II, V классов по Блеку;

2. Ретроградное пломбирование апикального отверстия после резекции верхушки корня.

Противопоказания к применению амальгамы.

1. Повышенная чувствительность организма к ртути;

2. Некоторые заболевания слизистой оболочки полости рта;

3. Присутствие во рту ортопедической конструкции из золота или разнородных металлов;

4. Предстоящая лучевая терапия.

Особенности химического состава и реакции отверждения амальгам.

Любая амальгама представляет собой двухкомпонентную систему, включающую жидкость (ртуть) и порошок из различных металлов. Соотношение компонентов приблизительно равное: 43–54 % ртути и 57–46 %порошка. Большинство свойств амальгамы определяется составом порошка.

В традиционных амальгамах, основой которых является сплав Ag3Sn (γ-фаза), доля серебра колеблется в пределах 65–75 %, олова — 23–33 %. Содержание меди, как правило, 2–8 %, встречаются следы других металлов (цинка, свинца). Амальгама ССТА-0.1 ТУ 64-2-43-75, производившаяся в СССР, имела следующий состав порошка: 66 % серебра, 32 % олова, 2 % меди. В современных амальгамах без γ2-фазы химический состав значительно отличается от традиционных амальгам. Минимальное содержание меди в таких материалах составляет 12 % и может доходить до 30 %, серебра — 40–80 %, олова — 17–32 %.

Реакция взаимодействия компонентов амальгамы протекает вначале однотипно. В процессе амальгамирования формируются так называемые ядра кристаллизации, которые образуют матрицу, состоящую из продуктов взаимодействия серебра, олова и ртути (γ1-фаза и γ2-фаза). Не все частицысплава Ag3Sn, т. е. γ-фазы, реагируют с ртутью. Непрореагировавшие частицы распределяются в амальгаме и играют роль наполнителя. После завершения процесса амальгамирования в традиционных амальгамах60 % объема занимает γ1-фаза, 30 % приходится на непрореагировавшиечастицы γ-фазы, и 10 % — на γ2-фазу, которая со временем разрушаетсяиз-за коррозии.

В современных амальгамах медь, присутствующая в большем количестве, с ртутью не взаимодействует, но активно реагирует с оловом с образованием интерметаллического сплава Cu6Sn5 (h-фазы), кристаллы которого распределены в материале. Таким образом, благодаря большой реактивности меди, амальгама после схватывания не содержит γ2-фазу, что способствует повышению ее коррозионной устойчивости, механической прочности и сокращает время схватывания.

Оптимальной считается монолитная структура амальгамы, где отсутствует γ2-фаза и наблюдается максимум нерастворившихся в ртути частиц γ-фазы. Важным моментом является отсутствие или минимальное количество пор в структуре амальгамы, которые могут появляться при недостаточной конденсации либо коррозии γ2-фазы.

Представители. Мелкодисперсная серебряная амальгама ССТА-01 (размер частиц порошка не более 160 мкм) имеет состав порошка: серебро 68℅, олово 28℅, цинк 1℅, медь 3℅, выпускается в комплекте с ртутью. Разработана высокомедная амальгама СР МОИТ-58, в состав которой входит 58℅ серебра, 27℅ олова, 11,5℅ меди, 3℅ индия и 0,5℅ титана. По прочности этот материал превосходит другие амальгамы в три раза. Среди медных амальгам широко применяется амальгама медная таблетированная, содержащая меди около 30℅, ртути 70℅, олова 1,5-2℅ с добавлением серебра. Выпускается в виде плиток 5мм х 5мм (0,7г) по 200 штук в каждой упаковке.

К современным амальгамам можно отнести материал «Амадент» (серебряная амальгама), в комплект которого входят одноразовые дозы ртути и порошок в капсулах. В таком же виде выпускается капсулированная медная амальгама. Последнее время широкое применение нашли материалы фирмы «Vivadent» (Лихтенштейн) «Vivacap», «Amalcap Plus Non – Gamma – 2” с повышенным содержанием серебра.

Свойства амальгамы.

1. Физические свойства:

а) высокая прочность на сжатие и растяжение;

б) высокая рентгеноконтрастность;

в) хорошая устойчивость к износу;

г) отсутствие значимых объемных изменений (усадки или расширения);

д) высокая тепло- и электропроводность.

2. Химические свойства:

а) определенная устойчивость к коррозии;

б) стабильность внутренней структуры (фазы амальгамы);

в) наличие остаточной (непрореагировавшей) ртути;

г) реакция с ротовой жидкостью — возможность окрашивания пломбы и тканей зуба.

3. Биологические свойства: толерантность к СОПР и пульпе зуба.

4. Рабочие свойства:

а) удобство и скорость в работе;

б) достаточное рабочее время материала;

в) широкие показания и универсальность применения;

г) легкость полировки и длительное сохранение зеркального эффекта.

Механические свойства.

Все амальгамы характеризуются хорошими механическими свойствами. В зависимости от формы частиц сплава и их состава прочность на сжатие варьирует от 390 до 590 Мпа, диаметральная прочность — от 122 до 148 Мпа, модуль эластичности от 41 до 56 Гпа, статическая деформация от 0,1 до 2,5 %. Наибольшей прочностью как непосредственно после твердения, так и через неделю, отличаются сферические амальгамы с высоким содержанием меди.

Коэффициент температурного расширения амальгамы в десятки раз превышает таковой зуба. Этот эффект следует учитывать при постановке металлических пломб. Уменьшить температурную чувствительность в таком случае может прокладка из цемента и изолирующий лак.

Усадка. Размерные изменения амальгамы, в основном, невелики. Усадка при твердении незначительна, особенно у амальгам с высоким содержанием меди. Однако пломба из цинксодержащей амальгамы с низким содержанием меди может увеличиваться в объеме в первую неделю на 400 мк. Это связано с попаданием влаги в полость зуба перед постановкой пломбы и может стать причиной сильных болей и даже раскола зуба.

Содержание ртути. Ртуть является обязательным компонентом амальгамы, ее начальное содержание зависит от состава, формы и размера частиц сплава. Для образования стоматологической амальгамы требуется смачивание поверхности частичек порошка ртутью. Обычно начальное содержание ртути, в зависимости от свойств порошка, колеблется от 40 до 53 % по массе. Игольчатые амальгамы с низким содержанием меди требуют наибольшего количества ртути, сферические амальгамы с высоким содержанием ртути — наименьшего. Окончательное содержание ртути в амальгамах составляет 37—48 % и зависит от начального ее содержания и техники постановки пломбы.

Коррозия.

Под коррозией подразумевается электрохимическое разрушение металла при взаимодействии с окружающими веществами. Все амальгамы подвержены коррозии. С одной стороны, коррозия постепенно приводит к ухудшению механических свойств амальгамы, с другой — продукты коррозии заполняют микрощели между стенкой зуба и пломбой. Амальгама, не содержащая гамма-2-фазу, значительно меньше корродирует, нежели амальгамы с низким содержанием меди. Ускорению коррозии способствует наличие в полости рта различных металлов и сплавов, особенно в непосредственной близости друг от друга. Такое же воздействие оказывает также контактирование старой амальгамы с новой.

Биосовместимость.

Биосовместимость амальгамы была предметом пристального изучения в течение многих десятилетий. В настоящее время считается, что пломбы из амальгамы не причиняют вреда здоровью пациентов, за исключением редких случаев гиперчувствительности. Однако многие исследователи небезосновательно считают, что ртуть из стоматологической амальгамы может создавать угрозу для здоровья стоматологического персонала, пациентов и окружающей среды.

Клинические свойства. Большое количество лабораторных и клинических исследований подтверждают высокую надежность амальгамы как пломбировочного материала.

Исходя из токсикологического влияния ртути на организм, можно рассматривать три ее формы:

1. элементарная ртуть (жидкая или пары);

2. неорганические соединения ртути;

3. органические соединения ртути.

Приготовление и конденсация амальгамы.

Амальгаму смешивают различными способами. При смешивании важное значение имеет точность дозирования металлического порошка и ртути.

При чрезмерном содержании ртути в амальгаме ухудшаются механические и физические свойства готовой пломбы (повышается текучесть, увеличивается ртутоскопическое расширение, ухудшается краевое прилегание). При недостаточном содержании ртути повышается пористость, ускоряется коррозия и нарушается плотность прилегания материала, поэтому при смешивании необходимо точно соблюдать соотношение компонентов, указанное производителем. Можно руководствоваться правилом, что свежеприготовленная амальгама не должна крошиться, хорошо разрезаться шпателем.

При использовании дозировочных и смешивающих приборов (амальгаматоров) порошок и ртуть в соответствующих количествах помещают в смесительную капсулу, завинчивают и смешивают. Необходимо точно соблюдать установленное производителем время смешивания. Уменьшение его приводит к тому, что не все частицы сплава полностью соединяются с ртутью. При слишком продолжительном смешивании амальгама чрезмерно нагревается, начинает кристаллизоваться и становится хрупкой. Последовательное конденсирование в кариозной полости становится невозможным. Недостаток комбинированных дозировочных и смешивающих приборов - появляющаяся со временем негерметичность завинчиваемой капсулы, вследствие чего при наполнении ртуть может пролиться. Кроме того, капсулы необходимо регулярно очищать.

Используются также дозированные сплавы в виде таблеток. Таблетки помешают вместе с необходимым количеством ртути в завинчиваемую капсулу диспенсера. Смешивание происходит в амальгамном вибраторе. Со временем капсулы после многократного использования становятся негерметичными.

В настоящее время амальгамы без гамма-2, как правило, поставляются в предварительно дозированных капсулах. При этом различают две основные капсульные системы. В активируемых капсулах перед смешиванием необходимо устранить перегородку между сплавом и ртутью. В самоактивируемых капсулах пестик во время процесса смешивания пробивает тонкую перегородку, разделяющую обе камеры. Капсульные системы обеспечивают сравнительно равномерное дозирование сплава и ртути.

Как правило, завинчиваемые и запаиваемые системы более герметичны, чем другие типы капсул. Во время смешивания исключается выход паров ртути. Практически устранен контакт с чистой ртутью.

Использование капсульных систем требует точного соблюдения времени смешивания, указанного производителем. Это время отличается в зависимости от применяемых смесительных приборов, имеющих различную частоту и амплитуду колебаний.

Конденсирование амальгамы проводят после очистки и высушивания полости. Применение коффердама значительно повышает качество работы. При попадании слюны свойства амальгамы ухудшаются. После смешивания амальгаму в металлическом или стеклянном сосуде с гладкими стенками, наполняют амальгамный пистолет.

Не допускается касание пальцем (чтобы предотвратить попадание ртути на кожу, а пота - в амальгаму).

Амальгамные пистолеты должны легко чиститься и стерилизоваться. Амальгаму порциями накладывают в полость и конденсируют. В зависимости от продукта время обработки составляет от 2 до 10 мин. Первые порции тщательно уплотняют в апроксимальных участках полости, окклюзионную поверхность формируют последней. Применяют штопферы с плоским рабочим концом шаровидного, ромбовидного или трапециевидного сечения.

Вопросы для контроля результатов усвоения материала:

1. Амальгама, состав, достоинства и недостатки.

2. Классификации амальгам.

3. Показания и противопоказания к применению амальгамы.

4. Основные свойства стоматологической амальгамы.

5. Техника безопасности при работе с амальгамами.

6. Особенности химического состава и реакции отверждения амальгам.

7. Преимущества медных амальгам.

8. Приготовление и конденсация амальгамы.