ТЕКУЩИ ТЕНДЕНЦИИ И ЕВОЛЮЦИЯ НА ДЕНТАЛНИТЕ КОМПОЗИТИ
Получено за арбитраж: 20.04.2007 г.
Приет за публикуване: 05/10/2007
RODRIGUEZ G. Douglas R. Доцент по предмета Дентални биоматериали на Катедрата по фундаментални дентални науки на Стоматологичния факултет на Университета в Карабобо.
PEREIRA S. Натали А. Професор, нает по стоматологичен оперативен предмет в Катедрата по протезия и оклузия на Стоматологичния факултет на Университета в Карабобо
Ключови думи: Стоматологични възстановителни материали, композитни смоли, Bis-GMA.
Резюме:
Въвеждането на композитна технология на смола във възстановителната стоматология беше един от най-значимите приноси в стоматологията през последните двадесет години. Предимствата на свързаните възстановявания включват запазване на здравата структура на зъба, намаляване на микропропускането, предотвратяване на следоперативна чувствителност, укрепване на зъбите и предаване/разпределение на функционален стрес през свързващия интерфейс на зъба. Днес подобренията във формулировките, разработването на нови техники за поставяне и оптимизирането на физичните и механичните свойства направиха директното композитно възстановяване по-надеждно и предсказуемо.
Основната цел на тази статия беше да анализира напредъка на реставрационните материали от смола. Изчерпателна ревизия на литературата. Оценъчен аспект като състав, класификация, физически и механични свойства, манипулация и съвременни тенденции на този материал.
Фиг. No1.
Хронология на разработването на композитни смоли според частиците, полимеризационни системи и налична адхезивна технология. (Адаптирано от Bayne S. 2005) 
Стоматологичните композитни смоли са сложна смес от полимеризуеми смоли, смесени с частици неорганичен пълнител. За да се свържат частиците на пълнителя с матрицата от пластмасова смола, пълнителят е покрит със силан, свързващ или свързващ агент. В състава са включени и други добавки за улесняване на полимеризацията, регулиране на вискозитета и подобряване на рентгеновата непрозрачност. (Фиг. 2)
Фиг. No2.
Основни компоненти на композитни смоли. Обща диаграма, показваща смолистата матрица, частиците на пълнителя и свързващия агент.
СЪСТАВ НА КОМПОЗИТНИ СМОЛИ
Основните структурни компоненти на композитните смоли са: (5,8)
Матрица: Пластмасов смолен материал, който образува непрекъсната фаза.
Пълнител: Подсилващи частици/влакна, които образуват дисперсна фаза.
Свързващ или свързващ агент, който благоприятства обединяването на пълнителя с матрицата (известно като Silane).
Активаторна система - инициатор на полимеризация
Пигменти, които позволяват да се получи подобен цвят на зъбите.
Инхибитори на полимеризацията, които удължават срока на годност и увеличават работното време.
Смола матрица: Състои се от алифатни или ароматни диметакрилатни мономери. Най-широко използваният основен мономер през последните 30 години е Bis-GMA (бисфенол-А-глицидил метакрилат). В сравнение с метилметакрилат, Bis-GMA има по-високо молекулно тегло, което означава, че неговото свиване по време на полимеризацията е много по-ниско, има и по-ниска летливост и по-ниска дифузивност в тъканите. (9)
Високото молекулно тегло обаче е ограничаваща характеристика, тъй като увеличава вискозитета, лепкавостта и води до нежелана реология, която компрометира характеристиките на работа. В допълнение, при общи условия на полимеризация, степента на превръщане на Bis-GMA е ниска. (10) За да се преодолеят тези недостатъци, се добавят мономери с нисък вискозитет като TEGDMA (триетилен гликол диметакрилат). В момента системата Bis-GMA/TEGDMA е една от най-използваните в композитни смоли. (11) Като цяло тази система показва относително задоволителни клинични резултати, но все още има свойства, които трябва да се подобрят, като устойчивост на абразия. 12)
Друг широко използван мономер, придружен или не от Bis-GMA, е UDMA (уретанов диметакрилат), предимството му е, че има по-малък вискозитет и по-голяма гъвкавост, което подобрява устойчивостта на смолата. (15) Композитните смоли на базата на UDMA могат да полимеризират повече от тези, базирани на Bis-GMA (16), обаче, Soderholm et al. (17) посочват, че дълбочината на втвърдяване е по-малка при някои композити на основата на UDMA поради разликата между показателя на пречупване на светлината между мономера и пълнителя.
Настоящата тенденция е да се намали размерът на частиците, като се направи разпределението възможно най-близо, около 0,05 µm. (19)
Важно е да се отбележи, че колкото по-голямо е включването на пълнителя в матрицата, толкова по-добри са свойствата на смолата, тъй като тя произвежда по-малко свиване на полимеризацията и следователно по-малко пределна филтрация, аргумент, на който се основава появата на кондензируеми смоли. (Двадесет)
По същия начин силанът подобрява физическите и механичните свойства на композитната смола, тъй като създава пренос на напрежение от фазата, която лесно се деформира (смолиста матрица), към по-твърдата фаза (частици на пълнителя). В допълнение, тези свързващи агенти предотвратяват проникването на вода в интерфейса BisGMA/Filler Particle, насърчавайки хидролитична стабилност в смолата. (25) Други агенти като 4-META, различни титанати и цирконати са тествани. Въпреки това, нито един от тези агенти се оказа по-добър от MPS. (26)
Напредъкът в технологията на силанизиране се отнася повече от всичко до получаването на равномерно покритие на частицата пълнител, което осигурява по-добри свойства на композитната смола. За да постигнат това еднакво покритие, производителите използват различни форми на покритие и покриват до три пъти частиците пълнител. (27)
Фиг. 3.
Агент за връзка на Silane.
Система за иницииране-активиране на полимеризация
Процесът на полимеризация на мономери в композитни смоли може да се осъществи по няколко начина. Във всяка от неговите форми действието на свободните радикали е необходимо за иницииране на реакцията. За да се генерират тези свободни радикали, е необходим външен стимул. Според Yearn, (28) в самовтвърдените смоли стимулът идва от сместа от две пасти, едната от които има химически активатор (ароматен третичен амин като дихидроксиетил-р-толуидин), а другата инициатор (пероксид на бензоил). В случай на фото-излекувани системи, енергията на видимата светлина осигурява стимула, който активира инициатор в смолата (камфорхинони, луцерини или други дикетони). Необходимо е смолата да бъде изложена на източник на светлина с подходяща дължина на вълната между 420 и 500 нанометра в спектъра на видимата светлина. (29) Клиницистът обаче трябва да внимава да сведе до минимум излагането на светлина, докато материалът е готов за втвърдяване, в противен случай може да започне преждевременна полимеризация и работното време може да бъде значително намалено. (30)
Фиг. 4
Класификация на композитните смоли на Lutz и Phillips. (1983)
Друга система за класификация е тази, разработена от Willems et al., (33), която, въпреки че е по-сложна, предоставя повече информация за различни параметри като модула на Йънг, процента на неорганичния пълнител (по обем), размера на частиците, повърхността грапавост и якост на натиск. (Маса 1)
маса 1
Класификация на композитни смоли (адаптирано от Willems et al. 1992)
В момента композитните смоли могат да бъдат групирани в пет основни категории: (Таблица 2)
Хибридни смоли: Те са наречени така, защото са подсилени от неорганична фаза на стъкла с различен състав и размер в тегловни проценти 60% или повече, с размери на частиците между 0,6 и 1 mm, включващи колоиден силициев диоксид с размер 0, 04 m m. Те съответстват на огромното мнозинство от композитни материали, прилагани в момента в областта на стоматологията. (38)
Напълнени смоли: Този вид смоли са отскоро разработка, те съдържат частици с размери по-малки от 10 nm (0,01 µm), този пълнител е подреден поотделно или групиран в „нанокластери“ или наноагрегати с приблизително 75 nm. (39) Използването на нанотехнологии в композитни материали смоли, които предлагат висока прозрачност, превъзходно полиране, подобно на смолите с микро пълнеж, но поддържащи физически свойства и устойчивост на износване, еквивалентни на хибридни смоли (фиг. 5, фиг. 6). (45, 46) Поради тези причини те имат приложение и в двете предния и задния сектор.
Фиг. 6
Подреждане на частиците в нанонапълнена смола.
Таблица 2
Основни видове композитни смоли.
Водна сорбция (адсорбция и абсорбция) и хигроскопично разширяване.
Това свойство е свързано с количеството вода, адсорбирано от повърхността и погълнато от масата на смолата за даден момент и разширяването, свързано със тази сорбция. (67) Включването на вода в смолата може да доведе до разтворимост на матрицата, влияеща отрицателно свойствата на смолата, явление, известно като хидролитично разграждане. (70) Тъй като сорбцията е свойство на органичната фаза, колкото по-висок е процентът на пълнене, толкова по-ниска е сорбцията на вода. (71) Baratieri (72) и Anusavice (5) докладват, че разширяването, свързано с водна сорбция, може да компенсира полимеризационното свиване. Хибридните смоли осигуряват ниска водна сорбция (45)
Сила на счупване
Стресът е необходим за причиняване на фрактура (максимална устойчивост). Композитните смоли имат различна устойчивост на счупване и това зависи от количеството пълнител, композитните смоли с висок вискозитет имат висока устойчивост на счупване, тъй като по-добре абсорбират и разпределят въздействието на дъвкателните сили. (73)
Якост на натиск и опън
Якостта на натиск и опън е много подобна на дентина. Това е свързано с размера и процента на частиците пълнител: Колкото по-голям е размерът и процентът на частиците пълнител, толкова по-голяма е якостта на натиск и опън. (74)
Модул на еластичност
Модулът на еластичност показва твърдостта на материала. Материалът с висок модул на еластичност ще бъде по-твърд; От друга страна, материалът, който има по-нисък модул на еластичност, е по-гъвкав. В композитните смоли това свойство е свързано и с размера и процента на частиците пълнител: колкото по-голям е размерът и процентът на частиците пълнител, толкова по-голям е еластичният модул. (73)
Стабилност на цвета
Композитните смоли страдат от промени в цвета поради оцветяване на повърхността и вътрешно обезцветяване. Повърхностните петна са свързани с проникването на оцветители главно от храна и цигари, които пигментират смолата. Вътрешното обезцветяване възниква в резултат на процеса на фотоокисляване на някои смолни компоненти като третични амини. (75) Важно е, че фотополимеризиращите смоли са много по-стабилни при промяна на цвета, отколкото химически активираните. (76)
Полимеризационното свиване на смолите е сложен процес, при който в структурата на материала се генерират вътрешни сили, които се трансформират в напрежения при залепване на материала към зъбните повърхности. (79)
Според Chen et al., (80) напреженията, които се появяват по време на етапа на прегела или етапа на полимеризация, където материалът все още може да тече, могат да се разсеят до голяма степен с потока на материала. Но след като се достигне точката на желиране, материалът не тече и напреженията в опита му да се разсеят могат да генерират:
Външна деформация на материала, без да се засяга адхезивната повърхност (ако има достатъчно свободни повърхности или повърхности, където материалът не е залепен).
Пропуски в интерфейса на възстановителните зъби (ако няма достатъчно свободни повърхности и ако адхезията не е адекватна)
Кохезивна фрактура на възстановителния материал (ако адхезията за възстановяване на зъбите е добра и няма свободни повърхности).
Друга алтернатива е СИЛОРАНО, което е експериментална смола с хидрофобна природа от 3M ESPE, която се получава от комбинацията от основните химични компоненти на силоксани и оксирани (епоксидни групи). (91) Силоксановата структура е въведена, за да осигури по-хидрофобна природа на силорана, което значително намалява водната сорбция на оралната среда, подобрявайки нейните физически свойства и от своя страна те са склонни да абсорбират по-малко оцветители от храната, поради което са много по-малко чувствителни към екзогенна пигментация. (92)
По същия начин силораните разкриват физически свойства, сравними с композитни смоли на основата на метакрилат, а общите токсикологични резултати предполагат, че силораните са биосъвместими. (96) Тази технология представлява голям скок напред в науката за материалите и значително подобрение за възстановителната стоматология.
Друга паралелна линия на изследвания в областта на полимерите за дентална употреба са системи, базирани на винилциклопропани, циклополимеризуеми ди и многофункционални олигомери, които подобно на предишните системи подобряват степента на конверсия на композитните смоли и намаляват тяхното полимеризационно свиване. малко публикувана информация в това отношение. (97,98,99,100,101,102,103)