Войти
A стеклоиономерный цемент (GIC), представляет собой стоматологический реставрационный материал, используемый в стоматологии в качестве пломбировочного материала и замазки цемента, в том числе для ортодонтии крепление кронштейном. Стеклоиономерные цементы основаны на реакции силикатного стеклянного порошка (кальцийалюмофторсиликатного стекла) и полиакриловой кислоты, иономера. Иногда вместо кислоты используется вода, что изменяет свойства материала и его применение. В результате этой реакции образуется порошкообразный цемент из частиц стекла, окруженный матрицей из элементов фторида, который химически известен как полиалкеноат стекла. Существуют и другие формы подобных реакций, которые могут иметь место, например, при использовании водного раствора сополимера акриловой кислоты / итаконовой кислоты с винной кислотой, это приводит к стеклоиономеру в жидкости. форма. Водный раствор полимера малеиновой кислоты или сополимера малеиновой / акриловой кислоты с винной кислотой также можно использовать для образования стеклоиономера в жидкой форме. Винная кислота играет важную роль в регулировании характеристик схватывания материала. Гибриды на основе стеклоиономеров включают другой стоматологический материал, например, модифицированные смолой стеклоиономерные цементы (RMGIC) и компомеры (или модифицированные композиты).
Неразрушающие свойства Рассеяние нейтронов свидетельствует о том, что реакции установления GIC являются немонотонными, а конечная вязкость разрушения определяется изменением атомной когезии, флуктуирующими межфазными конфигурациями и динамикой межфазного терагерцового диапазона (ТГц).
В основном используется стеклоиономерный цемент в профилактике кариеса. Этот стоматологический материал обладает хорошими свойствами адгезии к структуре зуба, что позволяет ему образовывать плотное соединение между внутренними структурами зуба и окружающей средой. Кариес зубов вызывается производством кислоты бактериями в процессе их метаболизма. Кислота, образующаяся в результате этого метаболизма, приводит к разрушению зубной эмали и последующих внутренних структур зуба, если стоматолог не вмешивается в заболевание или если кариозное поражение не останавливается и / или эмаль сама реминерализирует. Стеклоиономерные цементы действуют как герметики при возникновении ямок и трещин в зубе и выделяют фторид, предотвращая дальнейшую деминерализацию эмали и способствуя реминерализации. Фторид также может препятствовать росту бактерий, подавляя метаболизм поступающих с пищей сахаров. Это достигается путем ингибирования различных метаболических ферментов внутри бактерий. Это приводит к уменьшению количества кислоты, вырабатываемой при переваривании пищи бактериями, предотвращая дальнейшее падение pH и, следовательно, предотвращая кариес.
Применение стеклоиономерных герметиков на окклюзионных поверхностях боковых зубов снижает кариес зубов по сравнению с отсутствием герметиков вообще. Имеются данные о том, что при использовании герметиков только у 6% людей в течение 2 лет развивается кариес по сравнению с 40% людей, которые не используют герметик. Однако на практике рекомендуется применять фторидный лак вместе со стеклоиономерными герметиками для дальнейшего снижения риска вторичного кариеса зубов.
Добавление смолы к стеклоиономерам значительно улучшает их, позволяя легче смешивать и размещать. Модифицированные смолой стеклоиономеры допускают равное или более высокое высвобождение фторида, и есть данные о более высоком удерживании, более высокой прочности и более низкой растворимости. Стеклоиономеры на основе смол имеют две реакции схватывания: кислотно-основное схватывание и радикальная полимеризация. Свободнорадикальная полимеризация является преобладающим режимом схватывания, поскольку она происходит быстрее, чем кислотно-щелочной режим. Только материал, должным образом активированный светом, будет оптимально отвержден. Наличие смолы защищает цемент от попадания воды. Из-за сокращенного рабочего времени рекомендуется, чтобы размещение и формирование материала происходило как можно скорее после смешивания.
Стоматологические герметики были впервые представлены как часть профилактической программы, в конце 1960-х гг. в связи с увеличением числа ямок и трещин на окклюзионных поверхностях из-за кариеса. Это привело к тому, что в 1972 году Уилсон и Кент представили стеклоиономерные цементы в качестве производных силикатных и поликарбоксилатных цементов. Стеклоиономерные цементы сочетают в себе свойства силикатных цементов высвобождать фториды с адгезионными качествами поликарбоксилатных цементов. Такое включение позволило сделать материал более прочным, менее растворимым и более прозрачным (и, следовательно, более эстетичным), чем его предшественники.
Стеклоиономерные цементы изначально предназначались для эстетической реставрации передних зубов и были рекомендованы для восстановление препарирования полости класса III и класса V. В настоящее время были внесены дополнительные изменения в состав материала для улучшения свойств. Например, добавление частиц металла или смолы в герметик является предпочтительным из-за более длительного рабочего времени и меньшей чувствительности материала к влаге во время схватывания.
Когда впервые были использованы стеклоиономерные цементы, они в основном использовались. для восстановления абразивных / эрозионных повреждений и в качестве фиксирующего агента для реконструкций коронок и мостовидных протезов. Однако в настоящее время это было распространено на окклюзионные реставрации в молочных зубах, восстановление проксимальных поражений, а также оснований и вкладышей полостей. Это стало возможным благодаря постоянно увеличивающемуся количеству новых рецептур стеклоиономерных цементов.
Один из первых коммерчески успешных GIC, использующий стекло G338 и разработанный Уилсоном и Кентом, служил ненесущим реставрационным материалом. Однако это стекло привело к тому, что цемент стал слишком хрупким для использования в несущих нагрузках, например, в коренных зубах. Показано, что свойства G338 связаны с его фазовым составом, в частности, взаимодействием между его тремя аморфными фазами Ca / Na-Al-Si-O, Ca-Al-F и Ca-POF, что было охарактеризовано механическими испытаниями, динамическими сканирующая калориметрия (ДСК) и дифракция рентгеновских лучей (XRD), а также квантово-химическое моделирование и моделирование молекулярной динамики ab initio.
Когда два зубные герметики сравниваются, всегда было противоречие относительно того, какие материалы более эффективны в уменьшении кариеса. Поэтому есть претензии к замене герметиков на основе смол, текущего Золотого стандарта, на стеклоиономерные.
Считается, что стеклоиономерные герметики предотвращают кариес за счет устойчивого выделения фторида в течение длительного периода времени. период и фиссуры более устойчивы к деминерализации, даже после видимой потери герметизирующего материала, однако системный обзор не обнаружил разницы в развитии кариеса, когда GIC использовался в качестве герметизирующего материала фиссур по сравнению с обычной смолой герметики на основе, кроме того, они меньше удерживают структуру зуба, чем герметики на основе смолы.
Эти герметики обладают гидрофильными свойствами, что позволяет им быть альтернативой гидрофобной смоле в обычно влажной полости рта. Герметики на основе смол легко разрушаются слюной.
Химически отверждаемые стеклоиономерные цементы считаются безопасными для аллергических реакций, но о некоторых из них сообщалось с материалами на основе смол. Тем не менее, аллергические реакции очень редко связаны с обоими герметиками.
Основным недостатком стеклоиономерных герметиков или цементов является недостаточное удерживание или просто отсутствие прочности, ударной вязкости и ограниченная износостойкость. Например, из-за плохой стойкости герметика даже через 6 месяцев необходимо периодически отзывать герметик, чтобы в конечном итоге заменить потерянный герметик. Для устранения физических недостатков стеклоиономерных цементов использовались различные методы, такие как термо-световое отверждение (полимеризация) или добавление диоксида циркония, гидроксиапатита, N-винилпирролидона, N-винилкапролактама и фторапатита для усиления стеклоиономера. цементы.
Стеклоиономеры часто используются из-за разнообразных свойств, которые они содержат, и относительной легкости, с которой их можно использовать. Перед процедурами исходные материалы для стеклоиономеров поставляются либо в виде порошка и жидкости, либо в виде порошка, смешанного с водой. Смешанная форма этих материалов может быть предоставлена в инкапсулированной форме.
Подготовка материала должна включать следование инструкциям производителя. Бумажный тампон или холодная сухая стеклянная пластина могут использоваться для смешивания сырья, хотя важно отметить, что использование стеклянной пластины замедлит реакцию и, следовательно, увеличит рабочее время. Сырье в жидкой и порошковой форме не следует наносить на выбранную поверхность до тех пор, пока смесь не потребуется в клинической процедуре, для которой используется стеклоиономер, поскольку продолжительное воздействие атмосферы может повлиять на соотношение химических веществ в жидкости.. На стадии смешивания следует использовать шпатель для быстрого добавления порошка в жидкость в течение 45–60 секунд в зависимости от инструкций производителя и отдельных продуктов.
После смешивания с образованием пасты, происходит кислотно-основная реакция, которая позволяет стеклоиономерному комплексу затвердеть в течение определенного периода времени, и эта реакция включает четыре перекрывающихся этапа:
Важно отметить, что стеклоиономеры имеют длительное время схватывания и нуждаются в защите от воздействия окружающей среды полости рта, чтобы минимизировать влияние на растворение и предотвратить загрязнение.
Тип применения стеклоиономеров зависит от консистенции цемента, поскольку варьирующиеся уровни вязкости от очень высокой до низкой, могут определять, используется ли цемент в качестве фиксирующих агентов, адгезивов для ортодонтических скоб, герметиков для ямок и трещин, вкладышей и основ, сердцевины наращивания, или инте немедленные реставрации.
Различные клинические применения стеклоиономерных соединений в качестве реставрационных материалов:
Все GIC содержат основное стекло и кислая полимерная жидкость, затвердевающая в результате кислотно-щелочной реакции. Полимер представляет собой иономер, содержащий небольшую часть - примерно от 5 до 10% - замещенных ионных групп. Это позволяет ему легко разлагаться кислотой и быстро схватываться.
Наполнитель стекла обычно представляет собой порошок алюмофторосиликата кальция, который после реакции с полиалкеновой кислотой дает стеклополиалкеноатно-стеклянный остаток, закрепленный в ионизированной поликарбоксилатной матрице..
Реакция отверждения кислотной основы начинается со смешивания компонентов. Первая фаза реакции включает растворение. Кислота начинает прикрепляться к поверхности стеклянных частиц, а также к прилегающему субстрату зуба, таким образом осаждая их внешние слои, но также нейтрализуя себя. По мере повышения pH водного раствора полиакриловая кислота начинает ионизоваться и, становясь отрицательно заряженной, создает градиент диффузии и помогает вытягивать катионы из стекла и дентина. Щелочность также вызывает диссоциацию полимеров, увеличивая вязкость водного раствора.
Вторая фаза - гелеобразование, когда по мере того, как pH продолжает расти и концентрация ионов в растворе увеличивается, достигается критическая точка, и нерастворимые полиакрилаты начинают выпадать в осадок. Эти полианионы имеют карбоксилатные группы, посредством которых их связывают катионы, особенно Са на этой ранней стадии, поскольку это наиболее легко доступный ион, сшиваясь в цепи полиакрилата кальция, которые начинают образовывать гелевую матрицу, что приводит к начальному твердому отверждению в течение пяти минут. Сшивание, Н-связи и физическое переплетение цепей ответственны за гелеобразование. На этом этапе GIC все еще уязвим и должен быть защищен от влаги. Если происходит загрязнение, цепи разрушаются, и GIC теряет свою прочность и оптические свойства. И наоборот, обезвоживание на ранней стадии приведет к растрескиванию цемента и сделает поверхность пористой.
В течение следующих двадцати четырех часов происходит созревание. Менее стабильные полиакрилатные цепи кальция постепенно заменяются полиакрилатом алюминия, что позволяет кальцию соединяться с фторидом и фосфатом и диффундировать в субстрат зуба, образуя полисоли, которые постепенно гидратируются, образуя физически более прочную матрицу.
Включение фтора задерживает реакцию, увеличивая время работы. Другими факторами являются температура цемента и соотношение порошка к жидкости - больше порошка или тепла ускоряют реакцию.
GIC имеют хорошие адгезионные связи с субстратом зубов, уникальным химическим соединением с дентином и, в меньшей степени, с эмалью. Во время первоначального растворения затрагиваются как частицы стекла, так и структура гидроксиапатита, и, таким образом, по мере того, как кислота забуферивается, матрица восстанавливается, химически свариваясь вместе на границе раздела в полиалкеноатную связь фосфата кальция. Кроме того, полимерные цепи включены в обе, переплетая поперечные связи, и в дентине коллагеновые волокна также вносят свой вклад, как физически, так и водородно связывая осадки солей GIC. Существует также микроудержание из-за пористости, возникающей в гидроксиапатите.
Работы по неразрушающему рассеянию нейтронов и терагерцовой (ТГц) спектроскопии показали, что развивающаяся трещиностойкость GIC во время схватывания связана с динамикой ТГц границы раздела фаз, изменением атомной когезии и колеблющиеся межфазные конфигурации. Установка GIC немонотонна, характеризуется резкими особенностями, включая точку соединения стекло-полимер, точку раннего схватывания, где неожиданно восстанавливается снижение ударной вязкости с последующим ослаблением границ раздела фаз под действием напряжения. Впоследствии ударная вязкость снижается асимптотически до значений длительных испытаний на разрушение.
Характер высвобождения фторида из стеклоиономерного цемента характеризуется начальным быстрым высвобождением значительных количеств фторида с последующим постепенным снижением скорости высвобождения с течением времени. Первоначальный эффект «выброса» фторида желателен для снижения жизнеспособности оставшихся бактерий во внутреннем кариозном дентине, что, следовательно, вызывает реминерализацию эмали или дентина. Постоянное выделение фторидов в течение следующих дней объясняется способностью фторидов диффундировать через поры и трещины цемента. Таким образом, постоянное небольшое количество фторида, окружающего зубы, снижает деминерализацию тканей зуба. Исследование Chau et al. показывает отрицательную корреляцию между ацидогенностью биопленки и высвобождением фторида GIC, что свидетельствует о том, что достаточное высвобождение фторида может снизить вирулентность кариесогенных биопленок. Кроме того, Ngo et al. (2006) изучали взаимодействие между деминерализованным дентином и Fuji IX GP, которое включает стронций - содержащее стекло, в отличие от более обычного кальциевого стекла в других GIC. Было обнаружено, что значительное количество ионов стронция и фтора проникает через границу раздела в частично деминерализованный дентин, пораженный кариесом. Это способствовало отложению минералов в тех областях, где уровень ионов кальция был низким. Таким образом, это исследование поддерживает идею о том, что стеклоиономеры вносят непосредственный вклад в реминерализацию кариозного дентина при условии, что хорошая герметизация достигается при тесном контакте между GIC и частично деминерализованным дентином. Тогда возникает вопрос: «Подходит ли стеклоиономерный цемент для постоянных реставраций?» из-за желаемых эффектов выделения фторидов стеклоиономерным цементом.
Было опубликовано множество исследований и обзоров, касающихся GIC, используемого при реставрации молочных зубов. Результаты систематического обзора и метаанализа показали, что обычные стеклоиономеры не рекомендуются для реставраций класса II в первичной коренные зубы. Этот материал показал плохую анатомическую форму и краевую целостность, а композитные реставрации оказались более успешными, чем GIC, когда можно было достичь хорошего контроля влажности. Смола модифицированные стеклоиономерные цементы (RMGIC) были разработаны для преодоления ограничений обычный стеклоиономерный материал в качестве реставрационного материала. Систематический обзор поддерживает использование RMGIC в полостях класса II малого и среднего размера, поскольку они способны выдерживать окклюзионные силы на первичные моляры в течение как минимум одного года. Благодаря желаемому эффекту высвобождения фторидов, RMGIC может рассматриваться для реставраций Класса I и Класса II первичных моляров в популяции с высоким риском кариеса.
Что касается постоянных зубов, то недостаточно доказательств, подтверждающих использование RMGIC в качестве долгосрочных реставраций постоянных зубов. Несмотря на небольшое количество рандомизированных контрольных испытаний, в метааналитическом обзоре Bezerra et al. [2009] сообщили о значительно меньшем количестве кариозных поражений на краях реставраций из стеклоиономера в постоянных зубах через шесть лет по сравнению с реставрациями из амальгамы. Кроме того, адгезивная способность и долговечность GIC с клинической точки зрения могут быть лучше всего изучены с помощью восстановления некариозных поражений шейки матки. Систематический обзор показывает, что GIC имеет более высокие показатели удерживания, чем композит на основе смолы, в период наблюдения до 5 лет. К сожалению, обзоров реставраций класса II в постоянных зубах со стеклоиономерным цементом мало с высокой систематической ошибкой или короткими сроками изучения. Однако исследование [2003] прочности на сжатие и высвобождения фторидов было проведено на 15 коммерческих реставрационных материалах, выделяющих фтор. Отрицательная линейная корреляция была обнаружена между прочностью на сжатие и высвобождением фтора (r = 0,7741), т. Е. Реставрационные материалы с высоким высвобождением фторидов имеют более низкие механические свойства.
С увеличением приемлемости и При использовании GIC необходимо провести дополнительные исследования и исследования, чтобы улучшить существующие ограничения из-за худших физических свойств GIC по сравнению с другими материалами. В будущем потребуются улучшения, чтобы увеличить их долговечность, чтобы они могли использоваться в качестве постоянных материалов. Однако на данный момент из-за неубедительных, некачественных доказательств, подтверждающих превосходство GIC в реставрациях, эта страница не поддерживает использование GIC в постоянных реставрациях.
Портал медицины .
