Rating of dual-cure composite cements by adhesion strength

Full Text

 

Актуальность. В недалёком прошлом в подавляющем большинстве случаев реализовывался подход подготовки опорных зубов, основанный на пятиплоскостном снятии твёрдых тканей. Критерием качества такого препарирования выступало наличие щелчка при постановке коронки на место. При этом, также учитывалось отсутствие: «странгуляционной борозды» на десне, свидетельствующей о не соответствующем диаметре коронки, и боли, что подтверждало излишнюю длину коронки. Коронка надёжно фиксировалась на культе за счёт большой площади взаимодействия цемент-зуб при гораздо меньшей площади взаимодействия цемент-агрессивная ротовая жидкость.

В настоящее время подходы к препарированию зубов, в целях повышении эстетики улыбки и привлекательности лица претерпели кардинальные изменения. Для решения вопроса повышения эффективности непрямого эстетического протезирования с применением виниров, необходимо учитывать взаимное влияние трёх групп вопросов. Цвет материала обеспечивающего искомую эстетику улыбки, адгезию цемента, фиксирующий ортопедический материал и адгезию цемента к тканям зуба.

К перечню популярных материалов для эстетического протезирования относится оксид циркония демонстрирующий высокую прочность на изгиб, ударную вязкость, биосовместимость с тканями зубов [3]. Значимой проблемой применения виниров из оксида циркония является необходимость повышении адгезия к фиксирующему цементу. Законченный спечением оксид циркония не имеет кремниевых включений и не подвергается травлению, как материалы на основе кремния, поэтому силановый связующий агент не эффективен для достижения химического адгезии [6, 9]. Более того, придания пескоструйной обработкой шероховатость поверхности не обеспечивает физической адгезии достаточной для долговременной эксплуатации циркониевых виниров [7]. Достижение лучшей адгезии и усиления взаимодействия цемента с цирконием происходит за счёт обработки винира препаратами 10-метакрилоксидецилдигидрофосфата (MDP) участвующего в образовании химической связи [8]. MDP нанесённый на поверхность оксида циркония, является фактором, увеличивающим срок эксплуатации виниров из [4, 5]. Молекула MDP имеет 10-углеродную эфирную цепь с группой фосфорной кислоты на одном конце и винильной группой на другом. Первая повышает адгезию диоксида циркония, а вторая способствует полимеризации ненасыщенных углеродных связей композита, при этом углеродная цепь является гидрофобной и противостоит гидролитической деградации [8]

Холдинг «ВладМиВа» повышая суверенитет Российской Федерации [2] оценивая химизм композитных цементов двойного отверждения модифицирует собственную продукцию повышая её эксплуатационные характеристики, т.е. уровень конкурентоспособности.

Цель исследования: провести сравнительную оценку АП композитных цементов двойного отверждения в соединении с оксидом циркония. 

Материал и методы исследования.  Первый этап. Студентам 3-5 курсов розданы анкеты с просьбой к стоматологам-ортопедам указать марки двух цементов, которым они отдают предпочтение при фиксации виниров. После возвращения 50 анкет, к рассмотрению приняты цементы, упоминаемые стоматологами не менее двух раз.

Второй этап. К исследованию приняты и приобретены следующие цементы: «Diamondbrite Multi Cure Composite cement» (Diamondbrite), упаковка маркированная: LOT 22050941; «Panavia F 2.0» (Panavia) упаковка маркированная: LOT 000023; «Totalcem» (Totalcem) упаковка маркированная: LOT 4293-18 HQBSEA2; «Variolink Esthetic DC» (Variolink) упаковка маркированная: LOT Z03XR8; «ФлоуФикс ДУО» (ФлоуФикс) упаковка маркированная: Партия 010323; «Компофикс» (Компофикс) LOT 06 12 2023 05; Компофикс + праймер LOT 9401 2023 06;  праймер LOT 9409 2022 03. Из дисков оксида циркония, стабилизированного оксидом иттрия «Эксткер» 3D-PRO («ВладМиВа») фрезерованием получено 40 цилиндров диаметром 8,0 мм, длиной 12,0 мм. После удаления поддержек и обработки полирами проведена 12 часовая синтеризация цилиндров при температуре 1480 ºС. На следующем этапе цилиндры подвигались пескоструйной обработке песком «Белэкт» зернистостью №25, («ВладМиВа») и паровой очистке. Перед пробоподготовкой планируемые к совмещению торцы цилиндров обрабатывались спиртом, сушились. На торец стоящего вертикально цилиндра наносился один из композитных цементов. После экспозиции равной половине рабочего времени на торец цилиндра с композитным цементом торцом, устанавливался второй цилиндр. Совмещённые цилиндры удерживались в вертикальном положении без приложения дополнительной нагрузки. За 20 секунд до окончания рабочего времени осуществлено пальцевое прижатие верхнего цилиндра и четырёхсторонняя фотополимеризация цемента. Излишки цемента удалялись. Укрепление и нагружение образцов, вплоть до их разрушения осуществлено в соответствии с ГОСТ Р 56924-2016 (п.7.15) [1]. Всего осуществлено по 10 нагружений образцов удерживаемых каждым из цементов. Для обеспечения возможности соответствия требованиям ГОСТа цилиндры с остатками цемента очищались и повторно применялись в эксперименте. Статистическая обработка проведена путём расчёта показателей вариационного ряда и оценке количественных признаков. Поскольку статья носит строго материаловедческий характер она освобождена этическим комитетом от необходимости оценки.

Полученные результаты и их обсуждение.  АП рассчитывается с учетом данных нагрузки, приводящей к разрушению образца. Наибольшая нагрузка, по достижению которой разрушился образец с цементом Diamondbrite составляет 1208,18 Н, такая нагрузка подразумевает АП 24,89979 МПа. Наименьшая нагрузка разрушающая образец равна 857,37 Н, а сила адгезии 17,66983 МПа. Из полученных данных следует, что среднегрупповая нагрузка, приведшая к фрагментации образцов с Diamondbrite соответствует 994,77±38.95 Н, а АП 20,56±0.78 МПа.  

При оценке АП цемента Panavia выявлены следующие величины. Максимальная нагрузка, приведшая к разрушению образцов, составила 1189,13 Н, что обусловило силу адгезии 24,51943 МПа. Минимальная нагрузка необходимая для разрушения образцов эквивалентна 563,84 Н, что соответствует силе адгезии 11,62628 МПа. Статистическая обработка предоставила следующие физические величины средняя нагрузка приведшая к разрушению образцов соответствует 922,88± 69.60 Н, средняя АП – 19,03±1,44 МПа. 

В процессе определения силы адгезии цемента Totalcem получены следующие показатели. Максимальное разрушающее нагружение равно 1078,74 Н, оно определило максимальную силу адгезии в 22,23185 МПа, минимальное нагружение - 640,56 Н, при силе адгезии 13,20136 МПа. Эти величины обусловили групповые величины равные 840,14± 52,87 Н и 17,31±1,09 МПа соответственно.

Максимальная нагрузка, разрушившая образец укреплённый цементом Variolink, равна 2254,59 Н, что соответствует АП 46,46567 МПа. Минимальная нагрузка разрушившая образец с Variolink достигает 1288,54 Н, а АП 26,55600 МПа. Средне статистические значения в этой группе равны 1832,80±108,13 Н и 37,70±2,21 МПа.    

Разрушение образцов с цементом Флоуфикс происходит при нагружении от 1263,94 Н до 806,20 Н, при среднем показателе 1020,39±58,03 Н. Эти показатели обеспечивают значения АП от 26,04873 МПа, до 16,61516 МПа, при среднем значении 21,03±1,20 МПа.

Разрушение образцов и цементом Компофикс происходит при нагружении от 2428,69 Н до 1173,48 Н, при среднем показателе 1813,45±128,20 Н. Эти показатели обеспечивают значения АП от 50,05390 МПа, до 24,18467 МПа, при среднем значении 37,10±2.50 МПа.

Укрепление образцов цементом Компофикс с применением праймера привело к увеличению разрушающей нагрузки при максимальной и минимальной нагрузках равных 2678,94 Н и 1505,90 Н соответственно, при среднегрупповом увеличении до 2026,76 ±134,42 Н. При этом АП ограничивается рамками 55,23930 МПа и 31,05140 МПа, при среднегрупповом росте до 41,78±2, 78 МПа.  

Сравнительная оценка АП – вид исследований, достаточно часто встречающийся в научной литературе. Его проведение регламентируется Национальным стандартом Российской Федерации ГОСТ Р 56924- 2016, который рекомендует оценивать АП фиксирующих цементов по отношению к тканям зуба. Обсуждая время эксплуатации виниров целесообразно отметить некоторые ограничения, обусловленные строгим выполнением ГОСТа. Во-первых, препарируя зуб для установления на него фторопластового кольца с исследуемым материалом, не зависимо от желания исследователя формируется плоская поверхность. При таком препарировании срезается неконтролируемое количество твёрдых тканей, что подразумевает контакт материала с цементом и дентином, что при препарировании под виниры считается не желательным. Препарирование в пределах эмали не обеспечивает плоской поверхности, что приводит к балансировке кольца. Во-вторых, в процессе нагружения образца сложно сказать по какой плоскости прошёл разрыв. При выполнении рекомендаций ГОСТа возможны три варианта прохождения плоскости разрыва. 1. Ткани зуба – массив цемента. 2. Разрыв в массиве цемента. 3. Массив цемента – поверхность винира. В прилагаемом нами алгоритме вариант ткани зуба – массив цемента исключён, что позволяет говорить о повышении достоверности результатов. Кроме того, пункт ГОСТа 7.15.2.2 Приготовление образца адгезионного соединения «восстановительный материал - зуб» указывает, что установленное на зуб кольцо и испытуемый материал не должны испытывать давящих нагрузок. В прилагаемом нами алгоритме осуществляемое пальцевое давление уменьшающее толщину фиксирующего цемента, что по сути исключает возможность разрушения образца по линии проходящей в массиве цемента. Иными словами, в нашем исследовании мы получили более корректные величины АП оксида циркония и композитных цементов двойного отверждения.

С учётом этих рассуждений нами составлен рейтинг композитных цементов двойного отверждения по показателю АП в соединении с оксидом циркония (рисунок1). 

Рис. 1.  Рейтинг композитных цементов двойного отверждения
по показателю АП в соединении с оксидом циркония

 

Анализ результатов статистической обработки позволяет разделить цементы на две группы. В первую входят цементы Totalcem, Panavia, Diamondbrite, Флоуфикс с достаточной АП находящейся в границах от 17,3 МПа до 21,03 МПа. Статистические различия АП в этой группе не достоверны. Вторую группу с высокой АП формируют цементы Компофикс Variolink и Компофикс в случае его применения с праймером. АП в этой группе находится в границах от 37,10 МПа до 41,78 МПа. В этой группе, как и в первой достоверных статистических отличий в АП нет. Однако, при сравнении наибольшей АП цемента первой группы Флоуфикс и наименьшей АП цемента второй группы Компофикс выявлены значимые статистические отличия (t – 5.81; p=0,000021).   

Говорить о том, что цементы Variolink и Компофикс, характеризующиеся высокой АП, статистически значимо повышают срок эксплуатации виниров нельзя, поскольку нарушения эстетики улыбки возможны и при прочно зафиксированном винире. Известны клинические ситуации, в которых больные с восстановленной эстетикой улыбки обращаются к врачу ортопеду с наличием дисколорита из-за растворения фиксирующего цемента или возникновения кариеса на не покрытой виниром поверхности зуба и последующего изменение оптических свойств винира в проекции дименерализации твёрдых тканей зуба.

Выводы. Многокомпонентное понятие эксплуатационные характеристики композитных цементов двойного отверждения требует дальнейшего изучения. Цементы Variolink и Компофикс можно рекомендовать для укрепления виниров лицам склонным к употреблению жёсткой пищи и/или имеющим привычку длительного жевания тянущихся пищевых продуктов, например, жевательной резинки, конфет.

About the authors

Muhammad Ali

FGAOU IN BelSU

Author for correspondence.
Email: moha96mad.ali@gmail.com

аспирант кафедры стоматологии общей практики медицинского института

Russian Federation, 85 Pobedy Street, building 10, Belgorod, 308015, Russia

Anastasia Andreyevna Романенко

VladMiVa Experimental Plant JSC

Email: neanas@mail.ru

Candidate of Technical Sciences, Researcher

Russian Federation, 19 Studencheskaya str., Belgorod Region, 308023, Russia

Alexander Aleksandrovich Hooves

FGAOU IN BelSU

Email: kopytov@bsuedu.ru

Doctor of Medical Sciences, Candidate of Social Sciences, Professor of the Department of Dentistry of General Practice of the Medical Institute

Russian Federation, 85 Pobedy Street, building 10, Belgorod, 308015, Russia

Vladimir Petrovich Chuev

VladMiVa Experimental Plant JSC

Email: postmaster@vladmiva.ru

Doctor of Technical Sciences, Professor, Director

Russian Federation, 19 Studencheskaya str., Belgorod Region, 308023, Russia

References