Сравнение адгезивных свойств различных композитных пломбировочных материалов светового отверждения. Измерение полимеризационной усадки исследуемых композитов по методу Архимеда. Оценка цветостабильности материалов под воздействием пищевой среды.
Аннотация к работе
Для реставрации жевательной группы зубов чаще применяются современные светоотверждаемые пакуемые (конденсируемые) композиты, ими хорошо достигается восстановление формы и функции зуба, но они достаточно сложны в использовании (Апарина Е.А., 2005; Дмитриева Л.А., 2009). Однако исследования, проведенные отечественными и зарубежными учеными, установили, что, несмотря на применение современных методик и материалов в лечении кариеса жевательных зубов, приходится проводить повторную терапию изза таких проблем как: нарушение краевого прилегания, изменение цвета реставрации, преждевременного износа пломбировочного материала, усадки, водопоглощения (Йоффе Е., 2002; Максимовская Л.Н., 2002; Малахов А.В., 2008). Результатом этой работы стало создание нового класса соединений на силорановой химической структуре материала Filtek Silorane 3M ESPE. Провести сравнительную клиническую оценку реставраций из гибридного композитного материала Filtek Silorane и его аналога метакрилатного композита QUIXFIL, композита Filtek P60 по критериям Ryge и оценить ближайшие и отдаленные результаты лечения кариеса с пломбированием полостей классов I-II по Блэку. Установлена более высокая степень адгезии пломбировочного материала на силорановой основе Filtek Silorane к твердым тканям зуба по сравнению с метакрилатными композитами.
Список литературы
По материалам диссертации опубликовано 11 печатных научных работ, в том числе 3 работы в изданиях, рекомендованном ВАК Минобрнауки Российской Федерации.
Апробация работы
Основные положения и результаты диссертационного исследования доложены и обсуждены на XXIV Всероссийской научно-практической конференции «Стоматология XXI века» на Х симпозиуме СТАР «Актуальные проблемы эстетической стоматологии» (Москва, 2010), а также на XXXIII Итоговой конференции молодых ученых МГМСУ (Москва, 2011).
Материалы диссертационного исследования доложены, обсуждены и одобрены на совместном заседании кафедр факультетской терапевтической стоматологии МГМСУ, кафедры терапевтической стоматологии и эндодонтии ФПДО МГМСУ «30» июня 2011 года.
Объем и структура диссертации
Диссертация состоит из списка сокращений, введения, 4 глав: «Обзор литературы», «Материалы и методы исследования», «Результаты лабораторных исследований», «Результаты клинических исследований», заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Список литературы содержит 216 источников, из них отечественных - 129, зарубежных - 87. Объем работы 158 страниц, в том числе 37 рисунков и 19 таблиц.
Содержание работы композит пломбировочный полимеризационный пищевой
Материалы и методы лабораторных исследований
Лабораторные исследования были направлены на изучение основных свойств композиционных материалов: адгезии, краевого прилегания, цветостабильности, полимеризационной усадки, с помощью различных методик.
Изучение адгезивных свойств композитных пломбировочных материалов светового отверждения к эмали и дентину проводили на шлифах зубов при помощи анилинового красителя после проведенной реставрации. Для исследования использовали 30 свежеудаленных интактных моляров и премоляров (по ортодонтическим показаниям) с сохранившимися верхушками корней. Удаленные зубы были разделены на 3 группы (по 10 зубов в каждой) и пломбировались в соответствии с инструкциями изготовителей композитных восстановительных материалов (Filtek Р60, Filtek Silorane (3M ESPE) и QUIXFIL (Dentsply)). Оценку адгезивных свойств восстановительных материалов проводили по результатам краевого проникновения красителя в зону «пломба - твердые ткани зуба».
Критерии оценки.
Оценку результатов проводили до выяснения, к какой группе относится тот или иной зуб, то есть, использовали слепой метод исследования, придерживаясь следующей бальной системы: 0 - отсутствие проницаемости;
1 - проницаемость в пределах границы эмали;
2 - проницаемость в пределах границы эмалево-дентинного соединения;
3 - проницаемость до дна кариозной полости.
Метод (СЭМ) проводился для визуальной оценки в сравнительном аспекте состояния границы раздела пломба-зуб: адгезии пломбировочных материалов к стенкам полостей, а так же выявление участков отрыва исследуемых композитных материалов при полимеризации. Для подготовки образцов были взяты по 10 интактных зубов для каждой группы, удаленных по ортодонтическим показаниям. Использовали только зубы жевательной группы. Подготовку образцов проводили по аналогичной методике исследования по изучению адгезивных свойств композитных пломбировочных материалов с помощью красителей в условиях in vitro.
Критерии оценки.
Оценку адгезионной границы пломбировочного материала к дентину и эмали зуба проводили визуально по полученным фотографиям СЭМ в баллах от 0 до 2. При оценке учитывали равномерность распределения адгезивной системы, а так же наличие или отсутствие плотного прилегания композитного материала к тканям зуба: - отсутствие нарушений адгезионной границы………………..0 баллов;
- наличие нарушений адгезионной границы, дефекты прилегания пломбировочного материала к дентину………………………………1 балл;
- наличие отрывов пломбировочного материала по адгезионной границе…………………………………………………………………2 балла.
Основным методом лабораторных исследований явился метод определения полимеризационной усадки методом Архимеда (гидростатическим) и проведение сравнительного анализа полимеризационной усадки исследуемых композитных материалов (Filtek Silorane, Filtek Р60, QUIXFIL). В нормативной Российской документации на стоматологические материалы отсутствует стандарт, устанавливающий условия испытания для определения полимеризационной усадки восстановительных материалов. В то же время это чрезвычайно важный показатель, который влияет на многие параметры, определяющие долговечность и эффективность восстановления зубов полимерными материалами. Руководствуясь рекомендациями международного стандарта ISO, нами в лабораторных условиях была освоена методика определения полимеризационной усадки композитных материалов гидростатическим методом (метод Архимеда).
В ходе исследования было приготовлено по 12 образцов каждого материала m=0,5г ( -0,05), 6 образцов каждого исследуемого материала полимеризовали при помощи галогеновой лампы Megalux CS в течение 40 секунд (по 20 сек. с 2-х сторон) с интенсивностью светового потока 550-700 МВТ/см2.
Полимеризационная усадка вычисляется из средних значений плотности отвержденных и неотвержденных образцов композитных материалов. Полимеризационная усадка (S) определяется в% и рассчитывается по следующей формуле:
Где: S - полимеризационная усадка, %
- среднее значение плотности неполимеризованного образца, г/мл
- среднее значение плотности полимеризованного образца, г/мл
Спектрофотометрический метод исследования проводили для сравнения цветостабильности материалов под воздействием пищевой среды с окрашивающей способностью (чая). Для оценки цвета сравниваемых композитных материалов использовали цветоанализатор «Спектрон-М». Прибор является автоматизированным спектрофотометром на основе двойного акустооптического монохроматора, со встроенным источником освещения, управляемый специализированной компьютерной программой. Измерения проводили с использованием программно-математического обеспечения прибора «Спектрон-М» в цветоизмерительной системе CIE L*a*b* (общепринятая система координат для аппаратурного измерения цвета предметов). Эта система позволяет численно оценить степень цветового различия окрашенных образцов.
Для измерения цветовых характеристик из сравниваемых композитов в металлической форме изготавливали по 6 образцов в виде дисков диаметром 15 мм и толщиной 1±0,1 мм. Образцы отверждали светом в камерном аппарате Visio Beta (ESPE, Германия) в течение 2 мин. Затем 5 образцов каждого материала погружали в среду для окрашивания на 14 суток, после чего проводили повторные измерения на приборе «Спектрон-М».
Количественный показатель изменения цвета композитов после экспозиции в окрашивающей среде определяли по результатам измерений на приборе «Спектрон-М» по величине DE, позволяющей численно оценить степень цветового различия сравниваемых образцов, по формуле: DE = O (DL*)2 (Da*)2 (Db*)2
Прозрачность образцов и изменение этого показателя после экспозиции в окрашивающей среде чая характеризовали коэффициентом прозрачности (Кпр, %), определяемым отношением интегральных цветовых характеристик образца на белом и черном фоне, выраженным в процентах.
Материал и методы клинических исследований
Для получения репрезентативных данных были проведены клинические исследования по влиянию композитной системы на основе силорана на эффективность лечения кариеса жевательной группы зубов в сравнение с традиционными метакрилатными композитами.
Под наблюдением находилось 108 практически здоровых пациентов без выраженной соматической патологии, у которых было вылечено 120 жевательных зубов с кариесом дентина.
В ходе исследования пациенты были разделены на 3 группы: 1 группа - пациенты, пломбирование кариозных полостей класса I, II по Блэку витальных зубов с применением светоотверждаемого пакуемого композитного материала Filtek P60 (3M ESPE); 2 группа - пациенты, у которых пломбирование кариозных полостей класса I, II по Блэку витальных зубов проводилось с использованием микрогибридного композитного материала Filtek Silorane (3M ESPE); 3 группа - пациенты, пломбирование кариозных полостей класса I, II по Блэку витальных зубов у которых проводилось с применением светового композитного материала высокой плотности QUIXFIL (Dentsply). Распределение пациентов по изучаемым группам представлено в таблице 1.
Таблица 1. Распределение пациентов по изучаемым группам
Группы пациентов Восстановительный материал Колво вылеченных зубов
1. Filtek P 60 (3M ESPE) 40
2. Filtek Silorane (3M ESPE) 40
3. QUIXFIL (Dentsply) 40
ВСЕГО: 120
Клиническая оценка качества постоянной реставрации проводилась на основе рекомендации Международной Федерации Стоматологов (FDI).
Оценивали: - сохранность анатомической формы пломбы;
- сохранность поверхности и цвета пломбы;
- сохранность цвета по краю пломбы в местах соединения материала с тканями зуба;
- состояние краевого прилегания пломбы;
- состояние тканей зуба, окружающих пломбу (рецидив кариеса).
Каждый показатель оценивали по следующим четырем кодам: Хорошо - Alpha;
Удовлетворительно - Bravo;
Неудовлетворительно - Charlie;
Совсем плохо - Delta.
Клиническая оценка качества реставраций проводилась через 1, 3, 7 и более 10 дней по критерию «послеоперационная чувствительность», и через 1, 3, 6, 12 и 24 месяца по рекомендациям FDI.
Обработку полученных результатов проводили также на основе методов вариационной статистики с применением параметрических критериев. Определяли критерий Стьюдента (t) и в дальнейшем определяли вероятность ошибки (р). При р<0,05 различия между среднеарифметическими считали достоверными.
Результаты лабораторных исследований
Анализ качества краевого прилегания современных пломбировочных материалов для жевательной группы зубов.
В результате проведенного исследования удалось визуально оценить качество адгезионной границы в каждой исследуемой группе. В I группе (Filtek Р60) средний балл интенсивности проникновения красителя по адгезионной границе составил 2,3 балла, во II группе (QUIXFIL) данный показатель составил 1,6 балла, и, наконец, в III группе (с применением композиционного материала Filtek Silorane) средний показатель интенсивности проникновения красителя составил 0,9 балла (рис. 1).
Рисунок 1. Средний бал интенсивности проникновения красителя в ткани зуба
Сравнительный анализ оценки адгезионной границы с помощью метода сканирующей электронной микроскопии.
При оценке микроэлектрограммам шлифов образцов зубов, на предмет целостности адгезионной границы можно сделать вывод, что адгезия и краевое прилегание пломбировочного композитного материала на силорановой основе Filtek Silorane, на 20% лучше, чем у высоконаполненного композита QUIXFIL, и на 30% лучше, чем у пакуемого материала Filtek P60 (рис. 2).
Рисунок 2. Результаты бальной оценки по результатам СЭМ. Процент наилучшего результата целостности адгезионной границы
Сравнительный анализ полимеризационной усадки современных композиционных материалов для жевательной группы зубов.
Сравнительный анализ полимеризационных усадочных коэффициентов композитных материалов Filtek Silorane, Filtek P60, QUIXFIL, измеренных по методу Архимеда с использованием стандарта DIN 13907-2007 показал, что реставрационный материал Filtek Silorane (3M ESPE) обладает наименьшей полимеризационной усадкой S=0,91% по сравнению с метакрилатными композитами Filtek P60 (3M ESPE) S=2,1% и QUIXFIL (Dentsply) S=1,73% для прямой реставрации жевательной группы зубов (рис. 3).
Рисунок 3. Полимеризационная усадка композитных материалов
Результаты исследования цветостабильности композитных материалов для жевательной группы зубов с помощью метода спектрофотометрии.
Результаты исследования по изучению цветостабильности современных пломбировочных материалов позволяют сделать вывод, что устойчивость к окрашиванию в водной среде у Filtek Silorane более чем в 13 (13,88) раз выше, чем у QUIXFIL и практически в 3 (2,88) раз выше, чем у Filtek P60. Лабораторное исследование изменения прозрачности показало, что у Filtek Silorane прозрачность изменилась по сравнению с начальным измерением на 0,8%, у Filtek P60 - на 2,3%, а у высоконаполненного композита QUIXFIL - на 11,1% (рис. 4).
Рисунок 4. Изменение прозрачности композиционных материалов под действием окрашивающей среды
Результаты клинических исследований
Оценка ближайших результатов восстановительной терапии в сроки от 3 до 5 дней после проведенного лечения по критерию «постпломбировочная чувствительность». При клиническом обследовании пациентов из I группы с применением Filtek P60 для реставрации зубов (40 зубов) в 4 (10%) случаях была отмечена постпломбировочная чувствительность по границе пломбы при зондировании. При лечении в группе II с применением QUIXFIL в 5 случаях из 40 (12,5%) была отмечена чувствительность в ближайшие сроки наблюдения. В III группе, где применялся Filtek Silorane, постоперационные боли в ближайшие сроки наблюдения не были отмечены у пациентов. Выявленные осложнения при лечении кариеса дентина жевательной группы зубов в группах сравнения, по всей видимости, связаны с системой тотального протравливания твердых тканей зуба, полимеризационной усадкой, развивающейся в процессе отверждения.
На следующем этапе в самые отдаленные сроки наблюдения через 24 месяца по критерию «нарушение краевого прилегания» наименьший показатель выявлен в группе Filtek Silorane.
При сравнении результатов клинического исследования по критерию «потеря анатомической формы» не выявила значительных различий в исследуемых группах. Эти данные говорят о том, что исследуемые материалы устойчивы к истиранию и способны сохранять анатомическую форму в течение долгого времени.
В результате оценки по критерию «вторичный кариес» в группе с применением Filtek Silorane не было выявлено случаев возникновения вторичного кариеса.
Результаты клинического исследования по параметру «соответствие цвета пломбы» через 24 месяца наблюдения показали, что в группе QUIXFIL этот показатель был наихудшим и составил 67,5%, относительно группы P 60 в 85% и группы Filtek Silorane в 90% случаев не было выявлено нарушений по данному критерию.
При сравнительном анализе клинических показателей по параметру «краевое окрашивание» в группе с применением Filtek Silorane был зафиксирован наилучший результат - в 87,5% случаев не было выявлено нарушений пломб по данному критерию.
Рисунок 10. Наилучшие результаты по различным критериям оценки в исследуемых группах в отдаленные сроки наблюдения через 24 месяца
Полученные данные результатов клинического исследования полностью подтверждают результаты лабораторного исследования, проведенного ранее в рамках данной работы. Обобщенные результаты лабораторного исследования представлены на рисунке10.
Научные данные, полученные в результате лабораторного и клинического исследований, позволяют сформулировать ряд выводов и практических рекомендаций, связанных с применением Filtek Silorane (3M ESPE) в восстановительной терапии жевательной группы зубов.
Выводы
1. Проведенные лабораторные исследования in vitro по изучению адгезивных свойств композитных пломбировочных материалов светового отверждения Filtek Silorane (3M ESPE), QUIXFIL (Dentsply) и пакуемого композита Filtek P60 (3M ESPE) к дентину и эмали жевательной группы зубов с помощью красителей позволяют достоверно утверждать, что современная система для пломбирования жевательной группы зубов, состоящая из композиционного материала на силорановой основе Filtek Silorane и адгезива Silorane System Adhesive, имеет высокую степень устойчивости к проникновению красителей по адгезионной границе между пломбировочным материалом и тканями зуба - в 2,56 раза выше, чем у Filtek P60 и в 1,78 раза выше, чем у QUIXFIL.
2. По результатам сканирующей электронной микроскопии установлено, что адгезия и краевое прилегание пломбировочного композитного материала на силорановой основе Filtek Silorane, на 20% лучше, чему у высоконаполненного композита QUIXFIL, и на 30% выше, чем у пакуемого материала Filtek P60.
3. По данным лабораторного исследования достоверно выявлено, что реставрационный материал Filtek Silorane (3M ESPE) обладает наименьшей полимеризационной усадкой S=0,91% по сравнению с метакрилатными композитами Filtek P60 (3M ESPE) S=2,1% и QUIXFIL (Dentsply) S=1,73% для прямой реставрации жевательной группы зубов. Величина усадочного коэффициента у материала QUIXFIL больше в 1,9 раза (?<0,0007), а у Filtek P60 в 2,3 раза (?<0,000003) по сравнению с усадочным коэффициентом Filtek Silorane.
4. В условиях in vitro выявлена значительно большая степень цветостойкости композиционного материала на силорановой основе Filtek Silorane (3M ESPE) к окрашиванию в водной среде по сравнению с QUIXFIL более чем в 13 (13,88) раз и практически в 3 (2,88) раз выше, чем у Filtek P60.
5. Ближайшие сроки клинических наблюдений позволили установить, что при применении композита на основе силорановой матрицы Filtek Silorane в комбинации с самопротравливающейся адгезивной системой Silorane System Adhesive, постопломбировочноя чувствительность значительно снижена и практически сведена к нулю.
6. Сравнительные результаты анализа отдаленных результатов клинического исследования показали - эффективность лечения кариеса с применением композиционного материала на основе силорана Filtek Silorane для пломбирования жевательной группы зубов по критериям оценки G. Rage значительно выше, чем при использовании традиционных композитов на метакрилатной основе Filtek P60 и QUIXFIL: - установлено, что Filtek Silorane обладает более высокими в 1,9 раза адгезионными свойствами, по сравнению с пакуемым композитом на метакрилатной основе Filtek P60 и в 1,7 раза по сравнению с высоконаполненным композиционным материалом QUIXFIL. (t=2,1788, Р<=0,01);
- при применении материала Filtek Silorane практически исключено образование рецидивного кариеса по сравнению с QUIXFIL, где в 2,5% случаев был выявлен рецидивный кариес и с Filtek P60 - 5% соответственно (t=2,446; P<=0,05);
- установлено, что Filtek Silorane обладает большей цветостойкостью по сравнению с материалом на метакрилатной основе QUIXFIL в 3,25 и в 1,5 раза большей устойчивостью к изменению цвета по сравнению с Filtek P60 (t=2,2622; P<=0,05);
- материал Filtek Silorane имеет более высокую устойчивость к краевому проникновению красителей по сравнению с высоконаполненным композитом QUIXFIL в 1,4 раза, а по сравнению с пакуемым композиционным материалом Filtek P60 в 3,4 раза.
Практические рекомендации
1. Для повышения качества реставраций и долгосрочности эффективного лечения кариеса жевательной группы зубов рекомендуется современный пломбировочный материал на силорановой основе Filtek Silorane.
2. Проведение восстановительной терапии жевательной группы зубов с применением композиционного материала на силорановой основе Filtek Silorane осуществлять строго в соответствии с инструкцией по применению.
3. Пломбировочный материал на основе силорановой матрицы Filtek Silorane рекомендуется применять для восстановительной терапии жевательной группы зубов только с использованием адгезива Silorane System Adhesive.
4. Для объективизации оценки качества эстетических реставраций кариозных полостей с применением Filtek Silorane в сроки диспансерного наблюдения рекомендуется использовать мониторинг по критериям G. Rage.
Список работ, опубликованных по теме диссертации
1. Примерова А.С., Митерева М.И., Митронин А.В., «Выявление постоперационной чувствительности после лечения кариеса с использованием различных композитных систем» // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. Уфа. 2009. С. 75-76
2. Митронин А.В., Митерева М.И., Примерова А.С. «Оценка краевой адаптации в условиях in vitro при использовании композитной системы на силорановой основе» // Материалы XXI и XXII научно-практических конференций. М., 2009. С. 405-406
3. Митронин А.В., Примерова А.С. «Сравнительная лабораторная оценка полимеризационной усадки композитных материалов, предназначенных для эстетической реставрации зубов» // Материалы XXIII и XXIV научно-практических конференций. М., 2010. С. 319-320
4. Митронин А.В., Митерева М.И., Примерова А.С., «Измерение полимеризационной усадки материала на основе силорана и метакрилатных композитов методом Архимеда» // Сборник науч. трудов Общероссийской научно-практической конференции стоматологических кафедр КГМУ «Современные вопросы стоматологии». Краснодар. 2010. С. 96-99
5. Митронин А.В., Митерева М.И., Примерова А.С., «Сравнительная оценка цветостабильности восстановительных композитных материалов на основе метакрилата и силорана» // Сборник трудов науч.-прак. конференции «Актуальные вопросы стоматологии» Махачкала. 2010. С. 73-75
6. Митронин А.В., Поюровская И.Я., Примерова А.С., Чунихин А.А. «Сравнение in vitro полимеризационной усадки реставрационных композитных материалов на основе силорана и метакрилатов» // Эндодонтия today. 2011 №2. С. 17-19
7. Примерова А.С., Поюровская И.Я., Митронин А.В., Чунихин А.А. «Сравнительная оценка in vitro цветостабильности композитных материалов, отличающихся составом органической матрицы» // Cathedra. Стоматологическое образование. 2011 №35. С. 48-51
8. Примерова А.С., Митронин А.В., Чунихин А.А. «Современные композиционные материалы для реставрации зубов жевательной группы, их свойства и тенденции развития» // Cathedra. Стоматологическое образование. 2011. - №36. - с. 56-59.
9. Примерова А.С., Чунихин А.А., Митронин А.В. «Изучение адгезивных свойств композитных пломбировочных материалов светового отверждения к эмали и дентину жевательной группы зубов с помощью красителей в условиях in vitro и метода сканирующей электронной микроскопии» // Материалы XXV и XXVI научно-практических конференций. М., 2011. С. 357-358
10. Митронин А.В., Примерова А.С. «Лабораторный анализ полимеризационной усадки материала на основе силорана в сравнении с традиционными метакрилатными композитами, предназначенными для пломбирования дефектов жевательной группы зубов» // Российская стоматология. - 2011. - №3. - том 4. - с. 16-18
11. Примерова А.С., Митронин А.В., Чунихин А.А. «Клиническая оценка эффективности применения современных композиционных материалов в восстановительной терапии жевательной группы зубов» // Эндодонтия today. 2011 №4. С. 20-26.