Влияние фактора конфигурации полости (C-factor) на качество краевой адаптации ‎ ‎композита Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 616.314-002-07+ 621.792

ВЛИЯНИЕ ФАКТОРА КОНФИГУРАЦИИ ПОЛОСТИ (C-FACTOR) НА КАЧЕСТВО КРАЕВОЙ АДАПТАЦИИ КОМПОЗИТА

Б.Р. Шумилович, A.B. Сущенко, А.Н. Морозов, A.B. Подопригора, A.B. Санеев, И.П. Попова

ГБОУ ВПО «Воронежский государственный медицинский университет им. H.H. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Аннотация. Проблема полимеризационного стресса особо актуальна в полостях, имеющих высокие показатели С-фактора. Как известно он наиболее неблагоприятен в полостях классов I и V. Кроме того, полимеризационный стресс и полимеризационная усадка композита — два совершенно разных явления, хотя между ними и существует причинно-следственная связь. При этом, лечение полостей I класса зачастую ошибочно воспринимается врачами как достаточно простая клиническая ситуация не требующая каких-либо значительных профессиональных усилий. Решение данной проблемы проводится по нескольким направлениям: разработка техник пломбирования, модификация и разработка пломбировочных материалов для прямых и непрямых методик. В серии исследований с применением методов люминесцентной спектроколориметрии эмалево-композитной границы и растровой электронной микроскопии не обнаружено достоверного преимущества непрямых методов реставрации перед прямыми при лечении данных полостей, что представляется достаточно важным фактором учитывая существенную разницу в стоимости между вышеупомянутыми методами.

Ключевые слова: кариес, фактор конфигурации полости, полимеризационный стресс, полимеризационная усадка, люминесцентная спектроколориметрия, растровая электронная микроскопия, прямая и непрямая реставрация.

Так как распространенность кариеса у взрослых по-прежнему близка к 100%, вопросы профилактики рецидивного кариеса в настоящее время имеют большую актуальность [3].

Как известно, самым распространенным методом восстановления дефектов твердых тканей зуба, в современных условиях, является реставрация композитными материалами и как свидетельствуют многочисленные литературные источники [3; 4; 7], в последние годы применение композитов значительно возросло, что связано с совершенствованием их эстетических и физико-механических свойств. Тем не менее, проблема усадки при полимеризации материала остается актуальной [2]. Полимеризационная усадка и полимеризационный стресс — одни из главных недостатков современных композитов. На первый взгляд, разница между

понятиями полимеризационной усадки и полимеризационного стресса не видна. Мы стремимся найти материал с низкой полимеризационной усадкой, предполагая, что это решит все проблемы, связанные с ней. Однако те отрицательные последствия, которые создаются усадкой, являются лишь следствием полимеризационного стресса материала. Таким образом, понятия полимеризационная усадка и полимеризационный стресс не являются синонимами, хотя и имеют причинно-следственную связь [1; 2; 6].

Полимеризационная усадка — это процент уменьшения объема материала относительно исходного в процессе реакции полимеризации, значение которой напрямую связано с количеством неорганического наполнителя в их составе. Увеличение процента наполнителя в общей массе материа-

—--—

~ 270 ~

—--—

ла приводит к снижению органической составляющей, участвующей в реакции полимеризации, и, соответственно, к снижению усадки материала. Однако, с другой стороны, чрезмерное повышение количества неорганических частиц ведет к возрастанию твердости материала и, как следствие, к увеличению напряжения в материале и изменению его свойств в отрицательную сторону. Таким образом, снижение полимеризационной усадки не является универсальным ключом в улучшении свойств материала. Более того, согласно данным исследований [1; 5; 8], большинство композиционных материалов подчиняется правилу, согласно которому низкая усадка сопровождается высоким полиме-ризационным стрессом, и наоборот.

Полимеризационный стресс — это то напряжение, которое испытывает материал в процессе развития полимеризационной усадки, что в свою очередь, приводит к ряду осложнений после лечения (постоперационная чувствительност, нарушение краевого прилегания, краевое расслоению, изменение цвета реставрации, рецидивный кариес).

Проблема полимеризационного стресса особо актуальна в полостях, имеющих высокие показатели С-фактора. С-фактор (Фактор Конфигурации Полости) рассчитывается как отношение количества связанных поверхностей (т.е. находящихся во взаимодействии с материалом при полимеризации) к количеству свободных поверхностей. С фактор наиболее неблагоприятен в полостях классов I и V, т.к. они имеют 5 связанных и 1 свободную поверхность.

Решение данной проблемы на сегодняшний день проводится по двум направлениям: во-первых, разработка техник пломбирования (сэндвич техника, техника треугольников и т.д.), во-вторых, модификация и разработка пломбировочных материалов (Flow композиты, материалы с физико-химическими свойствами, приближенными к естественным тканям зуба — Smart Dentin Replacement, композиты с изменяющейся консистенцией — SonicFill, непрямые методики и т.д.) [7; 8].

Таким образом, наиболее подходящим вариантом для восстановления полостей I класса стал бы материал со следующими характеристиками:

♦ показателями усадки, которые бы не приводили к развитию значительного полимеризационного стресса;

♦ консистенцией, приближенной к текучему композиту для удобства внесения и обеспечения высокой эластичности материала;

♦ возможностью внесения материала большими порциями, как у стеклоиономера в сэндвич-технике для экономии времени;

♦ с прочностными свойствами материала, соответствующими значительной окклюзионной нагрузке в боковых отделах;

♦ с возможностью моделирования непосредственно в полости.

Однако, как известно, «идеальных» материалов и методик не существует и вопрос краевой адаптации и долговечности реставраций сохраняет свою актуальность.

В связи с вышеизложенным, несомненный интерес исследователей и практикующих стоматологов вызывают результаты исследований, посвященных влиянию С фактора на клиническую эффективность реставраций твердых тканей зуба.

Материал и методы исследования. На кафедре стоматологии ИДПО ВГМУ им. H.H. Бурденко в период 2011—2015 гг. произведено 48 реставраций полостей I класса по Black с последующим диспансерным наблюдением каждые 12 месяцев. У 28 пациентов лечение проводилось методом мануального моделирования по стандартной методике «треугольников» с применением современного нанонаполненного гибридного материала (рис. 1, группа №1).

Рис. 1. Стандартная схема реставрации полостей I класса по Black. Метод «треугольников»

—--—

~ 271 ~

—■--—

H группе из 20 пациентов, лечение кариеса с полостями I класса проводилось тем же композитом, но непрямым методом с лабораторным изготовлением вкладки типа inlay по CadCam технологии. Использовался аппарат CEREC 3 (Sirona, Германия). Вкладки фиксировались на цемент двойного отверждения того же производителя.

В дальнейшем каждые 12 месяцев производился осмотр реставрированных зубов и съемка интраоральной камерой SoproLife с люминесцентным сканированием эмалево-композитной границы.

Материалом для исследований in vitro, служили 10 удаленных по различным медицинским показаниям зубов боковой (жевательной) группы, на которых перед исследованием была проведена прямая композитная реставрация по вышеупомянутому протоколу. Реставрация проводилась в течении 2 часов после удаления для предотвращения разрушения белковой составляющей эмали зуба и последующей дегидратации твердых тканей.

На дно полости наносился flow композит той же торговой марки. Клинические этапы реставрации представлены на рис. 2 а—з.

Изучение морфологии полученных образцов эмали осуществлялось на сканирующем электронном микроскопе JEOL JSM-6380LV. Образцы получали методом криодеструкции экстрагированных и пломбированных зубов согласно принадлежности к группе.

Поскольку в результате взаимодействия первичного пучка электронов с поверхностью образца возникает ответная реакция (вторичный пучок электронов), которая регистрируется соответствующими датчиками, то величина вторичного сигнала будет зависеть от физических свойств поверхности материала и может меняться от точки к точке. В результате на экране монитора образуется изображение поверхности образца, отображающее топографию соответствующего физического свойства исследуемого образца.

Для получения изображения с необходимым разрешением и изучения морфологии используется растровый электронный микроскоп (РЭМ). Электронный пучок от источника электронов формируется специальной конденсорной системой в виде хорошо сфокусированного зонда и проходит через систему управляющих электродов или электро-

магнитов, которые перемещают пучок по поверхности образца по траектории, образующей растр. Вследствие взаимодействия первичного электронного пучка с поверхностью образца возникает вторичный пучок электронов, который улавливается детектором, после чего благодаря усилителю вторичного сигнала и с помощью компьютера формируется изображение поверхности материала. Также возможна регистрация других сигналов, например, рентгеновского излучения, которое используется для элементного анализа образцов. Ускоряющее напряжение на аноде электронной пушки составляет 20 кэВ. Максимальная разрешающая способность прибора равна 3 нм, вакуум в рабочей камере порядка 10-4—10-5 миллиметра ртутного столба. Максимально возможное увеличение изображения объекта составляет 200 000.

Получение микрофотографий образцов, исследуемых в данной работе производилось с подготовкой связанной с особенностями вещества: образцы подпылялись золотом, так как исходные материалы имеют диэлектрические свойства и сильно заряжаются в камере микроскопа.

Результаты исследования и их обсуждение. Как уже упоминалось каждые 12 месяцев производился осмотр реставрированных зубов и съемка интраоральной камерой SoproLife с люминесцентным сканированием эмалево-композитной границы. Контрольный осмотр через 12 месяцев после лечения показал высокую клиническую эффективность композита у 95% пациентов (рис. 3 а—б).

При люминесцентном сканировании эмалево-композитной границы, последняя «проявлялась» равномерной линией зеленого цвета, т.е. люминес-цировала, что характерно для здоровой эмали. При сканировании спустя 24 месяца с вестибулярной стороны зуба наблюдались признаки деминерализации эмали — появление оранжевого оттенка по эмалево-дентинной границе у 38% пациентов (рис. 4).

При аналогичных исследованиях через 36 месяцев обнаруживались достоверные признаки рецидивного кариеса — участки красного цвета на эмалево-композитной границе (рис. 5) у 24% больных. При этом визуально по критериям Я^е каких-либо нарушений пломбирования и краевого прилегания композита не наблюдалось.

—--—

~ 272 ~

—--—

t

1

а) исходная ситуация

в) нанесение flow композита

д) «треугольники» композита

äß.

ж) окончание моделирования

б) установка изолирующей матрицы

г) «треугольники» композита

i *L

е) «треугольники» композита

ш

з) результат реставрации

Рис. 2. Пациент Ш. Клинические этапы реставрации 4.6. Метод «треугольников»

~ 273 ~

—■--—

^ f

1 - J* 1 i

а) стандартное освещение б) люминесцентное сканирование

Рис. 3. Зуб 4.6. Съемка камерой 8орго^е спустя 12 месяцев после лечения

Рис. 4. Зуб 4.6. Люминесцентное сканирование спустя 24 месяца после лечения

Рис. 5. Зуб 4.6. Люминесцентное сканирование спустя 36 месяцев после лечения

Аналогичная картина наблюдалась и в группе из 20 пациентов, где лечение кариеса с полостями I класса проводилось тем же композитом, но непрямым методом с изготовлением вкладок типа inlay. Вкладки фиксировались на цемент двойного отверждения того же производителя. Признаки деминерализации обнаруживались уже через 24 месяца после лечения (рис. 6). Спустя 36 месяцев очаги рецидивного кариеса выявляли у 19% больных (рис. 7).

В лабораторных условиях при помощи метода сканирующей электронной микроскопии нами про-

водилось изучение природы механизмов проявления полимеризационной усадки и полимеризаци-онного стресса композита на состояние его краевого прилегания. На рис. 8 представлено состояние эмалево-композитной границы в норме.

В ходе эксперимента получены изображения эмалево-композитной границы при действии сил. возникающих при полимеризационной усадке композита (рис. 9) и при полимеризационном стрессе (рис. 10).

—--—

~ 274 ~

—--—

^ ] ' ^ Jtf'

Рис. 6. Зуб 2.6. Люминесцентное сканирование спустя 24 месяца после лечения, вкладка inlay

Рис. 7. Зуб 2.6. Люминесцентное сканирование спустя 36 месяцев после лечения, вкладка inlay

Рис. 8. РЭМ эмалево-композитной границы в норме

Рис. 9. РЭМ эмалево-композитной границы при полимеризационной усадке

Рис. 10. РЭМ эмалево-композитной границы при полимеризационном стрессе

—--—

~ 275 ~

Как следует из рис. 9 при полимеризационной усадке происходит разрыв эмалево-композитного соединения. При полимеризационном стрессе композит как будто «выгибается дугой», о чем свидетельствуют признаки компрессионного вдавления и только потом происходит разрыв соединения. Хотя, как мы уже упоминали, клинически оба явления проявляются одинаково — нарушением эмалево-композитного соединения.

Предваряя возможные скептические замечания по данному поводу, мы выражаем твердую уверенность в необходимости подобных лабораторных исследований. Причина здесь очевидна — для того, чтобы предупреждать и устранять данные явления необходимо досконально изучить их природу и механизм действия.

Выводы

Таким образом, подводя итоги вышесказанному, мы считаем необходимым обратить внимание читателя на следующие результаты, полученные в ходе нашего исследования:

♦ полимеризационный стресс и полимериза-ционная усадка композита — два совершенно разных явления, хотя между ними и существует причинно-следственная связь;

♦ лечение полостей I класса зачастую ошибочно воспринимается врачами как достаточно простая клиническая ситуация не требующая каких-либо значительных профессиональных усилий;

♦ мы не обнаружили достоверного преимущества непрямых методов реставрации перед прямыми при лечении данных полостей, что кажется нам достаточно важным фактором учитывая суще-

ственную разницу в стоимости между вышеупомянутыми методами.

Как мы уже упоминали, при клинических наблюдениях пока не определилось достаточно показаний для замены реставраций. Мы продолжаем наблюдения и с радостью предоставим читателю их дальнейшие результаты.

ЛИТЕРАТУРА

1. Блохина А. А. Варианты решения актуальной проблемы восстановления полостей в боковых зубах // ДентАрт. 2012. № 1. С. 52—57.

2. Радлинский С.В. Тоннельная реставрация зубов // ДентАрт. 1999. № 3. С. 34—40.

3. Кунин А.А., Шумилович Б.Р., Кунин В.А. Мор-фо-химические аспекты одонтопрепарирования: монография. Воронеж. Издательско-полиграфический центр ВГУ, 2009.

4. Burgess J., Cakir D. Comparative properties of low-shrinkage composite resins. Compend Contin Educ Dent. 2010 May; 31 Spec. No 2:10—5.

5. David C Sarrett. Restorative Materials. ADA Professional Product Review. Spring 2010; Vol. 5. Issue 2.

6. Kleverlaan C.J., Feilzer A. J. Polymerization shrinkage and contraction stress of dental resin composites. Dent Mater. 2005; 21:1150—7.

7. Van Dijken J.W. Durability of resin composite restorations in high C factor cavities: a 12-year follow-up. J. Dent. 2010 Jun; 38(6):469_74. Epub 2010 Mar 1.

8. Шумилович Б.P. Разработка и оценка эффективности методов аэроабразивного препарирования твердых тканей зуба при лечении кариеса: дис. ... докт. мед. наук. Воронеж, 2009.

9. Шумилович Б.Р., Кунин А.А. Морфологические аспекты одонтопрепарирования (исследование in vitro): монография. Saarbrucken. Deutschland. OmniScriptum GmbH&Co. KG. 2015.

INFLUENCE FACTOR CONFIGURATION CAVITY (C-FACTOR) ON THE QUALITY OF COMPOSITE MARGINAL ADAPTATION

B.R. Shumilovich, A. V. Sushenko, A.N. Morozov, A. V. Podoprigora, A. V. Saneev, I.P. Popova

Voronezh N.N. Burdenko State Medical University

Annotation. The problem of polymerization stress is especially relevant in the cavities with high levels of C-factor. As you know it is the most unfavorable in the cavities classes I and V. In addition, the polymerization stress and composite polymerization shrinkage — two very different phenomena, but between them and there is a causal relationship. In this case, treatment of cavities class I often mistakenly perceived by doctors, as a simple clinical situation does not require any signifi-

~ 276 ~

—-s^oo^e-—

cant professional efforts. The solution to this problem is carried out in several directions: the development of sealing techniques, modification and development of filling materials for direct and indirect methods. In a series of studies using fluorescent techniques SpectroColorimetry enamel-composite border and scanning electron microscopy revealed no significant benefit of indirect restoration methods to direct the treatment of these cavities, which is quite an important factor given the substantial difference in price between the aforementioned methods.

Key words: caries, cavity configuration factor, polymerization stress, polymerization shrinkage, fluorescent Spectroco-lorimetry, scanning electron microscopy, direct and indirect restorations.

REFERENCES

1. Blohina A.A. Varianty reshenija aktual'noj pro-blemy vosstanovlenija polostej v bokovyh zubah. DentArt, 2012, no. 1, pp. 52—57.

2. Radlinskij S.V. Tonnel'naja restavracija zubov. DentArt, 1999, no. 3, pp. 34—40.

3. Kunin A.A., Shumilovich B.R., Kunin V.A. Mor-fo-himicheskie aspekty odontopreparirovanija: monogra-fija. Voronezh. Izdatel'sko-poligraficheskij centr VGU, 2009.

4. Burgess J., Cakir D. Comparative properties of low-shrinkage composite resins. Compend Contin Educ Dent. 2010 May; 31 Spec. no 2:10—5.

5. David C Sarrett. Restorative Materials. ADA Professional Product Review. Spring 2010, vol. 5, issue 2.

6. Kleverlaan C.J., Feilzer A. J. Polymerization shrinkage and contraction stress of dental resin composites. Dent Mater. 2005; 21:1150—7.

7. Van Dijken J.W. Durability of resin composite restorations in high C factor cavities: a 12-year follow-up. J. Dent. 2010 Jun; 38(6):469_74. Epub 2010 Mar 1.

8. Shumilovich B.R. Development and evaluation the air abrasion method of hard tooth tissue in caries treatment: dissert. doct. med. scie. Voronezh, 2009.

9. Shumilovich B.R., Kunin A.A. Morphological Aspects of Hard Teeth Tissues Preparation (in vitro study): monography. Saarbrucken. Deutschland. OmniScriptum GmbH&Co. KG. 2015. 84 p.

INF0BA5E '

INDEX^oomNHSt* OAJI QULRJCHSWEB

IHfliliiTICSil ПС* .-.-

GQggleÇiteFactor ^ |$2ËL_ Щ