Введение
Воспалительные заболевания пародонта представляют собой серьёзную медико-социальную проблему, которая является актуальной и в настоящее время [1–3; 9; 11–14]. По данным ВОЗ (2009) [16], распространённость воспалительной патологии пародонта в возрастной группе 35-44 года по всему миру составляет 94,3%, а число людей, пользующихся зубными протезами при воспалительных заболеваниях пародонта – 78,2%, при нуждаемости – более 99,9%.
Повышение эффективности комплексного лечения воспалительных заболеваний пародонта остается одним из актуальных вопросов в современной стоматологии [3]. Данные специальной научной литературы свидетельствуют о том, что как нет единого стандартизированного подхода к консервативному лечению, так и не существует рекомендаций по выбору ортопедических конструкций при минимальном количестве ретенционных пунктов, для восстановления анатомо-функциональных свойств зубочелюстной системы [5; 10; 15]. Поэтому оптимизация комплексного лечения заболеваний пародонта в настоящее время является необходимой и своевременной, а поиск новых вариантов решения данной проблемы является оправданным.
Одним из способов повышения эффективности лечения заболеваний пародонта является использование шинирующих конструкций из различных композитных материалов, к использованию которых в настоящее время отсутствуют обоснованные показания и не до конца изучены их механические свойства и прочностные характеристики.
По данным ряда авторов [6–8; 12], шинирование обеспечивает равномерное распределение жевательной нагрузки между пародонтом зубов, создает покой пораженным тканям, способствует повышению эффективности комплексной терапии и стимулирует репаративные изменения в тканях пародонта.
Выбор волокнистой основы для шинирующей конструкции имеет большое теоретическое и практическое значение для стоматологии. До настоящего времени на отечественном и зарубежном рынках материалы, используемые для шинирования, представлены достаточно широко, различаются по химическому составу и свойствам. Однако сравнительная эффективность их до конца не изучена. Поэтому целью нашего исследования является изучение прочностных характеристик усиливающих волокон различных композитных шинирующих материалов и степени адгезии их к тканям зубов (EverStick,Robbond).
Материалы и методы исследования
Материалы
Материалами для исследования служили образцы шинирующих волокон из материалов из различных классов, отличающихся по химическому составу.
Нами были использованы волокна Ribbond и EverStick.
Ribbond, Ribbond Inc. (полиэтилен) – обладает низким уровнем модуля деформации при сжатии. Дополнительные адгезивные свойства обеспечивает предварительная плазменная обработка поверхности арматуры. Самая сложная архитектоника плетения из всех арматур.
EverStick, StickTech (стекловолокно) – обладает уникальной метакрилатной матрицей. Каждое тончайшее силанизированное стекловолокно в составе пучка окружено оболочкой из полиметилметакрилата, пористая структура которого наполнена неполимеризованными мономерами Боуэна (bis-GMA). В процессе фотоотверждения такого пучка происходит не только объединение отдельных волокон в прочную, но гибкую (за счет полиметилметакрилата) балку, но и сополимеризация (за счет bis-GMA) с матриксом окружающего волокно композиционного материала, обеспечивая создание единой монолитной структуры. За счет этого волокно EverStick имеет высокие показатели адгезии и прочности на изгиб.
Методы
1. Методика изготовления образцов.
Для достижения цели исследования были изготовлены модели шинирующих конструкций, выполненных из материалов Ribbond и EverStick. За основу были взяты удалённые зубы, в которых были по стандартной методике отпрепарированы пазы для композитного материала. После этого произведено шинирование при помощи арматур, жидкотекучего композита Filtek Flow и адгезивной системы Adper Prompt L-Pop 3M ESPE. Шинирующее волокно было расположено в разомкнутом состоянии, чтобы при дальнейшем испытании отрыв происходил запрограмированно посередине образца (рис. 1).
Рис. 1. Схема модели шины: 1 – композитный материал; 2 – пазы для композитного материала; 3 – армирующее волокно; 4 – удаленный зуб.
Изготовлено по 20 образцов шинированных зубов с материалами Ribbond и EverStick соответственно.
2. Методика испытания.
Образцы испытывались в аппарате TiniusOlsen. При комнатной температуре (23 °С) стандартные заготовки помещались и закреплялись между траверсами аппарата. По стандартной программе было проведено измерение максимального порога силы на растяжение и отрыв при постепенном расхождении траверса со скоростью движения 0,01 мм/с. Был получен запрограммированный отрыв по середине стандартной заготовки. По полученным данным были составлены схемы, отражающие зависимость деформации и силы, приложенной к заготовкам.
Рис. 2. Аппарат TiniusOlsen.
Результаты исследований
В ходе исследований были протестированы образцы шин из двух видов армирующих волокон, разных по химическому составу, строению и свойствам. Полученные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Максимальные значения сил, прилагаемых к заготовкам на отрыв
|
EverStick (Н) |
Ribbond (Н) |
|
104 |
53 |
|
79 |
74 |
|
80 |
82 |
|
114 |
61 |
|
94 |
75 |
|
81 |
80 |
|
78 |
62 |
|
105 |
74 |
|
113 |
70 |
|
95 |
63 |
|
85 |
69 |
|
100 |
85 |
|
99 |
79 |
|
113 |
60 |
|
102 |
66 |
|
93 |
75 |
|
96 |
74 |
|
111 |
80 |
|
105 |
60 |
|
95 |
65 |
Также были получены данные о соотношении деформации, относительного удлинения и времени эксперимента. В ходе исследования было выявлено, что материал EverStick имеет более выраженные пластические свойства и деформируется при более высоких показателях силы. Средняя деформация материала EverStick была равна 0.5±0.1 мм, а материала Ribbond соответственно 0.25±0.75 мм.
Представлены графики зависимости средних деформаций и силы, приложенной к шинам до момента отрыва для исследуемых материалов (рис. 3).
Рис. 3. Соотношение силы и деформации шин.
В результате исследований были получены данные об адгезии шины к твердым тканям зубов и её прочностные характеристики. Для шины из материал EverStick эти показатели оказались равны 94,25±15,17 H, а для шины из материала Ribbond 74,8±18,04 H. Средние показатели статистически проанализированы и дают точное представление о свойствах адгезии проверяемых материалов с доверительной частотой t=0,999.
Выводы
При всем многообразии представленных способов и материалов для шинирования зубов ни один из них не имеет всего комплекса положительных свойств и не может рассматриваться как универсальный. В своем исследовании мы использовали материалы, выполняющие одну и ту же функцию, при этом имея различное химическое строение. Основой исследования было – изучение адгезии шинирующих материалов к тканям зубов и их пластических свойств. Нами проведен сравнительный анализ армирующих материалов из двух групп, отличающихся по химическому составу и свойствам. Кроме того, устанавливалось предельное значение нагрузки на шину и свойства пластичности армирующих материалов при деформации.
Проведенное исследование свидетельствует о том, что армирующие материалы на основе органической матрицы имеют более высокие показатели прочности и адгезии к материалу шины. Их использование позволяет повысить эффективность шинирования, уменьшить риск дебондинга и поломки шины. Также эти материалы обладают большей пластичностью, что позволяет шине компенсировать боковые нагрузки и также снижает риск отрыва шины от тканей зуба.
Наряду с этим показатели свойств материалов для шинирования на основе неорганической матрицы достаточно высоки, что позволяет применять их в качестве средств для временного шинирования с использованием неинвазивной техники. Однако пластичность армирующих материалов на основе неорганической матрицы ниже в 2 раза, что способствует более жесткой иммобилизации зубов в шине и сильной чувствительности к боковым нагрузкам.
Полученные результаты свидетельствуют о том, что проблема изучения свойств армирующих материалов до конца не изучена и требует дальнейшего исследования. Это необходимо для выполнения протокола ведения пациентов с заболеваниями пародонта и для определения показаний к использованию материалов из разных групп для иммобилизации зубов.
Рецензенты:
Иванов С.В., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой челюстно-лицевой хирургии и имплантологии ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, г. Нижний Новгород.
Казарина Л.Н., д.м.н., профессор, зав. кафедрой пропедевтической стоматологии ГБОУ ВПО «НижГМА Минздравсоцразвития», г. Нижний Новгород.