CC BY
74
УДК 616.314-76-085.46
КЛ1Н1ЧНА Й ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ПОР1ВНЯЛЬНА
ОЦ1НКА ВДОСКОНАЛЕНИХ МЕТОД1В ВИГОТОВЛЕННЯ ЕСТЕТИЧНИХ НЕЗН1МНИХ КОНСТРУКЦ1Й ЗУБНИХ ПРОТЕЗ1В З.Р. Ожоган, О.М. Яковин
ДВНЗ «1вано-Франювський медичний ушверситет»
Резюме
Исследовано влияние биоинертного покрытия диоксида циркония (толщиной 5 мкм) на изменение показателей твердости и коррозионной стойкости конструкций из кобальтохромовых и никелехромовых сплавов, а также структуру и степень адгезии указанного покрытия к поверхности сплавов. Покрытия были нанесены методом высокочастотного магнетронного напыления. Проведена сравнительная характеристика адгезии биоинертного ZrO2 покрытия к кобальтохромовым и никелехромовым сплавам. По результатам исследования авторы пришли к выводу, что наиболее оптимальная толщина - 5 мкм, а адгезия ZrO2 покрытия лучше к никелехромовым сплавам. На основе клинических наблюдений доказаны преимущества предложенных несъемных конструкций зубных протезов с покрытием ZrO2 над общепринятыми металлокерамическими зубными протезами, которые не поддаются коррозионному воздействию ротовой жидкости и не вредят тканям маргинального пародонта.
Ключевые слова: кобальтохромовый сплав, никелехромовый сплав, диоксид циркония, коррозионная стойкость, клиническая оценка пародонта.
Summary
The work examines the influence of bioinert coating of the zirconium dioxide (thickness of 5 microns) on the change in parameters of hardness and
corrosive resistance of structures with cobalt-chromium and nickel-chromium alloys, as well as the structure and the degree of adhesion of the coating to the alloy surfaces. Coatings were placed by high-frequency magnetron sputtering. The article compares the adhesion of bioinert coatings of the zirconium dioxide to cobalt-chromium and nickel- chromium alloys. In the result of this study we have concluded that the most optimum thickness is 5 mm, and ZrO2 coating adhesion is the best in nickel-chromium alloys. Based on clinical observations, it has been proved that offered designs of fixed dental prostheses coated with zirconium dioxide are better than conventional metal dentures because they are not exposed to corrosive influence of oral fluid and have no negative impact on marginal periodontal tissues.
Key words: cobalt-chrome alloy, nickel-chrome alloy, zirconium dioxide, corrosion resistance, clinical assessment of periodontal disease.
Л^ература
1. Онищенко В.С. Нестерпшсть cnnaBiB метал1в зубних npoTe3iB: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня доктора мед. наук: спец. 14.00.21 «Стоматолопя» / В.С. Онищенко. - К., 1995.- 43 с.
2. Кордияк А.Ю. Потенциометрическое исследование металлических зубных протезов / А.Ю. Кордияк // Современная стоматология. - 2001.-№3. - С. 84-86.
3. Неспрядько В.П. Особливост переб^у симптомокомплексу нестерпност сплавiв металiв за даними кшшко-лабораторних дослщжень /
B.П. Неспрядько, В.М. Волинець // Вюник стоматологи. - 1997. - №2(14). -
C. 220-224.
4. Медведев А.Ю. Нарушения баланса микроэлементов ротовой жидкости больных, пользующихся металлическими зубными протезами: автореф. дис. на соискание науч. степени канд. мед. наук: спец. 14.00.21 «Стоматология» / А.Ю.Медведев. - СПб., 1996.-16 с.
5. Фрейдлин Л.И. Влияние металлических зубных протезов в полости рта на электропроводность слюны / Л.И. Фрейдлин, А.Ш. Гройсман // Стоматология. - 1990. - №3. - С.60-61.
6. Вплив способу литва на структуру та корозшну стшюсть стоматолопчних кобальто-хромових сплав1в / [Ю.1. Сухоребський, З.Р. Ожоган, О.С. Литвин, А.В. Гурш] // Украшський стоматолопчний альманах. - 2007. - №4. - С.25-31
7. The alloys complementary bioadhesive properties testing by physical and biological metods / P.M. Lytvyn, E.N. Gromozova, S.I. Voychuk ^t аl.]//The international Summer School"Nanotechnology: from fundamental research to innovations end practice conference Nanotehnology end nanomaterials" (NANO_ 2013) (Буковель 25.08-1. 09. 2013 р.) .- 1ФНМУ, 2013. - С.391.
8. Ершов С. А. Кшшко-експериментальне обгрунтування удосконалено! методики виготовлення незшмних ортопедичних конструкцш з без металево! керамжи: автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд. мед. наук : спец. 14.00.22 «Стоматолопя» / С.А. Ершов. - К., 2011.-19 с.
Постановка проблеми й аналiз останшх дослщжень
Проведет дослщження тдтвердили, що велик1й кшькост1 населення Укра!ни необх1дно надавати стоматолопчну ортопедичну допомогу, i серед них 70% потребують протезування естетичними незшмними зубними протезами на основi стоматолопчних сплавiв металiв [1]. Застосування сплавiв неблагородних металiв для виготовлення незшмних зубних протезiв мае суттевий недолж - здатнiсть металiв вiддавати позитивно заряджеш iони в навколишню ротову рщину i накопичувати на сво!й поверхнi вiд'емний заряд [1, 2, 3, 6, 7]. У результат цього виникае рiзниця потенцiалiв, величина яко! залежить вiд природи металу, електролiту й iнших факторiв. При цьому порушуеться баланс
мжроелеменпв ротово! рiдини [4] i змшюеться електропровiднiсть слини
[5, 6].
Тому метою нашо! роботи стало шдвищення ефективностi ортопедичного лiкування хворих i3 дефектами зубних рядiв за допомогою естетичних незнiмних мостоподiбних протезiв шляхом удосконалення та обгрунтування етапiв !х виготовлення з нанесенням Zrü2.
Матерiали i методи дослiдження
Об'ектом дослщження були стоматологiчнi сплави металiв: кобальтохромовий сплав (КХС) «Wirobond 280» i нiкелехромовий сплав (НХС) «Wirocer plus» фiрми BEGO. 1з цих сплавiв металiв методом литва з плавленням сплаву високочастотним струмом виготовлено зразки розмiром 1х1 см. Плiвку дрiбнодисперсного порошку Zrü2 (ceramill) товщиною 5 мкм наносили на установцi ВЧ-магнетронного напилення.
Для оцiнки антикорозiйних властивостей зразюв сплавiв металiв iз покриттям !х було пiддано електрохiмiчному травленню у фiзiологiчному розчинi. Одним електродом (анодом) слугував дослiджуваний зразок, шшим (катодом) - вугiльний стержень. Через електроди пропускали струм величиною 10 мА протягом 30 хв. Зразки протравлювали в стандартному фiзрозчинi iз застосуванням вугiльного електрода, вiдстань мiж електродами при травленнi складала 1 см. Поверхню зразк1в дослiджували методами оптично! (мiкроскоп NU-2E Carl Zeiss) i сканувально! електронно! мжроскопи (СЕМ) (мжроскоп РЭМ 101Э). Адгезивнi властивост плiвок оцiнювали за «скретч-тестами».
Обстежили 82 пащенлв iз дефектами твердих тканин коронки зуба та з включеними дефектами зубних рядiв у бiчних i фронтальних дiлянках. До складу груп входили хворi вжом 20-55 р., у яких ортопедичш конструкци були виготовленi на основi стоматологiчних сплавiв неблагородних металiв. Пащенти були роздiленi на так1 групи: 1 група - 20 пащенлв з iнтактними зубними рядами; 2 група - 43 пащенти, яким
виготовлеш незтмш мостоподiбнi 3y6HÍ протези загальноприйнятим способом; 3 група - 25 пащенлв, яким виготовленi литi коронки i мостоподiбнi 3y6Hi протези Í3 нанесеним захисним покриттям Zrü2 на каркас iз НХС; 4 група - 14 пащенлв iз незшмними комбiнованими коронками i мостоподiбними зубними протезами на основi оксиду цирконш. На обстеженнi пацieнтiв у кшшщ ми враховували такi показники: крайова адаптащя, змiна кольору ясен навколо реставрацш, стyпiнь запалення маргiнального пародонта, проба Шшлера-Писарева, iндекс гiгieни Sillness Loe, рецесiя ясен.
Результати дослщження та i'x обговорення
Зображення морфологи поверхш плiвки Zrü2 товщиною 5 мкм, осаджено!' на КХС, свщчить про те, що плiвка ZrO2 складаеться з кристалiтiв iз середшм розмiром ± 0,5 мкм, а середньоквадратична шорстюсть складае 13,4 нм. (рис. 1).
о о
Рис. 1. Зразок КХС iз покриттям ZrO2 товщиною 5 мкм Зображення морфологи поверхш пшвки ZrO2 товщиною 5 мкм, осаджено! на НХС, свщчить про те, що пшвка ZrO2 складаеться з
кристалтв iз середнiм розмiром ± 0,4 мкм, а середньоквадратична шорстк1сть складае 33,2 нм. (рис. 2).
Рис. 2. Зразок НХС iз покриттям 7г02 товщиною 5 мкм
Одним iз поширених методiв оцiнки мехашчних та адгезивних характеристик тонких пшвок е скретч-тест. На рис. 3 представлен СЕМ зображення подряпин на поверхш зразкiв Со-Сг (рис. 3а) та №-Сг (рис. 3б) iз товщиною нанесеного шару /г02 5 мкм. На зображеннях видно, що плiвка /г02 на зразках Со-Сг вщшаровуеться пластинами великих розмiрiв (до 100 мкм). Натомють вiдшарування покриття 7г02 на зразках №Сг немае. Ця ж тенденщя помiтна в разi точкового навантаження на плiвку при iндентуваннi для визначення твердост матерiалу. На оптичних мiкрофотографiях вщбитюв у зразках Со-Сг помiтнi великих розмiрiв дiлянки вiдшарування плiвки дюксиду цирконiю.
(а) (б)
Рис. 3. Тест подряпиною зразюв Со-Сг iз нанесеним покриттям 7г02 товщиною 5 мкм (а) i зразк1в №-Сг iз покриттям 5 мкм (б)
Щодо плiвок 7г02 на поверхнях сплавiв №-Сг, то при товщинi покриття 5 мкм тшьки у виняткових випадках спостер^алося вiдшарування плiвки в зош iндентування. Отже, можна стверджувати, що покриття 7г02 мае гiршу адгезш до поверхнi сплаву Со-Сг, шж до поверхнi №-Сг, i надто велика товщина покриття може бути додатковим фактором, який сприяе вщшаруванню при локальних механiчних навантаженнях на конструкцп.
На рис.4 показанi СЕМ зображення подряпин, нанесених до i шсля тестування антикорозiйноi здатностi покриття 7г02. Змiн ступеня адгезп плiвок пiсля електрохiмiчного травлення не виявлено. Описана вище тенденцiя зберiгаеться: до сплавiв Со-Сг адгезiя плiвки прша, i плiвка вiдшаровуеться. Також установлено, що незахищений матерiал зразка досить сильно шддався корозii (рис. 3а). У д^нщ подряпини, яка передувала корозшному тесту, утворилася сiтка каверн, зумовлена рiзною швидкiстю електрохiмiчного травлення д^нок зразка iз рiзними рiвнями структурноi досконалостi (густина мiжзеренних границь, структурнi дефекти, флуктуацii фазового складу та ш.).
(б)
Рис.4. СЕМ зображення подряпин, нанесених до тесту на корозш (з верхнього лiвого в правий нижнш кут) i шсля (верхнiй правий - лiвий нижнiй кут зображення) на сплавах Со-Сг (а) та №-Сг (б). Товщина плiвки /Ю2 складае 5 мкм
Вiдповiдно, на зразках М-Сг (рис. 4б) корозiею уражена тiльки невелика дiлянка навколо подряпини, яка передувала електрохiмiчному тесту. Подряпина, нанесена шсля тесту, шчим не вiдрiзняеться вiд подряпин на зразку в первинному сташ.
В обстежених пащенлв двох груп установлено вщсутшсть порушення крайово! адаптацiï штучних коронок за критерiями Ryge. Змшу кольору ясен навколо опорних коронок виявили в 6 (14,0%) пащенлв 2 групи з металокерамiчними конструкщями.
Проба Шiллера-Писарева була позитивною в 7 (16,3%) пащенлв i3 металокерамiчними протезами (2 групи) через 6 мюящв пiсля ортопедичного лiкування i у 12 (27,9%) пацiентiв через 12 мюящв. У пацiентiв 3 групи (з дюксид-цирконовим покриттям) як через 6, так i через
12 мюящв позитивноï проби Шiллера-Писарева ми не виявили.
Ощнюючи iндекс гтени Sillness Loe, ми встановили, що в пащенлв
13 металокерамiчними протезами (2 група) вш становив 0,37 бала через 6 мюящв шсля протезування, а через 12 мюящв зростав до 0,61. Натомють у пащенлв 4 групи iз дюксид-цирконовим покриттям цей шдекс був достовiрно нижчим i становив через 6 мюящв 0,34 бала, а через 12 мюящв незначно збiльшувався до 0,42 бала.
Отже, ми встановили позитивш кштчш результати застосування естетичних незшмних конструкцiй iз покриттям Zrü2 каркаса протеза в порiвняннi iз загальноприйнятими металокерамiчними зубними протезами на основi НХС.
Висновки
1. Установлено, що покриття Zrü2 мае пршу адгезiю до зразк1в iзCo-Cr сплаву, нiж до зразюв iз NiCr сплавiв. Зразки сплавiв металiв iз покриттям Zrü2 бюшертш та не пiддаються електрохiмiчнiй корозп у фiзiологiчному розчинi.
2. За даними кшшчних спостережень ми довели переваги незшмних конструкцш зубних протезiв iз покриттям Zrü2 над загальноприйнятими металокерамiчними зубними протезами, якi не шддаються корозiйнiй дiï ротовоï рщини i не шкодять тканинам маргшального пародонта.
