Ирина Кибенко

Техника предварительного нагрева композита. Как это работает

Техника полимеризации композита в условиях повышенной температуры известна с момента появления в клинической практике металлокомпозитных непрямых реставраций, которые полимеризовались в лаборатории в фототермополимеризаторах лучами видимого голубого света при повышенной температуре. Когда композиты для прямой реставрации стали более совершенными и все чаще начали использоваться в клинической практике, у разработчиков возникла идея создать прибор для нагрева композита с целью применения его в прямой реставрации.

Что дает предварительный нагрев композита

Эволюция композитных материалов привела к увеличению вязкости и более плотной рабочей консистенции современных реставрационных композитов. Композиты прежних поколений имели среднюю кремообразную консистенцию, но важные для клиники недостатки, связанные с физико механически ми свойствами. Основные негативные свойства самых распространенных в клинической практике универсальных микрогибридных композитов предыдущих поколений, такие как недостаточная твердость поверхности, а отсюда и выраженная стираемость (на уровне 7 мкм в год, в сравнении со стираемостью естественной эмали 1,2 мкм в год) с потерей блеска отполированной поверхности, большая полимеризационная усадка в большой мере связаны с относительно высоким процентом органической фазы в их структуре. Чтобы преодолеть эти недостатки, а также улучшить в целом физико механические и эстетические характеристики композитов, наполненность композитов была модифицирована и увеличена.

Фото 3. Прибор Кальсет для нагрева композита в капсулах

Но это привело к их более плотной рабочей консистенции. Физико механические характеристики композита были улучшены, а вклеиваемость его на адгезивно подготовленные зубные ткани ухудшилась из за плохой смачиваемости поверхности. Если материал не вклеивается, на границе композит/зубные ткани образуются пустоты, в которых концентрируются циклические нагрузки, проходящие и рассеивающие ся в реставрационной конструкции при жевании, и со временем с этих областей начинаются отрывы. Этот процесс необратим, часто сопровождается повышенной чувствительностью зубов во время жевания и в конечном итоге может привести к полной отслойке реставрации. К композитам с плотной консистенцией относят ся амальгамоподобные или пакуемые композиты (их область применения ограничена боковыми зуба ми) и наномикрогибридные композиты, которые легко идентифицировать по трехфазовой наполненности неорганическими частицами (частицы микронного (около 1 мкм), субмикронного (около 0,4 0,6 мкм) и нано (около 10 40 нм) размеров). Чтобы преодолеть проблему плохой вклеиваемости, было рекомендовано применение текучих композитов. На сегодняшний день текучие композиты можно разделить на две группы: первая — текучие композиты, у которых текучие характеристики получены за счет снижения количества наполнителя (наполненность 65% по массе или 40% по объему при уровне наполненности микрогибридных композитов по массе 77% и по объему около 60%); вторая — текучие композиты, у которых текучие характеристики получены за счет модификации полимерной матрицы и новых технологий распределения частиц без уменьшения количества наполнителя. Первая группа текучих композитов наиболее многочисленна. К ней принадлежит большинство представленных на современном стоматологическом рынке текучих композитов. Только несколько материалов принадлежат к текучим композитам второй группы с улучшенными физико механическими показателями — текучие композиты Эстелайт Флоу Квик (Токуяма Дентал, Япония) и Градиа Директ ЛоФло (ДжиСи, Япония). Текучие композиты хорошо смачивают поверхность и идеально адаптируют ее к применению материалов любой консистенции, но текучие композиты с уменьшенным уровнем наполненности могут стать причиной клинических неудач. Кроме то го, что снижение уровня наполнителя уменьшает вязкость материала, это также влияет на множество других физических характеристик, например, увеличивает полимеризационную усадку, водопоглощение, уменьшает устойчивость к износу, прочность на сжатие, диаметральную прочность на разрыв, прочность на изгиб, модуль упругости и ударную вязкость. В результате подобные текучие композиты нарушают свою целостность, если применяются в зонах с высокой функциональной нагрузкой, и не должны использоваться в проксимальных контактных областях жевательных зубов.5 Тем не ме нее, уменьшение модуля эластичности (на 35% в сравнении с традиционными композитами) может использоваться как преимущество при применении текучих композитов в качестве линейных прокладок внутри полостей классов I, II. В этом случае текучие композиты выполняют роль амортизатора.2,5 Но нужно следить за тем, чтобы толщина текучего композита даже в подобных случаях не превышала 0,5 мм, так как с нарастанием толщины будут больше проявлять ся низкие физико механические характеристики этого материала.

Другим способом решить проблему плохой адаптации композитов плотной консистенции можно с помощью техники их предварительно го нагрева. Доказано, что композиты средней и плотной консистенции способны уменьшать свою вязкость и становиться текучими при повышенной температуре 54 60°С.5,6 Таким образом, применив нагрев обычного композита до полимеризации, мы получаем текучий композит, но с большой наполненностью неорганическим наполнителем, что не будет ухудшать физико механические характеристики матери ала и будет обеспечивать прекрасную адаптацию к адгезивно подготовленной поверхности. Попутно с фактом хорошей адаптации к адгезивному слою композит получает ряд важных для клиники и долговременного успеха реставрации преимуществ. Во первых, нагретый композит полимеризуется на больший процент. Исследования последних лет показали, что повышение температуры композита с 3°С до 60°С увеличивает уровень полимеризации с 32% до 63% на глубине 2 мм, доводя итоговый процент полимеризации до 99 100%. Это значит, что возрастают прочностные свойства композита (резистентность к износу), снижается до ничтожного минимума уровень непрореагировавших мономеров, с выделением которых связаны аллергические реакции, а также набухание реставрации.7,8 Кроме этого, в экспериментах было обнаружено, что 5 секундное облучение ком позита, предварительно нагретого до темпера туры 54°С, позволяет получить больший уровень полимеризации, чем при облучении в течение 40 секунд композита комнатной температуры. То есть за очень краткое время облучения мы получаем высокий уровень полимеризации, который недостижим для композита комнатной температуры даже за длительный цикл облучения. Если композит до полимеризации нагрет в диапазоне температур 38°С 60°С, время полимеризации можно сократить на 50% от того, которое указано в инструкции производителя, и вы достигните такого же уровня полимеризации (часто даже более высокого), как при облучении материала в течение полного времени.

Наш опыт применения предварительного нагрева композита начался на фоне борьбы с неоднородностью композитной массы нано микрогибридных композитов. Работая с материалом Эстет Икс, мы постоянно сталкивались с проблемой рыхлого, разделенного на жидкую и плотную фазы, еще и с белым разрыхлением столбика, композита при выдавливании его из капсулы.

Если композит такого качества применить в реставрации — резко увеличивалось количество поверхностных пор, поэтому подобные фрагменты композита мы отбраковывали и выбрасывали. В новых капсулах из новых поставок были те же проблемы, еще в новых — снова те же проблемы. Отчаяние подступало все больше и больше. Когда мы попробовали технику предварительного нагрева композита, то обнаружили, что уже при нагреве композита до 38°С консистенция композита выравнивается и он выходит из капсулы ровным матовым столбиком. Тем не менее, проблема наличия вакуумных пузырьков в порциях наномикрогибридных композитов остается, так как помимо склонности к разделению на плотную и жидкую фазы, подобные композитные массы могут включать еще и воздух, который попадает в материал при паковке его в капсулу. Все же благодаря предварительному нагреву композита мы стали отбраковывать очень небольшое его количество, что нас очень обрадовало.

Хотя бы часть проблемы по достижению поверхности реставрации без дефектов, важной для любого практикующего стоматолога, удалось решить!

Техника нагрева композита — как это делается

Предварительный нагрев композита можно осуществить с помощью приборов для подогрева композита. На современном стоматологическом рынке доступны приборы Кальсет (АдДент, США) и Хитер (Мичериум, Италия). Эти при боры имеют разный дизайн для нагрева композитов в капсульной или шприцевой формах, кроме этого, производятся разновидности дизайна для подогрева не только композита, но и эндодонтических шприцев, карпуланестети ков, диагностических красителей маркеров.

В своей практике мы используем прибор Кальсет для композита в капсулах. Он обеспечивает нагрев в трех температурных режимах: до 38°С — режим, индицируемый зеленым индикатором, до 54°С — режим, индицируемый оранжевым индикатором, и до 68°С — режим, индицируемый красным индикатором.

Техника нагрева может быть рекомендована для композитов разных классов и производителей, но нужно учитывать, что текучесть разных композитов в процессе нагрева будет меняться по разно му. Поскольку мы работаем с материалами фирмы Дентсплай, то прочувствовали изменения в процессе нагрева именно с этими материалами.

В лотке прибора Кальсет помещается 5 капсул композита, и еще одна может быть установлена прямо с пистолетом аппликатором в вертикальное сопло. Чтобы композит в пределах капсулы равномерно набрал установленную режимом прибора температуру, требуется около 10 минут.9 Пока прибор набирает нужный уровень темпера туры — световой индикатор мигает, а после достижения температурного режима начинает гореть непрерывно.

В режиме нагрева до 38°С наномикрогибридный композит Эстет Икс становится ощутимо мягче, хорошо прилипает к адгезив но подготовленной поверхности, имеет однородную матовую консистенцию выдавливаемого из капсулы столбика, но еще обладает скульптурными свойствами, то есть не меняет сообщенной ему инструментом формы.

 

 

 

 

 

 

 

Когда температура поднимается до 54°С (на приборе горит оранжевый индикатор) — плотный Эстет Икс приобретает консистенцию более кремообразную и хуже удерживает точность приданной инструментом формы, но зато великолепно адаптируется к адгезивной поверхности. В режиме нагрева до 68°С консистенция Эстет Икса становится даже более текучей, чем у классического микрогибрида Спектрум ТРН3 комнатной температуры, и материал начинает про являть выраженную пластичность.

Если вы в реставрации не использовали весь композит и он остался в нагревающем приборе, на протяжении по крайнем мере 8 часов он остается в стабильном состоянии и его свойства не ухудшаются. Кроме того, некоторые исследования подтвердили отсутствие отрицательно го воздействия на свойства композита много кратных циклов нагрева с последующим охлаждением. Это актуально для формы доставки композита в шприцах. Поэтому согласно подтвержденным исследованиями данным, композит светового отверждения выдерживает без ухудшения свойств многократный нагрев с охлаждением до комнатной температуры, нужно лишь ограничить период его использования сроком годности материала.

Если же речь идет о хранении большого запаса композита, например, на год использования в практике или для реализации потребителям, то этот запас должен храниться при понижен ной температуре — от +10°С до +20°С. Но перед применением в клинической практике матери ал не ранее чем за 24 часа до момента его использования следует поместить в условия комнатной температуры, чтобы он плавно набрал температуру окружения. Если вы будете полимеризовать холодный композит, вам не удастся получить даже тот базовый уровень полимеризации, который указан производителем (для материалов Дентсплай это 85% без всяких дополнительных мер).

Действительно ли работает техника нагрева композита?

Для проверки эффективности техники нагрева композита в улучшении его адаптации к адгезивной поверхности мы провели демонстрационный эксперимент.

Дизайн демонстрационного эксперимента

Были отобраны интактныемоляры человека, которые после удаления хранились в воде с час той ее заменой. Агрессивные дезинфицирующие растворы не применялись, чтобы зубные ткани не были качественно изменены и обеспечили возможность полноценной адгезии. Шаровидным бором с зеленой маркировкой в турбинном наконечнике с водным сопровождением сформированы полости класса I по Блэку. Полости зубов подготовлены в технике тотального протравливания ортофосфорной кислотой (гель 38%), покрыты адгезивом ИксПи Бонд (Дентсплай), проведена полимеризация адгезивного слоя светодиодной лампой СмартЛайт АйКью (Дентсплай) в течение 10 секунд (согласно инструкции производителя). После этого один зуб был реставрирован композитом комнатной температуры, при этом в качестве око лопульпарного дентина применен оттенок WO плотного наномикрогибрида Эстет Икс, в качестве плащевого дентина — оттенок А3,5 О хорошо адаптируемого к поверхности и без наг рева классического микрогибрида Спектрум ТРН3, в качестве основной и поверхностной эмали — оттенки В2, YE плотного наномикро гибрида Эстет Икс.

Другой зуб реставрирован с применением композита, подогретого до температуры 38°С. В этом зубе в качестве плащевого дентина был использован оттенок А3,5 О классического микро гибрида Спектрум ТРН3, который не подогревался, а в качестве основной и поверхностной эмали — оттенки В2, YE плотного наномикро гибрида Эстет Икс, подогретые до температуры 38°С.

В результате такого восстановления в описанных выше образцах качество приклеивания композита к дентину зуба может служить индикатором естественной адаптации к адгезивно подготовленной поверхности композитов разных классов. А качество приклеивания к эмали зуба показывает разницу в адаптации и гомогенности склейки между тканями зуба и подогретым композитом, а также композитом комнатной температуры.

При реставрации композит вносился и полимеризовался порциями к отдельным бугоркам, при достижении толщины слоя композита 2 мм проводилась полная полимеризация в течение времени, рекомендованного инструкцией производителя. Вклеивание порций проводилось тщательно, с проверкой теста на адгезивное соединение (С. Радлинский, ДентАрт No2/1996), чтобы доступными в клинике методами получить уверенность в том, что соединение с зубными тканями произошло.

После завершения реставраций были выполнены продольные распилы зубов. Распилы 24 часа выдержаны в растворе метиленового синего и следующие 24 часа — в дистиллированной воде при комнатной температуре. Двухдневное водо поглощение компенсировало основную полимеризационную усадку. После этого распилы были изучены под увеличением на предмет герметичности соединения между зубными тканями и реставрационным материалом, которая хорошо бы ла видна по интенсивности окрашивания или его отсутствию на границе склейки. Далее образцы снова были погружены в раствор красителя и через 2 месяца проведено повторное изучение под увеличением. Результаты фотографировались.

Демонстрационный образец нагрева композита

Эксперимент

Образец с нагревом композита

Результаты демонстрационного эксперимента

В образце, где для восстановления дентина применялся только ненагретый классический микрогибрид Спектрум ТРН3, мы видим гомогенное соединение без прокрашивания границы. Во втором образце, где дентин был восстановлен двухслойно также ненагретым композитом с первым слоем из WO плотного Эстет Икса и вторым слоем из Спектрума ТРН3, хорошо просматривается щелевидная зона с прокрашиваем, что говорит о плохой герметичности соединения в этом случае.

Можно сделать вывод, что плотный материал даже при выполнении тщательной пластической обработки плохо вклеивается на адгезивный слой и требует специальных мероприятий для улучшения вклеивания. Композит с кремообразной средней консистенцией (Спектрум ТРН3) показал хороший уровень адаптации к поверхности и герметичное склеивание с зубными тканями без нагрева композита и изменения его консистенции в сторону еще меньшей вязкости.

Картина приклеивания композита к эмали в проведенном нами демонстрационном эксперименте достоверно отображает полезность нагрева композита в улучшении склеивания с зубными тканями. В образце, где использовались нагретые эмалевые оттенки плотного композита Эстет Икс, линия соединения композит/зубные ткани не прокрашена и практически невидима, что говорит о высокой герметичности соединения. Совершенно другую картину мы наблюдаем в образце, который реставрировался оттенками комнатной температуры — линия соединения зубных тканей и композита имеет вид щели, что отображает негерметичное склеивание. При этом вы можете убедиться по фото 13,19, что при осмотре выполненных реставраций невооруженным глазом граница между склеиваемыми поверхностями не определяется как в одном, так и в другом образцах.

Можно сделать вывод, что техника предварительного нагрева композита повышает его адаптационные возможности и улучшает склеивание с тканями зуба.

Заключение

Для техники прямой реставрации зубов предварительный нагрев композита открывает новые перспективы. Помимо улучшения рабочих свойств композитов и преодоления одного из главных недостатков композитов плотной консистенции — их плохого вклеивания на адгезивный слой — эта техника значительно улучшает физико механические и химические свойства композита. Во первых, повышается уровень полимеризации, что снижает количество остаточного мономера и аллергенный потенциал, повышается глубина полимеризации и твердость поверхности; во вторых, на 50% уменьшается время полимеризации, причем за это время композит полимеризуется с увеличенным уровнем полимеризации, недостижимым для композита комнатной температуры даже при длительном 40 секундном цикле облучения. Нами был открыт неожиданный эффект повышения гомогенности композитной массы при нагреве, который позволил получать реставрации с хорошей поверхностью и гораздо меньшим количеством дефектов, а также меньше отбраковывать мате риала в процессе работы. И последний важный момент: при многократных циклах нагрева композита и охлаждения его до комнатной темпера туры свойства композита не меняются в худшую сторону, хотя этот вопрос требует более долго временных наблюдений.

Литература

Поделиться с друзьями: