Results of a study of zinc-phosphate cements for fixation of fixed orthopedic structures under the influence of material hardening time

Natalia V. Chirkova; Чиркова Наталия Владимировна; Anton S. Valynov; Валынов Антон Сергеевич; Natalia A. Polushkina; Полушкина Наталия Александровна; Zhanne V. Vecherkina; Вечеркина Жанна Владимировна; Marina N. Bobeshko; Бобешко Марина Николаевна

doi:10.18499/2070-9277-2023-26-3-47-52

Results of a study of zinc-phosphate cements for fixation of fixed orthopedic structures under the influence of material hardening time

Authors: Chirkova N.V.¹, Valynov A.S.¹, Polushkina N.A.¹, Vecherkina Z.V.¹, Bobeshko M.N.¹
Affiliations:
1. ФГБОУ ВО ВГМУ им. Н.Н. Бурденко Минздрава России
Issue: Vol 26, No 3 (2023): Опубликован 27.09.2023
Pages: 47-52
Section: Articles
URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/2070-9277/article/view/9196
DOI: https://doi.org/10.18499/2070-9277-2023-26-3-47-52

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Statistics

Abstract

Patients often prefer non-removable prosthesis designs to replace dental row defects, given their undeniable benefits. However, there is a possibility of developing complications during prosthetics, it is impossible to completely exclude medical errors and errors of the dental technician.

Dentists know that in 20% of cases, prosthetics with non-removable types of prostheses end unsuccessfully due to errors in treatment, as well as improper use of fixing cements at the stage of storing the prosthesis. About 20% of cases are complications in the near future after prosthetics during the operation of the prosthesis. The proportion of complications due to carious tooth damage under prostheses can reach more than 49%.

Non-removable prostheses, firmly fixed by zinc-phosphate cements, gain a number of advantages by choosing this particular material: a slight percentage of shrinkage; low percent solubility; increased strength; creation of a holding layer between tissues of the oral cavity and a selected type of prosthesis.

Our study is devoted to the issues of assessing the most significant qualities of fixing cements, which is of great practical importance.

Keywords

non-removable dentures, orthopedic structures, zinc-phosphate cements, physicochemical properties, fixing materials.

Full Text

Актуальность. С современые пациенты предъявляют всё больше требований к качеству протезирования в клинике ортопедической стоматологии. Качественно изготовленный протез – это только половина дела, правильно выбранный способ фиксации повышает вероятность долгосрочной носки данного протеза пациентом.

Химические, физические и физико-механические свойства материалов для фиксации находятся в достаточно пристальном внимании специалистов, занимающихся их разработкой и изготовлением.

Фиксирующие материалы (цементы) для продуктивного использования должны соответствовать многим требованиям, в частности иметь приемлемые органолептические свойста; быть биосовместимыми и биоинертностьыми; иметь незначительный коэффициент теплового расширения и удовлетворительные химические свойства.

Использование современных ортопедических конструкций определяет дополнительные требования к фиксирующим материалам: высокая прочность на сжатие, обладать регулируемой адгезионной способностью, формировать тонкую цементную пленку, иметь широкую цветовая гамма, прозрачность, эргономичность, длительное время работы.

Известно множество видов цементов, которые можно объединить в пять основных групп. Стоматологам хорошо известно, какими именно свойствами отличаются эти цементы, какие имеют преимущества и какие недостатки могут показать.

Известно, что несъемные протезы изготавливаются из многих материалов, и именно с учетом их состава и способа препарирования опорных зубов подбирается подходящий тип цемента, который обеспечит создание фиксирующей плёнки и достаточную прочность.

В последние годы достаточное внимание уделяется адгезивным системам склеивания, которые улучшают адгезию зубных протезов как к дентину, так и к эмали. Неоднородность поверхности дентина может затруднять адгезию стоматологических материалов.

Известно, что эмаль в сравнении с дентином имеет более низкую стойкость. Плотное прилегание дентина важно при работе с дентином, чтобы предотвратить попадание бактерий и химических веществ в состав. Это особенно важно в вопросе препарирования зубов.

Во время установки несъемных конструкций протезов возникает фактор (ротовая жидкость), который может оказывать достаточное влияние на фиксирующий материал. Его свойства должны быть стабильными о время изменений химического состава слюны, а также сохраняться в полости рта. Данный показатель обычно измеряется в процентах.

Материалы, используемые для фиксации несъемных зубных конструкций, должны в достаточной мере противостоять всем факторам, воздействующим на фиксируемую деталь и на саму себя. Надежность такой конструкции заключается в противодействии различным физическим, химическим и биологическим воздействиям. Фиксирующие материалы, которые используются в клинике ортопедической стоматологии, должны обладать герметичностью, чтобы огказывать противостояние проникновению различных веществ в зубную систему, способные вызвать развитие кариеса и гиперэстезию зубов. К ним предъявляются определенные требования в соответствии с ГОСТом, который отражает минимально допустимые значения в отношении всех механических, физических и физико-химических свойств. В Российской Федерации установлены такие требования к свойствам цементов на водной основе, в ГОСТ 31578-2012

Цель нашего исследования – повышение фактической эффективности ортопедического лечения больных с дефектами зубов применением цинк-фосфатных цементов.

Материал и методы исследования. В роли испытуемых материалов данной работы использовали отечественный цинк-фосфатный цемент «НеоДент», модифицированный керамикой на основе силиката циркония и магния производства ООО «Целит», с рецептурой, разработанной изготовителем, цинк-фосфатный цемент «ВИСЦИН» ООО «Радуга Р» Россия и цинк-фосфатный цемент Adhesor «SpofaDental» Чехия.

Цемента «НеоДент» является относительно новым на стоматологическом рынке и используется для фиксации несъемных конструкций зубных протезов, таких как вкладки, штифты, коронки и мостовидные протезы. Поставляется двумя компонентами: жидкость для затворения, представляющая собой модифицированный раствор ортофосфорной кислоты и порошок, содержащий окись цинка, цирконий и модифицирующие добавки.

Сравнительная оценка исследуемых материалов была проведена в несколько этапов.

На первом этапе было проведено комплексное изучение физико-химических и физико-механических свойств. На втором этапе дана сравнительная оценка токсичности изучаемых цинк-фосфатных цементов. На третьем этапе был проведен анализ сравнения использования данной группы фиксирующих цементов в клинике ортопедической стоматологии, что позволяет оценить время, необходимое для начала полной кристаллизации исследуемого цемента.

Измерение проводилось с помощью индентора весом 400 грамм с цилиндрическим игольчатым стержнем с плоским наконечником, материал из трех разных цементов замешивался в соответствии с прилагаемыми инструкциями. Спустя 1, 5 минуты после подготовки типов фиксирующего материала иглу индентора ставили вертикально, перпендикулярно поверхности цемента, оставляя ее на 5 секунд. Эту манипуляцию повторяли каждые 0,5 минут до тех пор, пока след от стержня не исчезал на образце.

Чистым временем твердения называется интервал времени от момента окончания смешивания компонентов до момента затвердевания цемента. Данный фактор, также важен, чтобы избежать нарушения фиксации.

Данное испытание было проведено в технической лаборатории фирмы: ООО «Целит» г. Воронеж. Исследовали цинк-фосфатные цементы: модифицированный керамикой на основе силиката циркония и магния «НеоДент» г. Воронеж, «ВИСЦИН» г. Воронеж и «Adhesor» Чехия.

Вначале металлическую форму выдерживали в условиях термостата с температурой 23±1ºС и помещали её на алюминиевую фольгу.

Цементную массу готовили по приложенной инструкции производителя, после чего вносили приготовленную массу в форму. Спустя 1 минуту после замешивания, образец отправляли в термостат с температурой 37±1ºС на металлический блок. Выдержав 30 секунд, аккуратно опускали иглу индентора, по методике, описанной выше. Проводили фиксацию времени от начала смешивания компонентов до того, когда игла индентора не могла погрузиться в образец цемента и оставить четкий круглый отпечаток.

Временной интервал между окончанием смешивания цемента и моментом, когда игла индентора не может оставить на поверхности образца четко видимый круглый отпечаток, фиксируют чистым временем твердения.

Полученные результаты и их обсуждение. Для материалов с химическим видом отверждения, такие показатели, как время твердения и рабочее время, играют весьма значимую роль, в частности в ортопедической стоматологии при фиксации несъёмных конструкций зубных протезов – это основополагающая часть в успешности лечения.

В зависимости от типа протезирования и его объема, требуются различные временные промежутки от замешивания материала до полного затвердения, чтобы исход и перспектива были благоприятными. Независимо от предполагаемого времени установки протеза в полости рта пациента, значимым является не только профессионализм практикующего врача, но и соответствие материала всём современным требованиям. Иными словами, такие характеристики как чистое время твердения и рабочее время материала, должны позволять стоматологу-ортопеду произвести фиксацию, как одиночной коронки, так и мостовидного протеза с опорой на нескольких зубах.

Изучение времени отверждения исследуемых образцов цинк-фосфатных цементов "НеоДент", "ВИСЦИН" и "Адгезив" показало, что результаты соответствуют требованиям ГОСТ 31578-2012, согласно которым чистое время отверждения цинк-фосфатных цементов для фиксации несъемных конструкций зубных протезов должно составлять от 2,5 до 8 минут (таблица 1).

Таблица 1 – Время твердения исследуемых образцов в секундах

«Adhesor»	«Viscin»	«NeoDent»	Номер исследования
330	420	330	1
360	390	360	2
360	360	360	3
330	360	330	4
390	420	390	5
330	330	330	6
360	360	360	7
300	360	390	8
330	390	330	9
330	420	330	10
330[330;360]**	375[360; 420]*	345[330;360]	Me[lq;uq]

Примечание: * различия статистически значимы при сравнении «ВИСЦИН» и «НеоДент» при р˂0,05, **различия статистически значимы при сравнении «ВИСЦИН» и «Adhesor» при р˂0,02

Выводы. Установлено, что цинк-фосфатный цемент «НеоДент» показал медианный результат 345 [330; 360] секунд до полной кристаллизации, также российский цемент «ВИСЦИН» - 375 секунд [360; 420], а результат зарубежного аналога «Adhesor» составил 330 секунд 330 [330; 360].

Существенных различий во времени твердения между материалами выявлено не было. Все исследуемые материалы позволяют проводить необходимые манипуляции при фиксации несъёмных конструкций зубных протезов любой протяжённости без риска преждевременной кристаллизации.