Измерение цвета композитных материалов для реставрации зубов в стандартизованных условиях in vitro

Одной из причин неудачной реставрации передних зубов полимерными композитами признано неудовлетворительное эстетическое качество [1, 2]. В клинической практике очень трудно добиться цвета и внешнего вида реставрации, естественно сочетающейся с окружающими зубами пациента из-за непростого комплекса оптических свойств натуральных зубов. Не менее сложная задача стоит перед разработчиками и изготовителями реставрационных материалов, требующая создать рецептуры, которые воспроизводят многочисленные тонкие оттенки натуральных тканей эмали и дентина. Так, цвет и степень прозрачности реставрационных композитов на полимерной основе зависят не только от добавки окрашивающих пигментов и соотношения индексов рефракции частиц наполнителя и полимерной матрицы, но и от состава мономеров, образующих органическую матрицу, и от компонентов системы отверждения, таких как фотоинициаторы.

Хотя достоверно оценить влияние состава материала на качество реставрации в клинике возможно только при анализе отдаленных наблюдений в течение многих лет клинического применения [3], на практике нередко предлагаются новые материалы с многообещающими улучшенными свойствами. Однако только доклинические лабораторные испытания позволяют проверить, насколько усовершенствованы эти материалы.

Эстетические свойства, цвет, степень прозрачности и цветостойкость полимерных композитов для реставрации зубов обусловливают необходимость стандартизованных методов оценки, позволяющих производителям стоматологических материалов добиваться требуемого качества и воспроизводимости партий в соответствии с принятой шкалой цветовых оттенков эталонных расцветок. Большую помощь в оценке эстетических свойств материалов для реставрации зубов и зубного ряда может оказать разработанный отечественный стандарт ГОСТ Р 58165−2018 (ISO/TR 28642:2016) «Стоматология. Руководство по измерениям цвета» [4] на основе международного нормативного документа. Этот документ устанавливает стандартизованные условия проведения лабораторных испытаний для определения цвета аппаратурным и визуальным способами. Разработанный стандарт позволяет проводить оценку результатов измерения цвета на основе допустимых уровней или норм цветового различия и вырабатывать направления для стандартизации цветовых оттенков в стоматологии по показателям соответствия и воспроизводимости цвета. Стандарт включает также порядок по отбору наблюдателей для визуальной оценки цветов и содержит инструкции по оформлению результатов испытаний цвета и цветового различия как визуальным, так и аппаратурным методом. Важным преимуществом данного стандарта можно считать то, что в нем согласованы нормы или пороговые значения для визуальных и аппаратурных оценок цвета и других показателей эстетического качества реставрационных материалов.

Для проведения аппаратурных измерений цвета в стандарте использован широко известный метод выражения результатов измерения цвета объекта в системе CIE L*, a*, b* [4—6], упрощенно обозначаемой CIELAB. Цветовое пространство в системе CIELAB является математическим преобразованием колориметрической системы, впервые опубликованной Международной комиссией по освещению (МКО) в 1931 г. и затем уточненной в 1964 г. Колориметрическая система основана на фундаментальных принципах: свет, объект и наблюдатель. Значения этих трех стимулов являются координатами цветового восприятия, вычисленными из данных, полученных МКО.

На восприятие цвета реставрации существенное влияние оказывает степень прозрачности материала. Полупрозрачность названа важным свойством стоматологических тканей и материалов, поэтому в разработанный стандарт [4] включено понятие изменения цвета полупрозрачных проницаемых для света реставраций, вызванных влиянием цвета окружающих объектов и фона (подлежащих слоев твердых тканей зуба или других реставрационных материалов). Стандарт включает нормы для прозрачных, непрозрачных и полупрозрачных стоматологических материалов при сравнении маскирующей способности реставрации.

Цель исследования — измерение цвета современных композитов для реставрации зубов в условиях in vitro аппаратурным методом с соблюдением рекомендаций разработанного стандарта ГОСТ Р 58165−2018 (ISO/TR 28642:2016) «Стоматология. Руководство по измерениям цвета» и требований действующего стандарта ГОСТ Р 56924−2016 (ИСО 4049:2009) [7] «Стоматология. Материалы полимерные восстановительные».

В соответствии с указанной целью в работе поставлены следующие задачи:

1) провести измерения цвета и степени прозрачности (или маскирующей способности) образцов реставрационных композитных материалов Filtek Ultimate (3M ESPE, США), Filtek^TMZ250 (3M ESPE, США) и Premise (Kerr, Италия) с применением рекомендаций и норм разработанного стандарта ГОСТ Р 58165−2018 (ISO/TR 28642:2016);

2) определить цветостойкость по ГОСТ Р 56924−2016 (ИСО 4049:2009) [7] после экспозиции в воде при температуре 37 °C в течение не менее 7 сут;

3) оценить влияние срока хранения паст композитных материалов на степень прозрачности и цветостойкость.

Измерения цвета аппаратурным методом проводили на образцах полимерных композитов, широко применяемых в стоматологической практике при реставрации зубов. Образцы для измерения цвета в виде дисков диаметром 15 мм и толщиной 1 мм готовили по инструкциям изготовителей из композитов Filtek Ultimate, Filtek^TMZ250 и Premise разных цветов по шкале VITA из разных партий, различающихся сроком хранения паст композитов (табл. 1).

Измерения цвета образцов проводили на акустооптическом цветоанализаторе СПЕКТРОН-М (ФГУП «ВНИИОФИ», Россия) со следующими характеристиками:

— спектральный диапазон измерения коэффициента отражения 380—760;

— воспроизводимость результатов измерения коэффициента отражения ≤0,5%;

— геометрия измерения 0/45;

— используемые стандарты наблюдения МКО-64;

— используемая цветоизмерительная система CIELAB;

— используемый стандартный источник освещения для измерений D65;

— спектральный интервал измерения 5 нм.

Основные характеристики цвета, степени прозрачности и цветостойкости после экспозиции в воде образцов композитов представлены в табл. 2.

Толщина образцов для измерений цвета строго регламентируется стандартами, а именно 1±0,1 мм, что связано с влиянием изменений толщины образца в пределах нескольких десятых миллиметра на измеряемые оптические показатели (рис. 1).

Сравнительные испытания позволили оценить влияние срока хранения пасты композитных материалов Filtek^TM Ultimate и Filtek^TMZ250 на показатели цвета, измеренные в указанных условиях (рис. 2).

Руководствуясь рекомендациями стандарта ГОСТ Р 581652018, мы провели оценку цветостойкости образцов композитов. На гистограмме (рис. 3)

Гистограмма на рис. 3 свидетельствует, что образцы с цветовым различием ΔЕ>2,7 попадают в область, А — неприемлемой цветостойкости, попадающие в область В — с приемлемой цветостойкостью, а С включает ΔЕ<1,2 и определяет область с превосходной цветостойкостью композитов. Сравнительная оценка цветостойкости образцов из старых и новых партий (рис. 4)

Стандарт ГОСТ Р 58165−2018 (ISO/TR 28642:2016) определяет показатель полупрозрачности (различие в цвете одного и того же образца при измерении на белом и черном фоне) полимерного композита толщиной 1 мм (п. 7.3.2). Если ΔE*_ab=1,2 или менее, то испытуемый материал признается непрозрачным и обладает превосходной маскирующей способностью; если это различие более ΔE*_ab=2,7, маскирующую способность материала считают неприемлемой и его относят к полупрозрачным. Степень прозрачности испытуемых композитов зависит от назначения реставрационного материала (эмаль или дентин) и цветового оттенка по шкале VITA. Измерения на цветоанализаторе Спектрон-М показали незначительное отличие степени прозрачности образцов композитов одинакового цветового оттенка из разных партий, за исключением образца Filtek^TMZ250 А4 (р=0,001). Наибольшей прозрачностью обладает образец Filtek^TM Ultimate А3,5 текучей консистенции (р=0,05).

Лабораторные испытания образцов композитов Filtek^TM Ultimate, Filtek^TMZ250 и Premise для определения основных эстетических показателей, совместимости цвета, степени прозрачности и цветостойкости на цветоанализаторе Спектрон-М с применением рекомендаций и норм разработанного стандарта ГОСТ Р 58165−2018 (ISO/TR 28642:2016) «Стоматология. Руководство по измерениям цвета» позволили установить влияние срока хранения пасты композитных материалов на показатели цвета. Отмечено существенное влияние срока хранения паст на показатели цвета композита Premise Kerr А2 эмаль и А3 дентин.

Показано влияние цвета по расцветке VITA и типа композитов на степень прозрачности испытанных материалов. Наибольшее значение степени прозрачности отмечено для образцов композита Filtek Ultimate (3M ESPE, США) А 3,5 текучей консистенции (ΔE*_ab=6,76 при измерении образцов на белом и черном фонах; р=0,05), наименьшее (ΔE*_ab=2,57; р=0,07) — для образцов Premise («Kerr», Италия) А3 дентин.

Лабораторные испытания композитов из партий материалов, хранившихся длительное время (старые партии), уступают по цветостойкости образцам из новых партий. Наибольшее изменение цвета после экспозиции в воде при температуре 37 °C установлено для образцов Filtek^TMZ250 А4 из старой партии с показателем цветового различия ΔЕ=3,92>2,7 (р=0,001), но цветостойкость образцов этого же композита из новой партии после экспозиции в воде соответствует требованиям стандарта ΔЕ=2,18<2,7 (р=0,001).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflicts of interest.

Сведения об авторах

Поюровская И.Я. — https://orcid.org/0000-0001-7108-3753

Русанов Ф.С. — https://orcid.org/0000-0001-5280-0294

Гамова Л.В. — https://orcid.org/0000-0002-8469-071X

КАК ЦИТИРОВАТЬ:

Поюровская И.Я., Русанов Ф.С., Гамова Л.В. Измерение цвета композитных материалов для реставрации зубов в стандартизованных условиях in vitro. Стоматология, 2019;98(5):-91. https://doi.org/10.17116/stomat201998051