CC BY
29
УДК 616.314-089.23
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2019-21-8-53-58
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПАНСИОННОЙ ОШИБКИ НА НАЧАЛЬНЫХ ЭТАПАХ
ОРТОПЕДИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ
Нагибина Л.А., Чаусова Ж.В., Матвеев С.В., Ромашова Д.Д.
ФГБОУ ВПО «Волгоградский Государственный медицинский университет», г. Волгоград, Российская Федерация
RESEARCH OF THE EXPANSION ERROR AT THE INITIAL STAGES OF ORTHOPEDIC TREATMENT
Nagibina L.A., ChausovaZ.V., MatveevS.V., Romashova D.D.
Volgograd State Medical University, Volgograd, Russian Federation
Аннотация. Данная статья посвящена изучению актуального вопроса экспансионной ошибки или ошибки накопления, которая связана с физико-химическими свойствами стоматологических материалов, используемых на стадиях изготовления ортопедических конструкций. Важную роль в работе с материалами играет правильная их эксплуатация во время работы в клинике и зуботехнической лаборатории. В представленной статье рассмотрены два этапа- получение оттисков и изготовление моделей челюстей. Каждый материал, используемый в стоматологической практике, имеет свои физико-химические характеристики. Имеющиеся свойства могут изменяться при взаимодействии материалов с перчатками, ретрагирую-щими препаратами, адгезивами, дезинфицирующими растворами, различными изолирующими средствами, материалами для получения моделей. Также характеристики материалов могут изменятся при колебаниях температуры, неправильном хранении различных групп материалов. Точность полученной ортопедической конструкции вдобавокзависит от правильного подбора оттиск-ной ложки. Подвижность зубов на этапе снятия оттисков обуславливает выбор верного оттиск-ного материала по вязкости. На этапе изготовления гипсовых моделей важны физико-химические характеристики вспомогательного зуботехниче-ского материала - стоматологического гипса, а именно коэффициент его расширения.В данной статье также затронут вопрос о целесообразности внедрения цифровых технологии в ортопедическую стоматологию.
Ключевые слова: ортопедическая стоматология, экспансионная ошибка, взаимодействие материалов, расширение гипса, ошибка накопления, стоматологические материалы._
Annotation. This article is devoted to the study of the actual issue of expansion errors or accumulation errors, which is associated with the physico-chemical properties of dental materials used in the stages of manufacturing orthopedic structures. An important role in working with materials is played by their correct operation during the operation of the clinic and dental laboratory. In the presented article two stages are considered: obtaining impressions and models of jaws.Each material used in dental practice has its own physical and chemical characteristics. Existing properties may change when materials interact with gloves, retractors, adhesives, disinfectant solutions, various isolating agents, materials for making models. Also, the characteristics of materials may change with temperature fluctuations, improper storage of different groups of materials. The accuracy of the resulting orthopedic construction depends on the correct selection of the impression spoon. The mobility of the teeth at the stage of taking impressions determines the choice of the correct impression material.At the stage of making plaster models, the physico-chemical characteristics of the auxiliary dental material, dental gypsum, namely its coefficient of expansion, are important. This article also addresses the question of the feasibility of the introduction of digital technology in orthopedic dentistry.
Key words; prosthetic dentistry, expansion error, interaction of materials, gypsum expansion, accumulation error, dental materials.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
REFERENCES
1. Морозов К.А. Комплексный анализ параметров подвижности зубов/ каталог диссертаций - Москва, 2004. ВАК РФ 14.00.21 УДК 616.314089.23-073.7
[2] Ряховский А.Н., Мурадов М.А. Точный оттиск/ УДК 616.3, ISBN 5-86096-198-0
[3] Chew C.L., Chew W.W., Donovan T.E. The influence of temperature on the dimensional stability of poly (vinyl siloxane) impression materi-als//Int. J. Prosthodont. -1993. P.-528-532.
[4] Corso Y.H., Abanomy A., Di Canzio J., Zurakowski D., Morgano S.M. The effect of temperature changes on the dimensional stability of polyvinyl siloxane and polyether impression materials// J. Prosthet.Dent.- 1998/- Vol.79 №6.-Р.626-631
[5] Hussein A. I., Hamada Z. M., and Suaad S. Evaluation of dimensional accuracy for different complete edentulous impressions immersed in different disinfectant solutions// Europen Jurnal of Dentistry. 2017 Apr-Jun; 11(2): 242-249. PMID: 28729801
[6] Kimoto, K.; Tanaka, K.; Toyota, M.; Ochiai, K.T. Indirect latex glove contamination and its inhibitory effect on vinyl polysiloxane polymerization. J Prosthet Dent, 2005, 93(5): 433-438.
[7] Nowakowska D., Saczko J., Kulbacka K., Wi^ckie-wicz W. Chemical Retraction Agents - in vivo and in vitro Studies into their physico-chemical properties, biocompatibility with gingival margin tissues and compatibility with elastomer impression materials. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, May 2017, 17, 000-000
[8] O'Mahony, A.; Spencer, P.; Wiliams, K.; Corcoran, J. Effect of 3 medicaments on the dimensional accuracy and surface detail reproduction of poli-vinylsiloxane impressions. Quintessence Int, 2000, 31(3): 201-206.
[9] Raymund E. Rebong, Kelton T. Stewart, Achint Utreja, and Ahmed A. Ghoneima (2018) Accuracy of three-dimensional dental resin models created by fused deposition modeling, stereolithography, and Polyjet prototype technologies: A comparative study. The Angle Orthodontist: May 2018, Vol. 88, No. 3, pp. 363-369.
[10] Reitz, C.D.; Clark, N.P. The setting of vinyl pol-ysiloxane and condensation silicone putties when mixed with gloved hands. J Am Dent Assoc, 1988, 116(3): 371-375._
[1] Morozov K.A. Comprehensive analysis of dental mobility parameters / catalog of dissertations -Moscow, 2004. HAC RF 14.00.21 UDC 616.314089.23-073.7
[2] Ryakhovsky A.N., Muradov M.A. Exact print / UDC 616.3, ISBN 5-86096-198-0
[3] Chew C.L., Chew W.W., Donovan T.E. The influence of temperature on the dimensional stability of poly (vinyl siloxane) impression materi-als//Int. J. Prosthodont. -1993. P.-528-532.
[4] Corso Y.H., Abanomy A., Di Canzio J., Zurakowski D., Morgano S.M. The effect of temperature changes on the dimensional stability of polyvinyl siloxane and polyether impression materials// J. Prosthet.Dent.- 1998/- Vol.79 №6.-Р.626-631
[5] Hussein A. I., Hamada Z. M., and Suaad S. Evaluation of dimensional accuracy for different complete edentulous impressions immersed in different disinfectant solutions// Europen Jurnal of Dentistry. 2017 Apr-Jun; 11(2): 242-249. PMID: 28729801
[6] Kimoto, K.; Tanaka, K.; Toyota, M.; Ochiai, K.T. Indirect latex glove contamination and its inhibitory effect on vinyl polysiloxane polymerization. J Prosthet Dent, 2005, 93(5): 433-438.
[7] Nowakowska D., Saczko J., Kulbacka K., Wi^ckie-wicz W. Chemical Retraction Agents - in vivo and in vitro Studies into their physico-chemical properties, biocompatibility with gingival margin tissues and compatibility with elastomer impression materials. Mini-Reviews in Medicinal Chemistry, May 2017, 17, 000-000
[8] O'Mahony, A.; Spencer, P.; Wiliams, K.; Corcoran, J. Effect of 3 medicaments on the dimensional accuracy and surface detail reproduction of poli-vinylsiloxane impressions. Quintessence Int, 2000, 31(3): 201-206.
[9] Raymund E. Rebong, Kelton T. Stewart, Achint Utreja, and Ahmed A. Ghoneima (2018) Accuracy of three-dimensional dental resin models created by fused deposition modeling, stereolithography, and Polyjet prototype technologies: A comparative study. The Angle Orthodontist: May 2018, Vol. 88, No. 3, pp. 363-369.
[10] Reitz, C.D.; Clark, N.P. The setting of vinyl pol-ysiloxane and condensation silicone putties when mixed with gloved hands. J Am Dent Assoc, 1988, 116(3): 371-375._
Актуальность: Экспансионная ошибка (ошибка накопления) - результат аккумулирования неизбежных погрешностей, которые возникают на этапах изготовления ортопедических конструкций. Данные погрешности могут привести к нарушению адаптации и функции изготовленной конструкции, незаметные глазу пациента и врача. В следствие чего, возможна морфо-функциональная перестройка зубочелюстной системы и возникновение перегрузки мышц и дисфункции ВНЧС.
Цель: провести лабораторное измерение коэффициента расширения гипса 1,2,3,4 классов, сравнить полученные данные с показателями, указанными производителями, а также произвести обзор литературы для выявления возможных ошибок на начальных этапах изготовления ортопедических конструкций, и составить алгоритм действий для снижения риска возникновения экспансионной ошибки.
Материалы и методы исследования: научные труды российских и зарубежных исследователей, различные классы гипса. (Гипс I, III, IV и V классов), теоретические методы исследования (аналитический, индуктивный), эмпирические методы исследования (наблюдение, измерение и сравнение).
Результаты исследования и их обсуждение. Первый этап - получение оттисков с челюстей.
Ряд авторов занимались вопросом взаимодействия латексных перчаток с А-силиконо-выми материалами. RosenM. с соавт. доказал ингибирование процесса полимеризации поливи-нилсилоксановых оттискных материалов при прямом соприкосновении с перчатками из натурального латекса. [2]
Kimoto, K. с соавт. провели исследование, изучающее влияние серы и хлора, содержащихся на поверхности натуральных латексных перчаток, на процесс полимеризации полисилоксано-вых оттисков, а также попытку отчистить перчатки в трех растворах: проточной водой, водой под напором и медицинском спирте. В результате было получено, что ни один раствор не может полностью удалить серу и хлор с поверхности перчаток, и доказано угнетение полимеризации полисилоксановых материалов. [6,7]
Reitz, C. D. с соавт. обосновали отсутствие ингибирующего эффекта на полимеризацию силиконовых материалов у виниловых перчаток. При чем, они не должны быть загрязнены пудрой стерильных латексных перчаток. Их ополаскивание лишь снижает ингибирование, но не устраняет его полностью. [10]
Исходя из этого, при ручном замешивании эластомерных материалов лучше использовать виниловые перчатки или, для полного избежания контакта материала с перчатками, использовать автосмеситель. Перед внесением материала, промыть водой и просушить полость рта.
Перед снятием оттиска челюсти рекомендуется проводить ретракцию десны, с помощью специальных ретракционных нитей, которые могут быть пропитаны специальными растворами. [10]
O'Mahony A. с соавт. изучали влияние сульфата железа и алюминия хлорида, которыми пропитываются ретракционные нити, на точность и размерную стабильность воспроизводимых поверхностей зубов при снятии оттисков поливинилсилоксановыми массами. Оттиски изготавливали с металлических штампов, на которых имелись 3 линии. Результат считался положительным, если 2 из 3 линий отображались непрерывно на поверхности оттисков. Воспроизведенные поверхности и штампы оценивались под микроскопом. В результате, было получено изменение трехмерной точности оттисков, при этом полученные данные соответствуют ADA (AmericanDentalAssociation/ до 1,5%). Но медикаменты видоизменяли поверхность воспроизводимых деталей, поэтому такие оттиски считаются не пригодными для клинической практики. [2,7,8]
Тимошенко М.В. изучал влияние ретракционного геля Viscostat (Ultradent, США) и ретрак-ционного раствора Receseptin (Septodont, Франция) на качество получаемого оттиска силиконовыми материалами. Было установлено, данные препараты для ретракции негативно влияют на точность отображения интересующих зон.[2]
Исходя из вышесказанного, рекомендуется перед снятием оттисков удалять ретракцион-ные вещества из области протезного ложа. [2,7,8]
Для снятия оттисков важен подбор оттискной ложки в зависимости от клинического случая. Так, перфорированные ложки имеют лучшую ретенцию и способны обеспечить достаточную адгезию при получении оттисков альгинатными материалами. Тем не менее, возможен отрыв материала от ложки, что приводит к деформации слепка.
Силиконовые материалы обладают низкой адгезией к оттискным ложкам, поэтому для избежания отрыва материала применяются специальные адгезивы для металлических ложек, которые не ингибируют вулканизацию силиконовых материалов и не добавляют толщины.
Также выбор оттискной ложки зависит от типа слизистой, выстилающей протезное ложе. К. Rumpel утверждает, что во время получения оттиска необходимо создать обстановку максимально приближенную к ситуации, которая возникает во время функции под базисом протеза. Поэтому, целесообразно получить компрессионный оттиск. Spreng, Houpl обосновывают отказ от компрессионных оттисков, так как протезы, созданные по ним, ускоряют атрофический процесс слизистой оболочки протезного ложа.А. И. Бетельман, И. М. Оксман полагали, что вид оттиска напрямую связан с типом слизистой оболочки. Так, применение декомпрессионных слепков необходимо при малоподатливой слизистой и при наличии торуса. А компрессионные оттиски, наоборот, в ситуациях, когда слизистая оболочка плотная и податливая. [1]
Обобщая имеющиеся данные, важно отметить, что оттискная ложка должна быть правильно подобрана для определенной клинической ситуации, а также подготовлена к работе (обработана адгезивом), при этом борта ложки могут быть заклеены пластырем.
Зубы имеют физиологическую подвижность, которая обусловлена тканями периодонта, для амортизации возникающего давления. Среднестатистические показатели подвижности зубов на верхней челюсти составляют 64,58±3,07 мкм/5Н, на нижней челюсти - 71,19±4,65 мкм/5Н. Соответственно, при снятии оттиска возникает нагрузка на зубы и происходит их смещение в диапазоне физиологической нормы. Но при наличии патологической подвижности этот диапазон движения зубов может возрастать до 500мкм, в зависимости от степени подвижности. На данном этапе важен правильный подбор материала по вязкости. Чем выше подвижность зубов, тем ниже должна быть вязкость материала. [1]
Время экспозиции оттискной массы в полости рта влияет на возникновение устойчивой деформации получаемого оттиска. Как правило, оно указывается производителем. Но, в среднем, альгинатные массы выдерживают 3 минуты, а силиконовые 4-5 минут. При выведении материала из полости рта раньше, возникает эластическая деформация. Если материал передержать, то слепок будет труднее снять с челюсти и при резком движении возникнет напряжение и в разрыв. Как следствие- устойчивая деформация.[6] Исходя из этого, важно соблюдать временные границы работы с материалом, указываемые производителем.
На точность получаемых оттисков могут влиять перепады температуры, возникающие при выведении оттиска из полоти рта, его транспортировке и хранении. [9,7]
CarsoM. с соавт. проводили измерение оттисков, полученных А-силиконом, через 10 мин, 60 мин, 24 и 36 часов, при этом, повышая температуру от 4°С до 40°. В результате, было доказано, что, при повышении температуры, слепочная масса расширяется. Этот процесс несколько компенсируется полимеризационной усадкой. [2,4]
Kim K.M. с соавт. в своих исследованиях доказали, что при снижении температуры, сле-почные массы могут сжиматься. Снижение температуры в клинике возникает при выведении материала из полости рта с 37°С до комнатной температуры, равной 20-23°С.[9,3,4] Повышение
температуры окружающей среды ускоряет процесс структурирования силиконовых компаундов в 1,5 раза. [6]
Также, при выведении оттиска из полости рта, происходит его деформация. Объемные деформации оттискных материалов связаны с эластическими свойствами оттискных масс. Так, альгинатные материалы имеют минимальные показатели восстановления после деформации, возникающей при выведении оттиска из полости рта. Фактически, не имеют остаточной деформации поливинилсилоксановые материалы (силиконовые оттискные материалы). [8, 7]
По данным СанПин 2.1.3.2524-09 пункт 8.3, дезинфекцию стоматологических оттисков необходимо выполнять до направления в зуботехническую лабораторию.
Дезинфекция проводится с помощью специальных дез. растворов. Но активные химические агенты, находящиеся в этих жидкостях, способны отрицательно воздействовать на точность оттисков и размерную стабильность. Так, полученные оттиски могут давать усадку или, наоборот, набухать. [2]
Согласно исследованию LepeX. И JohnsonG.H., при увеличении экспозиции оттиска, в дезинфицирующем растворе изменяется размерная точность оттисков. Оттиски, изготовленные из А-силиконов, погружали на 18 часов в 2% раствор глютеральдегида и обнаружили уменьшение точности изготавливаемых гипсовых моделей, в связи с набуханием материала. [2]
Исследование влияния дезинфицирующих агентов на альгинатные массы показало, что проводить дезинфекцию данных масс лучше в течение 10 минут в 1% растворе гипохлорита натрия или 2% растворе глютеральдегида. [5]
Во время и после полимеризации слепочных масс могут выделяться различные побочные продукты, такие, как вода, водород, спирты. Все это приводит к усадке оттиска при хранении. Размеры оттиска, полученного с помощью альгинатных слепочных масс, сильно изменяются из-за процесса синерезиса. Их линейная усадка составляется 1.5% в час. [2,6]
Усадка силиконовых материалов начинается с процесса замешивания основной пасты и катализатора, но на данном этапе это не имеет клинического значения. Важна усадка, которую дает материал после выведения из полости рта, обусловленная продолжающимися процессами вулканизации и снижением температуры окружающей среды. При полимеризации С-силиконов выделяются побочные продукты - вода и метанол, которые улетучиваются. Время релаксации силикона составляет 30 мин. Поэтому, при снятии двойного уточненного оттиска, отснятая база должна полежать 30 минут перед тем, как с ней продолжат работу. [6]
При полимеризации полиэфирных оттискных материалов не происходит выделение побочных продуктов, но данная группа слепочных масс активно поглощает влагу, что может привести к набуханию полученного оттиска. [6]
Следующие ошибки могут возникнуть на втором этапе - изготовление моделей челюстей. Модели могут быть изготовлены из различных материалов, которые имеют вариабельные качественные показатели и, соответственно, методику применения. В клинике основным материалом для изготовления моделей является гипс.
Существует 5 типов гипса международного стандарта (ISO), которые различаются по физическим характеристикам.
1 тип гипса - артикуляционные и слепочные гипсы с коэффициентом расширения 0,040,06%. 2 тип гипса - алебастровый с расширением 1,9-2,2% (в стоматологии не используется). 3 тип - простой зуботехнический гипс с коэффициентом расширения 0,15-0,17%. Применяется для изготовления диагностических и вспомогательных моделей. 4 тип гипса - супер прочный гипс с расширением 0,06-0,09%. Применяется для всех видов зуботехнических работ. 5 тип - супер прочный с коэффициентом расширения 0,15-0,17%.
Для более точного получения моделей челюстей с помощью гипса, он должен обладать минимальным показателем расширения при затвердевании. При высоком коэффициенте произойдет объемная деформация материала, и полученная модель не будет соответствовать естественным челюстям. Максимальный коэффициент расширения гипса не должен превышать 0,1%. Существуют разнообразные примеси для снижения коэффициента расширения. (хлорид натрия, сульфат калия, цитрат калия). [8] Важно отметить, что производители указывают коэффициент расширения гипса спустя лишь 2 часа после получения модели, что не всегда соответствует действительности.
Мы измерили показатель расширения у разных классов гипса при помощи специального аппарата. Гипс заливался в V-образную емкость прибора для измерения расширения. Стенки емкости предварительно были покрыты тонким слоем вазелина для нивелирования действия силы трения. С одной стороны, емкость ограничивалась металлическим кубом, который закреплялся винтовым зажимом, и касался одной стороной датчика микрометра. Стержень датчика был соединен с пружиной, поэтому, постоянно плотно прижимался к кубу. При расширении гипса куб сдвигался. Перемещение куба измеряли микрометром.
Гипс IV типа через 10 минут начал расширяться и нагреваться. Через 20 минут гипс расширился на 0, 02%. Через 40 минут начал остывать и расширился на 0,025%. В этот момент его необходимо было вынуть из оттиска и разрезать модель на сегменты. Через два часа гипс полностью остыл и в течение суток набрал расширение 0,06-0,08%. Гипс I типа расширился на 0,040,06%, II типа - 1,9-2,2%, III типа - 0,15-0,17%, V типа - 0,15-0,17%.
Мы сравнили полученные данные с показателями о расширении гипса, заявленными производителем (по данным фирмы «ВипМикс», США): гипс I типа расширяется до 0,08-0,15%, II типа - 0,20%, III типа 0,12%, IV типа - 0,09 -0,10%, V типа - 0,08-0,13%.
Исходя из этого, гипсовые модели, перед изготовлением конструкций, следует оставить на сутки, до полного завершения процессов кристаллизации.
Согласно международным стандартам ISO, гипсовые модели, по альгинатным слепкам, необходимо изготавливать через 10-15 минут после их выведения из полости рта. Модели, отлитые по А-силиконовым оттискам, следует отливать не ранее 3х часов для гипса и не ранее 2х часов для эпоксидной смолы. [2]
В настоящее время, в стоматологии быстро развивается использование 3D принтеров для воссоздания моделей челюстей, что является наиболее точной методикой. Raymund E. С соавт. проводили сканирование гипсовых моделей, а затем их распечатку на трех 3D принтерах: Makerbot Replicator (FDM), 3D Systems SLA 6000 (SLA), и Objet Eden500V (Polyjet). В результате исследования выяснилось, что модели, реконструированные с помощью FDM имели минимальное изменение размеров. [9]
В результате, мы выяснили, что, соблюдая все рекомендации, приведенные выше, невозможно полностью нивелировать все погрешности, т.к. они происходят на незаметном глазу уровне. Для максимально точной работы необходимо уходить от аналоговых методов работы к цифровым.
Вывод. Мы провели лабораторное измерение коэффициента расширения гипса 1,2,3,4 классов, сравнили полученные данные с показателями, указанными производителями, а также произвели обзор литературы для выявления возможных ошибок на начальных этапах изготовления ортопедических конструкций, и составили алгоритм действий для снижения риска возникновения экспансионной ошибки.
