Эффекты полимеризации в современной реставрации

  • Знать характеристики композитов
  • Знать этапы светополимеризации
  • Анализ критических проблем, связанных с усадкой при светоотверждении
  • Какие протоколы сводят к минимуму отказы адгезивных реставраций?

Внедрение адгезивных реставрационных и светоотверждаемых композитных смол позволило радикально изменить подход к лечению кариозных заболеваний. Помимо эстетических и функциональных преимуществ, эти материалы также привели к радикальному изменению операционных протоколов. Клеевой процесс основан на использовании композитных смол, полимеризация которых активируется и завершается (полностью или, по крайней мере, частично) световым отверждением.

Для того чтобы принять композитные материалы, клиницистам пришлось познакомиться с проблемами и потенциальными осложнениями, с которыми раньше не сталкивались. Это привело к дальнейшим положительным сдвигам в течение многих лет. Одним из примеров этого является широкое использование резиновых плотин, одним из многочисленных преимуществ которых является то, что они обеспечивают сухое поле, что является необходимым условием для адгезивного метода и процесса полимеризации. Другим фундаментальным примером является полимеризационная усадка. Для преодоления этой проблемы были введены эффективные протоколы, основанные на слоистости композита, что также позволило стандартизировать технику моделирования. Сегодня это одни из основ композитного образования, которое является универсальным операционным стандартом с доказанной долгосрочной клинической эффективностью.

Композитные материалы: свойства и клинические

Использование композитных материалов основано на совершенно иной концепции, чем механическая фиксация, требуемая серебряной амальгамой: химическая адгезия. В настоящее время можно говорить об адгезивной стоматологии как о чрезвычайно артикулированной отрасли клинической практики, способной охватить различные терапевтические потребности, от минимально инвазивного лечения до очень сложных форм реставрации, таких как виниры или вкладки. Это связано с тем, что композиты допускают большую свободу действий, чем схемы препарирования полостей, на основе которых они в большинстве случаев формировались. Нетрудно подчеркнуть, что внедрение композитов также проложило путь для современной эстетической стоматологии: сегодня существуют системы, основанные на использовании высококачественных продуктов, способных восстановить полный естественный вид зубного элемента при низкой биологической стоимости. Операционная свобода, о которой говорилось выше, конечно же, должна быть основана на знании доступной технологии и, даже до этого, характеристик конкретного субстрата, такого как стоматологический.

Zimmerli B, Strub M, Jeger F, et al Композитные материалы: состав, свойства и клиническое применение. Обзор литературы. Schweiz Monatsschr Zahnmed 2010;120(11):972-86].

Основные аспекты полимеризации

Полимеризация характеризуется тремя последовательными этапами: инициация, распространение цепи и прекращение. На первой стадии свободные радикалы действительно активируются, но не высвобождаются, а отправляются на поиски богатого электронами участка, который они находят на двойной связи C=C мономера: именно здесь и происходит полимеризация. При световом отверждении именно электромагнитное излучение обеспечивает энергию, необходимую для активации радикалов путем взаимодействия с фотоинициирующими молекулами. На процесс будут влиять характеристики излучения. Видимый спектр лежит в узком диапазоне длин волн (λ = 390-700 нм): самый низкий (λ = 380-450 нм) — фиолетовый, самый высокий (λ = 620-750 нм) — красный. По бокам располагаются излучения малой длины волны (следовательно, высокой частоты и, соответственно, высокой энергии), в частности ультрафиолетовое, и излучения большой длины волны (низкой частоты, низкой энергии), начиная с инфракрасного. Интересно, что первые системы фотополимеризации были основаны на ультрафиолетовом свете: после прекращения их клинического использования излучение теперь строго ограничено спектром видимого света. Свет взаимодействует с фотоактиватором, содержащимся в смоле и имеющим специфический пик активации. Наиболее распространенным и до нескольких лет назад единственным используемым является DL-камфорохинон (CQ): поскольку его пик находится при 468 нм, большинство ламп работают в очень узком диапазоне 450-470 нм, что соответствует типичному синему цвету полимеризационного света. Впоследствии были введены и добавлены другие соединения с различными пиками поглощения, которые также частично решили проблемы с цветом, вызванные КК (который имеет характерный желтый цвет): 1-фенил пропанедион (PPD), моноацилфосфат оксид (TPO, коммерчески известный как Lucirin), бисацилфосфат оксид (Irgacure 819) и, наконец, Ivocerin®, запатентованное соединение, используемое одним производителем. Эффективность прямых и непрямых реставраций зависит от правильной процедуры полимеризации. На этом этапе мономеры превращаются в полимеры, а объем материала уменьшается.
Полимер занимает меньше места, и следствием этого является так называемая полимеризационная усадка. Во время этого процесса слабые связи Ван-дер-Ваальса разрушаются, заменяясь ковалентными связями, что приводит к процессу
стеклования с последующей потерей текучести.

Читайте по теме:  Расширенный свободный десневой трансплантат для лечения пост-ортодонтической рецессии: клинический случай

Необходимо внедрить устройства, способные эффективно преобразовывать композиты, уважая при этом структуру зуба и выделяя максимально сниженные дозы тепла. За многие годы были предложены различные технологии для светоотверждающих ламп, но, безусловно, самыми популярными сегодня являются светодиоды. Светодиод излучает синий свет, который эффективно поглощается камфорхиноном и уменьшает выделение тепла. Светодиодные лампы могут работать тысячи часов, сохраняя при этом достаточную интенсивность света (

Отказы из-за несовершенной полимеризации и фактора C

Несмотря на упрощение протоколов и превосходные свойства материалов, все еще существует возможность осложнений, если не неудач, из-за несовершенства техники полимеризации. Поэтому может быть интересно поразмышлять о некоторых физических, биохимических и технических аспектах, которые влияют на это явление.

Как правило, композит подвергается объемной усадке в диапазоне от 1% до 6%; в некоторых исследованиях наблюдаются эффекты, схожие с разрушением смоляного цемента после полимеризации. В результате этого явления могут возникнуть различные сбои:

  • отслойка реставрации;
  • образование микрографтов;
  • маргинальное обесцвечивание;
  • снижение стрессоустойчивости;
  • послеоперационная чувствительность.

Риск усадки материала может быть более точно определен путем анализа коэффициента С.

С-фактор определяется как отношение числа адгезионных поверхностей полости к числу поверхностей, на которых адгезия не происходит. Наиболее благоприятным значением является 1, что обусловлено наличием адгезионной и неадгезионной поверхностей. Напротив, пломбы класса I страдают от самого высокого C-фактора (5), поскольку имеют единственную свободную поверхность, способную разгрузить напряжение усадки на 4 стенки и дно полости; поэтому решение проблемы реставрации путем применения одной массы композита не рекомендуется. Эта проблема была решена путем наслоения: каждое отдельное нанесение материала имеет свой собственный пониженный C-фактор (обычно имеет значение 1). С годами совершенствование материалов привело к внедрению различных техник инкрементации, удовлетворяющих более широкий спектр клинических потребностей: горизонтальное или косое наслоение, 3 или 4 инкремента и так далее.

Композиты с насыпным наполнителем и полимеризация

В последнее время популярной стала техника объемного наполнения, основанная на использовании материала с различными характеристиками. Насыпные композиты, несомненно, представляют интерес для клиницистов и поэтому являются одной из трендовых тем в консервативной стоматологии. Возможность покрыть до 4 мм одним приростом упрощает и ускоряет процедуры реставрации. Эти материалы характеризуются высокой прозрачностью, которая вызывает сильное рассеивание света и, как следствие, способствует накоплению большего количества реактивных фотоинициаторов и позволяет достичь более глубоких участков. Мономер также действует как модулятор реакции полимеризации, уменьшая усадку. Существуют также менее наполненные и поэтому менее вязкие сыпучие материалы, называемые базовыми или текучими, которые требуют укупорки обычным композитом, а также полнотелые сыпучие материалы, которые могут быть нанесены одним приращением без необходимости размещения какого-либо другого материала; поэтому они также называются пастообразными или скульптурируемыми и, кроме того, имеют неорганический наполнитель, который лучше выдерживает жевательные нагрузки. Учитывая несомненную универсальность этих продуктов, правомерно задаться вопросом, способны ли эти материалы гарантировать в средне- и долгосрочной перспективе клинические показатели, по крайней мере, равные показателям обычных пастообразных композитов.

Veloso SRM, Lemos CAA, de Moraes SLD, et al. Клинические показатели объемного заполнения и обычных композитных реставраций из смолы в боковых зубах: систематический обзор и мета-анализ. Clin Oral Investig2019 Jan;23(1):221-233.

Композитные вкладки для снижения полимеризационного стресса

Один из способов соблюсти все концепции и материалы адгезивной стоматологии, одновременно снизив риск неудачи, — выбрать композитные вкладки.

Одним из наиболее важных преимуществ композитных вкладок перед прямыми пломбами является то, что они подвергаются меньшей полимеризационной усадке, что способствует лучшей краевой адаптации.

В исследовании, проведенном Деяком и коллегами, сравнивались нагрузки, возникающие во время моделирования жевательной нагрузки в случае реставраций класса II с вкладками или пломбами. Исследование проводилось с использованием 3D-моделей первых моляров. Результаты показали, что напряжения на элементах, восстановленных с помощью прямых реставраций, были намного выше, чем на элементах, восстановленных с помощью вкладок.

Bortolotto T, Onisor I, Krejci I. Проксимальные прямые композитные реставрации и вкладки CAD/CAM: маргинальная адаптация двухэтапного самопротравливающего адгезива с селективным кондиционированием эмали и без него. Clin Oral Investig 2007 Mar;11(1):35-43.