CC BY
23
УДК 616.314-074-089.27 О.А. Удод, Х.1. Бекузарова
ЛАБОРАТОРНЕ ВИВЧЕННЯ ГЛИБИНИ ПОЛ1МЕРИЗАЦП ФОТОКОМПОЗИТНИХ МАТЕР1АЛ1В
Донецький нацiональний медичний уыверситет, м. Краматорськ
Актуальнiсть
В1дновлення фронтальних i б1чних зуб1в, як1 ура-жен! найчастше кар!есом, у наш час належить до ш-новац!йних напрям!в сучасноТ стоматолог!'. Реконст-рукц!я анатом!чнот форми зуб!в зазвичай досить складна, вимагае багатого досв!ду, знань i передбачае на-самперед точний виб!р в!дновлювального матер!алу i технолог!' для ТТ проведення [1;3;4]. З появою сучас-них удосконалених в!дновлювальних матер!ал!в про-цес реставраци зуб!в стае ще складншим, але забез-печуе бездоганний анатомо-функцюнальний та есте-тичний результат. У фотокомпозитах нового поколш-ня е низка беззаперечних переваг (збтьшена механь чна м!цн!сть, пщвищена ст!йк!сть до стирання, твер-дють, стаб!льн!сть кольору), i це дозволяе вщновити анатом!чну форму зу6!в та функцюнальы характеристики навiть за значного ступеня ураження. Однак пю-ля реставраци нерiдко виникають i ускладнення, як! пов'язують !з полiмеризацiйним стресом та усадкою фотокомпозитних матерiалiв, невiдповiднiстю коефь цiентiв об'емного розширення матерiалiв i твердих тканин зу6!в, явищем мiкропiдтiкання тощо [5-7]. Тому ви6!р матерiалiв i технологiТ вщновлення зу6!в мае бути об^рунтованим i оптимальним.
З в!домих натепер технологш прямот реставрацiТ найпопулярнiшими стали технолопя «пошаровот реставраци» та «флоу-техшка». в!дпов!дно до першот пщ час вiдновлення застосовують наповненi фотокомпо-зити з певною товщиною кожного шару, яка визначена рекоменда^ями ф!рми-виробника, та посл!довною пошаровою св!тловою полiмеризацiею, а «флоу-технiка» передбачае пщ час вiдновлення використан-ня в рол! першого тонкого шару рщкотекучих фотокомпозитних матерiалiв, як! поряд з очевидними недоль ками (недостатня мехашчна м!цн!сть i надм!рна усадка) мають високу еластичн!сть, що дозволяе знизити пол!меризацшне напруження [2;8;9]. Останн!м часом за рахунок удосконалення матер!ал!в, появи високо-наповнених текучих фотокомпозит!в, як! не поступа-ються за м!цн!стю й естетикою традицшним, стало можливим застосовувати перший шар змщненого рщ-котекучого фотокомпозиту товщиною до 4 мм [10;15]. Однак з! зб!льшенням товщини шару будь-якого фотокомпозитного матер!алу неодм!нно виникае питання про ступшь, як!сть i глибину пол!меризац!Т, яку !н!ц!юе св!тловий пот!к фотопол!меризатора !з забезпеченням певнот !нтенсивност! його [8; 12;13]. Добре вщомо, що за незавершенот пол!меризац!Т утворюються залиш-ков! непрореагован! мономери, як! можуть викликати алерпчы реакцп, активувати р!ст бактер!й навколо реставраци та, як наслщок, призводити до розвитку ускладнень кар!есу. Д!ючи як пластиф!катор, вони зменшують мехашчну м!цн!сть фотокомпозитного в!д-новлення i, навпаки, стимулюють процеси його набу-хання, а також ведуть до змши кольору [9; 11;14]. За-лишаються не до к!нця встановленими вимоги до оп-тимальнот штенсивност св!тлового потоку i режиму св!тлового впливу на р!дкотекуч! фотокомпозитн! ма-
тер!али. Усе це зумовлюе актуальнють усеб!чного ви-вчення р!зноман!тних характеристик та особливостей процеав тверд!ння рщкотекучих фотокомпозитних матер!ал!в у пор!внянн! з традицшними, в тому числ! глибини тхньот пол!меризацп.
Метою нашот роботи було вивчення глибини поль меризаци фотокомпозитних матер!ал!в за р!зних ре-жим!в св!тлового впливу в лабораторних умовах.
Матерiали i методи дослiдження
У процес! лабораторного досл!дження вивчали глибину пол!меризацп р!дкотекучих фотокомпозитних матер!ал!в «Filtek Ultimate Flowable» (емалевий вщть нок А2) («3M ESPE»), «Filtek Bulk Fill Flowable» (емалевий вщтЫок А2) («3M ESPE»), «Revolution Flowable» (емалевий вщтшок А2) («Kerr»), «SDR» (уыверсальний в!дт!нок) («Dentsply»), а також нано-фотокомпозитного матер!алу «Filtek Ultimate» (емалевий вщтшок А2) («3M ESPE»). Щодо останнього, то дослщження проводили також i у вар!ант! нанесення на стовпчик матер!алу рекомендованот ф!рмою-виробником в!дпов!днот адгезивнот системи, св!тловий вплив на яку здшснювали одночасно з пол!меризац!-ею самого матер!алу. Загалом для дослщження було виготовлено 120 зразгав згаданих матер!ал!в.
Глибину пол!меризац!т досл!джуваних фотокомпозитних матер!ал!в визначали методом ISO 4049. Пор-ц!ю матер!алу вносили в спец!альну форму з отвором д!аметром 4 мм та впливали на нет св!тловим потоком св!тлодюдного фотопол!меризатора з !нтенсивн!стю 1000 мВт/см2 у двох режимах: за «м'яким стартом» та прямим безпосередшм упливом постшнот високот !н-тенсивност!. Дал! з форми витягували зразок фотокомпозитного матер!алу, за допомогою шпателя вщо-кремлювали шар матер!алу, який не затверд!в, вим!-рювали довжину зразка, що затверд!в, пот!м дтили цей показник на 2 i приймали отримане значення за глибину пол!меризаци досл!джуваного матер!алу.
Результати та Тх обговорення
За результатами проведеного лабораторного дос-л!дження встановлено, що найнижчий показник глибини пол!меризацп був у зразках р!дкотекучого фотокомпозитного матер!алу «Filtek Ultimate Flowable» (емалевий вщтшок А2) («3M ESPE»), в раз! застосу-вання для його твердшня св!тлового потоку св!тлодю-дного фотопол!меризатора в режим! «м'якого старту» в!н складав 1,39±0,16 мм. Якщо ж цей матер!ал твер-д!в пщ впливом прямого опром!нення св!тловим потоком !з пост!йною високою штенсивнютю, то глибина його пол!меризац!т була статистично значуще (р<0,05) вищою бтьше н!ж на 1,0 мм - 2,43±0,18 мм. Дал! за зростанням !шли показники глибини пол!меризац!т рь дкотекучого фотокомпозитного матер!алу «Revolution Flowable» (емалевий вщтшок А2) («Kerr»), вщповщш значення яких складали 2,08±0,12 мм i 2,73±0,14 мм (м!ж собою вони вщр!знялися статистично значуще, р<0,05).
Два наступы показники, як! стосувалися глибини
пол1меризацп р1дкотекучого фотокомпозитного мате-р1алу «Filtek Bulk Fill Flowable» (емалевий в1дт1нок А2) («3M ESPE») i нанофотокомпозитного матер1алу «Filtek Ultimate» (емалевий вщтшок А2) («3M ESPE») у поeднаннi з вщповщною адгезивною системою, що твердiли пщ дieю свiтлового потоку в режимi «м'якого старту», були майже однаковими - 2,55±0,17 мм i 2,б3±0,11 мм вiдповiдно (р>0,05). Такi ж показники вь дносно зразкiв тих самих матерiалiв i вiдтiнкiв, але як твердiли пiд впливом свтового потоку постiйноí ви-сокоТ штенсивност1, також не вiдрiзнялися мiж собою на статистично значущому рiвнi (р>0,05), вони скла-дали вiдповiдно 3,22±0,12 мм i 3,41±0,19 мм. Останнш показник був достатньо близький до значення глиби-ни полiмеризацií, отриманого в дослщжены рщкотеку-чого фотокомпозитного матерiалу «SDR» (ушверса-льний вщтшок) («Dentsply»), який пiдлягав опромшен-ню свiтловим потоком також високоТ штенсивносд -3,79±0,17 мм (р>0,05). За умови св^ловоТ дií в режимi «м'якого старту» показник глибини полiмеризацií цьо-го матерiалу був, зрозумто, нижчим за згаданий, од-нак статистично значуще (р<0,05) вiдрiзнявся вщ усiх показникiв iнших матерiалiв, що твердти за тieí ж умови, зокрема складав 3,17±0,13 мм.
Найвищi показники глибини полiмеризацií i за режиму «м'якого старту», i за дм постiйноí високоТ штен-сивност свiтлового потоку свiтлодiодного фотополь меризатора були зареестрован пiд час дослщження зразкiв нанофотокомпозитного матерiалу «Filtek Ultimate» (емалевий вщтшок А2) («3M ESPE»), якi твердiли без застосування адгезивноТ системи, -3,84±0,10 мм i 4,35±0,11 мм вщповщно. Вони були статистично значуще (р<0,05) вищими за всi вiдповiднi щодо режиму свтового впливу показники. МНж собою qi показники також вiдрiзнялися на статистично значущому рiвнi (р<0,05) на користь постiйноí високоТ штенсивност свiтлового потоку.
Отже, застосування свтового потоку свiтлодiодного фотополiмеризатора в режимi «м'якого старту» для твердшня рiдкотекучих фотокомпозитних матерiалiв систематично призводить до бтьш низь-ких показниюв глибини полiмеризацií цих матерiалiв, шж за застосування для Тх твердшня свтового потоку постiйноí високоТ штенсивностг У всiх випадках порiвняння вiдповiдних показникiв вони вiдрiзнялися статистично значуще (р<0,05). Така ж закономiрнiсть була встановлена i щодо зразгав нанофотокомпозитного матерiалу, що твердти в поеднанн з вiдповiдною адгезивною системою i без неТ. Але якщо порiвнювати показники глибини полiмеризацiТ зразкiв цього матерiалу, що твердти разом з адгезивною системою та без неТ пщ впливом однаковоТ св^ловоТ дм, то i в цих випадках вщмшност мали статистично значущий характер (р<0,05). У той же час, глибина полiмеризацiТ нанофотокомпозитного матерiалу в разi одночасного твердшня з адгезивною системою достатньо близька до такоТ рщкотекучих фотокомпози^в за обох режимiв свiтлового впливу.
Висновки
Отже, отриман в дослщженш результати свiдчать про доцiльнiсть у разi необхiдностi збiльшення тов-щини шару рщкотекучих фотокомпозитних матерiалiв за застосування для Тх твердшня свтового потоку постшноТ високоТ iнтенсивностi. Щодо одночасного твердшня нанофотокомпозитного матерiалу й адгезивноТ системи пщ свiтловим впливом, то, зва-жаючи на результати дослщження, можна припустити, що деяк властивост цього матерiалу, отриманi таким
чином, наближаються до вiдповiдних характеристик рщкотекучих фотокомпози^в.
Перспективи подальших дослщжень
Плануемо лабораторнi дослiдження, за допомогою яких будуть визначенi деякi фiзико-механiчнi параме-три сучасних рiдкотекучих фотокомпозитних матерiа-лiв за умов використання певних режимiв свiтлового впливу на них для забезпечення досягнення Тхшх оп-тимальних значень iз метою визначення об^рунтова-ного застосування цих матерiалiв у рiзних клiнiчних ситуа^ях.
Лiтература
1. Хиора Ж. П. Новое поколение композитов и улучшение качества реставраций боковых зубов / Ж. П. Хиора // Институт стоматологии. - 2008. - № 1 (38). - С. 138139.
2. Фирсова И. В. Сравнительный анализ композитной реставрации в терапевтической стоматологии / И. В. Фирсова, Ю. А. Македонова, Е. Б. Марымова // Волгоградский научно-медицинский журнал. - 2017. - № 1.- С. 34-37.
3. Борисенко А. В. Композиционные пломбировочные и облицовочные материалы / А. В. Борисенко, В. П. Не-спрядько, Д. А. Борисенко // Медицина. - К.: ВСИ «Медицина», 2015. - 320 с.
4. Николаев А. И. Практическая терапевтическая стоматология : учеб. пособие / А. И. Николаев, Л. М. Цепов. -[9-е изд.]. - М.: МЕДпресс-информ, 2017. - 928 с.
5. Радлинский С. Полимеризационный стресс в объемных реставрациях / С. Радлинский // Современная стоматология. - 2010. - № 4. - С. 34-39.
6. Кондит М. Улучшение полимеризации композитов / М. Кондит, К. Лейнфелдер // ДентАрт. - 2007. - № 2. - С. 31-34.
7. Романенко И. Г. Сравнительная характеристика объемной усадки композиционных пломбировочных материалов светового отверждения / И. Г. Романенко, А. И. Василюк, С. Ю. Рыбалко // Стоматолог. - 2011. - № 78. - С. 16-18.
8. Макеев В. Ф. Вщновлення м1жзубного контактного пункту у б1чних зубах при реставрацп / В. Ф. Макеев, Л. С. Лещук, П. В. Щерба // Новини стоматологи. - 2013. - № 3.- С. 44-49.
9. Блохина А. Варианты решения актуальной проблемы восстановления полостей в боковых зубах / А. Блохина // ДентАрт. - 2012. - № 1. - С. 52-57.
10. Шарова Т. Н. Опыт использования Filtek Bulk Fill (3M ESPE) - преимущества низкомодульных композитов, вносимых большой порцией / Т. Н. Шарова // Стоматология. - 2014. - №93(3). - С. 21-22.
11. Адамчик А. А. Оценка полимеризации композита / А. А. Адамчик // Кубанский научный медицинский вестник. -2015. - № 1(150). - С. 7-11.
12. The effect of ultra-fast photopolymerisation of experimental composites on shrinkage stress, network formation and pulpal temperature rise / L. D. Randolph, W. M. Palin, D. C. Watts [et al.] // Dent Mater J. - 2014. - № 30 (11). - Р. 9-280.
13. Polymerization Shrinkage Stress Kinetics and Related Properties of Bulk-fill Resin Composites // Operative Dentistry: July/August .- 2014. - Vol. 39, № 4. - Р. 374-382.
14. Repair bond strength of microhybrid, nanohybrid and nan-ofilled resin composites: effect of substrate resin type, surface conditioning and ageing / M. Ozcan, P. H. Corazza, S. M. Marocho [et al.] // Clin. Oral Investig. - 2013. - № 17 (7). - Р. 8-1751.
15. Bulk-fill resin composites: polymerization properties and extended light curing / J. Zorzin, E. Maier, S. Harre [et al.] // Dent Mater. J. - 2015. - № 31 (1). - Р. 301-293.
Стаття надшшла 20.02.2018 р.
Резюме
Наведет результати вивчення глибини полiмеризацií рiзних фотокомпозитних матерiалiв, у тому числi рщко-текучих, зразки яких твердiли пщ впливом свiтлового потоку свiтлодiодного фотополiмеризатора у двох режимах: за «м'яким стартом» i за постiйноí високо''' iнтенсивностi. Статистично значуще вищi показники глибини полiмери-зацií фотокомпозитних матерiалiв, у тому числi рiдкотекучих, були зафксован при застосуваннi свiтлового потоку постшно''' високо''' iнтенсивностi, за «м'якого старту» отриманi систематично низьк результати.
Ключовi слова: фотокомпозитнi матерiали, глибина полiмеризацií, свiтловий потiк фотополiмеризатора.
Резюме
Приведены результаты изучения глубины полимеризации различных фотокомпозитных материалов, в том числе жидкотекучих, образцы которых затвердевали под влиянием светового потока светодиодного фотополимеризатора в двух режимах: «мягким стартом» и постоянной высокой интенсивности. Статистически значимо более высокие показатели глубины полимеризации фотокомпозитных материалов, в том числе жидкотекучих, были зафиксированы при применении светового потока постоянной высокой интенсивности, в случае «мягкого старта» получены систематически низкие результаты.
Ключевые слова: фотокомпозитные материалы, глубина полимеризации, световой поток фотополимеризатора.
UDC 616.314-074-089.27
LABORATORY STUDY OF POLYMERIZATION DEPTH OF COMPOSITE MATERIALS
O.A. Udod, Kh.I. Bekuzarova
Donetsk national medical university, Kramatorsk
Summary
With the advent of modern improved restorative materials, the process of teeth restoration has become even more complex, but it provides an impeccable anatomical, functional and aesthetic result. In the new generation of composites there is a number of advantages, namely, increased mechanical strength, increased abrasion resistance, hardness, colour stability. All these allows restoring the anatomical shape of teeth and functional characteristics even with a significant degree of damage. However, after restoration, complications are often associated with polymerization of stress and shrinkage of composite materials, inconsistency between the coefficients of volume expansion of materials and hard tissues of teeth, etc.
Recently, due to the improvement of materials, the appearance of highly filled composites, it has become possible to apply the first layer of reinforced rarefaction of composite with a thickness of up to 4 mm. However, when the thickness of a layer of any composite material increases, there must be a question about the degree, quality and depth of the polymerization that initiates the light flux of the photopolymerizer. Therefore, the choice of materials and technology for restoration of the teeth should be reasonable and optimal.
The aim of this work was to study the polymerization depth of composite materials under different modes of light exposure in laboratory conditions.
Materials and methods. In the course of a laboratory research the ISO 4049 method was used, the depth of polymerization of liquid and composite materials, and total number of 120 samples were studied. Samples were made up in a special shape with a diameter of 4 mm hole and exposed to light flux of 1000 mW/cm2 of LED photopolymerizer in two modes: "soft start" and constant high intensity. Then a sample of photoconductive material was extracted from the form, a layer of material that was not hardened was separated, the length of the hardened specimen was measured, divided by 2 and the value for the polymerization depth of the material under study was obtained.
Results of the research and their discussion. Statistically significant maximum indices of the polymerization depth were obtained with the use of composite materials for solidification of the light flux of a photoconductive photoconductor of constant high intensity. Light flux in the "soft start" mode leads to a systematic decrease in the level of polymerization depth. But if we compare the polymerization depth of samples of nanocomposite material in case of one-stage hardening with the adhesive system, they were close enough to such relatively rarefying composites in both modes of light exposure.
Conclusions. The results obtained in the study indicate the expediency, in case of need, to increase the thickness of the layer of rarefied composite materials for the application of their solidification of the light flux of constant high intensity. Concerning the simultaneous hardening of nanocomposite material and the adhesive system, it can be assumed from the results of the study that some of the properties of this material, thus obtained, correspond to the corresponding characteristics of the rarefied composites.
Key words: composite materials, polymerization depth, light flux of photopolymerizer.
