ОСНОВЫ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ

© 1994 Times Mirror International Publishers Limited © 2002 Elsvier Science Limited. Все права защищены.

Права Ричарда ван Нурта, являющегося автором данной работы, декларированы им в соответствии с законом об Авторских правах, Проектах и Патентов, 1988.

Никакая часть этого издания не может быть воспроизведена, храниться в системах поиска или передаваться в любой форме или электронным, механическим, фотографическим, записывающим способом без предварительного разрешения издателя (Permissions Manager, Elsvier Science Limited, Robert Stevenson House, 1-3, Baxter's Place, Leich Walk, Edinbourgh EH1 3AF) или на основании лицензионного разрешения по ограничению копирования в Великобритании, установленного Агентством по защите авторских прав, 90, Tottenham Court Road, London WIT 4LP.

Первое издание в 1994 году Второе издание в 2002 году ISBN 0 7234 3215 5 (англ.)
Зарегистрировано в Каталоге Британской Библиотеки в Разделе публикаций
Номер каталога этой книги можно получить в Британской библиотеке
Зарегистрировано в Каталоге Конгресса в Разделе Публикаций
Номер каталога этой книги можно получить в Библиотеке Конгресса

Содержание

Предисловие
Ричард ван Нурт К читателям

ЧАСТЬ ПЕРВАЯ

Основы стоматологического материаловедения

1. Биоматериалы, биосовместимость и биомеханика
2. Исторический ракурс
3. Атомное строение вещества
4. Структура керамики
5. Структура металлов и сплавов
6. Структура полимеров
7. Механические свойства
8. Физические свойства
9. Химические свойства
10. Принципы адгезии

ЧАСТЬ ВТОРАЯ
Стоматологические материалы для клиники

1. Стоматологические амальгамы
2. Полимерные композиты и модифицированные поликислотами полимерные композиты
3. Стеклоиономерные цементы традиционные и стеклоиономерные цементы,
   модифицированные полимерами
4. Промежуточные пломбировочные материалы
5. Адгезивы для эмали и дентина
6. Эндодонтические материалы
7. Оттискные материалы

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ
Основные конструкционные и вспомогательные материалы
в ортопедической стоматологии

1. Гипс
2. Полимерные материалы для базисов съемных зубных протезов
3. Литейные сплавы для металлических зубных протезов
4. Стоматологическая керамика
5. Металлокерамика
6. Материалы для фиксации
7. Нержавеющая сталь

ВВЕДЕНИЕ
Изоляция пульпы

Эндодонтия имеет дело с морфологией, физиологией и патологией пульпы зуба и тканей, окружающих корень зуба. Эндодонтическое лечение направлено на сохранение зуба после повреждения пульпы и приле­гающих околокорневых тканей. Лечение включает применение стоматологических материалов, в том числе для защитного покрытия вскрытой витальной пульпы, герметизации корневого канала после удаления пульпы, для лечения сильно разрушенного зуба после травмы, а также восстановления коронки зуба с помощью эндодонтических штифтов и культевых вкладок (Рис. 2.6.1).

ЗАЩИТНОЕ ПОКРЫТИЕ ВИТАЛЬНОЙ ПУЛЬПЫ

Различают две основных причины вскрытия пульпы, а именно: кариес зуба и патологическая стираемость тканей зуба;
случайное вскрытие во время препарирования зуба и в результате травмы.

В обоих случаях требуется проведение корригиру­ющего лечения для сохранения зуба. Характер этого лечения зависит от причины повреждения пульпы.

Еще в 1859 году сэр John Tomes заявил, что «лучше оставить слой пигментированного дентина для защи­ты пульпы, чем подвергаться риску принести в жертву зуб». На основании собственных наблюдений он пришел к выводу, что изменившийся в цвете и деми­нерализованный дентин может быть оставлен в глу­боких полостях зуба под пломбой, и часто с удовлет­ворительными результатами. Это особенно эффективно, если подозревают наличие микров­скрытий пульпы. Удаление такого дентина может привести к вскрытию пульпы, что приведет к ухуд­шению ситуации. Многими работами было показано, что деминерализованный, мало инфицированный дентин может подвергнуться реминерализации, как только источник инфекции будет устранен. Обнаружить деминерализованный дентин, который еще не поражен кариесом, можно при помощи кра­сителей. Наложение соответствующего материала непосредственно на деминерализованный дентин обычно называют непрямым покрытием пульпы (НПП), хотя единого мнения по поводу клинической оценки этой манипуляции еще не существует. Непрямое покрытие направлено на сохранение виталь­ности пульпы и, особенно в тех случаях, когда удаление всего пораженного кариесом дентина может приводить к ее вскрытию. Основной признак невскрытой пульпы зуба — это отсутствие крови вблизи пульповой камеры. При обработке кариозной полости крайне важно, чтобы была удалена инфекция и приняты соответствующие меры, предотвра­щающие ее рецидив. Это может быть достигнуто путем применением антибактериальной прокладки из гидроксида кальция или цинк-оксид-эвгенольного цемента, стимулирующей образование вторичного дентина. Разумеется, что полимерные композиты не должны накладываться непосредственно на прокладку с эвгенольной основой, так как она может нарушать процесс полимеризации.

Рис. 2.6.1. Схематическое изображение зуба с запломби­рованными каналами

Рис. 2.6.2. Трансмисионная электронная микроскопия участка зуба, показывающая глубину проникновения кислоты в дентин и большее увеличение зоны с дентинным канальцем при рассмотрении от непротравленного к протрав­ленному дентину

С появлением адгезивных стоматологических ма­териалов открылась новая возможность в лечении ка­риеса зубов — после внесения цемента с гидроксидом кальция накладывается адгезионная прокладка из стеклоиономерного или модифицированная полиме­ром стеклоиономерного цемента. Альтернативой это­му может быть применение полимерных композитов в сочетании с дентинными адгезивами. Цель этих ин­новаций заключается в создании противомикробного барьера в сочетании с высокоадгезивным герметиком, препятствующим проникновению бактерий в дентин и пульпу зуба, что способствует сохранению ее жизнедеятельности. Гидроксид кальция в этих случаях дол­жен наноситься по возможности в минимальном ко­личестве, с тем, чтобы как можно большая площадь дентина осталась доступной для последующей связи со стеклоиономерными цементами или полимерными композитами.

Сравнительно недавно был предложен метод прямо­го нанесения препаратов адгезионной системы для гер­метизации дентина путем создания гибридной зоны. Этим методом предупреждается появление повышенной чувствительности зуба и обеспечивается надежная защи­та от микробной инвазии. Однако много специалистов выступают против использования кислотного протрав­ливания дентина вблизи от пульпы. В тоже время, имеются данные и о том, что кислота в таком случае проникает на глубину всего лишь нескольких микрон, и это не может вызывать некротических изменений в пульпе зуба (Рис. 2.6.2). Что касается вопроса образования вторичного дентина, то все больше появляется в литературе све­дений о том, что гидроксид кальция не единственный препарат, обладающий стимулирующим свойством.

Клиническое значение

Важнейшим свойством стоматологических материалов для непрямого защитного покрытия пульпы является их биосов­местимость. При отсутствии микроорганизмов и блокировании микролроницаемости дентина эти материалы могут стимулировать образование вторичного дентина.

Прямое покрытие пульпы

Прямое покрытие пульпы — это повязка на вскрытую пульпу с целью сохранения ее жизнеспособности. Вскрытие пульпы может произойти при препарирова­нии твердых тканей зуба или травме, и ее дальнейшее состояние будет зависеть от эффективности принятых мер по предупреждению попадания в нее бактерий. Несмотря на продолжающиеся дискуссии по вопросу сохранения пульпы, большинство специалистов полагают, что гидроксид кальция является одним из луч­ших препаратов для закрытия обнаженной пульпы.

Однако существует мнение, что успешное эндодонтическое лечение намного лучше непредсказуемых результатов лечения вскрытой пульпы путем защитного ее покрытия, которое может в конечном итоге привести к ее резорбции, воспале­нию или некрозу. Тем не менее, у молодых лиц сохранение пульпы обеспечивает нормальное развитие зубов и не допускает их ослабления, которое может возникнуть в результате лечения корневых каналов.

Практика показывает, если прямое покрытие пульпы как метод лечения является сомнительным, то и спорным будет выбор подходящего материала для этой цели. По своему назначению материал для покрытия пульпы рассматривается, как раневая повязка на вскрытую пульпу. Такой материал либо пассивно отделяет пульпу от внешней среды, защищая от проникновения микробов, либо он вызывает определен­ные изменения в ней.

Существуют данные о том, что пульпа имеет спо­собность защищать себя барьером из соединительной ткани, который со временем превращается в твердую ткань. Образованию твердой ткани предшествуют слабые раздражения пульпы, приводящие к поверхностному коагуляционному некрозу. Исходя из этого, материал для покрытия пульпы должен обладать сле­дующими свойствами:

• стимулировать процесс биологического инкапсулирования в тканях пульпы, в результате которого образуется поверхностный минерализованный слой;
• не оказывать ни системного, ни локального побочного действия при сохранении пульпы;
• защитить пульпу от проникновения в нее микроорганизмов.

Другими словами материал для покрытия пульпы должен взаимодействовать с ней таким образом, что­бы инициировать образование твердой ткани и, когда этот процесс приостановился, сохранять свою защитную роль.

Если пульпа была вскрыта в результате кариозного процесса, процедура защитного покрытия пульпы противопоказана. Инфильтрация бактерий в пульпу является необратимым процессом и поэтому единственным решением в этом случае является полная пульпэктомия (удаление пульпы).

Материалы для покрытия пульпы

До недавнего времени единственным материалом, ко­торый удовлетворял требованиям защитного покры­тия пульпы, был цемент из гидроксида кальция, который впервые был использован для этой цели в 30-х годах. Однако в настоящее время предпочтение отда­ется препаратам для адгезионного соединения с дентином.

Цементы из гидроксида кальция

Первым видом препарата была жидкая паста гидроксида кальция, состоявшая из смеси гидроксида каль­ция и воды. С пастой было легче работать, если в нее добавляли метилцеллюлозу. В начале 60-х годов был создан цемент гидроксида кальция, способный отверждаться до твердого состояния. В этом цементе оксид кальция реагировал с салициловым эфиром в присутствии сульфонамидотолуольного пластификатора с образованием хелатных связей (см. раздел 2.4.). Такие твердеющие цементы выпускаются в виде комплекта, состоящего из двух или одной пасты, содержащих гидроксид кальция в качестве наполнителя в диметакрилатном связующем, полимеризующимся под действием света.

Проблема с неотверждающимися формами гидроксида кальция состояла в том, что они постепенно растворялись под пломбами, что ухудшало функциональное качество всего восстановления. Отвергающиеся цементы, обладающие более низкой растворимостью, стали все чаще использоваться в клинической практике. Нужно отметить, что при создании цемента гидроксида кальция перед производителем стояла нелегкая задача придать этому материалу сбалансированные свойства — обладать достаточно высокой раствори­мостью, необходимой для сохранения его терапевти­ческого действия, и в тоже время иметь устойчивые характеристики для противостояния растворению под пломбой. В литературе, однако, еще много дискуссий по вопросу о том, необходимо ли материалам для за­щитного покрытия пульпы обладать свойствами, стимулирующими образование вторичного дентина.
Как уже было отмечено ранее, при контакте с пульпой, паста вызывает некротические изменения в поверхностном слое пульпы (1,0-1,5 мм), который за­тем постепенно превращается в кальцифицирован-ную ткань. Эксперименты с использованием радиоак­тивного кальция в составе пасты показали, что кальциевые соли, необходимые для минерализации дентинного мостика, поступают не из цемента, а из тканевых жидкостей пульпы. С образованием дентин-подобного вещества, пульпа изолируется от источни­ка раздражения, а формирование твердой ткани прекращается. Полагают, что высокое значение рН кальций-гидроксидного цемента вызывает такую реакцию пульпы, а также это тесно связано с его анти­микробными свойствами.

Адгезионные системы для дентина

Дискуссии о применение адгезионных к дентину материалов в качестве препарата для прямого покрытия пульпы еще более противоречивы по сравнению с применением для этой цели препаратов гидроксида

кальция, и этот вопрос находится в стадии интенсив­ных исследований. Как было отмечено Stanley в 1998 г., результаты исследований последних лет по защит­ному покрытию пульпы весьма неоднородны, а иног­да и некорректны, что снижает уверенность практику­ющих врачей в возможности применения этого метода лечения. Поэтому требуются дополнительные исследования для того, чтобы сделать определенное заключение по данному вопросу. При вскрытой пуль­пе очень важно достичь гемостаза, для чего рекомен­дуется использование слабого раствора гипохлорита натрия (1% или менее). Если кровотечение не оста­навливается в течение одной минуты, то показано эндодонтическое лечение.

Неясным и дискуссионным остается вопрос о возможности непосредственного нанесения дентинного адгезива с применением тотального протравливания дентина, и он требует дополнительных исследований. Как сообщают некоторые авторы, определенный ус­пех был достигнут при прямом покрытии пульпы та­кими препаратами без кислотного протравливания, или адгезивами, не требующими этой стадии, (самопротравливающие праймеры), и, несмотря на то, что фосфорная кислота может действовать как эффектив­ный гемостатик. Однако результаты, полученные отдельными специалистами, еще не могут служить обос­нованием для обобщающей рекомендации по этой проблеме. Поэтому неудивительно, что большая часть врачей стоматологов продолжает использовать гидроксид кальция до нанесения дентинного адгезива.

Неудачи после прямого покрытия пульпы Неудачи после прямого покрытия пульпы могут возникать по следующим причинам:

Хроническое воспаление пульпы. При воспалении ее заживление невозможно, в этих случаях показана полная пульпэктомия.

Экстрапулъпарный сгусток крови. Такой кровяной сгусток предупреждает контакт здоровой ткани пульпы с цементом и препятствует процессу заживления раны.

Некачественное пломбирование. Если пломба не обеспечивает герметизации, проникновение бактерий приведет к ее разрушению.

Долгосрочный успех прямого покрытия пульпы зависит не только от реакций, вызываемых в ней самим материалом, но и от возможности врача-стоматолога предупредить возникновение микропроницаемости и обеспечить сохранение герметичности краевого прилегания.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПЛОМБИРОВАНИЯ КОРНЕВЫХ КАНАЛОВ

Задачами современного неоперативного эндодонти-ческого лечения являются:

• Обеспечить чистоту корневого канала. Цель состоит в снижении числа бактерий до непатогенного уровня.
• Обеспечить «апикальную герметизацию». Это предупреждает поступление жидкостей, которые могут стать питательной средой для микроорганизмов, а также выход токсических веществ из канала и их поступление в периапикальные ткани.
• Обеспечить «коронковую герметизацию». Она предупреждает повторное попадание микроорганизмов из полости рта.

Обтурационные штифты

Гуттаперча (ГП)
Гуттаперча представляет собой каучук, собираемый с деревьев вида Taban. Она была введена в Соединенном Королевстве в 1843 году и с тех пор используется в эн-додонтии более ста лет. Каучук представляет собой по­лимеры изопрена (2-метил-1,3-бутадиен), а изопрен имеет пространственные изомеры и может иметь раз­личную структуру, несмотря на один и тот же состав (Рис. 2.6.3). Если группа СН3 и атом Н располагаются с одной и той же стороны изопренового изомера, он на­зывается г<ис-структурой, а получаемый полимер — г<ис-изопреном, известный также под названием нату­ральный каучук. Если группа СН3 и атом Н располага­ются на противоположных сторонах изопренового изо­мера, он называется транс-структурой, а производный полимер — /ярйис-изопреном и известен под названием гуттаперча (Рис. 2.6.4). Различные конфигурации по­лимера в значительной мере определяют их .свойства. В цис -форме атом водорода и метальная группа препят­ствуют плотной упаковке, поэтому природный каучук аморфен, мягок и высоко эластичен, в то время как гут­таперча кристаллизуется (до 60% кристаллической формы), образуя твердый и жесткий полимер.

Природные каучуки, мягкие и липкие, превраща­ются в твердый материал после вулканизации, которая была открыта Charles Goodyear в 1839 году (см. раз­дел 1.2.). Вулканизация включает нагревание полиме­ра в присутствии серы в количестве нескольких мас­совых процентов. Отверждение происходит из-за

Рис. 2.6.3. Структура изопрена, цис-изомера и транс-изомера изопрена, на которых основаны природный каучук и гуттаперча

образования серных мостиков или поперечных связей между цепочками полимера, не давая молекулам по­лимера скользить друг относительно друга. Попереч­но-сшитый каучук используют для производства ре­зиновых коффердамов и перчаток.
Гуттаперча является термопластическим материа­лом, который размягчается при 60-65°С и расплавля­ется при температуре около 100°С, поэтому ее нельзя стерилизовать нагреванием. При необходимости де­зинфекция может быть осуществлена в 5 % растворе гипохлорита натрия. Использования таких раствори­телей, как ацетона и спирта, следует избегать, пос­кольку они абсорбируются гуттаперчей, вызывая ее набухание, а затем после испарения гуттаперча возв­ращается к исходному состоянию, что приведет к на­рушению герметичности закрытия апикального отве­рстия. При воздействии светом гуттаперча окисляется и становится хрупкой. Поэтому важно проверить эластичность штифтов до их применения.

Гуттаперча может принимать две различные структурные формы. При высокой температуре цепочки гуттаперчи принимают вытянутую форму, которая мо­жет быть сохранена при быстром охлаждении, так что она образует кристаллическую р-фазу, в то время как при более медленном охлаждении образуется более плотная а-фаза (Рис. 2.6.4). Гуттаперча а-фазы имеет лучшие термопластические характеристики, и поэто­му ее предпочитают уплотнять в корневом канале в размягченном горячем состоянии. Эта методика была впервые разработана в 1978 году. В дальнейшем она была модернизирована путем использования пласт­массовых носителей-стержней (Thermofil) и инъекци­онных пистолетов (Obtura) для введения размягченной гуттаперчи. Однако при широком апикальном отверстии имеется опасность выхода материала за верхушку корня.

Альтернативный подход состоит в растворении гуттаперчи в хлороформе или ксилоле. Он размягчает ее и обеспечивает плотное прилегание к стенкам ка­нала, повторяя его анатомическую форму. Однако раз­мерная стабильность материала может нарушаться по окончании испарения растворителя, кроме того, име­ются опасения, связанные с возможным цитотокси-ческим эффектом растворителей.

Основной формой использования гуттаперчи явля­ются гуттаперчевые штифты или обтураторы, которые размягчаются, компактно уплотняются при горячей вертикальной и латеральной конденсации. Состав гуттаперчевых штифтов, выпускаемых различными про­изводителями не одинаков, наиболее типичные их варианты приведены в Таблице 2.6.1. Дополнительные ингредиенты вводятся для устранения присущей каучуку хрупкости и для придания рентгеноконтрастности.

Металлические штифты
Металлы, включая золото, олово, свинец, медную амальгаму и серебро продолжительное время исполь­зовали в качестве материалов для пломбирования корневых каналов. Одно время чаще всего использова­лись серебряные штифты из-за своего бактерицидного действия. Серебро более жесткий и неподатливый материал, чем гуттаперча, и оно ис­пользовалось при затрудненном доступе для инстру­ментальной обработки корневого канала. К сожалению, жесткость серебра делает невозможным его плотное прилегание к стенкам канала и поэтому ос­новная роль принадлежит цементам, используемых для герметизации. Другие недостатки серебряных штифтов — это их тенденция к коррозии, приводящей к апикальному окрашиванию мягких тканей, кроме того, их трудно удалять при повторном лечении. Од­нако коррозию может предупреждать покрытием штифта герметикой в пределах корневого канала, та­ким образом, он будет со всех сторон окружен герме­тизирующим цементом.
Акриловые или титановые штифты, которые се­годня заменили серебряные штифты, коррозии не поддаются.

ЦЕМЕНТЫ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ КОРНЕВОГО КАНАЛА

Герметик или уплотнитель для корневого канала дол­жен обладать следующими свойствами:

• легкость в использовании;
• отсутствие воздушных пузырьков и гомогенность при смешивании;
• растекание до толщины тонкой пленки;
• быть не растворимым;
• хорошо прилегать к стенке канала;
• обеспечивать рентгеноконтрастность;
• быть биосвместимым;
• обладать бактерицидностью или, по крайней мере, бактериостатичностью;
• при необходимости легко удаляться из канала.

Общепризнанно, что гуттаперчевые штифты используются в сочетании с цементом, который необходим для заполнения пространств между штифтом и
стенкой корневого канала, предупреждая, таким образом, проникновение микроорганизмов. Он также смазывает штифты в процессе их уплотнения, заполняя неровности канала и боковые канальцы.

Использование цементов для герметизации корневого канала без обгурирующих штифтов не рекомен­дуется. При внесении цементов в канал большой мас­сой, они подвергаются более интенсивному растворению и дают избыточную усадку при отверж­дении. В дополнение к этому, довольно трудно опре­делить адекватное заполнение канала, к тому же существует опасность выхода цемента за верхушку корня в окружающие ткани.

В настоящее время принято считать, что заполнение канала цементом не может гарантировать от про­ницаемости тканей зуба, и поэтому основное внима­ние уделяется приданию этим материалам притивомикробных свойств.

В клинической практике для заполнения корне­вых каналов используется большое количество мате­риалов, включая:
• цинк-оксид-эвгенольные цементы (например, Tubliseal, Kerr);

Рис. 2.6.4. Структура цис-изопрена (натуральный каучук) и сх-фазы и р-фазы транс-изопрена (гуттаперча)

• полимерные цементы (АН Plus, Dentsply; Diaket, ESPE);
• цементы, содержащие гидроксид кальция (Apexit, Ivoclar; Sealapex, Kerr);
• стеклоиономерные цементы (Ketac Endo, ESPE; Endion, Voco);
• полидиметилсилоксаны (RCA RoekoSeal, Roeko).

Ниже приводится краткое описание составов наиболее широко применяемых цинк-оксид-эвгенол ных цементов, затем обсуждаются некоторые их свойства и, наконец, подводится итог их клинического применения.

Цементы на цинк-оксид-эвгенольной основе

Существует много цементов на основе оксида цинка, используемых с эвгенолом, которые модифицируют различными добавками, чтобы придать свойства, не­обходимые для герметизации корневых каналов (см. раздел 2.4.). Существуют три основных причины для введения добавок в герметики или уплотнители для корневых каналов, а именно:

• усилить бактерицидные свойства;
• увеличить рентгеноконтрастность;
• улучшить адгезию к стенке канала.

Подобно цинк-оксид-эвгенольному цементу, ис­пользуемому в качестве прокладок в пломбируемых полостях зубов и временных пломб, многие герметики
состоят из порошка, который смешивают с жид­костью. Полный перечень ингредиентов, одного из широко употребляемых материалов (основанного на составе, предложенном Rickert в 1931 году) представ­лен в Таблице 2.6.2. Порошок, в основном, состоит из оксида цинка, к которому добавлено серебро для уве­личения рентгеноконтрастности. Смола действует как пластификатор, а соединение йода (соль йодистово-дородной кислоты) в качестве антисептика.
Отрицательное качество этого состава состоит в том, что серебро способно вызывать окрашивание дентина, что приводит к изменению цвета коронки зу­ба. В герметизирующем цементе или герметике Gross­man (Таблица 2.6.3) вместо серебра используются сое­динения бария или висмута.

Размер частиц в приведенных выше составах дос­таточно большой, что обусловливает песочную консистенцию смеси, и особенно если тщательно не перемешивать шпателем. Для преодоления этого не­достатка были разработаны системы паста-паста, которые стали пользоваться большим спросом. Типич­ный состав такого цемента для корневых каналов представлен в Таблице 2.6.4.

Полимеры

Преимущество полимерных систем заключается в том, что путем изменения химического состава этих материалов можно легко добиться короткого времени отверждения и в то же время сохранить достаточно продолжительное рабочее время. Эти материалы не содержат грубых частиц и, следовательно, имеют однородную консистенцию.

Из использующихся в настоящее время материа­лов достаточно продолжительное рабочее время име­ют две полимерные системы: эпоксиаминный поли­мер (АН Plus, Dentsply De Trey, Германия) и поливиниловый полимер (Diaket, ESPE, Германия). Обе эти системы имеют очень сложный состав. В Таб­лице 2.6.5 приведена композиция АН Plus. Этот мате­риал отверждается по реакции полиприсоединения после смешивания двух паст. Диэпоксид, диглициди-ловый эфир бисфенола-А и амин, либо 1-адамантан-амин, либо М,1М'-дибензил-5-оксанонан-диамин-1,9, реагируют с образованием олигомеров с эпокси- и аминовыми концевыми группами, которые затем мо­гут реагировать с другими мономерами или олигоме-рами, как это показано в упрощенном виде на Рис. 2.6.5. Это дает очень эластичный термопластич­ный полимер высокой размерной стабильности, который все же подвержен полимеризационной усадке. Реакция полимеризации по механизму полиприсое­динения протекает в течение нескольких часов, что обеспечивает продолжительное рабочее время. Рент-геноконтрастные наполнители обнаруживаются даже при тонком слое наносимого материала. Вязкость регулируется количеством (более 76 масс.%) и типом на­полнителя. При среднем размере частиц наполнителя (менее 10 мкм) обеспечивается заполнение каналов очень тонким слоем и однородной консистенцией. Главной проблемой этих полимеров является высокий уровень полимеризационной усадки, что может нарушать герметизацию апикального отверстия.

Цементы, содержащие гидроксид кальция

Цементы, содержащие гидроксид кальция, представ­лены в форме основной пасты и пасты-катализатора, которые смешивают в одинаковых количествах. Они содержат полимер, подобный тому, который используется в композитах в форме паста-паста, при добав­лении гидроксида кальция в качестве наполнителя вместо обычного стеклянного. Состав одного из этих материалов представлен в Таблице 2.6.6. Однако в литературе еще недостаточно сведений об их клиничес­кой эффективности. Известно, что у этих биосовмес­тимых материалов продолжительное рабочее время, высоко щелочная среда, которая ингибирует жизнеде­ятельность микроорганизмов. В числе недостатков — высокая растворимость, что может обусловить появ­ление микропроницаемости.

Стеклоиономерные цементы

Стеклоиономерные цементы состоят из фторалюмо-силикатного стекла, которое реагирует с поликарбо-новой кислотой. Поскольку они дают малую усадку при отверждении и обладают уникальной способ­ностью к адгезионному соединению с дентином и эмалью, эти материалы являются хорошими обтурато­рами корневых каналов. Вызывает удивление, что лишь в начале 90-х годов был разработан специальный стеклоиономерный цемент для заполнения кор­невых каналов. Для этого были модифицированы Стеклоиономерные цементы, предназначенные для пломб и прокладок, для придания им ряда новых свойств. В итоге был получен материал с удлиненным рабочим временем, его легко стало вводить в корне­вой канал, улучшилось прилегание к стенке корнево­го канала, обеспечено получение малой толщины слоя цемента, и его рентгеноконтрастность. Эти проблемы были решены путем снижения размера частиц стекла (менее, чем 25 мкм) и введением ретгеноконтрастного вещества. В клинике этот материал показал обнадеживающие результаты. Однако его рабочее время еще остается не совсем удовлетворительным, а перепломбирование канала осложнены высокой твердостью материала по сравнению с другими обтураторами корневых каналов.

Полидиметилсилоксаны

Этот герметик для корневых каналов представляет собой модифицированный состав поливинилсилоксановых оттискных материалов, отверждаемых по реакции полиприсоединения, включающий полидиметилсилоксан, силиконовое масло, масляное производное парафинового ряда, платиновый катализатор и двуоксид циркония (см. раздел 2.7. о деталях химической реакции отверждения). Небольшой размер частиц наполнителя обеспечивает материалу оптимальную текучесть и возможность получения тол­щины пленки в пределах 5 мкм. Благодаря этим свой­ствам материал заполняет мелкие трещины и микро­канальцы. Подобно огтискным материалам, герметик для корневых каналов не растворим, сохраняет свои размеры и обладает высокой биосовместимостью. Од­нако он не способен образовывать связь с дентином и у него отсутствуют антимикробные свойства. Его изолирующие свойства обеспечены хорошим прилеганием к стенке корневого канала и, в соответствие с дан­ными производителя, он дает небольшое расширение (0,2%) при полимеризации. Однако для решения воп­роса о приемлемости данного материала для пломбирования корневых каналов необходимы дополнительные клинические наблюдения.

КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПРИМЕНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ КОРНЕВЫХ КАНАЛОВ

Биосовместимость
Общепринято, что биологически приемлемый мате­риал должен быть инертным. Однако на практике не всегда этого можно достичь. Поэтому создатели мате­риалов стремятся добиться благоприятного взаимов­лияния между материалом и биологической средой, в которой он находится, и которая не оказывала бы отрицательного влияния на сам материал.

Важно, чтобы материал не вызывал воспалитель­ной реакции ткани, так как это может вызвать ее раздражение, боль и некротические изменения. Любая из этих форм проявления реакций организма может при­вести в конечном итоге к удалению зуба. Защитной реакцией на раздражение может быть образование промежуточного слоя твердой ткани, который не только изолирует инородный материал от живой ткани, но также помогает улучшить качество апикальной герметизации.

Постоянной проблемой эндодонтического лече­ния является возможность рецидива инфекции у вер­хушки корня зуба из-за присутствия там микроорга-
Паста А
Эпоксиполимер Вольфрамат кальция
Оксид циркония Аэросил Оксид железа
Паста Б
1-адамантан амин N,N'-дибензил-5-оксанонан-диамин-1,9 ТСД-диамин Вольфрамат кальция Оксид циркония Аэросил Силиконовое масло

Рис. 2.6.5. Реакция отверждения материала АН Plus, основанная на реакции полиприсоединения при взаимодействии эпоксидных и аминных групп

Это диктует еще одно требование к материа­лам для заполнения корневых каналов — обладать противомикробным действием.
Можно себе представить, что довольно трудно объединить эти два требования к материалу, посколь­ку это предполагает необходимость учитывать высо­кую степень избирательности биологической реак­ции. Ведь хорошо известно, что материал, обладающий противомикробным действием, вызыва­ет воспалительную реакцию в прилежащих тканях, а те материалы, которые ее не вызывают, имеют наилуч­шие бактериостатические свойства. Если согласиться, что полной герметизации корневого канала достичь невозможно, используемые материалы должны иметь достаточную антимикробную активность, чтобы пре­дупредить инфильтрацию микробов в пространство канала и их пролиферацию. В тоже время, антимик­робные свойства материала не должны достигаться за счет его биосовместимости.
Гуттаперча является биосовместимым материалом при очень низкой цитотоксичности, поэтому только используемые с ней цементы будут определять реак­цию ткани.
Цементы на основе цинк-оксид-эвгенола имеют склонность вызывать некоторую воспалительную ре­акцию тканей, вероятно, связанную с присутствием свободного эвгенола. Поэтому важно добиваться, что­бы цемент не выходил за верхушку корня в периапи-кальные ткани. Следует избегать использования мате­риалов, содержащих пара-формальдегид, который может вызвать резкую воспалительную реакцию, при­водящую к некрозу ткани и резорбции кости. Некото­рые цементы имеют в своем составе стероид и их ис­пользование также не рекомендуется.

Полимерные системы должны иметь сравнительно высокую биосовместимость, поскольку ни одна из них не содержит эвгенола, снижающего это свойство цементов на основе оксида цинка. Как известно, по­лимеры обладают некоторой токсичностью во время процесса отверждения, однако после полной полимеризации, вызванное воспаление быстро проходит. Умеренная цитотоксическая реакция на свежеприго­товленный АН26 может быть связана с высвобождением формальдегида, который образуется как побоч­ный продукт процесса полимеризации. Поскольку для полимеризации АН26 необходимо некоторое время, у пациентов может появляться некоторая степень чувствительности, которая может быть связана с его использованием. Как было показано, АН Plus высво­бождает лишь небольшое количество формальдегида (3,9 мг/кг) по сравнению с АН26 (1347 мг/кг). Тем не менее, АН26 обладает цититоксичностью, хотя она значительно снижается после отверждения материала. По сравнению с ним Diaket сохраняет некоторую степень токсичности даже после окончания процесса полимеризации.

Было установлено, что полимеры, содержащие гидроксид кальция, наряду с высокой биосовмести­мостью, стимулируют образование цемента, подобно тому, как это происходит при покрытии пульпы защитными препаратами с гидроксид ом кальция.

Изолирующие свойства

Трудность интерпретации доступной информации по изолирующим свойствам заключается в отсутствии стандартного подхода к методикам их изучения, а это ограничивает значение получаемых данных. Это осо­бенно касается исследований герметизирующих свойств, как in vivo, так и in vitro, при проведении в ко­торых было использовано столь большое количество методов, что сравнение полученных результатов весьма ненадежно, и поэтому возможна лишь только об­щая их оценка.

Прежде всего, легко заметить, что не существует различия между результатами использования цинк-оксид-эвгенольных цементов и материалами на осно­ве полимеров. Однако следует иметь в виду, что успех лечения во многом определяется методическим качеством его проведения, поэтому приемлемые результа­ты, вероятно, могут быть получены с любым из этих материалов. Ранее уже отмечалось, что противомик-робная герметизация намного важнее, чем физичес­кая герметичность, хотя достижение и той и другой весьма желательно. Сама по себе физическая герметичность может быть недостаточно надежной, если герметизирующий материал не служит антимикробным барьером.

Физические свойства

Поскольку результаты эндодонтического лечения в высшей степени зависят от врачебной техники, важно выбрать такой материал, рабочие характеристики которого в наибольшей степени подходят для данного специалиста. Рабочее время, время отверждения и текучесть цементов определяют их рабочие характерис­тики, в то время, как толщина цементной пленки, растворимость и размерная стабильность являются важными факторами в определении герметизирую­щей способности.

Цемент Rickert имеет рабочее время около 15 минут, он легко растекается, но образует толстую пленку из-за крупной зернистости порошка. Препарат Gross­man's Sealer имеет рабочее время 1 час и хорошую те­кучесть, его растворимость ниже, чем у цемента Rick­ert. Препарат Tubliseal является цементом в форме двух паст, у него короткое рабочее время (20 минут) в сочетании с хорошей текучестью и малой толщиной пленки.

Полимерный герметик Diaket очень быстро схва­тывается, он липкий и вязкий, а также труден при ма­нипуляциях. По сравнению с ним АН Plus имеет значительно более продолжительное рабочее время, лучшую текучесть и меньшую толщину пленки. После полимеризации оба материала практически нерастворимы.

Наполненные гидроксидом кальция полимеры имеют хорошие рабочие характеристики, но все же требуют некоторой клинической оценки до того, как будут рекомендованы для широкого применения. В равной степени это относится и к стеклоиономерным и поливинилсилолксановым герметикам для пломби­рования корневых каналов.

Клиническое значение

Несмотря на внедрение в практику большого числа ма­териалов для заполнения корневых каналов, врачи-эндодонты предпочитают использовать для этих целей цинк-эвгенольный цемент.

Заключение

Идеальной физической герметизации апекса корневого канала предпочли запечатывание антимикробными материалами. По всей видимости, только со стеклоиономерными цементами, с присущей им спо­собностью образовывать связь с дентином, можно достичь герметичной изоляции. В настоящее время доминирует точка зрения, что антимикробная герме­тизация может быть достигнута лишь при сочетании гуттаперчевых обтурирующих штифтов и цементов-герметиков для корневых каналов. На рынке сущест­вует большой выбор цементов и систем паста-паста.

Отрицательные результаты лечения могут быть связаны с присутствием остаточных бактерий в результате неадекватного химико-механического очи­щения, особенно, в трудно проходимых каналах мно­гокорневых зубов и боковых канальцах. С использованием современных материалов сегодня возможно получить адекватную антимикробную обтурацию корневого канала.

КОРНЕВЫЕ ШТИФТЫ И КУЛЬТЕВЫЕ СИСТЕМЫ

Большая потеря тканей зуба часто требует эндодонти-ческого лечения и, как следствие этого, совсем немного тканей остается от коронки зуба. Принято счи­тать, что для восстановления такого зуба существует необходимость укрепления его в продольном направ­лении. Для укрепления зубов после эндодонтичекого лечения и при значительных разрушениях коронко-вой части используются вкладки на штифтах и корне­вые вкладки (Рис. 2.6.6). Однако, многие полагают, что использование штифтов это лишь пассивное их включение в традиционные методы восстановления, получившее на удивление небольшую поддержку. И сегодня некоторые стоматологи задаются вопросом, а действительно ли нужны штифты? Хорошо известно, что удаление больших объемов тканей зуба непремен­но приводят к ослаблению его структуры. Переломы коронки, часто связываемые с эндодонтическим лече­нием, являются следствием удаления тканей зуба до такой степени, что коронка уже не способна проти­востоять действующим на нее силам. В литературе все еще часто встречаются публикации в поддержку ис­пользования систем металлических штифтов, которые якобы являются средством укрепления зуба. Однако это возможно лишь в тех случаях, когда штифтовые вкладки соединяются с тканями зуба и таким образом создаются условия, обеспечивающие его целостность. До настоящего времени не имеется достоверных данных о существовании хотя бы одной эффективной системы. В этой связи мы полагаем, что первичной функцией восстановления с помощью штифтов явля­ется не укрепление зуба, а обеспечение сохранности его коронковой части, когда значительное количество тканей уже утрачено. И поэтому можно заключить, что при сравнительно небольших поражениях корон­ки зуба, в использовании штифтов вообще нет необ­ходимости. При разрушении большей части наддесневой структуры использование корневой вкладки становится существенным и необходимым условием восстановления коронки для передних зубов, в то время, как для жевательных зубов все еще можно будет применять вкладку с опорой на стандартные штифты. Культевые вкладки обладают следующими преи­муществами:

• обеспечивают максимум ретенции с минимальным удалением зубной ткани;
• служат средством для передачи напряжения с реставрации на штифт и зуб;
• штифт способен передать напряжения на оставшиеся структуры зуба без создания высоких напряжений, которые могут привести к перелому зуба;
• штифт можно извлечь в случае неудачного лечения возможность изготовления эстетических реставраций зубного ряда.

Типы систем штифтов

Штифты изготавливаются промышленным способом или отливаются в зуботехнических лабораториях. При использовании заводских штифтов основная реставрация может изготавливаться из различных материалов (амальгама, композит, стеклоиономер-ный цемент или модифицированный полимером стеклоиономерный цемент). В настоящее время многие стоматологи предпочитают использовать штифты заводского производства. Их преимущество в том, что их применение гораздо проще и дешевле чем отливка культевой вкладки, которая к тому же требует двух посещений врача и изготовления вре­менных протезов. Однако литые вкладки гораздо прочнее и их можно отливать с ободком вокруг зуба (Рис. 2.6.7) для противостояния расклинивающим силам и таким способом предупреждать возможность перелома зуба.

Сегодня доступны следующие типы изготовлен­ных заводским способом штифтов:

• металлические штифты;
• армированные волокном полимерные штифты;
• керамические штифты.

Изготовленные заводским способом штифты

Эти штифты изготавливают из нержавеющей стали, хромо-никелевой стали и титана. Штифты выпуска­ются широким ассортиментом, который включает:

• гладкие штифты (без резьбовой нарезки) с параллельными сторонами (например, Para-Post, Whaledent);
• гладкие конические штифы (например, Endo-Post, Kerr);
• с резьбовой нарезкой и параллельными сторонами (например, Kurer Anchor System, Teledyne);
• конические штифты с резьбовой нарезкой (например, Classic Post System, Dentatus).

В рамках данного учебника подробно описать раз­личные варианты всех доступных сегодня систем штифтов не представляется возможным. Однако
вкратце можно отметить, штифт должен иметь макси­мально возможную длину, но на 4-5 мм не достигать апикального отверстия, где происходит герметизация корневого канала. Диаметр штифта должен быть как можно тоньше для минимального препарирования тканей зуба, вместе с тем он должен быть достаточно прочным, чтобы не сломаться самому. В то же самое время должен быть достаточно жестким, чтобы не из­гибаться под нагрузками, так как в таком случае будет нарушаться краевая герметичность. Увеличение диа­метра штифта приведет к ослаблению зуба и сделает его подверженным поломке. Такие ретенционные ка­чества, как наличие нарезки или придание шерохова­тости поверхности улучшают качество реставрации, но не следует забывать, что резьба создает локальные концентрации напряжения, которые могут способ­ствовать перелому зуба. В этом контексте самонареза­ющие штифты обеспечивают хорошую ретенцию, но также создают угрозу для перелома зубов. Конические штифты имеют наименьшую ретенцию и, чем больше конусность, тем больше вероятность перелома корня из-за эффекта расклинивания.

Полимерные штифты, армированные волокнами

Армированные волокнами эпоксидные полимерные композитные материалы занимают все больше места в восстановительной стоматологии, и эндодонтия не является исключением. Волокна располагают по дли­не штифта, что обеспечивает прочность и не ухудшает его гибкость. В настоящее время есть два типа арми­рованных волокнами полимерных штифтов:

• штифты, армированные углеродным волокном (например, Composipost и Aestheti Post от RTD, Meylon, Франция; Carbonite от Harald Nordon SA,
  Montreux, Швейцария);
• штифты, армированные стекловолокном (например, Snowpost от Carbotech, Ganges, Франция;
• Parapost Fidber White от Coltene/Whaledent, New Jersey, США; Aestheti Plus Post от RTD, Meylon, Франция; Glassix от Harald Nordon SA, Montreux, Швейцария).

Применение полимерной матрицы означает, что штифт имеет возможность соединяться с оставшейся структурой зуба, и, в свою очередь, культевая вкладка может образовать связь со штифтом. Как было уже отмечено выше, это улучшит структурную целостность зуба и, таким образом, в отличие от металли­ческих штифтов, обеспечит более прочную поддер­живающую структуру для коронки с меньшим риском для перелома. Такое положение изменяет требования к этим штифтам по сравнению с требова­ниями к металлическим штифтам, так как при использовании полимерных армированных штифтов

Рис. 2.6.6. Зуб, восстановленный с помощью штифта и культевой вкладки

Рис. 2.6.7. Литая корневая вкладка со штифтом, края вкладки выполнены в виде металлического ободка, охватывающего препарированную область

восстановление работает как единое целое для под­держания коронки. В то время, как от металлических штифтов требуется высокая жесткость для устранения изгибающих деформаций, как уже говорилось выше, при восстановлении армированными полимерными штифтами основной задачей является создание за счет адгезионного соединения такой системы, которая будет полноценно заменять целостный зуб. Для решения такой задачи необходимо применять материалы, имеющие модуль упругости равный модулю упругости дентина. В таком случае возможно достигнуть более однородного распределения напряжений и уменьшить вероятность поломки восстановленного зуба.

Штифты, армированные углеродным волокном, имеют черный цвет, если на них специально не нанес­ти покрытие, маскирующее черный цвет, как это дела­ет Французская фирма Aestheti Post (RTD, Meylon), выпуская окрашенные штифты. Преимущество арми­рованных стекловолокном штифтов заключается в том, что они имеют белый или светлый полупрозрач­ный цвет. Поэтому использование их в сочетании с цельнокерамическими протезами обеспечивает получение самых высоких эстетических качеств при вос­становлении зубов.

Керамические штифты

С точки зрения эстетики керамические штифты — идеальный материал для восстановления зуба. Сравнительно недавно рядом фирм начато производство керамических штифтов в качестве альтернативы бе­лым армированным штифтам. Одним из материалов, который стал популярным для таких штифтов, явля­ется циркониевая керамика, обладающая высокой прочностью, достаточной жесткостью и белым цве­том. К современным системам такого типа относится Cosmopost (Ivoclar-Vivadent, Лихтенштейн), Biopost (Incermed, Lausanne, Швейцария) и Cerapost (Brassier, Lemgo, Германия). Однако, химическая инертность циркония является потенциальной проблемой проч­ности реставрации, так как соединения этого матери­ала с окружающими тканями не происходит и ее целостность зависит от механические ретенции. К тому же, информации об этих системах штифтов еще край­не недостаточно.

Клиническое значениe

По всей видимости с расширением применения цель-нокерамических протезов требования к эстетическим свойствам штифтов и культевых вкладок будут существенно возрастать.

Заключение

По сравнению с металлическими штифтами армиро­ванные полимерные и керамические штифты недавно дополнили арсенал средств для восстановления зубов при обширных поражениях коронковой части зуба. Однако до того, как эти новшества станут широко использоваться в клинике, потребуется проведение целого ряда дополнительных экспериментальных и клинических исследований.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

• Anon (2000) New developments in fiber post systems. Am J Dent 13: 1B-24B (special issue)
• Asmussen E, Peutzfeldt A, Heitmann Т (1999) Stiffness, elastic limit, and strength of newer types of endodontic posts. J Dent 27: 275-278
• Browne RM (1988) The in vitro assessment of the cytotox-icity of dental materials: does it have a role? Int EndodJ 21: 50-58
• Cox CF, Hafez A A (2001) Biocomposition and reaction of pulp tissues to restorative treatments. Dent Clin North Am 45: 31-48
• Foreman PC, Barnes IE (1990) A review of calcium hydroxide. Int Endod J 23: 283-297
• Freedman GA (2001) Esthetic post-and-core treatment. Dent Clin North Am 45: 103-116
• Ida К et al (1989) The pH values of pulp capping agents. J. Endod 15: 365-368
• Johnson WB (1978) A new gutta percha technique. J Endod 4: 184-188
• Orstavik D (1988) Antibacterial properties of endodontic materials. Int Endod J 21: 161-169
• Pitt-Ford TR, Rowe AHR (1989) A new root canal sealer based on calcium hydroxide. J Endod 15: 286—289
• Spangberg LSW (1982) Endodontic filling materials. In: Smith DC, Williams DF (eds) Biocompatibility of den­tal materials, vol III, ch 8. CRC Press, Boca Raton
• Stanley HR (1998) Criteria for standardizing and increas­ing credibility of direct pulp capping studies. Am J Dent 11: SI7—S34 (special issue)
• Tobias RS (1988) Antibacterial properties of dental restora­tive materials: a review. Int Endod J 21: 155—160
• Watts A et al (1994) Pulp response to a novel adhesive cal­cium hvdroxide based cement. Eur J Prosthodont Rest Dent 3: 27-32
• Zmener О (1987) Evaluation of the apical seal obtained with two calcium hydroxide based endodontic sealers. Int Endod J 20: 87