Фиксация брекетов к эмали зубов является одной из основных манипуляций при проведении коррекции зубочелюстных аномалий. В последние годы научное и технологическое развитие в материаловедении ведет к появлению многочисленных прогрессивных технологий, которые широко внедряются в области стоматологии, особенно в ортодонтии [1]. Новые материалы и методы помогают упростить клинические этапы фиксации брекетов.
Адгезионные соединения ортодонтических конструкций с эмалью зуба в стоматологии начали изучаться с трудов G. Newman (1965) [2], который сообщил о первом опыте присоединения пластиковых кнопок к эмали зуба. В ходе развития адгезионных технологий в стоматологии период с 1950 по 1955 г. стал переломным. M. Buonocone [3] провел исследование, результатом которого стало увеличение адгезии к эмали после нанесения 85% фосфорной кислоты в течение 30 с. В 1960 г. в США R. Bowen [4] изобрел первое поколение адгезивов, которые наносились на абсолютно сухую поверхность в отличие от ранее разработанных материалов [5].
Согласно данным литературы, минимальные значения прочности адгезионного соединения брекета с эмалью зуба в клинике варьируют в диапазоне 6,0—10,4 МПа [6].
Множество современных зарубежных лабораторных исследований было направлено на изучение прочностных характеристик адгезионного соединения при сдвиге брекета на эмали зуба с целью улучшения сцепления [7—11].
Отечественные производители также занимаются разработкой аналогов различных адгезионных систем в рамках импортозамещения и снижения их себестоимости.
Цель исследования — изучение и анализ прочности на сдвиг адгезионного соединения металлических брекетов с эмалью зуба при использовании отечественного модифицированного адгезионного комплекса пятого поколения Компофикс (орто), разработанного для применения в ортодонтии.
Материал и методы
В работе изучена прочность адгезионного соединения металлических брекетов фирмы с эмалью зубов. Изготовлено 18 образцов с удаленными молярами верхней челюсти. Для изготовления отобраны зубы, которые соответствовали следующим критериям:
— удалены не более 6 мес назад и хранились при температуре 0 °C в искусственной слюне;
— ранее вестибулярная поверхность эмали не подвергалась обработке;
— зубы не имели кариеса и некариозных поражений;
— зубы не подвергались ранее эндодонтическому лечению.
Была изучена композиционная механическая адгезия на сдвиг металлических брекетов и эмали удаленных зубов. Испытания проводили в лаборатории материаловедения ФГБУ «ЦНИИСиЧЛХ» Минздрава России по методике ГОСТ 31574-2012 [12] на испытательной машине Zwick/Roell Z010 («Zwick», Германия). Зубы монтировали в самотвердеющую пластмассу Протакрил-М с сохранением открытой поверхности эмали размером 3,5—4 мм. Образцы хранили при комнатной температуре в фильтрованной воде в течение 1 сут до испытания. После этого поверхность эмали на каждом субстарте обрабатывали гелем для травления (37% ортофосфорная кислота) в течение 30 с. Затем гель смывали водой и поверхность эмали тщательно просушивали. На подготовленную поверхность аппликатором наносили праймер, раздували воздушным потоком в течение 5—10 с и фотополимеризовали в течение 20 с.
Брекеты были обработаны обезжиривателем Ангедрин с использованием аппликатора. Затем на металлический брекет наносили адгезив и фиксирующий материал, удерживаемый обратным ортодонтическим пинцетом брекет устанавливали и фиксировали к эмали. Излишки материала были удалены аппликатором. Образцы фотополимеризовались 20 с.
Все образцы перед испытанием были погружены в дистиллированную воду и находились в термостате в течение 24 ч при температуре 37 °C. Перед испытанием образцы извлекали из дистиллированной воды, обсушивали фильтровальной бумагой.
Испытание прочности при сдвиге проводили при скорости движения траверсы испытательной машины 1 мм/мин до момента отделения брекета от поверхности зуба. При испытании эмаль одного из образцов скололась. Результат этого образца не был учтен из-за недостоверности. Таким образом, анализу подвергнуты 17 образцов. Расчет прочности адгезионного соединения при сдвиге (Асд), проводили по формуле: Aсд=Fсд/S, где F — предельная нагрузка, при которой происходит разрушение образца, H; S — площадь поверхности, по которой происходит разрушение.
После отрыва все брекеты были исследованы для оценки индекса адгезионных остатков (ARI), где
0 баллов — на поверхности не осталось адгезива;
1 балл — <50% адгезива осталось на поверхности;
2 балла — >50% адгезива осталось на поверхности;
3 балла — весь адгезив остался на поверхности.
После анализа данные собирали и анализировали статистически с использованием одновыборочного t-критерия Стьюдента. Для каждого образца вычисляли среднее арифметическое значение с точностью до 1,1 МПа (p≤0,05).
Результаты и обсуждение
Прочность на сдвиг адгезионного соединения металлических брекетов и эмали зуба в лабораторных условиях показала среднее значение 13,5±1,1 МПа. Частота баллов индекса адгезионных остатков ARI распределилась следующим образом: 2 брекета — 1 балл, 3 брекета — 2 балла, 5 брекетов — 3 балла. Среднее значение данного индекса 23±4%.
После обработки и анализа результатов исследования нами было отмечено, что все ранее проведенные исследования прочности адгезионного соединения брекетов и эмали зубов опираются на лабораторные исследования прочности адгезионного соединения на сдвиг [13—15].
Сравнение величины прочности на сдвиг металлических брекетов с сеткой в основании от эмали моляров при использовании отечественного адгезива пятого поколения (13,54±1,01 МПа) и иностранных аналогов показало следующие результаты: Ortho solo — 15,56±5,87 МПа, Transbond XT — 12,76±2,95 МПа, Assure Plus — 12,51±2,58 МПа; различия статистически незначимы. ARI также статистически значимо не различается (23±4%).
Таким образом, испытанная отечественная адгезионная система пятого поколения превышает средние значения норматива силы сдвига (≥6,0 МПа) и может быть рекомендована для практической работы ортодонта.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.