Сравнительная оценка методов и материалов, применяемых для прямого пломбирования и микропротезирования
В настоящее время для реставрации твердых тканей премоляров и моляров, как правило, используется прямое пломбирование или протезирование [2,14,17,25,32,41].
Современные конструкционные материалы должны соответствовать высоким медико-техническим требованиям по прочностным характеристикам, технологичности, цветоустойчивости, биоинертности.
Кроме того, необходима имитация конструкционным материалом блеска и прозрачности естественных зубов.Для целей прямого пломбирования широко используются композиционные материалы, цементы и амальгамы [71,77,81,94,99,106,108,152,203, 217]. Пломбировочные материалы должны отвечать следующим требованиям: технологическим или манипуляционным, функциональным, биологическим и эстетическим [124]. Идеальное решение проблемы предполагает создание универсального пломбировочного материала, максимально отвечающего всем перечисленным требованиям.
Современные светоотверждаемые композитные материалы позволяют восстановить функциональные и эстетические параметры зуба непосредственно в полости рта в одно посещение, что убедительно показано в монографиях Макеевой И. M., Чиликина В. Н. [95,175]. Этому способствует развитие адгезивной техники и материалов [3, 23,30,37, 69,70,92,94,103,110,
143,153,175,195,228,241,245,247]. Тем не менее, после реставрации зубов композитными материалами возможно развитие таких явлений, как из
менение цвета пломбы, появление краевого прокрашивания по границе «ткани зуба — композит», нарушение краевого прилегания, застревания пищевых остатков между зубами вследствие несовершенности восстановленного контактного пункта. В связи с этим продолжаются исследовательские работы по экспериментальному и клиническому изучению композитов при пломбировании дефектов зуба [18,24,39,40,52,80,89,109,113,136,137,153, 154,171,178,183,190,197,199,200,202,228,230,238,241,243,250].
Наиболее распространенная ошибка при использовании композитов — применение микронаполненных материалов для восстановления жевательных поверхностей в полостях II класса и режущих краев передних зубов [26,160].
В этих участках зубы подвергаются значительному жевательному давлению, которому не может в достаточной мере противостоять прочность микрофильных композитов [246]. В результате возникают переломы или отломы реставраций. Во избежание подобных осложнений реставрации указанных локализаций необходимо выполнять из микрогибридных композитов [187].Николаев А. И., Цепов Л. М. также указывают на наиболее серьезный недостаток универсальных композитов - высокую полимеризационную усадку (у различных материалов она колеблется от 3 до 5 %) [105,106,108,109,110]. Причиной этого процесса является уменьшение расстояний между молекулами мономера в процессе полимеризации с 3-4 до 1,54 ангстрем. Несмотря на все совершенствования состава, и характеристик современных композитов, полностью не удается устранить полимеризационную усадку, которая является одной из наиболее серьезных проблем практической терапевтической стоматологии. Сопровождающая затвердевание композитов усадка - основная причина большинства осложнений, таких как возникновение послеоперационной боли, негерметичность пломбы, а, значит, и раздражение пульпы, наличие трещин в эмали и во всем зубе, напряжение в зубе, возможное появление вторичного кариеса и даже потеря
жизнеспособности всего зуба. На силу сокращения влияет геометрия полости: чем больше стенок у восстанавливаемой полости, тем с большим напряжением происходит усадка, особенно в полостях I и II классов [206,220]. Довольно частое осложнение - перелом стенки зуба. Чаще всего такое происходит из-за пренебрежения правилом перекрытия бугров либо при расширенных показаниях к проведению реставрации [210].
В своих отдаленных анализах результатов лечения кариеса зубов Николаев А. И., Цепов Л. М. отмечают, что при применении традиционных методик и пломбировочных материалов через полгода стандартным требованиям (анатомическая форма пломбы, краевое прилегание, «рецидив» кариеса по краю пломбы, состояние контактного пункта для полостей II класса по Black и др.) не удовлетворяло примерно 30% пломб, через год - более 50%, через два года - почти 75% осмотренных пломб.
Причем эти показатели существенно не отличались у цементных, пластмассовых, амальгамовых и композитных пломб.По данным Николаева А. И. и Цепова Л. M., проблема выбора материала для пломбирования дефектов зубов остается актуальной. Для обеспенче- ния качества пломбирования в ближайшие и отдаленные сроки необходимо не только проводить препарирование с созданием резистентной и ретенционной формы, но и правильно выбрать пломбировочный материал с учетом модуля упругости (модуль Юнга). Модуль упругости определяет соотношение между нагрузкой и деформацией. В идеале пломба при нагрузке должна деформироваться, а после устранения нагрузки восстанавливаться в полном соответствии с деформацией твердых тканей зуба.
Дадальян Д. В. придает особое значение окончательной обработке реставрации (шлифование и полирование) - завершающему этапу в создании гладкой поверхности композита. Несовершенная окончательная обработка приводит к формированию на поверхности композита микробного налета и фиксации пигментов, следствием чего является воспаление краевой десны
[60] и развитие кариеса вокруг пломбы. Микроорганизмы полости рта не только формируют налет на поверхностях тканевых и искусственных образований, но и активно взаимодействуют с ними, подвергая деструкции как сами материалы, так и прилегающие к ним ткани. В связи с этим представляется важным и перспективным создание таких материалов или способ их обработки, которые препятствовали бы самому первому обязательному условию создания зубного налета — адгезии микроорганизмов на стоматологических материалах.
В настоящее время практически все стоматологические материалы создаются на основе органических матриц Bis-GMA и UDMA. Более пристальное рассмотрение этих смол обнаруживает аморфную внутреннюю структуру (подобно стеклу), что является причиной высокой хрупкости, подверженности высокому износу поверхности и изменению цвета. Альтернативой применению указанных смол является использование в качестве органической матрицы жидкокристаллических смол, таких, как PCDMA (известна по материалам компании Jeneric/Pentron) и PEX (DRM).
Последние обладают очень прочным кристаллическим строением после полимеризации (алмазоподобным), эластичностью на микроуровне и жесткостью на макроуровне. Такие качества позволяют достичь высокой прочности, устойчивости к стиранию и сильно выраженной гидроотталкивающей способности. Последние же исследования показали подтвержденность органических смол Bis-GMA и UDMA гидролизу, в особенности на живых зубах. Причем можно даже встретить утверждения о том, что адгезия материалов на основе смол Bis-GMA и UDMA в течение 5 лет снижается до уровня в 35 МПа против начальной свыше 20 МПа за счет исчезновения гибридного слоя.Совершенно новым классом композиционных материалов в стоматологической практике являются силораны. Название «силоран» проихсодит от названий его составных частей — силоксана и оксирана. Гидрофобность си
локсанов хорошо известна в промышленности. Включение силоксанов в состав стоматологической смолы придает свойство гидрофобности новому композиту. Оксирановые полимеры отличаются низкой усадкой и отличной устойчивостью к различным физическим и химофизическим нагрузкам. Комбинация двух «строительных блоков» - силоксанов и оксиранов, обладающих биосовместимостью, гидрофобностью и низкой усадкой — является основой нового пломбировочного материала. Отличия в химических составляющих и механизме реакции полимеризации материалов на основе силоксана и оксирана от других пломбировочных материалов обеспечивают существенную величину полимеризационной усадки, низкую токсичность для пульпы зуба.
Георг Майер обследовал амальгамовые и композитные пломбы в области боковых зубов. C согласия пациентов самые плохие пломбы были удалены. Рецидив кариеса по данным Майера отсутствовал под 4 из 180 композитных пломб. Признаки кариозного процесса были обнаружены почти под каждой амальгамовой пломбой (отчасти у тех же пациентов), однако степень поражения твердых тканей была гораздо меньше. Остаточный кариес можно было легко удалить и наложить новую пломбу. Микрофлора, найденная под композитными пломбами, отличалась большим многообразием анаэробов.
Спектр микробов был близок к спектру анаэробной микрофлоры, обнаруживаемому в инфицированных корневых каналах. Хотя количества наблюдений недостаточно для глобальных обобщений, Майер полагает, что сдвиг спектра микробов от зубного налета в сторону анаэробной микрофлоры связан не столько с возрастом пломбы, а скорее с собственно материалом. Применяемый материал имеет, вероятно, определенное влияние на проникающую или сохраняющуюся под реставрациями микрофлору. По мнению Майера в зубах боковой области, находящихся под жевательной нагрузкой, под композитами следует ожидать гораздо более значительных кариозных разрушений, чем под аналогичными амальгамовыми пломбами.
Возможными альтернативами, по его мнению, могут быть полностью керамические вкладки, такие как empress - inlays, литые золотые вкладки или гальванические вкладки, которые однако по стоимости и затрачиваемому времени не сравнимы с амальгамой. Резюмируя данные Майера, можно отметить, что несущие окклюзию пломбы боковых зубов отличаются драматически частым нарушением краевого прилегания и образованием щелей. Это связано с усадкой полимера, впитыванием и отдачей воды, а особенно с микроизгибами зубов во время жевательной нагрузки. Краевые щели становятся все больше, так что вначале может проникать субстрат в виде молекул, а затем и бактерии.
Как видно, отношения к светокомпозитам для пломбирования полостей в зубах противоречивы. Они имеют очень выгодные стороны применения, а именно, простоту, дешевизну, доступность, достаточную функциональную и эстетическую эффективность. В то же время накапливается отрицательный материал по анализу отдаленных клинических исследований, связанный с недостаточно отработанными физико—механическими свойствами композитов [4, 24,109,127].
Достижения в области адгезивных технологий позволили изготавливать керамические и композитные реставрации жевательных зубов непрямым способом [57]. Непрямой метод изготовления реставраций позволяет избежать ряда проблем, характерных для прямых композитных реставраций.
Непрямой метод позволяет создавать адекватные контуры и окклюзию реставраций, однако остаются опасения относительно их прочности, краевого прилегания и стираемости антагонистов. Непрямые реставрации не рекомендованы пациентам с групповой функцией, а также при наличии парафункций. В таких случаях чрезмерная боковая нагрузка может легко привести к механической несостоятельности реставраций [100].У метода непрямого восстановления жевательных зубов есть много преимуществ перед прямым методом реставрации [219]:
• возможность применения керамики в качестве реставрационного материала, без изготовления искусственной коронки и вмешательства в область зубодесневой борозды [195]. Для метода непрямого восстановления подходит также и керомер, и композит.
• Возможность реставрировать сильно разрушенные зубы, точно соблюдая окклюзионные взаимоотношения. Керамика более прочный реставрационный материал, нежели композит [45,78,81,88,172,211,218,237,251]. Поэтому, применяя керамику, можно сделать надежную реставрацию (например, вкладку), не прибегая к штифтованию и коронке, даже при значительном разрушении зуба [231]. Имеется возможность более естественного воспроизведения анатомической формы жевательной поверхности с учетом рельефа зубов-антагонистов, а также с учетом динамического взаимодействия зубов при различных жевательных движениях. Это обстоятельство обеспечивает профилактику нарушений в височно-нижнечелюстном суставе и отличается большей функциональной эффективностью по сравнению с прямой реставрацией, особенно в боковой группе зубов. [207].
• Возможность реставрации нескольких зубов сразу. Это актуально в случаях комбинированного протезирования, когда некоторые зубы восстанавливаются коронками, мостовидными протезами или коронками на имплантатах, а соседние зубы реставрируются методом микропротезирования [212]. Дополнительно врач экономит время, т.к. работу можно сделать, используя один слепок. [239].
• Возможность достижения более точного краевого прилегания в условиях недостаточного доступа [204].
• Возможность замещения одного-двух отсутствующих зубов мостовидным протезом без значительного препарирования опорных зубов под коронки [116]. Мостовидные протезы, для фиксации которых служат вкладки или микрозамки, вклеенные в опорные зубы, могут составить достойную альтернативу имплантации.
В настоящее время для изготовления микропротезов используются композиты, сплавы металлов, керамика, металлокерамические и металлокомпозитные вкладки [17].
Золотосодержащие сплавы являются материалом выбора при восстановлении окклюзионных поверхностей в участках, не имеющих большого косметического значения [232,233,234]. Использование частично перекрывающих зуб реставраций позволяет повлиять на окклюзию, проводя щадящее препарирование зубов по сравнению с изготовлением металлокерамических коронок. Применяют сплавы золота 900, 750 пробы. Причем при использовании вкладок из золота вторичный кариес не выявлен авторами в большинстве случаев наблюдений. Вкладки из золота обладают высокой прочностью и точностью литья, биологически инертны к пульпе зуба, способствуют сохранению стабильных контактов в центральной окклюзии и стираются приблизительно с той же скоростью, что и эмаль. Однако эти вкладки имеют недостатки. Они не эстетичны, технология их изготовления трудоемка, длительна и дорогостояща.
В качестве альтернативы можно использовать сплавы нержавеющей стали, кобальтохромовые, хромоникелевые сплавы, сплавы титана [73].
При протезировании металлическими вкладками осложнения возникают, как правило, в первые 3-4 месяца после лечения, но количество таких осложнений сравнительно невелико (8,5% клинических ситуаций) [73]. При замещении дефектов твёрдых тканей вкладками рецидивы кариеса возникают значительно реже, чем при использовании метода прямого пломбирования [21,53,189]. При изучении отдаленных результатов протезирования вкладками показано отсутствие осложнений в 99% случаев, и в случае рецидива кариес возникал только на поверхностях, свободных от вкладок [53].
Однако выбор сплава для изготовления вкладки имеет существенное значение, так как нержавеющие стали имеют и ряд недостатков: высокую линейную усадку (2-3%) и низкий предел текучести (аод - 20 кг/см2). Кроме
того, их использование в клинической практике приводит к воспалительным явлениям тканей пародонта. Поэтому использование нержавеющих сталей для изготовления микропротезов бесперспективно [44].
В 1964 г. на смену нержавеющей стали пришли кобальтохромовые сплавы. Данные сплавы (КХС, модепт, виталиум) обладают хорошими прочностными и литейными свойствами. Однако данные сплавы обладают низкой коррозионной стойкостью в среде полости рта, что влечет за собой возможность токсического, электрогальванического и аллергизирующего воздействия на организм человека [44,56]. У пациентов, пользующихся протезами из кобальтохромовых сплавов, выявлены изменения химического состава твердых тканей зубов, функции слюнных желез и желудочнокишечного тракта.
Другая группа конструкционных сплавов металлов — хромоникелевые сплавы - также не обладает индифферентностью к биологическим тканям [134]. Протезы из вышеназванных сплавов оказывают влияние на ферментативные и биохимические процессы в слюне, а также микрофлору полости рта [73]. Выявлены случаи непереносимости хромоникелевых сплавов методом электропунктурной диагностики. Подтверждены нарушения в сердечно — сосудистой и нервной системах организма, желудочно-кишечном тракте у пациентов, пользующихся протезами из хромоникелевых сплавов. На конструкциях зубных протезов из кобальтохромовых и хромоникелевых сплавов нередко наблюдается отложение бактериального зубного налета и камня, что играет значительную роль в возникновении заболеваний пародонта [73].
Развитие науки и техники привело к созданию новых конструкционных материалов, обладающих инертностью к биологическим тканям. К числу таких конструкционных материалов относится титан и его сплавы [38,43,65,67,193,206,236,240]. Титан легок (его плотность равна 4500 кг/м), пластичен, упруг, обладает хорошими прочностными свойствами, малой
теплопроводностью, коррозионной стойкостью на воздухе и в органических кислотах [133,134,135].
Титан и его сплавы относятся к группе конструкционных материалов для микропротезирования [85,213,224]. Но для широкого внедрения титана и его сплавов в клинику ортопедической стоматологии необходимо найти оптимальную технологию изготовления титановых конструкций, так как до настоящего времени существуют трудности в данной области, связанные с физическими свойствами титана [38,67].
Традиционно металлические вкладки изготавливаются методом литья. Эти микропротезы прочны, достаточно плотно прилегают к стенкам полости зуба, точно отображают окклюзионную поверхность коронки зуба. Но по данным других исследователей величина краевого зазора цельнолитых вкладок составляет 100-150 мкм, что может привести к ранней рас- цементировке конструкции. Краевая микрощель является следствием неудовлетворительной технологии компенсации усадки сплавов. Гораздо более точного прилегания можно добиться, применяя компьютерное фрезерование металла. Эта технология в настоящее время усиленно развивается.
Ряд авторов отмечают высокую эффективность протезирования металлокерамическими и металлокомпозитными вкладками [14,97,102]. Но металлокерамические и металлокомпозитные вкладки также не нашли широкого применения при реставрации жевательной группы зубов. К недостаткам гальванотехнологии и фрезерования относят дороговизну и трудоемкость. А метод литья является неточным.
Эффективность широкого применения металлокомпозитных вкладок нередко снижается из-за недостатков композитных материалов, используемых для облицовки видимых частей протезов. Одним из недостатков является их стираемость. Поскольку непосредственная связь металла с композитом невозможна в силу значительных структурных различий этих материалов, в покрытии за счет разницы термических коэффициентов линейного
расширения образуются микротрещины, которые влекут за собой изменение цвета композита и разрушение облицовки. Металлокомпозитные конструкции вызывают воспалительные изменения в слизистой оболочке десны, снижают показатели иммунологической реактивности и неспецифической резистентности. Кроме того, на композитной облицовке активно происходит отложение зубной бляшки, что является предрасполагающим фактором в развитии пародонтита. Технологический процесс изготовления этих вкладок также отличается большой трудоемкостью и высокой стоимостью.
Альтернативой металлическим сплавам служат керамические и композитные материалы, так как в полной мере удовлетворяют требованиям эстетики [1,62,63,155].
Применение керамики в стоматологии насчитывает более чем двухсотлетнюю историю [214]. Керамика как конструкционный материал имеет преимущества перед композитами. В частности, керамика обладает биоинертностью [63]. Кроме биоинертности керамической массе присущи и такие свойства как цветоустойчивость и прочность (прочность при сжатии керамических материалов составляет от 130 до 180 МПа) [42,192,242].
Но керамическая масса обладает и недостатками, такими как хрупкость и значительная микротвердость, что может привести к стиранию зубов антагонистов [10,42].
Восстановления из фарфора отличаются долговечностью, биосевме- стимостью, эстетичностью [45,78,81,88,172,211,218,221,237,251]. К тому же, современные адгезионные системы расширяют возможности применения фарфоровых конструкций и тем самым позволяют применять эту методику там, где 3-4 года назад главенствовали пломбировочные материалы.
В настоящее время наиболее известны и получили распространение следующие способы изготовления цельнокерамических реставраций (в т. ч. вкладки, накладки, виниры и разные комбинации вкладок и виниров типа винирлеев): литье; литье каркасов с последующей облицовкой; фрезерова-
ние керамического блока по компьютерной программе; обжиг на огнеупорной модели или на платиновой фольге; пропитка порошка корунда с последующей облицовкой; прессование.
Сегодня CAD/CAM системы занимают все более прочное место в стоматологии. CAD∕CAM (Computer Assisted Design/Computer Aided Manufacturing — компьютерный дизайн/производство под управлением компьютера) — это современная технология изготолвения зубных протезов или их каркасов с помощью компьютерного моделирования и фрезерования на станках с числовым программным управлением. CAD/CAM — технология позволяет получать каркасы зубных протезов высочайшей точности, прекрасной биосовместимости и безупречной эстетики при высокой автоматизации труда. C помощью CAD/CAM — систем можно изготовить одиночные коронки и мостовидные протезы протяженностью до 16 единиц, телескопические коронки, индивидуальные абатменты для имплантатов, каркасы бюгельных протезов, воссоздать полную анатомическую форму для моделей пресс- керамики, наносимой на каркас (overpress), создать временные коронки в полный профиль и различные литьевые модели. Материалом может служить диоксид циркония, титан, кобальтохромовый сплав, пластмасса, воск.
К особым преимуществам CAD/CAM — процесса относятся высочайшая точность изготовления (отклонение размеров 15-20 мкм с сравнении с 50-70 мкм при литье), высокий уровень автоматизации труда (экономия рабочего времени техника более чем в 5 раз), большая производительность (до 120 ед. в сутки), возможность моделирования на рабочем месте, а фрезерования в удаленном фрезерном центре, широкий спектр материалов, компактность оборудования (CAD/CAM - комплекс занимает помещение площадью 10 м2). [68,88,112].
Метод горячего прессования по выплавляемым моделям, на основе литьевого способа обработки, позволяет детально восстановить индивидуальные цветовые структуры зуба и обеспечивает превосходную точность
прилегания к твердым тканям естественных зубов. К методу горячего прессования относятся системы IPS EMPRESS 1 и EMPRESS 2. По методу IPS EMPRESS с использованием адгезивной техники могут быть восстановлены дефекты коронковых частей всех групп зубов с учетом индивидуального подбора цвета.
В литературе приводятся данные о конструкционных особенностях вкладки. В зависимости от локализации и количества восстанавливаемых поверхностей различают вкладки типа inlay, onlay, overlay и pinlay. Вкладка типа inlay занимает обычно часть одной поверхности зуба. Вкладка типа onlay покрывает всю жевательную поверхность зуба. Ретенция обеспечивается за счет окклюзионной и апроксимальной фиксации в полости. Вкладка типа overlay покрывает не менее одного бугорка, чаще - все бугорки, достигая обеих апроксимальных поверхностей. Окклюзионный бугорок укрепляется уступом и срезом. Бугорок, не соприкасающийся при окклюзии с зубом-антагонистом, имеет дополнительную околокоронковую фиксацию [14,17,78,100]. Вкладка pinlay представляет собой любой вышеописанный вид плюс штифт.
Помимо деления вкладок на типы (inlay, onlay, overlay, pinlay) для облегчения описания особенностей конструкции часто сокращенно указывают поверхности зуба, которые замещают реставрация. Так, например, вкладка, затрагивающая мезиальную и окклюзионную поверхности зуба, обозначается МО, дистальную и окклюзионную — ДО, а жевательную и обе контактные поверхности - МОД.
По результатам трехлетнего клинического исследования Бахарева Л.Ю. вкладки из керомера показали более высокую эффективность при восстановлении полостей типа МОД в депульпированных премолярах в сравнении с пломбированием светоотверждаемым композитом. По данным автора основными недостатками пломб и вкладок являются: их разрушение и выпадение (соответственно 22,1% и 6,4%), нарушение краевого прилегания
(100% и 42,1%), стираемость (100% и 44,7%), изменение цвета (100% и 57,9%), отколы твердых тканей зуба (22,3% и 13,1%). Причиной осложнений являются физико-химические характеристики композитных материалов, особенности напряженно-деформированного состояния восстановленного зуба при нагрузке, несоблюдение правил формирования полости.
Наряду с Бахаревым Л.Ю. биомеханические исследования микропротезов проводили несколько исследователей: Чумаченко Е.Н., Арутюнов С.Д., Лебеденко И.Ю.[177]. Изучали напряженно-деформированное состояние при нагружении керамических вкладок II класса по Блэку в условиях двухмерной математической модели.
Таким образом, анализ литературы, посвященный реставрации обширных дефектов зуба, показывает преимущества непрямого изготовления вклакдок из керамических или керамерных материалов. Однако, теоретические рассуждения не подкрепляются достаточными клиническими результатами [10,12,45,61,74,75,78,81,88,209,222,223,226,244,249]. Довольно многочисленны критические статьи, в том числе вышеперечисленные, показывающие недостатки физико-механических характеристик современных светоотверждаемых композитов и, как следствие, клинических недостатков. К сожалению, недостаточно клинико-статистических и биомеханических исследований по изучению эффективности керомерных вкладок.
Практическое применение безметалловых микропротезов не развито в России, в частности по данным Джандубаева А.Р., замещение дефектов в коронковой части зуба вкладками составляет не более 3% [55].
В то же время распространенность кариеса и посткариозных дефектов зуба не уменьшается, а требования пациентов к качеству стоматологического лечения как к аспекту современного качества жизни увеличиваются [82,83,84,114,151,167].