A FOGOS ÖSSZETÉTELEK JELENLEGI TENDENCIÁI ÉS FEJLŐDÉSE
Választottbíróság elé került: 2007.04.20
Kiadásra elfogadva: 2007.10.05
RODRIGUEZ G. Douglas R. Egyetemi docens a Carabobói Egyetem Fogorvostudományi Karának Fogorvos-tudományi Tanszékének Fogászati biomaterialok tárgyában.
PEREIRA S. Natalie A. A Carabobói Egyetem Fogorvostudományi Kar Fogpótlási és elzáródási tanszékének fogászati operatív tantárgyából felvett professzor
Kulcsszavak: Fogászati helyreállító anyagok, kompozit gyanták, Bis-GMA.
Absztrakt:
A kompozit alapú gyantatechnológia bevezetése a helyreállító fogászatba az elmúlt húsz év egyik legjelentősebb hozzájárulása a fogászathoz. Az összekapcsolt helyreállítások előnyei között szerepel a fogak épségének megőrzése, a mikroleadás csökkentése, a posztoperatív érzékenység megelőzése, a fog megerősítése és a funkcionális stressz átvitele/eloszlása a fog kötési felületén. Ma a készítmények fejlesztése, új elhelyezési technikák kifejlesztése és a fizikai és mechanikai tulajdonságok optimalizálása megbízhatóbbá és kiszámíthatóbbá tette a közvetlen kompozit helyreállítást.
A cikk fő célja a gyanta kompozitok helyreállításának előrehaladásának elemzése volt. Kipróbált egy kimerítő irodalmi átdolgozást. Az anyag összetételének, osztályozásának, fizikális és mechanikai tulajdonságainak, manipulációjának és jelenlegi trendjeinek értékelése.
1. ábra.
A kompozit gyanták kifejlesztésének időrendje a részecskék, a polimerizációs rendszerek és a rendelkezésre álló ragasztástechnológia szerint. (Bayne S. 2005-ből adaptálva) 
A fogászati kompozit gyanták polimerizálható gyanták és szervetlen töltőanyag részecskék keveréke. A töltőanyag részecskéknek a műanyag gyanta mátrixhoz való kötéséhez a töltőanyagot szilánnal, összekötő vagy kapcsoló szerrel vonják be. Egyéb adalékanyagok szerepelnek a készítményben a polimerizáció megkönnyítése, a viszkozitás beállítása és a röntgenopacitás javítása érdekében. (2. ábra)
2. ábra.
A kompozit gyanták alapvető elemei. A gyanta mátrixot, a töltőanyag részecskéket és az összekötő anyagot bemutató általános diagram.
Kompozit gyanták összetétele
A kompozit gyanták alapvető szerkezeti elemei a következők: (5,8)
Mátrix: Műanyag gyanta anyag, amely folyamatos fázist képez.
Töltőanyag: Megerősített részecskék/szálak, amelyek diszpergált fázist alkotnak.
Csatlakozó vagy kapcsolószer, amely elősegíti a töltőanyag és a mátrix egyesülését (más néven Silane).
Aktivátor rendszer - polimerizációs iniciátor
Pigmentek, amelyek lehetővé teszik a fogak hasonló színének elérését.
Polimerizációs inhibitorok, amelyek meghosszabbítják az eltarthatóságot és növelik a munkaidőt.
Gyanta mátrix: Alifás vagy aromás dimetakrilát-monomerekből áll. Az elmúlt 30 évben a legszélesebb körben használt bázismonomer a Bis-GMA (biszfenol-A-glicidil-metakrilát) volt. A metil-metakriláttal összehasonlítva a Bis-GMA molekulatömege nagyobb, ami azt jelenti, hogy a polimerizáció során sokkal alacsonyabb a kontrakciója, alacsonyabb a volatilitása és a diffúziója a szövetekben. (9)
Nagy molekulatömege azonban korlátozó jellemző, mivel növeli viszkozitását, ragadósságát, és nemkívánatos reológiához vezet, amely veszélyezteti a kezelési jellemzőket. Továbbá, szokásos polimerizációs körülmények között a Bis-GMA konverziójának mértéke alacsony. (10) E hiányosságok kiküszöbölése érdekében alacsony viszkozitású monomereket, például TEGDMA-t (trietilén-glikol-dimetakrilát) adnak hozzá. Jelenleg a Bis-GMA/TEGDMA rendszer az egyik leggyakrabban alkalmazott kompozit gyanta. (11) Általában ez a rendszer viszonylag kielégítő klinikai eredményeket mutat, de még mindig vannak olyan tulajdonságok, amelyeken javítani kell, például a kopásállóság. (12) )
Egy másik széles körben használt monomer, Bis-GMA kíséretében vagy anélkül, az UDMA (uretán-dimetakrilát), előnye, hogy kisebb a viszkozitása és nagyobb a rugalmassága, ami javítja a gyanta ellenállását. (15) Az UDMA-n alapuló kompozit gyanták polimerizálódhatnak Soderholm és munkatársai (17) azonban azt jelezték, hogy egyes UDMA-alapú kompozitoknál a kikeményedési mélység kisebb volt, a monomer és a töltőanyag fénytörési indexe közötti különbség miatt.
A jelenlegi tendencia az, hogy csökkenti a részecskék méretét, az eloszlást a lehető legközelebb, 0,05 µm körüli értékre téve. (19)
Fontos megjegyezni, hogy minél nagyobb a töltőanyag beépítése a mátrixba, annál jobbak a gyanta tulajdonságai, mivel kevesebb polimerizációs összehúzódást és következésképpen kevesebb marginális szűrést eredményez, amely érv a kondenzálható gyanták megjelenésének alapja. húsz)
Hasonlóképpen, a szilán javítja a kompozit gyanta fizikai és mechanikai tulajdonságait, mivel stressztranszfert hoz létre a könnyen deformálható fázisból (gyantás mátrix) a merevebb fázisba (töltőanyag részecskék). Ezen túlmenően ezek a kapcsolószerek megakadályozzák a víz behatolását a BisGMA/Filler részecskék határfelületén, elősegítve a hidrolitikus stabilitást a gyantán. (25) Egyéb szereket, például 4-META-t, különféle titinátokat és cirkonátokat teszteltek. jobbnak bizonyult az MPS-nél. (26)
A szilanizálási technológia fejlődése mindenekelőtt a töltőanyag részecske egységes bevonatának megszerzésével foglalkozik, amely jobb tulajdonságokat biztosít a kompozit gyantának. Ennek az egységes bevonatnak az elérése érdekében a gyártók a bevonat különböző formáit használják, és a töltőanyag részecskéjének akár háromszorosát is bevonják. (27)
3. ábra.
Silane Connection Agent.
Polimerizációs iniciátor-aktivátor rendszer
A kompozit gyantákban lévő monomerek polimerizációs folyamata számos módon megvalósítható. Bármilyen formában a szabad gyökök fellépése szükséges a reakció megindításához. E szabad gyökök előállításához külső ingerre van szükség. Yearn szerint (28) az önmegkötött gyantákban az inger két pasztának keverékéből származik, amelyek közül az egyik kémiai aktivátorral (aromás tercier amin, például dihidroxi-etil-p-toluidin), a másik iniciátorral (a benzoil). Fényképpel kikeményedett rendszerek esetében a látható fény energiája adja azt az ingert, amely aktiválja a gyanta iniciátorát (kamporfinonok, lucerinek vagy más diketonok). Szükséges, hogy a gyantát 420 és 500 nanométer közötti megfelelő hullámhosszú fényforrásnak tegyék ki a látható fényspektrumban. (29) A klinikusnak azonban ügyelnie kell arra, hogy minimalizálja a fényterhelést, amíg az anyag meg nem gyógyul., különben megkezdődhet a korai polimerizáció, és a munkaidő jelentősen csökkenhet. (30)
4. ábra
A kompozit gyanták Lutz és Phillips osztályozása. (1983)
A másik osztályozási rendszert Willems és munkatársai (33) dolgozták ki, amely annak ellenére, hogy összetettebb, több információt nyújt különböző paraméterekről, például Young modulusáról, a szervetlen töltőanyag százalékos arányáról (térfogat szerint), a részecskék méretéről, a felületről érdesség és nyomószilárdság. (Asztal 1)
Asztal 1
A kompozit gyanták osztályozása (adaptálva Willems et al. 1992-től)
Jelenleg az összetett gyanták öt fő kategóriába sorolhatók: (2. táblázat)
Hibrid gyanták: Azért nevezik el őket, mert különböző összetételű és méretű üvegek szervetlen fázisa erősíti őket, legalább 60 tömegszázalékban, 0,6 és 1 mm közötti szemcsemérettel, 0, 04 méretű kolloid szilícium-dioxiddal m m. Ezek megfelelnek a fogászati szakterületen jelenleg alkalmazott kompozit anyagok túlnyomó többségének. (38)
Nanotöltött gyanták: Az ilyen típusú gyanták egy újabb fejlemény, 10 nm-nél (0,01 µm) kisebb méretű részecskéket tartalmaznak, ezt a töltőanyagot külön-külön vagy "nanoklaszterekbe" vagy körülbelül 75 nm-es nanoaggregátumokba rendezve. (39) A nanotechnológia alkalmazása kompozitban gyanták nagy áttetszőséget, kiváló polírozást kínálnak, hasonlóan a mikrotöltő gyantákhoz, de megőrzik a fizikai tulajdonságokat és a hibrid gyantákkal egyenértékű kopásállóságot (5. ábra, 6. ábra). (45, 46). Ezen okok miatt mindkét oldalon alkalmazhatók az elülső és a hátsó szektor.
6. ábra
A részecskék elrendezése nano-gyantában.
2. táblázat
A kompozit gyanták fő típusai.
Vizes szorbció (adszorpció és abszorpció) és higroszkópos tágulás.
Ez a tulajdonság összefügg a felületen felszívódott és a gyanta tömegével egy időben felszívódó vízmennyiséggel, valamint az ezzel a szorpcióval kapcsolatos tágulással. (67) A víz gyantába való beépülése a mátrix oldhatóságát okozhatja, negatívan befolyásolva. a gyanta tulajdonságai, ezt a jelenséget hidrolitikus lebontásnak nevezik. (70) Mivel a szorpció a szerves fázis tulajdonsága, annál nagyobb a töltési százalék, annál kisebb a víz szorpciója. (71) Baratieri (72) és Anusavice (5) számolnak be arról, hogy a vizes szorpcióval kapcsolatos tágulás képes kompenzálni a polimerizációs összehúzódást. A hibrid gyanták alacsony vizes szorpciót biztosítanak (45)
Törési szilárdság
A törés előidézéséhez szükséges stressz (maximális ellenállás). A kompozit gyantáknak különböző a törésállósága, és ez a töltőanyag mennyiségétől függ, a nagy viszkozitású kompozit gyantáknak nagy a törésállósága, mert jobban elnyelik és elosztják a rágóerők hatását. [73]
Tömörítés és szakítószilárdság
A nyomó- és szakítószilárdság nagyon hasonlít a dentinhez. Ez összefügg a töltőanyag-részecskék méretével és százalékával: minél nagyobb a töltőanyag-részecskék mérete és százalékos aránya, annál nagyobb az ellenállás a nyomásnak és a tapadásnak. (74)
Rugalmassági modulusz
A rugalmassági modulus az anyag merevségét jelzi. A nagy rugalmassági modulusú anyag merevebb lesz; Másrészt az az anyag, amelynek rugalmassági modulusa alacsonyabb, rugalmasabb. Az összetett gyantákban ez a tulajdonság a töltőanyag részecskék méretével és százalékával is összefüggésben van: Minél nagyobb a töltőanyag részecskék mérete és százaléka, annál nagyobb a rugalmassági modulus. (73)
Színstabilitás
A kompozit gyanták színváltozásoktól szenvednek a felületi festés és a belső elszíneződés miatt. A felületes foltok a színezékek behatolásával függenek össze, elsősorban az élelmiszerekből és a cigarettákból, amelyek pigmentálják a gyantát. A belső elszíneződés egyes gyantakomponensek, például a tercier aminok fotooxidációs folyamatának eredményeként következik be. (75) Fontos, hogy a fotopolimerizálható gyanták sokkal stabilabbak a színváltozás szempontjából, mint a kémiailag aktiváltak. (76)
A gyanták polimerizációs összehúzódása egy összetett folyamat, amelynek során az anyag szerkezetében belső erők keletkeznek, amelyek feszültségekké alakulnak át, amikor az anyagot a fogfelületekhez tapadják. (79)
Chen és munkatársai (80) szerint a pregel szakaszban fellépő feszültségek, vagy a polimerizációs szakasz, ahol az anyag még mindig képes áramolni, nagyrészt eloszthatók az anyag áramlásával. De miután elérte a gélesedési pontot, az anyag nem folyik, és az oldódási kísérlet során fellépő feszültségek generálhatnak:
Az anyag külső deformációja anélkül, hogy befolyásolná a ragasztó felületét (ha van elegendő szabad felület vagy olyan felület, ahol az anyag nem tapad meg).
Hézagok a helyreállító fogak felületén (ha nincs elegendő szabad felület és ha a tapadás nem megfelelő)
A helyreállító anyag kohéziós törése (ha a fog helyreállítási tapadása jó és nincsenek szabad felületek).
Egy másik alternatíva a SILORANO, amely a 3M ESPE hidrofób természetű kísérleti gyantája, amely a sziloxánok és az oxiránok alapkémiai összetevőinek (epoxicsoportok) kombinációjából származik. (91) A sziloxánszerkezetet azért vezették be, hogy a szilorán hidrofóbabb természetű legyen, ami jelentősen csökkenti a szájkörnyék vizes szorpcióját, javítva annak fizikai tulajdonságait, és ezáltal hajlamosak kevesebb színezőanyagot felszívni az étrendből, ezért sokkal kevésbé érzékenyek az exogén pigmentációra. (92)
Hasonlóképpen, a szilánok felfedik a metakrilát alapú kompozit gyantákhoz hasonló fizikai tulajdonságokat, és az összes toxikológiai eredmények arra utalnak, hogy a sziloránok biokompatibilisek. (96) Ez a technológia jelentős előrelépést jelent az anyagtudományban, és jelentős javulást jelent a helyreállító fogászatban.
A fogorvosi felhasználásra szánt polimerek területén egy másik párhuzamos kutatási irány a vinilciklopropánokon, ciklopolimerizálható di és multifunkcionális oligomereken alapuló rendszerek, amelyek a korábbi rendszerekhez hasonlóan javítják az összetett gyanták átalakulásának mértékét és csökkentik polimerizációs összehúzódásukat. kevés publikált információ ezzel kapcsolatban. (97,98,99,100,101,102,103)