CC BY
14ЛАБОРАТОРНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК РЕСТАВРАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МЕТОДОМ ОДНООСЕВОГО СЖАТИЯ
1Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул
2Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, г.
Барнаул
Мартынова А.А.1, Котцов А.В.2, Луницына Ю.В.1
LABORATORY STUDY OF STRENGTH CHARACTERISTICS OF RESTORATIVE MATERIALS BY UNIAXIAL COMPRESSION 1Altai State Medical University, Barnaul, Russia 2I.I. Polzunov Altai State Technical University, Barnaul, Russia A.A. Martynova1, A.V. Kottsov2, Yu.V. Lunitsina1
В данной статье приведены результаты лабораторного исследования и сравнения прочностных характеристик реставраций, изготовленных из стоматологических материалов Bulk Fill, а также в технике слоеной реставрации при одноосном сжатии.
Ключевые слова: реставрация зубов, Bulk Fill композиты, техника слоеной реставрации.
This article presents the results of a laboratory study and comparison of the strength characteristics of restorations made of Bulk Fill dental materials as well as in the technique of layered restorations in uniaxial compression.
Keywords: dental restoration, Bulk Fill composites, layered restoration technique.
В связи с распространённостью прямой реставрации, повсеместно применяемой для восстановления утраченных твёрдых тканей зуба, перед стоматологией сегодня стоит актуальный вопрос не только по улучшению методик пломбирования, но и в усовершенствовании применяемых для этого материалов [12]. Bulk Fill материалы были созданы для решения проблем усадки и полимеризационного напряжения за счёт возможности полимеризации больших порций композита до 4 мм. Врачами-стоматологами для решения проблемы усадки используется в практической деятельности также техника слоеной реставрации, сочетающая применение композитов трех разных степеней наполненности. При этом сами материалы обладают различными прочностными характеристиками, которые будут отражены в данной работе [3-4].
Цель исследования
Изучить прочностные характеристики реставраций, изготовленных из композитов группы Bulk Fill в сравнении с пломбами, изготовленными в технике слоеной реставрации.
Материалы и методы
Для проведения механических испытаний на одноосевое сжатие при помощи силиконовых шаблонов из реставрационных материалов были изготовлены 9 образцов цилиндрической формы, диаметром 5 мм и высотой 5 мм. Первая группа образцов (3 шт.) представлена двухслойным цилиндром: в качестве нижнего слоя массивом 4 мм выступает материал SDR U, верхний слой - микрогибридный композит Prime-Dent массивом 1 мм. Вторая группа образцов (3 шт.) -двухслойный цилиндр с нижним слоем материала Filtek Bulk Fill массивом 4 мм и верхним слоем из микрогибридного композита Prime-Dent массивом 1 мм. Третья группа (3 образца) - трехслойный цилиндр с нижним слоем из жидкотекучего Estelite Flow Quick массивом 1 мм, средним слоем из пакуемого QuiXfil U массивом 3 мм и верхним слоем из микрогибридного композита Prime-Dent массивом 1 мм. Материал вносили в силиконовый шаблон порционно согласно рекомендациям производителя и полимеризовали, после чего образцы обрабатывались полировочными системами.
Испытания на одноосное сжатие проводились при помощи электромеханической настольной универсальной испытательной системы с двумя колоннами Instron 5966 со скоростью перемещения траверсы 1 мм/мин (табл.1), при комнатных условиях. Снятие размеров до и после испытаний проводилось при помощи штангенциркуля.
Таблица 1
Геометрические характеристики групп образцов
Груп- Диаметр Высота Конечный Конечная Конечная Скорость
па [mm] образца для диаметр выс. образца площадь на шаге
испытаний [mm] для исп. на [mmA2] [mm/min]
на сжатие сжатие
[mm] [mm]
1 5,00±0,00 5,00±0,00 5,35±0,44 4,625±0,35 22,59±3,71 1,00±0,00
2 5,00±0,00 5,00±0,00 5,30±0,52 4,87±0,23 22,20±4,45 1,00±0,00
3 5,00±0,00 5,00±0,00 5,67±0,21 4,60±0,10 25,24±1,87 1,00±0,00
Результаты и обсуждение
Испытания образцов прерывались при обнаружении датчиками установки скачков в прикладываемом усилии на 30-40%, что означает разрушение испытываемого материала. При этом на графике зависимости прикладываемых усилий от перемещения происходил перегиб линии с дальнейшим ее нисходящим
движением. Во всей выборке после проведения испытаний было обнаружено разрушение исходной формы образца: сколы, появление трещин и изменение конечных геометрических характеристик у 1 и 3 групп образцов; для 2 группы было характерно также размалывание в труху, вследствие чего итоговые замеры удалось провести не во всех опытах (табл. 1).
По результатам испытаний 1 группа образцов (рис.1) обладает наибольшим резервом деформаций, т.е. разрушение наступает при наибольших (в сравнении с двумя другими группами) деформациях - порядка 15-17% (перемещение ~ 1,60 мм).
1 группа образцов
300
СО X
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Деформация при сжатии (Перемещение) [%]
Рисунок 1 - Деформационные кривые при сжатии образцов 1 группы
Испытание 2 группы образцов (рис.2) показало, что разрушение наступает при деформациях порядка 11-12% (перемещение ~ 0,56 мм). 3 группа (рис.3) по результатам испытаний оказалась наиболее хрупкой, разрушение образцов в ней наступает при деформациях в пределах 6-10% (перемещение ~ 0,49 мм) - табл. 2.
При этом 2 группа образцов (рис.2) обладает наибольшей прочностью: образцы обладают пределом прочности ~ 349,19 МПа, а приложенная нагрузка в момент разрушения составляла ~6831,67 Н. Средний показатель прочности имеет 3 группа образцов (рис.3): предел прочности ~271,12 МПа, приложенная нагрузка в момент разрушения составляла ~4412,54 Н. Наименьшие показатели прочности по результатам испытаний у 1 группы образцов (рис.1): предел прочности ~259,47 МПа, приложенная нагрузка в момент разрушения составляла ~3192,52 Н. - см. табл. 2.
2 группа образцов
0123456789 10 11 12
Деформация при сжатии (Перемещение) [°/о]
Рисунок 2 - Деформационные кривые при сжатии образцов 2 группы
3 группа образцов
0 1234567 89 10 11 12
Деформация при сжатии (Перемещение) [%]
Рисунок 3 - Деформационные кривые при сжатии образцов 3 группы
Таблица 2
Прочностные характеристики групп образцов
Группа Нагрузка при разрушении (Стандарт) [N] Перемещение при сжатии при разрушении (Стандарт) [mm] Деформация при сжатии (Перемещение) при максимальной нагрузке [m/m] Напряжение при сжатии при максимальной нагрузке [MPa]
1 3 192,52±1622,59 1,60±0,99 0,18±0,04 259,47±17,83
2 6 831,67±621,01 0,56±0,02 0,11±0,004 349,19±29,56
3 4 412,54±1 531,54 0,49±0,07 0,08±0,01 271,12±52,39
Выводы
По результатам исследования наибольшим резервом деформаций обладают образцы первой группы, содержащие SDR композит, а наибольшим пределом прочности обладают образцы второй группы, содержащие Filtek Bulk Fill. Таким образом, применение Bulk Fill композитов в клинической практике является оправданным и гарантирует более длительный срок эксплуатации реставрации, особенно на жевательной группе зубов.
Благодарность
Выражаем благодарность за помощь в проведении исследования к.т.н., старшему научному сотруднику ПНИЛ СВС Собачкину А.В.; д.т.н., директору ПВКПИиР, профессору Ситникову А. А.
Список литературы:
1. Ивашов А.С., Мандра Ю.В., Зайцев Д.В. Моделирование деформационного поведения зубов человека после реставрации. Проблемы стоматологии. 2016. 12(2): 19-23.
2. Тарасенко О.А., Тихановская О.А., Мерикова А.В. Использование bulk fill композитов в стоматологической практике. Фундаментальная наука в современной медицине - 2019. Материалы сателлитной дистанционной научно-практической конференции студентов и молодых ученых, Минск, 04 марта 2019 года. Минск; 2019:397-400.
3. Воробьева Ю.Б., Шумилович Б.Р., Иванов С.Г., Красавин В.Н. Применение bulk fill композитов при реставрациях коронковой части жевательной группы зубов. Вестник новых медицинских технологий. 2015;2:2-14.
4. Абакаров С.И., Брагин Е.А., Голубев Н.А., Тупикова Л.Н. и др. Руководство по стоматологическому материаловедению. М.; 2013.
