CC BY
20Влияние предварительного нагревания на пластичность светоотверждаемых композитных материалов
Можина Александра Евгеньевна
Студент, кафедра стоматологии терапевтической и пародон-тологии, Первый Санкт-Петербургский государственный университет им. акад. И.П.Павлова firstmedicalteam123@gmail.com
Зерняев Даниил Валерьевич
студент, кафедра стоматологии терапевтической и пародон-тологии, Первый Санкт-Петербургский государственный университет им. акад. И.П. Павлова, firstmedicalteam123@gmail.com
Хачикян Артем Алавердиевич
студент, кафедра стоматологии терапевтической и пародон-тологии, Первый Санкт-Петербургский государственный университет им. акад. И.П.Павлова, firstmedicalteam123@gmail.com
Василенко Прохор Сергеевич
студент, кафедра стоматологии ортопедической с курсом ортодонтии взрослых, Первый Санкт-Петербургский государственный университет им. акад. И.П.Павлова, firstmedicalteam123@gmail.com
Исмаилов Эльмар Исмаилович
студент, кафедра стоматологии, Луганский государственный медицинский университет им. Святителя Луки, firstmedicalteam123@gmail.com
Проведен анализ влияния нагревания на пластичность композитных материалов светового отверждения. Для измерения пластичности использовали электронный микрометр, калибровочную гирю 20 г, шаблоны для композитного материала. Наибольшая разница в пластичности до и после нагревания получена у композитного материала Charisma «Heraeus Kulzer». Наименьшая разница в пластичности до нагревания и после у Estelite Quick «Tokuyama Dental». После нагревания отмечено увеличение глубины полимеризации и текучих свойств материалов, что улучшает адаптацию к стенкам полости во время проведения реставрации. Ключевые слова: композиционный материал светового отверждения, полимеризация, пластичность материалов, нагревание композитов, микрометр.
со
с <
6 00 о
CSI
Введение
Светоотверждаемые композиционные материалы сегодня являются основными реставрационными материалами в терапевтической стоматологии. Тенденция к улучшению свойств композитов, по большей мере, сводится к совершенствованию их физических свойств в комбинации с повышенной полируемостью, которая повышает эстетические параметры реставрации. Преимущества композитов перед другими пломбировочными материалами позволяют их использовать в любых клинических ситуациях (как у передней, так и у боковой группы зубов). Этому способствуют высокие эстетические свойства и достаточные прочностные характеристики. Кроме этого, композиты обладают высокой технологичностью при выполнении реставраций и минимальной полимериза-ционной усадкой [1].
Совершенствование композитных материалов для прямых реставрация давно является одной из основных целей прогрессивного развития терапевтической стоматологии и стоматологического материаловедения в целом. За последние десятилетия на рынке появились новые поколения композитных материалов, позволяющие врачу-стоматологу улучшить качество реставрации, а также обеспечивающие простоту и эффективность выполнения самой манипуляции [2].
В течение последних двух десятилетий исследователи много внимания уделяли таким параметрам, как интенсивность светового потока по-лимеризационного прибора, время отверждения, разные техники полимеризации, наличие влаги в реставрационном поле. И мало внимания обращали на свойства непосредственного вносимого композита под воздействием разных температур: изменения твердости материала после полимеризации, время полимеризации, пластичность при манипуляциях и адаптацию в краевых зонах полости, уровень конверсии (формирования двойных связей) [3-10].
Объем полимеризации композита выражается в степени конверсии мономерных связей С=С в полимерные С-С. Степень конверсии влияет на физические и механические свойства полимера. Усиление конверсии связей делает поверхность полимера более твердой, увеличивает прочность на изгиб и модуль упругости, повышает устойчивость к перелому, увеличивает предел диаметральной прочности на разрыв и устойчивость к износу. При полимеризации на конверсию мономеров и, соответственно, на свойства полимера
оказывает влияние также температура. С увеличением температуры возрастает мобильность радикалов, и в результате снижения вязкости системы происходит дополнительная полимеризация [4].
Исходя из этого, изучение влияния процесса нагревания на изменение пластичности светоот-верждаемых композитных материалов и анализ результатов нагревания, выявление преимуществ и недостатков является актуальной научно-практической задачей для улучшения качества стоматологических реставраций.
Материалы и методы
Исследование проводилось в соответствии с требованиями ГОСТ 31574-2012 «Материалы стоматологические полимерные восстановительные. Технические требования. Методы испытаний.»
Исследовали 7 светоотвеждаемых композитных материалов оттенка А3: Filtek ULTIMATE «3М ESPE», Estelite Quick «Tokuyama Dental», Estelite PALFIQUE «Tokuyama Dental», Charisma «Heraeus Kulzer», Nexcomp «MetabioMEDCo», DentLight «VladMiVa», Filtek Z250 «3M ESPE». Из каждого материала было изготовлено 10 опытных образцов.
Нами был использован аппарат для светового отверждения - программируемый фотополимеризатор стоматологических светодиодный ФПС - 01 А2 «ТехноГамма» мощностью 1000-1200 Вт (рис. 1). Принцип работы программируемого фотополимеризатора основан на способности специального пломбировочного материала отвердевать под воздействием излучения определенного спектра и интенсивности. В полимеризаторе в качестве источника излучения используется светодиод производства компании LUXEON, излучающий световой поток с длиной волны 460 нм. Вследствие чего полимеризатор, в отличие от галогенного полимеризатора, не излучает световой поток в диапазонах длин волн 300-430 нм и 470-510 нм, не принимающих участия в полимеризации реставрационных материалов. Поэтому приведенный коэффициент разности светового потока полимеризатора светодиодного к галогеновому 1,5-2. Интенсивность и глубина проникновения излучения соответствует излучению галогенового полимеризатора мощностью 900 мВт/см2.
Для нагревания композитного материала был использован прибор «Calset Tri Tray» (AdDent, США), который нагревает композит перед внесением до 54°С или 60°С.
Для измерения длины образцов использовали микрометр электронный «ТЕХРИМ» (Россия) ГОСТ 6507-90 с погрешностью 0.001 мм (рис. 2).
Для контроля температуры образцов использовали пирометр бесконтактный инфракрасный BENETECH GM320, СЩА (разрешение 0,1°С, погрешность ±1,5°С).
В соответствии с методикой ISO 4049 в пластиковую круглую форму помещали исследуемый композит, затем заготовку помещали между двух предметных стекол, измеряли диаметр об-
разца, далее нагревали до 50°С приблизительно 30 секунд, аккуратно прикладывали нагрузку к образцу материала силой 0,20±0,5 Н через верхнюю стеклянную пластину, строго вертикально и по центру, на 180±10 с, после чего проводили разгрузку и отверждали образец облучением через центральную часть верхней стеклянной пластины в течение удвоенного времени относительно времени экспозиции, рекомендованного в инструкции изготовителя. Затем измеряли диаметр образца после эксперимента и сравнивали значения до/после, вычисляя относительное удлинение б (%).
Рис. 1. Программируемый фотополимеризатор стоматологический светодиодный ФПС-01 А2 «Техногамма» мощностью 1000-1200 Вт
Рис. 2. Микрометр электронный «ТЕХРИМ»
Результаты исследования
Были получены следующие результаты изменения пластичности в соответствии со стандартом ГОСТ 31574-2012 (таблица 1).
Во время проведения исследования мы заметили, что после нагревания материал становится более текучим, что должно улучшать адаптацию к стенкам полости во время проведения реставрации.
Как видно из таблицы, наибольшаа разница в пластичности до и после нагревания получена у композитного материала Charisma Heraeus Kulzer и равна 697%, следующим оказался материал Filtek ULTIMATE «3М ESPE» с относительным удлинением 342%. Далее следуют отечественный композит DentLight «VladMiVa» и Filtek Z250 «3M ESPE» - относительное удлинение которых равно
в У X
ДА
>
ü Ö-X
tr
m А
о
ZI
m
т;
ZI
о
-С
m
о т; О -i
О u
Д
о
-о О ГО Ö-Я
о
с
<
е 00
0 сч
01
215% и 88%. Затем - Estelite PALFIQUE «Tokuyama Dental» c относительным удлинением 77%. Наименьшая разница в пластичности до нагревания и после у Nexcomp «MetabioMEDCo» - 71%, далее расположился японский материал Estelite Quick «Tokuyama Dental» с относительным удлинением 70% (рис. 3).
Таблица 1
Зависимость пластичности композитных материалов от
Название материала Пластичность (удлинение, см)
До нагревания После нагревания
Filtek ULTIMATE «3M» 0,069 ± 0,001 0,305 ± 0,028
Estelite Quick «Dental» 0,371 ± 0,023 0,630 ± 0,019
Estelite PALFIQUE «Dental» 0,348 ± 0,007 0,617 ± 0,009
Charisma «Kulzer» 0,061 ± 0,001 0,486 ± 0,01
Nexcomp » 0,078 ± 0,006 0,133 ± 0,01
DentLight » 0,109 ± 0,002 0,343 ± 0,001
Filtek Z250 «3M ESPE» 0,231 ± 0,001 0,434 ± 0,021
800* 700% 600% МО* 400% 300%
гоо*. 100% 0%
лги
I
70% 77*
70* 77% 8»% 714
В Н ■ ш
£ "5 О Ф J uz O • : : -N Q. L 8
В Ü я Ш Esleí i le Pal JÉ ¡I X 0) Z
$57%
I
Рис.3 - Увеличение пластичности композитных материалов после нагревания
Выводы
По итогам проведенного исследования можно сделать следующие выводы:
1. Предварительное нагревание композитов приводит к увеличению пластичности, текучести материала, что значительно облегчает процесс пломбирования. Композитный материал после нагревания без усилий распределяется в полости, заполняя все микрошероховатости, что обеспечивает лучшую адаптацию и краевое прилегание к твердым тканям зуба.
2. Материал после нагревания гораздо меньше прилипает к инструментам.
3. После нагревания значительно увеличивается глубина полимеризации светоотверждаемо-го композитного материала, что снижает содержание оставшейся (неполимеризовавшейся) части материала. Это позволяет сократить время световой экспозиции, добиться более высокого
уровня конверсии мономеров и, как следствие, улучшить долговечность и эстетичность реставрации.
Таким образом, большое количество неоспоримых преимуществ нагретых комопзитных материалов дает основание полагать, что спектр применения этих материалов будет постепенно расширяться, давая новые возможности достижения успеха в стоматологической практике.
Литература
1. Даронч М., Руеггеберг Ф., Де Гоуз М. Конверсия мономеров в предварительно нагрето композите // ДентАрт. 2007. № 1. С. 55-61.
2. Арутюнов С.Д., Карпова В.М., Бейтан А.В. Современные нанокомпозиты в технологии замещения клиновидных дефектов // Институт стоматологии. 2006. Т.3. № 32. С. 56-57.
3. Кондит М., Лейнфелдер К. Улучшение полимеризация композитов // ДентАрт. 2007 № 2. С. 31-34.
4. Адамчик А. А. Оценка полимеризации композита // Кубанский научный медицинский вестник. 2015. №. 1. С. 7-11.
5. Кудрявцев П. Г., Фиговский О. Л. Нанокомпо-зитные органоминеральные гибридные материалы // Инженерный вестник Дона. 2014. Т. 29. №. 2. URL: ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2476.
6. Щербаков И.Н., Дерлугян Ф.П. Обоснование процесса композиционных антифрикционных самосмазывающихся материалов с заданными техническими характеристиками методом химического наноконструирования // Инженерный вестник Дона. 2010. Т. 29. №. 4. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2010/287
7. Deb S., Di Silvio L., Mackler H.E., Millar B.J. Pre-warming of dental composites // Dental materials. 2011. Т. 27. №. 4. C. 51-59.
8. Tarle Z., Knezevic A., Demoli N., Meniga A., Sutalo J., Unterbrink G., Pichler G. Comparison of composite curing parameters: effects of light source and curing mode on conversion, temperature rise and polymerization shrinkage // Operative Dentistry. 2006. Т. 31. №. 2. С. 219-226.
9. Freedman G., Krejci I. Warming up to composites // Compendium. 2004. Т. 25. №. 5. С. 14.
10. Papacchini F., Magni E., Radovic I., Mazzitelli C., Monticelli F., Goracci C., Ferrari M. Effect of intermediate agents and pre-heating of repairing resin on composite-repair bonds // Operative dentistry. 2007. Т. 32. №. 4. С. 363-371.
11. Нуриева Н.С. Комплексная схема оказания стоматологической помощи пациентам с опухолями орофарингеальной зоны // Институт стоматологии. 2011. № 3 (52). С. 28-31.
12. Nurieva N.S., Vazhenin A.V. Dental care for patients with head and neck cancer // Сибирский онкологический журнал. 2009. № 2. С. 75-78.
13. Нуриева Н.С. Использование мини-дентальных имплантатов 3M ESPE MDI в съемном протезировании // Новое в стоматологии. 2012. № 7. С. 32.
14. Нуриева Н.С. Особенности протезиров-наия после хирургического лечения злокачественных опухолей орофарингеальной зоны // Уральский медицинский журнал. 2010. № 12. С. 105.
Effect of preheating on the plasticity of light-cured composite materials
Mozhina A.E., Zernyaev D.V., Khachikyan A.A., Vasilenko P.S., Ismailov E.I.
First St. Petersburg State University. Acad. I.P.Pavlova
The analysis of impact of heating on plasticity of composite materials of light hardening is carried out. For low measurements various plasticity used an electronic micrometer, the calibration weight of 20 g, templates for composite material. The greatest difference in plasticity before and after the device of heating big is received at composite compliance of material of overlapping of Charisma of the Heraeus Kulzer size. The smallest difference caused in plasticity to some heatings of carrying out and later at Estelite Quick "limit Tokuyama such Dental". After heating increase in depth of polymerization and fluid properties of materials is noted that improves adaptation to cavity walls during restoration.
Keywords: composite material of light hardening, polymerization, plasticity of materials, heating of composites, micrometer.
References
1. Daronch M., Rueggeberg F., De Gouz M. DentArt. 2007. № 1.
pp. 55-61.
2. Arutjunov S.D., Karpova V.M., Bejtan A.V. Institut stomatologii.
2006. №3. pp. 56-57.
3. Kondit M., Lejnfelder K. DentArt. 2007. № 2. pp. 31-34.
4. Adamchik A. A. Kubanskij nauchnyj medicinskij vestnik. 2015.
№. 1. S. 7-11.
5. Kudryavcev P. G., Figovskij O. L. Inzenernyj vestnik Dona (Rus),
2014. T. 29. №. 2. URL:
ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2014/2476.
6. SHCHerbakov I.N., Derlugyan F.P. Inzenernyj vestnik Dona (Rus), 2010. T. 29. №. 4. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n4y2010/287
7. Deb S., Di Silvio L., Mackler H.E., Millar B.J. Dental materials.
2011. T. 27. №. 4. C. 51-59.
8. Tarle Z., Knezevic A., Demoli N., Meniga A., Sutalo J., Unterbrink G., Pichler G. Operative Dentistry. 2006. T. 31. №. 2. S. 219-226.
9. Freedman G., Krejci I. Compendium. 2004. T. 25. №. 5. S. 1-4.
10. Papacchini F., Magni E., Radovic I., Mazzitelli C., Monticelli F., Goracci C., Ferrari M. Operative dentistry. 2007. T. 32. №. 4. S. 363-371.
11. Nurieva N.S. A comprehensive scheme for the provision of dental care to patients with tumors of the oropharyngeal zone // Institute of Dentistry. 2011. No 3 (52). S. 28-31.
12. Nurieva N.S., Vazhenin A.V. Dental care for patients with head and neck cancer // Siberian Oncology Journal. 2009. No. 2. P. 75-78.
13. Nurieva N.S. The use of 3M ESPE MDI mini-dental implants in removable prosthetics // New in dentistry. 2012. No. 7. P. 32.
14. Nurieva N.S. Features of prosthetics after surgical treatment of malignant tumors of the oropharyngeal zone // Ural Medical Journal. 2010. No. 12. P. 105.
6
У
X Д
s
m
X
H
А
Л
O-
X
tr
гп
А
О
П
m
т;
н
tr
П
о
S
X
S
-С
m
о
т;
О
О
З
Д
О
"О
О
ГО
0-
20
115
