Dental Tribune Russia

Термопластические материалы в стоматологии

By Клаудия Херрман, Германия
January 24, 2017

 Термопластические материалы уже давно используются в авиационной и космической технике. Благодаря своей высокой прочности и низкому модулю эластичности они приходят на смену металлу даже в тех отраслях, где он до совсем недавнего времени был преобладающим материалом. Сегодня имплантаты для межпозвоночных дисков, а также эндопротезы тазобедренных и коленных суставов изготавливают из такого термопластического полимера, как полиэфирэфиркетон, или ПЭЭК; за последние 15 лет было успешно установлено четыре миллиона таких имплантатов. Недавно термопластические материалы начали применять и в стоматологии. В настоящей статье рассматривается ряд распространенных пластмасс, из которых сегодня изготавливают безметалловые телескопические протезы.

 Первые и не самые успешные попытки создания безметалловых телескопических протезов были предприняты еще 15 лет назад. Эти протезы изготавливали из полиамида (ПА) по методу литья под давлением. Восковую модель каркаса, балки и вторичных коронок заливают гипсом и затем вытапливают воск, получая, таким образом, гипсовую форму. Гранулированную пластмассу плавят в специальном литьевом аппарате и впрыскивают в эту форму. После охлаждения, продолжительность которого не должна быть меньше указанной изготовителем пластмассы, протез извлекают из формы и подвергают финишной обработке. Для работы с такими протезами необходимы специальные резцы, поскольку в процессе фрезерования пластмасса становится липкой.

embedImagecenter("Imagecenter_1_2655",2655, "large");

Крайне важно, чтобы в пластмассу не попали частицы металла, что вполне может произойти, если для обработки протеза используется инструмент, ранее контактировавший с металлом. Фрикционные характеристики будущего протеза легко можно контролировать за счет использования для изготовления формы расширяющегося гипса.

Следует особо отметить, что вторичные коронки из ПА прекрасно скользят и при этом отличаются великолепной фиксацией за счет трения. При установке протеза вторичная коронка легко надевается на первичную и затем прочно удерживается на ней благодаря не только трению, но и образованию области пониженного давления (то есть, работает как присоска). Пациенты нашей клиники находят такие протезы, отличающиеся к тому же и очень малым весом, весьма удобными. ПА обладает крайне низким модулем эластичности, то есть, является чрезвычайно эластичным материалом. Протез из ПА хорошо адаптируется в полости рта и не ощущается как инородное тело (рис. 1–3).

В то же время низкий модуль эластичности представляет собой и самый большой недостаток ПА. Дело в том, что все материалы, используемые для адгезивной фиксации элементов ортопедических конструкций, обладают очень высоким модулем эластичности, и надежно соединить между собой материалы со столь разными свойствами просто невозможно, особенно на длительный срок. Как следствие, уже через несколько месяцев на многих протезах в области бондинга образуются трещины и сколы. Кроме того, пористая поверхность протеза весьма подвержена изменению цвета, особенно в случае пациентов с нарушенным кислотно-щелочным балансом.
ФПМ
Вскоре после ПА на рынке появился новым материал, фторполимер (ФПМ). Этот термопластический материал также отличается эластичностью: несколько превышая модуль эластичности ПА, его модуль эластичности все же заметно уступает соответствующему показателю металла. Ввиду этого при использовании ФПМ возникают те же проблемы, что и в случае телескопических протезов из ПА.
ПММА
Хорошие результаты были получены при использовании ПММА (полиметилметакрилата). Эта пластмасса отличается высокой прочностью и жесткостью. Материал, которому можно придать необходимый оттенок, применяется для изготовления полных протезов и окклюзионных шин, а также временных съемных протезов, мостовидных протезов и коронок, устанавливаемых на длительный срок. ПММА практически не подвержен аккумуляции бактериального зубного налета и изменению цвета.
Кроме того, ПММА и материалы для адгезивной фиксации обладают сходным модулем эластичности, благодаря чему исключается образование сколов и трещин. Однако пациенты, ранее пользовавшиеся протезами из ПА или ФПМ, часто жаловались на неудобство нового протеза – из-за жесткости ПММА у пациентов возникало неприятное ощущение присутствия в полости рта инородного тела (рис. 4–6).
К сожалению, спустя некоторое время начали поступать сообщения о поломках протезов, особенно консольных. Кроме того, сами протезные зубы, повергавшиеся большим нагрузкам, также выходили из строя. Резонно предположить, что одной из причин этого являлся именно высокий модуль эластичности ПММА, который делает материал довольно хрупким. Однако самая большая проблема заключается в том, что термопластические материалы не подлежат восстановлению: устранить трещины и сколы на них не представляется возможным, и единственным вариантом остается изготовление нового протеза.
ПЭЭК
ПЭЭК (полиэфирэфиркетон) впервые начали использовать для изготовления телескопических протезов около шести лет назад, в медицине же он вот уже 15 лет применятся для создания эндопротезов тазобедренных и коленных суставов и межпозвоночных дисков. По данным немецкой компании Evonik Industries, за это время было установлено целых четыре миллиона таких имплантатов; возникновение аллергии на данный материал не было зарегистрировано ни в одном случае. Модуль эластичности ПЭЭК близок к модулю эластичности кости, что весьма благотворно сказывается на интеграции протеза. Данное обстоятельство стало одной из причин, по которым ПЭЭК привлек к себе внимание стоматологов и техников. Прочность ПЭЭК также сходна с прочностью костной ткани; он не так мягок, как ПА или ФПМ, и не так прочен, как ПММА. Жесткость последнего доставляет техникам много проблем, например, при создании цельнокерамических ортопедических конструкций, предназначенных для установки на верхней челюсти и зачастую вызывающих краниомандибулярные нарушения.
Будучи очень легким материалом, ПЭЭК давно и широко применяется в космической промышленности, равно как и сфере создания полупроводниковой техники, где используются его токоизолирующие свойства. Эти характеристики ПЭЭК делают его пригодным для использования и в качестве стоматологического материала.
Применяется ПЭЭК и в фармацевтической промышленности; из него изготавливают упаковку, непосредственно контактирующую с медикаментами, поскольку ПЭЭК слабо подвержен изменению цвета и весьма устойчив к износу и разрушению. Эти его качества также благоприятны в контексте стоматологии.
ПЭЭК подходит для создания съемных и условно-съемных протезов. Таким образом, из него можно изготавливать мостовидные протезы, коронки, телескопические протезы и аттачменты, а также супраструктуры с винтовой фиксацией.
Этот материал великолепно скользит; пациенты сообщают, что протезы из него очень удобны и комфортны.
Изготавливать из ПЭЭК телескопические протезы можно двумя способами: методом литья под давлением или фрезерования с использованием CAD/CAM-аппаратуры. Минимальная толщина телескопических коронок составляет 0,6 мм. Минимальная толщина каркасов и балок заметно больше, но в целом зависит от конструкции и размера телескопического протеза, а также от количества телескопов. Как правило, телескопические протезы из ПЭЭК оказываются чуть толще металлических телескопических протезов. Первичные коронки должны изготавливаться только из циркония, поскольку в противном случае частицы металла, образующиеся в результате трения съемной и несъемной частей телескопической конструкции друг о друга, будут скапливаться под вторичной коронкой.
В 2012 году Университет Регенсбурга (Германия) провел исследование прочности связи различных материалов. Для успешного прохождения теста материал должен был продемонстрировать прочность связи не менее 5 МПа. Лишь в случае ПЭЭК этот показатель составил 10 МПа и выше. Проверка ПЭЭК на изменение цвета и предел прочности при скалывании также дала отличные результаты, подтвердив пригодность этой пластмассы для использования в качестве стоматологического материала. В рамках испытания на разрушение мостовидный протез из ПЭЭК смог выдержать нагрузку в 2 354 Н, обойдя мостовидный протез из керамики, максимальная нагрузка для которого составила 1 702 Н. Таким образом, ПЭЭК способен выдерживать в полости рта более высокие нагрузки, нежели керамика, и из него вполне можно изготавливать телескопические протезы большой протяженности.
При моделировании и изготовлении протеза из ПЭЭК необходимо соблюдать те же принципы, что и при создании керамических ортопедических конструкций, иначе в материале могут образоваться трещины. Кроме того, важно учитывать и некоторые особенности. Например, протез без поперечной балки обязательно должен включать опорное основание в области вторичных телескопов для лучшей стабилизации протеза. Из всего вышесказанного понятно, что техники, берущиеся за изготовление таких протезов, должны быть хорошо обучены и подготовлены. Тем же, кто редко работает с ПЭЭК и не имеет необходимого опыта, рекомендуется перепоручать моделирование и изготовление телескопических протезов из этого материала специализированным лабораториям.
Даже весьма опытные техники нашей лаборатории порой сталкиваются с образованием трещин в протезах из ПЭЭК, однако это всегда бывает связано с ошибками, допущенными при изготовлении ортопедических конструкций. Правильно изготовленные протезы не подвержены поломкам. Трещины и сколы на облицовке протезов из ПЭЭК встречаются не чаще, а то и реже, чем в случае телескопических протезов из металла.
ПЭЭК чрезвычайно устойчив к воздействию бактериального зубного налета, кислот и прочих химикатов; протез из этого материала можно очищать с помощью специальных химических средств.
Сила трения является одной из важнейших характеристик телескопических протезов. ПЭЭК отличается очень хорошими фрикционными свойствами, которые легко можно контролировать за счет изготовления формы из расширяющегося гипса. Что еще важнее, эти его свойства не меняются с течением времени. Первый протез из ПЭЭК был изготовлен в нашей клинике около пяти лет назад, и за прошедший период ухудшения его фрикционных свойств не выявлено (рис. 7–13).
Вывод
За 11 лет в лаборатории нашей клиники было изготовлено более 300 безметалловых телескопических протезов. После устранения ряда проблем и проведения нескольких проверок ПЭЭК был признан материалом, пригодным для создания долговечных телескопических протезов. Качественно изготовленные безметалловые телескопические протезы ни в чем не уступают протезам из металла; наоборот, их малый вес, удобство и отсутствие металлических деталей делают их весьма привлекательным вариантом ортопедической реабилитации и для стоматологов, и для пациентов.
От редакции: статья была опубликована в международном журнале по цифровой стоматологии CAD/CAM № 03/2016.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Latest Issues
E-paper

DT Russia No. 3, 2019

Open PDF Open E-paper All E-papers

© 2019 - All rights reserved - Dental Tribune International