Основные свойства стоматологических материалов

Занятие № 1

Тема:	Стоматологическое материаловедение – прикладная наука о мате-риалах для стоматологии. «Идеальный» стоматологический мате-риал. Классификация стоматологических материалов и принципы ее построения. Основные свойства материалов и их значение для восстановительной стоматологии. Понятие теоретической прочности и концентрации напряжений.
Цель:	- изучить задачи предмета стоматологического материаловедения. - сформировать представление о понятии «идеальный» стоматоло-гический материал. - рассмотреть классификации стоматологических материалов по химической природе и по назначению; - уметь охарактеризовать физические, химические, механические, тех-нологические, биохимические свойства материалов и методы их оценки.
Метод проведения:	Групповое занятие.
Место проведения:	Учебная аудитория, клинический кабинет, зуботехни-ческая лаборатория, кабинет мануальных навыков, лаборатория стоматологического материаловедения.
Обеспечение:	Техническое оснащение: мультимедийное оборудование, стома-тологические установки, стоматологические инструменты, стоматологические материалы. Учебные пособия: фантомы головы и челюстей, стенды, мультимедийные презентации, учебные видеофильмы. Средства контроля: контрольные вопросы, ситуационные задачи, вопросы для тестового контроля, домашние задания.

План занятия

1. Проверка выполнения домашнего задания.

2. Теоретическая часть. Знакомство с рабочим местом фантомного кабинета. Определение прикладной науки стоматологического материаловеде-ния. Требования к «идеальному» материалу восстановительной стоматологии. Классификации стоматологических материалов по химической природе и по назначению. Основные свойства материалов, методы исследования их. Понятие теоретической прочности и концентрации напряжения.

3. Клиническая часть. Демонстрация преподавателем: рабочего места студента, материалов различных классов (керамика, металлы, полимеры и стоматологических материалов для профилактики заболеваний зубов и гигие-ны; восстановительных материалов в терапевтической стоматологии; материа-лов в ортопедической стоматологии при частичной и полной потере зубов; материалов для лечения аномалий прикуса и зубных рядов; материалов для хирургического лечения дефектов и деформаций челюстно-лицевой области.

4. Инструкция по технике безопасности.

5. Самостоятельная работа. Освоение студентами рабочего места, пра-вил поведения и экипировки внешнего вида. Изучение стоматологических материалов по химической природе и по назначению.

6. Разбор результатов самостоятельной работы студентов и контроль полученных знаний по контрольным вопросам и ситуационным задачам.

Тестовый контроль знаний.

Задание на следующее занятие.

Техника безопасности.

Во время практических занятий студенты должны выполнять следующие правила: соблюдать дресс-код - ношение специальной медицинской одежды (халаты, колпаки, сменная обувь, длинные волосы – под колпаком), поддер-живать санитарно-гигиенический порядок на своем рабочем месте.

Перед началом работы студенты должны изучить правила техники безопасности, которые составлены согласно «Правил устройства и эксплуата-ции стоматологических поликлиник, отделений, кабинетов и зуботехнических лабораторий». Перед началом работы необходимо убедиться в том, что прибо-ры заземлены и включены, все манипуляции по уходу и ремонту оборудования должны выполняться после их обесточивания. После окончания работы стома-тологическое оборудование необходимо отключить от электросети. При работе с сильнодействующими веществами необходимо соблюдать осторожность. Приготовление стоматологических материалов должно осуществляться согласно инструкции.

Аннотация

Стоматологические материаловедение – это наука, изучающая во взаимосвязи состав, строение, свойства, технологию производства и применения материалов для стоматологии, а также закономерности изменения свойств материалов под влиянием физических, механических и химических факторов. Речь идет о факторах, действующих в специфических условиях полости рта в процессе функционирования зубочелюстной системы, что и позволило выделить стоматологические материалы в отдельную область знаний.

В настоящее время практикующие стоматологи понимают, что без глубокого знания свойств стоматологических материалов невозможно достигнуть функциональной полноценности, эстетичности и долговечности восстановления зубов. Намечая план оказания стоматологической помощи, врач всегда стоит перед выбором наиболее подходящего материала. Осуществить его правильный выбор, пользуясь только своим опытом и интуицией, очень не просто, так как конец ХХ века и начало нынешнего ознаменовались бурным развитием стоматологических материалов, поэтому стоматолог должен уметь оценить возможности новых разработок и новых методов применения материалов в клинике, что требует глубокого понимания взаимосвязи их химических основ и свойств. Знание основ материаловедения, различий свойств материалов в зависимости от химической природы, технологии применения позволит использовать в стоматологической практике научно-обоснованные критерии выбора нужного материала.

Несмотря на значительные достижения стоматологического материаловедения в последние годы, ни один из созданных материалов нельзя признать « идеальным». «Идеальный» материал для восстановительной стоматологии должен полностью отвечать следующим требованиям:

- быть биосовместимым;

- противостоять всем возможным воздействиям среды полости рта;

- обеспечить прочную и постоянную связь со структурой твердых тканей зуба;

- полностью воспроизводить их внешний вид;

- обладать комплексом физико-механических свойств, соответствующих свойствам восстанавливаемых натуральных тканей и способствовать их регенерации.

Все стоматологические материалы подразделяют на три основных класса в зависимости от химической природы:

- неорганические материалы или керамика;

- металлы;

- полимеры.

Каждый класс, в свою очередь, подразделяется на типы, отличающиеся структурой и свойствами (схема 1).

 

Схема 1. Классификация стоматологических материалов по химической природе*.

*На основе классификации W.J.O'Brien “Dental Materials and Their Selection”, Quintessence Publ.Co., Inc, 3 изд., с.1.

Каждый класс материалов, несмотря на фамильное сходство входящих в него многочисленных типов, характеризуется довольно широким спектром свойств. Например, входящие во второй класс металлы и сплавы обладают различными показателями прочности, температуры плавления, цветом, но для всех металлов характерна ковкость, электро- и термопроводимость, типичный металлический блеск. Металлы имеют высокую прочность и жесткость (высокий модуль упругости). Поэтому в восстановительной стоматологии их применяют при необходимости протеза выдерживать значительные механические нагрузки, в то же время металлы быстро проводят тепло, не эстетичны, что ограничивает их применение.

Керамика и полимеры – термоизоляторы, обладают светлым цветом и полупрозрачностью, следовательно, их можно применять для защиты зуба от смены температур полости рта и для создания эстетических пломб и протезов, воспроизводящих естественный вид натуральных зубов.

В стоматологии нередко используется комбинация материалов раз­личной химической природы, так как ни один из материалов нельзя признать идеальным. Многообразие стоматологических материалов заключается не толь­ко в различии их по химической природе, но также в особенностях их применения в стоматологии или в их назначении. Материалы, имею­щие одинаковую химическую природу, но разное назначение, могут су­щественно отличаться по составу и свойствам.

Для систематизации сто­матологических материалов, чтобы было легче ориентироваться при выборе восстановительного материала и подборе вспомогательных и временных материалов, применяемых на этапах лечения и изготовле­ния зубных протезов, большую помощь может оказать классификация материалов, построенная по принципу их назначения в стоматологии.

Такой принцип классификации нельзя признать идеальным, так как не­которые материалы (например, цементы) имеют многочисленные виды применения в различных областях стоматологии. Но, несмотря на ука­занный недостаток, предложенная классификация позволяет разделять стоматологические материалы, исходя из основных требований, кото­рые предъявляются к ним условиями применения в той или иной об­ласти стоматологии.

Классификация стоматологических материалов по назначению является основной классификацией стоматологических материалов (схема 2).

Схема 2. Основная классификация стоматологических материалов по назначению.

 

Ситуационные задачи

1. Что послужило выделению стоматологического материаловедения в отдельную область знаний?

Факторы	Да	Нет
1. Физические свойства
2. Химические свойства
3. Механические свойства
4. Технологические свойства
5. Условия полости рта
6. Влажность
7. Механические нагрузки
8. Биосовместимость
9. Эстетика

 

2. Что изучает стоматологическое материаловедение как наука?

Предмет изучения	Да	Нет
1. Состав материалов
2. Строение материалов
3. Свойства и изменение их под воздействием факторов: - физических; - химических; - механических; - технологических; - механических свойств полости рта.

 

3. Какие требования должны предъявляться к «идеальному» материалу для восстановительной стоматологии?

Требования	Да	Нет
1. Быть биосовместимым
2. Противостоять всем возможным воздействиям полости рта
3. Обеспечить прочную и постоянную связь со структурой твердых тканей зубов
4. Полностью воспроизводить их внешний вид
5. Обладать комплексом физико-механических свойств соответствующим натуральным тканям зубов
6. Способствовать оздоровлению натуральных тканей зубов и их регенерации

 

4. Соотнесите типы материалов согласно химической природы:

Типы материалов	керамика	металлы	полимеры
1. Стекла
2. Эластомеры
3. Сплавы
4. Воски
5. Неорганические соли
6. Твердые полимеры
7. Кристаллическая керамика
8. Интерметаллические соединения

 

5. Соотнесите типы материалов по назначению для профилактики заболеваний зубов и гигиены:

Типы материалов	Материалы для профилактики заболеваний зубов и гигиены
1. Адгезивные
2. Для брекетов
3. Герметики
4. Фторсодержащие
5. Для восстановления коронки зубов
6. Для чистки зубов
7. Отбеливающие
8. Для имплантатов
9. Реминерализирующие

 

6. Соотнесите типы материалов по назначению для восстановления зубов в терапевтической стоматологии:

Типы материалов	Материалы для восстановления зубов
1. Для восстановления костных тканей лица
2. Для восстановления корневых каналов
3. Конструкционные для протезов
4. Для восстановления коронки зуба
5. Для зубных имплантатов
6. Адгезивные материалы
7. Материалы для основ и прокладок
8. Герметики
9. Отбеливающие
10. Для брекетов

 

7. Соотнесите типы материалов по назначению для лечения частичной и полной потери зубов в ортопедической стоматологии:

Типы материалов	Материалы для восстановления частичной или полной потери зубов
1. Для восстановления коронки зуба
2. Герметики
3. Конструкционные для несъемных протезов
4. Для брекетов
5. Вспомогательные клинические
6. Адгезивные
7. Конструкционные для съемных протезов
8. Вспомогательные зуботехнические
9. Для зубных имплантатов

 

8. Соотнесите типы материалов по назначению для ортодонтического лечения аномалий прикуса и зубных рядов:

Типы материалов	Материалы для ортодонтического лечения
1. Адгезивные
2. Герметики
3. Для зубных имплантатов
4. Проволоки и дуги
5. Для брекетов
6. Фторсодержащие
7. Реминерализирующие
8. Для фиксации аппаратов

 

9. Соотнесите типы материалов по назначению для хирургического лечения дефектов и деформаций челюстно-лицевой области:

Типы материалов	Материалы для хирургического лечения дефектов и деформаций
1. Материалы для основ и прокладок
2. Для зубных имплантатов
3. Фторсодержащие
4. Герметики
5. Для фиксации брекетов
6. Для восстановления костных и мягких тканей лица
7. Для основ и прокладок
8. Вспомогательные клинические

Тестовый контроль знаний

Литература

Основная:

1. Базикян Э.А. Пропедевтическая стоматология. Учебник для медицинских вузов. - М.: Издательство «ГЭОТАР-Медиа», 2008. - С. 528-530.

2. Попков В.А., Нестерова О.В., Решетняк В.Ю., Аверцева И.Н. Стоматологическое материаловедение. - М.: Издательство «Медиапресс-информ», 2006, - С.5-19.

3. Методические разработки кафедры пропедевтики стоматологических заболеваний СтГМА.

Дополнительная:

1.Поюровская И.Я. Стоматологическое материаловедение. Учебное пособие. - М.: Издательская группа «ГЭОТАР-Медиа», 2007. - С.5-10.

2. Вязьмитина А.В., Усевич Т.Л. Материаловедение в стоматологии. Учебное пособие. - Ростов-на-Дону, 2002. - 350 с.

3. Крег Р., Пауэрс Дж., Ватага Дж. Стоматологические материалы: свойства и применение. Перевод с английского Шульги О.А. - М.: Издательство «МЕДИ», 2005. - С.9-38.

4. Трезубов В.Н., Мишнев Л.М., Жулев Е.Н. Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение. Учебник для медицинских вузов. - М.: МЕДИпресс-информ», 2008. - С.9-11.

5. Дмитриева Л.А. Современные пломбировочные материалы и лекарственные препараты в терапевтической стоматологии. - М.: Медицинское информационное агентство, 2011. - С.6-13.

Занятие № 1

Тема:	Стоматологическое материаловедение – прикладная наука о мате-риалах для стоматологии. «Идеальный» стоматологический мате-риал. Классификация стоматологических материалов и принципы ее построения. Основные свойства материалов и их значение для восстановительной стоматологии. Понятие теоретической прочности и концентрации напряжений.
Цель:	- изучить задачи предмета стоматологического материаловедения. - сформировать представление о понятии «идеальный» стоматоло-гический материал. - рассмотреть классификации стоматологических материалов по химической природе и по назначению; - уметь охарактеризовать физические, химические, механические, тех-нологические, биохимические свойства материалов и методы их оценки.
Метод проведения:	Групповое занятие.
Место проведения:	Учебная аудитория, клинический кабинет, зуботехни-ческая лаборатория, кабинет мануальных навыков, лаборатория стоматологического материаловедения.
Обеспечение:	Техническое оснащение: мультимедийное оборудование, стома-тологические установки, стоматологические инструменты, стоматологические материалы. Учебные пособия: фантомы головы и челюстей, стенды, мультимедийные презентации, учебные видеофильмы. Средства контроля: контрольные вопросы, ситуационные задачи, вопросы для тестового контроля, домашние задания.

План занятия

1. Проверка выполнения домашнего задания.

2. Теоретическая часть. Знакомство с рабочим местом фантомного кабинета. Определение прикладной науки стоматологического материаловеде-ния. Требования к «идеальному» материалу восстановительной стоматологии. Классификации стоматологических материалов по химической природе и по назначению. Основные свойства материалов, методы исследования их. Понятие теоретической прочности и концентрации напряжения.

3. Клиническая часть. Демонстрация преподавателем: рабочего места студента, материалов различных классов (керамика, металлы, полимеры и стоматологических материалов для профилактики заболеваний зубов и гигие-ны; восстановительных материалов в терапевтической стоматологии; материа-лов в ортопедической стоматологии при частичной и полной потере зубов; материалов для лечения аномалий прикуса и зубных рядов; материалов для хирургического лечения дефектов и деформаций челюстно-лицевой области.

4. Инструкция по технике безопасности.

5. Самостоятельная работа. Освоение студентами рабочего места, пра-вил поведения и экипировки внешнего вида. Изучение стоматологических материалов по химической природе и по назначению.

6. Разбор результатов самостоятельной работы студентов и контроль полученных знаний по контрольным вопросам и ситуационным задачам.

Тестовый контроль знаний.

Задание на следующее занятие.

Техника безопасности.

Во время практических занятий студенты должны выполнять следующие правила: соблюдать дресс-код - ношение специальной медицинской одежды (халаты, колпаки, сменная обувь, длинные волосы – под колпаком), поддер-живать санитарно-гигиенический порядок на своем рабочем месте.

Перед началом работы студенты должны изучить правила техники безопасности, которые составлены согласно «Правил устройства и эксплуата-ции стоматологических поликлиник, отделений, кабинетов и зуботехнических лабораторий». Перед началом работы необходимо убедиться в том, что прибо-ры заземлены и включены, все манипуляции по уходу и ремонту оборудования должны выполняться после их обесточивания. После окончания работы стома-тологическое оборудование необходимо отключить от электросети. При работе с сильнодействующими веществами необходимо соблюдать осторожность. Приготовление стоматологических материалов должно осуществляться согласно инструкции.

Аннотация

Стоматологические материаловедение – это наука, изучающая во взаимосвязи состав, строение, свойства, технологию производства и применения материалов для стоматологии, а также закономерности изменения свойств материалов под влиянием физических, механических и химических факторов. Речь идет о факторах, действующих в специфических условиях полости рта в процессе функционирования зубочелюстной системы, что и позволило выделить стоматологические материалы в отдельную область знаний.

В настоящее время практикующие стоматологи понимают, что без глубокого знания свойств стоматологических материалов невозможно достигнуть функциональной полноценности, эстетичности и долговечности восстановления зубов. Намечая план оказания стоматологической помощи, врач всегда стоит перед выбором наиболее подходящего материала. Осуществить его правильный выбор, пользуясь только своим опытом и интуицией, очень не просто, так как конец ХХ века и начало нынешнего ознаменовались бурным развитием стоматологических материалов, поэтому стоматолог должен уметь оценить возможности новых разработок и новых методов применения материалов в клинике, что требует глубокого понимания взаимосвязи их химических основ и свойств. Знание основ материаловедения, различий свойств материалов в зависимости от химической природы, технологии применения позволит использовать в стоматологической практике научно-обоснованные критерии выбора нужного материала.

Несмотря на значительные достижения стоматологического материаловедения в последние годы, ни один из созданных материалов нельзя признать « идеальным». «Идеальный» материал для восстановительной стоматологии должен полностью отвечать следующим требованиям:

- быть биосовместимым;

- противостоять всем возможным воздействиям среды полости рта;

- обеспечить прочную и постоянную связь со структурой твердых тканей зуба;

- полностью воспроизводить их внешний вид;

- обладать комплексом физико-механических свойств, соответствующих свойствам восстанавливаемых натуральных тканей и способствовать их регенерации.

Все стоматологические материалы подразделяют на три основных класса в зависимости от химической природы:

- неорганические материалы или керамика;

- металлы;

- полимеры.

Каждый класс, в свою очередь, подразделяется на типы, отличающиеся структурой и свойствами (схема 1).

 

Схема 1. Классификация стоматологических материалов по химической природе*.

*На основе классификации W.J.O'Brien “Dental Materials and Their Selection”, Quintessence Publ.Co., Inc, 3 изд., с.1.

Каждый класс материалов, несмотря на фамильное сходство входящих в него многочисленных типов, характеризуется довольно широким спектром свойств. Например, входящие во второй класс металлы и сплавы обладают различными показателями прочности, температуры плавления, цветом, но для всех металлов характерна ковкость, электро- и термопроводимость, типичный металлический блеск. Металлы имеют высокую прочность и жесткость (высокий модуль упругости). Поэтому в восстановительной стоматологии их применяют при необходимости протеза выдерживать значительные механические нагрузки, в то же время металлы быстро проводят тепло, не эстетичны, что ограничивает их применение.

Керамика и полимеры – термоизоляторы, обладают светлым цветом и полупрозрачностью, следовательно, их можно применять для защиты зуба от смены температур полости рта и для создания эстетических пломб и протезов, воспроизводящих естественный вид натуральных зубов.

В стоматологии нередко используется комбинация материалов раз­личной химической природы, так как ни один из материалов нельзя признать идеальным. Многообразие стоматологических материалов заключается не толь­ко в различии их по химической природе, но также в особенностях их применения в стоматологии или в их назначении. Материалы, имею­щие одинаковую химическую природу, но разное назначение, могут су­щественно отличаться по составу и свойствам.

Для систематизации сто­матологических материалов, чтобы было легче ориентироваться при выборе восстановительного материала и подборе вспомогательных и временных материалов, применяемых на этапах лечения и изготовле­ния зубных протезов, большую помощь может оказать классификация материалов, построенная по принципу их назначения в стоматологии.

Такой принцип классификации нельзя признать идеальным, так как не­которые материалы (например, цементы) имеют многочисленные виды применения в различных областях стоматологии. Но, несмотря на ука­занный недостаток, предложенная классификация позволяет разделять стоматологические материалы, исходя из основных требований, кото­рые предъявляются к ним условиями применения в той или иной об­ласти стоматологии.

Классификация стоматологических материалов по назначению является основной классификацией стоматологических материалов (схема 2).

Схема 2. Основная классификация стоматологических материалов по назначению.

 

Основные свойства стоматологических материалов

Главной целью стоматологического материаловедения является создание комплекса «идеальных» материалов для полости рта. Под действующими факторами полости рта подразумеваются: колебания температуры, высокая постоянная влажность, присутствие электролитной среды. Перечисленные факторы отражаются на свойствах материалов – физических, химических, технических, технологических, биологических эстетических.

Современное стоматологическое производство представляет собой промышленный комплекс, в котором используется множество технологических процессов: прессование, литье деталей определенной конструкции, паяние, нанесение керамических и пластмассовых покрытий и т.д., используются также различные аппараты: для штамповки, литья, вакуумные печи для обжига керамики и др.

Все это требует от врача-ортопеда не только знаний технологического процесса, но и влияния нарушения его на свойства материала и органы полости рта и организм в целом.

К физическим свойствам материалов относятся: плотность, температура плавления и кипения, теплоемкость, теплопроводность, термические коэффициенты линейного и объемного расширения, поверхностное напряжение, цвет, фазовые превращения и др.

В стоматологическом материаловедении используются разнообразные методы исследования и испытания, которые дают возможность установить природу материала, состав, свойства и, при необходимости, определить качество готовых стоматологических изделий.

Методы физического анализа: рентгенологический, рентгеноструктурный, магнитная и ультразвуковая дефектоскопии и дилатометрический.

Рентгенологический анализ дает возможность установить виды, типы и размеры кристаллических решеток металлов и сплавов.

Рентгеноструктурный анализ дает возможность установить даже микроскопические дефекты внутри материала.

Магнитная дефектоскопия позволяет выявить дефекты в поверхностном слое (до 2 мм) металлических материалов.

Ультразвуковая дефектоскопия позволяет осуществлять эффективный контроль качества на большой глубине.

Дилатометрический метод основан на определении изменений объема, происходящих в материале при фазовых превращениях, применяется для определения кристаллических точек в твердых образцах.

Коэффициент теплопроводности измеряется по количеству тепла в калориях в секунду, которое проходит через образец материала толщиной в 1 см и площадью 1 см³, когда разница температуры на концах образца составляет 1⁰С. Чем выше этот показатель, тем более способно вещество пропускать через себя тепловую энергию, и наоборот. Коэффициент теплопроводности выражается в кал/см·с·⁰С. (таблица 1).

 

Таблица 1