CC BY
75
© НИКОЛАЕНКО С.А., КОЛПАКОВА Г. С., ФРАНКЕНБЕРГЕР Р.
ИССЛЕДОВАНИЕ АДГЕЗИИ ФОТОПОЛИМЕРИЗУЮЩИХСЯ КОМПОЗИТОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБАХ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ ТВЕРДЫХ ТКАНЕЙ ЗУБА
С. А. Николаенко, Г. С. Колпакова, Р. Франкенбергер
Красноярская государственная медицинская академия, ректор - д.м.н., проф. И.П. Артюхов; кафедра терапевтической стоматологии, зав. - д.м.н., проф. А.С. Солнцев; клиника консервативной стоматологии и пародонтологии Фридрих-Александер-университет, директор - проф. А. Печельт; Эрланген-Нюрнберг, Германия; стоматологическое отделение ЛРБ №2, г. Люберцы,
гл. врач - В. А. Мохнин.
Резюме. Целью данной работы является исследование прочности адгезивной связи in vitro при применении различных методов аппликации композита в симулированных полостях первого класса. В эксперименте использовались образцы, подготовленные из 20 человеческих моляров. В качестве пломбировочного материала использовался Filtek Z 250 (3M Espe) в сочетании с однокомпонентной адгезивной системой Scotchbond 1 (3M Espe).
Фотополимеризацию материалов проводили галогеновой лампой (Translux® CL, Heraeus Kulzer, Dormagen). Контроль краевого прилегания выполняли с помощью растрового электронного микроскопа. Результаты исследования показали, что наилучшая адгезия наблюдается при применении горизонтальной техники аппликации в сочетании с прямым освечиванием поверхности композита.
Ключевые слова: композит, адгезия, техника аппликации, С-фактор.
В современных исследованиях большое внимание уделяется адгезивному закреплению композитов с применением техники кислотного протравливания. Общее признание получило прямое пломбирование жевательных зубов фотополимеризующимися композитами [1, 2]. Хорошая краевая адаптация является предпосылкой для долгосрочного и не осложненного соединения между реставрацией и твердыми тканями зуба. Однако не всегда возможно
предотвратить нежелательные побочные эффекты, прежде всего полимеризационную усадку, образование краевой щели и как следствие, гиперчувствительность и вторичный кариес [4, 6, 8]. При полимеризации современных светоотверждаемых композитов объемная усадка может достигать 2-4% [9]. Возникающее при сокращении объема напряжение повреждает адгезивную зону между композитом и твердыми тканями зуба. Предполагается, что действие наступающих при усадке напряжений частично снижается вследствие эластичности гибридного слоя [10]. Если возникающие силы превышают силы адгезии происходит отрыв композита от стенок или дна полости. Это может привести к образованию краевой щели уже при наложении пломбы [7]. В дальнейшем такие негативные воздействия как жевательная нагрузка и смена температуры значительно ускоряют этот процесс. На сегодняшний день не существует пломбировочных материалов и техники пломбирования без проблемы усадки.
Важную роль в качестве прикрепления композита играет C-фактор (configuration factor), представляющий отношение связанных и свободных поверхностей композита [3]. На гладкой поверхности дентина или эмали C-фактор равен 1, в полости 1 класса ~ 5. Чем выше C-фактор, тем больше негативное действие сил, возникающих при усадке композита. Чтобы уменьшить это влияние, рекомендуется техника порционного внесения композита (инкремент-техника). Современные исследования показывают, что наносить порции лучше всего горизонтально или под углом. В этой связи необходимо использовать все возможности известных техник работы с композитом и бондом, чтобы достичь оптимальной адаптации пломбировочного материала к твердым тканям зуба.
Целью данной работы являлась оценка прочности на разрыв при применении различных методов аппликации композита в симулированных полостях первого класса.
Материалы и методы
Объектом исследования служили 20 экстрагированных некариозных человеческих моляров, находившиеся в 0,5% растворе хлорамина-T в течение месяца. В каждом зубе были препарированы полости 1 класса по Блэку (4 х 4 мм). В качестве пломбировочного материала использовался Filtek Z 250 (3M Espe) в сочетании с однокомпонентной адгезивной системой Scotchbond 1 (3M Espe). Фотополимеризацию всех светоотверждаемых материалов проводили галогеновой лампой (Translux® CL, Heraeus Kulzer, Dormagen). Для кислотного протравливания использовался Gel Etchant (3M Espe). Поверхность эмали протравливалась в течение 30 с, а время контакта кислоты с дентином было ограничено до 15 с. Дальнейшее пломбирование выполнялось по методам, указанным в таблице 1.
Таблица 1
Варианты нанесения композита при полимеризации бонда и композита
Группа Бонд Композит
A! Освечивание производилось прямо в полость (длительность -40 с) Горизонтальных три слоя, наносимых от дна полости до жевательной поверхности. Каждый слой освечивается прямо на композит в течение 40 с.
A2 Вертикальных три слоя, наносимых от одной стенки по направлению к противоположной. Каждый слой освечивается прямо на композит в течение 40 с.
A3 Техника косых слоев. Первая порция вносится в угол полости и освечивается сквозь стенку в течение 40 с. Вторая - заполняет противоположный угол и освечивается сквозь стенку в течение 40 с. Третья - наносится сверху и освечивается прямо на композит в течение 40 с.
В трех группах изучалась сила адгезии в области дна полости (д), в других трех - в области стенок (с).
Через 24 часа после наложения пломбы, зубы распиливались алмазной пилой с водяным охлаждением (Isomet®, Buehler, Lake Bluff, IL, USA) на 4-5
шлифов толщиной 0,5-0,7 мм. Шлифы, служившие для исследований в области дна, распиливались в направлении продольной оси, а в области стенок -поперечной. Таким образом, полученные образцы имели форму палочек, состоящих из дентина и композита. Прочность на разрыв между дентином и композитом измерялась универсальной испытательной машиной (Zwicki-Modell Z/2,5 Ulm, Germany) со скоростью подачи 1 мм/мин [5]. Контроль краевого прилегания осуществлялся с помощью растрового электронного микроскопа (SEM; Leitz® ISI 50, Akashi, Tokio, Japan и Tiffmess®-SoftwareV1.9, Universitat Erlangen). Дополнительно подготовленные зубы были распилены одним центральным распилом через пломбу. С поверхности среза были изготовлены слепки и отлиты реплики (Xantopren®, Heraeus-Kulzer, Dormagen, Germany и Alpha Die MF®, Schutz Dental GmbH, Rosbach, Germany). Реплики покрывались золотом с помощью прибора (Balzers® SCD 40, Balzers, Vaduz, Liechtenstein). Для каждого инкремента рассчитывалась величина С-фактора.
Статистическая обработка материала выполнялась с использованием критерия Колмогорова-Смирнова, однофакторного дисперсионного анализа (модуль ANOVA; LSD - SPSS для Windows 10.0®).
Результаты и обсуждение
Проведенные исследования показали, что в группах с горизонтальной техникой нанесения слоев в области дна наблюдается лучшая адгезия (p<0,05), чем на стенках полости (табл. 2).
В целом, серии образцов с горизонтальной техникой нанесения композита (A1 д, A1 с) показали лучшие результаты в сравнении с образцами, подготовленными с применением вертикальной и косой техники аппликации ^2д, A3д, A2^. Кроме этого, при применении вертикальной техники A2д и A2^ обнаружены худшие показатели прикрепления по сравнению с A^, A3д и A1^ A3с (p<0,05; табл. 2).
Таблица 2
Статистический анализ показателей адгезии при различной технике нанесения композита в области дна и стенок полости 1 класса
Дно полости
Группа x s Достоверность
AU 33,4 10,98 - д*** д***
A2д 17,9 10,92 д* * * - д*
A3д 25,0 11,31 д* -
AU A2д A3д
Стенки полости
Группа x s Достоверность
A^ 19,5 10,02 - нд нд
A2с 16,8 8,81 нд - нд
A3 с 23,5 13,95 нд нд -
A^ A2с A3 с
Примечание: x-средняя арифметическая, s-стандартное отклонение [в MPa]. Достоверность различий: *-p<0,05 **-p < 0,01 ***- p<0,001; д = достоверно, нд = не достоверно.
Растровые электронно-микроскопические снимки показывают
отчетливую разницу, особенно в области дна, между группами с горизонтальной и вертикальной техникой наслоения. Так, композит в группе А2д в области дна и углов полости практически полностью отслоен (рис. 1а). При применении вертикальной техники наблюдаются многочисленные пузыри воздуха (рис. 1б). Во всех пробах, независимо от варианта подготовки, выявлено отслоение композита в области углов.
Рис. 1. Результаты электронно-микроскопического анализа.
Примечание: а - применение вертикальной техники аппликации. Потеря
адгезии в области дна и углов полости х 500; б - вертикальная техника
аппликации приводит к образованию пузырей воздуха в композите х 20.
С-фактор [3] проявляется особенно сильно в полостях 1 класса. Первоначально концепция С-фактора была разработана для пломбирования одной порцией композита (Ви1к-ТесИшк). 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 другая 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 адгезивной связи с твердыми тканями зуба. Особенно сильно действует С-фактор при наложении
последнего инкремента методом вертикальной техники наслоения (табл. 3). Для него создаются самые невыгодные условия, когда имеются две параллельные поверхности композит и стенка зуба, то есть максимальное негативное влияние С-фактора. В противоположность этому при горизонтальной технике для всех трех инкрементов наблюдается одинаковый, относительно низкий С-фактор (табл. 3).
Таблица 3
Значения С-фактора для каждого инкремента при различных вариантах
аппликации композита
Техника нанесения композита Величина С-фактора в отдельных порциях
1 2 3
Горизонтальная техника 2,3 2,3 2,3
Вертикальная техника 1,49 1,49 9,15
Косая техника 1,79 1,79 3,235
При косой технике аппликации линейная усадка третьей порции передается, прежде всего, на стенки полости. В этом случае, независимо от направления освечивания бонда наблюдается большое количество потерянных проб (>50%)
Таким образом, для практикующего врача важно использовать простые и одновременно эффективные методы для улучшения адгезии пломбировочного материала к тканям зуба. Применение горизонтальной техники нанесения пломбировочного материала в сочетании с прямым освечиванием поверхности композита показало больше преимуществ по сравнению с другими методами. Помимо лучших показателей адгезии, при применении этой техники, удается легче избежать образования воздушных пузырей и уменьшить влияние клейкости композита к инструментам.
Заполнение пломбировочным материалом должно проводиться таким образом, чтобы для аппликации последнего инкремента оставалась неглубокая чашеобразная вторичная полость, что не удается достичь при применении вертикальной техники, так как в этом случае образуются вторичные полости в виде вертикальных щелей с большим значением С-фактора.
INFLUENCE OF A LAYER TECHNIQUE OF A COMPOSITE ON ADHESION TO HARD DENTAL TISSUES
S.A. Nikolaenko, G.S. Kolpakova, R. Frankenberger Krasnoyarsk state medical academy; FAU, Erlangen-Nuremberg (Germany); Dental
clinics, Ljubertsy, Moscow region The purpose of this work is the research of adhesive bond strength with respect to various methods of application of a composite in the feigned Class I cavities. The experiment was carried out on the samples prepared from 20 extracted human molars. As the light curing restorative material Filtek Z 250 (3M Espe) in a combination with one bottle system Scotchbond 1 (3M Espe) was used. The light curing of materials has carried out by a halogen lamp (Translux ® CL, Heraeus Kulzer, Dormagen). The margin adaptation was examined using SEM. The results of research have shown, that better adhesion values are observed in case of directly cured composite with horizontal layer technique.
Литература
1. Christensen G.J. Amalgam vs. composite resin // J. Am. Dent. Assoc. - 1998. -Vol. 129. - P. 1757-1759.
2. Collins C.J., Bryant R.W., Hodge K.L. A clinical evaluation of posterior composite resin restorations // J. Dent. - 1998. - Vol.26. - P. 311-317.
3. Feilzer A.J., De Gee A., Davidson C. L. Setting Stress in Composite Resin in Relation to Configuration of the Restoration // J. Dent. Res. - 1987. - Vol. 66. -P. 1636-1640.
4. Frankenberger R., Kramer N., Sindel J. Haftfestigkeit und Zuverlassigkeit der Verbindung Dentin-Komposit und Dentin-Kompomer // Dtsch. Zahnarztl Z. -1996. - Vol. 51. - P. 556-560.
5. Frankenberger R., Kramer N., Petschelt A. Fatigue behaviour of different dentin adhesives // Clin. Oral. Invest. - 1999. -Vol.3. - P. 11-17.
6. Gernhardt C., Salhab J., Schaller, H. Die Zugfestigkeit verschiedener Dentinhaft-vermittler auf trockenem und perfundiertem Dentin // Dtsch. Zahnarzt Z. - 2001. -Vol. 56. - P. 467-471.
7. Hannig M., Bott B. Randschlussverhalten von plastischen zahnfarbenen Fullungen in dentinbegrenzten Klasse-II-Kavitaten // Dtsch. Zahnartz. Z. - 2000. - Vol. 55. -P. 134-137.
8. Lang H., Mullejans R., Schuler N., Schupbach P., Nolden R., Raab W. Verlaufsrichtung der Dentintubuli und der Verbund adhasiv-befestigter Werkstoffe // Dtsch. Zahnarzt Z. - 2001. - Vol.56. - P. 527- 532.
9. Soltesz U. Polymerisationsschrumpfung einiger neuerer Komposit-Fullungs-werkstoffe // Zahnarztl. Mitt. - 1998. - Vol. 88. - P. 1404-1409.
10.Uno S., Finger W. J. Function of the hybrid zone as a stress-absorbing layer in resin-dentin bonding // Quintessence Int. - 1995. - Vol. 26. - P. 733-738.
