Клиническое обоснование применения нового отечественного сплава-припоя на основе золота "Супер ВП" для изготовления металлокерамических зубных протезов на золотых каркасах - Автореферат
Определение и анализ электрохимического потенциала нового сплава–припоя на основе золота в различных средах при контактировании с образцами отечественных зубопротезных сплавов для металлокерамики. Характеристика возможных деформаций зон опорных зубов.
Аннотация к работе
На сегодняшний день в РФ выпускают 2 золотых сплава российского производства для металлокерамики - это «Плагодент» (Супер - КМ) (Лебеденко И.Ю., 2006), (НПК «Суперметалл» имени профессора Е.И.Рытвина, Московская область) и «Витирий» (фирма Виталл ЕВВ, Екатеринбург). Е.И.Рытвина разработан первый отечественный сплав-припой на основе золота для металлокерамических зубных протезов «Супер-ВП». Исследовать влияние различных составов флюсов для нового отечественного сплава - припоя на основе золота «Супер - ВП» на смачиваемость сплава «Плагодент» (Супер-КМ) и предложить оптимальный флюс. Провести клиническую апробацию использования нового сплава - припоя на основе золота для ортопедического лечения пациентов металлокерамическими зубными протезами. Впервые клинически апробирован первый российский золотой сплав - припой для металлокерамических зубных протезов «Супер - ВП», изучены его технологические характеристики и реакция тканей протезного поля пациентов с металлокерамическими зубными протезами, спаянными новым сплавом - припоем на основе золота.
Список литературы
По теме диссертации опубликованы 3 печатные работы в журналах, рекомендованных ВАК Минобразования и науки РФ.
Объем и структура диссертации
Диссертация содержит Введение, Обзор литературы, 2 главы собственных исследований, Выводы, Практические рекомендации, Список литературы (92 источника отечественных и зарубежных авторов).
Текст диссертационной работы изложен на 122 страницах машинописи, проиллюстрирован 17 таблицами, 47 рисунками и 6 графиками.
Основное содержание работы
Для решения поставленных задач проведены лабораторные, экспериментальные и клинические исследования.
Во всех исследованиях использовали образцы нового отечественного сплава-припоя «Супер- ВП» (патент РФ №2256437 от 20.07.05), который содержит 85% золота, 4% платины, 5% серебра, 4% меди и 1% олова, предоставленные НПК «Суперметалл» им. проф. Е.И.Рытвина.
Для проведения лабораторных исследований готовили образцы из отечественных благородных металлокерамических сплавов: золотоплатиновый сплав «Плагодент» (Супер КМ), палладиевый сплав «Палладент» (Суперпал) (НПК «Суперметалл» имени профессора Е.И.Рытвина ) и золотоплатиновый сплав Витирий (фирма Виталл ЕВВ, Екатеринбург). металлокерамика зубопротезный золото
Образцы для исследований и каркасы протезов готовили методом литья по выплавляемым моделям на установке Multicast compact (Degudent, Германия) в лаборатории Стильдент (Москва).
Пайку припоем «Супер - ВП» осуществляли с помощью кислородно-газовой горелки, используя флюсующую среду, выбранную в результате совместного с аспирантом В.Л.Александровским и доцентом В.А.Паруновым эксперимента.
В соответствии с международным стандартом ISO№9333-90 на разрывной машине РМ-50 проведено изучение механической прочности твердопаянного соединения образцов из вышеуказанных материалов: всего 18 образцов - по 6 каждого сплава.
Определение смачиваемости новым припоем образцов стоматологических металлокерамических сплавов проведено нами совместно с аспирантом В.Л.Александровским и доцентом В.А.Паруновым по методике НПК «Суперметалл» имени профессора Е.И.Рытвина. Изучали действие 4-х флюсов: DS1 ( Degudent, Германия), Minoxyd (Bego, Германия), бура ( НПК «Суперметалл» имени профессора Е.И.Рытвина, Россия), флюс для припоя Бекадент (НПК Суперметалл, имени профессора Е.И.Рытвина, Россия). Всего изучено 20 образцов, при температурах 1050°С, 1060.°С, 1070°С, 1080°С и 1090°С при скорости подъема температуры 10 град. /мин. и выдержке 5 минут при конечной температуре. После охлаждения оценивали площадь расплавленного припоя на поверхности металлического образца.
Определение электрохимических потенциалов проводили в электрохимической ячейке с раствором искусственной слюны по Фудзияма при трех значениях PH: 4,5; 7,0; 8,0.Электродные потенциалы сплавов и ЭДС при их контакте с образцами из сплава - припоя «Супер- ВП» определяли через 48 часов.
Оценку методом голографической интерферометрии деформации зоны опорных зубов и мостовидных протезов, изготовленных различными методами, проводили совместно с доцентом Осинцевым А.В. под руководством проф. Щепинова В.П. на кафедре физики голографических методов исследования напряжения и деформации НИЯУ МИФИ.
Для этих исследований методом компьютерного моделирования и фрезерования на аппарате CEREC inlab из беззольных пластмассовых блоков фирмы Vita (Германия) были изготовлены по 3 идентичных фрагмента трех частей мостовидного протеза 7-5-3- - 1-3-5-7.
Отфрезерованные образцы устанавливали на специальную металлическую мастер-модель, соединяли липким воском, снимали с модели, паковали в огнеупорную массу и замещали на металл по общепринятой методике (рис.1).
Были изготовлены образцы каркасов металлокерамических протезов тремя различными вариантами: а) цельнолитой протез “по дуге” 7-5-3- - 1-3-5-7 б) литье тремя фрагментами: 7-5-;3- - 1-3;- 5-7 и последующая спайка на модели. в) цельнолитой протез “ по дуге” как в п. “а” с последующим распиливанием в области зубов 3.3 и 4.3 на фрагменты, как в п. “б”, с последующей спайкой.
Рис. 1. Фрагменты мостовидных зубных протезов из беззольных пластмассовых блоков (фирма Vita, Германия), изготовленные по CAD\CAM технологии CEREC inlab и металлическая мастер модель.
Для моделирования процессов деформирования опорных зубов по мастер-модели была изготовлена модель-регистратор из пластмассы «Протакрил» (АО «Стома», Украина). Альвеолярная часть с культями опорных зубов также изготавливалась из «Протакрила».
Для формирования корневой части опорных зубов были выполнены пропилы, позволяющие деформироваться и смещаться друг от друга к зонам опорных зубов.
Эту деформацию опорных зубов (их перемещения) при наложении каждого варианта (а, б, в) мостовидного протеза регистрировали с помощью голографического интерферометра, установленного на виброизолированной плите в лаборатории кафедры физики прочности НИЯУ МИФИ.
Регистрация двух экспозиционных голографических интерферограмм осуществлялась на фотопластинке ВРП-03, время одной экспозиции - 10 секунд.
Клиническая часть работы выполнена в клинике «Мегастом- Центр» (Москва) при поддержке проф. Лосева Ф.Ф., которому выражаем глубокую благодарность.
Всего обследовано 60 пациентов в возрасте от 28 до 76 лет, пользующихся металлокерамическими зубными протезами, спаянными припоем «Супер - ВП» на золотых каркасах из сплава «Плагодент» (Супер КМ). В качестве облицовки использовали керамическое покрытие « IPS D.SIGN» ( фирма Ивоклар-Вивадент, Лихтенштейн).
Всего под нашим наблюдением находилось 285 металлокерамических единиц со 130 местами пайки. Оценку качества протезов проводили по измененной методике Быковой М.В. (2001).
Ежеквартально проводили опрос пациентов и тщательный осмотр протезов и протезного поля.
Полученные результаты подвергали статистической обработке, для наглядности сводили в таблицы.
Результаты исследований
Выбор оптимальной флюсующей среды для нового сплава-припоя и 3-х отечественных благородных металлокерамических сплавов металлов проведены совместно с доцентом В.А.Паруновым и аспирантом В.Л. Александровским. Из четырех изученных флюсов наилучшие показатели смачиваемости образцов из сплава « Плагодент» припоем «Супер ВП» получены для специального флюса НПК «Суперметалл» имени профессора Е.И. Рытвина для сплава «Бекадент»: 100% поверхности образца при 1080°С.
При этой температуре с флюсом Minoxyd, припой «Супер ВП» растекается только на 24% поверхности, с бурой - на 72%, с флюсом DS-1 тоже на 100%. Однако при 1070°С с флюсом DS-1 припой растекается на 81% площади, а в среде флюса для сплава «Бекадент» - на 90%, при 1070°С. Поэтому данную среду мы применили в дальнейших наших исследованиях нового припоя и в клинической работе.
Прочность твердопаянного соединения мы определяли по стандарту ИСО 9333-90 и установили, что образцы из сплава «Палладент» припой «Супер-ВП» соединяет со средним значением прочности на разрыв 289±9,0 МПА; образцы сплава «Витирий» - 388 ±9,1 МПА; образцы сплава «Плагодент» - 372±8,7 МПА.
Таким образом, по показателям прочности паяного шва можно считать целесообразным, применять новый сплав-припой для спайки деталей зубных протезов из отечественных золотых металлокерамических сплавов «Витирий» и «Плагодент», но не для палладиевого сплава «Палладент».
Для отработки оптимальной технологии изготовления зубных протезов большой протяженности на специальном стенде методом голографической интерферометрии изучили возникающие в зонах опорных зубов деформации и перемещения при 3-х различных вариантах изготовления мостовидного протеза из 14 единиц: “ а ” - цельнолитой протез, “ б ” - протез, спаянный из 3-х литых фрагментов, “ в ” - отлитый целиком протез, распиленный на 3 фрагмента и снова спаянный. Убедительно показано возникновение деформаций при всех (а, б, в) вариантах протезов, но в разной степени (рис 2).
Рис. 2. Перемещение основания опорных зубов относительно модели-регистратора для 3-х вариантов мостовидных зубных протезов.
Максимальные деформации в опорных зубах отмечены в варианте “ а “, средние - в варианте “ в“ и минимальные - в варианте “ б “.
На основании полученных результатов для клинического внедрения мы сочли обоснованными технологии “ б “ и “ в “, которые и реализованы в заключительной части нашей работы (рис.3,4,5).
Рис. 3. Припасованные в полости рта каркасы металлокерамических коронок из сплава «Плагодент» пациента С.
Рис. 5. Припасованный каркас металлокерамического протеза после спайки сплавом-припоем «Супер ВП» в полости рта (пациент С).
Оценку биосовместимости нового сплава-припоя мы начали с изучения электрохимических потенциалов образцов припоев и благородных металлокерамических сплавов в модельном растворе искусственной слюны в кислой, нейтральной и щелочной средах.
В табл.1 представлены результаты потенциостатических исследований через 48 часов экспозиции. Для всех изученных сплавов установлены тенденции увеличения электропотенциалов по мере снижения значений PH.
Таблица 1 Электродные потенциалы исследуемых сплавов после выдержки в модельном растворе искусственной слюны в течение 48 часов
№ Исследуемый сплав Электропотенциал, МВ
РН 4,5 РН 7,0 РН 8,0
1. «Плагодент» 153± 6,3 86± 4,1 30± 5,2
2. «Палладент» 152± 7,2 92± 9,2 41± 6,3
3. «Витирий» 102± 8 65± 7,4 27± 10,3
4. «Супер ВП» 84± 5,5 31± 3,6 14± 6,2
В табл.2 представлены результаты определения ЭДС контактных пар отечественных благородных металлокерамических сплавов с припоем «Супер ВП». Все значения при всех показателях PH оказались в диапазоне нормы(<80МВ), причем наименьшие показатели получены для сплава «Плагодент» припой «Супер ВП», а максимальные - для сплава «Витирий» «Супер ВП».
Таблица 2. Значения ЭДС для контактных пар припоя «Супер ВП» с отечественными металлокерамическими благородными сплавами
№ Сплав Припой ЭДС, МВ
РН 4,5 РН 7,0 РН 8,0
1. «Плагодент» «Супер ВП» 69± 6,2 55± 4,3 44± 5,7
2. «Палладент» «Супер ВП» 68± 5,7 61± 9,4 55± 8,3
3. Витирий «Супер ВП» 76± 8,0 65± 3,1 57± 7,4
Образцы нового сплава-припоя «Супер-ВП» успешно прошли весь комплекс токсикологических испытаний в ВНИИИМТ МЗ РФ в установленном порядке и получено соответствующее разрешение на клинические исследования.
В соответствии с программой клинических исследований нами на базе клиники «Мегастом» проведено динамическое наблюдение за 60 пациентами в течение 2-5 лет с металлокерамическими протезами со 130 местами паек золотых каркасов. Максимальная протяженность протезов достигала 14 единиц. Использовали оптимальную технологию изготовления протезов и пайки: литье малыми фрагментами, при необходимости сепарация поодиночке коронок, припасовка в полости рта, соединение фрагментов во рту Pattern Resin, пайка припоем «Супер-ВП» с флюсом для Бекадента.
За весь срок наблюдения за 285 зубопротезными металлокерамическими единицами с 130 местами пайки припоем «Супер ВП» не выявлено ни одного случая поломки протеза в месте паяного шва, скола покрытия, возникновения трещин. На контрольных ортопантомограммах не выявлено возникновения дефектов в паяных протезах. Все пациенты на всех сроках наблюдений были довольны изготовленными протезами и никаких жалоб не предъявляли.
Выводы
1. Комплексом лабораторных, экспериментальных и клинических исследований научно обоснована целесообразность применения нового отечественного сплава-припоя на основе золота «Супер ВП» для пайки каркасов металлокерамических зубных протезов из сплава «Плагодент» (Супер КМ).
2. По параметрам смачиваемости поверхности из четырех изученных флюсов для пайки зубных протезов из благородных сплавов оптимальным для пайки каркасов из золотоплатиновых сплавов «Плагодент» и «Витирий» новым припоем «Супер ВП» - является специальный флюс НПК «Суперметалл» имени профессора Е.И.Рытвина для сплава-припоя «Бекадент».
3. Наименьшие значения ЭДС при экспериментальном электрохимическом изучении контактов образцов нового сплава- припоя «Супер ВП» с отечественными металлокерамическими благородными сплавами в искусственной слюне при различных PH отмечены для образцов из сплава «Плагодент» (Супер КМ).
4. Прочность твердопаянного шва на разрыв при изучении нового сплава-припоя «Супер ВП» в соответствии с ИСО 9333-90 составила для образцов из сплава «Плагодент» - 372± 8,7 МПА; сплава «Витирий» - 388 ± 9,1МПА; сплава «Палладент» - 289± 9,0 МПА.
5. С помощью метода голографической интерферометрии получены экспериментальные данные по деформированию трех вариантов протезов и определены перемещения опорных зубов: a) протез на литом каркасе, б) протез на спаянном каркасе из малых литых фрагментов, в) протез на цельнолитом каркасе, который распиливался и далее скреплялся пайкой.
В случаях “a” и “б” происходит деформирование протезов с направлением перемещений в язычную сторону протеза, на дистальных опорных зубах 4.7 и 3.7 перемещения отсутствуют. В случае “в” - перемещения опорных зубов 4.5 и 3.5 практически нулевые, перемещения опорных зубов 4.3 и 3.3 направлены орально, а зубов 4.7 и 3.7 вестибулярно.
6. Анализ характера и величины деформаций протезов и перемещений опорных зубов свидетельствует о том, что вариант “б” изготовления протезов - литье фрагментов и пайка на каркасе, предпочтительный, так как имеет малую величину деформаций протезов и, как результат, перемещений опорных зубов; кроме того, под действием жевательной нагрузки опорные зубы 4.3, 3.3 и 4.5, 3.5 перемещаются во внутрь, что будет компенсироваться деформацией протеза во время жевания.
7. Пятилетнее клиническое наблюдение за 285 металлокерамическими протезами с 130 местами пайки новым сплавом-припоем на основе золота «Супер ВП» свидетельствует о его пригодности по показателям биосовместимости и функционально-эстетической долговечности протезов.
Практические рекомендации
1. При изготовлении металлокерамических зубных протезов большой протяженности с каркасом из золотоплатинового сплава «Супер КМ» (Плагодент) следует применять предложенную нами оптимальную технологию литья малых фрагментов с их последующей спайкой.
2. Для спайки зубопротезных деталей из золотоплатиновых сплавов
«Супер КМ» (Плагодент) или «Витирий» целесообразно применять припой «Супер ВП».
3. Не следует применять припой «Супер ВП» для пайки протезов из палладиевого сплава «Суперпал» (Палладент).
4. При использовании припоя «Супер ВП» целесообразно применять флюс, разработанный НПК «Суперметалл» имени профессора Е.И.Рытвина для сплава-припоя «Бекадент» или импортный флюс DS1 (Degudent, Германия).
Список литературы опубликованной по теме диссертации
1. Казиева К.О., Парунов В.А., Степанова Г.С. Результаты сравнительного анализа пригодности нового золотого припоя для отечественных металлокерамических сплавов // Российский стоматологический журнал, 2005. - № 6. - С. 6-8.
2. Казиева К.О., Лебеденко И.Ю., Парунов В.А., Степанова Г.С. Результаты лабораторных исследований физико-механических свойств припоя на основе золота «Супер ВП», разработанного для сплава «Плагодент» (Супер КМ) // Российский стоматологический журнал, 2006. № 2.- С. 4-5.
3. В.А. Парунов, К.О. Казиева, А.В. Осинцев, И.Ю. Лебеденко Оценка возможных деформаций каркасов металлокерамических зубных протезов на основе золота, спаянных сплавом-припоем «Голпайдент» (Супер-ВП), методом голографической интерферометрии // Российский стоматологический журнал, 2013. № 1.- С. 15-18.