Тема занятия: Композитные пломбировочные материалы и компомеры. Техника пломбирования кариозных полостей І та V классов во временних и постоянных зубах.

1. Конкретные цели:

1. Знать классификацию стоматологических пломбировочных материалов.

2. Знать классификацию, состав, основные физико-химические свойства, показания к применению, технику приготовления и применения композитных пломбировочных материалов.

3. Знать классификацию, состав, основные физико-химические свойства, показания к применению, технику приготовления и применения компомеров.

4. Знать основные группы материалов для изолирующих и лечебных прокладок, их основные свойства, показания к применению.

5. Уметь пломбировать композитными пломбировочными материалами на фантомах кариозные полости І и V классов во временных и постоянных зубах с несформированными корнями.

6. Уметь приготовить и наложить в кариозные полости на фантомах изолирующие и лечебные прокладки.

7. Уметь пломбировать компомерами на фантомах кариозные полости І и V классов во временных и постоянных зубах

2. Базовый уровень подготовки

Название предыдущих дисциплин	Полученные знания, умения, навыки
1.Гистология	Знать периоды розвития временных и постоянных зубов. Знать гистологическое строение твёрдых тканей временных и постоянных зубов.
2. Анатомия	Знать анатомические признаки разных групп временних и постоянных зубов. Уметь определить групповую принадлежность временних и постоянных зубов.
3. Пропедевтика терапевтической стоматологии	Знать основные стоматологические приборы и инструменты.
4. Химия	Знать химический состав композитных пломбировочных материалов.

Содержание учебного материала.

Композитный материал - комплексное соединение, основу которого составляет органическая полимерная смола, в которую для улучшения свойств введен неорганический наполнитель, эти компоненты химически связаны друг с другом биполярными молекулами поверхностно-активных веществ – силанов (рис.1).

Полимерная матрица

Неорганический наполнитель

Рис1. Микроструктура композитного материала (схема).

А. Полимерная матрица композитов

Наибольшее распространение в настоящее время получили композиты с органической матрицей на основе сополимеров (продуктов взаимодействия) акриловых и эпоксидных смол: Вis-GМА (бисфенолглицидилметакрилат), UDMA (уретандиметилметакрилат). Полимерная матрица содержит также катализаторы и активаторы процессов полимеризации, пигменты и поглотитель ультрафиолетовых лучей (для улучшения цветостабильности материала).

Б. Наполнитель

В большинстве композитов в качестве наполнителя используются молотые частицы рентгеноконтрастного бариевого стекла, однако некоторые фирмы-производители отдают предпочтение синтетическим наполнителям со сферическими частицами. Благодаря наличию наполнителя достигается улучшение свойств композитных материалов, уменьшается полимеризационная усадка, улучшаются эстетически свойства, повышается твердость материала, его истираемость и сопротивляемость нагрузкам.

Размер частиц наполнителя в различных композитах колеблется от| 45 до 0,04 мкм (микрометр). Варьирование размера частиц, формы и материала, из которого изготовлен наполнитель, позволяет изменять свойства композитов в необходимом направлении. Существует закономерность: чем меньше размер частиц наполнителя композитного материала, тем лучше полируемостъ его поверхности, но в то же время тем ниже прочность изготовленной из этого композита реставрации. И, наоборот, при увеличении размера частиц наполнителя композита прочность материала увеличивается, но ухудшается полируемость.

В. Поверхностно-активные вещества (силаны)

Представляют собой биполярные молекулы, соединяющиеся химической связью, с одной стороны, с наполнителем, с другой - с орга­нической матрицей. Они обеспечивают стабильную, устойчивую связь между наполнителем и полимерной матрицей композита. Благодаря наличию силанов частицы наполнителя становятся гидрофобными, снижается водопоглощение материала, улучшается его цве-тостабильность, резко повышаются прочность и износостойкость.

Полимеризация композитов. Композитные материалы химического и светового отверждения

Процесс полимеризации композитных материалов происходит путем соединения относительно больших молекул эпоксидной смолы в трёхмерную высокомолекулярную структуру. Связь между этими полимерными молекулами осуществляется за счет реакционноспособных метакриловых групп при помощи свободных радикалов и ионов кислорода.

Полимеризация композитных материалов может инициироваться следующими способами:

.1 Химической реакцией.

2. Фотохимической реакцией.

Химически активируемые композиты (композиты химического отверждения, самотвердеющие (self curing) композиты) представляют собой двухкомпонентные системы («паста/паста»; «порошок/жидкость»). Один компонент содержит химический активатор, другой – химический инициатор полимеризации. При смешивании этих компонентов происходит реакция полимеризации, приводящая к отвердению материала. Основное преимущество композитов этой группы - равномерное, одновременное отверждение всей массы материала, независимо от конфигурации полости и размеров пломбы. Время отверждения 4-5 мин.

Светоотверждаемые композиты (светоактивируемые композиты, фотополимеры) представляют собой однопастные системы. Выпускаются они в светонепроницаемых шприцах с винтовым поршнем или в одноразовых капсулах для прямой аппликации в полость. Механизм их полимеризации такой же, как и у материалов химического отверждения, только активация полимеризации осуществляется не химическим активатором, а фотонной (световой) энергией активирующей лампы.

Активирующая лампа (фотополимеризационная лампа, полимеризационная лампа) - прибор для фотополимеризации стоматологических материалов, дающий высокоинтенсивный голубой свет с длиной волны 400-500 нм.

Наибольшее распространение в стоматологии получили галогеновые активирующие лампы и лампы на основе светодиодов. Световод лампы при проведении светооблучения материала должен располагаться перпендикулярно поверхности композита и на минимально возможном расстоянии от нее, так как эффективность полимеризации зависит от количества поглощенной материалом световой энергии.

Светоотверждаемые композиты имеют ряд преимуществ перед композитами химического отверждения:

• не требуют смешивания компонентов;

• позволяют в процессе пломбирования комбинировать материалы различных цветов и степеней прозрачности;

• позволяют длительное время моделировать пломбу

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

• позволяют работать «без отходов», т.е. брать ровно столько материала, сколько нужно;

• светоотверждением достигается более высокая степень полимеризации.

Недостатки светоотверждаемых композитов:

• большие затраты времени при наложении пломбы из этих материалов;

• большая стоимость пломб из фотополимеров ;

• свет фотополимеризационной лампы вреден для глаз (требуется применение защитных приспособлений - защитного экрана на световоде, защитных очков и т.д.).

Полимеризационная усадка

Все композитные пломбировочные материалы подвержены полимеризационной усадке, достигающей 2-5% объема отверждаемой порции материала. Причиной этого является уменьшение расстояний между молекулами мономера в процессе полимеризации.

Композиты дают объемную усадку. У материалов химического отверждения она направлена к центру пломбы и частично - в сторону тканей с более высокой температурой, т.е. в сторону пульпы зуба. Усадка светоотверждаемых композитов направлена преимущественно к источнику света.

Полимеризационная усадка приводит к «полимеризационному стрессу» - возникновению в процессе полимеризации композита напряжений на границе пломбы с тканями зуба. Это явление может стать причиной дебондинга - отрыва материала от дна или стенок полости (рис.2а), появления болевых ощущений после пломбирования, возникновения трещин эмали (рис.2б) и других нежелательных последствий.

Рис2. Возможные негативные последствия полимеризационного стресса (схема:)

а – отрыв материала от дна полости (дебондинг);

б – появление микротрещин в эмали зуба

С целью уменьшения полимеризационной усадки композитов и предотвращения негативных последствий этого явления при пломбировании используют перечисленные ниже специальные методики и технические приемы.

1.Применение эффективных дентинных и эмалевых адгезивов позволяет увеличить силу сцепления материала с тканями зуба, благодаря чему силы, возникающие в результате полимеризационного стресса, не могут разрушить это соединение.

2.Послойное внесение композита в полость и такая же послойная полимеризация являются одними из самых простых и распростненных способов уменьшения вредных последствий полимеризационной усадки. Оптимальная толщина порции композиционного материала 1,5-2 мм. При этом толщина первой порции, накладываемой на дно и стенки полости, должна быть еще меньше -примерно 0,5 мм.

3.Метод направленной полимеризации был разработан с учетом того, что усадка светоотверждаемого композита происходит в сторону источника света. При этой методике внесение материала в полость и отверждение каждой порции осуществляют в заданном направлении с учетом направления усадки. Луч полимеризационной лампы направляют на материал через ткани зуба. Оптимальным считается направление светового потока, перпен­дикулярное поверхности, к которой «приклеивается» композит (рис. 3).

Рис.3. Метод направленной полимеризации светоотверждаемого композита при пломбировании кариозной полости I класса по Блеку (техника внесения и отверждения слоёв).

Пломба из «традиционного» композита. Адаптивный слой из текучего композита

4. Создание адаптивного слоя, когда дно и стенки кариозной полости покрываются тонким слоем более эластичного текучего (жидкого) композита (рис. 4), в какой-то степени позволяет компенсировать напряжения,

Рис.4. Создание адаптивного слоя из текучего

композита (схема).

возникающие в процессе «традиционной полимеризации» композитов на границе пломбы с тканями зуба.

5. Применение техники «мягкого старта» (soft start). При данной методике в процессе фотополимеризации мощность светового потока лампы изменяется: сначала она снижена, затем увеличивается до оптимального значения. Это также позволяет уменьшить полимеризационный стресс.

Классификация композитных пломбировочных (реставрационных) материалов

Современная классификация композитов построена с учетом консистенции, размера частиц наполнителя и способа отверждения материала.

А. Размер частиц наполнителя:

1. Макронаполненные (размер частиц 8-45 мкм).

2. Микронаполненные (размер частиц 0,04-0,4 мкм).

3. Гибридные (смесь частиц различного размера - от 0,04 до 5 мкм, средний размер частиц 1-2 мкм).

4. Микрогибридные (гибридные композиты с размером частиц от 0,04 до 1 мкм, средний размер частиц 0,5-0,6 мкм).

5. Нанокомпозиты (созданные с использованием нанотехнологий):

- истинные нанокомпозиты;

- наногибридные композиты.

Б. Способ отверждения:

1. Химического отверждения.

2. Светового отверждения.

3. Двойного отверждения (световое + химическое).

В. Консистенция:

1. «Традиционные» композиты обычной консистенции*.

2. Текучие (жидкие) композиты.

3. Конденсируемые композиты.

Макронаполненные композиты.

Макронаполненные композиты содержат частицы неорганического наполнителя большого размера (8-45 мкм; иногда – до 100 мкм). Наполнителем обычно служит кварц, молотое стекло, керамика. К группе макронаполненных материалов можно отнести следующие композиты: “Prismafill” (“Caulk”),”Concise”,”Valux” (”3M”), ”Estilux” (“Kulzer”) и другие.

Положительные свойства макронаполненных композитов:

• достаточная прочность;

• приемлемые оптические свойства;

• рентгенконтрастность.

Однако в процессе длительных клинических наблюдений выявился ряд отрицательных свойств этой группы композитов:

• трудность полирования;

• высокая шероховатость поверхности;

• выраженное накопление «зубного» налёта;

• плохая цветостойкость.

Показания к применению макронаполненных композитов в настоящее время сужаются, однако, учитывая их относительную дешевизну и доступность, их вполне целесообразно применять:

1. Для пломбирования полостей I класса.

2. Для пломбирования полостей V класса в жевательных зубах.

3. Для пломбирования передних зубов, если не требуется эстетический эффект (например, при локализации кариозной полости на язычной поверхности).

4. Для восстановления сильно разрушенных коронок передних зубов с последующей облицовкой вестибулярной поверхности микронаполненным материалом.

5. Для пломбирования полостей II класса в премолярах.

6. Для моделирования культи зуба под коронку.

Микронаполненные композитные материалы

Имеют размер частиц наполнителя от 0,04 до 0,4 мкм. Наполнитель, как правило, изготавливается на основе двуокиси кремния с очень маленьким размером частиц (0,04 мкм).

Микрофильные композиты – материалы, обладающие отличными эстетическими свойствами. В то же время, они имеют серьезные недостатки: низкую механическую прочность, высокую полимеризационную усадку, коэффициент температурного расширения. Низкая механическая прочность является наиболее существенным недостатком этих материалов, она обусловлена очень маленьким размером частиц наполнителя. К этой группе материалов относятся: “Silux Plus” (“3M”), “Heliomolar” (“Vivadent”), ”Bisfil M” (“Bisco”).

Показания к применению микронаполненных композитов ограничиваются случаями высокоэстетичных, но «ненагруженных» реставраций:

• пломбирование полостей III класса;

• пломбирование полостей V класса;

• изготовление эстетических адгезивных облицовок (виниров) без перекрытия режущего края зуба.

Для изготовления высокоэстетичных реставраций, которые будут подвержены механическим нагрузкам, микрофильные композиты сочетают с более прочными микрогибридными или наногибридными композитными материалами.

Микрогибридные светоотверждаемые композитные реставрационные материалы

Композиты этой группы имеют в своем составе ультрамелкий гибридный наполнитель, представляющий собой смесь частиц различны размеров - от 0,04 до 1 мкм (средний размер 0,5-0,6 мкм) и модифицированную полимерную матрицу. Поскольку размер частиц наполнителя в этих материалах не превышает 1 микрона, их называют микрогибридными композитами (например, “Prisma TPH” (“Dentsply”), “Z-100” (“3M”), “Prodigy” (“Kerr”), “Degufil Ultra” (“Degussa”), “Brilliant” (“Coltene”), “Charisma” (“Heraeus Kulzer”)).

Основные клинические характеристики микрогибридных композитов:

высокая прочность, которой, однако, недостаточно при пломбировании обширных полостей, в которых пломба испытывает повышенные нагрузки при жевании;

хорошая эстетичность и цветостойкость, которые, однако, сочетаются со сложностью полирования. Через 5-6 мес. поверхность реставрации, изготовленной из микрогибридного композита, при высушивании выглядит матовой (потеря «сухого блеска»);

хорошие манипуляционные характеристики, которые позволяют выполнять данными материалами сложные и трудоемкие работы. Однако работа с микрогибридными композитами затрудняется их недостаточно плотной консистенцией и «текучестью», усложняющими моделирование реставрации;

относительно высокая полимеризационная усадка (2-5 об%) и низкая эластичность этих материалов приводят к полимеризационному стрессу и диктуют необходимость принятия мер для профилактики негативных последствий этого явления (применение техники направленной полимеризации и т.д.).

Несмотря на то, что проблема сочетания эстетических и прочностных характеристик у микрогибридных композитов не решена, они считаются универсальными реставрационными материалами.

Показания к применению микрогибридных композитов:

• пломбирование полостей всех классов по Блеку во фронтальных и жевательных зубах;

• изготовление вестибулярных эстетических адгезивных облицовок (виниров);

• починка (реставрация) сколов керамических и металлокерамических котронок.

Нанокомпозиты (светоотверждаемые реставрационные композитные материалы, созданные с использованием нанотехнологий)

Принципиальное отличие истинных нанокомпозитов от микро- и наногибридных композитов состоит в том, что в процессе полирования, а затем в процессе абразивного износа нанокластер (нанонаполнитель относительно крупного размера величиной до 1 мкм) не «выбиваются» из поверхности материала, а медленно разрушаются и истираются с такой же скоростью, что и полимерная матрица (наномер за наномером). В результате этого процесса материал легко полируется до сухого блеска и, что особенно ценно, сохраняет: блеск в течение длительного времени.

Механическая прочность истинных нанокомпозитов сопоставима с прочностью микрогибридных композитов. С другой стороны, истинные нанокомпозиты имеют высокую эстетичность, хорошую полируемость и стойкость блеска реставрации.

Нанокомпозиты являются универсальными реставрационными материалами. Их применение показано при пломбировании полостей всех классов, изготовлении эстетических адгезивных облицовок и т.д.

Текучие (жидкие) композитные материалы

Имеют модифицированную полимерную матрицу на основе высокотекучих смол. Степень наполненности у них обычно составляет 55-60% по весу. В большинстве таких композитов используется гибридный наполнитель. Выпускаются эти материалы в шприцах с игольчатыми аппликаторами для прямого нанесения композита в полость (рис.5).

Рис.5. Текучий композит в шприце с игольчатым аппликатором.

Важным для клинической практики свойством материалов этой группы является их высокая текучесть и отличная адаптация к поверхности. Они легко вводятся в кариозную полость из шприца через игольчатый аппликатор, хорошо проникают в труднодоступные и «проблемные» участки. Текучестью эти композиты обладают только в тот период, когда к ним прикладывается внешнее давление (при внесении в полость). После прекращения давления они способны сохранять заданную форму.

Текучие композиты обладают высокой эластичностью, т.е. имеют низкий модуль упругости (модуль Юнга).Это свойство позволяет им компенсировать напряжения, возникающие на границе пломбировочного материала с тканями зуба в процессе полимеризационной усадки и функциональных нагрузок на пломбу в процессе жевания.

Большинство современных текучих композитов обладает высокой рентгеноконтрастностъю, что позволяет в динамике контролировать состояние пломбы и прилегающих к ней тканей зуба, используя рентгенологические методы исследования.

В то же время следует помнить о недостатках текучих композитов.

Эти композиты по механической прочности уступают микрогибридным и нанонаполненным композитным материалам обычной консистенции. Поэтому накладывать их рекомендуется тонким слоем (оптимально - до 0,5 мм), а при полостях больших размеров - использовать в комбинации с более прочными материалами других групп. Не следует восстанавливать текучими композитами участи повышенных функциональных нагрузок: области контактных пунктов, углы и режущие края коронок фронтальных зубов, бугры жевательных зубов и т.д. Недостатком текучих композитов является и довольно значительная полимеризационная усадка (около 5%)

Показания к применению текучих композитов:

• создание адаптивного слоя при пломбировании полостей композитными материалами;

• пломбирование небольших полостей на жевательной поверхности моляров и премоляров, инвазивная и неинвазивная герметизация фиссур;

• пломбирование полостей II класса при «туннельном» препарировании;

• пломбирование небольших полостей III класса;

• пломбирование пришеечных полостей (V класс);

• пломбирование полостей VI класса во фронтальных зубах;

• реставрация мелких сколов эмали зубов;

• реставрация сколов фарфора и металлокерамики;

• восстановление краевого прилегания композитных пломб;

• фиксация фарфоровых вкладок, виниров и волоконных шинирующих систем.

Конденсируемые композитные материалы

Изготавливаются на основе модифицированной «густой» полимерной матрицы и гибридных наполнителей с размером частиц до 3,5 мкм. Эти композиты созданы в качестве альтернативы амальгамам, как эстетичные материалы для простого и технологичного пломбирования полостей в жевательных зубах.

Плотная консистенция позволяет конденсировать материал в полости, при этом он не течет, не прилипает к инструментам, поверхность пломбы может быть смоделирована до фотополимеризации композита.

Эти композиты обладают низкой полимеризационной усадкой. Поэтому при пломбировании ими не требуется направленной полимеризации, что делает возможным применение техники нанесения и фотополимеризации материала горизонтальными слоями.

Повышенная механическая прочность и высокая устойчивость к абразивному износу делают реставрации из конденсируемых композитов, даже в области жевательных зубов, надежными и долговечными.

Хотя конденсируемые композиты и имеют цвет естественных зубов, по своим эстетическим качествам (прозрачности, полируемости, количеству оттенков) эти материалы малопригодны для эстетической реставрации фронтальных зубов, за исключением случаев использования их в качестве основы для более эстетичных, но менее прочных материалов, например, для моделирования культи или язычной части реставрации.

Показания к применению конденсируемых, композитов:

• пломбирование полостей I и II классов по Блеку;

• пломбирование полостей V класса по Блеку в области жевательных зубов;

• моделирование культи зуба;

• изготовление непрямых реставраций в области жевательных зубов (вкладок, накладок и т.д.).