I. По применению (по J.McLean, 1988)
Стеклоиономерные цементы
Общая характеристика стеклоиономерных цементов
Стеклоиономерные цементы - целый класс современных стоматологических материалов, созданных путем объединения свойств силикатных и полиакриловых систем.
Они постепенно вытесняют цинк-фосфатные и поликарбоксилатные цементы.
Первый коммерческий стеклоиономерный цемент ASPA-IV (алюмосиликатный полиакриловый) был разработан A.D. Wilson и B.E. Kent (1971) и выпущен в начале 70-х годов в США компанией
De Trey. С тех пор предложено много модификаций стеклоиономерных цементов, обладающих различными свойствами. Классические (традиционные) стеклоиономерные цементы состоят из порошка и жидкости.
Примерный состав традиционного стеклоиономерного цемента Компоненты порошка
Жидкость - 47,5 - 50 % водный раствор акриловой и итаконовой кислот или акриловой и малеиновой кислот. 5 % раствор винной кислоты ускоряет выделение ионов из стеклянных частиц, увеличивает процесс твердения, регулирует рН среды.
Порошок:
• смешивается
• сплавляется при t° 1000 - 1300 °С,
• охлаждается
• измельчается Размер частиц:
• у восстанавливающих материалов - 40 - 50 мкм;
• у подкладочных и фиксирующих - 20 - 25 мкм. Замешивание производится строго по инструкции.
При смешивании порошка и жидкости полиакриловая и винная кислоты в присутствии воды взаимодействуют со стеклом по типу кислотно-щелочной реакции.
Между стеклоиономерным цементом и тканями зуба образуется ионообменный слой. Цепочки полиакриловой кислоты проникают в поверхность эмали и дентина, вытесняя в цемент фосфат-ионы (РО3-). Для поддержания электролитического баланса каждый фосфат-ион соединяется с ионом кальция, образуя обогащенный ионами слой. Этот обогащенный ионами слой затвердевает, обеспечивая прочное соединение материала с тканями зуба. Это подтверждается исследованиями распилов в сканирующем электронном микроскопе (рис. 10.18).
Окончательная структура отвердевшего цемента представляет собой стеклянные частицы, окруженные силикогелем и расположенные в матриксе из поперечно связанных молекул поликислот (рис. 10.19).
Классификация стеклоиономерных цементов
I. По применению.
II. По форме выпуска.
III. По химическому составу.
I. По применению (по J.McLean, 1988)
1. Стеклоиономерные цементы для фиксации.
2.Восстановительные стеклоиономерные цементы для постоянных пломб:
а) эстетические;
б) упроченные.
3. Быстротвердеющие стеклоиономерные цементы:
а) для прокладок;
б) фиссурные герметики;
в) для пломбирования корневых каналов (разработаны в последние годы).
II.По форме выпуска
1. Порошок-жидкость.
2. Порошок (Аква-цементы).
В таких цементах все компоненты находятся в порошке, замешиваются на дистиллированной воде.
Данная группа стеклоиономерных цементов получила название Аква-цементы.
Преимуществами Аква-цементов являются:
• облегчение смешивания;
• удобство транспортировки и хранения;
• увеличение срока годности.
Недостаток - высокая начальная кислотность, что может приводить к более высокой постоперационной чувствительности по сравнению с другими стеклоиономерными цементами.
3. Капсулы.
Порошок и жидкость расфасованы в капсулы в необходимом соотношении, при смешивании получается цемент с оптимальными свойствами.
4. Паста.
Производится в тубах или шприцах.
Удобны в работе, отвердевают с помощью галогеновой лампы. Данную форму выпуска имеют: TimeLine (Caulk/Dentsply), Septocal LC (Septodont), Ionoseal (Voco), Jen-Line LCS (Jendental//Dentsply). III. По химическому составу
В зависимости от химического состава и механизмов отвердения стеклоиономерные цементы принято подразделять на традиционные (классические) и гибридные.
1. Традиционные (классические) стеклоиономерные цементы. Представляют собой систему порошок-жидкость и твердеют по
типу кислотно-щелочной реакции.
2. Гибридные стеклоиономерные цементы (стеклоиономерные цементы, модифицированные полимером).
В состав данной группы цементов включена полимерная смола, и они имеют двойной (химический и световой) или тройной механизм отвердения.
Гибридные стеклоиономерные цементы имеют ряд преимуществ по сравнению с традиционными цементами:
• удобство в работе;
• быстрое отвердение;
• устойчивость к влаге и пересушиванию;
• возможность немедленной обработки;
• более высокая механическая прочность;
• более прочная связь с тканями зуба. Основные свойства стеклоиономерных цементов
1. Хорошая химическая адгезия с тканями зуба, которая может
осуществляться двумя механизмами: а) образование хелатных соединений между карбоксилатными
группами макромолекулы поликарбоновой кислоты и кальцием
гидроксиапатита эмали и дентина.
б) образование связей водородного типа между карбоксилатными группами макромолекулы поликарбоновой кислоты и коллагеном дентина.
2. Хорошая химическая адгезия к различным пломбировочным материалам.
3. Высокая биологическая совместимость с тканями зуба, нетоксичность.
Молекула полиакриловой кислоты имеет большие размеры, поэтому почти не проникает глубоко в дентин и не раздражает пульпу зуба.
Лишь свежезамешанный цемент обладает незначительной цитотоксичностью вследствие низкого значения рН, но этот эффект исчезает по мере отвердевания материала.
4. Противокариозное действие вследствие продолжительного (до 3 лет) диффузного выщелачивания из цемента фтора.
Фтор оказывает кариесстатический эффект посредством нескольких вероятных механизмов:
а) участвует в образовании фторида кальция на поверхности эмали зуба, который, диссоциируя, является донором ионов фтора для замещения гидроксильных групп гидроксиапатита;
б) замещает гидроксильные группы гидроксиапатита, что приводит к образованию фторапатита, более устойчивого к воздействию кислот;
в) катализирует включение минеральных компонентов в эмаль зуба, чем стимулирует минерализацию;
г) изменяет электрический потенциал поверхности эмали, что препятствует адгезии микробов на ее поверхности;
д) блокирует выработку микроорганизмами полисахаридов, отвечающих за их прикрепление к поверхности зуба;
е) блокирует выработку микроорганизмами молочной кислоты.
5. Высокая прочность на сжатие.
По прочности на сжатие стеклоиономерные цементы уступают лишь композиционным пломбировочным материалам, компомерам и тканям зуба (эмали и дентину).
6. Коэффициент теплового расширения близок к таковому эмали и дентина, поэтому не происходит нарушения краевого прилегания пломбы при изменениях температуры в полости рта.
7. Низкая теплопроводность.
Из всех стоматологических пломбировочных материалов стеклоиономерные цементы обладают самой низкой теплопроводностью, это свойство стеклоиономерных цементов помогает максимально уменьшить вредные термические влияния на пульпу зуба (≈ 0,198 мм2/с).
8. Устойчивость к воздействию кислоты.
9. Низкий модуль упругости.
Это свойство стеклоиономерных цементов позволяет использовать их в качестве прокладок или базы под реставрацию композитными материалами. Стеклоиономерные цементы компенсируют формирующееся при усадке композитов внутреннее напряжение материала и препятствуют деформации пломбы.
10. Низкая полимеризационная усадка.
11. Удовлетворительные эстетические характеристики.
12. Устойчивость цвета.
13. Незначительное выделение тепла в процессе твердения.
14. Рентгеноконтрастность.
15. Совместимость с другими стоматологическими материалами (композиционными пломбировочными материалами, амальгамами, компомерами). Данная характеристика позволяет использовать стеклоиономерные цементы в «сэндвич»-технике.
16. Простота применения по сравнению с амальгамами и композиционными пломбировочными материалами.
17. Относительная дешевизна.
Стеклоиономерные цементы примерно в 4 раза дешевле композиционных пломбировочных материалов. Недостатки
• чувствительность к влаге в процессе твердения;
• медленное затвердевание (химически отвердевающие стеклоиономерные цементы);
• пересушивание поверхности твердеющего цемента ведет к ухудшению его свойств (повышенная чувствительность зуба после пломбирования);
• рентгенопрозрачность (у некоторых стеклоиономерных цементов);
• цвет пломбы устанавливается через 24 ч;
• обработка пломбы может осуществляться лишь в следующее посещение через 24 ч (у традиционных стеклоиономерных цементов);
• недостаточная эстетичность (упроченных стеклоиономерных цементов);
• хрупкость, что ограничивает применение стеклоиономеров в полостях с большой окклюзионной нагрузкой;
• низкая прозрачность;
• трудность устранения оптической границы между пломбой и тканями зуба;
• трудность полировки;
• хрупкость;
• гидрофильность (нельзя пересушивать, обрабатывать спиртом). Пересушивание вызывает быстрое движение жидкости в дентинном канальце аспирацию одонтобластов в дентин
растягивание нервного волокна -к его раздражение возникновение гиперчувствительности (рис.
10.22).
Основные правила работы со стеклоиономерными цементами 1. Препарирование кариозной полости отличается от классической схемы по Блэку:
• нет необходимости профилактически иссекать здоровые ткани;
• не нужно создавать ретенционные пункты, насечки;
• не нужно создавать скос эмали, только финировать;
• клиновидные дефекты и эрозии не препарируют, очищают от налета абразивной пастой;
• в глубоких полостях применяют наложение лечебной пасты на основе гидроксида кальция.
2.При выборе оттенка материала учитывать потемнение пломбы при отвердении.
3. Кондиционирование:
• 10 - 25 % раствором полиакриловой кислоты;
• 10 - 15 с для удаления смазанного слоя и активации ионов кальция и фосфатов.
4. Щадящее высушивание, не пересушивать (СИЦ-гидрофильный материал).
5. Замешивание:
• на гладкой стеклянной поверхности или на специальной бумаге 30 -60 с;
• пластмассовым шпателем (СИЦ приклеивается к металлу);
• в жидкость вносится порошок двумя порциями;
• каждая порция замешивается в течение 20 с.
б.Внесение материала предпочтительно пластмассовыми инструментами.
• Рабочее время - в среднем 2 мин. 7.Время затвердения:
• фиксирующих цементов - 4 - 7 мин,
• прокладочных цементов - 4 - 5 мин,
• восстановительных цементов - 3 - 4 мин.
8.Изоляция пломбы от ротовой жидкости проводится специальным лаком.
9. Окончательная обработка пломбы производится через 24 ч. Показания к применению
• пломбирование полостей III и V классов;
• кариозные полости II класса при тоннельном пломбировании;
• кариес I класса с небольшим размером кариозной полости;
• кариес корня;
• создание основы реставрации (сэндвич-техника);
• эрозии и клиновидные дефекты постоянных зубов;
• пломбирование полостей всех классов временных зубов;
• герметизация (запечатывание) фиссур;
• в качестве изолирующей прокладки;
• в качестве временной пломбы на продолжительный срок (от 6 - 12 мес до 2 лет) при отсроченном эндодонтическом лечении;
• пломбирование корневых каналов с гуттаперчевыми штифтами;
• фиксация штифта в корневом канале;
• фиксация ортопедических конструкций (вкладок, коронок);
• фиксация ортодонтических конструкций;
• лечение кариеса зубов с применением атравматического метода (ART-методика).
К прокладочным материалам относятся: GС Lining Cement, GC Fuji Lining LS, GC Fuji Lining LS Paste Pak и др. (рис. 10.24).
Этой компанией созданы стеклоиономерные цементы для эстетических реставраций двойного отверждения, в материал введены метакрилаты и фотоактиваторы (рис. 10.25).
Создан стеклоиономерный материал с введением в него серебряного сплава для пломбирования жевательных зубов и восстановления культи зуба (рис.
10.26).
Более 30 лет большая работа ведется компанией 3М ESPE по разработке стеклоиономерных материалов.
Твердение этого материала происходит за счет реакции, свойственной стеклоиономерам, химической и фотополимеризации. Этот материал применяется для пломбирования полостей:
- I, II, III и V классов;
- лечение пациентов с низким гигиеническим индексом;
- лечение при некариозных поражениях;
- пломбирование молочных зубов.
Цементы
Термин «цементы» - caementum (лат.) - обозначает строительный материал щебень, битый камень.
История стоматологических цементов начинается с создания в 1832 г. Ostermann первого фосфатного цемента, порошок которого содержал оксид кальция, а жидкость - фосфорную кислоту.
Впоследствии для увеличения прочности цемента к нему добавляли стеклянный порошок или кремниевую кислоту.
Классификация цементов
1. Минеральные цементы на основе фосфорной кислоты:
- цинк-фосфатные цементы;
- силикатные;
- силикофосфатные.
2. Полимерньие цементы на основе органической кислоты_(полиакриловой):
- поликарбоксилатные (ПКЦ);
- стеклоиономерные (СИЦ).
Рис. 10.6.Схема состава цементов
Поликарбоксилатный цемент Состав: порошок, жидкость.
Порошок- тонкое измельчение клинкера, полученное в результате спекания оксидов металлов:
ZnO - 90 %;
MgO - 10 %.
В некоторых материалах может содержаться: от 10 до 40 % Al2O (алюминия оксид) и небольшое количество SnF (фторида олова). Жидкость- водный 40 - 50 % раствор полиакриловой кислоты. Свойства
Положительные:
1. Химическая связь с тканями зуба; образование связи карбоксилатных групп с кальцием и хелатных (клещевых) соединений с металлами.
2. рН, близкий к нейтральному (6,5 - 7,0).
3. Низкая токсичность для пульпы.
4. Хорошие адгезивные свойства.
5. Высокая биологическая совместимость с тканями зуба.
Отрицательные:
1. Неустойчивость к ротовой жидкости.
2. Низкая прочность.
3. Неудовлетворительные эстетические качества.
Техника замешивания по инструкции
• порошок и 2 - 3 капли жидкости смешивают 30 с на гладкой поверхности стекла металлическим шпателем.
• имеются специальный мерник и капельница. Правильно замешанный цемент должен иметь:
• блестящую поверхность,
• быть густым и вязким.
Вносят в полость одной порцией. Рабочее время около 3 минут, после чего материал начинает тянуться нитями, переходя в резиноподобное состояние, и не пригоден к пломбированию.
При взаимодействии оксида цинка с полиакриловой кислотой образуется сетчатая поперечно сшитая структура цинка полиакрилата. Затвердевший полиакрилатный цемент состоит из частичек оксида цинка и аморфной гелеподобной матрицы.
Достоинством этого материала является способность химически связываться с эмалью и дентином. Кроме того, образуются комплексные хелатные связи с протеинами твердых тканей зуба.
Показания к применению:
• в качестве изолирующей прокладки;
• фиксация вкладок, искусственных коронок, мостовидных протезов (до 3 единиц), ортодонтических конструкций.
Названия выпускаемых препаратов:
• Поликарбоксилатный цемент;
• Белокор (ВладМива);
• Aqualox (Voco) - замешивается на воде;
• Рогу-F Plus (De Trey/Dentsply) - замешивается на воде;
• Carboxylate Cement (Heraus Kulzer);
• Durelon (Еsре);
• Adhesor Carbohine (Spofa Dental, Чехия).