Толщина пленки композитов разной степени вязкости

В настоящее время для фиксации керамических виниров и керамических вкладок применяют адгезивную подготовку и композитные материалы. При этом композиты, используемые для этих целей, бывают двух типов вязкости: низкой и высокой. К материалам низкой вязкости относятся композитные цементы и текучие композиты, а к материалам высокой вязкости — композиты, применяемые для выполнения прямых реставраций, имеющие разную степень наполнения и достаточно густую консистенцию при комнатной температуре. Для того чтобы высоковязкие композиты можно было использовать в качестве цемента на этапе адгезивной фиксации непрямых реставраций, рекомендуется их предварительно нагревать [1]. Данная процедура снижает вязкость материала и приближает текучесть композита высокой вязкости к текучести композитных цементов. Применение предварительно нагретых композитов для фиксации керамических реставраций открывает широкие возможности для повышения надежности и долговечности результата лечения. Не случайно в целом ряде исследований выявлено повышение эффективности данного способа фиксации по различным показателям: снижение микроподтекания [2], растворимости и влагопоглощения материала [3], увеличение глубины светополимеризации [4], снижение деградации материала в полости рта [5], что приводит к снижению токсичности материала [6]. Доказано, что нагревание композита перед его клиническим использованием повышает его прочностные характеристики [7], степень конверсии полимерной матрицы [8, 9] и связь с твердыми тканями зуба [10].

При этом не все предложенные способы нагревания высоковязких композитов подходят для клинического использования, особенно при цементировании непрямых реставраций. Следует подчеркнуть, что наибольшее значение имеет толщина пленки (ТП), которую образует высоковязкий композит после нагревания. Риск неплотной посадки реставрации на свое протезное ложе из-за недостаточной текучести таких материалов обусловливает необходимость применения надежного и отработанного протокола их предварительного нагревания. Проведенные ранее исследования показали недостаточную эффективность использования специальных нагревательных печей, применение которых не позволило достичь толщины пленки у композитов высокой вязкости, сопоставимую с толщиной пленки композитного цемента [11—13]. При этом ни повышение температуры такого рода нагрева, ни увеличение продолжительности данной процедуры не привело к существенному снижению ТП [12]. Получить сопоставимую с композитными цементами ТП у высоковязких композитов удалось относительно недавно при использовании другого способа нагревания — при помощи горячего воздуха [13]. Результаты данного экспериментального исследования показали, что высоковязкий микрогибридный композитный материал Enamel («Miccerium», Италия) после предварительного нагревания образует толщину пленки, по своим показателям сопоставимую с Variolink Esthetic («Ivoclar-Vivadent», Лихтенштейн). Было доказано влияние на ТП не только способа нагревания, но и предварительного нанесения тонкого слоя адгезива на обе соединяемые поверхности [13]. При этом следует подчеркнуть, что данное исследование было выполнено по стандартам ISO 4049:2009 (ГОСТ Р 56924-2016), при котором давление на верхнее предметное стекло составляет 15 кг. Мы считаем, что давление, оказываемое врачами и возникающее в клинических условиях, гораздо слабее, так как керамические виниры достаточно тонкие и нагрузка в 15 кг может привести к его трещине или поломке. Поэтому требуется дальнейшее исследование ТП композитов, которое в большей степени имитирует клиническую процедуру фиксации виниров. При выполнении данного исследования по изучению ТП композитов прижимное давление было снижено до 5 кг.

Цель исследования — определение ТП композитных материалов разной исходной консистенцией под действием нагрузки силой 5 кг.

Задачи исследования:

1. Сравнить ТП композитного цемента и композита высокой вязкости при прижимном давлении 5 кг.

2. Измерить ТП композита высокой вязкости после его разогрева горячим воздухом и при прижимном давлении 5 кг.

Сравнительные испытания по определению ТП проводили для разных композитных материалов (табл. 1):

— композитный цемент Variolink esthetic («Ivoclar-Vivadent», Лихтенштейн);

— микрогибридный композит Enamel UD4 («Micerium», Италия).

Таблица 1. Краткая характеристика испытуемых полимерных композитных материалов

Измерение ТП проводили по ISO 4049:2009 (ГОСТ Р 56924-2016), п. 7.5. [14], при которой прижимное давление было снижено с 15 до 5 кг.

Порцию материала весом 0,05 г размещали между двумя стеклянными прямоугольными пластинами с площадью контактной поверхности каждой 200 мм² и толщиной 5 мм. Нижнее стекло выдерживали 30 мин в термостате температурой 37±2 °C до достижения температуры стекла 36 °C. Нагревание нижнего стекла имитировало температурные условия полости рта.

При проведении испытания для определения ТП в комнатных условиях при температуре 23±2 °C на внутреннюю поверхность верхнего предметного стекла помещали порцию композитного материала, а нижнее предметное стекло температурой 36 °C помещали на горизонтальную площадку консистометра Hoppler-konsistometer (Германия) и через верхнюю стеклянную пластину в вертикальном направлении по центру прикладывали к образцу нагрузку силой 50 Н, или 5 кг. Измеряли толщину двух сложенных стекол в начальном состоянии без испытуемой навески композита и после выдержки 180 с под нагрузкой с испытуемым материалом. ТП измеряли при помощи электронного микрометра МЕГЕОН 80800 (Китай) с шагом измерения 0,001 мм, измерительным усилием 700—900 сН и погрешностью ±0,002 мм. Разница между начальным и последующим измерением составляла величину ТП.

Для оценки влияния предварительного нагревания композита порцию испытуемого материала Enamel UD4 размещали на поверхности стекла и с расстояния 3—5 см в течение 30 с направляли на материал и стекло струю горячего воздуха температурой 60 °C от технического фена Bosch GHG 660 Professional (Германия). Затем на подогретый образец помещали верхнее стекло и проводили испытание на консистометре Hoppler-konsistometer, аналогичное испытанию при комнатной температуре.

В обоих случаях перед проведением испытания верхнее и нижнее стекла покрывали тонким слоем адгезива OptiBondFL («Kerr», США).

При снижении прижимного давления до 5 кг произошло увеличение ТП у всех исследуемых материалов (табл. 2). Это объясняется тем, что для обеспечения плотной посадки непрямой реставрации на протезное ложе необходимо преодолеть сопротивление цемента. Чем выше вязкость цемента, тем сложнее преодолеть это сопротивление и тем большее давление следует оказывать во время фиксации. По данным нашего исследования, давление 15 кг, рекомендуемое стандартами ISO 4049:2009 (ГОСТ Р 56924-2016) для выполнения тестов, обеспечивает более точную посадку за счет своей способности преодолеть сопротивление большинства современных цементов, Следует принимать во внимание, что такое давление во время этапа постоянной фиксации можно оказывать только на прочные непрямые реставрации без риска их повреждения, при этом крайне рискованно с такой силой воздействовать на тонкостенные керамические виниры или керамические вкладки, которые способны из-за этого треснуть или сломаться. Для более точного понимания того, какая ТП образуется при фиксации тонких и хрупких цельнокерамических непрямых реставраций, сила прижимного давления была снижена в 3 раза по сравнению с рекомендуемой ISO 4049:2009. В результате композитный цемент Variolink Esthetic показал ТП, равную 32 мкм, что почти на 40% больше ТП этого цемента при 15 кг (23 мкм). То же самое произошло и с Enamel, ТП которого при давлении в 5 кг увеличилась до 102 мкм, что оказалось почти на 300% больше ТП этого же материала при величине давления на него 15 кг (39 мкм).

Предварительный нагрев высоковязкого композитного материала Enamel (по разработанной нами методике) привел к снижению ТП со 102 до 44 мк, даже в случае воздействия, пониженного до 5 кг силы прижимного давления. В результате разница ТП композитного цемента Variolink и ТП Enamel при силе прижимного давления 5 кг составила всего 12 мк, что, по нашему мнению, не имеет существенного клинического значения и согласуется с мнением других авторов [14—16].

D. Dietschi, M. Maede и J. Holz (1992) указывают на то, что средняя величина краевого зазора при использовании непрямых керамических реставраций составляет 46,4—57,6 мкм. C. Celik, D. Gemalmaz (2002) выявили значения в диапазоне 105—182 мкм у виниров, зафиксированных на цемент Variolink II High Viscosity и Variolink Ultra. A. Piwowarczyk (2005) определил, что средняя ТП композитного цемента RelyX Unicem (3М-ESPE) составляет 74,59±29,15 мкм.

Таким образом, прижимное давление, оказываемое на непрямые реставрации во время их фиксации, оказывает значительное влияние на ТП цемента. Применение горячего воздуха для предварительного нагревания композита позволило снизить толщину пленки высоковязкого композита Enamel до клинически приемлемых значений.

При использовании высоковязкого материала для фиксации непрямых реставраций всегда имеется риск неплотной посадки реставрации по завершению этапа цементирования. Полученные результаты данного исследования показывают возможность предсказуемого и надежного достижения минимальной толщины пленки композитного материала при использовании новой методики разогрева композита.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Таблица 2. Результаты измерений