Министерство здравоохранения Российской Федерации

Волгоградская медицинская академия

Кафедра пропедевтики стоматологии

Л Е К Ц И Я

Тема: «Материаловедение. Основные и вспомогательные материалы

применяемые в ортопедической стоматологии».

Волгоград, 1999 г.

Материаловедение

в ортопедической стоматологии

Материаловедение – одна из самых насыщенных наук; объединяет в себе ряд других наук и дисциплин – физику, химию, «сопромат», технологию производства материалов, обработку материалов и изделий, хранение и т.д. Мир, окружающий нас, материального мира. Т.е. от рождения до конца жизни и позже… нас окружают различнейшие материалы, Не просто окружают, не пассивно … активнейшим образом осуществляется взаимовлияние. Именно потому материалы используемые в повседневной жизни и особенно в своей профессиональной деятельности необходимо хорошо знать. Следует всегда помнить, что материаловедение, как и все в жизни, постепенно пополняется новыми материалами и новыми знаниями о материалах давно известны. Есть изменения и другого порядка – некоторые материалы выходят из употребления по разным причинам (каучук, асбест, амальгамы…). В какой степени можно завидовать специалистам – товароведам, которые изучают материалы в течение пяти лет. Как хорошо они знают материалы! – ткани, кожу, мех, мануфактуры, краски, хрусталь, мебель, ковры и т.д. Надеюсь, что этим выступлением я убедил Вас в необходимости изучить материаловедение. Но, к сожалению, лекций по материаловедению будет только три. Некоторые материалы будут рассмотрены на практических занятиях, но в основном изучение материалов возлагается на Вас самих. Надо!

Материалы стоматологические и зуботехнические можно классифицировать, то есть объединить в группы:

1. материалы конструктивные – те, из которых выполняют элементы протеза (вкладки, пломбы, коронки, тело протеза, пластиночные протезы бюгели и др.).

2. вспомогательные, участвующие в процессе изготовления протезов. Эта группа материалов большая и в свою очередь подразделяются на:

• оттискные,

• моделировочные,

• паковочные,

• огнеупорные,

• отбеливающие,

• абразивные,

• и др.

К каждой группе предъявляются определенные требования.

Все материалы, применяемые на этапах изготовления ортопедических конструкций, делятся на основные и вспомогательные.

а) К основным материалам, из которых непосредственно изготавливают зубные протезы, шины и аппараты, относятся: металлические сплавы, пластмассы и керамические массы.

б) Изготовление протеза или аппарата – многоэтапный технологический процесс, который включает: получение моделей, штамповка, литье, паяние, полимеризация и др. Возникает необходимость использования множества материалов, из которых не изготавливают протез или аппарат и которые необходимы для проведения технологических или клинических этапов. К этим материалам относятся различные группы веществ (слепочные массы, массы для моделей, восковые композиции, формовочные массы и др. материалы) – это вспомогательные материалы.

Классификация материалов, применяемых

В ортопедической стоматологии

Таблица 1

Наименование материала	Типичные представители	Область применения материалов
1	2	3
Основные материалы
Металлические сплавы на основе: железа 2. золото 3. кобальто-хромовый сплав 4. Серебра и палладия	Нержавеющая сталь (Х18Н9Т ЭЯ1Т-95) сплав 900-й пробы сплав 750-й пробы припай сплав КХС серебрянно -палладиский сплав	Коронки, мостовидные протезы, кламмеры, ортопедические аппараты, литые детали Коронки, мостовидные протезы Бюгельные протезы, вкладки, полукоронки, кламмеры Для пайки зубных протезов на основе золота Цельнолитые бюгельные протезы, мостовидные протезы, коронки Вкладки, коронки, мостовидные протезы, для пайки протезов и ортопедических аппаратов из нержавеющей стали
Пластмассы на основе: акрилатов (базисные) силиконов полихлорвинила хлорвинила и бутилакрилата акрилатов (самотвердеющие)	Этакрил, акрил, торакс, акринол, отропласт Синма Эладент Ортосил Боксил Отропласт Эластопласт Карбопласт Неракрил Редонт Промакрил Стадент	Базисы съемных протезов, ортопедические аппараты, г/лицовые протезы Искусственные зубы, фасетки, пластмассовые коронки Мягки прокладки Мягки прокладки Боксерские шины Челюстные протезы Боксерские шины индивидуальные ложки пломбирование зубов перебазировка, ортопедические аппаратуранты временные шины при парадонтозе
Керамические материалы: фарфор ситаллы материалы на основе стекловоколон	Фарфоровые массы Сикор стекловолокно	коронки, МК коронка коронка коронка
Вспомогательные материалы
1. Слепочные	Гипс Альгинатные Силиконовые Тиоколовые Термопластичные	слепки, модели слепка слепка слепка слепка
2. Моделировочные	Воск базисный Воск моделировочный Воск	восковые базисы моделировка зубных протезов временное соединение частиц протеза
3. Формовочные	Силаур Формалит Кристасил, бюгелит, силамин	литье золотых сплавов литье нержавеющей стали литье кобальтово-хромовых сплавов
4. Абразивные	Алмаз, корунд, электрокорунд, карборунд, полировочные пасты (гон, крокус), комза мел	шлифование зубов, металлов, др. материалы
5. Сплавы легкоплавки	Мелот Капифорь, хлорид цинка	изготовление металлических шрампов паяние мягкими припаями
6. Флюсы	Бура, борная кислота	- паяние твердыми припаями
7. Кислоты (в составе отбелов)	Соляная, серная, азотная	составление части отбелов
8. Щелочи	Гидроокись калия	- химическая обработка литья
9. Изолирующие	Изокол, силикадент	- изолирующие покрытия
10. Цементы	Фосфат-цемент, цемент для фиксации протезов, «Впефат»	фиксация протезов
11. Амальгамы	Медная, осребрянная	получение комбинированных моделей
12. Мольдин	Мольдин	- при штамповке коронок
13. Спирт	Этиловый	- обработка поверхностей, обезжиривание составная часть формовочных смесей
14. Бензин	Бензин	- горючая смесь для плавки, паяния, термической обработки металлов.

Требования, предъявляемые

к основным материалам

На зубные протезы в полости рта действует комплекс факторов: физических, химических, биологических в условиях очень агрессивной химической среды, какой является слюна, они подвергаются значительному механическому воздействию при обработке пищи. В свою очередь протез оказывает обратное воздействие на среду полости рта, слизистую оболочку, организм в целом.

Существуют медицинские показания к выбору определенного материала для протеза или аппарата, учитывающие индивидуальные особенности пациента.

(Пример: Гипероцидный гастрит – показано применение драг металлов не подверженных окислению, либо конструкции из МК – материалов)

В связи с этим материалы, применяемые для зубных протезов должны удовлетворять следующим требованиям:

1. биологически безвредны, химически инертных в полости рта;

2. механически прочные, сохранять постоянство формы, объем;

3. обладать хорошими технологическими свойствами (например: при штамповке, литье, паянии, формовке);

4. по цвету – аналогичны замещаемым тканям н не изменять цвет.

1) Биологическая безвредность – обеспечивается качественным составом компонентов, которые должны быть нетоксичны как в свободном, так и в связанном состоянии.

Среда полости рта (слюна, пищевые продукты) – это электролит, активный в химическом отношении. Наличие в полости рта металлических конструкций, пломб может привести к появлению гальванического тока. Концентрация конов Н-водорода обуславливает силу электролита. Слюна, как электролит может быть нейтральна при РН слюны =7,0; при РН слюны = 7,0 - 7,8 - щелочная; при РН слюны = 7,0 – 5,2 – кислая; в норме она, как правило, слабо щелочная.

При кислой реакции слюны не все сплавы совместимы между собой, так как у сплавов различают электрический потенциал, то есть электропроводность в различных условиях. Они могут окисляться.

С повышением кислотности величина электродвижущей силы гальванического элемента возрастает.

Процесс электролиза в слюне идет всегда, появляются поты металлов, особенно эти процессы заметны при разнородных материалах. (явление гальванизма в полости рта).

В результате пронеходящих электрохимических процессов материал подвергается коррозии, что влияет на структуру и прочность материала. Все основные материалы, применяемые в полости рта - для изготовления ортопедических конструкций должны быть устойчивы к коррозии.

2) В полости рта конструкции подвержены силовым (жевательным) воздействиям. При дроблении пищи усилия достигают до 100 кг, действуя многократно. Устойчивость конструкции достигается подбором материалов. Материал должен быть прочен, обладать достаточными эластическими свойствами, исключающими выраженную остаточную деформацию.

Материал протеза испытывает сложный комплекс воздействий (сжатие, растяжение, изгиб, кругление, срез, истирание) на технологических этапах, в зуботехнической лаборатории в полости рта.

В условиях полости рта протезы подвержены истиранию, величина и интенсивность которого зависит главным образом от твердости материала. В стоматологии твердость материала обычно сравнивают с твердостью эмали зуба.

Твердость – это показатель, который определяет устойчивость материала к стираемости, его изкоустойчивость.

Твердость фарфора в два раза выше твердости эмали (эмаль – 300 кгс / мм²; фарфор – 600 кгс /мм²)

Сплавы метала для изготовления конструкций зубных протезов на основе железа, золота (900, 780 пр.), кобальтовохромовый сплав, серебра и палладия, пластмассы – также подвергаются стиранию, так как их твердость меньше твердости эмали.

Если эмаль стерта, обнажен дентин, который по твердости в 3 – 5 раз ниже эмали, то он быстро стирается при контакте с группой основных материалов применяемых для ортопедических конструкций за исключением пластмасс

Твердость КХЕ – 170 кгс/мм²

Сплав золота – 130 – 140 кгс/мм²

Мы (Данилина Т.Ф., Багмутов В.П., 1997 г.) проводили исследования устойчивости и прочности твердых тканей коронки зуба с использованием метода микротвердости.

Прочность – это способность материала сопротивляться действию сил, вызывающих

ту или иную деформацию (Беляев 1965 г.).

Слайды

Исследования проводились на приборе ПМТ-3 конструкции Хрущева М.М., Беркович Е.С. (1974 г.) с вертикальным микроскопом. Материалом для исследования служили образцы твердых тканей зубов, удаленных по медицинским показаниям. Средние цифры вычисляли из расчета 8-10 измерителей. Всего было проведено 2240 измерений с последующей статистической обработкой на ЭВМ (1997 г. совместно с кафедрой сопротивления материалов – зав. профессор Багмутов В.П.)

Учитывая, что показатели микротвердости корректируются с прочностными характеристиками материала (Дроздов М.С. 1965 г.) можно заключить, что прочность твердых тканей также меняется.

Твердость тканей зуба – эмаль, дентин, изменяют свои прочностные характеристики по-разному:

а) при кариозных поражениях микротвердость эмали снижается на 30-40 %, а дентина остается на одном уровне с контактным зубом.

б) депульпирование – зуба уменьшает показатели микротвердости эмали на 23-26 %, а характеристики дентин изменяются несущественно (1-1,5 %) .

Слайды

Полученные результаты дополняют известные данные по характеристикам микротвердости твердых тканей зуба и стали одной из структур, положенных в основу построения расчетной модели напряженно-деформированного состояния и прочности коронковой части зуба. На основе проведенных теоретических исследований – методами сопротивления материалов и элементами теории упругости разработана концепция построения расчетной модели напряженно-деформированного состояния и прочности коронки зуба.

В рамках модели функциональной прочности и автоматизированной программы исследования на ЭВМ может быть проанализировано напряженно-деформированное состояние коронок жевательных зубов при применении современных ортопедических конструкций и реставрационных стоматологических вмешательств, и материалов с учетом их прочностных характеристик.

3) Технологические свойства материалов определяют возможность их использования в зуботехнической лаборатории на этапах изготовления ортопедических конструкций. К таким свойствам относят: ковкость, текучесть, усадку при литье, удобство обработки.

4) Материал должен обладать определенным цветом: важно с позиции эстетики: участки зубных протезов видимые при улыбке. Светопреломленые и отраженные блики к таковым у эмали зуба. Не должны изменять цвет в процессе пользования протезом.

Слайды

Наиболее цветостабилен фарфор, в меньшей степени пластмассы, которые адсорбируют пищевые красители, что зависит от технологического режима ее изготовления.