CC BY
25
DOI 10.29254/2077-4214-2019-1-1-148-225-232
УДК 616.314-089.29-633-085.462-073.432.1
1Макеев В. Ф., 2Скальський В. Р., 1Гуньовський Я. Р.
ПОР1ВНЯЛЬНА ОЦ1НКА М1ЦНОСТ1 ПОЛ1МЕРНИХ МАТЕР1АЛ1В ДЛЯ БАЗИС1В ЗН1МНИХ ПРОТЕЗ1В ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ НА РОЗТЯГ МЕТОДОМ АКУСТИЧНО1' ЕМ!СП 1Львiвський нацiональний медичний унiверситет ím. Данила Галицького (м. Львiв) 2Фiзико-механiчний шститут ím. Г. В. Карпенка НАН УкраТни (м. Львiв)
romanagun@ukr.net
Зв'язок публшацм з плановими науково-до-слiдними роботами. Дана робота е фрагментом науково-дослщноТ теми кафедри ортопедичноТ стоматологи .^bBiBCbKoro нацiонального медичного ушверситету iм. Данила Галицького «Розробка та удосконалення кл^чних та технологiчних заходiв комплексного лiкування хворих з дефектами i де-формацiями зубощелепноТ системи» (державна ре-естрацiя 0109U000017).
Вступ. Основними матерiалами, якi використо-вують для виготовлення базисiв протезiв, е похщн1 акриловоТ та метакриловоТ пластмаси, частка яких у всiх видах зшмних конструкцiй складае 91...98 %. Серед низки недолив таких пластмас е великий ко-ефiцiент термiчного розширення, невелика твердiсть та отр стисканню, недостатня мiцнiсть протезiв та велит внутршш напруження, внаслiдок чого можуть виникати трщини навiть за незначного навантажен-ня [1]. Зокрема, переломи протезiв досягають 15 % у перший рш користування, поломки базиав скла-дають 35...49 % вщ загальноТ кiлькостi встановлених. Тривал^ь користування знiмними протезами до першоТ поломки складае у середньому 0,5-1,4 року [2,3].
Зазвичай полiмеризацiю акрилових полiмерiв здiйснюють вологим способом. Водночас досягти кращих показникiв пластмасових зразшв можна за допомогою сухоТ полiмеризацiТ - у термостатах чи сухожарових шафах [4,5]. Вiдомi результати засто-сування двостадшноТ полiмеризацiТ, яка полягае у направленш та подальшiй полiмеризацiТ в сухожа-ровiй шафi. Зазначимо, що повiльне охолодження готового протеза мае значення для забезпечення стади релаксаци полiмерних ланцюгiв i запобiгання виникнення внутршшх напружень [6]. Дослiджували вплив рiзних способiв полiмеризацiТ (у водянш баш, мтрохвильовоТ полiмеризацiТ, пiд дiею тиску) на ударну в'язкiсть акрилових полiмерiв [7], тривалост1 полiмеризацiТ - мщшсть на згин полiметилметакри-лалв SR Triplex Hot, Probase Hot and SR Ivocap High Impact [8]. Комплексне дослщження залежностi мщ-ностi на згин протезiв з акрилових полiмерiв вiд типу полiмеру, спiввiдношення рiдини й мономеру, часу полiмеризацiТ, технологи виготовлення виконали у прац [9]. Автори працi [10] вивчали термомехашчн1 властивостi зразкiв базисного стоматолопчного поли меру Фторакс, виготовлених за рiзних спiввiдношень компонент (порошок/рщина) до i пiсля взаемоди з вщмивними розчинами рiзного складу.
Зазначаеться, що niA час роботи з акриловими пластмасами нав^ь незначне порушення вимог на будь-якому технологiчному етап спричиняе знижен-ня мiцнiсних i бiологiчних властивостей готовоТ кон-струкци (порислсть, деформаци, рiвень залишкового мономера та ш.) [4,6,7,11].
Для полтшення фiзико-механiчних показникiв (мiцностi на згин, ударноТ в'язкостi тощо) характеристик акрилових пластмас широко застосовують Тх ар-мування рiзними типами волокон та наповнювачами [12,13]. Зокрема, вiдомi дослiдження механiчних характеристик полiмерiв до та пiсля Тх армування скло-, арамiдними та нейлоновими волокнами [14-23]. Для тдвищення бiосумiсностi акрилових полiмерiв та од-ночасно Тх змщнення використовують рiзноманiтнi наповнювачi. Наприклад, вивчали вплив на ударну в'язшсть руйнування додавання до акрилалв штрил-каучуку та керамiчного наповнювачiв [24]; стшшсть до руйнування базисних акрилових стоматолопчних матерiалiв, армованих рiзною концентращею (0%, 0,5%, 1%, 10%) нанонаповнювача [25]; мiцнiснi характеристики та бюсумкшсть акрилату, модифтова-ного дтетра-пдрофурфурил iтаконатом [26].
У працi [27] дослщжували вплив води та штучноТ слини на механiчнi властивостi акрилових матерiа-лiв базисних протезiв (Trevalon, Trevalon HI, De Trey SOS, Triad). Змшу мiцностi на зсув внаслщок хiмiчноТ та мехашчноТ обробки поверхш матерiалiв (Veracril, QC-20, Selecta Plus, Total sum) вивчали у прац [28], вплив хiмiчного очищення на твердiсть рiзних типiв полiмерiв (пластмаси холодноТ (GC unifast cold-cured PMMA) та гарячоТ (Major heat-cured PMMA) полiме-ризаци, Acrilato Deflex Thermo Injected Acrylic, Vertex Castavaria, Ivobase Hybrid PMMA, IvoBase High impact PMMA copolimer) - у прац [29].
У лiтературi також вiдомi результати дослiджень як термопласлв на рiзних основах, так i Тх порiвняння з акриловими базисними матерiалами. Наприклад, механiчнi властивостi термопласлв Valplast, Lucitone FRS, EstheShot, Reigning, Acron (PMMA) дослщжува-ли у прац [30]; стiйкiсть до зносу шести модифта-цiй термопластiв - у прац [31]. Порiвняння фiзико-механiчних параметрiв рiзних типiв термопласлв (Valplast, Lucitone ERS, Flexite supreme, Reigning, Jet Garbo Resin, Esthe Shot, Acron) виконали у прац [32]. У прац [33] вивчали залежшсть об'емноТ стабтьнос-тi протезiв вiд типу базисного матерiалу (Meliodent, Vertex ThermoSens, BEGO metal denture base) та змши температури ротовоТ порожнини. Фiзико-ме-ханiчнi властивостi нейлоновоТ (Valpast), полiфор-
мальдепдноУ (Dental-D), пoлiуpетанoвol' (Денталур) та акрилово' (СтомАкрил) базисних пластмас nopiB-нювали у прац [34]. Пopiвняльнi лабopатopнi досли дження мщност та модуля пpужнoстi тд час згину та циклювання базисних матеpiалiв (акриловий Acry F711 та пoлiамiдний Flexi N512 термопласти, акриловий пoлiмеp Фторакс) виконали у прац [35]. У прац1 [36] пopiвнювали модуль пpужнoстi пiд час розтягу та згину piзних титв (акрилових та таpмoпластiв) базисних матеpiалiв (Dental-D, T.S.M. Acetal Dental, Valplast, Flexi-Nylon, Лiпoл, Фторакс). Сopбцiю води та мщжсть на згин термопласту (Thermoplastic) та акрилово'' пластмаси гарячо''' пoлiмеpизацil' Meliodent до-слщжували у пpацi [37]. Мiцнiсть на згин та ударну в'язюсть акрилату Acrostone та термопласту Vertex Thermosens пopiвнювали у пpацi [38].
Отже, розробки, спрямоваш на вдосконалення матеpiалiв для базисiв зубних пpoтезiв, призвели до створення нових матеpiалiв, розширену класи-фiкацiю яких мiстить, зокрема, мiжнаpoдний стандарт ISO 1567-1999. Незалежно вщ типу базисних матеpiалiв певнi вимоги, зумoвленi призначенням, ставлять до Тхжх фiзикo-механiчних властивостей. Сучаснi стандарти базисних матеpiалiв на пoлiмеpнiй oснoвi мають такi oснoвнi норми для показниюв, що характеризують яккть акрилових матеpiалiв гарячо' пoлiмеpизацil': мщшсть на згин бiльше 65 МПа, модуль пружност пiд час згину бтьше 2000 МПа, во-допоглинання менше 30 мкг/мм3. Базисний матеpiал не повинен мiстити бтьше 2% мас. залишкових мо-нoмеpiв, повинен добре з'еднуватись зi зубами, не мати видимих пор.
Сучасш тенденцй' дoслiджень, щодо виготовлен-ня знiмних пластинкових пpoтезiв, спpямoванi на розробку нових та модершзащю iснуючих конструк-цiйних матеpiалiв i технoлoгiй, вiдпoвiднo спектр можливостей ортопедичного лтування пoстiйнo розширюеться. Адже широкий вибip матеpiалiв дае можливють лiкаpю при наданнi ортопедично' стома-толопчноУ допомоги здiйснювати |'х шдивщуальний пiдбip. lнтенсивнiсть наукових дoслiджень в галуз1 нових базисних пoлiмеpних матеpiалiв свiдчить як про важливiсть, так i про складшсть створення висо-кoмiцнoгo, зручного, дешевого матеpiалу для стоматологи без значних змш технолопчних засoбiв.
Метою дослiдження е пopiвняльна oцiнка мщ-нoстi матеpiалiв для базисiв знiмних пpoтезiв за результатами експериментальних дослщжень на роз-тяг методом акустично' емiсil'.
Об'ект i методи дослiдження. Мщшсш характеристики вивчали шляхом pеалiзацil' дoслiджень з використання руйнування тд час квазiстатичнoгo розтягу зpазкiв iз матеpiалiв Фторакс (АО СТОМА, Укра'на) акриловий спiвпoлiмеp гарячо''' пoлiмеpиза-цп; Villacryl H Plus (Zhermack, lталiя) акриловий поли мер гарячо''' пoлiмеpизацil'; Vertex ThermoSens (Vertex Dental, Шдерланди) безмономерна пластмаса шжек-торного типу. Рoзмipи пoлiмеpних зpазкiв показано на рис. 1.
Експериментальш випробування зразюв на мщ-нiсть проводили на установи СВР- 5, яка призначена для лабораторних дослщжень мiцнoстi i статично' трщиностшкост матеpiалiв i завдяки сво'м конструк-цiйним особливостям дозволяе застосовувати тд
Рис. 1. Геометрт полiмерних 3pa3KÍB.
час |'х проведення дoслiдження методом акустично' емiсil' (АЕ).
Зразки розтягали з швидюстю навантаження 4х10"7м/с (рис. 2).
Рис. 2. Вигляд установленого в пристосування зразка для експерименлв на розтяг.
Одночасно здшснювали запис АЕчнформацп за допомогою системи SKOP-8M, використавши два вимiрювальнi АЕ-канали i здiйснивши вiдповiднi на-лаштування: тривалiсть вибiрки становила 0,5 мс; перюд дискретизацп аналогового сигналу - 0,25 мкс; частота зрiзу фтьтра низьких частот - 1000 кГц, ви-соких - 100 кГц; пор^ дискримшацп - у межах 30%. Коефщент пiдсилення АЕ-тракту становив 70 дБ (40 дБ - попереднш пiдсилювач). Смугу частот вимiрю-вального АЕ-тракту визначали за робочою смугою частот первинного перетворювача сигналiв АЕ i у на-шому випадку вона була 0,2 - 0,6 МГц.
У режимi постопрацювання будували дiаграми розтягу i розподiл амплiтуд та НВП зареестрованих сигналiв АЕ.
Мiкроструктуру матерiалiв дослщжували за допомогою металографiчного мтроскопа МЕТАМ РВ-21 (рис. 3).
В експериментах використаш метрологiчно пере-вiренi засоби вимiрювань та навантажувальнi при-стро', а також зразки стоматолопчних полiмерiв, як1 виготовлено згiдно вимог регламентних докумен^в: ГОСТ 1497-84 та ГОСТ 25.506-85.
Визначали значення та стандарты вщхилення на-пруження початку (за появою сигналiв АЕ) та по-вного руйнування о#,айбтьшого напруження о6 та вiдносного видовження 5 тд навантаженням розтягу (табл. 1). Ус данi статистично аналiзували за до-
Таблиця 1.
Значення та стандарты вщхилення (ств) мехашчних характеристик матерiалiв базисiв nротезiв за розтягу (р<0,05)
Матер!ал s б, % знач. (±ств) of МПа знач. (±ств) Of, МПа знач. (±ств)
Фторакс 71,33 (±11,26) 4,17 (±0,44) 28 (±7,57) 71,33 (±11,26)
Villacryl 78 (±2,88) 15 (±1,15) 34 (±3,6) 73,33 (±3,05)
Vertex ThermoSens 73,33 (±8,82) 42,33 (±1,45) 42,66 (±6,36) 43,33 (±14,53)
Рис. 3. Загальний вигляд металографiчного мшроскопа МЕТАМ РВ-21.
помогою пакету ANOVA. Для виявлення статистично однор^них тдмножин використали порiвняльний критерiй Tьюкi (а = 0,05).
Результати дocлiдження та Тх обговорення. На рис. 4 зображено типовi дiаграми розтягу базис-них пластмас. З Ух аналiзу матерiал Фторакс руйну-еться крихко, Villacryl - пружно-пластично, а Vertex TermoSens характеризуемся значною в'язкiстю пiд час розтягу. Як результат, вщносне видовження вах матерiалiв значно вiдрiзняеться (р<0,01): Фторакс (4,17±0,44), Villacryl (15±1,15), Vertex ThermoSens (42,33±1,45). Найбiльше вiдносне видовження мав термопласт Vertex ThermoSens.
На рис. 5 зображено для порiвняння фото зраз-мв цього матерiалу перед початком експерименту та зруйнованого, що добре тюструе отриманi результати. Також iз рис. 4 бачимо, що час до повного руй-
я ЮО-1
60 ч о С
50 >> с' 80-
о
40 "7" 60-
30
40-
20
20-
10
0 0-1
U
60 g S
250 t, С
Рис.
4. Tnnoßi д1аграми розтягу та розпод1л амплггуд сигналт АЕ для зразшв ¡з базисних пластмас: а - Фторакс; б - Villacryl; в - Vertex TermoSens.
В
Рис. 5. Вигляд зразшв Vertex ThermoSens: 1 - зразок до експерименту; 2 - зруйнований зразок.
нування зразшв i3 Vertex ThermoSens (3600 с) значно перевищуе такий для матершлш Фторакс (220 с) та Villacryl (280 с).
За даними табл. 1 для меж! мщност oB матерели розташувались у такому порядку: Фторакс (71,33 кН) < Vertex ThermoSens (73,33 кН) < Villacryl (78,88 кН). Аналопчну тенденцию спостер!гаемо i для на-пружень початку руйнування aif, коли система рее-струвала nepiui сигнали АЕ гид час розтягу зракiв: Фторакс (28 кН) < Villacryl (34 кН) < Vertex ThermoSens (42,66 кН). У ви-падку ж напружень остаточного руйнування of, то отримали такий порядок матерiалiв: Vertex ThermoSens (43,33 кН) < Фторакс (71,33 кН) < Villacryl (73,33 кН). За критерiем Тьюк1 статистично рiзниця мiж зна-ченнями визначених параме-трiв для вах мaтерiaлiв незна-чна (p>0.05).
Отже, хоча межа м!ц-ностi термопласту Vertex ThermoSens виявилася не нaйбiльшою, але для и досяг-нення потрiбно у 4...4,5 рази бiльше часу, шж для матер!а-лiв Фторакс та Villacryl. Також руйнування у термопласт! розпочи-наеться за найви-щих напружень, поршнюючи з ¡ншими матер!алами. Тому ¡з позицп забезпечення бмьшоУ тривалост експлуатацп зубного протеза можна говорити про найефектившше викорис-тання саме цього базисного матер!алу. За досл!дженими
о
18 Е,(
100 150 200 250 300 '»с
|- 20 5S
1-0
45 е, %
3600 t, С
Рис. 6. InnoBi розподши у 4aci сигналiв АЕ за енергетичним параметром пiд час розтягу зразмв i3 базисних пластмас: а - Фторакс; б - Villacryl; в - Vertex TermoSens.
параметрами найгiршим виявився матерiал Фторакс, Villacryl займае промiжне мiсце.
Аналiз крихкостi руйнування стоматологiчних пластмас за енергетичним критерiем щентифшуван-ня титв руйнування виявив наступне.
Для вивчення динамти руйнування стоматоло-гiчних пластмас сигнали АЕ, ям реестрували тд час розтягу зразкiв, аналiзували за енергетичним параметром EWT. На рис. 6 зображено типовий розподЫ сигналiв АЕ за енергетичним параметром протягом всього експерименту на розтяг.
1з рис. 6 бачимо, що протягом усього часу наван-таження зразмв генерувались сигнали АЕ з бтьши-ми та меншими значеннями енергетичного показ-ника EWT. Пкля низки низькоенергетичних сигналiв з'являлись там, що мали бтьшу енергiю. Згщно з
критерiем iдентифiкування типiв руйнування (п. 5 наве-деного вище алгоритму) вщ-бувалось чергування в'язкого, в'язко-крихкого та крихкого титв. Тобто тсля пластично!' деформацп утворювались мтротрщини, якi пiд дiею подальшого навантаження поступово зливаючись утво-рювали макротрщину.
На рис. 7 зображено типо-вi сигнали АЕ, якi супроводжу-вали в'язке та в'язко-крихке руйнування стоматолопчних пластмас. Особливiстю !'х НВП е наявшсть у короткому промiжку часу декiлькох локальних максимумiв вей-влет-коефiцiентiв. Це може означати швидкий розвиток часi рiзних ак^в руйнування, якi за значеннями критерiаль-ного параметра вiдповiдають в'язкому, в'язко-крихкому або крихкому типу.
У табл. 2 подано дiапазони числових значень енергетичного параметра для рiзних титв руйнування у стоматолопчних пластмасах.
Для матерiалу Фторакс значення енергетичного показника для вах титв руйнування бтьшЬ шж для Villacryl, що свщчить про бтьшу крихмсть його руйнування. Цей висновок тдтверджуе вiдмiннiсть у характерi дiаграм розтягу цих матерiалiв на рис. 4. Особливiстю сигналiв АЕ пiд час руйнування термопласту Vertex ThermoSens е бiльшi значення енергетичного показника сигна-лiв, що харак-теризують в'язко-крихке руйнування порiвняно з iншими пластмасами, а для сигналiв, що вiдповiдають крихкому руйнуванню, дiапазон змiни енергетич-ного показника сумiрний iз таким для матерiалу Фторакс. Отже, можна при-пустити, що тд час розтягу термопласту, незважаючи на в'язкий характер дiаграми розтягу, вщбувалось високоенер-гетичне в'язко-крихке та крихке руйну-вання.
Рис. 7. НВП типових сигналiв АЕ, як характеризують рiзнi типи руйнування, що прoтiкали тд час розтягу у зразках i3 рiзних пластмас: а - Фторакс (в'язко-крихке руйнування); б - Villacryl (1 - в'язке, 2 - в'язко-крихке); в - Vertex TermoSens (1 - в'язке, 2 - в'язко-крихке).
На рис. 8 подано розподт кть-косп сигналiв АЕ, що характеризують кожний тип руйнування, у вщсотках вiд загально'Т кiлькостi зареестрова-них. Бачимо, що тд час розтягу стоматолопчних пластмас переважае в'язко-крихкий тип руйнування, що свщчить про поширення тд наван-таженням у матерiалах мтротрщин рiзного розмiру.
Для розумiння природи процест руйнування, якi вiдбуваються тд дiею навантаження у стоматологiчних пластмасах, вивчали фрактограми Т'х зламiв. 1з рис. 9 видно, що злами матерiалiв Фто-ракс та Villacryl складаються з великоТ' кiлькостi ква-зiвiдкольних фасеток, причому у пластмас Фторакс вони дещо бiльших розмiрiв.
Це свiдчить про переважаючий в'язко-крихкий та крихкий мехашзми руйнування цих матерiалiв, а бiльшi розмiри фасеток у матерiалi Фторакс тдтверд-жують те, що пiд час його руйнування тд наванта-женням розтягу генерувались сигнали АЕ з бтьшою енерпею, нiж у матерiалi Villacryl.
Цтавим виявився злам матерiалу Vertex ThermoSens (рис. 10). На фото рис. 10, б, в, г добре видно крихк1 сколи великих розмфгё, що гпдтвер-
джуе правильЖСГь зроблених висновкiв на основi рис. 8. Розподт локальних iMnynbdB, якi вiдповiдають рiзним аналiзу енергетичних параметрiв сигналiв АЕ. Хоча типам руйнування стоматолопчних базисних полiмерiв.
Таблиця 2.
Дiапазони значень критерiального параметра для стоматолопчних пластмас
Назва пластмаси Тип руйнування
в'язке в'язко-крихке крихке
Фторакс 0,0028 < EWT < 0,008 0,01 < EWT < 0,056 0,1 < Ewt < 0,04
Villacryl 0,003 < EWT < 0,007 0,01 < EWT < 0,046 0,1 < Ewt < 0,02
Vertex ThermoSens 0,002 < EWT < 0,0098 0,012 < EWT < 0,07 0,1 < Ewt < 0,35
А Б
Рис. 9. Фрактограми злам1в зразшв 3i стоматолог1чних пластмас п1сля експеримент1в на розтяг: а - Фторакс; б - Villacryl.
матертл тд час розтягу зазнав значного видовжен-ня, тд час його крихкого руйнування генерувались високоенергетичш сигнали АЕ, як! супроводжували утворення таких крихких скол1в.
Отже, за результатами експеримент1в на розтяг стоматолопчних пластмас можна зробити наступи висновки:
• матер1ал Фторакс руйнуеться крихко, Villacryl -пружно-пластично, а Vertex TermoSens характеризу-еться значною в'язк1стю;
• за мщшсними характеристиками (межа м1ц-ност1, вщносне видовження, напруження початку та повного руйнування) стоматолопчш пластмаси роз-ташувались у такому порядку (в1д найкращоТ): Vertex TermoSens, Villacryl, Фторакс;
• за анал1зом енергетичного показника НВП сиг-нал1в АЕ упродовж усього часу навантаження зразкт
в1дбувалось чергування в'язкого, в'язко-крихкого та крихкого титв руйнування;
для матер1алу Фторакс значення енергетичного показника для вс1х титв руйнування б1льш1, н1ж для Villacryl, що свщчить про б1льшу крихтсть його руйнування. Цей висновок тдтверджуе в1дм1нн1сть у характер! д1аграм розтягу цих матер1ал1в;
особлив1стю сигнал1в АЕ п1д час руйнування термопласту Vertex ThermoSens е б1льш1 значення енергетичного показника сигнал1в, що характеризують в'язко-крихке руйнування пор1вняно з 1ншими пласт-масами, а для сигнал1в, що в1дпов1дають крихкому руйнуванню, д1апазон зм1ни енергетичного показника сум1рний 1з таким для матер1алу Фторакс. Отже, можна припустити, що тд час розтягу термопласту, незважаючи на в'язкий характер д1аграми розтягу, в1дбувалось високоенергетичне в'язко-крихке та
Рис. 10. Фото зруйнованого зразка з термопласту Vertex TermoSens: а - загальний вигляд; б - торець частини 1 зразка (на рис. а); в,
г - торець частини 2 зразка (на рис. а) за рiзного збшьшення.
крихке руйнування. Це припущення пiдтверджено
аналiзом зламiв зразмв;
• пiд час розтягу стоматологiчних пластмас пере-
важае в язко-крихкии тип руйнування, що св1дчить про поширення п1д навантаженням у матер1алах Mi-кротр1щин рiзного po3Mipy.
Перспективи подальших дослщжень Зацтавле-HicTb становить визначення характеристик трщино-стiйкостi (в'язкост руйнування) дослiджуваних сто-матологiчних пластмас, що буде наступним кроком наших дослщжень.
Лiтература
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Klepach MM. Pro nedoskonalist' fizyko-mekhanichnykh vlastyvostei akrylovykh plastmas, shcho zastosovuiet'sya dlya vyhotovlennya znimnykh proteziv. Svit medytsyny ta biolohii. 2011;3:152-4. [in Ukrainian].
Chuchulska B, Yankov S, Hristov I, Aleksandrov S. Thermoplast materials in the dental practice: a review. International Journal of Science and Research. 2017;6(12). Available from: https://www.researchgate.net/publication/322209185_Thermoplastic_Materials_in_the_Dental_ Practice_A_Review
Sylenko BYu, Dvornik VN. Fizyko-khimichni vlastyvosti bazysnoi plastmasy z modyfikovanoiu poverkhneiu. Aktual'ni problemy suchasnoi medytsyny. 2017;3(59):242-24. [in Ukrainian].
Paliichuk IV. Vplyv tekhnolohichnykh ta laboratornykh etapiv na yakist' vyhotovlennya znimnykh plastynochnykh proteziv iz akrylovykh plastmas. Galyth'kyi likars'kyi visnyk. 1997;4(2):57-9. [in Ukrainian].
Rozhko MM. Kliniko-eksperemental'ne obgruntuvannya novykh metodiv likuvannya znimnymy konstrukthiyamu zubnykh proteziv [dysertatsiya]. Ivano-Frankivs'k, 1993. 322 s. [in Ukrainian].
Kindii DD, Korol' MF, Yarkovyi VV. Sravnitel'naya kharakteristika polimerizatsyi bazisnykh plastmass. Osnovni stomatolohichni zakhvoriuvannya: mater. dop. Vseukrains'koi nauk. prak. konf. likariv-stomatolohiv. Poltava, 1996. s. 210-1. [in Russian].
7. Jadhav R, Bhide SV, Prabhudesai PS. Assessment of the impact strength of the denture base resin polymerized by various processing techniques. Indian Journal of Dental Research. 2013;24(1):19-25.
8. Kanchanavasita W, Jongtamgpiti T, Wonglamsam A, Nagaviroj N. Flexural strength of three denture base materials in different curing procedures. M. Dent. J. 2017;37(3):273-80.
Nejatian T, Sefat F, Johnson T. Impact of packing and processing technique on mechanical properties of acrylic denture base materials. Materials. 2015;8:2093-109. DOI: 10.3390/ma8052093
10. Belokonova NA, Kostrov YaV, Zholudev SE. Vliyaniye sostava bazisnykh stomatolohicheskikh polimerov na ikh termomekhanicheskiye svoistva i ustoichivost' k vneshnim sredam. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya. 2016;5:9-13. [in Russian].
11. Strelkovsyi KM, Vlasenko AZ, Filipchik YS. Zubotekhnichne materialoznavstvo. K.: Zdorov'ya; 2004. s. 92-132. [in Ukrainian].
12. Jagger DC, Harrison A, Jandt KD. The reinforcement of dentures. J. Oral. Rehabil. 1999;26:185-94.
13. Gad MM, Fouda SM, Al-Harbi FA. PMMA denture base material enhancement: a review of fiber, filler, and nanofiller addition. International Journal of Nanomedicine. 2017;12:3801-12.
14. John J, Gangadhar SA, Shah I. Flexural strength of heat-polymerized polymethyl methacrylate denture resin reinforced with glass, aramid, or nylon fibers. J. Prosthet. Dent. 2001;86:424-7.
9.
15. Waltimo T, Tanner J, Vallittu P. Adherence of Candida Albicans to the surface of polymethylmethacrylate glass fiber composite used in dentures. Int. J. Prosthodont. 1999;12(1):83-6.
16. Yoshida K, Takahashi Y, Shimizu H. Effect of embedded metal reinforcements and their location on the fracture resistance of acrylic resin complete dentures. J. Prosthodont. 2011;20(5):366-71.
17. Hatamleh MM, Maryan CJ, Silikas N. Effect of net fiber reinforcement surface treatment on soft denture liner retention and longevity. J. Prosthodont. 2010;19(4):258-62.
18. Marei MK. Reinforcement of denture base resin with glass fillers. J. Prosthodont. 1999;8(1):18-26.
19. Zortuk M, Kilic K, Uzun G. The effect of different fiber concentrations on the surface roughness of provisional crown and fixed partial denture resin. Eur. J. Dent. 2008;2(3):185-90.
20. Uzun G, Hersek N, Tincer T. Effect of five woven fiber reinforcements on the impact and transverse strength of a denture base resin. J. Prosthet. Dent. 1999;81(5):616-20.
21. Takahashi Y, Yoshida K, Shimizu H. Effect of location of glass fiber-reinforced composite reinforcement on the flexural properties of a maxillary complete denture in vitro. Acta Odontol. Scand. 2011;69(4):215-21.
22. Ryakhovskii AN, Gryazeva NA. Metod ukrepleniya bazisov s'emnykh plastinochykh protezov setkoi iz armidnykh nitei i klinicheskaya othenka ego efektivnosti. Institut stomatologii. 2002;2:28-9. [in Russien].
23. Flis PS, Bannykh TM. Tekhnika vyhotovlennya znimnykh proteziv. К.: Меdytsyna; 2008. 255 s. [in Ukrainian].
24. Alhareb AO, Akil H. Md, Ahmad ZA. PMMA denture base composites reinforced by nitrile rubber and ceramic fillers. Polymers & Polymer Composites. 2016;24(1):71-80.
25. Alapati S, Hamza T, Wee AG. The fracture toughness of denture base material reinforced with different concentrations of POSS. Journal of macromolecular science. Part A: Pure and Applied Chemistry. 2004;A41(8):897-906.
26. Spasojevic P, Panic V, Seslija S. Poly(methyl methacrylate) denture base materials modified with ditetrahydrofurfuryl itaconate: Significant applicative properties. J. Serb. Chem. Soc. 2015;80(9):1177-92.
27. Al-Mulla MAS, Murphy WM, Huggett R. Effect of water and artificial saliva on mechanical properties of some denture-base materials. Dental Materials. 1989;5:399-402.
28. Memarian M, Shayestehmajd M. The effect of chemical and mechanical treatment of the denture base resin surface on the shear bond strength of denture repairs. Rev. Clin. Pesq. Odontol. 2009;5(1):11-7.
29. Shinawi LA. The effect of denture cleansers on the hardness of denture base resins, polyamides and copolymers. EC Dental Science. 2017;10(4):110-9.
30. Hamanaka I, Takahashi Y, Shimizu H. Mechanical properties of injection-molded thermoplastic denture base resins. Acta Odontologica Scandinavica. 2011;69:75-9.
31. Hamanaka I, Iwamoto M, Lassila LVJ. Wear resistance of injection-molded the thermoplastic denture base resins. Acta Biomater. Odontol. Scand. 2016;2(1):31-7. DOI: 10.3109/23337931.2015.1135747
32. Takabayashi Y. Characteristics of denture thermoplastic resins for non-metal clasp dentures. Dental Materials Journal. 2010;29(4):353-61.
33. Arafa KAO. Effect of different denture base materials and changed mouth temperature on dimensional stability of complete dentures. International Journal of Dentistry. 2016;4:1-5. Available from: http://dx.doi.org/10.1155/2016/7085063
34. Kovalenko OI. Kliniko-laboratornoye obosnovaniye primeneniya bazisnoi plastmassy na osnove neilona [avtoreferat]. MGMSU. М.; 2011. 24 s. [in Russi8n].
35. Ron OS. Kliniko-laboratornoye i funktsional'noe obosnovaniye primeneniya bazisnykh materialov s'emnykh protezov [avtoreferat]. RMANPO. М.; 2017. 27 s. [in Russi8n].
36. Tregubov ID. Sravnitel'naya kharakteristika bazisnykh materialov pri izgotovlenii shyniruiushchikh konstruktsii. Nauchnyi al'manakh. 2017;3-3(29):372-4. [in RussiBn].
37. Hemmati MA, Vafee F, Allahbakhshi H. Water sorption and flexural strength of thermoplastic and conventional heat-polymerized acrylic resins. Tehran University of Medical Sciences. 2015;12(7):478-84.
38. El-Khodary NM, El-Shabrawy SM, El-Naihoum WA. Laboratory evaluation of newly formulated thermoplastic resin complete denture base materials. International Journal of Science and Research. 2016;5(3):1815-21.
ПОР1ВНЯЛЬНА ОЦ1НКА М1ЦНОСТ1 ПОЛ1МЕРНИХ МАТЕР1АЛ1В ДЛЯ БАЗИС1В ЗН1МНИХ ПРОТЕЗ1В ЗА РЕЗУЛЬТАТАМИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛ1ДЖЕНЬ НА РОЗТЯГ МЕТОДОМ АКУСТИЧНО1 ЕМ1СП Макеев В. Ф., Скальський В. Р., Гуньовський Я. Р.
Резюме. В данш статт представлено результати дослщження пол1мерних матер1ал1в для базиав зшмних протез1в методом акустичноТ ем1си для визначення мщносл i статичноТ трЦиностшкосп, для розумшня при-роди процеав руйнування, як вщбуваються шд дieю навантаження у стоматолопчних пластмасах. Мщшсн1 характеристики вивчали шляхом реалiзацiТ дослщжень з використання руйнування шд час квазiстатичного розтягу зразшв iз матерiалiв Фторакс (АО СТОМА, УкраТна) акриловий спiвполiмер гарячоТ полiмеризацiТ; Villacryl H Plus (Zhermack, lталiя) акриловий полiмер гарячоТ полiмеризацiТ; Vertex ThermoSens (Vertex Dental, Нщерланди) безмономерна пластмаса шжекторного типу.
Ключов1 слова: акустична емiсiя, акриловi пластмаси, термопласти.
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ПРОЧНОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ БАЗИСОВ СЪЕМНЫХ ПРОТЕЗОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА РАСТЯЖЕНИЕ МЕТОДОМ АКУСТИЧЕСКОЙ ЭМИССИИ
Макеев В. Ф., Скальский В. Р., Гуневский Я. Р.
Резюме. В данной статье представлены результаты исследования полимерных материалов для базисов съемных протезов методом акустической эмиссии для определения прочности и статической трещиностой-кости, для понимания природы процессов разрушения, происходящие под действием нагрузки в стоматологических пластмассах. Прочностные характеристики изучали путем реализации исследований по использованию разрушения во время квазистатического растяжения образцов с материалов Фторакс (АО СТОМА, Украина) акриловый сополимер горячей полимеризации; Villacryl H Plus (Zhermack, Италия) акриловый полимер горячей полимеризации; Vertex ThermoSens (Vertex Dental, Нидерланды) безмономерная пластмасса инжекторного типа.
Ключевые слова: акустическая эмиссия, акриловые пластмассы, термопласты.
COMPARATIVE EVALUATION OF POLYMERIC MATERIALS FOR THE REMOVABLE DENTURES BASIS BY THE RESULTS OF EXPERIMENTAL STUDIES ON TENSILE OF ACOUSTIC EMISSION METHOD
Makeev V. F., Skalskyi V. R., Hunovskyi Ya. R.
Abstract. This article presents the results of the study of polymeric materials for the removable dentures basis of acoustic emission method to determine the strength and static crack resistance, to understand the nature of the processes of destruction, which occur under the action of a load in dental plastic. Strength characteristics were studied through research on the use of fracture during quasi-static tensile of samples from Ftoraks materials (JSC "CTOMA", Ukraine) acrylic copolymer of hot polymerization; Villacryl H Plus (Zhermack, Italy) acrylic copolymer of hot polymerization; Vertex ThermoSens (Vertex Dental, Netherlands) non-dimensional plastic injection type. Experimental tests of strength samples were carried out on SVR-5 plant, which is intended for laboratory studies of strength and static crack resistance of materials, and thanks to its structural features it is possible to apply during their research the method of acoustic emission (AE). At the same time, we recorded the AE-information using the SKOP-8M system, using two measuring AE channels.
In the post-processing mode, we constructed the tensile diagrams of the basis plastics. From their analysis, the Ftoraks material fragilely collapses, Villacryl - elastically flexible, and Vertex TermoSens characterized by significant viscosity during stretching. As a result, the relative elongation of all materials is significantly different (p<0,01): Ftoraks (4,17±0,44), Villacryl (15±1,15), Vertex ThermoSens (42,33±1,45). The most relative elongation had thermoplastic Vertex ThermoSens. So, although the strength of the thermoplastic Vertex ThermoSens turned out to be not the largest, but it takes 4 ... 4,5 times more time than for materials Ftoraks and Villacryl to achieve it. Also, a fracture in thermoplastics begins at the highest stresses, compared with other materials.
The feature of the AE signals during the destruction of Vertex ThermoSens thermoplastics has greater energy signal strength, which characterizes viscose-brittle fracture in comparison with other plastics, and for signals corresponding to brittle fracture, the range of energy change is proportional to that for the Ftoraks material. Consequently, it can be assumed that during the stretching of the thermoplastic, despite the viscose character of the tension diagram, there was a high-energy viscose-fragile and fragile destruction. This assumption is confirmed by the analysis of sample breaks.
Therefore, from the point of view of ensuring longer durability of the denture, we can talk about the most effective use of this basic material. According to the investigated parameters the worst material was Ftoraks, Villacryl occupies an intermediate position.
Key words: acoustic emission, acrylic plastics, thermoplastics.
Рецензент - проф. Ткаченко I. М.
Стаття надшшла 25.01.2019 року
DOI 10.29254/2077-4214-2019-1-1-148-232-237 УДК 617.089844:616711-018.3-002-06 Пюнтковський В. К.
ЗАСТОСУВАННЯ НОВИХ Х1РУРГ1ЧНИХ ТЕХНОЛОГ1Й ПРИ Л1КУВАНН1 ДЕГЕНЕРАТИВНИХ ЗАХВОРЮВАНЬ ПОПЕРЕКОВОГО В1ДД1ЛУ ХРЕБТА У ЛЮДЕЙ
ПОХИЛОГО I СТАРЕЧОГО В1КУ КП «Р1вненська обласна клЫчна л1карня» (м. Р1вне)
pion_val@ukr.net
Зв'язoк пyблiкaцГí з плaнoвими нayкoвo-дocлiд-ними poбoтaми. Робота e фpaгмeнтoм НДР «До^-дити cтpyктypнo-мeтaбoлiчнi пopyшeння у м'язовш та ^олучнш ткaнинax у xвopиx людей на дeгeнepa-тивш зaxвopювaння пoпepeкoвoгo вщдму xpeбтa та вплив на ниx кoмopбiднoï патологи», № дepжaвнoï peecrpa^í 0116U001085.
Вступ. На ^отдыш^й дeнь вce бтьшо! i бтьшо'! пoпyляpнocтi нaбиpaють малошвазивш пepкyтaннi тexнoлoгiï для пpoвeдeння cтaбiлiзyючиx oпepaтив-ниx втpyчaнь на xpeбтi так як Sexstant, Longitude (Medtronic), Stryker та rnmi.
Дeгeнepaтивнi зaxвopювaння xpeбтa у людей по-xилoгo i cтapeчoгo вту набувають вге бтьшо'! акту-альноеп з кожним дecятиpiччям у зв'язку з дeмoгpa-фiчними пpoцecaми, що вiдбyвaютьcя у cyчacнoмy cy^^a^i тpанcфopмyючиcь з пpoблeми мeдичнoï у пpoблeмy шмальну та eтичнy [1,2]. Суть дано! пpo-блeмaтики поля^ нe ттьки у важкоел aдeквaтнo оцшити ^туацш, що cклaлacя, та пpoвecти дифepeн-цшну дiaгнocтикy iз пpиpoднiми шволютивними зми нами, aлe й у вибopi оптимально! лтувально! такти-
ки для даного конкретного пацieнта [3-6]. ^м того, слiд враховувати той факт, що операцшний ризик у людей дано! втово'! категорГ! значно вищий, нiж у людей молодих, саме тому серед фахiвцiв немае ед-ностi у думцi, що до тактики лтування дано! категорГ! пащенлв [7-9].
Вiдомо, що у розвитку дегенеративного каскаду поперекового вщдму хребта у людей старшо! втово! категорГ! переважають процеси стенозування iз яви-щами дегенеративно! сегментарно! нестабiльностi [9]. 1снуе велика кiлькiсть оперативних втручань для лтування кил мiжхребцевих дисшв, котрi можна роздiлити на декомпресивш (дискектомiя, мтро-дискектомiя, лямiнектомiя, гемiлямiнектомiя, штер-лямiнектомiя, фасетектомiя), стабiлiзуючi ригидн (транспедикулярна фiксацiя, трансламiнарна фтса-щя, PLIF, TLIF, ALIF, DLIF, стабiлiзуючi динамiчнi (DIAM, Coflex, мiжостистi iмпланти з пористого нiкелiду титану i т. д.) та декомпресивно-стабiлiзуючi втручання [10-15].
Як вiдомо, основним з недолив малошвазивно! стабiлiзацií е той факт, що хiрург не може створити
