Ответы на тестовые задания:

1 – 3); 2 – 3); 3 – 4); 4 – 2); 5 – 1); 6 – 2); 7 – 3); 8 –3); 9 – 3); 10 – 4)

Тема12. Светоотверждаемые композиты (фотополимеры). Состав и свойства. Требования к полимеризационной лампе. Адгезивные системы. Методика клинического применения композитных пломбировочных материалов. Техника «Сандвич». Отделка пломб. Компомеры

План занятия

1. Организация занятия.

2. Контроль исходного уровня знаний.

3. Демонстрация прайс-листов, каталогов, аннотаций на фотополимеры.

4. Демонстрация в/фильмов: «Стоматологические материалы фирмы 3М»,

«Художественная реставрация зубов с помощью материалов фирмы Dent-

sply» – лектор Сергей Радлинский, «Основы эстетической реставрации в

стоматологии полостей I-V класса»

5. Демонстрация преподавателем методики приготовления; техники

пломбирования фотополимерами и отделки пломб.

6. Самостоятельная работа студентов по освоению техники приготов-

ления и наложения светоотверждаемых композитов.

7. Контроль эффективности обучения с коррекцией ошибок студентов.

8. Подведение итогов занятия.

9. Задание на дом: Реферат: «Композиты светового отверждения.

Состав и свойства». Рисунок: «Техника внесения и отверждения

слоев при пломбировании светоотверждаемым композитом кариоз-

ной полости».

Теоретическая часть

Светоотверждаемые композиты представляют собой однопастные системы. Механизм полимеризации их такой же, как и материалов химического отверждения, но активация полимеризации осуществляется не химическим активатором, а фотонной (световой) энергией. В качестве инициатора полимеризации используется светочувствительное вещество камфорохинон, расщепляющееся под воздействием света длиной волны в пределах 400-500 нм. НМ – это одна миллиардная часть метра (для сравнения: человеческий волос толще нм примерно в 80000 раз). Светоотверждаемые композиты имеют ряд преимуществ перед композитами химического отверждения:

– не требуют смешивания компонентов;

– не изменяют вязкость в процессе работы;

– позволяют более длительно моделировать пломбу;

– полимеризация осуществляется «по команде» (т.е. по решению врача);

– материала нужно брать столько, сколько нужно (позволяют работать «без отходов»);

– не темнеют из-за химических превращений входящих в них компонентов;

– светоотверждением достигается более высокая степень полимеризации;

– применение фотополимеров позволяет улучшить качество пломбы.

В то же время фотополимеры имеют ряд недостатков:

– большие затраты времени при наложении пломб из этих материалов (при лечение одного зуба по поводу кариеса требуется 40-60 минут, а при использовании композитов химического отверждения – 25-30 минут);

– высокая стоимость фотополимеров;

– свет лампы вреден для глаз (требуется применение защитных средств: защитный экран на световоде, защитные очки). При систематическом несоблюдении техники безопасности при работе с гелевой лампой могут возникнуть заболевания глаз: катаракта, атрофия зрительного нерва.

Для полимеризации светоотверждаемых композитов используют специальные активирующие лампы – фотополимеризаторы, дающие высокоинтенсивный голубой свет с длиной волны 400-500 нм.

В настоящее время разрабатываются новые технологии для проведения фотополимеризации:

– плазменные источники света (нет вольфрамовой нити, электрический разряд в газовой среде, но образуется много тепла и много потребляется энергии);

– лазерные технологии (энергии используется немного, диапазон света небольшой, но полимеризация происходит очень быстро, а, следовательно, большая вероятность отрыва).

Пока эти технологии в стадии разработки.

В последнее время широкое клиническое применение получили светодиодные лампы. У них узкий спектральный диапазон (от 450 до 490нм), преобразование энергии эффективнее в 10 раз, чем в галогеновых (поэтому они работают на 4-х вольтовом аккумуляторе). Самое главное клиническое преимущество: холодный свет (одна из причин разрушения белковой структуры тканей зуба: температура свыше 42˚С).

Основные преимущества светодиодной лампы:

– используется микроэлектроника;

– сам источник света не производит тепла (холодный свет), поэтому не нужен вентилятор, который занимает место, производит шум;

– высокая надежность (1000 часов, вместо 25-50 часов работы галогеновой лампы);

– имеет узкий световой поток (в пределах 450-490 нм);

– интенсивность светового потока 600-700 мV/см² (у галогеновых ламп вдвое меньше);

– эти лампы с так называемым «мягким стартом»: интенсивность светового потока нарастает в течение 15 секунд, т.е. напряженность полимеризационной усадки меньше, чем при обычном режиме светооблучения. Затем интенсивность светового потока увеличивается. Такой режим фотополимеризации позволяет уменьшить вредное влияние полимеризационной усадки на ткани зуба, снизить риск постпломбировочных осложнений;

– источник энергии – аккумулятор, который подзаряжается в промежутках работы, зарядки хватает на 60 свечений по 40 секунд;

– занимает мало места (лампа сама по себе является миниатюрной).

Полнота полимеризации материала зависит от следующих факторов:

– продолжительности действия света, его интенсивности;

– толщины слоя полимеризуемого композита;

– цвета прозрачности композита.

Рекомендуется ежедневно проверять интенсивность излучения лампы специальными приборами – лайтмерами (радиометрами, люксометрами).

Считается, что интенсивность света должна быть более 300 мV/см². Такая светосила обеспечивает эффективную полимеризацию материала на глубину до 3 мм (за время, рекомендованное фирмой-производителем) композитного материала. Оптимальной считается продолжительность воздействия 40-60 сек.

При силе света от 200 до 300 мV/см² необходимо увеличить время воздействия. Светосила менее 200 мV/см² не обеспечивает полноценной полимеризации.

Увеличение степени полимеризации композита способствует повышению его прочности, поэтому лучше увеличить время воздействия света, особенно при темных цветовых тонах материала. А.Ж. Петрикас (1994г.) рекомендует: «…. Передержать лучше, чем не додержать».

В процессе работы фотополимеры необходимо защищать от других источников света: солнечного света, света ламп в кабинете (особенно ламп дневного света), света лампы стоматологической установки (особенно, если в светильнике установлена галогеновая лампа).

В процессе работы с фотополимеризатором в обязательном порядке необходимо соблюдение техники безопасности, т.к. длительная световая экспозиция может нанести вред сетчатке глаз вплоть до атрофии зрительного нерва, или привести к перегреву тканей зуба и полости рта пациента. Поэтому не следует превышать рекомендуемое время облучения, смотреть долго и с близкого расстояния на процесс фотополимеризации. Не рекомендуется смотреть на конец световода, излучающего световой пучок, и на свет, отражаемый от поверхности зубов. Рекомендуется использование фотозащитного экрана или очков, эффективно задерживающих свет с длиной волны до 500 нм (светофильтры оранжевого цвета).

Необходимо аккуратно обращаться со световодом во избежание повреждения полированного края. Не допускается контакт световода с пломбировочным материалом, не прошедшим стадию полимеризации (в то же время расстояние световода до поверхности композита должно быть не более 6 мм), т. к. загрязнение наконечника ведет к снижению интенсивности светового излучения и, следовательно, ухудшению качества фотополи- меризации.

Процесс восстановления разрушенных зубов непосредственно в полости рта получил название реставрация. Реставрация сочетает в себе элементы лечебной и художественной работы.

При проведении реставраций светоотверждаемыми композитами существует практически 2 противопоказания:

– наличие у пациента стимулятора сердечного ритма (фотополимеризатор может нарушить частоту импульсов кардиостимулятора и возможна остановка сердца);

– аллергическая реакция пациента на элементы адгезивной системы или самого композита.

Успешное проведение реставрации зубов во многом зависит от того, как организовано рабочее место врача-реставратора.

Требования к организации рабочего места при работе с фотополимерами

Стоматологическая установка, используемая для реставраций, должна иметь:

– безмасляный компрессор;

– слюноотсос;

– пылесос;

– светильник установки должен иметь белый свет, не искажающий

цветовосприятие.

Реставрация зубов светоотверждаемыми композитными материалами занимает много времени, поэтому пациент должен находиться в кресле в положении лежа. Это положение обеспечивает нормальный доступ к полости рта пациента врачу и ассистенту.

Важным является поддержание в стоматологическом кабинете оптимального температурного режима – в диапозоне 21-23˚С. При более низкой температуре композитные материалы начинают терять свою пластичность, при более высокой – становятся вязкими, текучими.

Работа с фотополимерами проводится в 4 руки, т. е. с участием специально обученного ассистента.

Функциональные обязанности ассистента

Ассистент осуществляет стерилизацию инструментов, антисептическую обработку кабинета, замешивание материалов, подачу необходимых инструментов врачу в процессе работы, принимает непосредственное участие в реставрационной работе и подготовке к ней.

Ассистент выполняет ряд манипуляций, не требующих высокой квалификации врача-реставратора.

К ним относятся:

– обучение гигиене полости рта (ГПР) и проведение контрольных чисток зубов;

– удаление массивных зубных отложений;

– аппликационное обезболивание места вкола на слизистой оболочке перед проведением анестезии;

– наложение и снятие коффердама;

– эвакуация пыли и ротовой жидкости по мере их накопления в процессе работы;

– отверждение композита фотополимеризатором;

– окончательная полировка поверхности реставрации;

– еженедельная проверка мощности фотополимеризатора.

Для выполнения манипуляций ассистент должен знать технологию работы с композитными материалами.

Адгезивные системы при пломбировании композитами

При проведении реставраций (пломбировании) решаются 2 важные задачи:

– повышение надежности реставрации;

– устранение возможностей для развития вторичного кариеса.

Надежность и долговечность пломб зависит, в первую очередь, от способа фиксации материала на поверхности твердых тканей зуба, т.е. от адгезивных свойств материала.

Под адгезией (от лат. Adhaesio – прилипание) подразумевается возникновение связи между приведенными в контакт поверхностями разнородных по природе материалов (Д. М. Каральник, 1985). Сила сцепления измеряется в мегапаскалях (Мпа). Мпа =145 psi ≈10 кг/м².

Сцепление пломбы и тканей зуба можно назвать адгезией. Сила сцепления в пределах одного материала обозначается термином когезия.

Таким образом, прочность соединения определяется двумя основными факторами:

– прочностью соединения на разрыв между твердыми поверхностями и склеивающим веществом (адгезия);

– собственной прочностью клеющего вещества (когезия).

Только в случае, если оба этих условия выполнены, достигается полноценное соединение.

Эффективность восстановления зубов с применением современных композитных материалов определяется тремя важными факторами (субстратами адгезии):

1. Твердые ткани зуба, имеющие характерное строение и химический состав.

2. Композиционный материал, имеющий характерное химическое строение и состав.

3. Адгезивы – специально подобранные химические соединения, способствующие прилипанию (склеиванию) композиционного материала к твердым тканям зуба.

Основу зуба составляют твердые ткани зуба – эмаль, дентин, цемент.

Для того чтобы разобраться во всех тонкостях сцепления адгезива (клеевой состав) с тканями зуба, необходимо рассматривать состав и свойства твердых тканей зуба с точки зрения субстрата для адгезии.

Эмаль – самая твердая ткань организма человека. Она содержит 95% минеральных веществ, 1,2% органических веществ, 3,8% воды – связанной с кристаллами и органическими компонентами. Т.е. эмаль – это высокоминерализованная ткань, которую можно обработать кислотой, изменяя поверхностную структуру, и хорошо просушить, так как количество свободной воды совсем небольшое. Все это создает отличные предпосылки для создания прочной связи с гидрофобными пломбировочными материалами на основе акрилатов.

Материалы, существовавшие до появления полимеров, не имели возможности склеиваться с тканями зуба. Все они фиксировались и удерживались за счет механической ретенции, о герметичности такой пломбы можно было говорить условно. Именно поэтому были сформулированы американским дантистом Г.В. Блеком принципы препарирования кариозных полостей при различных локализациях кариеса. Появление композитов значительно продвинуло стоматологическое материаловедение.

В стоматологии выделяют 2 вида адгезии:

– механическую (за счет микромеханического сцепления материала с тканями зуба);

– химическую (за счет образования химической связи материала с дентином и эмалью).

Сделанное в 1955 году американским исследователем М.Виоnосоre наблюдение, что пломбировочные материалы на основе акриловых смол имеют более высокую силу сцепления с твердыми тканями зуба (причем, сила адгезии к эмали намного выше, чем к дентину), если их предварительно обработать кислотой. М. Виоnосоre добился почти 5-кратного увеличения силы сцепления акрилатов с эмалью зуба после предварительной обработки ее фосфорной кислотой – (протравливание).

Это положило начало разработке адгезивных методов реставрации зубов, начале эры адгезивной стоматологии. Сила сцепления между различными материалами зависит от многих причин.

Повысить силу сцепления позволяет увеличение площади соприкасающихся поверхностей. К этому приводит:

– создание скоса (фальца) на эмали (фальц – скос по всему протяжению эмалевого края полости под углом 45º);

– протравливание эмали и получение поверхности с микрорельефом;

– чистота склеиваемых поверхностей (например, рекомендуется использовать безмасляные компрессоры, чтобы исключить риск загрязнения просушиваемой поверхности каплями масла);

– состав адгезива (бонд-агента), от которого зависит прочность соединения, его герметичность и долговечность.

Механизм сцепления композитов с поверхностью эмали

Независимо от типа применяемого композитного материала необходимо проведение предварительного кислотного протравливания (кондиционирова- ния) поверхности эмали (детально изложено в предыдущей теме на стр.210-211).

Эмаль структурно и функционально тесно связана с дентином, который составляет основную массу твердых тканей.

На всем протяжении использования полимерных материалов в стоматологии было стремление иметь прочную связь не только с эмалью, но и дентином.

Дентин представляет собой минерализованную соединительную ткань светло-желтого цвета.

Вещество дентина представлено коллагеновыми волокнами и основным веществом (преимущественно протеогликанами минерализованного кристаллами гидроксиапатита). Дентин постоянного зуба у взрослого человека содержит 65-70% неорганических веществ, около 20% – органических веществ (преимущественно коллаген), примерно 13% составляет вода.

Вследствие значительно меньшей минерализации дентин в 3-5 раз мягче эмали. Более высокая эластичность дентина способствует устойчивости эмали к жевательной нагрузке (препятствует растрескиванию более твердой, но хрупкой эмали).

Отличительной особенностью дентина является то, что его обызвествленное межклеточное вещество на всем своем протяжении пронизано дентинными канальцами, в которых расположены отростки одонтобластов, окруженные дентинной жидкостью. Эта жидкость заполняет пространство между отростком одонтобласта и стенкой дентинной трубочки (канальца) и перемещается в центробежном направлении – от пульпы к эмали, т.е. природа дентина такова, что поверхность его всегда влажная, высушивание ее в клинических условиях практически неосуществимо.

Поэтому важнейшее требование, предъявляемое к дентинным адгезивам – они должны содержать гидрофильные вещества, способные смачивать поверхность дентина и проникать в дентинные канальцы. Важным фактором, определяющим механизм сцепления композита с дентином, является так называемый смазанный слой (масляный, протертый, аморфный слой, smear layer). Он образуется вследствие инструментальной обработки (препарирования) дентина. Толщина смазанного слоя от 0,5 до 10 мкм в зависимости от типа режущего инструмента. В состав смазанного слоя входят обломки дентинных трубочек, зерна гидроксиапатитов, денатурированные обрывки коллагеновых волокон, фрагменты отростков одонтобластов, клетки микрофлоры полости рта.

Топографически смазанный слой подразделяется на собственно смазанный слой и пробки смазанного слоя, которые закупоривают дентинные трубочки (Watanabe T., Sano M., 1991).

Смазанный слой, располагаясь на поверхности дентина, покрывает как прокладкой, здоровый, неинфицированный дентин, снижает его проницаемость (т.е. препятствует образованию гибридной зоны).

Следовательно, дентинный адгезив должен воздействовать тем или иным образом на смазанный слой.

Важнейшим фактором, повлиявшим на развитие учения о дентинной адгезии, явилась концепция полного протравливания («total etch»). Исследования японских ученых (T.Fusayama) показали, что воздействие слабых растворов кислот на поверхность дентина улучшает сцепление с ней дентинного адгезива.

В настоящее время установлено, что 15-ти секундная экспозиция 35-37% раствором фосфорной кислоты вызывает полное удаление «смазанного» слоя, раскрытие дентинных канальцев и деминерализацию поверхностного слоя дентина.

При этом не оказывается вредного воздействия на пульпу зуба (длительное время считалось, что попадание кислоты на поверхность дентина недопустимо, т. к. это приводит к разрушению и некрозу пульпы зуба).

Существенным положением, раскрывающим механизм дентинной адгезии, является понятие о гибридном слое. Смола, входящая в дентинный адгезив, проникает в дентинные канальцы, пространства, занятые ранее гидроксиапатитом, инкапсулирует коллагеновые волокна. После полимеризации образуется тонкий слой нового материала, состоящий из смолы и коллагеновых волокон дентина. Он и называется гибридным слоем. Гибридный слой не только обеспечивает надежную фиксацию композита к дентину, но также является эффективным защитным барьером против инвазии микроорганизмов и химических веществ в дентинные канальцы и полость зуба. Кроме того, он перекрывает движение дентинной жидкости в дентинных канальцах и предупреждает тем самым послеоперативную чувствительность. В литературе имеются сообщения об успешном использовании дентинных адгезивов для лечения гиперэстезии твердых тканей зуба.