Клинико-лабораторные исследования светоотверждаемого базисного материала для изготовления внутриротовых ортодонтических приспособлений

В современном мире здоровье полости рта и эстетика улыбки [1] все чаще беспокоят родителей и их детей. Зубочелюстные аномалии в виде различных нарушений форм зубных дуг, их соотношений являются одними из самых распространенных патологий в клинической ортодонтии, требующих быстрого и качественного подхода в лечении. Проблема поломок ортодонтических базисных пластинок из акриловых пластмасс и увеличения количества аллергических реакций слизистой оболочки рта на них в последнее время стала приобретать медико-социальное значение [2]. Все ортодонтические приспособления из акриловых полимеров и сополимеров с осторожностью должны применяться у детей, пациентов с повышенным иммунным ответом и имеющим в анамнезе хронические соматические заболевания. Модернизация совершенного полимера ведется как в России, так и за рубежом. По данным научных исследований, при использовании пациентами акриловых полимерных приспособлений частота развития ответной реакции организма достигает 12,3% [3]. Количество поломок, по разным источникам, достигает 13—15%, что обусловлено недостаточно прочными полимерными связями с последующим образованием пространства между цепями полимеров [4].

Подтвержденная научными исследованиями цитотоксичность акриловых пластмасс, увеличение частоты аллергических реакций слизистой оболочки рта у детей при ношении съемных ортодонтических пластинок из акрилатов подразумевают проведение дальнейших разработок по созданию корректирующих ортодонтических аппаратов из полимеров с отличными физико-химическими свойствами.

Нами проведено клиническое исследование отечественного базисного фотополимерного материала, имеющего практический интерес для стоматолога-ортодонта из-за отсутствия токсичности [5—7] и относительно быстрого изготовления пластиночных ортодонтических конструкций [7].

В данной работе представлены клинико-экспериментальные результаты исследования свойств неармированного и армированного фотополимерного базисного материала в ортодонтической практике стоматолога.

Цель исследования — изучение клинико-эксплуатационных свойств армированного светоотверждаемого базисного полимера при коррекции аномалий зубных рядов у детей различных возрастных групп.

Клиническая часть работы выполнялась на базе кафедры стоматологии детского возраста и ортодонтии РУДН (зав. кафедрой — проф. Т.Ф. Косырева).

Всего в исследовании приняли участие 60 детей с различными аномалиями зубочелюстной системы, разделенные на две возрастные группы: 3—6 лет и 7—12 лет в периоде временного (1) и сменного (2) прикуса. Каждая группа была разделена на 2 подгруппы: а — без армирования, б — с армированием. Таким образом, подгруппы 1а и 2а — без армирования, подгруппы 1б и 2б — с армированием базиса из фотополимерного материала (по 15 пациентов в каждой). Все участники имели сужение верхнего и нижнего зубных рядов различной степени выраженности. В каждой группе после снятия слепков детям были изготовлены съемные ортодонтические аппараты из базисного полимера (Нолатек, Россия) со срединным расширяющим винтом, удерживающими кламмерами и вестибулярной дугой из проволоки медицинской стали диаметром 0,6 и 0,8 мм. Критериями исключения были врожденные пороки развития челюстно-лицевой области.

Все пациенты в лице их законных представителей были проинформированы по особенностям пользования и ухода за ортодонтическими аппаратами. Контрольные осмотры пациентов проводили через 7, 30 дней и каждый последующий месяц до 24 мес в целях выявления деформаций, трещин, переломов базиса. Ортодонтические аппараты конструировали на модели из прочного гипса класса 3, предварительно обработав ее специализированным лаком Изальгин, учитывая толщину и равномерность распределения полимерной массы. Полимеризацию проводили в фотополимеризаторе Фотопресс-1.0 с длинной волны 460—470 нм в течение 6 мин с каждой стороны, затем обрабатывали готовые полимерные пластинки на шлифмоторе до получения гладкой поверхности. На готовые конструкции наносили специально предназначенный светоотверждаемый покрывной лак (глазурь) Аксил-LC для придания съемному аппарату блеска и закрытия поверхностных пор.

Экспериментальную часть исследования выполняли в ЦНИИС в лаборатории стоматологических материалов (зав. лабораторией — проф. И.Ю. Лебеденко). Изучали по 20 образцов полимера без армирования и с армированием. Армирование образцов проводили кварцевой сеткой производства «RTD» (Франция). Прочностные испытания осуществляли на аппарате Zwick в соответствии с требованиями ГОСТа 31572-2012.

Ортодонтические аппараты из наноструктурного полимера имеют ряд отличительных свойств по сравнению с аппаратами из акрилатов холодной полимеризации: высокая химическая инертность, не требуются дорогостоящее лабораторное оборудование и сложные зуботехнические навыки специалиста, так как все манипуляции по изготовлению съемной конструкции возможно выполнить без участия зубного техника. По нашим данным, время изготовления аппаратов сокращается в 2 раза.

Результаты изучения физико-механических свойств базисного фотополимерного материала представлены в табл. 1. Предел прочности при изгибе, модуль упругости при изгибе и максимальная деформация при изгибе образцов показали соответствие ГОСТу базисных полимерных материалов. Однако изучаемый фотополимерный материал отличается хрупкостью, что может привести к осложнениям в виде поломки полимерного базиса. Необходимо учитывать область применения, характер зубочелюстных аномалий, которые требуют повышенной прочности съемной конструкции, а также возрастные особенности пациентов — дети от 3 до 12 лет. Проведенное ранее экспериментальное исследование подтвердило, что предложенное нами армирование кварцевой сеткой позволило усилить его прочностные свойства в 2,1 раза. При этом модуль упругости повышается на 40,4%, а сопротивляемость к деформации при изгибе улучшается на 73,3%.

Таблица 1. Физические свойства неармированного и армированного светоотверждаемого полимера

Результаты проведенных клинических наблюдений представлены в табл. 2.

Таблица 2. Количество поломок базиса съемного расширяющего аппарата из фотополимерной пластмассы и аллергических реакций

Контрольные осмотры и наблюдения проводили через 3, 7, 10 и 30 дней, затем 1 раз в месяц для коррекции границ конструкций (по показаниям) и выявления зон избыточного давления на мягкие ткани полости рта. При повторном посещении проводили тщательное клиническое обследование пациентов, обращая особое внимание на выяснение и анализ специфических жалоб, которые могли свидетельствовать о недостаточной химической совместимости материала съемного приспособления и слизистой оболочки полости рта, проводили осмотр состояния мягких тканей непосредственно под базисом аппарата. Аллергических реакций при ношении съемных аппаратов из светоотверждаемого полимера не выявлено. Наблюдения продолжались в течение 2 лет.

На каждом приеме также проводили тщательный осмотр ортодонтического аппарата под лупой (с 10-кратным увеличением), оценивали целостность конструкции, сохранность полированной поверхности и ее гигиеническое состояние по В.Н. Трезубову и соавт. [8].

В подгруппах 1а и 2а всем 30 пациентам в возрасте 3—12 лет были изготовлены 55 расширяющих аппаратов на верхнюю (35) и нижнюю (20) челюсти (по клиническим показаниям) из светоотверждаемого полимера без армирования базиса, что составило 49,1% от общего количества конструкций. В младшей возрастной подгруппе 1а (3—6 лет) было выявлено по одной поломке в первое и второе полугодия, а в старшей подгруппе 2а (7—12 лет) — одна поломка в конце 1-го года ношения. Всего поломки базиса в аппаратах без армирования отмечены в 5,5% случаев.

В то же время в подгруппах 1б и 2б у 30 пациентов с 58 аппаратами (35 на верхней челюсти, 23 на нижней челюсти), изготовленными из светоотверждаемого полимера с армированием базиса кварцевой сеткой, поломок, трещин и других деформаций в течение 2 лет не наблюдалось.

Всего поломки базиса в аппаратах без армирования отмечены в 5,5% случаев. Проведенные нами экспериментальные исследования показали значительное улучшение прочностных свойств (модуль упругости, трещиностойкость, предел прочности при изгибе, максимальная деформация при изгибе) при армировании образцов базисного полимера кварцевой сеткой (улучшение более чем в 2 раза), что отражают и результаты клинических испытаний.

Прочностные свойства армированного базиса из светоотверждаемого полимера дают возможность изготавливать надежные расширяющие ортодонтические съемные конструкции, а также рекомендовать данный биоинертный материал при коррекции аномалий зубных рядов у детей, что позволит улучшить качество оказываемых услуг и значительно сократит сроки ортодонтического лечения.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interests.