Способ оценки влияния полимеризационного напряжения, связанного с усадкой современных композиционных пломбировочных материалов

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для оценки влияния полимеризационной усадки композитов при реставрации дефектов твердых тканей зубов. Данный способ предусматривает расчет соотношения площадей свободных и связанных поверхностей композита и значений С-фактора. При этом дополнительно вводят поправочные коэффициенты, учитывающие ретенционные свойства субстрата, и оценку проводят по формуле:

где CSF - конфигурация-субстрат фактор;

S_i - площадь контакта с твердыми тканями зуба;

S_j - площадь контакта с композитом;

S_k - площадь контакта с металлом;

S_m - площадь свободной поверхности композита;

А - ретенционная способность твердых тканей зуба (А=1);

В - ретенционная способность композита (В=2);

С - ретенционная способность металла (С=3).

Увеличении CSF относительно С-фактора указывает на низкий уровень адгезии и увеличение влияния полимеризационного напряжения, вызванного усадкой современных композиционных пломбировочных материалов. Использование данного изобретения позволит объективно отражать процессы полимеризационной усадки, что в итоге уменьшит количество осложнений и разработку методов аппликации. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для оценки влияния полимеризационной усадки композитов при реставрации дефектов твердых тканей зубов.

Недостатком современных композиционных пломбировочных материалов является полимеризационная усадка, составляющая 2-4% [6]. Теоретическое обоснование влияния полимеризационного стресса было изложено в концепции фактора конфигурации (С-фактор), который определяется как соотношение связанных и свободных поверхностей композита и имеет наиболее высокое значение в глубоких полостях [3, 4]. Первоначально концепция С-фактора (CF) была разработана для пломбирования одной порцией композита (Bulk-техника). При исследовании вариантов пломбирования, выполненных с применением большего количества инкрементов (порций), имеет смысл оценивать каждую порцию отдельно. После каждой отвержденной и давшей усадку порции возникает новая исходная ситуация (вторичная полость) для последующих порций. Эту ситуацию можно рассматривать в двух аспектах:

а) изменяется форма полости и соответственно значение С-фактора,

б) у последующих порций возникает контакт не только с дном и стенками полости, а также с уже полимеризованной поверхностью композита.

За счет слоя, ингибированного кислородом, связь композит-композит является более стабильной, чем связь композит-бонд твердых тканей зуба. Вследствие этого нельзя рассматривать твердые ткани зуба, покрытые бондом, и поверхности отвержденного композита как равные субстанции. Последний слой композита является наиболее важным, так как его объемная усадка может быть ответственной за ослабление адгезионной связи с твердыми тканями зуба. Проведенный комплекс исследований позволил заключить, что существующая концепция С-фактора не полностью отражает все клинические ситуации. По нашему мнению, отверждение порций композита, находящегося в контакте с уже отвержденным композитом либо каким-то другим субстратом, создающим лучшие условия для адгезии, например, с поверхностью металлической матрицы или вкладки, приводит к более значительному повреждению зоны соединения композит-дентин. Согласно существующей концепции С-фактора все поверхности композита, находящиеся в контакте с любым субстратом, рассматриваются как равноценные связанные поверхности. Остается непонятным тот факт, что при отверждении порции композита, находящегося в контакте как с твердым субстратом, так и с предварительно отвержденным пломбировочным материалом либо поверхностью металла, происходит значительное повреждение адгезивной зоны композит-дентин. Обычным подсчетом С-фактора не удается отразить негативного влияния, вызванного контактом порций композита с поверхностью отвержденного пломбировочного материала либо другим субстратом.

Задачей изобретения является разработка способа оценки влияния полимеризационного напряжения с учетом площади поверхности и свойств субстрата.

Поставленную задачу решают за счет того, что дополнительно вводят поправочные коэффициенты, учитывающие ретенционные свойства субстрата, и оценку проводят по формуле

где CSF - "конфигурация-субстрат" фактор;

S_i - площадь контакта с твердыми тканями зуба;

S_j - площадь контакта с композитом;

S_k - площадь контакта с металлом;

S_m - площадь свободной поверхности композита,

А - ретенционная способность твердых тканей зуба (А=1);

В - ретенционная способность композита (В=2);

С - ретенционная способность металла (С=3).

и увеличение CSF относительно С-фактора указывает на низкий уровень адгезии и увеличение влияния полимеризационного напряжения, вызванного усадкой современных композиционных пломбировочных материалов.

В формулу можно включать поправочные коэффициенты и для других субстратов, например керамики и т.д. В результате расчета по модифицированной формуле более объективно отражаются результаты, полученные при исследовании адгезионных свойств современных композитов.

Эффективность данного способа подтверждается результатами измерения прочности соединения композита и твердых субстанций зуба, полученные при исследовании методом микроиспытания на разрыв [5].

В идентично подготовленных группах с полостями 1 класса, заполненными горизонтальной техникой аппликации композита, как с естественными стенками, так и с искусственными композитными или металлическими стенками наблюдается снижение предела прочности (рис.1) [1, 2].

На чертеже представлены показатели адгезии (МРа) для разных субстратов при аппликации композита горизонтальной модифицированной техникой.

В таблице 1 приведены результаты подсчета значений CF по обычной и модифицированной формуле для групп, в которых исследовалось влияние изменения свойств субстрата на стенках на адгезию в области дна. В группе А1 композит вносился в полость 1 класса 16 порциями горизонтальной техникой аппликации. В группе А2 использовалась горизонтальная модифицированная техника.

Таблица 1
Сравнение значений С-фактора (CF) и CS-фактора (CSF)
№ порции композита	Группы
	А1 (31,9)	A2 (50,5)	M1 (13,5)	M2 (21,6)	M3 (34,2)
CF	CSF	CF	CSF	CF	CSF	CF	CSF	CF	CSF
1	1,25	1,25	1	1	0,92	1,51	1,25	1,25	1	1,5
2, 3	1,25	2,25	1,67	2	1,36	2,32	1,25	2,25	1,67	2,67
4	1,25	2,25	3	4	2,07	3,61	1,25	2,25	3	5
5, 9, 13	1,25	2,25	1	1,5	0,92	2,13	1,25	2,25	1	2
6, 7, 10, 11, 14, 15	1,25	2,25	1,67	2,67	1,36	3,09	1,25	2,25	1,67	3,33
8, 12, 16	1,25	2,25	3	5	2,07	4,61	1,25	2,25	3	6
Примечание: В скобках приведены пределы прочности (МРа).

Комбинированные модели были подготовлены следующим образом: в группе Ml композит вносился 16 порциями горизонтальной модифицированной техникой сразу после наложения толстостенного металлического зажима, в группе M2 с помощью дополнительных порций формировали стенки полости 1 класса из отвержденного композита. Восстановление полости проводили 16 порциями горизонтальной техникой. Группа M3 отличалась только горизонтально модифицированным методом заполнения смоделированной полости. Таким образом, группы M2 и M3 соответствовали группам А1 и A2. Вступление композита в контакт с металлом вызывало трехкратное ухудшение сцепления в области композит-дентин (С=3), контакт с отвержденным композитом - двухкратное снижение сцепления (В=2). Ретенционная способность дентина (А) принималась за 1.

В целом по группам наблюдается снижение предела прочности в идентично подготовленных образцах, в то время как значения CF, вычисленного по обычной формуле, не изменяются для каждой последующей порции и совпадают для разных субстратов (табл.1, группы А1, М2 и А2, М3). Значения CSF в этих группах не совпадают и изменяются для различных порций. В группе M1, где показатели адгезии имеют наиболее низкий уровень, контакт последней порции композита с металлической поверхностью сопровождается самым большим увеличением CSF (в 2,2 раза больше значения CF) при одинаковой технике аппликации.

При рассмотрении изменения CSF от одной порции композита к последующей можно заключить, что максимального значения фактор "конфигурация-субстрат" достигает при горизонтальной технике, начиная со 2 порции, а при модифицированной - с 5 порции, то есть с момента начала формирования 2 слоя композита, когда появляется контакт с поверхностями уже отвержденного материала. Модифицированная формула более объективно отражает процессы полимеризационной усадки и помогает разработать методы аппликации, уменьшающие количество осложнений.

Источники информации

1. ж. // Клиническая стоматология./ №2 - 2003. - С.24-26.

2. ж.// Панорама ортопедической стоматологии./ №2. - 2003. - С.12-14.

3. Davidson C.L. The competition between the composite-dentin bond strength and the polymerization contraction stress /C.L. Davidson, A.J. de Gee, A. Reil-zer //J. Dent. Res. - 1984. - V. 63. - P.1396-1399.

4. Feilzer A.J. Setting stress in composite resin in relation to configuration of the restoration /A.J. Feilzer, A.J. De Gee, C.L. Davidson //J. Dent. Res. - 1987, №66.-Р.1636-1639.

5. Sano H., Shono Т., Sonoda H., Takatsu Т., Ciucchi В., Carvalho R., Pashley D.H. Relationship between surface area for adhesion and tensile bond strength - evaluation of micro-tensile bond test. Dent Mater. 1994; 10: 236-240.

6. Soltesz U. Polymerisationsschrumpfung einiger neuerer Komposit-Füllungs-werkstoffe /U. Soltesz //Zahnärztl Mitt. - 1998.- №88. - P.1404-1409.

Способ оценки влияния полимеризационного напряжения, связанного с усадкой современных композиционных пломбировочных материалов, включающий расчет соотношения площадей свободных и связанных поверхностей композита и значений С-фактора, отличающийся тем, что дополнительно вводят поправочные коэффициенты, учитывающие ретенционные свойства субстрата, и оценку проводят по формуле

где CSF - конфигурация-субстрат фактор;

S_i - площадь контакта с твердыми тканями зуба;

S_j - площадь контакта с композитом;

S_k - площадь контакта с металлом;

S_m - площадь свободной поверхности композита;

А - ретенционная способность твердых тканей зуба (А=1);

В - ретенционная способность композита (В=2);

С - ретенционная способность металла (С=3)

и увеличение CSF относительно С-фактора указывает на низкий уровень адгезии и увеличение влияния полимеризационного напряжения, вызванного усадкой современных композиционных пломбировочных материалов.