Классификация современных адгезивных систем

Практическое занятие №5

на тему: «Адгезивы в восстановительной стоматологии. Адгезивные системы. Состав. Свойства. Классификация современных адгезивных систем». Лабораторная работа №3 «Технологические свойства адгезивов».

 

План изучения темы:

Вопросы для контроля исходного уровня знаний:

1. Явление адгезии и его значение в восстановительной стоматологии.

2. Типы адгезионной связи.

3. Способы создания соединений со структурами зубных тканей.

 

Содержание занятия:

Одной из наиболее актуальных проблем современной стоматологии является создание прочного соединения материала, используемого для восстановления, с тканями зуба для снижения краевой проницаемости на границе зуб-пломба.

Адгезия (прилипание) — молекулярная связь между поверхностями слоев двух соприкасающихся разнородных твердых или жидких тел. Адгезия является причиной склеивания двух разных веществ за счет действия физических или химических межмолекулярных сил.

Когезия (сцепление) — взаимное притяжение между молекулами, атомами, ионами в объеме данного тела. Когезией называют сцепление однородных молекул, атомов или ионов. Если соприкасающиеся тела однородны, то адгезия переходит в когезию.

Адгезионное соединение — неразъемное, но при приложении определенных усилий его можно разрушить.

Адгезия — сцепление пломбировочного материала с тканями зуба и между собой.

В адгезивной терминологии адгезия, или бондинг (от англ. bond — связывать), обозначает присоединение одной субстанции к другой. Термины «адгезия» и «адгезив», или в дентальной терминологии «связующий агент» или «адгезивная система», можно определить как материалы, которые при наложении на поверхность или какое-то вещество (субстанцию) могут соединяться вместе, сопротивляясь разъединению и передавая нагрузку через поверхность связывания.

Сила присоединения (адгезии), или сила связывания, измеряется силой, которую способен выдержать адгезив без разрушения. Период, в течение которого адгезив остается эффективным, определяют как прочность адгезии.

Адгезию относят к силам, существующим между атомами или молекулами на поверхности соприкосновения, которая удерживает две фазы вместе (Рackham D., 1992).

Все адгезионные соединения, возникающие на границе зуб—пломба, по типу адгезионной связи можно разделить на химические и механические (макро- и микромеханические).

Химическая адгезия подразумевает создание химического соединения. Примером материала, образующего химическую адгезию с тканями зуба, являются стеклополиалкенатные цементы, в которых за счет образования между карбоксильными группами макромолекул полиакриловой кислоты и кальцием гидроксилапатита дентина и эмали комплексных (хелатных) соединений образуется химическая связь. Ионы фосфата вытесняются из апатитов карбоксильными группами, которые связывают ионы кальция. Эти соединения образуются в результате взаимной диффузии. Таким образом, поли-акрилатные ионы реагируют со структурой апатита, перемещая кальциевые и фосфатные ионы и создавая промежуточный слой полиакрилатных, фосфатных, кальциевых ионов или связываясь непосредственно с кальцием апатита.

Химическая связь обеспечивает отсутствие проницаемости на границе зуб—пломба.

Для создания механической адгезии необходима определенная подготовка поверхности (создание ретенционных пунктов, микрошероховатости), что достигается использованием определенных технологий.

Появившаяся более 40 лет назад техника травления эмали кислотой лежит в основе современных адгезивных методик реставрации зубов.

При протравливании эмали кислотой с ее поверхности удаляется слой толщиной около 10 мкм и образуются микропоры глубиной 5—50 мкм.

Описаны три типа изменений при кислотном протравливании эмали:

Ø Преобладающее растворение центральных частей эмалевых призм

Ø Преобладающее растворение периферических частей эмалевых призм

Ø Полное растворение эмалевых призм

Эффект кислотного протравливания эмали зависит от нескольких факторов:

- вида применяемой кислоты;

- концентрации кислоты;

- времени протравливания;

- формы применения кислоты (гель, полугель или жидкий раствор);

- времени смывания водой;

- способов, которыми активируется протравливание (втирание, перемешивание и/или повторное нанесение кислоты);

- инструментальной обработки поверхности эмали перед протравливанием (препарирование борами, обработка хэндибластером и др.);

- химического состава и состояния эмали;

- эмали молочных или постоянных зубов;

- имеет ли поверхность эмали выраженную призменную струтуру или же она «беспризменная»;

- состояния эмали: интенсивно минерализована (например, при флюорозе), деминерализована или окрашена.

Важным моментом в процессе кислотного травления является концентрация кислоты и время ее воздействия на эмаль:

Ø ортофосфорная кислота — 35—37%,

Ø до 15—20 с.

Экспозиция в течение 60 с приводит к разрушению эмалевых призм. Но в зубах, интенсивно минерализованных, например, при флюорозе, рекомендуется протравливание в течение 60—90 с. Такое же время протравливания рекомендуется и для молочных зубов в связи с большим содержанием в их эмали органических веществ.

Присоединение адгезива к эмали осуществляется посредством микромеханического соединения композита (непосредственно или с помощью адгезивной системы) к отпрепарированной ее поверхности. Его можно усилить посредством кислотного протравливания эмали, образованием скоса эмали для создания большей площади соединения композита и твердых тканей зубов. Сила этого соединения увеличивается при его формировании по поперечному сечению эмали: если эмаль рассечена вдоль по ходу эмалевых призм, то микромеханическая прочность соединения минимальна. Это объясняется тем, что при поперечном рассечении призм при препарировании и последующем протравливании ортофосфорной кислотой в эмали образуются довольно значительные поры за счет более значительного растворения кислотой межпризменных пространств. При продольном рассечении призм могут быть обнажены только внутренние Участки призм, а межпризменные промежутки на срезе занимают незначительную площадь. При протравливании кислотой такая поверхность растворяется более или менее равномерно, поэтому на ней образуются узуры незначительной глубины, в которых фиксация композитного материала затруднена.

Протравливание дентина кислотой (кондиционирование) довольно длительное время не практиковалось в связи с существовавшим мнением, что эта процедура может вызвать воспаление пульпы. Однако позже было показа­но, что пульпиты, возникающие после реставрации, связаны не с повреждающим действием кислоты, а с явлениями микроподтекания и разгерметизации пломб. Кислотное травление дентина не оказывает на него раздражающего действия еще и потому, что при кариесе или при некариозных поражениях уменьшается (суживается) просвет дентинных канальцев. Внутри них образуются скопления кристаллов неорганических веществ (апатитов), которые закупоривают их, образуя так называемый склерозированный дентин. Он более устойчив к действию кислоты из-за высокого содержания в нем неорганических веществ.

При препарировании дентина на его поверхности образуется так называемый смазанный слой, образованный неорганическими частицами дентина, обрывками коллагеновых волокон основного вещества дентина. Эти остатки в виде пробок закупоривают открытые дентинные трубочки (канальцы), снижая проницаемость дентина. Предполагают, что режущий вращающийся инструмент производит местно значительное количество тепла и вследствие его прижигающего действия смазанный слой становится прикрепленным к подлежащей поверхности дентина таким образом, что его нельзя удалить смыванием или механическим путем.

Первые эмалевые адгезивные агенты представляли собой ненаполненную жидкую смолу композита (собственно его органическую фазу). Эти мономеры с низкой вязкостью смачивают протравленную кислотой поверхность эмали и внедряются в микропространства поверхности эмали вследствие сил капиллярного сокращения. Эмалевые адгезивные агенты в основном базируются на Вis-GМА, смоле, разработанной R.L. Bowen в 1962 г., или уретандиметакрилате (UDMA). Эти оба мономера вязкие и гидрофобные. Поэтому их часто растворяют в других мономерах с более высокой гидрофильноcтью и низкой вязкостью, таких как триэтиленгликольдиметакрилат (ТЕGDМА) и гидроксиэтилметакрилат (НЕМА). Связь между эмалью и композитом устанавливается посредством полимеризации мономеров внутри микропор эмали и сополимеризации остающихся углерод-углерод двойных связей с органической фазой матрикса композита, что образует прочное химическое соединение. Дополнительно к этому нельзя исключить химическое взаимодействие между специфичными мономерами и протравленной поверхностью эмали.

 

I. По способу отверждения.

1. Химического.

2. Светового.

3. Комбинированного.

Трехэтапные адгезивы.

Преимущества:

- отдельное нанесение кондиционера, праймера и адгезива;

- менее чувствительны к технике проведения;

- доказанная эффективность адгезии к эмали и дентину in vitro и in vivo;

- более эффективные и постоянные результаты;

- возможность применения наполненных адгезивов.

Недостатки:

- риск перетравить дентин (высококонцентрированными фосфорными кислотами протравок);

- процедура нанесения адгезива требует достаточно много времени;

- требуется смывание водой после нанесения кондиционера;

- чувствительны к очень увлажненной или пересушенной поверхности дентина.

Двухэтапные адгезивы.

Преимущества:

- имеют все основные свойства трехэтапных систем;

- процедура нанесения адгезивной системы меньше на один этап;

- возможность упаковки на одну дозу (унидоза);

- постоянный и стабильный состав;

- гигиеническая аппликация (в унидозах, что предотвращает перекрестное инфицирование);

- возможность применения наполненных адгезивов.

Недостатки:

- процедура аппликации существенно не ускорена (многоэтапная);

- чувствительность к технике проведения (много слоев);

- риск очень тонкого адгезивного слоя (нет стекловидной пленки, нет компонентов, поглощающих напряжение);

- эффекты, характерные для тотального травления (риск перетравить дентин, требуется смывание водой кондиционера, чувствительность к влажному дентину);

- недостаточно длительно прослежены отдельные клинические результаты.

Тестовый контроль знаний

1. Травление эмали применяют с целью

а) обезжиривания твердых тканей

б) образования микрощелей между кристаллами гидроксиапатита

2. В состав протравливающего геля входит

а) 15% р-р ортофосфорной кислоты

б) 37% р-р или гель ортофосфорной кислоты

в) 55% р-р лимонной кислоты

3. Прилипание пломбировочного материала к твердым тканям зуба называют

а) адгезией

б) когезией

в) бондинг

4. Химическая связь полимера и минеральных структур зубных тканей обусловлена

а) связыванием ионов кальция адгезива и дентина (эмали)

б) связыванием полимера и коллагена дентина за счет сульфгидрильных связей

5. Микроретенция пломбировочного материала – это

а) фиксация пломбы за счет конвергенции стенок кариозной полости

б) фиксация пломбировочного материала в ретенционных пунктах

в) проникновение адгезива и пломбировочного материала в микропространства протравленной эмали

г) фиксация пломбы за счет анкеров, пинов, постов

6. Праймер – это вещество

а) с высокой смачивающей способностью, облегчающее проникновение в поры и углубления дентина и эмали пломбировочного материала

б) обеспечивающее сцепление композита и дентина (базовой прокладки)

в) растворяющее минеральные структуры эмали

7. Бонд – это вещество

а) с высокой смачивающей способностью, облегчающее проникновение в поры и углубления дентина и эмали пломбировочного материала

б) обеспечивающее сцепление композита и дентина (базовой прокладки)

в) растворяющее минеральные структуры эмали

8. Дентинный адгезив имеет в своем составе соединения

а) гидрофильные

б) гидрофобные

9. Для повышения кариесрезистентности эмали адгезивные системы IV и V поколения содержат

а) фтористые соединения

б) кальцевые соединения

в) фосфатные соединения

10. Адгезивные системы V поколения обеспечивают надежное сцепление

а) эмали и композита

б) дентина и композита

в) дентина и компомера

г) стеклоиономера и композита

д) все перечисленное

11. Действие дентинного адгезива на дентин

а) смачивает и дезинфицирует

б) заполняет дентинные канальцы

в) усиливает ток зубного ликвора

12. Действия дентинного адгезива на дентин

а) усиливает ток зубного ликвора

б) заполняет дентинные канальцы

в) освобождает устья дентинных канальцев

13. Действия дентинного адгезива на дентин

а) усиливает ток зубного ликвора

б) заполняет дентинные канальцы

в) прекращает ток зубного ликвора

14. Поверхность дентина обрабатывают дентинным адгезивом с целью

а) обезболивания пульпы

б) увеличения механической прочности истонченного дентина

в) улучшение свойств композита

15. Поверхность дентина обрабатывают дентинным адгезивом с целью

а) обезболивания пульпы

б) насыщения дентина кальцием

в) уменьшения чувствительности дентина к раздражителям

16. Поверхность дентина обрабатывают дентинным адгезивом с целью

а) улучшения связывания дентина и композита

б) насыщения дентина кальцием

в) обезболивания пульпы

17. Поверхность дентина обрабатывают дентинным адгезивом с целью

а) увеличения кариесрезистентности твердых тканей за счет выделения фтора дентинным адгезивом

б) насыщения дентина кальцием

в) обезболивания пульпы

18. Дентин в наложении лечебной и изолирующей прокладки после нанесения дентинного адгезива IV или V поколения

а) не нуждается

б) нуждается

19. Максимальное время протравливания эмали 30-40% ортофосфорной кислотой составляет:

а) 30 сек.

б) 60сек.

в) 15сек.

20. Максимальное время протравливания дентина 30-40% ортофосфорной кислотой составляет:

а) 30 сек.

б) 60сек.

в) 15сек.

 

21. Сохранение влажной поверхности дентина особенно необходимо при аппликации дентинных адгезивов

а) на основе слабых кислот

б) на основе алкоголя

в) на водной основе

г) на основе ацетона

 

22. Концепция тотального бондинга заключается в

а) отказе от применения прокладок и проведения техники тотального протравливания.

б) применения прокладок из стеклоиономерного цемента и проведения техники тотального протравливания.

23. Смазанный слой – это

а) слишком толстый слой бонда

б) слой ингибированный кислородом

в) механически деструктурированный поверхностный слой дентина

 

24. Отличительной особенностью большинства адгезивных систем V поколения является:

а) объединение праймера и бонда в одном флаконе

б) отказ от применения праймера

в) уменьшение времени протравливания

 

 

Эталоны правильных ответов.

№	Ответ	№	Ответ	№	Ответ	№	Ответ
	б		б		в		б
	б		а		б		в
	а		а		в		г
	б		д		а		а
	в		а		а		в
	а		в		а		а

 

 

Используемые образовательные технологии,

Методы и средства обучения

ПЗ**	практическое занятие	МЭ*	мозговая эстафета
ЛР**	лабораторная работа	ТР*	тренинги
К	написание конспектов
СИ	самостоятельное изучение тем, отраженных в программе, но рассмотренных в аудиторных занятиях	УИРС**	учебно-исследовательская работа студента (составление информационного обзора литературы по предложенной тематике, подготовка реферата, подготовка эссе, доклада, написание курсовой работы, подготовка учебных схем, таблиц)
Примечания: Без звездочек – традиционные образовательные технологии *Обозначены интерактивные образовательные технологии **Обозначены деятельностно ориентированные образовательные технологии

Практическое занятие №5

на тему: «Адгезивы в восстановительной стоматологии. Адгезивные системы. Состав. Свойства. Классификация современных адгезивных систем». Лабораторная работа №3 «Технологические свойства адгезивов».

 

План изучения темы:

Вопросы для контроля исходного уровня знаний:

1. Явление адгезии и его значение в восстановительной стоматологии.

2. Типы адгезионной связи.

3. Способы создания соединений со структурами зубных тканей.

 

Содержание занятия:

Одной из наиболее актуальных проблем современной стоматологии является создание прочного соединения материала, используемого для восстановления, с тканями зуба для снижения краевой проницаемости на границе зуб-пломба.

Адгезия (прилипание) — молекулярная связь между поверхностями слоев двух соприкасающихся разнородных твердых или жидких тел. Адгезия является причиной склеивания двух разных веществ за счет действия физических или химических межмолекулярных сил.

Когезия (сцепление) — взаимное притяжение между молекулами, атомами, ионами в объеме данного тела. Когезией называют сцепление однородных молекул, атомов или ионов. Если соприкасающиеся тела однородны, то адгезия переходит в когезию.

Адгезионное соединение — неразъемное, но при приложении определенных усилий его можно разрушить.

Адгезия — сцепление пломбировочного материала с тканями зуба и между собой.

В адгезивной терминологии адгезия, или бондинг (от англ. bond — связывать), обозначает присоединение одной субстанции к другой. Термины «адгезия» и «адгезив», или в дентальной терминологии «связующий агент» или «адгезивная система», можно определить как материалы, которые при наложении на поверхность или какое-то вещество (субстанцию) могут соединяться вместе, сопротивляясь разъединению и передавая нагрузку через поверхность связывания.

Сила присоединения (адгезии), или сила связывания, измеряется силой, которую способен выдержать адгезив без разрушения. Период, в течение которого адгезив остается эффективным, определяют как прочность адгезии.

Адгезию относят к силам, существующим между атомами или молекулами на поверхности соприкосновения, которая удерживает две фазы вместе (Рackham D., 1992).

Все адгезионные соединения, возникающие на границе зуб—пломба, по типу адгезионной связи можно разделить на химические и механические (макро- и микромеханические).

Химическая адгезия подразумевает создание химического соединения. Примером материала, образующего химическую адгезию с тканями зуба, являются стеклополиалкенатные цементы, в которых за счет образования между карбоксильными группами макромолекул полиакриловой кислоты и кальцием гидроксилапатита дентина и эмали комплексных (хелатных) соединений образуется химическая связь. Ионы фосфата вытесняются из апатитов карбоксильными группами, которые связывают ионы кальция. Эти соединения образуются в результате взаимной диффузии. Таким образом, поли-акрилатные ионы реагируют со структурой апатита, перемещая кальциевые и фосфатные ионы и создавая промежуточный слой полиакрилатных, фосфатных, кальциевых ионов или связываясь непосредственно с кальцием апатита.

Химическая связь обеспечивает отсутствие проницаемости на границе зуб—пломба.

Для создания механической адгезии необходима определенная подготовка поверхности (создание ретенционных пунктов, микрошероховатости), что достигается использованием определенных технологий.

Появившаяся более 40 лет назад техника травления эмали кислотой лежит в основе современных адгезивных методик реставрации зубов.

При протравливании эмали кислотой с ее поверхности удаляется слой толщиной около 10 мкм и образуются микропоры глубиной 5—50 мкм.

Описаны три типа изменений при кислотном протравливании эмали:

Ø Преобладающее растворение центральных частей эмалевых призм

Ø Преобладающее растворение периферических частей эмалевых призм

Ø Полное растворение эмалевых призм

Эффект кислотного протравливания эмали зависит от нескольких факторов:

- вида применяемой кислоты;

- концентрации кислоты;

- времени протравливания;

- формы применения кислоты (гель, полугель или жидкий раствор);

- времени смывания водой;

- способов, которыми активируется протравливание (втирание, перемешивание и/или повторное нанесение кислоты);

- инструментальной обработки поверхности эмали перед протравливанием (препарирование борами, обработка хэндибластером и др.);

- химического состава и состояния эмали;

- эмали молочных или постоянных зубов;

- имеет ли поверхность эмали выраженную призменную струтуру или же она «беспризменная»;

- состояния эмали: интенсивно минерализована (например, при флюорозе), деминерализована или окрашена.

Важным моментом в процессе кислотного травления является концентрация кислоты и время ее воздействия на эмаль:

Ø ортофосфорная кислота — 35—37%,

Ø до 15—20 с.

Экспозиция в течение 60 с приводит к разрушению эмалевых призм. Но в зубах, интенсивно минерализованных, например, при флюорозе, рекомендуется протравливание в течение 60—90 с. Такое же время протравливания рекомендуется и для молочных зубов в связи с большим содержанием в их эмали органических веществ.

Присоединение адгезива к эмали осуществляется посредством микромеханического соединения композита (непосредственно или с помощью адгезивной системы) к отпрепарированной ее поверхности. Его можно усилить посредством кислотного протравливания эмали, образованием скоса эмали для создания большей площади соединения композита и твердых тканей зубов. Сила этого соединения увеличивается при его формировании по поперечному сечению эмали: если эмаль рассечена вдоль по ходу эмалевых призм, то микромеханическая прочность соединения минимальна. Это объясняется тем, что при поперечном рассечении призм при препарировании и последующем протравливании ортофосфорной кислотой в эмали образуются довольно значительные поры за счет более значительного растворения кислотой межпризменных пространств. При продольном рассечении призм могут быть обнажены только внутренние Участки призм, а межпризменные промежутки на срезе занимают незначительную площадь. При протравливании кислотой такая поверхность растворяется более или менее равномерно, поэтому на ней образуются узуры незначительной глубины, в которых фиксация композитного материала затруднена.

Протравливание дентина кислотой (кондиционирование) довольно длительное время не практиковалось в связи с существовавшим мнением, что эта процедура может вызвать воспаление пульпы. Однако позже было показа­но, что пульпиты, возникающие после реставрации, связаны не с повреждающим действием кислоты, а с явлениями микроподтекания и разгерметизации пломб. Кислотное травление дентина не оказывает на него раздражающего действия еще и потому, что при кариесе или при некариозных поражениях уменьшается (суживается) просвет дентинных канальцев. Внутри них образуются скопления кристаллов неорганических веществ (апатитов), которые закупоривают их, образуя так называемый склерозированный дентин. Он более устойчив к действию кислоты из-за высокого содержания в нем неорганических веществ.

При препарировании дентина на его поверхности образуется так называемый смазанный слой, образованный неорганическими частицами дентина, обрывками коллагеновых волокон основного вещества дентина. Эти остатки в виде пробок закупоривают открытые дентинные трубочки (канальцы), снижая проницаемость дентина. Предполагают, что режущий вращающийся инструмент производит местно значительное количество тепла и вследствие его прижигающего действия смазанный слой становится прикрепленным к подлежащей поверхности дентина таким образом, что его нельзя удалить смыванием или механическим путем.

Первые эмалевые адгезивные агенты представляли собой ненаполненную жидкую смолу композита (собственно его органическую фазу). Эти мономеры с низкой вязкостью смачивают протравленную кислотой поверхность эмали и внедряются в микропространства поверхности эмали вследствие сил капиллярного сокращения. Эмалевые адгезивные агенты в основном базируются на Вis-GМА, смоле, разработанной R.L. Bowen в 1962 г., или уретандиметакрилате (UDMA). Эти оба мономера вязкие и гидрофобные. Поэтому их часто растворяют в других мономерах с более высокой гидрофильноcтью и низкой вязкостью, таких как триэтиленгликольдиметакрилат (ТЕGDМА) и гидроксиэтилметакрилат (НЕМА). Связь между эмалью и композитом устанавливается посредством полимеризации мономеров внутри микропор эмали и сополимеризации остающихся углерод-углерод двойных связей с органической фазой матрикса композита, что образует прочное химическое соединение. Дополнительно к этому нельзя исключить химическое взаимодействие между специфичными мономерами и протравленной поверхностью эмали.

 

Классификация современных адгезивных систем

Адгезивная система — комплект жидкостей, способствующих присоединению композитных материалов непосредственно к тканям зуба без наложения изолирующих прокладок. Обычно это праймер (осуществляет связь с дентином) и адгезив или однокомпонентная система.

Адгезив (бонд) — сложное химическое соединение, обеспечивающее образование связи между тканями зуба и пломбировочным материалом. Существуют адгезивы для композитных материалов, амальгамы и универсальные адгезивы.

Праймер — сложное химическое соединение, компонент адгезивной системы. Обеспечивает подготовку гидрофильного дентина к соединению с гидрофобным композитом. Проникая в пространства между коллагеновыми волокнами, способствует созданию гибридной зоны.

Гибридная зона — пространство, образующееся после проникновения компонентов адгезивной системы и композита в протравленные ткани зуба: «уже не зуб, но еще не пломба». Процесс формирования гибридной зоны называют гибридизацией.