Як вже було зазначено раніше, давно визнаним і серйозним недостком композитів є полімеризації усадка. По суті, ціла область адгезійної техніки відновлення зубів виникла через цього недоліку композитів, оскільки практично всі існуючі для відновної стоматології композити мають усадку, яка призводить до утворення крайової щілини (Рис. 2.2.13). Композити самі по собі не мають механізмами, що протидіють виникненню карієсу, на противагу стеклоїономерних цементів і амальгами. Тому щілину, одного разу сформувавшись, зумовлює появу мікропроніцаемості, що може швидко привести до розвитку вторинного карієсу.
Мал. 2.2.13. СЕМ крайової щілини, що утворилася через полимеризационной усадки композиту
Слід зазначити, що при розробці апаратів для світлового затвердіння основна увага була сфокусована на максимально можливе збільшення ступеня конверсії мономера, що в свою чергу збільшувало величину полимеризационной усадки.
Полімеризаційна усадка композиту залежить від типу застосовуваних мономерів і їх кількості в вихідної незатверділої пасті композиту. У більшості стоматологічних композитів використовуються полімери з приблизно порівнянними величинами полимеризационной усадки. В цілому, чим більше в складі скляного наповнювача, тим нижча кінцева усадка виникне при затвердінні. Однак склонаповнені композити не завжди мають більш низькі значення усадки в порівнянні з мікронаповненим полімерами. В останніх застосовуються попередньо полімеризовані наповнені мікронаповнювачів частки, які можуть вести себе так само, як скляні частки звичайного наповнювача.
Мал. 2.2.14. Порівняння об'ємної полімеризації усадки ряду композитних пломбувальних матеріалів. Дані отримані з технічної літератури, наданої Voco GmbH, Cuxhaven, Німеччина
оцінки полимеризационной усадки, на Рис. 2.2.15. показано, як інший виробник по-іншому інтерпретує усадку одних і тих же композиційних матеріалів. Проте, зрозуміло, що сучасна технологія полімерів знижує кордон полимеризационной усадки до значень близько 2,0 об.%.
Мал. 2.2 .15. Порівняння об'ємної полімеризації усадки ряду композитних пломбувальних матеріалів. Дані отримані з технічної літератури, наданої Dentsply Detrey GmbH. Konstanz. Німеччина
Незважаючи на великі досягнення в області створення адгезивних стоматологічних матеріалів, полімеризації усадка залишається основним джерелом внутрішніх розломів пломб, що призводять до появи видимих білих ліній або невидимих тріщин в емалі і пломбі у їх країв. Останні стають видимими тільки при клінічному огляді при використанні транс-ілюмінації й збільшенні. Під час процесу схоплювання усадочні напруги розвиваються через те, що матеріал утримується в порожнині силою адгезії до її стінок.
Ці напруги можуть виявитися достатніми для розриву зв'язку по межі розділу, і всі переваги адгезійної системи будуть втрачені. Особливо це характерно для зв'язку з дентином, яка менш міцна, ніж та, яка досягається з протравленою емаллю, і як наслідок, усадка має тенденцію до напрямку в бік поверхні розділу протравлена емаль-адгезив в тому випадку, якщо зв'язок з дентином руйнується (Рис . 2.2.16). Щілина, яка утворюється між пломбою і дентином, може стати причиною підвищення пiсля оперативного чутливості через гідродинамічного ефекту. Якщо будь-який з країв знаходиться в дентині, тоді розрив зв'язку призведе до крайової проникності. Це створить особливу проблему, якщо композитна пломба розташовується нижче ясенного рівня в проксимальних порожнинах.
Мал. 2.2 .16. Освіта щілини внаслідок полімеризації усадки
Рекомендація - застосування композитів доцільність різно тільки в тому випадку, якщо краю пломб знаходяться в межах емалі.
Для подолання цих проблем пропонувався ряд рішень, які включали використання хімічно отверждаємих композитів на дні ящікообразной порожнини, так як вважали, що усадка проходить в напрямку до стінок порожнини. Використання пошаровим техніки внесення матеріалу в комбінації з отверждением через зуб - є іншим підходом, який, як вважають, буде сприяти полимеризационной усадки в напрямку до стінок порожнини, а не від них (Рис. 2.2.17).
Мал. 2.2.17. Можливі варіанти пломбування проксимальної порожнини ящікообразной форми і мінімізація впливу полимеризационной усадки. Напрямки напружень, викликаних полимеризационной усадкою, вказані стрілками
Іншою потенційною проблемою є усадка, яка може викликати зсув всередину жувальних горбків зуба таким чином, що в них створиться велике напруження. Імовірно цей ефект вважався причиною підвищеної чутливості пульпи зуба після пломбування композитом жувальних зубів. Цей ефект може ще посилитися, якщо під час внесення композитного матеріалу в порожнину жувальних зубів застосовували надто натягнуту смужку-матрицю.
Очевидно, що усунення або, принаймні, значно знизився рівень полімеризації усадки полімерної матриці композиту, з'явиться істотним прогресом. Зроблені спроби для того, щоб уникнути або мінімізувати наслідки полимеризационной усадки, повного успіху ще не принесли. Шляхи можливого поліпшення крайової цілісності композитних реставрацій включають:
• розробку більш досконалих адгезивов для дентину і методик їх застосування для підвищення стійкості адгезійного шва по відношенню до полімеризації усадки;
• використання низькомодульної прокладки, який буде працювати як поглинач напружений;
• уповільнення швидкості реакції застосуванням апаратів для світлового затвердіння з так званим «м'яким стартом».
Тривають розробки нових адгезивів для дентину, але мабуть удосконалення адгезивов мають природні обмеження, пов'язані з тим, що адгезійна сила зв'язку зможе компенсувати напруги на межі поділу до якоїсь межі, і можливо ця межа вже досягнутий в кращих варіантах сучасних адгезивов. Ідея використовувати підкладку-основу з низьким модулем пружності несе в собі негативний момент, який полягає в тому, що напруги, що виникають при оклюзійних навантаженнях, можуть розподілятися нерівномірно, оскільки передача напруг через поверхню розділу між зубом і пломбою утруднена, і функціональні навантаження на пломбу можуть викликати високі напруги в будь-якому місці структури зуба.
Третій підхід заснований на ідеї про те, що зниження швидкості реакції дасть більше часу для того, щоб концентрації напружень в композиті, викликані полимеризационной усадкою, змогли перерозподілитися більш рівномірно за рахунок збереження протягом більш тривалого часу плинності матеріалу і можливості релаксації напружень. Цей підхід привів до розробки різних варіантів светоотверждающих апаратів з «м'яким стартом», в яких зміни потужності випромінювання отверждающей світла від часу відбуваються по експоненційної, ступінчастою і коливальний (осциллирующей) залежності (Рис. 2.2.18). Клінічна ефективність усіх цих підходів поки залишається предметом наукових дискусій, відображених в публікаціях.
Мал. 2.2.18. Залежності інтенсивності світлового потоку від часу для апаратів світлового затвердіння з «м'яким стартом»
Оскільки введення скляного наповнювача як засобу зниження полимеризационной усадки, ймовірно, вже дійшло до свого логічного кінця, рішення повинно бути знайдено або в розробці нових полімерів, які будуть давати дуже малу усадку, або не даватимуть її зовсім по завершенні полімеризації. Цілий ряд різних полімерних систем зараз досліджуються, але жодна з них не дала ще практичних результатів. Вони включають рідкокристалічні мономери і олігомери, з розкриваються кільцями, такі як оксиран, спіроорто-ефіри, спіроорто-карбонати і сілорани, розгляд і обговорення яких виходить за межі нашого підручника.
Основи стоматологічного матеріалознавства
Річард ван нурт