INTENSITY OF CORROSION IN NON-REMOVABLE ORTHOPEDIC STRUCTURES MADE FROM DIFFERENT MATERIALS


Cite item

Abstract

There are many materials for the manufacture of fixed prostheses of different price categories with their own advantages and disadvantages. Fixed structures made of metal by stamping and soldering, casting, and made of zirconium dioxide are considered. The presence of structural disorders was assessed using a scanning electron microscope. Significant violations of the metal structure in brazed bridge prostheses were revealed, which leads to the development of inflammatory, toxic and electrogalvanic diseases of the tissues of the oral cavity. Solid structures are also subject to corrosion, but to a lesser extent. The best results were shown by zirconium structures, in which only microcracks were found. Therefore, when choosing a material for fixed prosthetics, zirconium is one of the best options.

Full Text

Актуальность. Современная стоматология располагает большим количеством материалов для восстановления дефектов коронок зубов и целостности зубного ряда. Требования, предъявляемые к материалам для изготовления несъемных ортопедических конструкций, следующие - они должны быть биосовместимыми, функциональными, эстетичными и иметь длительный срок службы [4, 5]. Таким материалом является диоксид циркония, так как он обладает комплексом уникальных свойств: химической стабильностью, высокой прочностью, низкой теплопроводностью и, что очень важно для эстетической стоматологии, сходство с цветовыми характеристиками естественных тканей зуба [2, 3]. Циркониевые конструкции изготавливаются по всей стране как в частном, так и в государственном здравоохранении. Однако стоимость таких конструкций на порядок выше, чем цельнометаллических. Поэтому протезирование цельнолитыми и даже штампованными конструкциями все еще проводится. Штампованные конструкции, паяные мостовидные протезы имеют некоторые преимущества - изготовление за 1-2 дня, низкий объем препарируемых тканей, дешевизна. Однако недостатки штампованных коронок достаточно значительны - недостаточная плотность прилегания к тканям зуба, риск развития аллергии и гальваноза, быстрое истирание, повреждение тканей пародонта, неполноценное восстановление анатомической формы зуба и неэстетичность [1, 5]. В мегаполисах стоматологические клиники не занимаются изготовлением штампованных коронок, но в менее крупных городах, поселках встречаются организации, предоставляющие возможность своим пациентам выбрать данную конструкцию. Гальваноз полости рта при ношении штампованных и цельнолитых искусственных коронок встречается у 2 до 10 % пациентов с данными конструкциями. Основной причиной возникновения гальваноза являются коррозионные процессы металлов. Скорость и интенсивность коррозии материала имеет важное значение при планировании ортопедического лечения [4, 5]. Цель исследования - выполнить оценку свойств стоматологических матералов по результатм растровой электронной микроскопии несъемных ортопедических конструкций для выявления структурных нарушений. Материал и методы исследования. Объектом исследования послужили 9 удаленных из полости рта конструкций - искусственных коронок и мостовидных протезов, изготовленных из нержавеющей стали, кобальтохромового сплава, диоксида циркония, которые пациенты носили в течение 5-7 лет. Причины, по которым конструкции были сняты, следующие. Два паяных мостовидных протеза были удалены из-за образования пародонтальных карманов и III степени подвижности опорных зубов. Мостовидный протез и три цельнолитые искусственные коронки из кобальтохромового сплава были удалены по разным причинам: желание пациента поставить более эстетичную конструкцию, развитие гальваноза полости рта, развитие хронического периодонтита. Три искусственные коронки из диоксида циркония были удалены в связи с развитием хронического периодонтита опорных зубов. Удаленные из полости рта конструкции подвергались тщательному осмотру. Далее состояние конструкций оценивалось с помощью растровой электронной микроскопии. Растровый электронный микроскоп - прибор, предназначенный для получения изображения поверхности объекта с высоким (до 0,4 нм) пространственным разрешением [6]. Выбор данного метода микроскопии обоснован тем, что с его помощью можно оценить наличие и выявить глубину повреждений (коррозионного процесса, трещин и т.д.) на поверхности металлических и неметаллических конструкций. Для получения снимков высокого качества проводили обработку материала - устраняли прилипшие к образцу частички пыли и конгломераты с помощью обработки сжатым воздухом [8]. Далее исследуемый материал (удаленные из полости рта несъемные конструкции) фиксировали в подложку для дальнейшего изучения под микроскопом. Полученные результаты и их обсуждение. Изучали образцы паяных мостовидных протезов с напылением (рисунок 1). Рисунок 1. Образец паяного мостовидного протеза с напылением. При осмотре конструкции, представленной на рисунке 1, невооруженным взглядом отмечено нарушение слоя напыления в области припоя и в местах контактов с зубами-антагонистами, что свидетельствует об интенсивном течении коррозионных процессов и непрочности коронок. Анатомическая форма зубов не выражена. Изображения, полученные по результатам проведения растровой электронной микроскопии образцов паяных мостовидных протезов, показали значительные нарушения структуры металла (рисунок 2). а) б) Рисунок 2. Образец паяного мостовидного протеза при увеличении в 360 раз а) в области припоя б) в области промежуточной части На рисунке отчетливо видна разгерметизация спаечного процесса (фрагмент а) и структурные нарушения поверхности металла (фрагмент б). Как известно, коррозионные процессы приводят к выделению ионов металлов в ротовую жидкость, что, в свою очередь, помимо возникновения электрогальванических процессов в полости рта, провоцирует снижение рН ротовой жидкости [4, 5]. Сдвиг рН в кислую сторону приводит к активному размножению микроорганизмов в полости рта и, соответственно, к развитию инфекционно-воспалительных заболеваний (кариес и его осложнения, гингивит, пародонтит, некоторые заболевания слизистой оболочки полости рта) [2]. Осмотр удаленных из полости рта кобальтохромовых конструкций показал, что значительных, видимых без увеличения изменений не выявлено (рисунок 3). Рисунок 3. Образец кобальтохромового мостовидного протеза. На удаленном из полости рта кобальтохромовом мостовидном протезе с окклюзионной поверхности заметны незначительные нарушения в структуре металла в местах контактов с зубами-антагонистами, что объясняется толщиной литых конструкций до 0,5 мм. Это при завышении жевательной нагрузки может приводить к их повреждению. На остальных поверхностях повреждений обнаружено не было. При изучении изображение этой конструкции, полученного с использованием растрового электронного микроскопа (рисунок 4) отчетливо видны трещины, однако есть места, где структура металла не повреждена. Рисунок 4. Образец кобальтохромового литого мостовидного протеза при увеличении в 1200 раз. При сравнении результатов обследования цельнолитых и паяных конструкций отмечено, что металл подвергается коррозии в обоих случаях. Однако для паяных мостовидных протезов характерно нарушение структуры металла во всех участках конструкции, тогда как цельнолитые коронки отличаются лишь некоторыми трещинами и при осмотре невооруженным глазом повреждены только в местах повышенной нагрузки [7]. Провели исследование удаленных из полости рта конструкций из диоксида циркония. При визуальном осмотре замечено, что поверхность гладкая, без структурных нарушений. Изучение конструкции с помощью растрового электронного микроскопа (рис. 5 ) отмечено, что поверхность в основном гладкая с небольшими микротрещинами. Микротрещины зарождаются во время производства керамики или при жевательных нагрузках. Рисунок 5. Поверхность удаленной из полости рта коронки из диоксида циркония при увеличении в 1000 раз. Поскольку в стоматологии применяется цирконий, стабилизированный иттрием в тетрагональной модификации, при нагрузке на конце трещины происходит трансформация структуры в моноклинальную с увеличением объема на 5 % [2]. Таким образом, цирконий имеет свойство предотвращать рост трещины и даже устранять предыдущие, поэтому конструкции, выполненные из данного материала, более длительное время сохраняют свою структурную целостность. Выводы. Визуальный осмотр и результаты исследования при помощи растровой электронной микроскопии паяных, цельнолитых кобальтохромовых и циркониевых конструкций позволили установить, что наибольшее количество структурных нарушений и высокая интенсивность коррозии характерны для паяных конструкций. Коррозия приводит к выделению ионов металлов в ротовую жидкость, что провоцирует развитие гальваноза полости рта и развитию инфекционно-воспалительных заболеваний зубов, пародонта и слизистой оболочки полости рта. Осуществлять протезирование штампованными коронками и паяными мостовидными протезами не рекомендовано. Наиболее функциональным материалом для несъемного протезирования является диоксид циркония, так как он эстетичный, прочный способен в течение длительного времени сохранять структурную целостность.
×

About the authors

A. A Komova

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Department of General Dentistry

E. G Borisova

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Department of General Dentistry

V. A Zheleznyak

Military Medical Academy named after S.M. Kirov

Department of General Dentistry

References

  1. Борисова Э.Г. Особенности состояния пародонта при гальванозе полости рта / Борисова Э.Г., Комова А.А., Никитина Е.А. // Журнал научных статей «Здоровье и образование в XXI веке». - 2018. -Т.20 - № 5. - C. 50-54.
  2. Жолудев Д.С. Керамические материалы в ортопедической стоматологии. Керамика на основе оксида алюминия / Жолудев Д.С. // Проблемы стоматологии. - 2012. - № 6. - С. 8-14.
  3. Зиновенко О.Г. Эстетическое протезирование с применением диоксида циркония / Зиновенко О.Г., Шинкевич М.В., Садовская И.В. // Современная стоматология. - 2014. - № 2. - С. 58-60.
  4. Комова А.А. Особенности диагностики непереносимости металлических конструкций в полости рта / Комова А.А., Борисова Э.Г., Потоцкая А.В., Игнатенко М.С. // Маэстро стоматологии. - 2021. - № 2 (76). - С.25-28
  5. Комова А.А. Способ оценки риска возникновения коррозионных процессов металлических конструкций в полости рта / Комова А.А., Борисова Э.Г., Никитенко В.В. // Проблемы стоматологии. - 2021. - Т.17. -.№ 2. - С. 5-11.
  6. Шакарьянц А.А. Анализ результатов электронной микроскопии при сочетании метода инфильтрации с различными реставрационными технологиями по результатам исследования in vitro для лечения очаговой деминерализации эмали в стадии дефекта / Шакарьянц А.А., Севбитов А.В., Ипполитов Ю.А., Скатова Е.А. // Стоматология для всех. - 2014. - № 3. - С. 4-7.
  7. Использование керамики на основе дисиликата лития в практической подготовке студентов по специальности "стоматология ортопедическая" / Ж. В. Вечеркина, А. Н. Морозов, Н. В. Чиркова, В. С. Калиниченко // Прикладные информационные аспекты медицины. - 2022. - Т. 25. - № 3. - С. 53-58.
  8. Khalkhali, Z. Preparation of lithium disilicate glass-ceramics as dental bridge material / Z. Khalkhali, B. E. Yekta, V. K. Marghussian // Journal of Ceramic Science and Technology. - 2014. - Vol. 5. - No 1. - P. 39-44. - doi: 10.4416/JCST2013-00030.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies