Полімерні матеріали для фіксації металевих протезів

Відео: Фіксація коронок. неадгезівності протокол

Здатність сполуки полімерів з металами викликає зростаючий інтерес, оскільки створюються умови для подальшого розширення використання такої можливості, і зокрема для вирішення наступних клінічних завдань:

• застосування металлопластмассових конструкцій зубних протезів замість металокерамічних, особливо для протезів, що опираються на імплантати;
• фіксація при мінімальному препаруванні зубів для мостоподібних протезів;
• фіксація звичайних коронок і мостовидних протезів з важкими умовами для їх ретенції:
• лагодження та усунення дефектів керамічної облицювання металлокераміческх протезів в порожнині рота.

Для виконання перших трьох завдань потрібно адекватна адгезія пластмаси до конкретного сплаву, тоді як в останньому випадку може бути використаний будь-який сплав, навіть невідомого складу. Всі випадки непрості, тому створені численні нові полімерні адгезиви і способи обробки поверхні.

З метою поліпшення міцності з`єднання між металом і полімером розроблено безліч різних підходів. Спочатку створювалися макроретенціонние пункти, але поступово на зміну цьому методу прийшли технології, в основі яких використані адгезивні властивості полімерів на основі мікромеханічних і / або хімічної адгезії.

Хімічної сполуки можна досягти за допомогою полімерного адгезиву, що має функціональні групи, здатні безпосередньо взаємодіяти з металом. Інший підхід полягає в застосуванні стимуляторів (промоторів) адгезії типу покриття поверхонь оксидом кремнію, лудіння, нанесенням хімічних покриттів тертям і нанесенням на метал праймерів або підшарів, які були розроблені для поліпшення сполучення між металом і традиційно застосовуються пластмасами на основі Біс-ДМА і УДМА.

Крім того, методи обробки поверхонь не однакові для дорогоцінних металів і піднебіння лагородних металевих сплавів, що вносить додаткові труднощі у вирішення проблеми з`єднання металів і пластмас.

Макромеханіческая адгезія

Починаючи з 40-х років XX століття для облицювання кобальт-хромових часткових протезів застосовували пластмасу. У той час використовувалася поліметілметакрілатной пластмаса, яка фіксувалася до металевого каркасу за допомогою механічної ретенції. Однак через велику полимеризационной усадки не вдавалося отримати щільного з`єднання пластмаси з металами, так як утворювалися мікротріщини, зазначалося зміна кольору пластмас, ослаблення міцності властивостей з`єднання і повне його руйнування. Багато з цих проблем були вирішені з появою металокерамічних протезів в 60-х роках. Інтерес до застосування пластмас в якості облицювального матеріалу для металевих каркасів зубних протезів знову виник в 80-х роках, що збіглося з випуском до цього часу більш досконалих композитних пластмас. Однак адгезионная зв`язок і в ці роки все ще забезпечувалася механічної ретенцией.

У 1973 році стоматолог Rochette одним з перших повідомив про використання металевої шини, яку він зміцнив на протравленою емалі зубів за допомогою пластмаси. Ця шина представляла собою тонку перфоровану металеву виливок, яка закріплювалася на зубах за допомогою акрилової пластмаси холодного затвердіння. Вона призначалася для іммобілізації рухливих нижніх різців, викликаних прогресуючої втратою кісткової тканини. Відзначаючи в подальшому успішну ретенцию зубів фіксують шинами, йому одного разу довелося видалити у пацієнта один з різців і тоді у нього виникла ідея фіксувати штучну коронку зуба на шині для заміщення утворився дефекту. Так з`явилася альтернатива для відновлення відсутнього зуба при мінімальному препаруванні опорних зубів.

У міру поліпшення технології виробництва пластмас цей підхід в протезуванні зубів був детально вивчений і розвинений іншими фахівцями. Одним з недоліків запропонованого Rochette методу була наявність невеликих перфорацій на шині для її зміцнення на емалі опорних зубів. Яка фіксує пластмаса зношувалися, що послаблювало міцність її з`єднання з металевою опорою на відносно малій площі. Не допомагали поліпшити це з`єднання та інші лабораторні методи створення макроретенцій на металевій частині протеза.

мікромеханічними адгезія

Недоліки, пов`язані з нанесенням полімерного матеріалу на металеву поверхню з макроретенціоннимі захопленнями, частково були подолані на початку 80-х років, коли був розроблений оригінальний метод обробки Ni-Cr сплавів. При використанні цього методу вся контактна поверхню металевого каркаса в результаті електролітичної обробки або травлення кислотним гелем могла забезпечувати мікромеханічними з`єднання з полімерним матеріалом для фіксації. Причому подібній обробці піддавалися тільки Ni-Cr і Со-Сг сплави, що мають евтектичну структуру (Рис. 3.6.7), хоча для металокерамічних протезів частіше застосовують Ni-Cr, ніж З-Сг через більшу складність наплавления кераміки на останній. В результаті процесу травлення сплаву видаляється одна з фаз, і на його поверхні утворюється безліч поглиблень і борозенок (Рис. 3.6.8), які забезпечують міцне мікромеханічними з`єднання з композитним фіксуючим матеріалом. Композитний матеріал з`єднує всю площу металевого каркаса з протравленою емаллю, і метал захищає підлягає пластмасу.

Мал. 3.6.7. Відображення евтектичною мікроструктури никелево-хромового сплаву під скануючим електронним мікроскопом, отримане методом зворотного розсіяного відображення

Відео: «Композитні матеріали», частина 1. Історії з майбутнього з М. Ковальчуком, 23.09.2012 р

Мал. 3.6.8. Поверхня нікель-хромового сплаву після обробки травянного гелем під скануючим електронним мікроскопом

Мал. 3.6.9. Поверхня нікель-хромового сплаву під скануючим електронним мікроскопом після його піскоструминної обробки порошком оксиду алюмінію

Мінімальна товщина металевого каркаса може бути близько 0,3 мм. Його відливають безпосередньо на вогнетривкої моделі після видалення воску, і в результаті отримують гарне прилягання протеза. Мостовидні протези, виготовлені із застосуванням методу електролітичного травлення були названі мостовидні протезами Меріленд. У міру впровадження інших способів з`єднання пластмаса-метал в даний час їх називають як «мостовидні протези на полімерній основі» або «мостовидні протези при мінімальному препаруванні».

Оскільки електролітичне травлення вимагає високого професіоналізму і спеціального обладнання, з двох згаданих вище методів найбільшого поширення набуло травлення гелем.

гель- Висококонцентрований розчин фтористоводородной кислоти, яка дуже токсична і вимагає дуже обережного поводження.

Основні переваги мостовидних протезів, фіксованих за допомогою полімерних матеріалів є такі:

• мінімальне препарування емалі, що не вимагає застосування місцевої анестезії
• мінімальне препарування зуба зберігає можливість застосування традиційно використовуються методів протезування
• запобігає запалення пульпи, так як дентин при обробці зуба залишається інтактним

Недоліки цього виду протезування включають:

• висока частота расцементірованія протезів
• зміни кольору переднього опорного зуба в результаті просвічування металевого каркаса
• застосовується тільки з нікель-хромовими сплавами.

Проблеми естетичності протеза можна вирішувати шляхом використання забарвлених непрозорих полімерних композитів для фіксації. Однак зменшити число випадків від`єднання протеза досить складно і для цього потрібне поліпшення металевої конструкції протеза і властивостей що випускаються пластмас.

Для кріплення протезів потрібна значна площа интактной емалі опорних зубів. Тому невисокі коронки зубів, мала площа поверхні емалі і її вроджені дефекти не дозволять створити надійну фіксацію металевих конструкцій полімерними матеріалами. Тому в таких випадках даний метод протезуванні застосовувати протипоказано, а звичайні конструкції мостовидних протезів можуть виявитися більш надійними.

Полімерні композити для фіксації дуже схожі на композити для пломбування або відновлення зубів, що містять Біс-ДМА або УДМА і стеклонаполнітель. Відрізняються вони тим, що фіксують матеріали завжди є системою типу паста-паста хімічного або подвійного затвердіння, оскільки затвердіння світлом неможливо через перекриття його металом. Розмір частинок наповнювача в матеріалах для фіксації становить менше 20 мкм для того, щоб товщина плівки полімерного цементу була якомога менше. Для запобігання просвічування металу можна застосовувати замутнювачі, наприклад, оксид титану.

Деякі клініцисти неохоче застосовують нікелеві сплави, так як нікель відомий як алерген. Крім того, ряд сплавів містять берилій, який у вільному стані є сильно токсичною речовиною. Берилій зазвичай додається для поліпшення жидкотекучести нікель-хромового сплаву і забезпечення висококласної евтектичною структури для ефективного травлення. Однак, він може виділятися при шліфуванні і поліруванні виливків, і зубні техніки піддаються більшому ризику, ніж лікарі-стоматологи і пацієнти. У зв`язку з цим у багатьох зуботехнічних лабораторіях використовуються сплави, що не містять берилію, які погано піддаються травленню кислотою.

Іншим обмеженням застосування аналізованого виду протезування зубів є неможливість травлення дорогоцінних сплавів, тому що ці метали мають досить однорідну мікроструктуру. Отже для таких сплавів неможливо застосовувати методику травлення, яка необхідна для адгезійної фіксації дорогоцінних сплавів полімерними матеріалами.

Полімерні матеріали для хімічного методу фіксації

У багатьох зуботехнічних лабораторіях нікель-хромові сплави мають обмежене застосування через наявність в них берилію, а також через необхідність проведення процесу травлення сплаву. У той же час без такої попередньої обробки поверхні неможливо домогтися гарної адгезії до сплаву полімерних матеріалів на основі таких олігомерів як Біс-ДМА і УДМА, так як їх з`єднання з металами засноване на принципах мікромеханічними і фізичної адгезії. А в такому випадку з`єднання легко руйнується гидролитическим дією, при якому вода адсорбована металевою поверхнею заміщає полімер.

Піскоструминна обробка сплавів неблагородних металів порошком оксиду алюмінію з розміром частинок 50 мкм забезпечує деяку шорсткість поверхні для мікромеханічними адгезії (Рис. 3.6.9). Однак така шорсткість не має тієї конфігурації, яка характерна для травлення кислотою, поверхня більш гладка і однорідна і не здатна утворювати досить міцне з`єднання. З цієї причини композитні пластмаси на основі Біс ДМА або УДМА не можуть бути використані для з`єднання з поверхнею нікель-хромових сплавів після піскоструминної обробки.

Для поліпшення адгезійного з`єднання з металевою поверхнею розроблений ряд композитних матеріалів для фіксації, в яких полімерне сполучна було спеціально модифіковано, щоб додати матеріалу здатність до хімічної взаємодії з підготовленим для цього металом. Для того, щоб відрізнити ці модифікації від традиційних матеріалів на основі Біс-ДМА, полімерні композити для фіксації зазвичай називають полімерними матеріалами для фіксації з хімічною адгезією. В одній з таких систем активної складової є карбоновий мономер 4-МЕТА (4-метакрілоксіетілтрімеллітатовий ангідрид), випускається під назвою З&У Superbond (Sun Medical Co., Шига, Японія).

Інша фіксує пластмаса містить модифікований фосфатний мономер типу МДФ (метакрілоксіетілен-фенілфосфат). Прикладом цього виду полімерного матеріалу для фіксації з хімічною адгезією є матеріал Panavia 21 (Kuraray, Осака, Японія). Адгезія полімерних матеріалів до металів забезпечується тут високим ступенем хімічної спорідненості похідних карбоксильної або фосфорної кислоти в модифікованих мономерах до оксидів металів на поверхні неблагородних сплавів (Рис. 3.6.10).

Відео: Суцільнометалеві коронки і незнімні протези

Мал. 3.6.10. Структура мономерів 4-МЕТА і МДФ

Оскільки ці полімерні матеріали здатні забезпечити надійне з`єднання з поверхнею нікель-хромового сплаву, обробленого піскоструминним методом, то відпадає необхідність у процедурі травлення, спеціальному лабораторному устаткуванні і токсичних хімічних реагентах. З появою цих пластмас в даний час можна створити міцне адгезионное з`єднання між сплавом недорогоцінного металу і протравленою емаллю. Проте, вони мають відносно малим спорідненістю по відношенню до сплавів дорогоцінних металів, таких як золото і платина, через те, що на їх поверхні відсутня оксидна плівка.

Основи стоматологічного матеріалознавства
Річард ван нурт