Нормы стандартов для полимерных композитных восстановительных

Материалов

ЛЕКЦИЯ 27 АДГЕЗИВЫ И АДГЕЗИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ СТОМАТОЛОГИИ

История развития и поколения стоматологических адгезивов. Состав адгезионных систем для эмали и дентина. Классификация современных адгезивов и основные показатели их эффективности.

Главное назначение адгезивов - образовывать надежное соединение между композитной пломбой и стенками полости в зубе, сформированной стоматологом. Следует отметить, что, несмотря на все достижения в разработке композитов, их отверждение сопровождается усадкой. По данным многочисленных исследований, величина полимеризационной усадки композитов колеблется и может достигать 3-5% объемных. Усадка композита приводит к образованию сжимающей силы, направленной вглубь композитного материала. Эта сила может превышать силу сцепления композита со стенками полости восстанавливаемого зуба. В результате на границе пломбы и тканей зуба образуется краевая щель, которая, в свою очередь, приводит к изменению цвета по границе пломбы, проникновению микрофлоры, повышенной чувствительности и, в конце концов, к вторичному кариесу.

Для улучшения краевого прилегания пломбы к стенкам препарированной полости зуба и предназначены адгезионные системы, включающие собственно адгезивы, вспомогательные средства и технику применения данных систем.

Применение адгезива или адгезионного агента, обладающего достаточно высокой текучестью, направлено на заполнение углублений и неровностей стенки препарированной полости и микропор, образованных травлением. После отверждения адгезива и наложения композитного пломбировочного материала адгезив образует на границе раздела механохимическую связь, создавая плотное соединение на границе «пломба-зуб» в основном за счет так называемых тяжей (tags).

Следует отметить, что стоматологические адгезивы применяются в настоящее время не только в области терапевтической стоматологии,

но и во многих других областях. Их используют для фиксации несъемных зубных протезов в ортопедии, для крепления брекетов и различных ортодонтических аппаратов и для других целей восстановительной стоматологии. Данная лекция посвящена принципиальным составам и свойствам адгезивов, применяемых для восстановления зубов в практике терапевтической стоматологии.

Согласно требованиям назначения стоматологические адгезивы должны:

• образовывать прочную адгезионную связь с эмалью и дентином;

• образовывать надежную адгезионную связь в короткие сроки и на продолжительное время;

• препятствовать проникновению бактерий;

• быть безопасными при использовании;

• быть простыми в применении.

В последние годы были разработаны и выпущены многочисленные варианты адгезивов и адгезионных систем, многие из которых не смогли выдержать проверку временем. Сейчас принято различать около пяти поколений стоматологических адгезионных систем, созданных за почти пятьдесят лет развития восстановительной стоматологии (табл. 27.1).

Таблица 27.1

Исторические этапы развития стоматологических адгезивов и методик адгезионного восстановления или реставрации зубов (поколения стоматологических адгезивов)

Несмотря на разнообразие выпускаемых в настоящее время стоматологических адгезивов и систем, можно выделить следующие общие или принципиальные компоненты их состава.

1. Средства или составы для кондиционирования, химической очистки препарированной полости с целью удаления инертного поверхностного слоя твердых тканей зуба, изменения параметров смачивания и создания условий для микромеханической адгезионной связи. Для эмали и дентина эти средства могут различаться. Для эмали - это наиболее старые из применяемых средств - травящие растворы, позволяющие придать поверхности эмали определенную микрошероховатость избирательным растворением части ее структуры (рис. 27.1).

Рис. 27.1. Микрофотография поверхности протравленной эмали и схема проникновения адгезива в микропространства эмали с образованием полимерных тяжей*

Травящий раствор в раннем варианте представлял собой 30-37% водный раствор ортофосфорной кислоты, а позднее гель 37% фосфорной кислоты.

* На основе рисунков Silverstone L.M. в сб. «The Acid Etch Technique. Proceeding of an International Symposium». - 1975, с. 13-39.

Для дентина проблема кондиционирования сложнее, недаром адгезионные системы для дентина появились значительно позже, чем для эмали. Это, прежде всего, связано с различием строения этих природных тканей. Эмаль и дентин - гетерогенные ткани, т.е. содержат минеральную и органическую (коллагеновую) фазы. Зрелая эмаль зуба человека содержит 96% минералов, 1% органических веществ и 3% воды по массе. Минеральная фаза состоит из миллионов мелких кристаллов гидроксилапатита формулы Ca₁₀(PO₄)₆(OH)₂, плотно упакованных в виде призм, соединенных в единую структуру органической матрицей.

Соединение адгезивов с дентином и цементом зуба представляют большую трудность, так как это более «живые» ткани зуба, они менее однородны и содержат 50% по объему неорганического материала (гидроксилапатита), 30% - органического (в основном коллагена) и 20% жидкости. Высокое содержание жидкостей в дентине требует определенных подходов для получения адгезионного соединения между ним и полимерным восстановительным материалом. Наличие в дентине дентинных канальцев, в которых движется жидкость, с одной стороны, препятствует образованию адгезионного соединения, с другой - канальцы могут служить пунктами для закрепления в них (ретенции) адгезива.

Образование адгезионной связи с дентином осложняется наличием на его поверхности после препарирования так называемого смазанного слоя, или загрязненного измененного слоя. Нельзя также упускать из виду возможность проникновения через дентинные канальцы химических веществ из адгезивов и восстановительных материалов в пульпу с последующим неблагоприятным воздействием на нее. По этим причинам создание адгезивов для дентина значительно более сложная задача, чем для эмали.

Серьезной проблемой для адгезии с дентином является различный уровень давления между ним и пульпой на дне кариозной полости, вызывающий истечение жидкости из дентинных канальцев. Это обстоятельство делает невозможным добиться полного высушивания полости. С другой стороны, избыточное высушивание дентина может привести к необратимому повреждению пульпы.

Указанные особенности строения дентина и его непосредственная связь с пульпой зуба через дентинные канальцы определили особенности проведения его подготовки, кондиционирования, перед нанесением адгезива. Для травления дентина были предложены менее концентрированные кислотные растворы минеральной ортофосфорной кислоты -

10-15%. Допустимы и другие составы: растворы азотной, лимонной и других кислот с добавкой хлорида железа, растворы оксалатов железа и алюминия, этилендиамитетрауксусной кислоты (ЭДТА) и другие карбоксилсодержащие и хелатообразующие вещества.

Было обнаружено, что после кислотного травления на поверхности деминерализованного дентина остается слой переплетенных коллагеновых волокон. Гидрофильные полимерные составы способны проникать в этот слой с образованием после отверждения гибридного пропитанного полимером дентина. Таким образом, кондиционеры-очистители поверхности препарированнного дентина разрушают, растворяют и удаляют так называемый загрязненный или смазанный слой (smear layer) и открывают дентинные канальцы, частично растворяя минерализованные структуры.

2. Праймеры или подслои обеспечивают условия для смачивания гидрофильной поверхности препарированного дентина гидрофобным полимерным адгезивом. В качестве этих средств применяют бифункциональные мономеры метакрилового типа с реакционноспособными гидрофильными группами общей формулы М-R-X, разбавленные водосовместимыми летучими растворителями. Водорастворимые мономеры в составах праймера за счет хорошего смачивания растекаются по поверхности дентина, проникают в дентинные канальцы, и группы «-Х-» вступают в реакции с функциональными группами гидрофильного дентина. Оставшиеся на поверхности ненасыщенные метакрилатные группы «-М-» вступают затем в сополимеризацию с аналогичными метакриловыми группами мономеров, содержащихся в составах гидрофобных адгезивов (адгезивов для эмали). Разделительная группа (R) должна обеспечивать необходимую гибкость молекулам праймера, создавая условия для проявления химической активности реакционных групп. Если эта молекула слишком жесткая (из-за ограничений ее пространственного строения), у нее может отсутствовать способность реакционной группы найти наиболее выгодную конформацию для взаимодействия, что в лучшем случае приведет к нарушениям механизма связи, а в худшем - для связи будет доступно только ограниченное число мест.

3. Адгезив или гидрофобный полимерный адгезив или адгезив для эмали. Его состав аналогичен составам органической матрицы композитов, основным компонентом связующего служат мономеры БисГМА, уретандиметакрилатов, в состав входят мономеры разбавители

типа диметакрилата триэтиленгликоля, компоненты систем отверждения, химического - ПБ-ДМПТ и светового - КХ и алифатический амин.

Большинство последних составов дентинных адгезивов представляют собой смесь Бис-ГМА и гидроксиэтилметакрилата (ГЭМА). Введение ГЭМА помогает улучшить смачивание адгезивом поверхности дентина.

В зависимости от типа отверждения адгезив может выпускаться в виде двух отдельно хранящихся жидкостей для химического отверждения или одной жидкости - для светового отверждения.

В 90-е годы прошлого века новым направлением в развитии адгезионных систем стало применение комбинированных универсальных составов на основе гидрофильных мономеров, сочетающих функции кондиционера-очистителя, праймера и адгезива. Такие системы упрощали методику применения адгезионных материалов в практике, сводя способ применения систем к двух- и даже одноэтапному. Возникли варианты адгезионных систем, отличающиеся техникой применения и составом компонентов адгезионной системы (схема 27.1).

Схема 27.1. Классификация современных стоматологических адгезивов

Для упрощения процедуры создания адгезионного соединения с дентином в настоящее время наметилась тенденция создания гидрофильных многофункциональных и самотравящих мономеров, таких, как монофосфат пентаакрилата (ПЕНТА-Р).

Схема 27.2. Мономеры праймеров МЭГ (ГЭМА) и ПЕНТА-Р

Насколько надежна и долговечна адгезионная связь, образованная современной адгезионной техникой, пока открытый вопрос, так как пока накоплено мало знаний о механизмах деструкции, которые могут иметь место в соединении дентин-коллаген-полимер.