Поюровская. Стоматологическое материаловедение

Стоматологи преимущественно участвуют в реализации медицинских мер профилактики. Проведение большинства мероприятий, включенных в систему профилактики стоматологических заболеваний, невозможно без применения стоматологических материалов и средств, которые отражены в классификации материалов по назначению. Это относится ко всем уровням профилактики. Зубные пасты для гигиены полости рта, растворы для полосканий, аппликационные средства - герметики, лаки, гели - дают определенные положительные результаты в деле первичной и вторичной профилактики. Устойчивая адгезионная связь пломбировочного материала с твердыми тканями зуба в условиях полости рта определяет эффективность восстановительного лечения и вносит существенный вклад в систему вторичной профилактики. Можно предложить следующую классификацию стоматологических материалов профилактического назначения (схема 28.1).

Многочисленные исследования показали эффективность применения полимерных материалов для профилактики кариозного поражения зубов. Этот эффект был обнаружен и подтвержден в деле первичной профилактики кариеса жевательных поверхностей зубов, когда на эти поверхности наносили тонкий слой полимерного изолирующего покрытия, запечатывающего или герметизирующего бороздки и фиссуры зуба, места наиболее уязвимые для кариозного поражения. Такие изо-

Схема 28.1.

Классификация материалов для профилактики кариеса зубов

Рис. 28.1.

Схематичное представление расположения герметика для профилактики кариеса жевательных зубов

* M.A. Pollard, M.S. Duggal, S.A. Fayle et al. Стратегии в профилактике кариеса. Серия кратких монографий ILSI EUROPE.

лирующие покрытия и получили названия герметиков (или sealants - силантов).

Предполагается, что профилактическое действие полимерных материалов при герметизации углублений и фиссур зубов основано на создании этими материалами физического барьера на поверхности зуба для неблагоприятных внешних факторов. Известно, что полноценная изоляция поверхности зуба от ротовых жидкостей металлической коронкой, как правило, исключает развитие кариеса (рис. 28.1).

Герметики в основном представляют собой жидкотекучие полимеризационноспособные композиции, которые наносят на окклюзионные поверхности жевательных зубов. В зависимости от химического состава можно выделить три основных типа герметиков: цианакрилатные, полиуретановые и эпоксиакрилатные. Последние - преимущественно на основе Бис-ГМА

Основным мономером, применяемым в составах современных герметиков, является БисГМА. Иногда в составы в небольшом количестве вводят неорганический наполнитель, чтобы повысить износостойкость герметика. Композиции герметиков на основе Бис-ГМА отверждаются химическим способом или способом светового отверждения. Первые герметики на подобной основе в 60-70-х годах ХХ в. отверждали УФ-светом. Перед нанесением жидкой мономерной композиции поверхность эмали зуба протравливают фосфорной кислотой (37% раствором ортофосфорной кислоты). После нанесения жидкий герметик под действием капиллярных сил проникает в углубления и фиссуры зуба. Происходит также его проникновение или пенетрация в микропространства, возникшие в результате протравливания эмали, с образованием после отверждения так называемых тяжей, которые соединяют герметик с зубной поверхностью микромеханическим путем. Глубокая пенетрация композиции герметика в жидком неотвержденном состоянии происходит благодаря малым величинам поверхностного натяжения жидкости и контактного угла, другими словами, за счет хорошего смачивания. Полимерные тяжи могут проникать в поры эмали на глубину от 10 до 20 мкм.

Применение адгезивов при восстановлении коронок зубов в основном связано с целями вторичной профилактики, со снижением краевой проницаемости по границе пломба-зуб (см. лекцию 27).

Наряду с общими методами введения фторирующих и реминерализующих компонентов широко используются и дают хорошие результаты местные средства профилактики.

Наиболее изучен и представлен в литературе в многочисленных публикациях механизм взаимодействия фторидов с зубной эмалью. Воздействие фторидов приводит к замещению ионов гидроксила в гидроксилапатите (ГАП) и образованию фторапатита, который характеризуется более высокими кристаллическими свойствами и очень незначительной растворимостью в ротовых жидкостях и кислых средах. Предполагается, что в решетке ГАП замещаются не только ОН-ионы, но также и ионы СО3 (карбоната). Этот процесс может протекать двояко:

•медленно по реакции взаимодействия низких концентраций фтора с ГАП;

•быстро за счет практически мгновенной реакции взаимодействия концентрированных растворов фтора с компонентами зубной ткани; при данной реакции происходит поверхностное размягчение эмали и образование покровного слоя из фторида кальция, который затем медленно растворяется, являясь как бы резервуаром или депо фтора (схема

28.2).

Схема 28.2.

Основные реакции фторидов с гидроксилапатитом зубной ткани

Основными компонентами реминерализующих средств являются соли кальция, фосфаты и фториды, способные образовывать ионизированную форму. Они входят в состав ГАП эмали и необходимы для ее воссоздания и укрепления. Было показано, что восстановление деминерализованной ткани зуба может быть осуществлено при использовании простых растворов, содержащих ионы Са и фосфата на уровне, близком к их содержанию в слюне. Присутствие фтора в реминерализующем растворе в низких концентрациях (1 мкг/л) значительно увеличивает скорость реминерализации.

Следует подчеркнуть, что процесс реминерализации проходит во времени, зависит от состава и концентрации реминерализующих агентов, а также от времени поддерживания оптимальных концентраций этих агентов на поверхности зубных тканей. Значительного времени удержания реминерализующих и/или противокариозных агентов удается достичь при использовании полимерных связующих в качестве основы местных аппликационных средств. К таким основам относятся природные смолы, полиэлектролитные комплексы, синтетические полимеры на основе Бис-ГМА. Есть примеры использования в качестве основы профилактического средства альгинатного материала, который известен в основном как материал для снятия оттисков.

Относительно новым направлением в развитии материалов для местных аппликационных профилактических средств является создание полимерных герметиков и композитных

материалов, содержащих активные добавки кариеспрофилактического и реминерализующего назначения.

Можно представить следующий ряд местных средств для профилактики кариеса и реминерализации зубов: растворы, гели, лаки и твердые герметики (схема 28.3).

Схема 28.3.

Характеристика материалов для местных профилактических средств

Этот ряд характеризуется повышением времени удержания средства на поверхности зубов в направлении от растворов до герметиков. Соответственно, скорость диффузии действующих реминерализующих и фторирующих ионов в этих средствах падает.

К средствам профилактики заболеваний зубов относятся и гигиенические средства. Средства для чистки зубов бывают трех видов: пасты, гели и порошки. Глубокая очистка зубов осуществляется методом отбеливания с применением специальных отбеливающих средств

(схема 28.4).

Схема 28.4.

Классификация материалов для очищения органов полости рта

В основном литература, посвященная проблеме зубных паст, касается паст, предназначенных для ежедневного применения в домашних условиях. Значительно меньше сведений о профессиональных пастах и средствах для очищения поверхности зубов. Известно применение так называемого хэнди-бластера (ручного пескоструйного пистолета), эффективно удаляющего зубной налет при обработке поверхности зуба струей абразивного порошка, как правило, на основе питьевой соды. Применяются пасты для удаления пятен с поверхностей зубов с измененным цветом, очищения от продуктов коррозии пломб из амальгамы, удаления различных зубных отложений. Типичные компоненты зубных паст, регулирующие их основные свойства, приведены в табл. 28.1

Таблица 28.1

Основные компоненты и свойства зубных порошков и паст

Отбеливающие средства. К самым известным отбеливающим средствам относятся пероксид водорода и хлорсодержащие вещества. Хотя процесс отбеливания сложный, его основную часть составляет процесс окисления - химический процесс, в результате которого

органический материал превращается в двуоксид углерода и воду. Разница в процессах окисления, происходящих при отбеливании и горении, заключается в скорости их протекания и количестве образующихся промежуточных продуктов. В отличие от горения, процесс отбеливания медленно превращает органическое вещество в химические полупродукты, которые по цвету светлее первоначальных.

В процессе отбеливания проходят окислительно-восстановительные реакции. При этом окислительный агент (например, пероксид водорода) имеет свободные радикалы с неспаренными электронами, которые он отдает, восстанавливаясь, а восстановительный агент, поверхность, подвергающаяся отбеливанию, принимает электроны и окисляется.

Пероксид водорода, как окислительный агент, способен разлагаться на два свободных радикала НО2 (более сильный радикал) и «О» (более слабый). Чтобы увеличить образование более сильного радикала НО2,

среду (воду) подщелачивают, наиболее оптимальным является рН в диапазоне от 9,5 до 10,8. Важно, чтобы при нанесении отбеливающего агента поверхность зубов была сухая и очищенная от отложений.

В процессе отбеливания пероксид водорода диффундирует через органическую матрицу эмали и дентина и взаимодействует с большинством органических молекул. При окислении эти молекулы расщепляются с образованием более простых и менее окрашенных структур (рис. 28.2). В начальной стадии отбеливания сильно окрашенные циклические соединения углерода раскрывают циклы и превращаются в цепочечные молекулы более светлого цвета. Эти соединения с углеродными двойными связями обычно окрашены в менее интенсивный желтый цвет. В процессе дальнейшего отбеливания двойные связи раскрываются с образованием гидроксильных групп (типа спиртов), полученные соединения обычно бесцветные. Таким образом, по мере продолжения процесса отбеливания материал светлеет.

Дальнейшее отбеливание приводит к состоянию, когда в материале присутствуют только гидрофильные и бесцветные структуры. Это состояние в материале предложено называть точкой насыщения. Затем осветление материала резко замедляется, и если продолжать процесс, то начнется разрушение основной углеродной цепи протеинов и других углеродсодержащих продуктов. Соединения с гидроксильными группами (обычно бесцветные) расщепляются, разрушая материал до еще более простых составляющих. Конечный результат процесса отбеливания, как и других окислительных процессов, заключается в разрушении и утрате зубной эмали. Следовательно, для стоматолога важно знать, что процесс отбеливания должен быть остановлен до точки насыщения.

Рис. 28.2.

Схематичное представление процесса отбеливания зубов*

* Goldstein R.E., Garber D.A. Complete Dental Bleaching.

ЛЕКЦИЯ 29 МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПЛОМБИРОВАНИЯ КОРНЕВЫХ КАНАЛОВ ЗУБОВ

Основные требования и классификация материалов для пломбирования корневых каналов. Гуттаперчевые штифты для пломбирования корневых каналов. Нормы показателей качества материалов, установленные стандартами.

Осложнения кариозного заболевания могут привести к вовлечению в патологический процесс тканей пульпы зуба. В таких случаях проводится эндодонтическое лечение. Эндодонтом называется комплекс тканей пульпы и дентина. Общепризнано, что для получения положительного результата эндодонтического лечения необходимо выполнение как минимум трех условий:

•удаление инфицированных тканей пульпы и корневого дентина;

•полноценная обработка (препарирование) стенок корневого канала на всем протяжении от устья, находящегося на дне полости коронки зуба, до апекса (верхушки корня);

•плотное герметичное пломбирование корневого канала. Последнее условие является особенно важным, так как позволяет не

только блокировать выход инфекции за пределы корня зуба, но и воздействовать на состояние тканей периодонта. Нарушение герметичности приводит к проникновению микроорганизмов в корневой канал и их распространению в окружающие его ткани корня зуба и периапикальные ткани. Таким образом, успешное окончание эндодонтического лечения заключается в непроницаемом для бактерий, полном и постоянном закрытии системы корневого канала биосовместимым материалом. Другими словами, свойства материалов для пломбирования корневых каналов зубов и правильная технология их применения во многом обеспечивают успех эндодонтического лечения.

Все требования к материалам для пломбирования корневых каналов зубов можно разделить на традиционные для всех стоматологических материалов группы требований. К биологическим требованиям относится биосовместимость с окружающими живыми тканями и организ-

мом в целом. Материал не должен оказывать раздражающего действия на ткани периодонта. Должен обладать определенным стимулирующим действием на процессы регенерации в тканях периодонта, а также бактерицидным и бактериостатическим действием.

Кфизико-механическим требованиям относятся следующие: материал должен быть практически безусадочным в процессе затвердевания и обладать постоянством объема в отвержденном состоянии; медленно или продолжительно отверждаться; не рассасываться под воздействием тканевых жидкостей и быть непроницаемым для них; не окрашивать твердые ткани зуба или зуб в целом; обладать адгезионными свойствами по отношению к стенкам корневого канала, т.е. к дентину корневого канала.

Ктехнологическим или манипуляционным свойствам материалов для пломбирования корневых каналов зуба относится их способность легко вводиться в микротонкий канал (диаметром 0,5-1,7 мм у устья и 0,3-1,0 мм у верхушки-апекса). Материал должен хорошо прилегать к стенкам канала и иметь консистенцию, обеспечивающую плотное заполнение корневого канала на всем его протяжении, т.е. обладать способностью заполнять корневой канал без пустот, в случае необходимости легко выводиться из канала, быть рентгеноконтрастным.

Известны три вида пломбировочных материалов для корневых каналов: нетвердеющие или медленно (более 72 ч) твердеющие пасты, твердеющие материалы, преимущественно цементы, и твердые штифты (схема 29.1).

Пластичные нетвердеющие материалы представляют собой композиции, основу которых составляют оксид цинка или каолин (наполнители), глицерин или вазелин (связующее или основа), в состав паст вводятся различные антисептические добавки: тимол, формалин, фенол, сульфаниламиды, антибиотики и др. К этой группе относится йодоформная, тимоловая, риваноловая пасты. Но эти пасты имеют существенные недостатки: быстро рассасываются, проницаемы для тканевых жидкостей, легко вымываются из верхней части корневого канала. По этим причинам они не применяются для пломбирования каналов в постоянных зубах, а только - во временных (молочных).

В качестве твердеющих пломбировочных материалов применяют цементы, амальгамы, пасты с природными и синтетическими связующими, способными отверждаться в условиях полости рта. Известно применение для пломбирования корневых каналов цинк-оксид- эвгенольных

Схема 29.1.

Классификация материалов для пломбирования корневых каналов зубов

и цинк-фосфатных цементов; материала на основе эпоксидных смол, который устойчив, не растворяется и не окрашивает зуб.

Однако пастообразные материалы (медленно и быстротвердеющие), в том числе и цементы, вызывают определенные трудности в клиническом применении. Это возможность включения воздушных пустот в процессе заполнения пастой корневого канала; усадка при твердении пломбировочного материала, приводящая к проницаемости запломбированного канала; вероятность введения избыточного количества материала (выход пломбировочного материала за верхушку корня). По этим причинам в современной эндодонтии пасты и цементы уже не играют ведущей роли в классе материалов для пломбирования корневых каналов.

Вместо пастообразных материалов в свое время были предложены готовые формы для заполнения корневых каналов - штифты, которые изготавливали из различных металлов: золота, серебра, титана. У штифтов есть свои недостатки. Готовый штифт, например жесткий серебряный, не может плотно закрыть просвет канала на всем его протяжении, так как корневые каналы зубов не имеют, как правило, строгих геометрических форм. Поэтому применяют специальные материалы-

уплотнители (называемые также герметиками или силерами), в качестве которых могут использоваться цементы или полимерные герметики.

Наиболее современный тип материала для эндодонтического лечения - гуттаперчевые штифты. Гуттаперча - это сгущенный млечный сок гуттаперчевого дерева, который добывают в Малайзии, Индонезии, Южной Америке. При комнатной или невысокой температуре 60% гуттаперчи имеют кристаллическую структуру, остальная часть - аморфная. Для гуттаперчи характерны свойства полимерных веществ, например вязкоэластичность. Обычно быстрое охлаждение расплава гуттаперчи приводит к кристаллизации ее в «α-форму» транс-полиизопрена. Это свойство используется в технологии производства большинства коммерческих марок гуттаперчи. При медленном постепенном охлаждении, разогретой до температуры выше 65 °С со скоростью 0,5 °С/с, гуттаперча переходит в «β-форму», текучую и слишком мягкую для конденсации ее в канале корня зуба.

В составе штифтов для пломбирования корневых каналов содержатся около 20% гуттаперчи, около 66% оксида цинка в качестве наполнителя, около 11% сульфатных солей металлов для придания штифтам рентгеноконтрастности и около 3% пластификаторов (воски и смолы).

Гуттаперча в качестве материала для пломбирования каналов корня зуба имеет хорошие свойства: обладает биоинертностью, легким антибактериальным эффектом, легко вводится в

канал и ее несложно при необходимости удалить, не имеет усадки, влагоустойчива, рентгеноконтрастна и не окрашивает ткани зуба. К недостаткам гуттаперчи относятся: сложность стерилизации (ее можно подвергать только дезинфекции), невозможность достичь абсолютного уплотнения в канале и необходимость дополнительного применения уплотнительных композиций.

Уплотнители, герметики (силеры) - это материалы, применяемые в небольшом количестве для герметизации системы корневого канала. Требования к ним такие же, как и к пластичным материалам для пломбирования корневых каналов. Самым распространенным уплотнителем является цинк-оксид-эвгенольный цемент. Применяют также стеклоиономерные цементы и цементы на основе гидроксида кальция.

Несмотря на многочисленные методы эндодонтического лечения и ряд достаточно эффективных материалов, особенно гуттаперчевых штифтов в сочетании с уплотнителямигерметиками, традиционное лечение с пломбированием корневого канала может оставлять инфицированную дельту в апикальной части корня, в которой может содержаться

более 20 боковых ответвлений с соответствующим числом микроотверстий. В таком случае пломбирование канала нельзя признать герметичным. Для решения этой проблемы в 1998 г. был предложен новый метод под названием «Депофорез гидроксида меди-кальция». При депофорезе под действием электрического поля в течение нескольких минут из суспензии гидроксида меди-кальция, которой предварительно заполняют корневой канал и в которую погружают катод прибора для депофореза (анод помещают за щекой пациента), происходит транспорт суспензии через все ответвления дельты вплоть до отверстий. Из транспортируемого состава выпадает осадок гидроксида двухвалентной меди Cu(OH)2, который способен закупоривать все отверстия. Новый метод пока активно изучается, и его рекомендуют в тех случаях, когда возникают значительные трудности в лечении традиционными методами.

Свойства материалов для пломбирования корневых каналов регламентируются стандартами (международными и российским). В пересмотренной редакции международного стандарта N 6876 1986 г. и соответствующему ему ГОСТ Р 51059-97 (ИСО 6876-86) «Материалы для заполнения (или герметизации) корневых каналов зубов» было исключено разделение материалов на типы твердеющих и нетвердеющих. В разделе стандарта, представляющем область его применения, указывалось, что он распространяется на материалы, используемые для постоянного пломбирования корневого канала с и без штифтов (табл. 29.1). Требования стандарта к готовым формам для пломбирования корневых каналов изложены в МС 6877.2 «Штифты стоматологические для пломбирования каналов корня».

Таблица 29.1

Технические требования к материалам для пломбирования корневых каналов зубов (нормы стандартов)