Композиционные пломбировочные материалы.

Композиционные материалы применяются в стоматоло­гической практике уже более 30 лет и являются на сегодняшний день неотрывной частью адге­зивных методов лечения зубов. Успех клинического использо­вания композитов во многом зависит от детальных представ­лений о свойствах и химичес­ком составе композиционных материалов, механизмах поли­меризации и взаимодействии с тканями зуба.

История развития композитов

Внедрение композитов в стоматологическую практику связано с 2 научными достиже­ниями в области материаловедения. Регистрируя в 1962 г. па­тент (US Patent 3066.112) о пломбировочном материале, состоявшем из мономера “BIS GMA” и силанизированной кварцевой муки, Bowen заложил основу для развития ком­позиционных материалов. Про­веденное в 1955 г. Buonocore наблюдение, что адгезия плом­бировочного материала с по­верхностью зуба существенно улучшается, когда эмаль пред­варительно обрабатывается фосфорной кислотой, является моментом рождения адгезив­ных методов реставрации зубов. Рассматривая историю разви­тия композитов, следует выде­лить следующие этапы, сущест­венно определяющие внедрение композитов во все разделы стоматологии:

1941 г. использование новой системы инициаторов полимеризации перекиси бензоила амина (ВRО Amin);

1962 г. появление первого макронаполненного композита;

1970г. впервые используются композиты, полимеризующиеся под воздействием ультрафиолетового света;

1977 г. появление микрофи­лированных композитов для пломбирования фронтальных зубов;

1977 г. изготовление светоо­тверждающих композитов;

1980 г. появление первых гибридных композитов;

1983 г. разработка микрофи­лированных композитов для восстановления жева­тельных зубов;

1982г. использование компо­зиционных материалов для изготовления вкладок;

1985 г. появление мелкодис­персных гибридных композитов для универсального применения.

В 50е годы было создано новое поколение пломбировоч­ных материалов, поколение бы­стротвердеющих акриловых пластмасс, полимеризация ко­торых осуществлялась благода­ря применению перекиси бен­зоила амина (ВRОAmin) в ка­честве инициаторной системы, в естественных условиях полос­ти рта, при температуре не выше 30 40 С. Результаты клинического применения по­казали ряд недостатков быстро­твердеющих акриловых пласт­масс: недостаточная цветоу­стойчивость, токсическое влия­ние на пульпу, высокий коэф­фициент теплового расшире­ния, значительная усадка, вы­сокое водопоглощение и недо­статочная устойчивость к жева­тельной нагрузке.

В начале 60х годов удалось создать поколение композици­онных пломбировочных мате­риалов, которое отличалось от предшествующего поколения акриловых пластмасс своим со­ставом: в качестве мономера применялся новый мономер BIS GMA, синтезированный из эпоксидной смолы и слож­ных эфиров метакриловой кис­лоты. В качестве наполнителя мелкодисперсный кварц, а силаны как связующее веще­ство (US Patent 3066.112,1962). Первое поколение ком­позитов выделялось удовлетво­рительными физикохимичес­кими свойствами, незначитель­ной усадкой, адгезивными свойствами к тканям зуба, плотным краевым прилеганием и удовлетворительными эстети­ческими свойствами. Само­полимеризующиеся, двухком­понентные композиты поли­меризуются при замешивании базисной пасты с катализатор­ной при комнатной температу­ре, так как в их состав входит инициаторная система переки­си бензоила амина. В сочетании с технологией травления эмали кислотой удалось улучшить ад­гезию композита к поверхности зуба. Длительные клинические наблюдения выявили основной недостаток первого поколения композитов: значительное из­менение цвета пломбировочно­го материала в условиях полос­ти рта.

Эту проблему удалось решить в 70е годы внедрением в стоматологическую практику микрофилированных компози­тов. Высокая цветоустойчи­вость, широкий выбор цветов и естественный блеск поверхнос­ти, похожий на блеск эмали ­преимущества материалов этого поколения, применяемых для эстетического и функцио­нального восстановления фронтальных зубов.

Важным моментом в истории развития композитов явля­ется внедрение совершенно новых инициаторных систем полимеризации, позволяющих проводить полимеризацию ма­териала под воздействием энер­гии световых лучей. В 1970 г. было впервые опубликовано сообщение о заливке фиссур с помощью герметика, полиме­ризующегося под воздействием ультрафиолетового света, а в конце 70х и в начале 80х годов начинается широкое производ­ство светоотверждающих ком­позиционных материалов и со­ответствующих ламп. Однородная консистенция материала, не требующего замешивания разных компонентов, возмож­ность послойного нанесения и регулирования момента поли­меризации преимущества светоотверждающих материа­лов. По мере усовершенствова­ния полимеризационных ламп, появления специальных ин­струментов и приспособлений, как, например светопроводя­щих клиньев, прозрачных матриц, использования кофферда­ма для изоляции зуба, удалось усовершенствовать клиничес­кую методику применения све­тоотверждающих композитов.

С внедрением светоотверждаю­щих композитов появились новые возможности эстетичес­кого восстановления зубов. Для эстетического и функ­ционального восстановления жевательных зубов были разра­ботаны специальные компози­ционные материалы с более вы­сокими физическими показате­лями. Сопоставляя результаты восстановления жевательных зубов разными пломбировоч­ными материалами и техноло­гиями, Lutz и Krejci (1994) дали группе мелкодисперсных гиб­ридных композитов очень вы­сокую оценку. Именно эту группу композитов можно рас­смотреть как альтернативу к амальгаме традиционному пломбировочному материалу жевательных зубов.

Общая проблема всех ком­позитов усадка, возникаю­щая вследствие полимеризации и составляющая примерно от 2 до 7 об.%. С целью избежания отслаивания композиционного материала от стенок кариозной полости и образования краевой щели особое внимание следует уделять эмалеводентиновым адгезивным системам, обеспе­чивающим совместимость между гидрофобными материа­лами и гидрофильными тканя­ми зуба.

Состав и свойства композиционных материалов

Основными составными ком­понентами композиционных ма­териалов являются органичес­кий мономер и неорганические наполнители, кроме того ини­циаторы полимеризации, стаби­лизаторы, красители и пигменты, существенно определяющие качество композитов. Для изготовления композитов используются многофунк­циональные, чаще всего би­функциональные, метакрилаты.

Упрощенно мономер представляется формулой МА R ­МА, в которой МА обозначает остаток эфира метакриловой кислоты, а R является органи­ческим промежуточным звеном. Bowen в конце 50х годов впе­рвые синтезировал мономер из эпоксидной смолы и сложных эфиров метакриловой кислоты, получив в результате продукт бисфенолАдиглицидилдиметакрилат, именуемый в литературе <смола Бовена>. При изготовле­нии современных композитов наряду с BIS GMA использу­ются другие мономеры, напри­мер, уретандиметакрилаты (UDMA), декандиолдиметакри­латы (DMA) или триэтиленгли­колдиметакрилаты (TEGMA), благодаря чему удается снизить вязкость и время полимеризации мономера.

В качестве неорганического наполнителя используются раз­мельченные частицы бариевого стекла, кварца, фарфоровой муки, двуокиси кремния и дру­гих веществ, существенно опре­деляющих механическую проч­ность, консистенцию, рентгено­контрастность, усадку и терми­ческое расширение композита. Неорганические наполнители подвергаются специальной обра­ботке поверхностноактивным веществом типа диметилдихлор­силаном, обеспечивающим хо­рошее сцепление с органической матрицей и влияющим на проч­ность материала. В зависимости от величины неорганических частиц различают макро и мик­рофилированные наполнители, мининаполнители, а в зависимости от способа приготовле­ния макронаполненные преполимеризаты. Размеры макро­филированных частиц достига­ют от 2 до 30 мк, микрофили­рованных частиц от 0,0007 до 0,04 мк, а мининаполнителей ­от 0,5 до 1,5 мк.

Состав и структура компо­зиционного материала непо­средственно определяют его физические показатели: гиб­кость, модуль эластичности, твердость, усадку, водопогло­щение, термическое расшире­ние. Оценивая клинические результаты восстановления зубов с помощью композици­онных материалов, особое внимание уделяется оптическим свойствам, цветоустойчи­вости, консистенции, стирае­мости пломбы и антагониста, структуре поверхности, крае­вому прилеганию и другим по­казателям. Только суммарная оценка физических и клини­ческих показателей дает воз­можность объективно оценить качество пломбировочного материала, тем более, что вы­сокие физические показатели не обязательно сопровождают­ся удовлетворительными кли­ническими результатами.

Классификация композитов

Композиты можно различать в зависимости от размера наполнителя, а также от вида полимеризации.