Стеклоиономерные цементы

Стеклоиономерные цементы  по своему назначению подразделяются на фиксирующие (для фиксации коронок, мостовидных протезов, других ортопедических конструкций), восстановительные (для пломбирования полостей) и прокладочные (для изолирующих прокладок). Среди прокладочных цементов иногда отдельно выделяют так называемые базисные цементы — для основы под реставрацию композитными материалами. Требования к цементам различных типов несколько отличаются. Двумя основными свойствами, позволившими стеклоиономерным цементам стать одними из наиболее распространенных пломбировочных материалов, являются их способность связываться с твердыми тканями зуба и выделять фтор.

Химическая  адгезия к дентину, эмали и  цементу без кислотного протравливания

- обеспечивается двумя механизмами. Первый из них основан на том, что карбоксилатные группы макромолекулы полиакриловой кислоты способны образовывать хелатные соединения с кальцием, в частности с кальцием гидроксиапатита дентина и эмали. Считается, что полиакрилатные ионы реагируют со структурой апатита, перемещая кальциевые и фосфатные ионы и создавая промежуточный слой полиакрилатных, фосфатных и кальциевых ионов, или связываясь непосредственно с кальцием апатита. Второй предположительный механизм связи основан на сродстве поликарбоновых кислот к азоту белковых молекул, в частности коллагена, что проявляется абсорбцией полиакриловой кислоты на коллагене дентина. Таким образом, связь с дентином может состоять из ионной связи с апатитом структуры дентина и связи водородного типа с коллагеном. Следует отметить, что последний механизм связи окончательно не доказан.

    Однако сила связи стеклоиономерного цемента с твердыми тканями зуба не является достаточно большой. Согласно различным источникам она может достигать 2-7 МПа (немногочисленные исследователи указывают на значение до 8-12 МПа после удаления смазанного слоя), что значительно меньше сил напряжения, развивающегося вследствие усадки композиционного материала, сил связи с тканями зуба адгезивных систем 4-5-го поколения, и тем более меньше сил связи внутри самого дентина . Относительно высокая вязкость традиционных цементов практически исключает возможность их фиксации к эмали и дентину за счет микроретенции. Таким образом, наличие химической связи материала с тканью зуба имеет значение не столько для прочности соединения, сколько для его плотности, обеспечивая непроницаемость контакта цемент—ткань зуба для влаги.

    Связь стеклоиономера с эмалью выше, чем с дентином (сила связи с дентином обычно находится в пределах 1 -3 МПа), что, вероятно, можно объяснить более высоким содержанием ионов кальция в эмали. Но клинический опыт показал, что даже такой связи достаточно для успешного восстановления эрозивных повреждений твердых тканей зубов и их дефектов типа полостей V класса.

Химическая  адгезия к большинству материалов.

- материалы, используемые для реставрационных работ (композиты, амальгамы, материалы, содержащие эвгенол, к азоту, платине, оксидированной фольге, нержавеющей стали, олову, золотому сплаву), объясняется способностью стеклоиономерных цементов образовывать хелатные и водородные связи с различными субстратами.

Фторзависимый кариесстатический эффект

- основан на двух явлениях, происходящих во время и после затвердевания стеклоиономерного цемента, — выделении фтора и образовании слоя фторсодержащих апатитов на границе между материалом пломбы и тканями зуба.

Рис. 2. Зависимость выделения фтора от времени, прошедшего от начала смешивания порошка и жидкости стеклоиономерного цемента

Известно, что механизм действия фтора при его воздействии  непосредственно в полости рта  состоит из нескольких слагаемых:

1. Образование более устойчивого  к действию кислот фторапатита путем замещения фтором гидроксильной группы гидроксиапатита.

2. Стимуляция минерализации  (катализирование включения минеральных компонентов в эмаль, закрепление граней растущего кристалла).

3. Образование на поверхности  эмали малорастворимого фторида кальция, который, медленно диссоциируя, поставляет в большом количестве ионы фтора для реакции замещения гидроксильных групп в апатитах эмали.

4. Снижение выработки  кислоты микроорганизмами (блокирование  ферментов микробного гликолиза(энолазы, превращающей 2-фосфорглицерат в фосфоэнолпируват) с прерыванием процесса образования молочной кислоты).

5. Блокирование реакций  синтеза микроорганизмами внеклеточных  полисахаридов декстрана и левана, обеспечивающих прикрепление зубной бляшки к поверхности зуба.

6. Изменение электрического  потенциала поверхности эмали  и препятствие оседанию на  ней микробных частиц.

Антибактериальные свойства

- связаны с действием выделяющегося фтора. Доказано, что поверхность пломб из стеклоиономерных цементов имеет более низкий уровень количества бактерий, чем из цинк-фосфатных и цинк-поликарбоксилатных цементов.

Хорошая биосовместимость, нетоксичность.

- Стеклоиономерные цементы обладают довольно высокой биосовместимостью. Неоднократно проводимые тесты с культурой ткани указывали на наличие более слабой реакции клеток на стеклоиономерные цементы, чем на цинкоксидэвгенольный материал или на цинкполикарбоксилатный цемент. В экспериментах in vivo также была продемонстрирована более мягкая реакция на стеклоиономерный цемент, чем на воздействие цинкоксидэвгенольного материала. Свежезамешанный цемент обладает слабой цитотоксичностью, но этот эффект снижается параллельно с отвердеванием материала. Сама по себе полиакриловая кислота не может диффундировать в дентин из-за высокого молекулярного веса. Сразу после внесения материала в полость высокая концентрация кислоты и свободных ионов может привести к усиленному движению воды из пульпы к цементу (рис. 3). Это чревато развитием гиперчувствительности пульпы, а при пересушивании дентина и нарушении соотношения порошок/жидкость в сторону порошка — к ее сильной дегидратации. Однако выполнение всех необходимых требований при работе со стеклоиономерными цементами практически устраняет риск описанных осложнений. Биосовместимость стеклоиономерных цементов позволяет применять их без прокладки или в качестве прокладочного материала, но возможность раздражения пульпы из-за начальной высокой кислотности диктует необходимость использования кальцийсодержащих прокладок при глубоких полостях в сочетании с острым течением кариозного процесса.

Рис. 3. Механизм возникновения боли(гиперчувствительности) при воздействии факторов, вызывающих движение жидкости в дентинных канальцах (высушивания, контакта с высокими концентрациями свободных ионов и т.д.)

Близость  коэффициента термического расширения к таковому эмали и дентина.

- Коэффициент температурного расширения стеклоиономерных цементов наиболее близкий к тканям зуба по сравнению с другими стоматологическими пломбировочными материалами. Это предотвращает растрескивание пломбированных зубов или нарушение краевого прилегания пломб при изменениях температуры в полости рта. Теплопроводность стеклоиономерных цементов также наиболее близка к теплопроводности дентина по сравнению с другими пломбировочными материалами.

Высокая прочность на сжатие.

- Прочность на сжатие стеклоиономерных цементов является самой высокой среди всех реставрационных цементов и приближается по значению к таковой у композитных материалов. Это свойство стеклоиономеров позволяет применять их в качестве базы под композитный материал при использовании «сэндвич»-техники, выдвигающей высокие прочностные требования к базисному материалу. Прочность на сжатие восстановительного стеклоиономерного цемента повышается в течение периода времени от 24 ч до 1 года в среднем от 160 МПа до 280 МПа (в отличие от цинк-поликарбоксилатных цементов) за счет инкорпорации ионов в матрицу и образования в ней перекрестных связей Прочность нарастает быстрее, если в ранний период цемент изолирован от влаги

Низкая  прочность на диаметральное растяжение

- объясняет хрупкость материала. Данное свойство делает невозможным применение стеклоиономерных цементов в местах значительной нагрузки, особенно разнонаправленной (режущий край, бугры зубов, пара пульпарные штифты). Только в том случае, когда стеклоиономерная реставрация со всех сторон поддержана тканями зуба, она защищена от опасного давления

Низкий  модуль эластичности.

- Это свойство стеклоиономерных цементов позволяет применять их в качестве пломбировочных материалов в полостях V класса: в этом случае их способность к пластичным деформациям компенсирует напряжение, накапливающееся в пришеечном участке зуба во время его микродвижений при жевании без разрушения материала и нарушения его краевого прилегания. Стеклоиономерные цементы используемые в качестве прокладок или базы под реставрацию композитными материалами, компенсируют формирующееся при усадке материала внутреннее напряжение, препятствуя деформации пломбы.

Усадка.

- Объемная усадка стеклоиономерных цементов составляет 1,0-3,6 % по истечении 30 сек после их наложения и 2,8-7,1 % — после 24 ч. Сила этой усадки составляет 40 % силы усадки, возникающей во время полимеризации композитных материалов, что обеспечивает возможность до определенной степени компенсации этой силы при одновременном применении с композиционными материалами в технике "сэндвич". Поглощение воды компенсирует присущую стеклоиономерам усадку при отвердевании и отвечает за стабильность размеров пломб. Вода абсорбируется цементом при условии высокой относительной влажности (85% и более) или в присутствии самой воды, что принуждает цемент расширяться. Усадка наблюдается, если цемент пересушивается, что происходит в среде с относительной влажностью, меньшей 80 %.

Растворимость.

- Высокая растворимость в воде — недостаток многих цементов, в том числе — силикатных. Стеклоиономерные цементы не являются исключением. Растворимость материала зависит от цементной композиции, используемой клинической техники и окружающей среды полости рта. Растворение несозревшего цемента может продолжаться до полного отвердевания материала в течение 24 ч Это объясняет необходимость временной защиты поверхности цемента водонепроницаемым слоем. Такая защита должна действовать по крайней мере в течение 1ч — до достижения уровня экстрагирования ионов, позволяющего цементу достигнуть оптимального отвердевания. Растворимость материала также снижается за счет повышения соотношения порошок — жидкость. Минимизировать размывание цемента можно путем строгого следования   клинической   технике   использования материала. Преимуществом стеклоиономерных цементов перед другими цементами является наиболее низкая растворимость в кислотах.