Классификация композитов по степени наполненности и консистенции: Композитные материалы в стоматологии — Медицинский портал Pitprice.ru

Содержание

Классификация композитных материалов и их особенности

Композиты представляют собой группу многокомпонентных материалов, в которых, в отличие от сплавов и компаундов, существует граница раздела. Композиционные материалы создаются с целью рационально сочетать характеристики компонентов и получать новый материал с заданными свойствами.

Классификация композитов

Они могут классифицироваться:

• по виду армирующего наполнителя — волокнистые, слоистые и наполненные. Армирующие элементы представляют собой волокна, нити, листы, порошки, гранулы и микросферы из органических, неорганических, металла или керамики. К слоистым композитам относится углепластик,

• по виду наполнителя — хлопок, мел, опилки, углеродные и кевларовые короткие волокна, полимеры и стекло,

• по виду связующего-матрицы: полиэфиры, фенолы, формальдегидные смолы, эпоксидные компаунды, силиконы, алкиды, меламиновые смолы, полиамиды, ацетали, полипропилен и пр. Связующие подразделяются на термопласты (полипропилен, полиамид, ацетали), которые обратимо размягчаются при высокой температуре и реактопласты (эпоксидные и фенолформальдегидные смолы), в которых при первичном нагреве происходят необратимые изменения структуры и поэтому при повторном нагреве они уже не размягчаются.

Особые свойства композиционных материалов

При переработке композитов необходимо учитывать, что они очень чувствительны к температуре и влажности. Наполнители гигроскопичны, поэтому перед переработкой необходимо зачастую их сушить до нормативных значений остаточной влажности.

Большинство композитных волокнистых материалов изотропны, то есть значения физико-механических характеристик в разных направлениях может отличаться в разы.

Современные композиты представляют многовариантные системы с заданными техническими параметрами. Чаще всего это слоистые композиты, в которых армирующим элементом является листовой материал (например бумага с пропиткой меламинофенольным связующим или углеродное (карбоновое) полотно с пропиткой эпоксидным компаундом) или прессованные волокна из стекла, углерода, полимеров или минералов, пропитанные смолой.

В итоге полученные характеристики композитов оказываются выше, чем у исходных материалов. К композиционным материалам можно отнести многослойные пластики, карбон, ламинированные плиты и наполненные пластики.

В последние годы армированные и наполненные пластики слились в класс композиционных материалов и грань между ними провести практически невозможно.

Автор Химич Ирина

ТЕМА: Композитные стоматологические материалы

⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 12Следующая ⇒

Задание № 1 Дайте определение:

Композиционный стоматологический материал – _______________________________

_____________________________________________________________________________

Перечислите основные компоненты композитов:

1) органическая матрица (название и структурная формула):

Bis-GMA – _____________________________________________________________________

Формула:

TEG-DMA – _____________________________________________________________________

Формула:

UDMA – _____________________________________________________________________

Формула:

2) неорганический наполнитель не менее _______ % (примеры): ____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

3) аппреты: ____________________________________________________________________________

4) инициаторы полимеризации в композитах химического отверждения: ________________________,

в композитах светового отверждения: _____________________________________________________

Задание № 2. Приведите классификацию современных композиционных материалов (заполните таблицы).

Композиционные материалы
по способу твердения
по размеру частиц наполнителя (укажите размер в мкм)	макронапол- ненные	мининапол ненные	микронапол- ненные	гибридные	нанокомпозиты
по степени наполненности (укажите степень наполненности в %)
по консистенции

Чем больше размер частиц наполнителя, тем __________________ прочность композиционного материала и тем ____________________ эстетические свойства.

Композиционные материалы по размеру частиц наполнителя (заполните таблицу)

В настоящее время при пломбировании и восстановлении фронтальных и боковых зубов наиболее широко используются микрогибридные и тотально выполненные композиты. По степени наполненности они относятся к ____________________. Перечислите свойства, благодаря которым эти материалы широко используются в клинической практике:

Задание № 3.

Перечислите основные достоинства и недостатки композиционных пломбировочных материалов в сравнении с пломбировочными материалами другой природы (цементы, ненаполненные полимеры, амальгамы).

«+» Достоинства	«-» Недостатки

Задание № 4.Назовите оборудование для работы с композитами

Название: ___________________________ Название: ___________________________

Используется для ____________________________________________________________________

Лабораторная работа: «Работа с композиционными материалами»

Название материала: ___________________________________________________________

Область применения: __________________________________________________________

Тип отверждения _____________________________________

Состав: паста 1– ___________________________________________________

паста 2- __________________________________________________________

Соотношение основная паста/ активатор _____________________________

Рабочее время – ______________________________

Время смешивания – __________________________

Время твердения – ____________________________

Методика работы: _______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Название материала: ___________________________________________________________

Область применения: __________________________________________________________

Тип отверждения _____________________________________

Состав: ______________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Методика работы: _______________________________________________________________________

Задание №5

Приведите химизм реакции синтеза смолы «Бовена» (Бис-ГМА) используемая качестве исходных компонентов Бисфенол А и глицедилметакрилат

Задание №6

Заполнить таблицу.

Разделение композитов на группы по Лайнфельдеру

Группа композитов	Размер частиц наполнителя	Примеры выпускаемых материалов

Задание № 7

Приведите химические структуры некоторых мономеров, используемых при формировании полимерной матрицы композитных стоматологических материалов

Название мономера	Химическая структура
Метилметакрилат
Бис-ГМА
Триэтиленгликольдиметакрилат
Уретан диметакрилат

Задание №8

Опишите композиционный материал, используемый в вашей работе (отечественного и зарубежного производителя).

Ход работы:

Описывают композиционный материал, используемый в данной работе:

Ø Название отечественного производителя________________________________________________________

Ø Фирма-производитель _________________________________________________

Ø Форма выпуска ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Ø Название зарубежного производителя________________________________________________________

Ø Фирма-производитель _________________________________________________

Для каждого материала укажите способ защиты полости.

Приведите рекомендуемые структуры материалов для изоляционных прокладок.

Задание №9

Оценить скорость твердения композитного материала на основании полученных экспериментальных данных.

Наименование материала	Условия замешивания в соответствие с инструкцией	Время схватывания

Задание №10

Обоснуйте использование силанизирующих агентов в составе современных композитных материалов.

Приведите структуру силанизированного композиционного материала.

Гомогенный композит Гибридный композит Гетерогенный композит

ТЕМА: Адгезивные системы

Задание № 1. Дайте определение:

Адгезия (в стоматологии) – ____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Виды адгезии – _________________________________________________________________________

Адгезивная система – ____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Задание № 2. Адгезия к эмали зуба

1) Кондиционер.

В качестве кондиционера в АС используются кислоты : _________________, _________________ , __________________________, ______________________

Ортофосфорная кислота используется в виде _____________, концентрация ___________ %, время экспозиции _____________секунд.

Время экспозиции увеличивают в случаях: _______________________________________

_____________________________________________________________________________

Кондиционер используется для ____________________ эмали и ___________________ дентина.

2) Адгезив (бонд) – __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Основные этапы работы с двухэтапной двухкомпонентной АС для эмали (заполните таблицу):

Задание № 3. Адгезия к дентину

Дайте определения и перечислите основные принципы дентинной адгезии.

Смазанный слой (smear layer) – ____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Гибридный слой – ____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

Принципы дентинной адгезии:

Праймер – ___________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Примеры праймеров (название и структурная формула):

ГЕМА – ___________________________________ Формула:

ПЕНТА-Р – _________________________________ Формула:

– ___________________________________ Формула:

Праймер образует химические связи с дентином (укажите вид связи)______________________ и ____________________ за счет функциональных групп ___________________________________ ___

и связь с гидрофобным бондом (укажите вид связи)______________________ за счет групп __________________________

Задание № 4. Классификация АС по влиянию (степени взаимодействия) на «смазанный слой» дентина ( на рисунках обозначьте: смазанный слой, гибридный слой, праймер, бонд):

I. Адгезивные системы, модифицирующие смазанный слой.

Недостатки: _____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Примеры АС (торговые названия, фирмы-производители) _____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

II. Адгезивные системы, удаляющие смазанный слой.

Техника «тотального протравливания» — _____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Недостатки: _____________________________________________________________________________

Примеры АС (торговые названия, фирмы-производители) ____________________________________________________________________________

____________________________________________________________________________

III. Адгезивные системы, растворяющие смазанный слой.

Самопротравливающая адгезивная система – ____________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Примеры АС (торговые названия, фирмы-производители) __________________________

_____________________________________________________________________________

Задание № 5. Классификация АС по составу и назначению (заполните таблицу)

Тип адгезивной системы	Субстрат для адгезии	Число компонентов	состав

1А

Дата:_________ Занятие № ____

Рекомендуемые страницы:

Типовой регламент проведения практического занятия

№ цели	Содержание модуля	Виды деятельности студентов	Время
1	Проверка уровня теоретической подготовки к занятию	Опрос	45 мин
2	Демонстрация преподавателем техники замешивания химических композитных материалов, получения формовочной массы нужной консистенции, пломбирования полостей композитами химического и светового отверждения.Демонстрация изменений свойств формовочной массы на этапах ее отвердения	Ознакомление с техникой замешивания химических композитных пломбировочных материалов, получения формовочной массы нужной консистенции, пломбирования полостей композитами химического и светового отверждения.	30 мин
3	Самостоятельная работа по освоению навыков пломбирования кариозных полостей композитами химического отверждения	Пломбирование полостей композитами химического отаерждения на муляжах.	80 мин
4	Ответы на возникшие вопросы	Дискуссия	15 мин
5	Заключительное слово преподавателя		10 мин

6. Внеаудиторная самостоятельная работа студента Тема: 5. Полимерные пломбировочные материалы (ненаполненные, наполненные). Композитные пломбировочные материалы. Классификация композитов. Химический состав. Свойства. Показания к применению. Методика пломбирования кариозных полостей композитными материалами химического отверждения.

Ссылки компетенции и уровни усвоения	№	Содержание самостоятельной работы	Деятельность	Формы контроля уровня обученности
ПК-5 А/01.7 Зн.4,9 Ум.2,16,21 ОПК-8 А/02.7 Зн.17,18,22,23,27 Ум.8,13,25,26 ОПК-2 А/06.7, Зн.6,Ум.3 ОПК-11 А/02.7 Зн.1,18; Ум.18 ОК-1 А/06.7 Зн.6, Ум.3,6	1	Самостоятельная работа по теме Полимерные пломбировочные материалы (ненаполненные, наполненные). Композитные пломбировочные материалы. Классификация композитов. Химический состав. Свойства. Показания к применению. Методика пломбирования кариозных полостей композитными материалами химического отверждения.	Ø прорабатывает учебный материал по конспекту лекций; Ø решает задачи; Ø выполняет задания для самоконтроля;	Ø проверка решения задач; Ø экспресс-контроль;

7. Критерии оценок деятельности студента, при освоении учебного материала

Формы самостоятельной работы		Пятибалльная система оценки
		отлично	хорошо		удовлетворительно		неудовлетворительно
Критерии оценки реферата		Правильно оформлен титульный лист реферата (полное название университета, название кафедры, тема реферата, выполнил студент Ф.И.О. курс и группа, проверил должность преподавателя, ученая степень, звание, Ф.И.О.)	Правильно оформлен титульный лист реферата		Незначительные замечания по оформлению титульного листа реферата (не указаны название кафедры, Ф.И.О. студента, курс и группа)		Существенные замечания по оформлению титульного листа реферата (не указана тема, название университета и кафедры, Ф.И.О. преподавателя
		Составлен план реферата, реферат разбит на главы, содержание соответствует заявленной теме, выводы, список литературы.	— реферат не разбит на главы, — нет выводов		— не составлен план, — реферат не разбит на главы, — нет выводов, — нет списка литературы		— содержание не соответствует заявленной теме реферата
Критерии оценки выступления по реферату		Дана краткая характеристика пластмасс и композитов, необходимость и технология объединения материалов, актуальность применения объединений.	— не всем материалам дана краткая характеристика — не отражено применение объединенных материалов		— неполная характеристика материалов — не отражена технология объединения материалов		— выступление не соответствует теме реферата — отказывается выс-тупать
Примечание: выступление по реферату на «отлично» и «хорошо» добавляет 1 балл к оценке реферата.
Критерий оценки тестового контроля	Выполнено правильно 90-100% тестовых заданий			Выполнено 90 – 80%		Выполнено 80-70%		Выполнено менее 70%

8. Рекомендации для студентов, пропустивших практическое занятие.

Основные понятия темы:№ 5. Полимерные пломбировочные материалы (ненаполненные, наполненные). Композитные пломбировочные материалы. Классификация композитов. Химический состав. Свойства. Показания к применению. Методика пломбирования кариозных полостей композитными материалами химического отверждения.

По определению композитным материалом называется смесь нескольких компонентов. В случае стоматологических пломбировочных композитов это смесь органической матрицы и неорганических наполнителей.

Полимерные композиты (Ричард ван Нурт 2002)

Полимерные композиты и модифицированные поликислотами полимерные композиты

ВВЕДЕНИЕ

Композиты, как и следует из этого названия, состоят из смеси двух или более материалов. Каждый из этих материалов вносит свой вклад в общие свойства композита и присутствует в виде отдельной фазы в его структуре (см. раздел 1.6.). Композиты, основу которых составляют полимеры, являются наиболее широко используемыми материалами в стоматологии, поскольку они применимы в различных клинических ситуациях, начиная от пломбировочного материала, цемента для фиксации, материалов для непрямых вкладок, для фиксации металлических облицовок на эндодонтических штифтах и для культевых вкладок. Относительно недавно к довольно большому списку стоматологических материалов на полимерной основе добавился еще один класс — модифицированные поликислотами полимерные композиты или для краткости — компомеры. В данной главе мы рассмотрим композиты на полимерной основе, а затем ознакомим читателя с параметрами, по которым компомеры отличаются от полимерных композитов.

СОСТАВ И СТРУКТУРА

Композитные восстановительные материалы на полимерной основе (в сокращенной форме — композиты), которые используются в стоматологии, содержат три основных компонента, а именно:

органическую полимерную матрицу;
неорганический наполнитель;
связывающий агент или аппрет.

Полимер образует матрицу композитного материала, соединяя в единую структуру отдельные частицы наполнителя, связанные с матрицей специальным веществом — аппретом (Рис. 2.2.1).

Полимерная матрица

Полимер является химически активным компонентом композита. Первоначально это жидкий мономер, который превращается в жесткий полимер за счет реакции полимеризации радикального типа. Именно эта его способность превращаться из пластической массы в жесткий твердый материал позволяет применять композит для восстановления зубов.

Для пломбирования передних и жевательных групп зубов наиболее часто используется мономер Бис-ГМА, который получают при взаимодействии бисфенола-А и глицидилметакрилата. Этот мономер обычно называют по имени его открывателя мономером Боуэна (Bowen). Его молекулярная масса намного больше, чем молекулярная масса метилметакрилата, что позволяет снизить полимеризационную усадку (Рис. 2.2.2). Величина полимеризационной усадки у метилметакрилата по объёму составляет 22%, а у Бис-ГМА — 7,5%. В ряде композитов вместо Бис-ГМА используют уретандиметакрилат (УДМА). Бис-ГМА и уретандиметакрилатный мономеры являются очень вязкими жидкостями из-за их высоких молекулярных масс. При добавлении даже небольшого количества наполнителя образуется слишком плотная паста композита, что не позволяет применить такой материал в клинике. Для преодоления этого недостатка в композицию добавляют мономеры с низкой вязкостью, называемые мономерами+разбавителями, такие как метилметакрилат (ММА), этиленгликольдиметакрилат (ЭДМА) и триэтиленгликольдиметакрилат (ТЭГДМА). Наиболее часто применяется последнее соединение. Химические структуры некоторых из этих мономеров представлены в Таблице 2.2.1.

Рис.2.2.1. Структура композитных восстановительных материалов

Рис.2.2.2. Полимеризационная усадка материалов на основе малых и больших мономеров

Для того, чтобы обеспечить необходимую продолжительность срока хранения композита, необходимо предотвратить его преждевременную полимеризацию. В качестве ингибитора, (замедлителя процесса полимеризации) используется гидрохинон, обычно в количестве 0,1% или меньше. Полимерная матрица содержит также системы активатор/инициатор для обеспечения процесса отверждения. Применение конкретных компонентов в этой системе зависит от типа предусмотренной для данного материала реакции отверждения, которая может происходить химическим путем или активацией отверждения видимым светом.

Наполнитель

Для улучшения свойств композитов в их состав вводили разнообразные наполнители. В конце 50-х годов в качестве наполнителя использовали кварц, который был введен в композицию пломбировочного материала на основе метилметакрилата. Введение наполнителей дает пять основных преимуществ, а именно:

Полимеризация метилметакрилата приводит к большой полимеризационной усадке (21 об.%) даже при использовании полимер-мономерной системы порошок-жидкость (7 об.%). Введение большого количества стеклянных наполнителей значительно снижает усадку, так как количество используемого мономерного связующего уменьшается, а наполнитель не участвует в процессе полимеризации. Тем не менее, усадку невозможно устранить полностью, ее величина будет зависеть от природы используемого мономера и количества введенного наполнителя.
Метакрилатные полимеры имеют большой коэффициент теплового расширения (примерно 80 х 10^-6/°С). Этот коэффициент снижается при добавлении неорганического наполнителя, имеющего коэффициент расширения, примерно равный таковому для тканей зуба (8-10х10^-6/°С).
Наполнители могут улучшить такие механические свойства, как твердость и прочность на сжатие.
Использование таких тяжелых металлов, как барий и стронций, включенных в стекло, придает материалу рентгеноконтрастность.
Наполнитель представляет собой идеальное средство для достижения эстетических параметров — цвета, прозрачности и флюоресценции. Разработка технологии введения наполнителя является основным направлением совершенствования материалов, что и привело к созданию композитов сегодняшнего дня.

Аппрет

Для того, чтобы композит имел приемлемые механические свойства, крайне важно, чтобы наполнитель и полимерная матрица были прочно связаны друг с другом. Если эта связь нарушается, развивающиеся при нагрузке напряжения не распределяются равномерно по всему объему материала; поверхность раздела фаз действует как первичный источник разрушения, приводя к разрушению всего композита.

Надежное соединение достигается введением в полимер связующего вещества. В качестве такого аппретирующего вещества применяют кремнийорганические соединения (силаны), одним из наиболее часто используемых в стеклонаполненных полимерных композитах является у-метакрилоксипропилтриметоксилан или у МПТС для краткости, химическая структура которого показана на Рис. 2.2.3 (см.также раздел 1.10).

Рис. 2.2.3. Структура силанового аппрета до и после активации кислотой

Крайне важно, чтобы связь между полимером и частицами наполнителя была прочной и долговечной. Во-первых, при отсутствии этой связи, напряжение не будет передаваться от полимера к стеклянному наполнителю и, вследствие этого, его большая часть будет приходиться непосредственно на полимерную матрицу. Это может приводить к излишней пластической деформации, износу и отколам пломб. Во-вторых, недостаточно прочная связь между полимером и частицами стеклянного наполнителя может приводить к образованию трещин. А поскольку полимеры обладают невысокой трещиностойкостью, это делает композит в целом восприимчивым к усталостным разрушениям (Рис. 2.2.4).

Рис. 2.2.4. СЭМ участка с недостаточной связью (показано стрелками) между полимерной матрицей и стеклянным наполнителем

Фундаментальная проблема заключается в том, что полимеры гидрофобны, а кварцевые стекла гидрофильны благодаря поверхностному слою гидроксильных групп, связанных со стеклом. Поэтому у полимера нет естественного сродства с поверхностью кремниевого стекла, необходимого для соединения с ним (Рис. 2.2.5).

Рис.2.2.5. Схематическое представление молекул мономера (МА), отталкиваемых поверхностью стекла из-за присутствия на ней гидроксильных групп (ОН)

Рис.2.2.6. Схематическое представление силанового аппрета, обеспечивающего связь между метакрилатным полимером и гидроксилированной поверхностью стекла

Рис.2.2.7. Нанесение и конденсация силана на поверхности кварцевого стекла

Решить эту проблему можно путем применения подходящего связывающего реагента. В качестве такого реагента был выбран кремнийорганический аппрет, потому что у него имеются концевые гидроксильные группы, которые притягиваются гидроксильными группами поверхности стекла. На другом конце молекулы аппрета присутствует метакрилатная группа, которая способна соединяться с мономерами связующего за счет раскрытия углеродной двойной связи (Рис. 2.2.6). Реакция конденсации на границе между стеклом и кремнийорганическим аппретом обеспечивает ковалентную связь силана с поверхностью стекла (Рис. 2.2.7). Улучшение качества связи между полимером и стеклянным наполнителем обеспечило успешную разработку устойчивых к износу композитных пломбировочных материалов, которые теперь можно применять как для передних, так и для жевательных групп зубов.

НАПРАВЛЕНИЯ РАЗРАБОТКИ КОМПОЗИТОВ

Беглое рассмотрение изменений в композитах в течение последних двадцати лет указывает на два важных направления в их разработке, а именно:

новые полимерные технологии;
новые технологии в применении наполнителей.

Новые полимерные технологии

Способы полимеризации

Процесс, с помощью которого паста композита превращается в твердый материал, является процессом полимеризации мономерной матрицы полимера.

В ранних поколениях композитов этот процесс был обеспечен выпуском материала в виде двух паст, смешивание которых давало необходимые для полимеризации ингредиенты. В одной пасте должен был содержаться активатор, такой как третичный амин, а в другой — инициатор, обычно пероксид бензоила (см. раздел 1.6, в котором подробнее представлена эта система отверждения).

В начале 70-х годов появились композиты, активируемые ультрафиолетовым (УФ) светом. В этих материалах УФ свет использовался для создания свободных радикалов, необходимых для запуска процесса полимеризации. Энергии УФ света было достаточно для разрушения центральной связи метилового эфира бензоина и создания двух первичных радикалов. Таким образом, достаточно было иметь только одну пасту, которая не отверждается до тех пор, пока ее не подвергнут действию УФ света. Однако было выявлено несколько серьезных недостатков при использовании отверждаемых УФ светом систем. УФ свет мог вызывать ожоги мягких тканей и вреден для зрения. Поэтому нужна была защита, и требовалось осторожное обращение при работе с аппаратами для УФ отверждения. Источником УФ света является дорогая ртутная разрядная лампа, при ее старении выход световой энергии постепенно снижается, а глубина отверждения ограничена из-за высокой степени поглощения света при прохождении через композит.

Тем не менее, идея иметь лишь одну пасту, которая может отверждаться, когда это необходимо, была хорошо воспринята стоматологами и открыла путь для внедрения композитов, активируемых видимым светом (ВСА), в которых источником свободных радикалов стал камфорохинон. Энергия возбуждения у него ниже, чем у метилового эфира бензоина, поэтому свет в голубой части спектра с длиной волны — 460-480нм оказался очень эффективен. Применение такого света для отверждения имеет преимущество в использовании более дешевого источника света с кварцевой галогеновой лампой, которая оказывает не такое вредное воздействие как УФ облучение. Видимый свет лучше проникает через композит, обеспечивая большую глубину отверждения. В аппаратах используют специальные фильтры для отсечения УФ и инфракрасного участков спектра света на выходе, что позволяет избежать ожога мягких тканей и избыточного подъема температуры на облучаемой поверхности.

Методы отверждения суммированы в Таблице 2.2.2.

Безопасность

Беспокойства по поводу недостаточной безопасности использования высокоинтенсивного ультрафиолетового света удалось избежать при внедрении новых ВСА систем. Использование термина «видимый свет» вселяет чувство безопасности, так как это тот самый свет, воздействию которого мы подвергаемся постоянно. Тем не менее, рекомендуется избегать прямого воздействия света от аппаратов светового отверждения, которые излучают видимый свет весьма высокой интенсивности, так как голубой участок его спектра может вызвать повреждение глаз. Высокоинтенсивный свет сам по себе может оказать вредное действие на сетчатую оболочку глаза, имеется также потенциальная опасность повредить сетчатку из-за «вредного воздействия синего света». Однако на сегодня еще мало известно об этом свете и о том, насколько серьезной эта проблема может стать в будущем. Самое лучшее — это защищать глаза, что позволяет легко устранить возможное вредное воздействие отверждающего света.

Цветовое восприятие

Существует еще одна трудность, о которой должны быть осведомлены врачи-стоматологи, это то, к чему может привести продолжительное воздействие высокоинтенсивного света. Экспозиция света может нарушить цветовое восприятие врача, а это означает, что выбор композита подходящего оттенка может стать настоящей проблемой, особенно, при постановке множественных пломб или изготовлении виниров прямым методом послойного нанесения композита.

Ингибирование отверждения кислородом

Полимер не отверждается при взаимодействии с воздухом, а его поверхность остается липкой. Это имеет свои преимущества при выполнении так называемой послойной техники нанесения, обеспечивающей хорошую связь слоев композита. Однако проблема остается после нанесения последнего слоя. Если можно применить полоски матрицы, то этого обычно достаточно для исключения доступа кислорода, и полимер будет полностью отвержден во всем объеме, включая и поверхностный слой. Для большинства полимерных композиций этот ингибированный кислородом воздуха поверхностный слой очень тонок, его глубина составляет не более нескольких микрон. Его легко стереть ватным тампоном, например, так делают при нанесении фиссурного герметика. Но есть такие полимерные композиции, в которых ингибирование кислородом процесса отверждения проявляется в более значительной степени, в этом случае потребуется специальный гель для того, чтобы предотвратить контакт отверждаемой полимерной поверхности с кислородом воздуха.

Ограниченная глубина отверждения

Еще одна причина, по которой ВСА композиты вытеснили УФ системы, состоит в том, что достигаемая при облучении УФ светом глубина отверждения значительно меньше, чем это получается с видимым светом.

При использовании УФ систем имеется опасность неполного отверждения пломбировочного материала в глубоких полостях, что является их серьезным недостатком особенно при пломбировании жевательных зубов. Для отверждаемых УФ светом композитов максимальная глубина отверждения немногим более 2,0 мм, в то время как для ВСА композитов возможна глубина отверждения до 3-4 мм с хорошим источником света и при соблюдения правил работы с материалом.

Тем не менее, глубина отверждения при использовании обеих систем ограничена, и поэтому всегда существует опасность, что более глубокие слои пломбы не будут полностью отверждены. Это особенно проблематично при пломбировании композитами проксимальных полостей жевательных зубов (Рис.2.2.8).

Рис. 2.2.8. Недостаточная полимеризация светоотверждаемого композитного материала у основания проксимальной ящикообразной полости

Клинически пломбы выглядят эстетично, однако основание композитной пломбы может отверждаться не полностью, особенно, при использовании металлической матрицы. Для достижения оптимальных механических свойств требуется высокая степень конверсии двойной связи С=С в полимерной матрице, а это связано как со временем отверждения, так и с мощностью источника света для активации процесса полимеризации. Любая степень незавершенности процесса отверждения явится причиной непрочного основания пломбы, и это может привести к отколам пломбы. Именно из-за недостаточной опоры в пришеечной области, вызываемой растворением неотвержденного материала, развивается вторичный кариес.

Существует ряд позиций, на которые необходимо обратить особое внимание. Источник света, используемый для ВСА композитов, более точно определяется как источник голубого света, а не видимого света с исключительно высокой интенсивностью. Для качественного источника видимого света выходное излучение должно иметь соответствующий спектр, представленный на Рис.2.2.9.

Рис. 2.2.9. Спектр света, излучаемый аппаратом для отверждения видимым светом

Для всех композитов, отверждаемых светом, превращение пасты в твердый материал базируется на способности света проникать в толщу материала и инициировать отверждение во всем объеме пломбы. Степень, до которой свет может проникать в композит, ограничена, поэтому и глубина, на которую происходит отверждение материала, имеет свои пределы. Целый ряд факторов влияет на глубину отверждения, а именно:

Тип композита. Свет направлен и падает на композит — он отражается, рассеивается и поглощается (Рис.2.2.10), и эти процессы ограничивают глубину проникновения света. Это очень важно для темных оттенков композита, поэтому особое внимание необходимо уделять глубине отверждения композита, используя методику внесения материала порциями и удлинения времени облучения светом.

Рис.2.2.10. Отражение, рассеивание и поглощение света при облучении им композита

Качество источника света. Отверждение полимера в ВСА композитах наиболее эффективно инициируется светом с длиной волны в диапазоне 450-500 нм. Источник света должен быть сконструирован так, чтобы на выходе излучать максимум световой мощности в диапазоне около 460-480 нм, т.е. там, где находится максимум поглощения камфорахинона (Рис.2.2.9). Поэтому недостаточно иметь высокую мощность на выходе светового потока, он должен иметь эту мощность в нужном диапазоне длин волн. Может также происходить и ухудшение работы самого источника, поэтому важно, чтобы параметры выходящего света, характеризующие качество его работы, проверялись регулярно. Сейчас для этой цели предложен ряд недорогих измерителей светового потока.
Используемый метод. Наконечник световода должен располагаться как можно ближе к поверхности пломбы, поскольку эффективность отверждения резко падает при отведении его от поверхности. На самом деле интенсивность света на единицу площади поверхности падает обратно пропорционально квадрату расстояния от источника света до этой поверхности, как это показано на Рис.2.2.11. Нужно тщательно избегать загрязнения конца световода композитом, так как это снизит эффективность отверждения при последующем использовании аппарата. Следует также строго придерживаться инструкции производителя по времени светового отверждения, ни в коем случае не сокращая его, так как при этом, материал может остаться недоотвержденным. Размер световода может оказаться недостаточных размеров для больших пломб, чтобы сразу охватить поверхность всей пломбы, и может появиться соблазн веерным способом обработать поверхность. Этого не следует делать, так как невозможно определить, как долго освещалась каждая конкретная зона поверхности. Если обработка веерным способом все же проведена, необходимо продолжить световое облучение пломбы, чтобы появилась уверенность, что световые пятна от аппарата для отверждения надежно перекрывают друг друга.

Ряд производителей рекомендует проводить световое отверждение за очень короткое время, например, в течение 20 с, так как в конечном итоге можно получить экономию времени для окончательного отверждения материала. Этого времени может быть достаточно там, где присутствует очень тонкий слой композита, но при пломбировании полостей больших размеров этого времени будет явно недостаточно. Время облучения светом для полноценной полимеризации должно составлять, по крайней мере, 40-60 с.

В ситуациях, когда нет хорошего доступа, например, к дистальным поверхностям при МОД пломбах из композитов для жевательных зубов, необходимо применять вспомогательные приспособления для улучшения отверждения — такие как светопроводящие клинья и прозрачные матрицы. Слишком продолжительное время освещения не приводит, однако, к увеличению глубины отверждения. Толщина слоя отверждения для определенного вида композита в сочетании с конкретным источником света достигает своего максимума, который невозможно превысить (Рис. 2.2.12). Таким образом, увеличение времени экспозиции более 60 с не повышает эффективность отверждения.

Интерпретация литературных данных о глубине отверждения, весьма затруднительна. Тем более, что еще не существует универсального метода определения глубины отверждения. В этой связи получаемые данные разными авторами зависят от методики ее определения и, следовательно, сравнение данных литературных источников практически невозможно. Общее правило, которого следует придерживаться заключается в том, что отверждаемый слой не должен превышать 2 мм толщины, время световой экспозиции должно быть не менее 40 с. Если полость, глубже 2 мм, рекомендуется послойное внесение в нее пломбировочного материала и, соответственно, техника отверждения должна быть послойной.

Аппараты для светового отверждения

Кроме описанного выше аппарата для светового отверждения с кварцевой галогеновой лампой, на рынке имеется целый ряд аппаратов с другими лампами. К ним относятся аппараты со светодиодом, излучающим голубой свет (голубой LED), аргоновый лазерные и плазменные (ксеноновые) дуговые лампы.

Аппарат LED со светодиодом голубого света имеет одно преимущество, заключающееся в том, что он излучает только очень узкий участок спектра в диапазоне длин волн 460-480 нм. Поэтому энергетически он высоко эффективен и может работать от небольшого перезаряжаемого аккумулятора, что делает его очень мобильным. Однако эта ширина световой полосы может оказаться слишком узкой для некоторых композитов, которые отверждаются видимым светом, но в состав которых входит не камфарохинон, а другое вещество, для которого оптимальные условия отверждения требуют длины волны света, выходящей за рамки этой полосы спектра. Если это так, то композит не будет отвержден или, что еще хуже, будет отвержден только частично, создавая впечатление совершенно твердого материала.

Аргоновый лазер имеет то преимущество, что он излучает очень высоко интенсивный свет, который может быть применен для инициирования полимеризации. Аргоновый лазер дает большую глубину и степень отверждения за более короткий промежуток времени, чем аппараты для отверждения с галогеновой лампой. На первый взгляд это может показаться привлекательным, поскольку появляется возможность существенно сократить время светового отверждения путем снижения экспозиции и числа слоев пломбы. Однако быстрое отверждение может ухудшить целостность системы — полимер-зуб, поскольку при таком процессе полимеризации не происходит релаксации полимеризационных внутренних напряжений. Возможно, использование импульсного режима, а не режима постоянного излучения лазера, сможет улучшить ситуацию. Один серьезный недостаток всех этих аппаратов состоит в их стоимости, которая на порядок превышает цену обычного кварцево-галогенового и светодиодного аппаратов.

Плазменные дуговые аппараты для светового отверждения могут давать приблизительно такую же высокую интенсивность света, как аргоновый лазер, но при меньшей стоимости. Тем не менее, как и с аргоновым лазером быстрое превращение композиции в полимер может вызвать высокие усадочные напряжения, а узкая полос, а излучаемого спектра может означать, что некоторые композиты вообще не смогут отверждаться.

Полимеризационная усадка

Как уже было отмечено ранее, давно признанным и серьезным недостатком композитов является полимеризационная усадка. По сути, целая область адгезионной техники восстановления зубов возникла из-за этого недостатка композитов, поскольку практически все существующие для восстановительной стоматологии композиты имеют усадку, которая приводит к образованию краевой щели (Рис.2.2.13). Композиты сами по себе не обладают механизмами, противодействующими возникновению кариеса, в противоположность стеклоиономерным цементам и амальгамам. Поэтому щель, однажды сформировавшись, обуславливает появление микропроницаемости, что может быстро привести к развитию вторичного кариеса.

Рис.2.2.13. СЭМ краевой щели, образовавшейся из-за полимеризационной усадки композита.

Следует отметить, что при разработке аппаратов для светового отверждения основное внимание было сфокусировано на максимально возможном увеличении степени конверсии мономера, что в свою очередь увеличивало величину полимеризационной усадки.

Полимеризационная усадка композита зависит от типа применяемых мономеров и их количества в исходной неотвержденной пасте композита. В большинстве стоматологических композитов используются полимеры с примерно сравнимыми величинами полимеризационной усадки. В целом, чем больше в составе стеклянного наполнителя, тем более низкая конечная усадка возникнет при отверждении. Однако стеклонаполненные композиты не всегда имеют более низкие значения усадки по сравнению с микронаполненными полимерами. В последних применяются предварительно полимеризованные наполненные микронаполнителем частицы, которые могут вести себя также, как стеклянные частицы обычного наполнителя.

В идеальном случае полимеризационная усадка композита должна быть как можно ниже, поскольку это улучшает краевое прилегание, снижает вероятность разрыва связи с тканями зуба и уменьшает риск развития вторичного кариеса. Обычные амальгамы почти устраняют эту проблему потому, что дают небольшое расширение при схватывании, а образующаяся в дальнейшем щель, в свою очередь, заполняется продуктами процесса коррозии. У амальгам с высоким содержанием меди усадка после отверждения имеет порядок 0,1 об.% по сравнению с 2-3 об.% у композита. Часто встречающиеся значения полимеризационной усадки приведены на Рис.2.2.14.

Рис.2.2.14. Сравнение объемной полимеризационной усадки ряда композитных пломбировочных материалов. Данные получены из технической литературы, предоставленной Voco GmbH, Cuxhaven, Германия

Однако к этим данным следует подходить осторожно, потому что трудно найти надежный метод количественной оценки полимеризационной усадки, на Рис.2.2.15. показано, как другой производитель по-иному интерпретирует усадку одних и тех же композитов. Тем не менее, понятно, что современная технология полимеров понижает границу полимеризационной усадки до значений около 2,0 об.%.

Рис. 2.2. 1 5. Сравнение объемной полимеризационной усадки ряда композитных пломбировочных материалов. Данные получены из технической литературы, предоставленной Dentsply Detrey GmbH, Konstanz, Германия

Несмотря на большие достижения в области создания адгезивных стоматологических материалов (см. раздел 2.5.), полимеризационная усадка остается основным источником внутренних разломов пломб, приводящих к появлению видимых белых линий или невидимых трещин в эмали и пломбе у их краев. Последние становятся видимыми только при клиническом осмотре при использовании трансиллюминации и увеличении. Во время процесса схватывания усадочные напряжения развиваются из-за того, что материал удерживается в полости силой адгезии к ее стенкам. Эти напряжения могут оказаться достаточными для разрыва с вязи по границе раздела, и все преимущества адгезионной системы будут утрачены. В особенности это характерно для связи с дентином, которая менее прочна, чем та, которая достигается с протравленной эмалью, и как следствие, усадка имеет тенденцию к направлению в сторону поверхности раздела протравленная эмаль-адгезив в том случае, если связь с дентином разрушается (Рис. 2.2.16). Щель, которая образуется между пломбой и дентином, может стать причиной повышения послеоперативной чувствительности из-за гидродинамического эффекта. Если любой из краев находится в дентине, тогда разрыв связи приведет к краевой проницаемости. Это

Рис. 2.2. 1 6. Образование щели вследствие полимеризационной усадки создаст особую проблему, если композитная пломба располагается ниже десневого уровня в проксимальных полостях.

Клиническое значение

Рекомендация — применение композитов целесообразно только в том случае, если края пломб находятся в пределах эмали.

Для преодоления этих проблем предлагался ряд решений, которые включали использование химически отверждаемых композитов на дне ящикообразной полости, так как полагали, что усадка проходит в направлении к стенкам полости. Использование послойной техники внесения материала в комбинации с отверждением через зуб — является другим подходом, который, как полагают, будет способствовать полимеризационной усадке в направлении к стенкам полости, а не от них (Рис. 2.2.17).

Рис. 2.2.17. Возможные варианты пломбирования проксимальной полости ящикообразной формы и минимизация влияния полимеризационной усадки. Направления напряжений, вызванных полимеризационной усадкой, указаны стрелками

Другой потенциальной проблемой является усадка, которая может вызвать сдвиг внутрь жевательных бугорков зуба таким образом, что в них создастся большое напряжение. Предположительно этот эффект считался причиной повышенной чувствительности пульпы зуба после пломбирования композитом жевательных зубов. Этот эффект может еще усилиться, если во время внесения композитного материала в полость жевательных зубов применяли слишком натянутую полоску матрицы.

Очевидно, что устранение или, по крайней мере, значительное снижение полимеризационной усадки полимерной матрицы композита, явится существенным прогрессом. Предпринятые попытки для того, чтобы избежать или минимизировать последствия полимеризационной усадки, полного успеха еще не принесли. Пути возможного улучшения краевой целостности композитных реставраций включают:

разработку более совершенных адгезивов для дентина и методик их применения для повышения стойкости адгезионного шва по отношению к полимеризационной усадке;
использование низкомодульного прокладочного материала, который будет работать как поглотитель напряжений;
замедление скорости реакции применением аппаратов для светового отверждения с так называемым «мягким стартом».

Продолжаются разработки новых адгезивов для дентина, но по-видимому усовершенствования адгезивов имеют естественные ограничения, связанные с тем, что адгезионная сила связи сможет компенсировать напряжения на границе раздела до какого-то предела, и возможно этот предел уже достигнут в лучших вариантах современных адгезивов. Идея использовать подкладку основу с низким модулем упругости несет в себе отрицательный момент, состоящий в том, что напряжения, возникающие при окклюзионных нагрузках, могут распределяться неравномерно, поскольку передача напряжений через поверхность раздела между зубом и пломбой затруднена, и функциональные нагрузки на пломбу могут вызывать высокие напряжения в любом месте структуры зуба. Третий подход основан на идее о том, что снижение скорости реакции даст больше времени для того, чтобы концентрации напряжений в композите, вызванные полимеризационной усадкой, смогли перераспределиться более равномерно за счет сохранения в течение более длительного времени текучести материала и возможности релаксации напряжений. Этот подход привел к разработке различных вариантов светоотверждающих аппаратов с «мягким стартом», в которых изменения мощности излучения отверждающего света от времени происходят по экспоненциальной, ступенчатой и колебательный (осциллирующей) зависимости (Рис. 2.2.18). Клиническая эффективность всех этих подходов пока остается предметом научных дискуссий, отраженных в публикациях.

Рис. 2.2.18. Зависимости интенсивности светового потока от времени для аппаратов светового отверждения с «мягким стартом»

Поскольку введение стеклянного наполнителя как средства снижения полимеризационной усадки, вероятно, уже дошло до своего логического конца (см. ниже), решение должно быть найдено или в разработке новых полимеров, которые будут давать очень малую усадку, или не будут давать ее совсем по завершении полимеризации. Целый ряд различных полимерных систем сейчас исследуются, но ни одна из них не дала еще практических результатов. Они включают жидкокристаллические мономеры и олигомеры, с раскрывающимися кольцами, такие как оксираны, спироортоэфиры, спироортокарбонаты и силораны, рассмотрение и обсуждение которых выходит за пределы нашего учебника.

Новые технологии в применении наполнителей

Недостатком ранних поколений композитов являлась шероховатость поверхности даже после окончательного полирования и низкая износостойкость. Оба эти недостатка прямо связаны с выбором наполнителя в составе композита. Факторы, которые представляют интерес при выборе наполнителя, являются следующие:

состав;
размер частиц.

Состав

Наиболее часто применяемым наполнителем до последнего времени был кварц, но сегодня в большинстве композитов используют один из видов стеклянных наполнителей на основе оксида кремния, включая коллоидальный оксид кремния, а также литий-алюминий-силикатные стекла и силикатные стекла, содержащие барий или стронций.

Состав стекла имеет большое значение, так как от него в первую очередь зависит цвет композита. Показатель преломления стекла должен быть очень близок к показателю преломления полимера, чтобы избежать сильного рассеивания света, что в свою очередь может привести к плохой эстетике и малой глубине отверждения.

Включение бария или стронция обеспечивает рентгеноконтрастность композитов, а это помогает диагностике вторичного кариеса. Кварц является самым твердым материалом, используемым в качестве наполнителя, но композиты с ним не обладают рентгеноконтрастностью. Силикатные стекла значительно мягче, что улучшает в некоторой степени способность композита к полированию.

Средний размер частиц и их распределение

Средний размер частиц и характер распределения частиц по размеру имеют большое значение, так как это определяет количество наполнителя, которое можно добавить к полимеру без потери необходимых рабочих характеристик или технологичности материала. Размер частиц также оказывает значительное влияние на качество полирования поверхности композитной пломбы. Хорошо известно, чем более мелкие по размеру частицы наполнителя введены в состав, тем более гладкой будет поверхность самого композита. (Соотношение твердости наполнителя и полимерной матрицы является еще одним фактором, который следует учитывать, когда оценивают качество полирования).

Самым первым наполнителем в композитах был кварц со средним размером частиц до 70 мкм. Переход на более мягкие стекла позволил снизить размер частиц наполнителя, а подбор подходящего сочетания их размеров сделал возможным существенное увеличение степени наполнения полимера. Высокое содержание наполнителя до 74 об.%, используется в композитах для жевательных зубов, а для передних зубов количество наполнителя в составе материала находится в диапазоне 55-60 об.%. Вполне очевидно, что высокое содержание наполнителя не оправдано для композитов, предназначенных для передних зубов, так как в этом случае придется пожертвовать эстетикой, что не столь важно для композитов, восстанавливающих жевательные зубы.

КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПОЗИТОВ

Стоматологические композиты можно разделить на четыре основных группы по природе и размеру частиц наполнителя.

Традиционные композиты

Традиционные композиты содержат стеклянный наполнитель со средним размером частиц 10-20 мкм и максимальным размером 40 мкм. У этих композитов есть один недостаток, заключающийся в том, что состояние отполированной поверхности оказывается неудовлетворительным, она имеет тусклый вид из-за того, что частицы наполнителя выдаются над поверхностью, поскольку вокруг них полимер убывает при полировании и износе (Рис. 2.2.19).

Рис.2.2.19. Частицы наполнителя выступают над поверхностью из-за преимущественного удаления полимерной матрицы

Микронаполненные полимеры

Первые микронаполненные полимеры были выпущены в конце 70-х годов. Он и содержали коллоидный оксид кремния со средним размером частиц 0,02 мкм с колебаниями размера от 0,01 до 0,05 мкм. Этот очень маленький размер частиц наполнителя означает, что композит может быть отполирован до очень гладкого состояния поверхности, и что очень большая площадь поверхности наполнителя контактирует с полимером. Эта большая площадь поверхности (по сравнению с обычно использовавшимся в композитах наполнителем) означает, что очень трудно получить высокое содержание наполнителя в композите, так как требуется большое количество полимера для смачивания суммарной поверхности частиц этого наполнителя. Если этот микронаполнитель добавить к полимеру в таком количестве, чтобы была сохранена приемлемая текучая консистенция, тогда максимальное его количество, которое удастся ввести, может быть порядка 20 об.% (Рис. 2.2.20).

Рис.2.2.20. Гомогенная структура микронаполненного композита

Для обеспечения оптимального содержания наполнителя была разработана двухстадийная технология его введения. Вначале с помощью одной из доступных технологий готовится материал с очень высоким содержанием наполнителя. Этот материал затем полимеризуется и измельчается до размера частиц 10-40 мкм, который в последующем используется как наполнитель в полимерной матрице готового композита. Таким образом, в конечном итоге получают композит, содержащий частицы композитного наполнителя (Рис. 2.2.21). Хотя наполнение предполимеризованными частицами может быть такой же высокой степени, как и традиционных композитов с крупными частицами, суммарное содержание наполнителя остается значительно ниже (примерно 50 об.%).

Рис. 2.2.21. Гетерогенная структура микронаполненного полимерного композита с использованием предполимеризованных частиц, которые добавлены к полимеру, содержащему небольшое количество коллоидного оксида кремния

Гибридные или смешанные композиты

Гибридные композиты содержат крупные частицы наполнителя со средним размером 15-20 мкм, а также небольшое количество коллоидного оксида кремния с размером частиц 0,01-0,05 мкм (Рис.2.2.22). Следует отметить, что практически все композиты сегодня содержат небольшое количество коллоидного оксида кремния, но их свойства в очень значительной степени определяются основным наполнителем с более крупным размером частиц.

Рис. 2.2.22. Структура гибридного композита, состоящего из больших частиц наполнителя в полимерной матрице, содержащей коллоидный оксид кремния

Гибридные композиты с малым размером частиц

Улучшенные методы позволили измельчать стекло до частиц размером, значительно меньшим, чем это было возможно ранее. Это привело к внедрению композитов со средним размером частиц наполнителя меньше 1 мкм и типичным распределением размеров в диапазоне 0,1-6,0 мкм, которые сочетают с микронаполнителем — коллоидным оксидом кремния (Рис.2.2.23). Меньшие размеры частиц наполнителя позволяют этим композитам лучше полироваться до гладкой блестящей поверхности, чем тем, которые содержат более крупные частицы. Полирование этих композитов дает хорошие результаты, блестящую отполированную поверхность, потому что любая неровность поверхности, возникшая из-за присутствия частиц наполнителя, будет меньше длины волны видимого света (0,38-0,78 мкм).

Рис.2.2.23. Композит с наполнителем из небольших по размеру частиц

Предложенная выше классификация по критерию распределения частиц по их размеру схематично представлена на Рис.2.2.24. Для того, чтобы увеличить количество наполнителя до максимального, существует возможность выбрать наполнители с двумя или более типами распределения размеров частиц, которые могут взаимно сочетаться. Наполнитель с меньшей дисперсностью частиц заполнит пространства, оставшиеся между крупными частицами наполнителя (Рис.2.2.25). Это означает, что увеличивается плотность упаковки наполнителя в композитном восстановительном материале, при этом средний размер частиц наполнителя будет уменьшен. Если нет опасений, что эстетическое качество восстановления пострадает, то композиты можно применять для пломбирования как передних, так и жевательных зубов.

Рис. 2.2.24. Классификация композитов по типу наполнителя; на горизонтальной оси размер частиц в логарифмическом масштабе

Рис. 2.2.25. Бимодальное распределение частиц по размеру

СВОЙСТВА

Рабочие характеристики

Несмотря на внедрение отверждения видимым светом, внесение в кариозную полость композитных полимеров требует строгого соблюдения определенных правил. По существу, полимерные композиты самостоятельно не приклеиваются к эмали или дентину. Чтобы достичь этого требуется протравливание эмали фосфорной кислотой и нанесение на дентин специального адгезива. При послойном внесении материала и строгом соблюдении техники светового отверждения постановка композитной пломбы займет примерно в три раза больше времени, чем пломбирование амальгамой полости приблизительно такого же размера. При использовании композитных материалов требуется с особой точностью выполнять все этапы пломбирования, а пациенту соблюдать тщательную гигиену полости рта потому, что возникновение вторичного кариеса при таком восстановлении более вероятно, и возникшее поражение имеет тенденцию прогрессировать быстрее, чем при другом виде пломбировочного материала.

Много исследований было проведено по реологии полимерных композитов. В идеале вязкость композита должна быть такой, чтобы его можно было конденсировать в больших полостях и, в то же самое время, он мог затекать бы в трудно доступные пространства. С одной стороны, материал не должен течь под действием собственного веса, чтобы ему можно было придавать форму, а с другой — под действием небольшого внешнего давления он должен легко течь. По сравнению со стоматологическими амальгамами композиты прилипают к инструментам, и это может помешать достижению хорошего краевого прилегания пломбы. Для улучшения технологических свойств композитов и тем самым краевого прилегания, в конце 90-х годов были выпущены так называемые «текучие» (маловязкие) композиты. И почти одновременно на рынке появились «пакуемые» (конденсируемые плотные) композиты. Повышая вязкость этих композитов, исследователи пытались достичь рабочих характеристик этих материалов, напоминающих амальгаму.

Для того, чтобы получить текучие композиты, производителям потребовалось уменьшить количество наполнителя в их составе, а чтобы избежать чрезмерного снижения неорганической фазы, размер частиц стеклянного наполнителя был увеличен. Текучие композиты могут показаться трудными в работе именно из-за их низкой вязкости. Поэтому такие материалы идеально подходят для небольших полостей, препарируемых воздушно-абразивным методом, для восстановления края пломбы, а также для полимерных материалов профилактического назначения. Однако не рекомендуется использовать данные материалы, имеющие уменьшенное содержание наполнителя с частицами больших размеров, там, где возможно действие высокой окклюзионной нагрузки или истирания.

Пакуемые композиты производятся при небольшом увеличении содержания наполнителя на 1-2 об.% путем изменения реологии полимерной матрицы. Достичь этого довольно трудно, потому что содержание наполнителя в большинстве композитов уже находится на предельно высоком уровне, а простое добавление большего количества наполнителя делает композит рыхлым и вызовет образование трещин. Увеличенная вязкость пасты композита может быть достигнута несколькими способами:

• путем увеличения диапазона распределения частиц по размеру, что улучшает плотность упаковки, например, применение наполнителя с тримодальным распределением частиц по размеру;

• модификацией формы частиц наполнителя таким образом, чтобы частицы могли сцепляться, затрудняя скольжение одной частицы относительно другой и тем тормозя течение пасты;

• модификацией полимерной матрицы таким образом, чтобы создавалось более прочное межмолекулярное притяжение (например, замещая гидроксильные группы Бис-ГМА водородом для образования водородной связи), и за счет этого увеличивалась вязкость;

• добавлением диспергаторов (добавка, регулирующая реологические свойства), которые снижают вязкость и позволяют ввести больше наполнителя.

Однако увеличение содержания наполнителя не может не повлиять на друге параметры материала. Композиты становятся менее прозрачными, качество полирования ухудшается и, несмотря на большее содержание наполнителя, по механическим свойствам они не лучше универсальных композитов, например, микрогибридного типа. А поскольку ухудшению более всего подвержены эстетические характеристики, производители выпускают только ограниченное число цветовых оттенков. Поэтому данные материалы имеют ограниченное применение и рекомендуются для пломбирования полостей II класса небольшого и среднего размера. В связи с высокой вязкостью материала могут возникать трудности краевого прилегания пломб, и, кроме того, существует опасность присутствия пузырьков воздуха по краю и в массе пломбы. По этой причине было предложено вначале наносить тонкий слой текучего композита на дно проксимально расположенной ящикообразной полости, а после этого завершить пломбирование пакуемым композитом.

Следует заметить, что оба композита, и текучий и пакуемый, были разработаны, исходя из пожеланий практических врачей-стоматологов, которым хотелось иметь композиты со специальными рабочими характеристиками. Тем не менее, эти композиты не обладают улучшенными физическими и механическими свойствами. На самом деле, текучие композиты имеют более низкие механические свойства, а пакуемые — боле низкие эстетические свойства по сравнению с универсальными композитами.

Биосовместимость

Полимерные композиты имеют сложную структуру, и поэтому некоторые компоненты состава и продукты разрушения могут выделяться из материала. К этим веществам относятся остаточные мономеры и олигомеры, растворители, такие добавки, как УФ стабилизаторы, пластификаторы и инициаторы. Имеются данные о том, что количество выделяемых из композитов веществ могут составлять до 2% по массе, хотя эта величина непостоянная и зависит, в большей степени, от степени отверждения. Было показано, что некоторые из веществ, выделяемые из композитов, являются цитотоксичными, и в связи с этим в отдаленные сроки могла возникнуть гиперчувствительность, связанная с применением полимерных композитов. Однако этих данных недостаточно, чтобы сделать вывод о том, что применение материалов представляет неприемлемый риск для здоровья пациента, поскольку количество высвобождаемых веществ очень мало, а случаи гиперчувствительности, связанной с полимерными композитами достаточно редки.

Некоторые опасения высказывались в отношении применения бисфенола-А и производных бисфенола-А в составе композитных восстановительных материалов, так к а к эти материалы, к а к было показано, были способны вызывать изменения в эстроген-чувствительных органах и клетках. Однако, исследования выщелачивающихся компонентов показали, что это в большей степени низкомолекулярные мономеры, такие как ММА и ТЭГМА, а не олигомеры типа Бис-ГМА и УДМА. В связи с этим данная проблема не стала предметом широкого обсуждения, как применение амальгам. В настоящее время признано, что никакой угрозы применения полимерных композитов не существует.

Водопоглощение и растворимость

Композиты должны иметь низкий показатель водопоглощения. Если композит может абсорбировать воду, значит он способен абсорбировать и другие компоненты ротовой жидкости, что приведет к изменению его цвета.

Водопоглощение связано со способностью полимерной матрицы абсорбировать воду. Стеклянный наполнитель сам не абсорбирует воду, но может адсорбировать ее на свою поверхность. Поэтому величина водопоглощения зависит от содержания полимера в композите и качестве связи между полимером и наполнителем. Учитывая это, наверное, разумнее связывать величину водопоглощения с содержанием полимера в композит е. Зная показатель водопоглощения одного полимера, можно оценить связана ли величина водопоглощения композита только с полимерной матрицей, или она неоправданно высока.

Данные, приведенные в Таблице 2.2.3, показывают, что если принять во внимание содержание наполнителя в восстановительном материале, то значительные различия между величиной сорбции воды для целого ряда композитов становятся очевидными.

* Показатель водопоглощения для полимера получен при допущении, что стекло не абсорбирует воду, и вычислен из расчета объемного содержания полимера (%) из последнего столбца. Переработана из данных публикации Oysaed Н., Ruyter I.E. (1986).

Водопоглощение для полимера находится в пределах 40-45 мкг/мм³, а для двух композитов из этой таблицы сорбция воды в 2-3 раза выше, чем можно было ожидать. Возникает вопрос — «куда идет эта дополнительная вода?»

Высокие значения водопоглощения композита, (после пересчета, исходя из количества, присутствующего в нем наполнителя), могут быть связаны с несколькими причинами. Возможно, что материал содержит фракцию с высокой растворимостью, которая и оставляет пространства, заполняемые водой (это может быть связано с неполным отверждением полимера). В дополнение к этому полимер может содержать воздушные пустоты, образовавшиеся при замешивании или наложении пломбы. Еще одной причиной высокого водопоглощения мог быть гидролитический распад связи между наполнителем и полимером, который приводит к абсорбции воды на поверхности частиц наполнителя. Это может привести к двум важным последствиям. Во-первых, по мере того, как утрачивается связь между частицами наполнителя и полимером, наполнитель будет терять свою эффективность упрочняющего компонента материала, приводя в результате к разрушению пломбы. Во-вторых, поверхностная прочность частицы наполнителя будет снижаться, что приведет к повышению износа. Таким образом, сочетание таких характеристик, как высокое содержание наполнителя и высокий показатель водопоглощения, должно вызывать определенное беспокойство относительно качества композита.

Часто предполагают, что водопоглощение может компенсировать до некоторой степени полимеризационную усадку, но процесс поглощения воды достаточно медленный, занимающий много месяцев до своего завершения. Это легко можно показать рассчетным путем, зная коэффициент диффузии воды в композите D, который обычно имеет порядок 1,25х10^-9см²с»¹. Для образца материала 2 мм толщины достижение равновесного водопоглощения потребует 166 суток, а в образце толщиной 5 мм необходимое время для достижения равновесия превышает 3 года. Таким образом, поглощение воды не сможет предупредить нарушение пограничной связи, так же, как не сможет противодействовать и мгновенной усадке, происходящей в момент отверждения. Конечно, небольшое набухание приведет к некоторому улучшению краевого прилегания пломбы, но вполне вероятно, что это наступит слишком поздно.

Учитывая это, очень важно, чтобы при измерении показателей водопоглощения были приготовлены тонкие образцы для того, чтобы в реальный отрезок времени достичь равновесного состояния в сорбции воды. Кроме того, для сравнения данных по водопоглощению в расчет следует принимать и количество стеклонаполнителя.

Коэффициент теплового расширения

Для того, чтобы напряжения в композите, возникшие в результате температурных колебаний и связанных с ними расширений и сокращений композитной пломбы, были минимальными, коэффициент теплового расширения композита должен быть близок к этому показателю твердых тканей зуба. Стеклянный наполнитель имеет низкий коэффициент теплового расширения, в то время как у полимера он высок, поэтому, чем больше неорганического наполнителя в композите, тем ниже будет коэффициент расширения. Поскольку в микронаполненных композитах больше содержится полимера, причем не только в виде матрицы, но и на предполимеризованных частицах наполнителя, коэффициент их теплового расширения высок по сравнению с таковым у стеклонаполненных композитов.

Примерные величины коэффициентов теплового расширения некоторых, имеющихся в продаже, композитов представлены в Таблице 2.2.4, в которой также приведено сравнение с коэффициен том теплового расширения эмали в виде их отношения.

Рентгеноконтрастность

Когда композиты используют в качестве пломбировочного материала, и особенно, для жевательных зубов, их рентгеноконтрастность представляет особую важность. Определение кариеса под рентгенопрозрачной композитной пломб ой практически невозможно, что позволит кариозному процессу развиваться длительное время до его обнаружения. У некоторых композитов рентгеноконтрастность ниже, чем у дентина, что не очень хорошо, потому что не позволяет с помощью рентгеновских лучей обнаружить наличие кариеса. Тем не менее, еще не известно какой оптимальной рентгеноконтрастностью должен обладать композит, поскольку избыточная рентгеноконтрастность может потенциально маскировать кариес, располагающийся под пломбой. Все-таки, композит должен иметь, по крайней мере такую же рентгеноконтрастность, как эмаль. Некоторые композиты, не удовлетворяющие этому требованию, не должны использоваться в качестве пломбировочного материала для жевательных зубов.

Соответствие по цвету

Эстетические качества композитов хорошо известны. Самые ранние композиты страдали изменением цвета, которое может проявляться в трех видах:

• изменение цвета по краю пломбы;

• изменение цвета всей поверхности;

• изменение цвета всего объема пломбы.

Изменение цвета по краю обычно появляется при наличии щели между пломбой и тканями зуба. Остатки органических веществ проникают в щель и приводят к краевому окрашиванию. Устранение краевой щели полностью предупреждает этот тип окрашивания. Если краем является эмаль, то устранить эту проблему можно путем кислотного протравливания для создания связи с эмалью. Связь между протравленной эмалью и композитом достаточно прочная и долговечная, она позволяет достичь хорошей герметичности по краю пломбы и предупредить проникновение органических веществ. Обычно рекомендуют использование ненаполненного полимера в качестве адгезива, так как это помогает улучшить краевое прилегание.

Изменение цвета всей поверхности композита может быть связано с ее шероховатостью и вероятно происходит с теми полимерными композитами, в которых использованы большие по размеру частицы наполнителя. Органические вещества застревают в пространствах между выступающими частицами наполнителя и трудно удаляются при чистке зубов. Полирование подходящим абразивом, таким как пасты с оксидом алюминия, должно удалить это поверхностное окрашивание. Важно, чтобы полирование было проведено в несколько этапов, например, вначале алмазным инструментом с размером абразива 20 мкм, затем пастой с частицами размером 7 мкм и окончательная (финишная) обработка пастой с частицами размером 1 мкм. Это даст оптически гладкую полированную поверхность микронаполненных композитов без каких-либо ямок и царапин, так можно отполировать и гибридные композиты с небольшими по размеру частицами наполнителя. Иногда наблюдают темный изрытый участок нарушения цвета, который возник из-за вскрытия воздушных пузырьков по мере износа композита. Такое нарушение цвета не может быть легко удалено, и лучше заменить пломбу светоотверждаемым композитом, не оставляя в материале «замороженных» пузырьков воздуха, благодаря соблюдению правил наложения пломбы.

Изменение цвета всего объема или большой глубины пломбы представляет особую проблему, если она изготовлена из композита химического отверждения типа паста-паста с аминным активатором. Изменение цвета такой реставрации происходит медленно в течение продолжительного времени, придавая пломбе отчетливо желтую окраску. Этот вид нарушения цвета возникает как из-за химического разрушения компонентов в матрице полимера, так и абсорбции ротовой жидкости. Композиты, активируемые видимым светом, имеют значительно большую цветовую стабильность.

Подобно внедрению в практику пакуемых и текучих композитов, продиктованное клинической необходимостью, производители разработали и выпустили целый ряд новых композитов с высокими эстетическими качествами. Эти композиты наполнены частицами с минимальным размером — не более 2 мкм и средним около 0,6 мкм, что делает их великолепно полируемыми. В настоящее время имеется целая «артистическая» палитра с большим разнообразием материала по цвету и прозрачности.

МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Прочность на сжатие

Если сравнивать прочность на сжатие ряда композитов и амальгам с этим показателем для эмали и дентина, то окажется, что эти материалы очень близки (Таблица 2.2.5). Интересно отметить, что композиты для передних зубов имеют сходные показатели по прочности на сжатие с композитами для жевательных зубов, но, тем не менее, рекомендации по их использованию различны. Важно понять значимость этой оценки. Будучи относительно простой, для измерения, величина прочности на сжатие материала часто цитируется в литературе. К сожалению, публикуемые данные бывает трудно интерпретировать из-за неоднозначности возможных вариантов разрушения при сжатии, а именно:

Пластичные материалы могут расплющиться, напоминая пластилин;

Такие хрупкие материалы, как стекло и камень, могут разлететься в разные стороны;
Длинные и тонкие образцы могут изогнуться в продольном направлении.

Нетрудно представить насколько сложные напряжения могут возникать в образцах материалов при испытании их на сжатие. И если задать себе вопрос, разрушаются ли пломбы по какому-либо из приведенных выше вариантов, то ответ, вероятно, будет отрицательным. Скорее всего реставрации будут разрушаться от растяжения (из-за действия изгибающих сил), так как композиты имеют очень маленький предел прочности на растяжение или разрыв. Таким образом, прочность на сжатие является плохим показателем сопротивляемости материала разрушению, поскольку не существует простой взаимосвязи между прочностью на сжатие материала и его пределом прочности на разрыв.

Прочность при диаметральном разрыве или диаметральная прочность

Если пломбировочные материалы с большей вероятностью разрушаются в режиме растяжения, то более разумно измерять предел их прочности на разрыв, а не на сжатие. К сожалению, определять прочностные свойства на разрыв для хрупких материалов крайне трудно, и такое испытание дает большой разброс данных. Причиной этого является высокая чувствительность хрупких материалов к присутствию внутренних дефектов и небольших поверхностных трещин, которые невозможно устранить. Вследствие этого предел прочности на разрыв композитов зависит от качества полирования поверхности.

Испытание для определения диаметральной прочности является альтернативным методом при измерении предела прочности на разрыв материала. И хотя и при этом испытании в образцах материала возникают сложные напряжения, но результаты достаточно воспроизводимы, а изучаемое свойство легко измерить. По этим причинам данные по диаметральной прочности стоматологических материалов часто приводят в литературе. Интересно отметить, что этот тест обычно применяют для хрупких материалов. Значит, если приводят данные диаметральной прочности, а нетрадиционного предела прочности на сжатие, это указывает на то, что исследованный материал хрупок и поэтому страдает от недостатка прочности при ударе.

Типичные величины диаметральной прочности для ряда композитов приведены в Таблице 2.2.6. Из этих цифр видно, что традиционные композиты для восстановления передних зубов имеют величины прочности при диаметральном разрыве близкие к показателями прочности современных композитов для жевательных групп зубов. Но клинический опыт показывает, что традиционные композиты имеют недостатки при пломбировании жевательных зубов. Данные по диаметральной прочности, как и показатели прочности на сжатие, не являются прямым показанием к применению конкретного композита, так как не позволяют прогнозировать его свойства в клинических условиях.

В связи с тем, что композиты все чаще используют для пломбирования жевательных зубов, частота отколов пломб будет, вероятно, возрастать по причинам, которые рассматривались в этой главе.

Твердость

Твердость поверхности стоматологического материала может быть измерена непосредственно с применением ряда методик, а полученные результаты использованы для сравнения различных композитов. Раньше полагали, что твердость является надежным показателем сопротивляемости износу композита, и это, отчасти, справедливо.

Исходные акриловые полимеры были весьма мягкими материалами, но их твердость и устойчивость к износу были значительно улучшены добавлением наполнителя. Измерения твердости вначале позволяли судить об износостойкости материала, но в настоящее время это соотношение нарушилось, как только стали применять новые поколения композитов с высоким содержанием наполнителей.

Износ

Износ — это процесс, при котором материал смещается или удаляется при действии сил, возникающих при трении двух поверхностей одна о другую. В полости рта могут иметь место износа, представленные ниже.

Абразивный износ

Когда две поверхности трутся одна о другую, более твердая из них может вызвать образование углублений и желобков или срезать часть материала с другой поверхности. Этот прямой контактный износ известен под названием истирание при абразивном контакте двух тел, и происходит он в полости рта при наличии непосредственного контакта зубов. В клинике это называют стираемостью зубов.

Абразивный износ может также происходить при заполнении пространства между двумя поверхностями абразивной гидросмесью, даже при отсутствии прямого контакта между двумя твердыми поверхностями. Этот тип износа называют истиранием при абразивном контакте трех тел, и происходит он в полости рта при жевании, а пища выступает в качестве абразивного агента (зубные пасты действуют как абразивная гидросмесь между зубной щеткой и зубом).

Усталостное изнашивание

Повторные нагрузки на зубы вызывают циклические напряжения, которые со временем могут привести к росту усталостных трещин. Эти трещины часто образуются под поверхностью, а затем, сливаясь выходят на поверхность материала.

Коррозионный износ

Химическое воздействие на композит может произойти по типу гидролитической деструкции полимера, разрушения межфазной структуры полимер-наполнитель или эрозии его поверхности.

Вполне очевидно, что каждый из перечисленных выше механизмов вовлечен в процесс износа композитов. В месте окклюзионного контакта основными механизмами износа будут абразивное истирании при контакте двух тел и усталостное, в то время как при отсутствии прямого контакта доминирующим будет истирание незакрепленным абразивом, находящимся в контакте с двумя поверхностями, т.е. при взаимодействии трех тел. Коррозионный износ может наблюдаться в обеих ситуациях, а в сочетании с нагрузками, создающими напряжения, может привести к образованию напряженно-коррозионной трещины. Трещина медленно увеличивается и приводит к разрушению

материала.

Поскольку износ является многофакторным процессом, его нельзя определять с помощью измерения какого-то одного параметра. Была замечена слабая корреляция между механическими свойствами и износом, а некоторые из физических свойств, такие как низкое водопоглощение, могут быть только показателями потенциальной устойчивости к износу, особенно, в отношении коррозионного износа.

В целом, высокая степень наполнения, гладко полируемая поверхность, устойчивый к гидролизу полимер и прочная связь между наполнителем и полимером являются необходимыми свойствами композита, предназначаемого для пломбирования жевательной группы зубов. Однако, следует оговориться, что эти параметры сами по себе не гарантируют материалу его износостойкость.

Для изучения износостойкости материала в качестве альтернативного подход можно принять методы лабораторного моделирования клинических условий. К сожалению, очень трудно смоделировать все условия в полости рта, которые могут активно влиять на процесс износа. И хотя in vitro был испытан целый ряд методов для измерения скорости износа, ни один из них, как было найдено, не может быть использован для достаточно точного прогнозирования износостойкости композитов при восстановлении ими жевательных зубов в условиях in vivo.

Другим камнем преткновения является проблема разработки надежного лабораторного теста износостойкости, способного давать хорошую корреляцию с клиническими данными, которые сами по себе исключительно трудны для получения и интерпретации. Из многих переменных показателей, которые следует принимать во внимание, разная степень износа у разных пациентов является одной из наиболее трудных для понимания. Тем не менее, было показано, что существует значительное различие в скорости износа между окклюзионными контактными зонами и бесконтактными участками. В этой связи следует отметить, что любые цифровые данные о скорости износа бессмысленны до тех пора, пока они не сопровождаются информацией о методах, использованных при их определении.

Размер пломбы может также оказать влияние на скорость износа, вероятно, из-за большей площади прямого контакта поверхности зуба и пломбы. Необходимо учитывать также, что большие по размеру пломбы ставят на жевательные зубы, подвергающиеся наибольшим окклюзионным нагрузкам.

Таким образом, даже полученные in vivo данные, являются лишь ориентировочными в оценке способности композитных пломб жевательных зубов противостоять износу. Ситуация осложняется и тем, что до настоящего времени еще не разработано общепринятого метода определения износа in vivo, и поэтому полученные результаты следует интерпретировать с большой осторожностью.

Лучшим измерением устойчивости композитных материалов к износу на жевательных зубах является оценка их клинического состояния. Несмотря на значительные улучшения пломбировочных материалов за последние годы, все же следует избегать применения композитов в тех участках, где будет прямой окклюзионный контакт, подвергающийся значительным функциональным нагрузкам. Поскольку окклюзия должна проверяться до начала лечения, необходимо также максимально минимизировать наличие центральных или скользящих контактов, а лучше вообще их избегать.

Современные адгезивные системы в стоматологии

Композитные материалы не обладают адгезией к зубным тканям и для того, чтобы реставрационный материал стал одним целым с зубом, используют специальные вещества, которые в стоматологии получили название — адгезивные системы. О том, как они работают, каковы показания к применению адгезивных систем, из чего состоят препараты и какие существуют поколения адгезивных систем — в нашей статье.

Что такое адгезивные системы?

В переводе с англ. adhesive — «клеящее вещество». Основная функция адгезивных систем в стоматологии — улучшение сцепления между зубными тканями и композитными материалами за счет формирования молекулярных связей. Все неровности, которые присутствуют на поверхности зуба, заполняются адгезивом, таким образом, увеличивается контактная площадь. Адгезивы применяются для работы с композитными материалами, компомерами и отдельными стеклоиономерными цементами. В ортопедии они находят применение при реставрациях изделий из композитов и керамики, для фиксации брекет-систем, виниров, а также украшений. В детской стоматологии системы используются при запечатывании фиссур, для фиксации ортодонтических конструкций.

Современные адгезивные системы в стоматологии

Существуют природные и синтезированные адгезивы. В стоматологии в основном используют синтетические системы, в состав которых входят полимеры. От момента разработки нового адгезива и до его практического применения проходит достаточно много времени, в течение которого изучаются свойства материала (физические, химические, биологические), его соответствие существующим стандартам.

Во время исследований выполняется оценка цитотоксичности, тератогенности, проводятся тесты на животных на силу сцепления и т.д. После этого проводится апробация материала в организациях, которые дают экспертную оценку препарату. Затем новая система поступает на рынок.

Классификация адгезивных систем в стоматологии осуществляется по многим признакам. Выделяют адгезивные системы для эмали, а также универсальные материалы: для эмали и дентина. Системы могут быть однокомпонентные, двухкомпонентные и многокомпонентные. В зависимости от метода отверждения выделяют: самоотверждаемые, светового отверждения, двойного отверждения. В системе может присутствовать наполнитель (наполненные/ненаполненные), а при наличии в адгезиве кислоты его называют самопротравливающим.

Как правило, для каждого реставрационного материала создается своя адгезивная система, но существуют и универсальные, которые улучшают адгезию к дентину и эмали самых разнообразных материалов: композитных, компомеров, металлов, керамики к дентину и эмали.

Состав адгезивной системы:

Протравливающее вещество. Неорганическая или органическая кислота, которая используется как отдельный компонент или в комбинации с праймером и бондом. Его назначение — удаление аморфного слоя и создание неровностей на реставрированной поверхности, что улучшает адгезию.
Праймер. Составное химическое вещество, в которое включены гидрофильные мономеры, растворитель, наполнитель, инициирующий компонент, стабилизатор. Предназначен для формирования гибридного слоя путем пропитывания дентина. Праймер обеспечивает адгезию гидрофобных реставрационных материалов с влажным дентином.
Адгезив (бонд). Комбинация химических веществ (метакрилаты, наполнитель, растворитель, инициатор, стабилизатор), обеспечивающая сцепление реставрационного материала с эмалью.
Растворитель. Позволяет сохранить жидкую консистенцию препарата и обеспечивает проникновение адгезива в зубные ткани.
Наполнитель. Это неорганические вещества — обязательные составляющие компоненты адгезивных систем, повышающие прочность и стабильность гибридного слоя. Содержатся в праймере и бонде.
Активатор. Обеспечивает отверждение системы, для чего смешивается с праймером или бондом. Используется при работе с амальгамой, композитными материалами химического и двойного отверждения и т.д.

Как обеспечивается адгезия

Адгезия к зубным тканям обусловлена следующими механизмами: механическим и химическим. В первом случае надежный контакт обеспечивается за счет высвобождения различных элементов, улучшающих сцепление с реставрационным материалом: эмалевых призм, коллагеновых волокон. Химическая адгезия возможна благодаря непосредственной связи структурных элементов зубных тканей и адгезивной системы. Последняя с помощью аппликатора наносится на эмаль и дентин, а поскольку свойства у них различны, поэтому и подходы к процессу фиксации должны быть разными.

Зубная эмаль на 95% состоит из неорганического вещества, а остальные 5% приходятся на воду (4%) и коллаген (около 1%). Такой состав позволяет высушить эмаль, что гарантирует хорошее сцепление с органическим составляющим реставрационного материала. Для улучшения адгезии прибегают к протравливанию кислотами или гелем, в состав которого входит фосфорная или малеиновая кислота. В результате такой обработки поверхность очищается от налета, происходит денатурация белков и создается микропористость (растворяются призмы и межпризменное вещество).

Составляющими дентина являются апатит (около 70%), коллагены (около 20%) и вода (около 10%). В структуре дентина большое количество каналов, содержимым которых является дентинная жидкость, вещество пульпы, отростки клеток. Ввиду постоянного движения жидкости по каналам, поверхность дентина всегда влажная. Это создает определенные трудности при проведении реставраций. В состав адгезивных систем всегда входят гидрофильные составляющие, которые хорошо проникают в канальцы. После удаления кариозных тканей на месте препарирования образуется так называемая «дентинная рана», через которую в пульпу могут проникать токсичные вещества, компоненты стоматологических материалов. Чтобы предотвратить это, необходима герметизация дентина.

После препарирования на поверхности дентина образуется аморфный слой, который препятствует проникновению компонентов адгезива в его верхние слои. При протравливании улучшается адгезия с дентинной адгезивной системой, поскольку раскрываются дентинные канальцы, происходит деминерализация верхнего слоя и удаление аморфного слоя.

Виды адгезивных систем

В процессе развития дентинных адгезивных систем было разработано большое количество их разновидностей, которые принято называть поколениями, а различия между ними состоят в механизме фиксации и степени связывания. На данный момент существует восемь поколений систем.

Согласно исследованиям, для того, чтобы компенсировать усадку реставрационных материалов, которая находится на уровне 1,6-5%, сила сцепления с зубными тканями должна находиться на уровне 18-20 Мпа. Системы 1, 2, 3 поколения в последнее время не используются, а наиболее востребованы в стоматологической практике адгезивы четвертого и последующих поколений, которые гарантируют высокую адгезию.

Адгезивные системы 4 поколения

Системы этого поколения позволяют получить самую высокую силу сцепления с эмалью и дентином (16-25 Мпа). В свое время они были самыми востребованными системами на стоматологическом рынке и сегодня остаются «золотым стандартом». В связи с целым рядом недостатков спрос на них постепенно уменьшается, а их место занимают более простые в обращении системы.

Достоинства систем:

снижение до минимума послеоперационной чувствительности;
надежная фиксация при правильном применении.

Минусы:

для получения достаточной силы сцепления необходимо очень точно соблюдать пропорции компонентов;
длительное время, необходимое для аппликации;
многокомпонентность.

Адгезивные системы 5 поколения

Результатом развития стоматологических адгезивов стали однокомпонентные системы, которые легко отверждаются, не требуют смешивания компонентов. По своему составу они мало чем отличаются от систем 4 поколения, но в них удалось объединить свойства праймера и адгезива (в одной емкости). Применяются так же, как и адгезивы 4 поколения, но первая часть состава, которая наносится на протравленный дентин, здесь играет роль праймера, а вторая — адгезива. Это делает процесс проще, исключает ошибки, которые очень часто возникают из-за путаницы с бутылочками, содержащими разные компоненты.

В отдельных продуктах этого поколения присутствуют компоненты, которые оказывают противокариозное действие за счет выделения фтора. Обеспечивают адгезию на уровне 20-25 Мпа, все компоненты находятся в одной емкости.

Достоинства системы:

простое использование;
высокая адгезия ко всем видам поверхностей.

Минусы:

перед применением необходимо тотальное протравливание поверхности.

Адгезивные системы 6 поколения

Самопротравливание — это главное направление в развитии адгезивных систем. Силы разработчиков направлены на то, чтобы исключить из процесса этап протравливания зубных тканей кислотой и ее последующего смывания.

Системы 6 поколения — это одно- и двухкомпонентные одношаговые самопротравливающие адгезивные системы. В них включены фосфорные эфиры и адгезивные компоненты. Производители предлагают как одно-, так и двухкомпонентные системы, которые смешиваются по мере надобности. Механизм адгезии, методика применения для обеих систем одинаковы.

Достоинства системы:

простое использование;
время обработки поверхности сократилось до минимума;
высокая адгезия к эмали, дентину, стоматологическим материалам.

Минусы:

адгезия к эмали со временем несколько уменьшается (показатели силы сцепления для дентина остаются неизменными).

Адгезивные системы 7 поколения

Это светоотверждаемые, однокомпонентные препараты, в состав которых входит десенситайзер. Обработка поверхностей проходит в один этап. В отличие от адгезивов, где необходимо тотальное протравливание, самопротравливающие системы не полностью открывают дентинные канальцы. Аморфный слой растворяется и за счет высоких гидрофильных свойств препарат проникает в канальцы, формируя структурные связи.

Для проведения адгезивной подготовки нужно от 35 секунд. Перед использованием емкость с препаратом встряхивают, а нанесение адгезивной системы на эмаль и дентин производят несколькими слоями, при этом экспозиция составляет 20-30 секунд. Затем выполняют раздувание воздухом, Время, отведенное на полимеризацию — 5-20 секунд. При масштабных реставрациях процесс повторяют 2-3 раза.

Системы 6 поколения совместимы только с фотополимерами, что связано с низким уровнем кислотности препаратов, приводящей к нейтрализации аминов, которые отвечают за полимеризацию реставрационных материалов химического и двойного отверждения.

Достоинства системы:

все компоненты в одном флаконе;
простое использование;
послеоперационная чувствительность отсутствует;
высокие показатели адгезии к эмали, дентину, которые не ухудшаются со временем.

Минусы:

не всегда высокая эффективность протравливания эмали;
применяются только со светоотверждаемыми композиционными материалами.

Адгезивные системы 8 поколения

Адгезивы, содержащие наночастицы, что позволяет препарату глубже проникать в структуру гибридного слоя и до минимума сокращает изменение размеров слоя. Основная проблема при его использовании заключается в том, что при увеличении размеров частиц выше 15-20 нм или процентного содержания частиц выше 1%, может возникать эффект их аккумуляции на влажной поверхности дентина. В дальнейшем это может стать причиной ухудшения адгезии, появления трещин.

Как выбрать адгезивную систему

Сегодня стоматологам предлагается широкий выбор адгезивных систем, каждая из которых разработана на основе определенной концепции. Идеальной системой считается та, которая быстро наносится, имеет достаточную силу сцепления, не изменяющуюся со временем. Работа над «идеальной» системой продолжается, а все существующие адгезивы имеют как достоинства, так и недостатки.

Поэтому главной задачей врача является выбор системы, которая будет соответствовать требованиям определенной клинической ситуации. Так, например, для самых простых случаев (небольшой размер пломбы, низкие нагрузки и невысокие требования к эстетике) оптимальным выбором будут простые системы — «все в одном». В случае если проводятся реставрации жевательных зубов, адгезивная фиксация вкладок, лучше отдать предпочтение системам, которые наносятся в несколько этапов. Уровень адгезии в этом случае будет выше.

Также необходимо найти компромисс между временем нанесения, трудоемкостью процесса и эффективностью адгезива. Так, системы четвертого и пятого поколений с тотальным протравливанием позволяют добиться превосходных результатов и гарантируют их стабильность, но у них достаточно высок риск развития послеоперационной чувствительности. Адгезивы шестого и седьмого поколений этого недостатка лишены, но у них могут возникать проблемы с протравливанием, стабильностью гибридного слоя.

Ну и не забывайте, что результат в большей мере зависит не от выбора адгезива, а от того, насколько точно вы соблюдаете рекомендации по его применению.

Терапевтическая стоматология — часть 48

_______________________________________________________________________________________________________________________________

рошо проникает в труднодоступные
участки и не стекает с обработанной

поверхности. Недостатком жидких
композитов является довольно значи

тельная полимеризационная усадка

(около 5 % ) .

Конденсируемые композиты. Долгое

время не было альтернативного плом

бировочного материала амальгаме.

Несмотря на успехи в создании уни

версальных композитов, проблема ка

чественного, простого и надежного

пломбирования обширных кариозных

полостей в жевательных зубах не бы

ла решена. Практическая стоматоло

гия требовала материалов для плом
бирования боковых зубов, которые
обладали бы высокой прочностью и

достаточной эстетичностью. Такие

материалы были созданы. Это — кон
денсируемые («раскаЫе», пакуемые)
композиты. Эти материалы изготав

ливаются на основе м о д и ф и ц и р о в а н

ной «густой» полимерной матрицы и
гибридных наполнителей с размером

частиц до 3,5 мкм. Таким образом,
основное преимущество конденсиру
емых композитов — возмодность на

ложить пломбу, по прочности не

уступающую амальгаме, а по эстетич

ности близкую к композиту.

Применение конденсируемых («рас

каЫе») композитов:

• пломбирование кариозных поло

стей I, II и V классов по Блеку;

• пломбирование зубов «методом

слоеной реставрации»;

• моделирование культи зуба;
• шинирование зубов;
• изготовление вкладок и т.д.

В зависимости от вида полимериза

ции к о м п о з и ц и о н н ы е материалы де

лятся на композиты, полимеризую-

щиеся химическим путем и под воз

действием света.

Полимеризующиеся химическим пу

тем композиты обычно состоят из

двух паст, пасты и жидкости или из

жидкости и порошка. В качестве и н и

циатора композитные материалы хи

мического отверждения в большинстве

случаев содержат бензолпероксид, ко

торый при с м е ш и в а н и и реагирует с

акселератором (третичный амин).

Композиты этого вида равномерно

полимеризуются независимо от глу
бины полости и т о л щ и н ы пломбы. Во

время начальной стадии процесс мо

жет ингибироваться кислородом, по

этому на поверхности затвердевшего

композита под действием кислорода
воздуха образуется недополимеризо-
ванный слой — «слой, ингибирован-
ный кислородом».

Полимеризация химически отверж-

даемого материала продолжается до

окончания этой реакции, но третич

ные ароматические а м и н ы сохраня
ются в затвердевшем материале. В по

лости рта они подвергаются химиче

ским превращениям, что в последую

щем приводит к и з м е н е н и ю цвета ре
ставрации. Чаще всего это выражает

ся в более желтом о к р а ш и в а н и и или
даже потемнении к о м п о з и ц и о н н о г о

материала. В материалах химической
полимеризации значительно хуже (по

сравнению с полимеризуемым све
том) удерживаются частицы неорга

нического наполнителя. Это ведет к
более быстрому и з н а ш и в а н и ю и сти
ранию такого материала в клиниче
ских условиях.

При химической полимеризации

материал затвердевает по всей т о л щ и

не без дополнительной энергии. Вре

мя отверждения составляет 4—5 мин.

Полимеризующиеся под воздействи

ем света композиты выделяются од
нородной консистенцией в виде пас

ты, допускают регулирование момен
та полимеризации и возможность по

слойного нанесения материала. В ка

честве фотоинициатора применяют

дикетон (например, камфарахинон).
Дикетон активируется, поглощая

энергию света, и вступает в реакцию
с восстановительным агентом (амин-

ный активатор), образуя комплекс.
Этот комплекс затем распадается с
образованием реактивных свободных

радикалов. Интенсивное расщепле

ние камфарохинона наступает под
воздействием света с длиной волны

400—500 нм (оптимальна 470 нм). Эта

202

Систематический обзор и клинические исследования

Реферат

Предпосылки

О текучих композитных материалах известно немного. В большинстве литературных источников обычные композитные материалы упоминаются в целом, уделяя минимальное внимание, в частности, текучим материалам. Эта статья вкратце дает подробное представление о многих аспектах этого универсального материала.

Цель

Исключительно рассмотреть наиболее характерные особенности текучих композитных материалов по сравнению с обычными композитами и дать клиницистам подробное представление о преимуществах, недостатках, показаниях и противопоказаниях на основе состава и физико-механических свойств.

Методология

Источники данных. Тщательный поиск литературы с 1996 г. по январь 2015 г. был проведен в PubMed Central, Кокрановской библиотеке, Science Direct, Wiley Online Library и Google Scholar. Также была проверена серая литература (заявленные патенты, технические отчеты и т. Д.). Используемый поисковый запрос был «стоматологические композиты на основе текучей смолы».

Стратегия поиска

После исключения дубликатов / повторов было проанализировано 491 полнотекстовая статья.Поскольку в том числе все статьи выходили за рамки данной статьи. Были рассмотрены только релевантные статьи, которые соответствовали целям рецензента (с указанием показаний, противопоказаний, применения, оценки физических / механических / биологических свойств (in vitro / in vivo / ex vivo)}. Всего было отобрано 92 полнотекстовых статьи.

Заключение

Текучие композиты обладают переменным составом и, как следствие, изменяющимися механическими / физическими свойствами. Клиницисты должны знать об этом аспекте, чтобы сделать правильный выбор материала на основе конкретных свойств и показаний каждого материала, относящихся к конкретной клинической ситуации.

Ключевые слова: Композит, трещиностойкость, микроподтекание, полимеризационная усадка

Введение

Начало 1990-х годов ознаменовало использование композитных материалов в стоматологии. Первоначальные композиты обычно были наполнены кварцем с крупными частицами наполнителя, что делало реставрации грубыми и трудными для полировки. Поскольку полировка является главной эстетической проблемой, появилось множество новых материалов в ответ на постоянно растущие потребности, выражаемые практикующими стоматологами.Композитные смолы получают свои физические свойства / характеристики обработки от частиц армирующего наполнителя и вязкости от матрицы смолы. Большинство композитных смол для прямой реставрации делятся на одну из следующих категорий: гибридные, нанонаполненные, микронаполненные, упаковываемые и текучие композиты [1].

Целью увеличения нагрузки наполнителя является повышение стойкости к функциональному износу и физических свойств. Вязкость увеличивается с увеличением загрузки наполнителя. Большинство композитных материалов для прямой реставрации имеют консистенцию, подобную замазке, которая желательна для клинических ситуаций, но существует потребность в менее вязкой композитной смоле для лучшей совместимости со стенкой полости.По этой причине в конце 1996 г. был введен новый класс «текучих композиционных смол» [2].

Текучие композиты на основе смол — это обычные композиты с содержанием наполнителя, сниженным до 37% -53% (по объему) по сравнению с 50% -70% (по объему) для обычных гибридов с мини-наполнением. Эта измененная загрузка наполнителя изменяет вязкость этих материалов. Большинство производителей упаковывают текучие композиты в маленькие шприцы, которые позволяют легко дозировать иглы очень маленького диаметра. Это делает их идеальными для использования в небольших препаратах, которые иначе было бы трудно заполнить [3].

В большинстве публикаций обычные композитные материалы обсуждаются в целом, уделяя минимальное внимание текучим материалам, в частности. Единственная цель этой статьи состояла в том, чтобы исключительно рассмотреть наиболее характерные особенности текучих композиционных материалов и дать клиницистам подробное представление о преимуществах, недостатках, показаниях и противопоказаниях, основанных на составе и физико-механических свойствах. Клиницисты могут сопоставить эти знания при выборе случая, манипуляции и установке для увеличения срока службы реставраций.

Методология

(i) Критерии отбора: Право на включение в этот обзор имели статьи, опубликованные на английском языке за период с 1996 по январь 2015 года. Выбранные статьи должны были включать поисковые запросы либо в заголовок, либо в аннотацию. Предпочтение отдавалось полнотекстовым статьям и обзорам литературы. Неопубликованные статьи в прессе, находящиеся на рассмотрении патенты, личные сообщения, реклама производителей и т. Д. Были отобраны и исключены. Наше намерение состояло в том, чтобы охватить широкий круг вопросов, чтобы обеспечить включение как можно большего количества актуальных существующих данных.

(ii) Источники данных: Был проведен тщательный поиск литературы в PubMed Central, Cochrane Library, Science Direct, Wiley Online Library и Google Scholar. Используемый поисковый запрос был «стоматологические композиты на основе текучей смолы».

(iii) Стратегия поиска: После исключения дубликатов / повторов было просмотрено 491 полнотекстовая статья. Литературные обзоры искали вручную на предмет выдающихся ссылок.

(iv) Извлечение данных: Поскольку включение всех статей выходит за рамки данной статьи.Только релевантные статьи, которые соответствуют целям рецензента {т. Е. упоминание показаний, противопоказаний, применения, оценка физических / механических / биологических свойств (in vitro / in vivo / ex vivo)}.

Результаты

С помощью нашей стратегии поиска мы нашли только 8 обзорных статей в базе данных PubMed, связанных с нашими условиями поиска. Однако никто не объяснил только текучие композиты, за исключением одной статьи Unterbrink et al. [4]. Следовательно, авторы были убеждены сделать единственный в своем роде обзор текучих материалов, который бы подробно обновил все аспекты материала.После тщательного качественного анализа было отобрано 92 полнотекстовых статьи, как указано в [].

Блок-схема процесса обзора

Обсуждение

Единственная цель этого широкого обзора заключалась в том, чтобы дать врачам глубокое понимание различных аспектов текучих композитных материалов. Что возвращает нас к нашему вопросу?

Зачем нужны текучие композиты?

На первый взгляд, они не очень наполнены и более подвержены износу в областях, подверженных нагрузкам, и, следовательно, не могут быть предпочтительным выбором для клиницистов.Тем не менее, есть несколько областей, в которых композит в форме для инъекций требуется, а не его консистенция в упаковке. [] суммирует преимущества и недостатки текучих композиционных материалов, которые необходимо учитывать при выборе случая.

[Таблица / Рис-2]:

Преимущества и недостатки текучих композиционных материалов

Преимущества	Недостатки
Высокая смачиваемость поверхности зуба, обеспечивающая проникновение в каждую неровность; Способность формировать слои минимальной толщины, таким образом улучшая или устраняя включение или захват воздуха Высокая гибкость, поэтому меньшая вероятность смещения в зонах концентрации напряжений ( процессы износа шейки матки и кавитационные области дентина ) ; Радиопрозрачность Доступен в разных цветах.	Высокая усадка при отверждении: из-за более низкой нагрузки на наполнитель и Более слабые механические свойства

Преимущества

Недостатки

Высокая смачиваемость поверхности зуба, обеспечивающая проникновение в каждую неровность;
Способность формировать слои минимальной толщины, таким образом улучшая или устраняя включение или захват воздуха
Высокая гибкость, поэтому меньшая вероятность смещения в зонах концентрации напряжений ( процессы износа шейки матки и кавитационные области дентина ) ;
Радиопрозрачность
Доступен в разных цветах.

Высокая усадка при отверждении: из-за более низкой нагрузки на наполнитель и
Более слабые механические свойства

Основные клинические показания текучих композитов

(i) Профилактические реставрации из полимеров (для минимально инвазивных окклюзионных классов I ):

Текучие композитные полимерные материалы идеально подходят для восстановления так называемых «профилактических полимерных реставраций» (PRR), потому что они являются наиболее минимальными из типов I класса, а размещение кончика иглы в этих небольших препаратах обеспечивает хорошо адаптированное восстановление.Тем не менее, инкрементное осаждение под углом важно для минимизации силы сжатия от затвердевающего композита [5]. Согласно исследованию, проведенному Savage et al., Текучие композиты являются одними из наиболее широко используемых реставрационных материалов для PRR: более 30% детских стоматологов используют текучий композит или комбинацию текучего и упаковываемого композитов [6].

(ii) Герметики для ямок и трещин:

Согласно основанному на фактических данных обзору, проведенному Jean et al., текучие вещества являются первым выбором для герметиков ямок и фиссур [7]. Однако для эффективного размещения и долговременного удержания этих материалов необходима надлежащая очистка ямок и трещин, соответствующее травление поверхностей кислотой и поддержание сухого поля, незагрязненного слюной, до тех пор, пока герметик не будет нанесен и отвержден. Джафарзаде и др. Сравнили удержание текучих композитов с обычными герметиками на основе смол и пришли к выводу, что текучие композиты лучше удерживают при использовании в качестве герметиков для ямок и трещин [8].Dukic et al. Пришли к выводу, что текучие композитные смолы следует использовать в сочетании с адгезивами для дентина, поскольку они могут улучшить прочность адгезионного соединения с эмалью в трещинах, уменьшить маргинальную микроподтекание и улучшить степень ретенции [9].

(iii) Вкладыши для полости

Наблюдается растущая тенденция к использованию текучих композитов в качестве вкладышей для полости. Однако послеоперационная чувствительность по-прежнему вызывает серьезную озабоченность [10]. Хотя многим клиницистам удалось снизить послеоперационную чувствительность, клинические исследования не показывают разницы в послеоперационной чувствительности при использовании одного только клея по сравнению с простым использованием текучего композита в качестве подкладки [11].Пейн и др. Пришли к выводу, что текучие композиты являются хорошим выбором в качестве облицовки полости [12]. Они хорошо адаптируются к микроструктуре препарирования полости перед установкой реставрационного композита. Rainer et al. Оценили использование текучих композитных лайнеров в больших протяженных реставрациях класса I и пришли к выводу, что большие реставрации класса I без дентиновой опоры демонстрируют большое количество краевых переломов эмали [13]. Футеровка из текучих материалов улучшила начальную краевую целостность.

(iv) Минимально инвазивные реставрации класса II и внутренний слой для установки композитной пластмассы для боковых зубов класса II для герметизации края десны во избежание дефектов:

Для консервативного препарирования интерпроксимального кариеса класса II с только начальным кариесом на проксимальной поверхности и без кариеса на окклюзионной поверхности лицевой доступ для препарирования полости оставит нетронутым краевой гребень [14].Текучие композиты также идеально подходят для препарирования полости класса II при таком доступе к лицу [12]. Другое использование текучих композитов связано с размещением вязких упаковываемых композитов. Leevailoj et al., Оценили размещение насадочной композитной смолы с текучим композитом и без него и обнаружили, что в зубах, восстановленных текучей композитной смолой в качестве первого приращения проксимального бокса, было значительно меньше микроподтеканий [15]. Следовательно, размещение внутреннего слоя текучего композита под окончательно упаковываемым реставрационным материалом может уменьшить микроподтекание на краях десны [16].

(v) Абфракционные поражения класса V

Это небольшие угловые поражения класса V, вызванные силами сгибания зубов. При восстановлении жесткой гибридной композитной смолой показатель клинического успеха составил всего 70% [17]. Высокая частота отказов объяснялась жесткостью используемого композита. Таким образом, предполагалось, что использование текучей композитной смолы с более низкой прочностью на двухосный изгиб, чем у традиционных гибридных композитов, улучшит клинический успех этих реставраций. Годовое клиническое исследование реставраций класса V с использованием текучего композита продемонстрировало, что все реставрации были неповрежденными и не показали признаков послеоперационной чувствительности через год [18].Многие исследования пришли к выводу, что использование текучих композитов для лечения некариозных поражений класса V является хорошим выбором [19].

Свойства текучих композитов

(i) Прочность и вязкость разрушения

Отверждаемые в видимом свете текучие композиты на основе смол содержат наполнитель 37% -53% по объему по сравнению с 50% -70% по объему для обычных мининаполненных гибриды [2]. Бейн и др. Оценили процент наполнителя, износ, прочность на сжатие, диаметральную прочность на разрыв [26], прочность на двухосный изгиб с выемками и ударную вязкость восьми текучих и двух гибридных композитов.Механические свойства были примерно на 60-90 процентов по сравнению с обычными композитами. Таким образом, можно сделать вывод о том, что текучие материалы следует использовать с осторожностью в зонах, подверженных высоким нагрузкам. Nuray et al. Оценили прочность на изгиб восьми текучих композитов и пришли к выводу, что контрольный композит имел самое высокое среднее значение прочности на изгиб по сравнению с текучими композитами [33]. Estaban D. Bonilla и др. Сравнили сопротивление распространению трещин 9 текучих композитов, измеренное по их вязкости разрушения, и не обнаружили существенной разницы между 7 из 9 испытанных композитов [34].Кроме того, не было корреляции между объемным содержанием наполнителя и вязкостью разрушения этих текучих композитов.

Kusai Baroudi et al., Оценили in vitro силы разрушения текучих композитов на разных расстояниях от границы раздела объемного материала [35]. Были исследованы семь материалов. Наблюдались два режима разрушения: растрескивание и выкрашивание. Прочность кромок использовалась для различения материалов и прогнозирования их клинических предельных характеристик. Было обнаружено, что сопротивление краевому разрушению текучих композитов было ниже по направлению к краям, чем по направлению к центру реставрации.Burke et al. Сообщили о краевом переломе 18% и объемном переломе 7% как о наиболее распространенных причинах замены реставраций при использовании композитных материалов [36]. Из большей части доступной литературы можно сделать вывод, что основным недостатком текучих композитных смол является низкая прочность по сравнению с обычными композитными смолами, связанная с низким количеством наполнителя, необходимого для достижения низкой вязкости и простоты обращения. Таким образом, Себастьян Балос и др. Провели исследование по улучшению механических свойств текучих композитных смол путем добавления небольшого количества наночастиц [37], которые не ухудшили бы рабочие характеристики.Коммерчески доступный текучий композитный материал был смешан с 7 нм предварительно обработанным гидрофобным коллоидным диоксидом кремния и отвержден УФ-лампой. Были протестированы модуль упругости при изгибе, прочность на изгиб и микротвердость. Добавление небольшого количества нанокремнезема было более эффективным в улучшении механических свойств, не влияя на характеристики обработки композита. Необходимо больше таких исследований, чтобы лучше понять прочность текучих композитов без изменения их характеристик текучести.

(ii) Износостойкость и полируемость

Испытания на абразивный износ in vitro дали противоречивые результаты [38], а клиническая износостойкость текучих композитов еще не определена.Однако из-за пониженного содержания наполнителя и ухудшения физических свойств рекомендуется использовать текучие материалы только в областях с низким уровнем нагрузки или для очень консервативных окклюзионных реставраций. Даже исследования, оценивающие изменения морфологии поверхности текучих материалов, объясняют повышенный износ из-за уменьшения нагрузки наполнителя [39]. Fernanda et al. Измерили потерю массы и изменения шероховатости поверхности различных марок композитных материалов на основе текучей смолы по сравнению с обычными композитами с микронаполнением после испытания имитации чистки зубов [40].Текучие композиты уступили контрольным группам. Linilin et al. Оценили морфологические изменения поверхности текучих смол, разрушенных апельсиновым соком и алкогольными напитками [41]. Деградация поверхности наблюдалась для образцов, погруженных в кислые и алкогольные напитки, и считалось, что чем ниже процент наполнителя, тем больше деградация поверхности. Разложение матричной смолы и выпадение наполнителей наблюдалось в текучих смолах, которые были размыты кислотными и алкогольными напитками.Таким образом, на основании нескольких исследований по оценке абразивного износа поверхности можно сделать вывод, что пониженное содержание наполнителя увеличивает полируемость, но снижает общую износостойкость текучих материалов.

(iii) Flow

Текучесть текучих композитов является характерным свойством этого материала. Степень текучести значительно варьируется от одного продукта к другому [1]. Следовательно, вязкость и характеристики текучести композиционных материалов на основе текучих смол могут иметь потенциальное влияние на их клиническое поведение во время обращения и, следовательно, на их клинические показания [42].Бэйн и др. Измерили расход 5 текучих сред и обнаружили, что поток наибольшего количества жидкости в 5 раз превышает расход наименьшего количества жидкости [26]. В результате различий в вязкости текучие композиты значительно различаются по полимеризационной усадке, жесткости и другим физическим свойствам. Мун и др. Сравнили изменение вязкости текучих композитов с помощью теста ADA Flow Test и измеренной толщины пленки с тестом для моделирования потока во время цементирования [43]. Характеристики потока были разделены на группы с высоким, средним и низким расходом.Измерения толщины пленки согласуются с тестом на текучесть ADA, за исключением двух исключений.

Согласно Sebastein Beun et al., Текучие композиты являются неньютоновскими, разжижающимися при сдвиге материалами, вязкость которых снижается при увеличении скорости сдвига [44]. В другом исследовании того же автора сделан вывод о том, что текучие композиты имеют гораздо лучшие механические свойства, чем герметики для ямок и трещин [45]. Kusai Baroudi и др. Оценили ползучесть текучих композитов в зависимости от их доли наполнителя и периода постотверждения [46].Текучие материалы с наибольшим процентным содержанием наполнителя производили наименьшую деформацию ползучести. Реакция на ползучесть уменьшилась после 1 месяца хранения предварительной нагрузки. Клинически результаты этого исследования свидетельствуют о том, что текучие композиты не подходят для участков, подверженных нагрузкам. Следовательно, когда сыпучесть увеличивается, нагрузка наполнителя уменьшается, что влияет на общую прочность текучих материалов.

(iv) Полимеризационная усадка и модуль упругости

Стабильность размеров стоматологических композитных материалов на основе полимеров важна для долговечности и функциональности реставрации.Стоматологические композиты, состоящие из диметакрилатных смол, наполненных частицами неорганического наполнителя, при отверждении подвергаются объемной усадке. Эта усадка приводит к соответствующим напряжениям, которые могут вызвать механическое разрушение на границе раздела композит / зуб, расслоение, микроподтекание и вторичный кариес в дополнение к переломам эмали [47, 48]. Для большинства текучих композитов средняя объемная усадка при полимеризации составляет 5% [49]. Кусай Баруди и др. Пришли к выводу, что деформацию усадки при полимеризации текучих композитов следует принимать во внимание в сочетании с их долей наполнителя [50], которая сильно влияет на их усадочные характеристики.Материалы с меньшей загрузкой наполнителя с большей вероятностью будут очень текучими. Даже несмотря на то, что эти материалы демонстрируют значительную полимеризационную усадку, их можно успешно использовать в микроконсервативных окклюзионных полостях, поскольку последствия полимеризационной усадки будут незначительными из-за ограниченного объема используемого материала. Однако в глубоких полостях с объемным заполнением были обнаружены трещины по краю эмали на поверхности каверны и трещины по стенке эмали [51].

Ичиро Икеда и др., оценили краевую целостность и адаптацию стенок в полостях глубиной 1 и 2 мм, восстановленных текучим композитом с высоким содержанием наполнителя, по сравнению с текучим композитом с более низким содержанием наполнителя и обычным гибридным композитом [52]. Для полостей глубиной 1 мм различий в краевой целостности и адаптации стенки не наблюдалось. Для полостей глубиной 2 мм результат с текучим композитом с более высоким содержанием наполнителя был аналогичен результату для обычного гибридного композита при восстановлении объемной техникой.Инкрементная методика дала лучший результат по сравнению с объемным заполнением полостей глубиной 2 мм. Хотя производители текучих композитов с объемным заполнением рекомендуют заполнять слои толщиной 4 мм, следует предложить использовать стандартные приращения слоев в 2 мм из-за высоких значений усадки [ 53]. Литература также показала, что, как правило, чем выше содержание мономера и чем выше текучесть, тем выше усадка [54–56] и тем выше скорость превращения в гелевую фазу [57–59].

Тошики и др., оценили влияние плотности мощности на напряжение сжатия композиционных материалов в процессе фотополимеризации [60]. Шесть текучих композитов сравнивали с композитом на основе гибридной смолы. Исследование пришло к выводу, что чем выше энергоемкость блока отверждения, тем выше напряжение сжатия. Janaina et al., Сравнили усадку при линейной полимеризации (LPS) [61], прочность на изгиб (FS) и модуль упругости (ME) композитов на основе смолы с низкой вязкостью с хорошо зарекомендовавшим себя стандартным микрогибридным композитом.По сравнению с композитами с низкой вязкостью обычная смола показала значительно более низкий LPS, связанный с высокими FS и ME.

Согласно Лабелле и др., Величина и кинетика полимеризационной усадки [62] вместе с модулем упругости могут быть потенциальными предикторами разрушения адгезивных реставраций. Авторы пришли к выводу, что текучие композиты обычно демонстрируют более высокую усадку, чем традиционные нетекучие композиты. Модули упругости гибридных композитов показали самые высокие значения, в то время как текучие композиты были в диапазоне от низкого до среднего, а микронаполненные — самые низкие.Более высокая усадка текучих композитов по сравнению с гибридами может указывать на возможность более высоких межфазных напряжений. Однако их более низкая жесткость может быть противодействующим фактором. Из литературы можно сделать вывод, что многие факторы могут влиять на объемную усадку материала, например, содержание наполнителя, размер наполнителя, тип мономеров, содержание мономера, тип органической матрицы, коэффициенты преобразования органической матрицы, энергоемкость блока отверждения. , толщина материала / глубина полости и техника размещения материала [63].

(v) Маргинальная целостность (микроподтекание)

Большинство реставрационных материалов демонстрируют различные уровни маргинальной микроподтекания из-за изменения размеров и отсутствия хорошей адаптации к стенке полости [64]. Это отсутствие адаптации частично происходит из-за сжатия при полимеризации и экстремальных температур в полости рта, которые могут нарушить адгезию между адгезивной системой и стенками полости [65]. Клиническими последствиями маргинальной микроподтекания являются патология пульпы, вторичные кариозные поражения, послеоперационная боль и повышенная чувствительность, ведущие к потенциальной неудаче реставрации [66].На степень сжатия полимеризации также влияет количество полимерной матрицы. Текучие композиты имеют более высокий процент полимерной матрицы, чем их традиционные гибридные аналоги. Таким образом, можно было подумать, что они могут больше сжиматься во время полимеризации и создавать большее напряжение в связывающих агентах, чем традиционные композиты, что приводит к большей микротечи [63]. Тем не менее, текучие композиты рекомендуются для начальных приращений, которые служат вкладышами для полости в проксимальных боксах реставраций класса II, поскольку материал адаптируется к внутренним неровностям препарирования.Затем сверху накладывается задний композит для обеспечения прочности и износостойкости. Исследования микроподтекания и образования разрывов in vitro с использованием этого метода противоречат друг другу [67,68]. Однако использование текучего композита в качестве облицовки под гибридным и упаковываемым композитом показало тенденцию к меньшей утечке по сравнению с только гибридным и текучим композитом [69].

Malmstrom et al., Оценили реставрации класса II, расположенные выше CEJ (с десневыми краями в эмали) с десневыми приращениями текучей пластмассы толщиной 2 мм, которые продемонстрировали значительно меньшую утечку, чем реставрации с 0.Толщиной 5 мм [70]. Когда край реставрации располагался ниже CEJ (в дентине / цементе), ни толщина, ни присутствие текучей смолы в качестве десневого прироста существенно не влияли на краевое протекание. Согласно Конте и др., Новая категория композитов с объемным наполнителем рекомендует толщину приращения 4 мм [71], что снижает усадочные напряжения во время полимеризации. Kwon et al., Определили, можно ли использовать текучие композиты в качестве герметиков для ямок и трещин без связующих веществ, и обнаружили, что текучие композиты и заполненные герметики демонстрируют аналогичную картину образования полимерных меток [72].Однако использование заполненного герметика было более эффективным для герметизации механически подготовленных окклюзионных фиссур по сравнению с текучими композитами.

Ascension et al. Оценили влияние термоциклирования на микроподтекание под брекетами, скрепленными ортодонтическим композитом и различными текучими материалами [73]. Некоторая степень микроподтекания была обнаружена во всех исследованных группах. Однако текучие смолы показали худшие характеристики. При оценке влияния различных установок и режимов светоотверждения на микроподтекание текучих композиционных смол.Авторы пришли к выводу, что утечка текучей композитной смолы зависит от материала [74]. Из различных исследований, сравнивающих микроподтекание текучих сред в шейных полостях (класс V), было обнаружено, что текучие композиты были похожи или немного хуже гибридных композитов [75,76], аналогичны или немного превосходят компомеры, но намного лучше, чем реставрации из стеклоиономерных реставраций. [77,78]. Следовательно, предельная целостность текучих композитов все еще под вопросом, и необходимо провести дополнительные клинические испытания, чтобы подтвердить их эффективность.

(vi) Рентгеноконтрастность

Рентгеноконтрастность — важное свойство, которое позволяет стоматологу радиографически различать существующие реставрации и первичный кариес, оценивать контуры, выступы и большие пустоты в реставрациях, а также помогать в идентификации рецидивирующего кариеса [ 79]. Согласно Международной организации по стандартизации ISO-4049 [80], текучие композиты должны иметь значение рентгеноконтрастности, равное или большее, чем у алюминия той же толщины.Согласно Bayne et al., Низкое содержание наполнителя в текучих композитах (41-53% по объему и 56-70% по весу) является причиной их низкой рентгеноконтрастности по сравнению с традиционными гибридными композитами. Радиографическая оценка важна для выявления интерстициального и рецидивирующего кариеса. Материал с низкой рентгеноконтрастностью сложно отличить от вторичного кариеса [26]. Чтобы улучшить их клиническое обнаружение, минимальный уровень рентгеноконтрастности реставраций из композитных полимеров должен быть выше, чем у дентина, или немного выше, чем у эмали [81].Однако результаты предыдущих исследований показали, что ряд коммерчески доступных текучих композитов не обладает необходимой рентгеноконтрастностью [82,83]. В клинической практике нет ничего необычного в том, чтобы встретить пациентов, у которых во рту присутствуют текучие жидкости с низкой рентгеноконтрастностью. По этой причине клиницисты должны быть осторожны при выборе материала, так как немногие из них обладают рентгеноконтрастностью, равной или большей, чем у эмали [84].

(vii) Стабильность цвета

Стабильность цвета текучих материалов является важным фактором сохранения долговечности этих реставраций с точки зрения эстетики.Однако сообщалось только о нескольких исследованиях по оценке стабильности цвета. Бин и др. Оценили оптические свойства, такие как цвет, полупрозрачность и флуоресценцию текучих композитных смол, и сравнили их с соответствующим оттенком универсальных композитных смол той же марки [85]. Авторы пришли к выводу, что оптические свойства текучих и универсальных полимерных композитов существенно различаются; поэтому различия в цвете, полупрозрачности и флуоресценции между текучими и соответствующими универсальными композитными смолами следует учитывать для клинически приемлемого соответствия цвета.Согласно Yonca et al., Влияние старения на цвет текучих композитов зависит от оттенка [86]. Ускоренное старение не повлияло на полупрозрачность. В другом исследовании оценивалось влияние фторсодержащих растворов на прозрачность текучих композитных смол. Было обнаружено, что фториды изменяют внутреннюю прозрачность исследуемых материалов. Текучие смолы имеют более низкую загрузку частиц, чем микрогибридные и микрочастичные смолы. Таким образом, существует более высокая доля матричной смолы, которая может улучшить удержание красителя из различных используемых внутриротовых растворов [87].

(viii) Биосовместимость

Известно, что текучие композиты обладают более высокой токсичностью для клеток по сравнению с их традиционными аналогами. Это увеличение токсичности было связано с присутствием увеличенного количества разбавителей смолы, которые добавляются для достижения более высокой текучести [88]. Согласно недавнему исследованию in vitro, проведенному MN Hegde et al., Был сделан вывод, что значительное высвобождение BisGMA и Смола TEGDMA была выделена из протестированных текучих композиционных материалов [89]. Однако Мухаммет Ялчин и соавт., оценили цитотоксичность шести различных текучих композитов и обнаружили, что они менее токсичны [90]. Для подтверждения этих результатов необходимо провести дополнительные исследования в будущем. Kusai Baroudi и др. Исследовали повышение температуры пульпы, вызванное полимеризацией текучих и нетекучих композитов, с использованием светодиодных и галогенных светоотверждающих устройств, и пришли к выводу, что текучие композиты демонстрируют более высокий подъем температуры, чем нетекучие материалы [91]. . Их более низкая загрузка наполнителя и более высокое содержание смолы увеличивает экзотермическую реакцию.Несколько предыдущих исследователей пришли к выводу, что изменение экзотермии было вызвано различиями в составе материалов [92]. Сильно экзотермический характер реакции схватывания текучего композита вызвал значительное повышение температуры, которое могло вызвать повреждение пульпы при глубоких реставрациях. Следовательно, важно соблюдать осторожность при использовании текучих композитов в более глубоких реставрациях.

Корреляция идеальных свойств текучих композитных материалов с их клинической значимостью и клиническими соображениями

Теперь, когда у нас есть подробное понимание различных свойств текучих композитов, для клинициста важно сопоставить эти знания клинически во время выбора случая, манипуляции и реставрация.[] суммирует влияние пониженного содержания наполнителя на различные свойства текучих композиционных материалов и [] суммирует корреляцию между идеальными свойствами текучих материалов с их клинической значимостью и клиническими показаниями.

Обобщает влияние пониженного содержания наполнителя на различные свойства текучих композиционных материалов

[Таблица / Рис-4]:

Краткое описание идеальных свойств текучих композитов с их клиническим значением и клиническими показаниями

Идеально Свойство	Клиническая значимость	Клинические показания
Способность к течению	для облегчения манипуляции и приспособляемости к полости	Минимальные окклюзионные полости класса I Профилактические реставрации полимером Герметики для ямок и фиссур Минимально инвазивные проксимальные боксы класса II Прокладки для полости класса Минимальные инвазии класса III Абфракционные поражения класса V Бондинг ортодонтических скоб / лингвальных ортодонтических ретейнеров Шинирование сломанных и подвижных зубов Экстренная повторная фиксация сломанного переднего сегмента зуба Восстановление 0 Временная реставрация Восстановление временных реставраций ремонт Ремонт пропущенных краев амальгамы Ремонт краев реставрации коронкой / композитом Для устранения небольших поднутрений при непрямой препарировании полости Ремонт поверхностного слоя все переломы фарфора в ненагруженных областях Фиксирующие виниры из фарфора / композитной смолы В качестве защитной основы при отбеливании зубов без жизненно важных функций Бондинг волоконных штифтов при реставрации зубов, подвергнутых эндодонтическому лечению
Повышенная прочность	для лучшей износостойкости и трещиностойкости
Низкая усадка	для уменьшения микроподтекания и лучшей краевой адаптации
Рентгеноконтрастность	для различения материала и вторичного кариеса
Оттенки, соответствующие обычным композитным материалам	Цвета адаптирующие качества при использовании в сочетании с обычными композитами
Полируемость и длительный блеск	для лучшей эстетики
Стабильность цвета	для лучшей эстетики 90 112
Биосовместимость	менее токсичен для пульпы и окружающих мягких тканей

Композитные материалы — обзор

3.5.1.2 Материалы с магнитным наполнителем

Композитные материалы с ферримагнитными включениями составляют значительную долю применяемых поглотителей микроволнового излучения из-за универсальности их электромагнитных свойств. Для этого используются ферримагнитные оксиды (ферриты) с кубической (шпинель) или гексагональной структурой, а также сплавы и соединения на основе железа, так как их микроволновое магнитное поведение можно изменять, контролируя состав и параметры обработки. Таким образом, динамические механизмы намагничивания движения доменных стенок и ферромагнитного резонанса сильно влияют и, соответственно, определяется комплексный спектр проницаемости мкм, _r ( f ).Поскольку проницаемость представляет собой решающий параметр в выполнении условий согласования импеданса, это преимущество может быть получено путем комбинирования различных типов магнитных включений при изготовлении полимерных композитов (Dosoudil et al., 2012; Lim et al., 2003; Wu et al., al., 2015; Han et al., 2012; Shimba et al., 2012; Yun et al., 2006; Yan et al., 2009; Li et al., 2014; Liu et al., 2006, 2013a; Drmota et al., 2012; Yang et al., 2014; Shen et al., 2012, 2015; Song et al., 2013; Jacobo et al., 2015; Zou et al., 2014; Guo et al., 2011; Zhang et al., 2013b; Cheng et al., 2013).

Ферриты шпинели являются преобладающим элементом мягких ферримагнитных керамических оксидов, которые также используются в качестве основного наполнителя для поглотителей электромагнитных волн. Среди них композиты, содержащие частицы феррита Ni – Zn, могут проявлять свой ферромагнитный резонанс в нижнем диапазоне ГГц, в зависимости от состава частиц, морфологии и нагрузки на полимерную матрицу. Чтобы преодолеть это врожденное ограничение и расширить рабочую полосу частот, частицы феррита Ni – Zn были объединены с карбонильным железом (CI), аморфным сплавом Fe – Si – B или Fe – B и Fe – Si или Fe – Si – Al. частицы сплава, чтобы сдвинуть эффективный ферромагнитный резонанс на более высокую частоту в микроволновый режим (Dosoudil et al., 2012; Лим и др., 2003; Wu et al., 2015; Han et al., 2012; Шимба и др., 2012; Юн и др., 2006). Из-за их более высоких значений магнитокристаллической или анизотропии формы введение таких металлических магнитных материалов позволяет сохранять высокие значения µ ‘и µ ″ в интересующем диапазоне частот. Кроме того, из измеренных диэлектрических свойств мы дополнительно замечаем увеличение ε _r ( f ) за счет уменьшения содержания феррита.Таким образом, улучшенные конститутивные ЭМ параметры этих гибридных магнитных композитов приводят к созданию более тонких поглотителей микроволн с более высокой частотой согласования на основе принципа четверти длины волны. Что касается пропускной способности RL , Dosoudil et al. (2012) сообщили, что BW _{10 дБ} эпоксидных композитов увеличивается в диапазоне 100 МГц – 3 ГГц с 500 МГц до 2 ГГц путем постепенной замены нанонаполнителя феррита Ni – Zn наночастицами сплава Fe – Si с постоянная суммарная нагрузка 60 об.%. Напротив, Lim et al. (2003) обнаружили, что широкому диапазону BW _10dB, полностью покрывающему диапазон 2–4 ГГц, способствует более высокое содержание феррита Ni – Zn в эпоксидных композитах, заполненных 50 об.% Сплава феррит / Fe – Si – B. микрочастицы. В соответствии с этим улучшением Wu et al. (2015) сообщили, что парафиновые композиты с 28 об.% Чешуек Fe – Cu – Nb – Si – B, покрытые наночастицами Ni – феррита, демонстрируют лучшие согласованные свойства и более высокое значение RL , чем хлопья сплава без покрытия.Несмотря на различный подход к оптимальному составу в этих исследованиях, все они подчеркивают синергию между различными магнитными соединениями.

Ферриты с гексагональной кристаллической структурой (гексаферриты) являются хорошо известными ЭМ-материалами с присущей им пригодностью для высокочастотных применений из-за их более сильной магнитокристаллической анизотропии по сравнению с их кубическими аналогами. Для использования в качестве компонентов для приготовления гибридных композиционных материалов гексаферриты были либо механически смешаны, либо выращены вместе с другими магнитными соединениями, включая сплав Fe – Si – Al, α – Fe, оксид Fe или частицы феррита шпинели (Li et al., 2014; Лю и др., 2006; Drmota et al., 2012; Ян и др., 2014; Шен и др., 2012, 2015; Song et al., 2013; Jacobo et al., 2015) изучали электромагнитные характеристики гибридных полимерных композитов, содержащих два магнитомягких наполнителя (Li et al., 2014). Наполнитель получали смешиванием частиц гексаферрита Ba _1,56 Sr _1,44 Co ₂ Fe ₂₄ O ₄₁ с хлопьями сплава Fe – Si – Al при различных весовых соотношениях. Добавление частиц сплава увеличивает ε _r и сдвигает спектр μ _r ( f ) на более низкую частоту.В заключение, все гибридные композиты показывают лучшие характеристики поглощения ( RL _max, BW _{10 дБ}) для более низкой согласованной толщины по сравнению со случаями отдельных наполнителей. Наибольшая поглощающая способность зафиксирована для 90 мас.% Гексаферрита и 10 мас.% Fe – Si – Al с BW _{10 дБ} = 5 ГГц, для t = 3 мм. К аналогичному выводу пришли Liu et al. (2006), которые исследовали смесь Ba ₃ Co _1,8 Fe _23.6 Cr _0,6 O ₄₁ наночастицы гексаферрита / α-Fe. В этом исследовании композит с 38 об.% Α-Fe сохраняет широкую полосу поглощения ( BW _{10 дБ} = 6 ГГц) при минимальной толщине 1,6 мм. Drmota et al. (2012) исследовали полимерные композиты, наполненные на 80 мас.% Материалами системы SrO – Fe ₂ O ₃. Наночастицы наполнителя из твердого феррита SrFe ₁₂ O ₁₉ и различных оксидов Fe были синтезированы методом соосаждения и изменением температуры прокаливания.Было обнаружено, что только при температуре, при которой возможно образование магнитомягкой фазы Fe ₃ O ₄, можно было получить дисперсию мкм _r ( f ), достаточную для производят RL> 10 дБ.

Последний пример представляет случай сосуществования твердых и мягких магнитных частиц в непосредственной близости с интересными синергетическими особенностями. Ян и др. (2014) и Шен и др. (2015) использовали процесс термического селективного восстановления для производства волокон, которые образованы наночастицами магнитно-твердой системы Ba (Sr) Fe ₁₂ O ₁₉ / α-Fe.Для оптимального соотношения двух фаз в композите (70–77 мас.% Гексаферрита) имеет место обменно-связующее взаимодействие, которое приводит к широкому пику потерь мкм ″ ( f ). Эти оптимальные составы систем BaFe ₁₂ O ₁₉ / α-Fe и SrFe ₁₂ O ₁₉ / α-Fe позволяют производить гибридные композиты с соответствующей шириной полосы поглощения BW _{10 дБ} = 7,5 и 9,5 ГГц для t = 3 мм в диапазоне 2–18 ГГц.При более высоком содержании α-Fe ЭМ-свойства определяются вкладом α-Fe, и характеристики микроволнового поглощения ухудшаются. Непрерывно Shen et al. (2012) и Song et al. (2013) также исследовали поведение волокон, содержащих наночастицы BaFe ₁₂ O ₁₉ / Ni _0,5 Zn _0,5 Fe ₂ O ₄ и Ba _0,5 Sr _0,5 Fe ₁₂ O ₁₉ / Ni _0,5 Zn _0,5 Fe ₂ O _{4 системы}, варьируя либо массовое соотношение фаз, либо температуру отжига.В обоих исследованиях полученные композиты волокно-воск, также содержащие обменно-связанные включения, обладают улучшенными свойствами поглощения микроволнового излучения. В частности, в бывшей бинарной системе наполнителя композит, содержащий 70 мас.% BaFe ₁₂ O ₁₉, демонстрирует максимальные возвратные потери ( RL = 35,5 дБ) с BW _{10 дБ}> 10 ГГц для т. = 3 мм. Об аналогичной взаимосвязи между жесткой / мягкой фазовой обменной связью и характеристиками микроволн сообщили Jacobo et al.(2015). В данной работе наночастицы феррита Ni-шпинели были выращены надлежащим образом на Sr _0,5 Nd _0,5 Co _0,5 Fe _10,5 O ₁₉ наночастицах гексаферрита. Приготовленный эпоксидно-нанокомпозит с равным содержанием твердой / мягкой фазы, который демонстрирует межфазную обменную связь, имеет улучшенные характеристики поглощения с RL> 10 дБ в X-диапазоне (8–12 ГГц).

Помимо различных ферритовых материалов, ХИ также широко используется в качестве эффективного материала, поглощающего микроволновое излучение в диапазоне до 20 ГГц, благодаря его коммерческой доступности и низкой стоимости.Лю и др. (2013a) приготовили порошок ХИ в микромасштабе с окисленной поверхностью гидротермальным методом, варьируя степень окисления. Полученные частицы CI, покрытые различным количеством Fe ₃ O ₄, смешивали с воском (60 об.%). За счет увеличения сформированного изоляционного слоя Fe ₃ O ₄ композиты уменьшаются на 500 Режим МГц – 18 ГГц.Наличие окисленного слоя явно улучшает характеристики поглощения композитов с точки зрения RL и его полосы пропускания и приводит к BW _{10 дБ} = 7 ГГц для t = 2 мм. Эта исследовательская работа была повторена с хлопьями CI, которые были получены путем измельчения в шаровой мельнице (Zou et al., 2014). В этом случае была применена меньшая объемная нагрузка (20 об.%) И оптимальный композит толщиной t = 2 мм имеет более узкую полосу отражения ( BW _{10 дБ} = 3.5 ГГц). Эффект синергии в поглощении микроволн также был продемонстрирован при смешивании CI с микропорошками сплава Fe – Si или сплава Fe – Si – P – Sb, поскольку улучшенные кривые RL ( f ) построены для композитов CI / сплав с 1: Массовое соотношение 1 или 4: 1 (Guo et al., 2011; Zhang et al., 2013b). В обоих случаях параметры закаленной ЭМ способствуют согласованию импеданса, таким образом создавая оптимальную полосу пропускания BW _{10 дБ} = 2 ГГц для t = 3 мм. Cheng et al. (2013) охарактеризовали композиты, наполненные различными смесями микропорошка CI и ферромагнитных нанопорошков La (Sr) Mn ₂ O ₃.Несмотря на небольшую толщину композитов ( t = 1 мм), при оптимальном весовом соотношении двух компонентов (30: 1) максимальная полоса пропускания BW _{10 дБ} = 2 ГГц записывается в X- группа.

5. Какое возможное влияние на здоровье альтернативных материалов для пломбирования зубов?

3.4. Альтернативы

3.4.1. Классификация альтернатив по химическому составу

Материалы цвета зубов все чаще используются в восстановительная стоматология.В настоящее время наибольшее внимание уделяется материалы для прямой реставрации, такие как композиты, стеклоиономеры цемент, компомеры, гиомеры и герметики, и меньше на непрямые материалы, такие как стоматологический фарфор. Причина в том, что использование непрямых материалов является дорогостоящим и трудоемким (в сроки процедуры), хотя эти материалы показывают отличные свойства биосовместимости и долговечность, особенно высокая устойчивость к износу и деформации.

Композитный материал обычно определяется как материал, состоящий из двух или более отчетливые фазы (O’Brien 2002). Стоматологический композиты состоят из полимеризуемая полимерная основа, содержащая керамический наполнитель. Они могут быть классифицированным по-разному, при этом обычный метод основан на от размера, распределения и объемного процента керамики частицы. Что касается их размера, эта классификация дает так называемые макрозаполнения, мидифилы, минифилы, микрозаполнения. и композиты с нанонаполнением.Композиты Macrofill содержат керамические частицы размером от 10 до 100 мкм, мидфилл в диапазоне от 1 до 10 мкм, мини-заполнение в диапазоне от 0,1 до 1 мкм, микро-заполнение в диапазон от 0,01 до 1 мкм и нанонаполнение в диапазоне от 0,005-0,01 мкм. Гибридные композиты содержат смесь двух частиц. размер фракции наполнителей, например миди-гибриды состоят из смеси микронаполнители и промежуточные наполнители, мини-гибриды или микрогибриды состоят из микронаполнителей, мини-наполнителей и наногибридов состоят из смеси нанонаполнителей и мини-наполнителей.

Загрузка наполнителя значительно различается между разными композитные материалы. Например в макронаполнении и гибриде композит, наполнитель занимает 50-80% композита. по весу, в то время как в композите с микронаполнением загрузка наполнителя составляет ограничивается примерно 35-50% по весу.

В настоящее время почти все композиты поставляются как предварительно упакованная система с одной пастой, отверждение смол происходит при световой активации.Различные типы коммерческих доступные блоки отверждения имеют разную интенсивность света и использовать разные источники света. Применение светоотверждающих аппаратов галогенные, светодиодные, плазменные или лазерные технология. Уровни энергии колеблются от 300 до более чем 3000. милливатт / см ².

Стеклоиономерные цементы были введены в 1972 году Уилсоном и Kent (1972) и может рассматриваться как сочетание силикатных и полиакрилатная цементная система.Стеклоиономерные цементы связываются твердые ткани зубов. Цепи полиалкеноата проникают на молекулярную поверхность зубного камня. апатит, замещающий ионы фосфата, что приводит к образование обогащенного ионами слоя цемента, который прочно прикрепляется к зубу (Wilson et al., 1983). В добавок к оригинальная концепция стеклоиономерного цемента, модифицированная смолой цементы теперь используются для улучшения функциональности.

Компомеры были представлены в 1990-х годах и сочетают в себе некоторые из преимущества композитов и стеклоиономерные цементы.Однако компомеры не связываются с твердая зубная ткань. Гиомеры были недавно представлены и отличаются гибридизацией стеклоиономерных и композиционных смол. Они содержат мономер, способствующий адгезии, и связывающий полимерный катализатор, который разрешить приклеивание к твердому зубу ткани.

Герметики текучие смолы и стеклоиономеры с высокой вязкостью, которые применяются для герметизации ямки и трещины в постоянных зубах, чтобы предотвратить Возникновение кариес.

3.4.2. Химическая характеристика альтернативных материалов

3.4.2.1. Композиты

Стоматологические композиты состоит из широкого спектра компонентов с разными химическими состав (O’Brien 2002, Powers and Wataha 2007, Roeters and de Kloet 1998). Нет достаточных данных о составе и вымываемые этими материалами, что иногда отражается на паспорта безопасности материалов (MSDS) (Henriks-Eckerman and Канерва, 1997 г.)

Присадочный материал

Наполнители бывают неорганический состав, такой как кварцевое стекло (SiO ₂), глиноземное стекло (Al ₂ O ₃), а также комбинации стекла и фторид натрия.Кремнеземное стекло изготавливается из пляжного песка и обычного стекло, но также из кристаллического кварца, пиролитического кремнезема и специально разработанные силикаты алюминия (например, барий, стронций или литий-алюмосиликатное стекло). Стекло глинозема изготовлено из кристаллический корунд, а натрий-кальций-глинозем- фторсиликатное стекло — пример комбинированного стекла. А комбинированное стекло следует рассматривать как смесь различных стекол, которые могут служить источником фтора ионы.Рентгеноконтрастность композиты получают добавление фторида бария, стронция, лития или иттербия (YF3) к частицам наполнителя.

Материал матрицы

Матрица органическая сочинение. Большая группа различных ароматических и диакрилатных используются мономеры и олигомеры, такие как бисфенол A-глицидилметакрилат (Bis-GMA), этоксилированный бисфенол A-метакрилат (Bis-EMA), триэтиленгликолдиметакрилат (TEGDMA) и диметакрилат уретана (UDMA).

Введение частиц наполнителя

Покрытие частиц наполнителя силановыми связующими агентами (например, триалкоксисилан) обеспечивает ковалентную связь между наполнитель и матрица из смолы. Связь углерод-углерод на силане молекулы связываются с частицами наполнителя, а также с мономером смолы при полимеризации композита.

Композитное отверждение

Химические вещества (самоотверждение или самоотверждение) или, как правило, легкие энергия (ультрафиолет или видимый свет) обеспечивает полимеризацию стоматологические композиты.Двойной отверждение, т.е. сочетание химического и светового отверждения также возможно. Для большинства используемых в настоящее время композитных систем видимый используется световая полимеризация на длине волны 470 ± 20 нм. В зависимости от метода отверждения возможна различная полимеризация. инициаторы и ускорители обязательны.

Инициаторами химического отверждения обычно являются пероксид бензоила. и бензолсульфиновая кислота, которые инициируют полимеризацию в присутствие ароматического третичного амина.Для светового отверждения систем, камфорхинон обычно используется в сочетании с алифатический третичный амин в качестве ускорителя.

Дополнительные компоненты

Неорганические оксиды и органические соединения — это пигменты, которые добавлены для создания ряда различных композитных оттенков.

Адгезия к эмали и дентину

Приклеивание композитного материала к твердому зубу ткани достигается за счет использования адгезивной системы может включать травители, праймеры и смолы.Растворы для химического травления, такие как фосфорная кислота, лимонная кислота и малеиновая кислота используются для деминерализации зуба поверхность и увеличить площадь поверхности. Впоследствии, после промывка и сушка, грунтовочный раствор, состоящий из может применяться вязкая смола, такая как гидроксиэтилметакрилат для достижения оптимального смачивания поверхности клеящим веществом. Помимо грунтовок на водной основе также используется ацетон. грунтовки на основе, а также грунтовки без добавления смол.Финал склеивание композитного материала достигается за счет нанесения очень тонкого слоя смолы. Классическими связующими являются состоит из ненаполненной смолы того же состава, что и смола матрица из композиционного материала. Более новые системы склеивания состоит из двух компонентов, один из которых состоит из смолы и другие, содержащие этанол и катализатор. В настоящее время существует тенденция к упрощению процедуры склеивания за счет сочетания травителя и грунтовки, а также путем поставки грунтовки и связующего как одного компонент.

3.4.2.2. Стеклоиономерные цементы

В исходном виде порошковая составляющая этих цементов натриево-кальциево-алюмофторсиликатное стекло. Жидкость Компонент состоит из полиакриловой кислоты и винной кислоты. Когда порошок и жидкость смешиваются вместе, трехфазный происходит кислотно-основная реакция с участием ионов кальция и алюминия выщелачивание, поскольку кислота атакует частицы стекла, гидрогель образование в виде сшивки молекул полиакриловой кислоты, и гелеобразование полиалкеноатной соли, поскольку полиалкеноатная соль захватывает непрореагировавшее стекло.

В цементах, модифицированных смолой, мономеры метакрилата были добавлено для улучшения функциональности в отношении более высокой прочности и водонепроницаемость. Доработаны материалы. добавлением фотоинициаторов, так что светоотверждение может возникают, но они сохраняют свою способность схватываться кислотно-основным реакция. Время схватывания модифицированного смолой стеклоиономерного цемента составляет идентично полимеризации композитной смолы.Во время этого В процессе образуются свободные радикалы.

3.4.2.3. Компомеры

Основные компоненты компомеров полимеризуемы. диметакрилатные смолы, такие как диметакрилат уретана и ТХБ, который является продуктом реакции бутантетракарбоновой кислоты и гидроксиэтилметакрилат и выщелачиваемый ионами стеклянный наполнитель частицы, такие как фторосиликатное стекло стронция.Стекло частицы частично силанизированы для достижения сцепления с полимерная матрица. Реакция схватывания основана на свободных радикалах. полимеризация с использованием фотоинициаторов. Во время настройки реакция HEMA высвобождается, в то время как высвобождение фторида происходит после параметр. Поскольку компомеры не связываются с эмалью и дентином непосредственно, необходимо было разработаны, в том числе использование кондиционера для зубов (34% фосфорной кислоты) и светоотверждаемый клей, состоящий из ди- и триметакрилатные смолы, функционализированный аморфный кремний диоксид, дипентаэритритолпентаакрилатмонофосфат, фотоинициаторы, стабилизаторы, гидрофторид цетиламина и ацетон.

3.4.2.4. Гиомерс

Гиомеры основаны на технологии реакции между фторид, содержащий стекло и жидкую поликислоту. Прореагировавшие частицы стекла смешаны со смолой, такой как уретан диметакрилат и гидроксиэтилметакрилат, и катализатор для инициировать полимеризацию. Склеивание материала достигается за счет использования самопротравливающихся праймеров, которые модифицируют мазок слоя и позволить адгезиву проникнуть в дентин.Связующий агент выделяет фторид. Эта группа материалы могут использоваться для восстановления небольших полостей и также для герметизации ямок и фиссур.

3.4.3. Токсикология компонентов альтернативных материалов

Очевидно, что эти альтернативные реставрационные материалы сложны. химически, с множеством различных компонентов, устанавливающих реакцию механизмы и возможности взаимодействия с ткани людей в кого они помещены.Однако характеристики воздействия очень сложно определить, учитывая, что объемы используемые материалы очень маленькие, время пребывания в пределах совокупность химических веществ, которые участвуют в установлении реакций, обычно очень короткие, а химические и токсикологические профили материал набора обычно сильно отличается от материала начального материалы. При оценке возможности побочных эффектов в результате клинического использования этих материалов, это необходимо учитывать доказательства присущей токсичности используемых химикатов, а также производительности и поведения Реставрации со временем.Представляет интерес для большинства расследований здесь были мономеры, используемые в реакциях полимеризации, которые могут оставаться непрореагировавшими и, следовательно, присутствовать в установленном материале, кислоты, используемые на различных этапах схватывания и травления процессы и ионы, высвобождаемые из стекол. Обширный оценка острой и хронической токсичности используемых материалов в различных альтернативах стоматологическая амальгама была опубликовано МАИР (1999).

3.4.3.1. Кратковременное высвобождение мономеров при полимеризации

Несвязанные мономеры и / или добавки элюируются в течение первого часов размещения в полость зуба. Очень природа процессов полимеризации, которые включают поглощение световой энергии материалом, которое будет меняться в зависимости от глубина реставрации и последующее преобразование молекулы мономера в сшитые макромолекулы, неизбежно означает, что некоторые молекулы мономера не имеют возможности принять участие из-за ограничений распространения.Полнота процесс полимеризации отражается степенью конверсия. От 15 до 50% метакрилатных групп могут остаются непрореагировавшими согласно Ferracane (1994). Улучшения в состав материалов привел к все более качественным степени конверсии в последние годы и сейчас всего 1,5 — 5% групп не должны реагировать. Однако это может быть достаточно, чтобы способствовать основным цитотоксическим эффектам in vitro (Станиславский и др. al.1999). Эффекты также могут зависеть от дентина. проницаемость и остаточная толщина дентина (Bouillaguet et al. 1998), поскольку дентин может поглощать несвязанные мономеры и, следовательно, способствует снижению цитотоксичности материала. Этот не находится под непосредственным контролем хирурга-стоматолога, хотя образование реактивного дентина может быть стимулировано подготовительные шаги. Проницаемость дентина также может быть изменена осаждение фосфата кальция в просвете канальцев приводит к образованию склеротического дентина.Также было показано что поверхность композитных смол подвергается воздействию кислорода во время при отверждении образуется неполимеризованный поверхностный слой, богатый формальдегид, который сам по себе является дополнительным фактором клеточного токсичность (Schmalz 1998).

Мономеры были обнаружены в стоматологии. композиты элюируются газом и жидкостная хроматография / масс-спектрометрия. Значительный концентрация сомономера триэтиленгликолдиметакрилата и незначительные концентрации основных мономеров Бис-ГМА и УДМА а также сомономер HDDMA были обнаружены с этими методы (Geurtsen 1998, Spahl et al.1998). TEGDMA и фотостабилизатор 2-гидро-4-метоксибензофенон (HMBP) являются цитотоксичен и подавляет рост клеток (Geurtsen and Leyhausen 2001). Уровень внутриклеточного глутатиона может быть снижен на 85% за счет TEGDMA (Станиславский и др. 1999, Станиславский и др. 2000, Станиславский и др., 2003 г., Энгельманн и др. 2001, Энгельманн и др. 2002).

Оценка in vitro цитотоксичность 35 мономеров композитных стоматологических смол и добавки указывают на цитотоксические эффекты от умеренных до тяжелых (Geurtsen et al.1998). Эффекты различаются в зависимости от материал протестирован, но они также сильно зависят от ячейки, используемые для тестирования. Для Например, пародонтальная связка человека и фибробласты пульпы больше чувствительны, чем фибробласты 3T3 и десны (Geurtsen et al. 1998). За исключением очень немногих отчетов, есть общее мнение, что реставрационные материалы, содержащие смолу цитотоксичны (Geurtsen et al 1998, Geurtsen 2000, Schmalz 1998), более сильные эффекты обычно наблюдались на ранних этапах после приготовления.

3.4.3.2. Вымываемые вещества, образующиеся в результате эрозии и разложения

Выщелачиваемые компоненты высвобождаются из-за деградации или эрозия с течением времени, процесс выщелачивания не определяется только самим процессом деградации, но и диффузией через материал. Химическая деградация вызвана гидролиз или ферментативный катализ. Неспецифические эстеразы человека эстераза и псевдохолинэстераза, полученные из слюны, могут катализировать биоразложение композитных смол (Geurtsen 2000, Jaffer et al. al.2002, Finer et al. 2004 г.). Инкубированный in vitro с холестерином эстераза, композиты может выделять 2,2-бис [4 (2,3-гидроксипропокси) фенил] пропан (bis-HPPP) и TEGDMA на срок до 32 дней, количество зависит от соотношение матрица / наполнитель (Shajii and Santerre, 1999).

Также предполагается, что связи в боковых боковых цепях макромолекулы подвергаются воздействию теплового, механические и фотохимические факторы.

Вода или другие растворители могут диффундировать в полимер, способствующий высвобождение продуктов распада, включая олигомеры и мономеры. На процесс выщелачивания влияют размер и полярностью и гидрофильными и липофильными характеристиками выпущенные компоненты (Geurtsen 1998). Смягчение Матрица Bis-GMA позволяет растворителям легче проникать и расширить полимерную сеть, процесс, который облегчает длительная диффузия несвязанных мономеров (Finer и Santerre 2004 г.).Различия в токсичности мономеров, выщелачиваемых в краткосрочные и долгосрочные еще не задокументированы.

3.4.3.3. Выброс ионов

Многие из альтернативных материалов выделяют ионы, такие как ионы фтора, стронция и алюминия. Ожидается фторид быть полезным и уменьшить развитие вторичных кариес. Предположительно, содержание фтора в зубных пастах и питательных веществах перезагружает материал, так что смолы или модифицированный смолой стеклоиономер цементы не становятся пористыми.Другие ионы участвуют в цвет реставрационного материала, а эти металлы элементы могут мешать биосовместимость смолы, потому что они участвуют в реакция Фентона с образованием активных форм кислорода, которые цитотоксический. Концентрация фторида и стронция составляет считается слишком низким, чтобы вызвать цитотоксичность. Напротив, однако медь, алюминий и железо могут присутствовать в токсичные концентрации.В цитотоксический каскад усиливается металлами, такими как поскольку алюминий и железо присутствуют в различных количествах в некоторых из эти материалы (Станиславский и др., 1999, Станиславский и др. др. 2000, Станиславский и др., 2003).

3.4.3.4. Токсичность мономеров композитных смол

Только ограниченные данные о токсичности мономеров, используемых в стоматологии. доступны композитные системы.Основные отличия в степени цитотоксичности различных композиционных материалов были найдено (Schedle et al. 1998, Franz et al. 2003, Franz et al. 2007). Большинство протестированных материалов показали лишь умеренную цитотоксичность. сравнимо с амальгамой или меньше, чем амальгама, но было несколько исключений. Большинство из доступные данные о токсичности были получены в системах in vitro которые сосредоточены на генетической токсичности соединения в стандартном тесте системы, такие как тест Эймса, и цитотоксичность в отношении десен фибробласты.TEGDMA, UDMA и HEMA оказались положительный результат в тесте COMET, указывающий на индукцию повреждения ДНК в клетках млекопитающих. HEMA, BisGMA и TEGDMA также индуцировали ген мутации у млекопитающих клетки по кластогенному механизму.

Мономеры также вызывали цитотоксичность в культивируемых клетки с ED50 в низком от миллимолярных до субмиллимолярных концентраций (Kleinsasser et al. 2006 г., Schweikl et al.2005, Schweikl and Schmalz 1996a, Schweikl и Schmalz 1997, Schweikl et al. 1998a, Schweikl et al. 1996b, Schweikl et al. 1998b, Schweikl et al. 2006 г.). В эмбриотоксичность in vitro скрининговое исследование, BisGMA-индуцированные эффекты при низких, нецитотоксических концентрации, предполагающие потенциальную эмбриотоксичность или тератогенность (Schwengberg et al. 2005).

Ограниченные данные об этих мономерах у экспериментальных животных включают исследования абсорбции, распределения, метаболизма и устранение (ADME) на HEMA и TEGDMA после перорального применения радиоактивно меченые соединения.А быстрое всасывание этих соединений из желудочно-кишечного тракта тракта и быстрый катаболизм физиологическими путями к углеродному диоксид, который выдыхается (Reichl et al. 2001a, Reichl et al. 2002a, Reichl et al. 2002b, Reichl et al. 2001b, Reichl et al. 2002c).

Нет прямых данных о токсичности влияние мономеров смолы на животных доступно в открытом доступе. доступные источники. Однако, поскольку материалы, использованные в качестве основы для производства смол — производные метакриловой кислоты и глицидиловые эфиры, хорошо изученная токсикология метакрилата и его сложные эфиры могут быть использованы в качестве основы для структурной активности отношения для прогнозирования основных токсичностей.

Метилметакрилат, как соответствующий мономер смолы, быстро всасывается после перорального приема введение экспериментальным животным и быстро катаболизируется физиологическими путями в углекислый газ. В основные токсические эффекты метилметакрилат у животных вызывает раздражение кожи и кожный сенсибилизация. В исследованиях с повторной ингаляцией доза местное воздействие на респираторные ткани отмечалось после метилметакрилат при вдыхании.Нейротоксичность и токсичность для печени наблюдались как системные эффекты после вдыхания метилметакрилат у крыс и мышей до концентраций выше 3000 ppm в течение 14 недель. Для токсичности развития метилметакрилата NOAEC> 2000 ppm. Метилметакрилат также является кластогенным при токсичных концентрациях. (EU-RAR 2002).

Подробный обзор токсичности глицидиловых эфиров соединения доступны (Гардинер и др.1992), хотя он основан в основном на неопубликованные отчеты об исследованиях. Раздражение и сенсибилизация кожи наблюдались основные токсические эффекты. Кроме того, положительные эффекты при тестировании генетической токсичности были замечены для многих глицидилов. эфиры в сравнительно высоких концентрациях.

3.4.4. Выдержка

Как отмечалось ранее, данные о воздействии очень ограничены. уровни компонентов альтернативных зубных протезов материалы.В отличие от ситуации с амальгама, нет очевидные маркеры воздействия. Более того, есть существенные ограничения на определение этих уровней воздействия. В молекулы, используемые в любой реакции установки, будь то полимеризация или кислотно-основная реакция, по определению химически реактивный с потенциалом оказывать токсическое действие на человека. Однако в реакции участвует небольшое количество материала и обычно происходит очень быстро, после чего многие из этих молекулы были необратимо превращены в гораздо менее реактивные видов или заключенных в твердую массу с очень ограниченными способность диффундировать и вымываться.Поэтому ожидается, что будет низкий, но обнаруживаемый уровень воздействия многих из эти молекулы во время установки реставрации. Это за которым следует очень сильно пониженный уровень, возможно, бесконечно низкий уровень, в течение всего срока службы восстановление. Трудно понять, как такие низкие уровни могут быть измеряется в клинических условиях.

Мономеры, используемые в материалах на основе стоматологической смолы, являются летучими. и их обычно можно почувствовать в стоматологических клиниках.В воздействие метакрилатов в воздухе на стоматологический персонал было изучены при установке реставраций из композитных материалов в шесть стоматологических клиник в Финляндии, Хенрикс-Экерманн и др. (2001). Были выполнены как территориальный, так и личный отбор проб, и особое внимание было уделено измерению краткосрочных выделения изо рта пациента. Средняя концентрация ГЭМА составляла 0,004 мг / м ³ близко к показателю стоматологической медсестры. рабочий стол и 0.003 мг / м ³ в зоне дыхания медсестра с максимальной концентрацией 0,033 мг / м ³. Над ртом пациента концентрация 2-ГЭМА составлял около 0,01 мг / м ³ во время обоих рабочих процессов. стадии, т.е. во время нанесения клея и композита смол, а также при отделке и полировке пломб. Максимальные концентрации в 3-5 раз выше медианы концентрации также были измерены. TEGDMA был выпущен в воздух при удалении старых реставраций из композитных материалов (0.05 мг / м ³), но лишь в незначительной степени во время чистовой обработки и процедуры полировки. Результаты показали, что, кроме кратковременные выделения изо рта пациента, воздействие стоматологический персонал к метакрилатам очень низкий. Меры по снижения воздействия обсуждались, так как концентрации в воздухе метакрилатов должно быть как можно меньше, чтобы снизить риск гиперчувствительности. За исключением данных из в этой статье, по-видимому, имеется очень ограниченная информация о фактический уровень воздействия летучих мономеров в клинических условиях ситуация.

Материалы на основе полимеризованной смолы содержат различное количество остаточные мономеры и полимеризационные добавки, которые могут выщелачивать от реставраций. Релиз может оставаться на высоком уровне для несколько дней (Полидору и др., 2007). Кроме того, как отмечалось выше, химические, микробиологические и износостойкие воздействия наблюдаются на время и окклюзионная или аппроксимальная деградация композитные реставрации происходит (Groger et al.2006, Седерхольм 2003). Большая часть информации о выпуск материальных компонентов основан на лабораторных моделях с растворителями, такими как этанол, вода, физиологический раствор, искусственная слюна или питательные среды. Газовая хроматография и масс-спектрометрия растворенные вещества из композитов, компомеров и смол на основе стеклоиономеры продемонстрировали наличие ряда органические выщелачиваемые вещества, такие как мономеры, сомономеры, инициаторы, стабилизаторы, разложение продукты и загрязнители Некоторые из них были идентифицированы как мономеры с низкой вязкостью EDGMA, TEGDMA и HEMA вместе с инициатор и соинициаторы, такие как гидрохинон, камфорхинон и DMABEE и поглотитель ультрафиолета, Тинувин P (Lygre et al.1999 г., Michelsen et al. 2003). Попытки количественная оценка показала, что элюирование из разных материалов значительно отличается (Michelsen et al. 2006), и данные противоречивый. Bis-GMA, Bis-EMA, UDMA и различные добавки имеют было показано выщелачивание (Rogalewicz et al. 2006), хотя другие не смогли продемонстрировать BisGMA и UDMA в водных экстрактах, несмотря на то, что композиты на основе TEGDMA выпустили большое количество мономеры (Moharamzadeh et al.2007).

Разумно предположить, что аналогичные реакции выщелачивания имеют место у пациентов в зависимости от состава материал, эффективность процесса полимеризации и химическое воздействие на ротовую среду, хотя и ограниченное доступна информация о концентрации компонентов из альтернативы амальгаме в слюна пациента или другие биологические жидкости. Есть некоторые исключения, такие как акриловые мономеры из мягких лайнеров и фталаты из материалы для протезов (Lygre et al.1993, Lygre 2002). В кроме того, бисфенол А обнаружен в продуктах выщелачивания из композиты и герметики (Olea et al. 1996, Сасаки и др. 2005).

3.4.5. Возможные побочные эффекты у пациентов

На основании вышеперечисленных комментариев по составу альтернативы амальгаме, возможные уровни воздействия, связанные с их компонентами и известные данные in vitro по их токсичность, общая оценка потенциально неблагоприятных могут возникнуть эффекты у пациентов.

3.4.5.1. Общий

Компоненты, изготовленные из стоматологических реставрационных материалов. составляют длинный список ксенобиотиков органические вещества и металлические элементы (Schmalz 2005, Wataha and Schmalz 2005). Компоненты подлежат всасывание через слизистую оболочку полости рта, пульпу и желудочно-кишечный тракт, а также для аэрозоли, легочная абсорбция, пассивная диффузия через клеточные мембраны, руководствуясь такими факторами, как концентрация градиент, размер молекулы, полярность, липофильность и гидрофильность.

Токсические эффекты после непреднамеренный контакт с химическими веществами, связанными с реставрационным стоматология может оказаться острой травмы мягких тканей среди стоматологические пациенты. Местные хронические реакции раздражения или комбинированное раздражение и гиперчувствительность, проявляются лихеноидом реакции десны или слизистой оболочки. Это общепринято что количество потенциально токсичных веществ поглощены из альтернатив амальгама слишком мала, чтобы вызывают системные реакции дозозависимыми механизмами в мишени органы.Однако это заявление не отрицает отрицательного могут возникнуть реакции, вызванные незначительными количествами высвобожденного вещества, в том числе аллергия и генотоксичность. Из них только среди стоматологических пациентов подтверждена аллергия.

Цитотоксичность и генотоксичность веществ, выщелачиваемых из материалы на основе смол и металлик элементы были предмет обширных исследований с использованием методов культивирования клеток и тест на бактериальную мутацию (тест Эймса).Такие вещества, как TEGDMA и HEMA вызывают генные мутации in vitro. Исследования по внутриклеточные биохимические механизмы прояснили различные такие эффекты, как повреждение клеточной мембраны, ингибирование ферментов активность, белок или синтез нуклеиновых кислот и т. д. (Schweikl et al. 2006). В настоящий момент, клиническая значимость этих исследований in vitro неуверенный.

Высвобождение бисфенола A из материалов на основе Bis-GMA, таких как как герметики для фиссур и композиты в слюну представлял особый интерес из-за своего потенциального эстрогенного эффект (Joskow et al.2006 г.). Концентрация высвобожденного Сообщается, что Bis-GMA из определенных типов герметиков в пределах диапазона, в котором эффекты, опосредованные рецепторами эстрогена были замечены у грызунов (Schmalz et al. 1999). Однако выпуск от реставраций на основе смол намного ниже. Преобразование Бис-ГМА в Бис-МА минимален в материалах на основе смол, если они чистые. используются основные мономеры (Arenholt-Bindslev and Kanerva 2005). Однако малая концентрация в смоле на основе альтернатив амальгаме нет считается проблемой.

Следует отметить, что есть и другие альтернативы амальгамы в дополнение к эти материалы на основе смол и цемента. К ним в первую очередь относятся золотые сплавы и керамика, используемые для непрямых реставраций. Эти, тем не менее, не представляют клинически значимых вариантов для лечение подавляющего большинства зубов и используются только тогда, когда прямые реставрации противопоказаны. Хотя идиосинкразический ответы могут встречаться с большинством материалов (Ahlgren et al.2002), и даже золото из таких реставраций (Ahlgren et al. 2007), их очень мало указывает на то, что такие материалы потенциально опасны. эффекты, и они не рассматриваются далее в этом Мнение.

3.4.5.2. Аллергия

Возможные аллергены среди альтернатив амальгаме

Существует ограниченная возможность предсказать аллергенный потенциал для постороннего вещества на основе химического композиция с использованием количественного отношения структура-активность (QSAR) анализ.Однако экспериментальные испытания, такие как Тесты максимизации морской свинки или локальный лимфатический узел мыши Анализ и эмпирические результаты после многих лет тестирования веществ вызывая аллергию, привели несколько выводов: самые сильные аллергены часто бывают низкомолекулярными, ароматическими, липидными растворимые вещества или другие химически активные вещества которые реагируют с белками. Металлы и соли металлов также высоки рейтинг гаптенов. Исходя из этого, мономеры, сшивающие агенты, химические вещества, связанные с процессом полимеризации, и продукты разложения, связанные с материалами на основе смол, являются важными кандидатами на аллергические реакции среди пользователей эти альтернативы, включая стоматологических пациентов и профессионалов.Краткий список аллергенов, относящихся к смолам альтернативы амальгаме представлены в таблице 3.

Хотя аллергическую реакцию могут спровоцировать гаптены. полученные из стоматологических материалов, процесс сенсибилизации может быть вызванные веществами, не имеющими отношения к стоматологии. Пластмассы встречаются в повседневной жизни и в таких профессиях, как строительство работа и полиграфия. По анатомическим причинам как аллергический сенсибилизация и аллергический ответ легче получить на коже, чем во рту ткани.Эпидермальные тесты поэтому подходит также для наблюдения за внутриротовыми нежелательными явлениями. последствия. Положительный тест на пластырь является признаком причинно-следственной связи. связь между веществом и подозрением на аллергию реакция, но не дает окончательных доказательств без других критерии причинности, которые часто не могут быть выполнены для практические и этические соображения.

Таблица 3. Некоторые аллергены в заменителях амальгамы на основе смол

(грунтовки, связующие, композиты, стекло иономеры, стеклоиономеры, модифицированные смолами, компомеры и т. д.).

Мономеры метакрилата

2-гидроксиэтилметакрилат
Диметакрилат триэтиленгликоля
Диметилметакрилат пиромелилитовой кислоты
Бисфенол-А глицидилметакрилат
Диметакрилат уретана
Бис-фенол-А полиэтиленгликоль диэфир диметакрилат
Диметакрилат этиленгликоля (EGMDA)

Прочие вещества

Пероксид бензоила, камфорохинон (инициаторы)
Третичный ароматический амин (активатор)
Метилгидрохинон (ингибитор)
2-гидрокси-4-метоксибензофеноны (УФ-поглотитель)
2- (2-гидрокси-5-метилфенил) бензотриазол (тинувин P)

3.4.5.3. Роль бактерий

Наличие бактерий, расположенных на границе раздела между композитные материалы и стоматология ткани могут быть важны (Hansel et al. 1998). EGDMA и TEGDMA способствуют распространению кариесогенных микроорганизмов, таких как Lactobacillus acidophilus и Streptococcus sobrinus; TEGDMA стимулирует рост S mutans и S salivarius в зависимости от pH (Khalichi et al. al.2004 г.). Это дает одно объяснение кариес, который развивается под реставрации из смолосодержащих материалов. Кроме того, бактериальные экзотоксины оказывают вредное воздействие на пульпу клетки после диффузии по всем дентинным канальцам.

Также важно отметить, что влияние на пульпа зуба, связанная с реставрации могут быть вызваны бактериальным заражением, а не чем сами материалы (Bergenholtz et al.1982 г., Бергенгольц 2000). Это все еще вызывает споры и немногие отчеты по-прежнему считают, что реакция пульпы на клей систем обычно минимален (Murray et al., 2002, Murray et al. 2003). Улучшение смолосодержащих материалов и адгезии агенты и методы снизили значимость усадки и зазоры на границе раздела, которые могут быть менее 1 мкм (Хашимото и другие. 2004 г.). Однако для многих это все еще большой пробел. микроорганизмы, такие как лактобациллы, менее 0.1 мкм в диаметр, и, следовательно, микробный параметр не может быть игнорируется.

Основы стекловолокна | Фибер Гласт

Хотите проверить свои знания стекловолокна?

Примите наши основы викторины из стекловолокна!

Введение

Фото предоставлено IStock Photo.

Композиты — это материалы, состоящие из отдельных компонентов, общая физическая прочность которых превышает свойства каждого из них по отдельности.В случае композитных ламинатов используются два основных элемента: волокнистое армирование (например, стекловолокно или углеродное волокно) и смола. Эти два элемента не предназначены для использования исключительно — они предназначены для объединения. При этом они соединяются механически и химически, образуя твердую ламинатную деталь, которую невозможно реформировать.

Подумайте о лодке. Многие лодки сделаны из стекловолокна, которое начинается с ткани — как длинный кусок ткани, который сворачивается в рулон. Стекловолокно закладывается в форму, из которой создается корпус лодки.Смола в жидкой форме катализируется и наносится на стекловолокно в форме. Он отверждается и химически связывается со стекловолокном, выделяя большое количество тепла (так называемое термоотверждение). Здесь задействовано несколько слоев и различные техники, но конечный результат — лодка.

, как и лодка, популярны по ряду причин, но в основном из-за их высокой прочности и небольшого веса. Как правило, их можно адаптировать для различных областей применения и придать им уникальные и сложные формы.Они также популярны благодаря своей превосходной устойчивости к большинству сред и могут использоваться большинством производителей без значительных вложений.

Мы рассмотрим ряд армирующих материалов и смол, из которых можно выбрать. Во-первых, давайте взглянем на реальные примеры продуктов из волокон и смол, чтобы вы лучше познакомились с отраслью композитов. После этого мы рассмотрим некоторые основные термины, которые вы услышите при работе с композитами.

Глоссарий составных терминов

Формование: Формование — это процесс создания детали внутри формы.Обычно предварительно вырезанную арматуру помещают в форму по одному слою и пропитывают смолой. Когда деталь достигнет желаемой толщины и ориентации, ее оставляют для отверждения. После извлечения из формы он будет иметь точную форму поверхности формы.

Ламинирование: Ламинирование первоначально относилось к нанесению тонкого защитного покрытия из смолы и армирования на такую поверхность, как дерево. Использование этого термина расширилось и теперь включает практически любую готовую композитную деталь, формованную или иную.Текущий пример: «Тестируемая деталь представляла собой 10-слойный ламинат, упакованный в вакуумный мешок».

График ламинирования: Это список отдельных слоев и ориентации слоев, используемых для создания составной детали, и обычно указывает вес в унциях армирования и стиль переплетения.

Отливка: Отливка означает заливку большой массы смолы в полость. Полость может быть формой при отливке деталей или может быть задним наполнителем для инструмента при изготовлении самой формы.Необходимо использовать специальные литейные смолы, которые при отверждении выделяют меньше тепла и, таким образом, создают меньшую деформацию конечной детали. При необходимости можно добавлять волокнистые наполнители для усиления отливки.

Скульптура: Скульптура обычно выполняется путем вырезания формы из пенополиуретана и последующего ламинирования поверхности. Это может быть сделано для создания заглушки для процесса формования или для придания формы готовой детали в случае конструкции без формы.

Типы, свойства и стили армирования

Физические свойства композитов — преобладающие волокна.Это означает, что при объединении смолы и волокна их характеристики больше всего соответствуют свойствам отдельных волокон. Например, недостаточно просто усреднить прочность на разрыв ткани и смолы для определения прочности панели. Данные испытаний показывают, что волокнистая арматура является компонентом, несущим большую часть нагрузки. По этой причине выбор ткани имеет решающее значение при проектировании композитных конструкций. Сегодня производители выбирают из трех распространенных армирующих материалов, включая стекловолокно, углеродное волокно и кевлар.Каждый из них имеет различные формы и стили, а также имеет свои преимущества и недостатки, которые следует проанализировать перед тем, как начинать какой-либо проект.

Выше у нас были примеры каждого из них и их наиболее распространенных применений и характеристик. Теперь давайте подробнее рассмотрим их физические свойства.

Ниже приводится таблица, в которой сравниваются относительные свойства армирующих тканей. Легенда гласит: P = плохо, F = удовлетворительно, G = хорошо, E = отлично.

Технические характеристики	Стекловолокно	Углерод	Кевлар®
Плотность	-п.	E	E
Прочность на разрыв	F	E	G
Прочность на сжатие	G	E	-п.
Жесткость	F	E	G
Сопротивление усталости	G-E	G	E
Сопротивление истиранию	F	F	E
Шлифование / обработка	E	E	-п.
Электропроводность	-п.	E	-п.
Термостойкость	E	E	F
Влагостойкость	G	G	F
Совместимость смол	E	E	F
Стоимость	E	-п.	F

Формы армирования

Эти три усиления можно купить во многих формах и стилях плетения.Все три, как правило, доступны в жгуте (чисто однонаправленная форма волокна), вуалевых матах и тканых материалах. Стекловолокно также предлагается в виде матов из прессованных рубленых прядей.

Буксировка и ровинг

Материал в этой форме демонстрирует наивысшие свойства, достижимые для данного семейства волокон. Обычно они поставляются на катушках, чтобы их можно было подавать в намотчики волокон или раскатывать и резать, если они необходимы для избирательного придания жесткости. Волокна должны оставаться в натянутом состоянии по мере отверждения смолы, иначе механическое преимущество будет потеряно.После эксплуатации изгибы жгута должны быть сначала вытянуты прямо, прежде чем волокно сможет выдержать нагрузку. Очевидно, что чем ровнее будет исходное расположение ткани, тем лучше. Используя этот материал, можно наматывать чрезвычайно прочные трубы.

Примеры продукции

Арт.	Описание
24k Carbon Tow	Carbon Tow (или пряжа) идеально подходит для добавления направленного армирования к вашему композитному ламинату.Буксировка используется для создания галтели на деталях, для усиления лонжерона или в сочетании с измельчителем для создания рубленых графитовых волокон.
Ровинг для пистолета	Этот универсальный ровинг можно либо измельчить, либо быстро смачивать и сушить для получения высокопрочных и легких композитов. В сочетании с пистолетом-измельчителем воздуха его можно использовать в системе распыления, как заполненной, так и незаполненной.

Покровные коврики

Покровные маты представляют собой тонкие слои непрерывных прядей волокон, которые случайным образом наматываются петлями на рулон материала.Они имеют консистенцию папиросной бумаги. Легкий связующий материал скрепляет вуаль. Хотя они не предназначены для использования в конструкции, у них есть две очень важные функции. Во-первых, вуаль можно поместить в форму непосредственно за поверхностным слоем, чтобы свести к минимуму печать через более тяжелые армирующие ткани, применяемые позже. Это тонкое внешнее покрытие также позволяет шлифовать поверхность готовых деталей без врезания в армирующую ткань внизу. Вторая по величине область применения — сэндвич-стержни.Мат-вуаль может быть помещен непосредственно поверх сердцевины для поддержания оптимальной толщины линии склеивания. Вуаль также эффективна для предотвращения стекания излишков смолы в ячейки сотовых заполнителей, когда вакуум не используется.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Мат для наплавки сплошной вуалью	Поверхностный мат может быть добавлен в качестве поверхностного покрытия, чтобы минимизировать просвечивание и минимизировать повреждение структурной ткани при шлифовании, или оптимизировать толщину клеевого шва при использовании материала сэндвич-сердцевины.
Вуаль из углеродного волокна	Использование вуали из углеродного волокна поверх стекловолокна будет лучше работать как проводник электричества, а не как инсоляция. Точно так же использование углеродного волокна поможет распространять радиочастотные сигналы.

Мат из рубленого волокна

Этот материал соответствует названию.Волокна обычно имеют длину от трех до четырех дюймов и ориентированы произвольно. Мат из рубленых прядей — не очень прочный материал из-за небольшой длины волокон. Однако он изотропен. Это означает, что он одинаково прочен во всех направлениях (мат и наполнители — единственные композитные армирующие элементы, демонстрирующие это свойство). Мат — это наименее дорогая форма армирования и, следовательно, наиболее широко используемая. Подходит для изготовления пресс-форм и деталей. Произвольная ориентация эффективно скрывает отпечаток ткани через гелькоут и делает формы одинаково жесткими во всех направлениях.Следует отметить, что мат из рубленых прядей совместим только с полиэфирной смолой.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Мат из рубленого волокна	Мат из рубленых прядей чаще всего используется для придания толщины деталям между слоями ткани. Обычно производители рвут мат из рубленых прядей, а не разрезают его.Это сохраняет длину волокон вдоль разорванного края, создавая более прочное соединение.

Ткани

Ткани являются сильным армирующим материалом, потому что волокна скручиваются в пряжу, ориентированную всего в двух направлениях. Нити основы и наполнителя проходят под углом 0 и 90 градусов соответственно. Таким образом, ткани анизотропны или прочны только в двух направлениях. Ткани должны быть ориентированы таким образом, чтобы волокна пряжи проходили параллельно с ожидаемыми нагрузками.Если требуется дополнительная прочность в другом направлении, необходимо добавить еще один слой под углом к первому. Наиболее распространенные углы +/- 45 градусов.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Стекловолокно	Стекловолокно — основа композитной промышленности. Он использовался во многих приложениях для композитов с 1950-х годов, и его физические свойства довольно хорошо изучены.Он легкий, имеет умеренную прочность на разрыв и прост в обращении. Стекловолокно используется в широком спектре проектов в отрасли.
Углеродное волокно	Углеродное волокно используется повсюду, от автогонок до авиакосмической отрасли. Хотя он дороже, чем стекловолокно и кевлар, он может похвастаться самой высокой прочностью на растяжение, сжатие, изгиб и изгиб в отрасли. Углеродное волокно обычно используется для проектов, требующих более высокого уровня прочности, например, для несущих частей.
Кевлар	Кевлар — одно из первых высокопрочных синтетических волокон, получивших признание в промышленности армированных волокнами пластмасс. Кевлар сияет в его стойкости к ударам и истиранию. Кевлар идеально подходит для таких деталей, как каноэ и байдарки, панели фюзеляжа самолетов и сосуды высокого давления, где ожидается сильная ударная нагрузка и истирание.

Стили тканых материалов

Есть много стилей тканых тканей, из которых можно выбирать.Наиболее распространены ткани с полотняным переплетением, в которых попеременно пересекаются нити основы и наполнителя. Обычные тканые ткани, как правило, наименее податливы, но их легко разрезать и обрабатывать, потому что они нелегко распутываются. Однако их прочность снижается из-за сильного предварительного прихвата ткани, уже присутствующего в ткани. Как указано в разделе «жгуты», волокна обладают максимальной прочностью только тогда, когда они идеально прямые. Частое пересечение нитей снизу и вверх снижает прочность типов полотняного переплетения, хотя они по-прежнему подходят для всех областей применения, кроме наиболее эффективных.

Саржевое переплетение и атласные ткани очень податливы и прочнее, чем ткани с полотняным переплетением. При атласном переплетении одна пряжа с наполнителем плавает над тремя-семью другими нитями основы, прежде чем прошиваться под другой нитью основы. Нити этого типа с неплотным плетением идут ровнее и дольше, сохраняя теоретическую прочность волокна. Очевидно, что податливость выше, и эти ткани легко принимают сложные формы. Однако после обрезки они легче распутываются, потому что каждая нить удерживается не так плотно.Саржевое переплетение предлагает компромисс между атласным и полотняным переплетением, а также часто желаемую косметическую отделку в виде елочки.

Практическое руководство по выбору подкрепления

Прежде чем начинать какой-либо проект, подумайте о потребностях готовой детали. Насколько жесткой, легкой, износостойкой или устойчивой к повреждениям должна быть деталь или конструкция? Обязательно учитывайте стоимость. Сравните свой список с описанием материалов и таблицей, на которую ранее ссылались, чтобы выбрать лучшую ткань с точки зрения производительности и стоимости.Стекловолокно неизменно приносит пользу почти для каждого проекта.

Как правило, для нанесения защитного слоя на дерево можно использовать любую ткань с полотняным переплетением. Если ламинат предназначен для использования в морских условиях, следует рассмотреть не менее двух слоев. Легкие ткани хороши, если защитный слой должен быть прозрачным, как, например, на каноэ с ленточной сборкой. Обычное плетение средней плотности, от шести до десяти унций на квадратный ярд, возможно, является наиболее универсальным. Обычно их называют лодочными тканями, они недорогие, прочные и легко формируются.Они часто сочетаются со слоями мата при изготовлении форм или используются для защиты сердцевины при строительстве без форм.

Атласное и саржевое переплетение для авиакосмической промышленности следует использовать везде, где требуются высочайшие физические свойства.

Выбор смолы

Фото предоставлено IStock Photo. Выбор смолы зависит от совместимости ткани, условий эксплуатации и желаемых характеристик готовой детали. Существует два распространенных типа термореактивных смол: эпоксидная и полиэфирная.Операции по формованию, формованию, ламинированию и отливке могут выполняться с помощью любой системы. Эпоксидная смола — это система с более высокими характеристиками и более высокой ценой. Он используется в приложениях с критическим весом, высокой прочностью и точными размерами. Полиэфирные смолы менее дороги, более устойчивы к коррозии и более щадящие, чем эпоксидные. По этой причине они наиболее широко используются.

Сложный виниловый эфир — это третий вариант смолы, часто описываемый как нечто среднее между эпоксидной и полиэфирной смолами, поскольку он находится между ними по цене и характеристикам обработки.Он обладает отличной стойкостью к коррозии и истиранию, поэтому хорошо подходит для таких применений, как резервуары для хранения химикатов.

Некоторые смолы совместимы не со всеми тканями. Например, у Kevlar® часто возникают проблемы с адгезией, поэтому следует использовать эпоксидную смолу или полиэстер высшего качества. Также маты из стекловолокна имеют связующее, растворимое в полиэстере. Эпоксидные смолы могут растворить это, и никогда не должны использоваться с матом. При разработке проекта тщательно проверяйте совместимость материалов.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Полиэфирная смола	Полиэфирные смолы являются наиболее широко используемыми смолами в композитной промышленности.Полиэфирные смолы менее дороги, обладают некоторой коррозионной стойкостью и более щадящие, чем эпоксидные смолы. Полиэфирные смолы просты в использовании, быстро затвердевают и устойчивы к экстремальным температурам и катализаторам.
Винилэфирная смола	считается гибридом полиэфира и эпоксидной смолы, что означает, что ее рабочие характеристики, свойства и цена обычно ниже двух других.Виниловый эфир отличается высокой стойкостью к коррозии, температуре и растяжению.
Эпоксидная смола	Для композитных деталей, требующих максимальной прочности, производители будут использовать эпоксидную смолу. Помимо повышенных прочностных свойств, эпоксидные смолы также обычно превосходят полиэфир и сложный виниловый эфир по стабильности размеров и улучшенному сцеплению с другими материалами.

Ниже приведены некоторые общие рекомендации по выбору смолы:

Применение клея: Когда приложение требует адгезионных свойств, настоятельно рекомендуется использовать эпоксидные смолы. Выбирайте эпоксидную смолу со сроком жизнеспособности, максимально близким к требуемому времени работы. При необходимости измельченное стекловолокно может быть смешано для создания структурной пасты-наполнителя.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Система 1000	System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки.Это позволяет ускорить процесс изготовления.
Винилэфирная смола	считается гибридом полиэфира и эпоксидной смолы, что означает, что ее рабочие характеристики, свойства и цена обычно ниже двух других. Виниловый эфир отличается высокой стойкостью к коррозии, температуре и растяжению.

Применение в пресс-формах: Лучше всего их выполнять с использованием полиэфирной формовочной смолы №77 или любой эпоксидной смолы со средним и долгим сроком службы.Предварительно нарежьте тканевую арматуру и держите ее под рукой. Используйте кисти, ракели и валики для пропитки, чтобы смочить ткань. Для деталей, которые будут использоваться в высококоррозионных средах, выберите нашу изофталевую полиэфирную смолу № 90 или сложную винилэфирную смолу № 1110.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Полиэфирная формовочная смола	Полиэфирная формовочная смола — одна из самых распространенных и популярных смол в отрасли.Он отлично подходит для изготовления деталей общего назначения и для недорогих пресс-форм. Со смолой легко работать, она дешевле по сравнению с другими причинами и не содержит воска, поэтому шлифование между слоями не требуется.
Изофталевая полиэфирная смола	Изофталевая полиэфирная смола имеет гораздо лучшую прочность по сравнению с полиэфирными смолами общего назначения, отлично подходит для создания полиэфирных форм со стабильными размерами, изготовления деталей, которые должны выдерживать сильную коррозию, и износостойких материалов для ремонта футеровки резервуаров.
Винилэфирная смола	считается гибридом полиэстера и более прочной эпоксидной смолы, а это означает, что ее эксплуатационные характеристики, свойства и цена обычно находятся между двумя другими. Винилэфир отличается коррозионной стойкостью, термостойкостью и вязкостью при удлинении.

Ремонт общего назначения и тонкое ламинирование: Для этих целей лучше всего использовать смолу общего назначения, смешанную со стирольным воском.Если выбрана эпоксидная смола, используйте версию с коротким жизнеспособностью, которая затвердеет быстрее при нанесении на тонкие участки.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Полиэфирная формовочная смола	Полиэфирная формовочная смола — одна из самых распространенных и популярных смол в отрасли. Он отлично подходит для изготовления деталей общего назначения и для недорогих пресс-форм.Со смолой легко работать, она дешевле по сравнению с другими причинами и не содержит воска, поэтому шлифование между слоями не требуется.
Стироловый воск	Добавление стирольного воска к невощеной полиэфирной смоле предотвратит длительную липкость, связанную с тонкими срезами полиэфиров в композитном материале. Этот воск поднимается на поверхность во время отверждения, после чего его необходимо отшлифовать.
Система 1000	System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки.Это позволяет ускорить процесс изготовления.

Минимальная деформация: Эпоксидные смолы всегда обеспечивают наиболее стабильные размеры деталей и форм, но можно успешно использовать полиэфирную смолу премиум-класса, такую как изофталевая полиэфирная смола № 90.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Изофталевая полиэфирная смола	Изофталевая полиэфирная смола имеет гораздо лучшую прочность по сравнению с полиэфирными смолами общего назначения, отлично подходит для создания полиэфирных форм со стабильными размерами, изготовления деталей, которые должны выдерживать сильную коррозию, и износостойких материалов для ремонта футеровки резервуаров.
Система 1000	System 1000 Epoxy — это смола с низкой смешанной вязкостью, которая быстро смачивает армирующие волокна в процессе укладки. Это позволяет ускорить процесс изготовления.
Система 2000	System 2000 Epoxy — это смола для ламинирования светло-янтарного цвета, обеспечивающая максимальную прочность эпоксидной смолы при комнатной температуре.Он часто используется для изготовления высокопрочных деталей, требующихся в конструкционных конструкциях.

Отливка: Толстые секции можно отливать с помощью эпоксидной системы медленного отверждения # 2000/2120 или любой из наших уретановых смол для литья. Стандартные смолы не рекомендуется заливать в массу, достаточно большую для литья.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Система 2000	System 2000 Epoxy — это смола для ламинирования светло-янтарного цвета, обеспечивающая максимальную прочность эпоксидной смолы при комнатной температуре.Он часто используется для изготовления высокопрочных деталей, требующихся в конструкционных конструкциях.
Эуретановая литьевая смола — Shore A	Смолы для литья под давлением уретановые идеально подходят для изготовления четырех деталей и оснастки. Уретановая смола для литья под давлением — Shore A используется для создания жестких, гибких деталей и форм.
Уретановая литьевая смола — 75 Shore D	Уретановая смола для литья под давлением — 75 Shore D отлично подходит для изготовления готовых деталей и мелкосерийных оболочек. Она отлично подходит для создания твердых деталей с повышенной детализацией и превосходными косметическими качествами.

Выбор инструментов

По сравнению с классической обработкой и изготовлением инструментов, для работы с композитами требуется несколько специальных инструментов. Однако есть ряд элементов, которые облегчают работу и повышают качество продукции.

Предметы повседневного обихода, такие как чистые емкости для смешивания, весы и другое измерительное оборудование, качественные ножницы и множество перчаток, — простые предметы, о которых часто забывают.Ракель, щетки и валики — рекомендуемые аппликаторы для пропитывания арматуры смолой. Ракели и валики для пропитки также можно использовать для подачи воздуха из ламината и сжатия слоев ткани. Бритвенные ножи и лобзики нужны для обрезки готовых деталей и форм. Для ускорения резки используйте качественные композитные диски со средним числом зубьев. Механические шлифовальные машины, шлифовальные машины и буферы полезны при выполнении более крупных работ, но эту работу можно выполнить вручную, если у вас будет достаточно времени и усилий. Последняя рекомендация по оборудованию — это стеллаж для резки ткани для хранения и хранения материала.Стойка поддерживает ткань горизонтально на трубе и может быть изготовлена из простых строительных материалов.

Примеры продукции

Арт.	Описание
Принадлежности для смешивания	Mixing Supplies следует использовать для смешивания смолы с добавками смолы при подготовке к процессу укладки.Чтобы смолы работали правильно, необходимы такие добавки, как катализатор и отвердитель. Другие добавки, такие как наполнители, пигмент и воск, не являются обязательными и выбираются с учетом желаемых характеристик, которые они придают смоле.
Режущее оборудование	Почти каждый композитный проект потребует некоторой резки, особенно на стадии подготовки. Обязательно выберите ножницы, резаки и вспомогательные приспособления для ткани, которые будут соответствовать качеству композитной детали, которую вы планируете производить.
Средства для обеспечения безопасности и чистки	Безопасная и чистая рабочая среда — это первый шаг к созданию успешного композитного ламината. Обязательно планируйте свой проект или ремонт соответствующим образом и принимайте простые меры безопасности для каждого проекта.
Кисти	Простой выбор, который, тем не менее, окажет большое влияние на ваш проект.Кисти помогут пропитать ткань выбранной смолой. Убедитесь, что используемая кисть соответствует качеству вашего проекта.
Ракели и ролики	позволяют равномерно распределять смолу по ткани и легко удаляют излишки смолы с детали. Неровное покрытие может повредить вашу композитную деталь, но этого легко избежать при работе с соответствующими инструментами.

Оценка веса материалов и затрат

Точная оценка материала необходима по двум причинам. Во-первых, очевидно, что они нужны для правильного заказа, хранения материалов и проведения торгов по проектам. Что еще более важно, оценки дают возможность рассчитать вес или стоимость детали, используя различные графики ламинирования, прежде чем приступить к сборке.

В отличие от оценки покрытия при покраске, использование смолы будет зависеть от типа используемого армирования.Чем тяжелее ткань, тем больше смолы потребуется для ее смачивания. Хороший ламинат для рук состоит примерно из 50% ткани и 50% смолы по весу. Например, если для приложения требуется 3 квадратных ярда ткани плотностью 4 унции на квадратный ярд (общий вес ткани составляет 12 унций), потребуется 12 унций смолы. Однако, если выбрано 3 ярда ткани по 10 унций на квадратный ярд (общий вес ткани составляет 30 унций), потребуется 30 унций смолы.

Стекломат требует минимум 2 унции смолы на каждую унцию мата.Следовательно, если приложение требует 20 квадратных футов мата толщиной 1,5 унции на квадратный фут, потребуется минимум 60 унций смолы. Помните, что мат указывается в унциях на квадратный фут, а ткань — в унциях на квадратный ярд. Рубленый коврик плотностью 1,5 унции на квадратный фут на самом деле весит 13,5 унций на квадратный ярд!

Поскольку существует множество возможных комбинаций материалов, следует рассчитать вес и стоимость одного слоя с использованием различных армирований.Затем они могут быть добавлены или вычтены из теоретического слоистого материала, пока не будут достигнуты проектные свойства.

Лист оценки материалов

1) Начните с расчета площади проекта.

Оцените неправильные формы, измерив прямоугольники приблизительного размера, необходимые для определения конических участков. Умножьте длину на ширину для каждого прямоугольника, а затем сложите все отдельные прямоугольники вместе, чтобы получить общую площадь поверхности детали.Если расчет ведется в квадратных футах, разделите на 9, чтобы получить квадратные ярды.

2) Составьте список каждого типа армирования, рассматриваемого для ламинирования.

Умножьте вычисленные квадратные ярды на вес ткани в унциях. Это общий вес одного слоя этого материала. Это также количество смолы, необходимое для его насыщения. Если это известно для 2 или 3 различных типов материалов, можно рассчитать вес и стоимость ламината, изготовленного из любой комбинации этих тканей.Чтобы перевести унцию в фунты, разделите ее на 16. Те, кто не имеет опыта в пропитывании стекловолокна, обычно используют слишком много смолы. Хорошо пропитанный ламинат является однородно полупрозрачным, без «молочных» сухих пятен, но из-за веса и стоимости в нем немного лишней смолы.

3) Рассчитайте использование гелькоута, грунтовки и поверхностной грунтовки.

Все формованные ламинаты, кроме самых легких, требуют гелевого покрытия. Гель-покрытие должно иметь толщину 15-20 мил.

Для гелевого покрытия толщиной 20 мил потребуется один галлон смеси для гелькоута на каждые 80 квадратных футов поверхности формы. Если требуется более светлый поверхностный слой, распылите деталь № 1041-B Duratec Surfacing Primer в форму вместо гелевого покрытия. Его можно наносить более тонким (10-12 мил) и, следовательно, более легким слоем. Duratec также является идеальным финишным слоем для покрытия ламинатов из вспененной фанеры или фанеры.

При покрытии фанеры стекловолокном потребуется дополнительная смола для грунтования древесины.Для большинства видов древесины для этого покрытия потребуется около 3 унций смолы на каждый квадратный фут поверхности. Это в дополнение к смоле, необходимой для пропитывания стекловолокна. Чтобы обеспечить достаточное насыщение, добавьте на 20% больше смолы к первоначальной оценке.

Пример:

Следующий пример поможет прояснить оценку материала, а также охватит некоторые аспекты дизайна.

Начато строительство фанерного катера. Лодка 12 футов в длину, 4 фута в ширину внизу, по 2 борта с каждой стороны.5 футов высотой, транец — 2 на 5 футов. Фанера толщиной три четверти дюйма выдерживает нагрузки, но стекловолокно должно герметизировать и защищать как внутреннюю, так и внешнюю часть лодки. Стекловолокно было выбрано вместо KEVLAR®, чтобы снизить затраты. Сколько материала потребуется, и какой вес будет добавлен?

1) Начните с расчета площади поверхности каждой детали.

Этаж
12 футов x 4 фута = 48 кв. Футов

Стороны
12 футов x 2,5 фута = 30 кв.футы x 2 = 60 кв. футов

Транец
2 фута x 5 футов = 10 кв. Футов

Всего
118 кв. Футов

В каждом слое 118 квадратных футов, и слои будут добавлены как внутри, так и снаружи лодки. Затем разделите 118 квадратных футов на 9 квадратных футов, чтобы найти общую площадь в квадратных ярдах на слой. Это преобразование необходимо, чтобы площадь можно было сравнить с весом ткани, указанным в квадратных ярдах.

118 кв. Футов / 9 кв.ft. = 13,5 кв. ярдов

Рассматриваемые ткани имеют полотняное переплетение 10 унций и 7,5 унций. Вес ткани умножается на площадь поверхности, чтобы определить общий вес одного слоя ткани.

10 унций / кв. ярд х 13,5 кв. ярд. = 135 унций. / 16 = 8,5 фунтов / слой

7,5 унций / кв. ярд х 13,5 кв. ярд. = 101,25 унций / 16 = 6,5 фунтов / слой

При соотношении ткань-смола 50/50 смола также будет весить столько же, сколько и ткань.

Поскольку лодка будет использоваться только у песчаных берегов, была выбрана ткань весом 7,5 унций, что позволяет сэкономить 4 фунта на каждом слое. Если бы берег был каменистым, ткань на 10 унций могла бы быть лучшим выбором для долговечности, несмотря на дополнительный вес.

2) Рассчитайте весь дополнительный расход смолы и грунтовки, как указано выше.

На фанеру потребуется грунтовка из полиэфирной смолы. Для достаточного покрытия поверхности потребуется 3 унции на квадратный фут площади поверхности.

3 унции. x 118 кв. футов = 354 унции. / 16 = 22 фунта смолы.

Поверхностное покрытие будет создано путем распыления на деталь № 1041-B Duratec Surfacing Primer. Один галлон легко покроет 118 квадратных футов слоем материала толщиной 12 мил.

Заключение

Это руководство предназначено, чтобы помочь новичку осмыслить процесс создания композитного стекловолокна. В связи с недавними достижениями и доступностью других высокоэффективных композитных материалов, некоторые из них также были включены в этот документ.Подчеркивается важность выбора волокна, и в качестве удобного справочного материала приводится таблица, в которой сравниваются сильные и слабые стороны трех доступных армирующих элементов. Разработайте проекты с учетом этих свойств ткани, а затем выберите систему смол, совместимую с тканью и конечными условиями эксплуатации, которые будет видна деталь. Смета материалов также важна в процессе проектирования. Варианты графика ламинирования можно сравнить на этапе проектирования, а ламинат можно адаптировать к условиям эксплуатации и бюджету проекта.Пример трехэтапного процесса оценки материала должен сделать эти оценки безболезненными. Очевидно, что по этим вопросам доступно больше информации, но эти основы демонстрируют легкость, с которой могут быть достигнуты преимущества композитов.

Сравнительный обзор различных текучих композитов

Zeeshan Qamar ¹ BDS, MSc

Tayyaba Fatima ² BDS

Композиты с малой вязкостью и модификациями текучих частиц имеют низкую вязкость. наполненные и гибридные композиты.У них пониженная нагрузка наполнителя и модифицированные мономеры смолы, которые обеспечивают консистенцию, позволяющую материалу легко течь. Они лучше приспосабливаются к стенкам полости, что предотвращает микротечи.

КАК СМОТРЕТЬ: Камар З., Фатима Т. Сравнительный обзор различных текучих композитов. J Pak Dent Assoc 2014; 23 (1): 11-14

ВВЕДЕНИЕ

R эстетическая стоматология переживает динамичный переход к адгезивной стоматологии. Класс композитных систем на основе смолы, известный как «текучие композиты», стал неотъемлемой частью реставрационного процесса с момента их появления в середине девяностых годов.Эти материалы были разработаны в ответ на требование врачей об удобстве обращения с ними. Они характеризуются меньшей загрузкой наполнителя и большей долей мономеров-разбавителей. Разработаны, чтобы быть менее вязкими, поэтому текучие композиты обеспечивают лучшую адаптацию к внутренним стенкам полости, более легкое введение и большую эластичность. Текучесть этих материалов позволяет распределять их через диспенсеры для инъекций и упрощает процедуры размещения.

ТЕКУЩИЕ КОМПОЗИТЫ

Современные стоматологические композиты демонстрируют превосходный эстетический вид.Таким образом, из-за этого растущего спроса, это привело к значительным улучшениям с точки зрения прочности сцепления, адекватного рабочего времени, более короткого времени отверждения и простоты использования ¹. К концу двадцатого века композиты на основе смолы с низкой вязкостью, обычно известные как текучие композиты, были представлены среди множества коммерческих товаров для реставрационной стоматологии ². Эти текучие композиты демонстрируют две желательные клинические характеристики обращения, которые не присутствовали в композитах до недавнего времени.Во-первых, материал не прилипает к инструментам, поэтому материалом можно легко заполнить полость, а во-вторых, жидкость для инъекций ¹.

Текучие композиты были сформированы за счет сохранения тех же размеров частиц, что и у традиционных гибридных композитов, и за счет уменьшения содержания наполнителя, что позволило увеличить количество смолы для снижения вязкости смеси ¹.

СВОЙСТВА ТЕКУЩИХ КОМПОЗИТОВ

Доступен широкий диапазон текучих композитов с различным процентным содержанием наполнителей (50% -70% / масс.), Которые можно разделить на низкую, среднюю или высокую вязкость ³.Текучие композиты похожи на традиционные герметики для трещин на основе смолы. По словам Себастейна (2012), первые обладают лучшими механическими и физическими свойствами, поэтому было предложено использовать их в качестве герметиков для ямок и трещин ⁴. Более низкая загрузка наполнителя приводит к большей усадке при полимеризации и более низким механическим свойствам по сравнению с другими гибридными композитами ⁵. Текучие композиты также имеют низкий модуль упругости, а их вязкость колеблется от низкой до средней ^3,5.Это говорит о том, что модуль упругости этих материалов за 24 часа находится в диапазоне 2,8-6,0 ГПа, и, таким образом, они не могут противостоять окклюзионным силам при использовании в объеме ⁶. Уменьшая долю наполнителя, текучие композиты могут легко адаптировать препарирование небольших полостей. Однако их износостойкость является серьезной клинической проблемой, поскольку хорошая износостойкость зависит от повышенной нагрузки наполнителя ⁷. Сложные вязкости текучих композитов уменьшаются с увеличением скорости сдвига, демонстрируя неньютоновское поведение.4Плавкие композиты состоят из меньшего количества наполнителя, а морфология наполнителя имеет сферическую форму, что обеспечивает меньшие значения усадки-деформации ⁴. Их значения усадки-деформации при 23 ^o ° C составляют 2,61-6,25%, а при 37 ^° ° C находятся в диапазоне 3,88-6,56% ⁸. Но в некоторых текучих композиционных материалах частицы наполнителя сферической формы имеют преимущество, поскольку они позволяют увеличить нагрузку наполнителя и повысить значение вязкости разрушения ⁴. Согласно некоторым исследованиям in vitro текучие композиты уменьшают микроподтекание при восстановлении и образование пустот ^9-11.В основном это связано с их способностью хорошо приспосабливаться к стенкам полости и их способностью поглощать напряжение ⁶. Текучие композиты, как заключено в исследовании Attar et al, (2003), имеют примерно 50% жесткости (модуля упругости) обычных композитов и примерно 80% прочности на изгиб ⁶.

В этой статье мы обсудим следующие текучие стоматологические композиты.

VERTISE FLOW

Текучие композиты были выведены на рынок в середине девяностых годов и доказали свою пригодность к применению в самых разных клинических условиях.Компания Kerr (Kerr, Corp, США) разработала Vertise ^TM flow как первый самоклеящийся светоотверждаемый текучий композит для прямых реставраций. Его формула включает технологию адгезии «optibond», которая устраняет процессы, в произвольном порядке; склеивание, ополаскивание, грунтование и травление (Kerr, 2011).

Это относится к 7 ^{-му поколению стоматологических композитов}, как указано в таблице 1, в котором тройной механизм

Таблица 1 : Классификация стоматологических клеев.т.е. травитель, праймер и клей смешиваются в одном шприце. Глицерин-фосфат-диметакрилат

Рисунок 1: GPDM-связывание в Vertise ^TM FLow (Kerr, 2011)

(GPDM, представленный Buonocore et al, 1956) между фосфатными функциональными группами мономера GPDM и Ионы кальция эмали и дентина создают механизм связывания со структурой зуба, где затем достигается химическое связывание, как показано на Рисунке 1 ^12,13.В его состав входят GPDM и HEMA в матрице смолы и предварительно полимеризованный наполнитель из бариевого стекла, коллоидный диоксид кремния и фторид иттербия в качестве компонентов наполнителя.

Этот материал обеспечивает высокую прочность сцепления, высокую механическую прочность и другие физические характеристики по сравнению с другими традиционными текучими композитами ³. Он имеет множество клинических проявлений и доступен в девяти различных оттенках. Это биосовместимый и рентгеноконтрастный продукт, который хорошо связывается с эмалью, дентином, фарфором, металлами, амальгамами и композитами ³.

GRANDIO FLOW

Grandio flow — это наногибридный текучий композит. По сравнению с обычной гибридной смолой, она имеет самую высокую загрузку наполнителя ⁴. Соотношение смолы и наполнителя составляет 1: 6,7 (VOCO, Grandio Flow). Морфология наполнителя Grandio под SEM показала более высокие частицы неправильной формы ⁴. Наполнители, присутствующие в этом материале, на две трети представляют собой неорганические наполнители

, а часть смолы состоит из Bis-GMA, TEGDMA и HEDMA.

Grandio flow предлагает различные выдающиеся физические свойства наряду с меньшей усадкой при полимеризации, равной 1.57%. Его свойства включают хорошую смачиваемость, высокую прочность на сжатие и поперечную прочность, меньшую цитотоксичность и хорошую стойкость к истиранию. ¹⁵. Более того, наночастицы создают сетчатый эффект внутри матрицы, который увеличивает прочность на разрыв, износостойкость и хорошие свойства текучести ¹⁶. Испытание на твердость по Виккерсу с помощью Durimet дало результат 59,9VHN, что выше, чем у Premise для текучести.

PREMISE FLOWABLE

Текучий композит для помещений (Kerr, Corp, U.S.A) представляет собой светоотверждаемый наногибридный композит средней вязкости. Этот материал используется после нанесения «optibond / FL» или «optibond solo plus» в полость. Материал также обладает уникальным свойством высвобождения фторидов и рентгеноконтрастности. Он содержит более правильные частицы наполнителя сферической формы. Процент содержания наполнителя по массе в Помещении текучий составляет 72,5% ⁴. Помещение текучее содержит тримодальную систему наполнителя, а полимерная часть состоит из этоксилированного бис-фенол-A-диметакрилата.

Текучий композит для помещений основан на тримодальной технологии, которая включает предварительно полимеризованный наполнитель (смесь смолы с низкой усадкой, бариевое стекло и наполнитель 0,02 мкм), наполнитель point-4 и наполнитель 0,02 мкм. Благодаря этой технологии этот материал показывает; меньшая усадка, оптимальное обращение, хорошая полировка, долговечность, хорошая механическая прочность и хорошая износостойкость по сравнению с другими текучими композитами.

ГИДРОКСИЭТИЛМЕТАКРИЛАТ (HEMA)

Гидроксиэтилметакрилат (HEMA) Фиг. 2 представляет собой гидрогель; он гидрофильный по природе и потенциально биосовместимый.Таким образом, это представляет большой интерес в области гидрофобного конца

Рисунок 2: Химическая структура гидроксиэтилметакрилата

биоматериалы и производство мягких контактных линз ¹⁷. Гидрогели, являясь гидрофильными полимерами, поглощают 10-20% воды, что в тысячу раз превышает их сухой вес. Они химически стабильны, могут разлагаться и, наконец, распадаться и распадаться ¹⁷. Эластичность этих гидрогелей можно улучшить, изменив их структуру и добавив сшивающие агенты ^18,19.Наиболее часто используемым сшивающим агентом является диметакрилат этиленгликоля ²⁰.

Природа воды в гидрогеле может определять проникновение питательных веществ внутрь и наружу геля. Хоффман описал водопоглощение HEMA следующим образом: сухой гидрогель начинает поглощать воду; эта первая вода входит в матрицу и гидратирует матрицу с наиболее полярной (гидрофильной группой), что приводит к «первичной связанной воде» ¹⁷. Эти полярные группы после гидратации набухают и обнажают гидрофобные группы; они также взаимодействуют с молекулами воды, приводя к «вторично связанной воде» (гидрофобно связанной воде).Общая связанная вода состоит из первичной и вторичной связанной воды. Равновесие достигается, когда дальнейшему набуханию противодействуют ковалентные / физические поперечные связи, что приводит к возникновению упругой сети ретракционных сил. Эта дополнительная вода, которая впитывается, становится насыщенной и называется «свободной» или «объемной водой». Именно эта свободная вода занимает промежутки между сетевыми цепями и пустотами ¹⁷. Таким образом, HEMA, являющийся одним из важных компонентов Vertise flow, сделал этот материал предметом изучения.

ОБСУЖДЕНИЕ

Композиты, выбранные для этого исследования, продаются в Великобритании как самоклеящиеся композиты с низкой вязкостью, подходящие для герметизации ямок и фиссур, ремонта краевых дефектов, вкладышей в глубоких полостях, реставрации V класса и детской стоматологии.

Компания Kerr разработала самоклеящийся наногибридный композит с низкой вязкостью, известный как Vertise TM Flow. Он включает технологию Optibond и исключает этапы травления / грунтовки / склеивания. Механизм связывания этого материала со структурой зуба представляет собой химическую связь, достигаемую посредством фосфатных функциональных групп GPDM и ионов кальция эмали и дентина.По заявлению компании, этот материал обладает высокой прочностью сцепления, высокой механической прочностью и другими физическими характеристиками, сравнимыми с другими традиционными текучими композитами. Vertise TM Flow — это биосовместимый и рентгеноконтрастный материал, который хорошо связывается с различными субстратами, включая эмаль, дентин, фарфор, металлы, амальгаму и композит.

Vertise TM Flow был предметом настоящего исследования из-за его состава, содержащего HEMA и низкой загрузки наполнителя (по сравнению с Grandio Flow и Premise Flow).ГЭМА представляет собой гидрофильный мономер, который поглощает воду и потенциально может ухудшить свойства материала ²¹.

Другими материалами, использованными в исследовании, были Grandio Flow и Premise Flow. Оба они представляют собой текучие композиты с низкой вязкостью. Разница между ними и Vertise TM Flow в том, что они не содержат HEMA. Это наногибридные композиты, в которых массовое содержание наполнителя составляет 72,5% в Premise Flow и 80,2% в Grandio Flow. Оба они обладают хорошими физико-механическими свойствами, но у PF есть дополнительное преимущество, заключающееся в высвобождении фторида и более высокой рентгеноконтрастности, чем у Grandio Flow.Эти материалы используются в данном исследовании для сравнения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Текучие композиты имеют низкую вязкость и являются модификацией наполненных мелкими частицами и гибридных композитов. У них пониженная нагрузка наполнителя и модифицированные мономеры смолы, которые обеспечивают консистенцию, позволяющую материалу легко течь. Они лучше приспосабливаются к стенкам полости, что предотвращает микротечи.

ССЫЛКИ

Tecco S, Traini T, Caputi S, Festa F, de Luca V, D’Attilio M.Новый одностадийный текучий стоматологический композит для ортодонтического применения: исследование прочности сцепления in vitro. Угловой ортодонт . 2005; 75: 672-677.
Labella R, Braden M, Дэви К.В. Новые акриловые смолы для стоматологии. Биоматериалы . 1992; 13: 937-943.
Саббаг Дж., Сухайд П. Вертис и торговля; Композитный поток; Прорыв в адгезивной стоматологии. Группа гигиены полости рта . 2011; 3: 22-27.
Beuna S, Bailly C, Devaux J, Leloupa G. Физические, механические и реологические характеристики ямок на основе смолы и герметиков для трещин по сравнению с текучими материалами в композитах. Вмятина . 2012; 28: 349-359.
Labella R, Lambrechts P, Van Meerbeek B, Vanherle G. Полимеризационная усадка и эластичность текучих композитов и клеев с наполнителями. Вмятина . 1999; 15: 128-137.
Attar N, Tam LE, McComb D. Текучесть, прочность, жесткость и рентгеноконтрастность композиционных материалов на основе текучих смол. Дж. Канадская ассоциация стоматологов . 2003; 69: 516-521.
Clelland NL, Pagnotto MP, Kerby RE, Seghi RR. Относительный износ текучего и высоконаполненного композита. J Prosth Dent. 2005; 93: 153-157.
Baroudi K, Silikas N, Ватт постоянного тока. Зависящая от времени вязкоупругая ползучесть и восстановление текучих композитов. Европейский журнал J Oral Sci . 2007; 115: 517-521.
Payne JH. Краевое уплотнение реставраций класса II: текучая композитная смола по сравнению со стеклоиономером для инъекций. J ClinPediatr Dent 1999; 23: 123-130.
Фердианакис К. Уменьшение микроподтекания постоянных моляров с помощью новейших эстетических реставрационных материалов. J Clin Pediatr Dent 1998; 22: 221-229.
Мальмстрем Х, Шлютер М, Роуч Т, Мосс Мэн. Влияние толщины текучей смолы на маргинальную утечку в композитных реставрациях класса II, Oper Dent. 2002; 27: 373-380.
Buonocore M, wileman W, BrudevoldF. Отчет о составе смолы, способной связываться с поверхностями дентина человека. Дж Дент Рес . 1956; 35: 846-851.
Wei YJ, Silikas N, Zhang ZT, Watts DC. Гигроскопические изменения размеров самоклеящихся композитов и композитов на основе новой смолы во время циклов сорбции / десорбции воды. Вмятина . 2011; 27: 259-266.
Пауэрс Дж. М. и Сакагучи Р. Л., Реставрационные стоматологические материалы Крейга 12 ^th 2006, Эльзевир
Сигуш Б.В., Пфлаум Т., Фельпель А., Гретч К., Хой С., Уоттс, округ Колумбия, Джандт К.Д. Цитотоксичность композитной смолы зависит от оттенка и освещенности. Вмятина . 2012; 28: 312-319.
Sideridou ID, Karabela MM, VouvoudiECh. Физические свойства современных стоматологических наногибридных и светоотверждаемых композитных материалов с нанонаполнением. Вмятина .2011; 26: 599-607.
Hoffman AS. Гидрогели для биомедицинских приложений. Предварительные обзоры доставки лекарств . 2002; 54: 3-12.
Рао Дж. К., Рамеш Д. В., Рао КП. Имплантируемые системы контролируемой доставки белков на основе гидрогелей коллаген – pHEMA. Биоматериалы. 1994; 15: 383.
Карлос Пенише, Ма Юджиния Коэн. Сорбция воды на сополимерах 2 гидроксиэтилметакрилата и триэтиленгликолдиметакрилата. Полимер .1997; 38: 5977-5982
Wichterle O. Hydrogels, Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 15 изд. Х.Ф. Марк, Н.Г. Гейлорд, Вили, 1971, стр. 273.
Даунс С., Патель М.П., Ди Сильвио Л., Сваи С., Дэви К.В.М., Брейден М. Модификации гидрофильности гетероциклических сополимеров метакрилата для высвобождения белка. Биоматериалы. 1995; 16: 1417-1421.

Заведующий кафедрой оральной биологии Университета Зиауддина в Карачи, Пакистан.
Кафедра биологии полости рта Университета Малайя Куала-Лумпур, Малайзия.

Автор, ответственный за переписку: «Dr. Zeeshan Qamar »

Проблема составных показателей

Введение

Повышение внимания политиков к выбору пациентов, подотчетности перед общественностью и обеспечению качества стимулировало интерес к измерению качества здравоохранения и безопасность. Популярный подход включает использование составных показателей, которые объединяют информацию об отдельных показателях качества медицинской помощи в единые баллы.1–12 Предназначенные для упрощения сложной информации, составные индикаторы в настоящее время широко используются, например, в публичной отчетности и в схемах оплаты труда.13 Несмотря на их повсеместное распространение, 13 14 они часто являются одновременно проблемными и противоречивыми, например, когда они используется в качестве основы для рейтингов больниц или «звездных рейтингов», например, тех, которые составляются Центрами медикэр США и услугами Medicaid. Больница Сравнить общие рейтинги качества больниц (далее — звездные рейтинги CMS) .1 В этой статье мы выделяем шесть общих проблемы, связанные с составными индикаторами, которые стремятся обобщить качество или безопасность больниц (таблица 1).Мы используем примеры из разных систем здравоохранения и предлагаем возможные стратегии смягчения последствий.

Таблица 1

Общие проблемы с выбранными составными индикаторами качества медицинской помощи

Недостаточная прозрачность

Составные индикаторы обычно стремятся свести отдельные показатели качества к единому итоговому индикатору. Методы, лежащие в основе таких упрощений, должны быть ясными и прозрачными. Однако слишком часто композитные индикаторы представлены с ограниченной информацией или без информации о происхождении и интерпретации составляющих показателей.Техническая информация, необходимая для понимания того, как были разработаны составные индикаторы, иногда не публикуется5 или не сообщается вместе с фактическим составным индикатором15. пример, но почему это должно разумно рассматриваться как индикатор (клинического) качества, не ясно11.

Кроме того, процессы, с помощью которых принимаются решения о том, что следует измерять, не всегда ясны или подотчетны.Требуется ясность в отношении роли различных заинтересованных сторон в выборе мер для включения в составные меры, включая соответствующий вклад представителей общественности, врачей, плательщиков и лиц, определяющих политику. Это тем более важно, когда составные показатели используются в качестве движущих сил повышения производительности или связаны с критериями оплаты по результатам работы17.

То, что входит в корзины показателей, имеет значение

Ключевое допущение, лежащее в основе использования составных показателей, заключается в том, что составные части вместе дают достоверное обобщение целого.17 Однако в составных индикаторах, призванных обеспечить широкий обзор качества организации, могут преобладать несколько клинических областей или меры надзора, которые не подходят для измерения качества. Эти проблемы могут возникнуть из-за прагматических решений полагаться на данные, которые легко получить (форма «предвзятости в отношении доступности») (таблица 1). Например, более одного из пяти (15/57) индивидуальных критериев оценки CMS Star Ratings относятся к лечению сердечно-сосудистых заболеваний, в том числе половина (8/16) высоко взвешенных показателей смертности и повторной госпитализации.18 Когда в показателях, таким образом, доминируют показатели конкретных клинических областей, они могут стимулировать больницы сосредоточить внимание на измеряемых областях болезней за счет тех, которые не измеряются напрямую 17 19 20

Составные индикаторы, призванные обеспечить широкий обзор качества больниц, также могут зависеть от структурно отсутствующей информации, такой как включение показателей эффективности кардиохирургических операций для больниц, не предоставляющих кардиохирургические услуги. Это не проблема отсутствия данных, а скорее проблема неуместности: определенные показатели эффективности просто не применимы к конкретным организациям.В рейтинге CMS Star Ratings одни и те же методы и показатели используются для составления рейтингов для всех больниц, публично предоставляющих информацию о качестве в системе «Сравнение больниц» 1, включая специализированные больницы. Тем не менее, такие больницы сообщают о меньшем количестве мер, чем больницы общего профиля, и с гораздо большей вероятностью будут классифицированы как высокопроизводительные, чем средние больницы: 87% из них получили 4 или 5 звезд в 2015 году по сравнению с 28% всех больниц.21 Это правдоподобно. что соответствующий набор общих показателей качества не отражает должным образом качество помощи, предоставляемой специализированными больницами.

Угрозы, возникающие из-за проблем с базовыми мерами и данными

Составные индикаторы по своей природе скрывают подробности о базовых мерах, однако проблемы в последних могут сделать составные индикаторы бессмысленными. Как минимум, лежащие в основе меры должны представлять собой действительные меры качества. Для этого их необходимо соответствующим образом скорректировать для разных случаев, чтобы избежать систематической ошибки в общем композитном материале. Но не все сводные показатели соответствуют этим основным стандартам.Так, например, отсутствие поправки на социально-демографические факторы в мерах по реадмиссии, включенных в рейтинг CMS Star Ratings, означает, что больницы, обслуживающие более уязвимые сообщества, могут получать более низкие оценки по причинам, не зависящим от больницы22.

Проблемы также возникают, когда составные показатели основываются на показателях качества, которые доступны не для всех больниц. Справедливые сравнения основаны на понимании того, почему отсутствуют данные на уровне пациентов, чтобы решить, следует ли использовать меру, и, если да, то как внести соответствующие корректировки для уменьшения систематической ошибки.Однако частота недостающих данных в разных организациях существенно различается, что может оказать серьезное влияние на составные показатели23. Систематическая ошибка эпиднадзора, в результате которой организации различаются по усилиям, затрачиваемым на сбор данных показателей, может привести к тому, что больницы с одинаковыми базовыми показателями будут выглядеть по-разному24 25 Иногда правила раскрытия информации играют роль в этих вариациях. Например, некоторые схемы публичной отчетности целенаправленно подавляют меры, когда они основаны на небольшом количестве пациентов или когда есть проблемы с качеством данных.26 В других случаях данные просто не собираются и не доступны. Например, оценка безопасности больниц Leapfrog, составной показатель безопасности пациентов, использует информацию из добровольного обследования больниц, но базовые показатели недоступны для больниц, которые его не выполнили27.

На практике схемы часто используют специальных методов для обработки недостающих показателей, при этом некоторые просто вычисляют рейтинги как средневзвешенное значение не пропущенных показателей1. больницы, которые не предоставляют или не собирают соответствующие данные: больницы, которые сообщают большее количество измеряемых областей, имеют систематически худшую производительность.21 Неясно, отражают ли эти различия в звездных рейтингах CMS реальные различия или предвзятость из-за неправильной обработки отсутствующих переменных или неправильного сравнения больниц, предоставляющих различные услуги, как обсуждалось выше в рубрике корзин показателей.

Группирование для получения показателей в согласованных шкалах

Во многих схемах составных индикаторов применяются правила классификации на основе пороговых значений для стандартизации разрозненных отдельных показателей до согласованной шкалы. Меры, которые являются естественными непрерывными, отображаются на категориальные диапазоны перед объединением в общую композицию.2 7 15 Например, в общем рейтинге помощи при инсульте MyNHS все индивидуальные показатели сопоставлены со шкалами от 0 до 100. Здесь непрерывная мера «среднее время между запуском часов и тромболизисом» сопоставляется со значением 100, если <30 минут, баллом 90, если между 30 и 40 минутами, и так далее.15 Этот подход нарушает общий статистический принцип, согласно которому такие категоризация снижает статистическую мощность и потенциально скрывает важные различия.28 Группирование искажает очевидную работу организации: больницы со средним временем до тромболизиса 29:59 будут рассматриваться как имеющие существенно отличающуюся производительность от больниц со средним временем 30:01.Эти различия вряд ли отражают реальность. Пороговые значения, используемые для определения производительности, обычно произвольны, но конкретный выбор порогового значения может серьезно повлиять на оценки эффективности организации14, 29

Использование правил принятия решений на краю обрыва особенно неудачно, учитывая, что легко доступны другие способы стандартизации показателей без тех же ограничений 8 30, включая простое применение линейной интерполяции между точками отсечения, например:

Медиана 30 мин или меньше получает 100 баллов.
Медиана 40 минут точно получает оценку 90.
Медиана 37 минут получает оценку .

Выбор подходящих весов для объединения мер

Еще одна проблемная область — это весовые коэффициенты, присвоенные отдельным показателям, составляющим составные части. Так как немногие больницы работают одинаково хорошо во всех областях, производительность можно искусственно улучшить, придав большее значение отдельным показателям, если больница работает лучше, чем в среднем, и наоборот.Таким образом, выбор весов, присваиваемых отдельным показателям, является ключевым фактором, определяющим результативность всей совокупности, и различные веса могут позволить достичь почти любого ранга.31 32 Следовательно, необходима прозрачность в отношении важности, придаваемой каждому показателю с точки зрения цель индикатора с подтверждающими доказательствами. Тем не менее, многие схемы не предоставляют явного обоснования весов, используемых для создания композита (таблица 1). Отсутствие присвоения весов также чревато проблемами.В схеме оценки общего опыта пациентов NHS England не назначаются разные веса для вопросов опроса, потому что «не было надежной, объективной базы данных, на которой можно было бы рассчитать вес» 6. Но эта критика также применима к решению о принятии равных весов. Аналогичным образом, составной индикатор безопасности пациентов AHRQ PSI90, после пересмотра, 34 35 первоначально придавал большее значение более распространенным инцидентам, связанным с безопасностью 10, игнорируя различия в степени потенциального вреда для пациентов. В исходной спецификации заболеваемость пролежнями была в 18 раз выше, чем при послеоперационном переломе бедра.34

Комбинированные индикаторы на уровне пациента имеют различные преимущества и недостатки, которые хорошо обобщены в литературе по клиническим испытаниям.36 Однако надлежащая приоритезация отдельных показателей на уровне пациента жизненно важна. Рассмотрим так называемый подход, предложенный Колфшотеном и его коллегами после резекции рака толстой кишки. пребывание в больнице, хирургическое осложнение, повторная госпитализация, смерть и т. д.) и 1 в противном случае.Придавать такое же значение длительному пребыванию в больнице и смерти неоправданно. Вместо этого подход должен отражать относительную важность каждого результата, например, путем ранжирования различных возможных результатов с точки зрения степени потенциального клинического вреда или предпочтений пациента38.

Отсутствие неопределенности

Составные индикаторы не защищены от случайных изменений: незначительные различия в индивидуальных показателях могут привести к различиям в окончательной оценке, но часто будут вызваны случайностью.39 Моделирование показывает, что можно ожидать, что около 30% больниц в США будут менять рейтинг CMS Star Rating из года в год исключительно благодаря случайности.1 Однако многие составные показатели представлены без соответствующих мер неопределенности (таблица 1), вопреки мнению экспертов. рекомендации и установившаяся практика для индивидуальных показателей эффективности.30 40–42 Конечно, доверительные интервалы, охватывающие несколько категорий эффективности, могут привести к тому, что пользователи будут рассматривать индикатор как бессмысленный: при сравнении показателей работы двух больниц легче сказать, что один имеет три звезды и другой четырехзвездочный, вместо того, чтобы сказать, что один находится «между двумя и четырьмя звездами», а другой — «между тремя и пятью звездами».Однако, когда существует значительная неуверенность в эффективности работы больницы, больницы не следует наказывать или вознаграждать за работу, которая может просто отражать игру случая, поэтому особенно важно, чтобы правила отчетности были хорошо обоснованными.

Возможные решения

Хотя шумиха о несовершенных комплексных мерах и их роли в сравнении организаций становится все громче, 13 17 22 23 43–45 они продолжают широко применяться. Вместо того, чтобы повторять существующие принципиальные рамки для разработки композитов, 33 46 мы выделяем несколько разумных подходов (таблица 2) и обсуждаем области для дальнейших исследований.

Таблица 2

Требования, шаги вперед и остающиеся проблемы для надежных и полезных составных показателей

Мы полагаем, что методологическая прозрачность является ключом к решению многих текущих проблем с помощью составных показателей. Цели и ограничения составных показателей должны быть представлены вместе с рейтингами, чтобы помочь понять, откуда берутся баллы и рейтинги, что они означают и что ограничивает их полезность или интерпретируемость. Методологическая информация должна быть легко доступна и четко связана с показателем.Необходимо четкое объяснение логики, лежащей в основе разработки каждого составного показателя, включая выбор показателей, любые компромиссы между различными целями, мнения которых были приняты во внимание при разработке показателя и как. Многие составные индикаторы можно было бы улучшить за счет отражения целей и предпочтений соответствующих заинтересованных сторон при выборе и взвешивании отдельных показателей с использованием четкого процесса и четкой теории изменений47–50.

Важным элементом прозрачности является то, что составные показатели представлены с соответствующими показами статистической неопределенности.30 Неопределенность в составных показателях возникает как из-за статистического шума, так и из-за способа выбора, стандартизации и агрегирования индивидуальных показателей. Анализ чувствительности должен исследовать, могут ли разумные альтернативные методы существенно повлиять на рейтинг организации, 40 и результаты этого анализа должны быть представлены в отчете.31 Это может потребовать устранения текущего отсутствия научного консенсуса о том, как лучше всего представить неопределенность для звездных оценок и других категориальных показателей. классификации.Интервальные оценки, такие как доверительные интервалы, являются типичным способом представления неопределенности и, безусловно, могут быть рассчитаны для рангов и баллов по составным индикаторам.31 Они могут быть менее полезными для индикаторов, представленных в виде звездочек; Возможно, лучше обсудить вероятность того, что рейтинг верный, слишком высокий или низкий, используя байесовские подходы к ранжированию деятельности больниц по отдельным показателям.51 Одна альтернатива — построить формальную модель решения, основанную на вреде, причиненном неправильной классификацией больного. больница лучше или хуже, чем есть 52 53, но на практике это может вызвать дополнительные проблемы, связанные с оценкой вреда.

Составные показатели должны разрабатываться в соответствии с передовой статистической практикой. Базовые меры должны, как минимум, быть соответствующим образом скорректированы с учетом совокупности случаев, оценены на предмет возможных источников систематической ошибки и соответствовать основным стандартам межблочной надежности.40 54 55 Следует изучить причины отсутствия данных и принять принципиальные подходы к устранению отсутствующих данных. данные. Полностью отсутствующие показатели (например, в больнице вообще нет информации о времени тромболиза) могут иногда обрабатываться с использованием статистических подходов для определения общих факторов между показателями на основе наблюдаемых корреляций на уровне больниц.56–58 Отсутствующие данные в индивидуальных показателях (например, 30% пациентов в данной больнице имеют пропущенное время тромболиза) иногда можно обработать с использованием множественного вменения, чтобы предсказать, какие пропущенные значения должны были быть основаны на доступной информации59 60 Вероятно лучшее Решение состоит в том, чтобы уточнить критерии включения и улучшить сбор данных, чтобы доля отсутствующих данных стала незначительной.

Отдельные меры должны быть в одном масштабе, прежде чем их можно будет осмысленно объединить в общую композицию.Это часто требует стандартизации мер. Существует множество методов стандартизации наборов показателей, и здесь методологический выбор должен основываться на понимании передовой клинической практики и значения различий в эффективности по отдельным шкалам. Часто бывает так, что «чем выше, тем лучше», поэтому подходы по умолчанию могут быть оптимальными. Один из вариантов по умолчанию — это стандартизация по наблюдаемому стандартному отклонению («Z-оценка») 30 со стандартизированной мерой, описывающей, насколько далеко эффективность данной больницы от средней больницы по сравнению с разбросом по всем больницам.Другой вариант — стандартизовать возможный диапазон оценок показателей, поэтому стандартизованное значение описывает, насколько близка больница к достижению теоретической максимальной эффективности. Но часто можно изменить эти значения по умолчанию, чтобы получить более значимую композицию, возможно, путем измерения производительности относительно целей или путем включения информации о важности достижения определенных уровней. В частности, для некоторых показателей может быть возможно определить четкие пороговые значения для приемлемых, хороших и отличных результатов измерения, как, например, для некоторых компонентных показателей общего рейтинга помощи при инсульте MyNHS.15 Интерполяция между пороговыми значениями позволяет стандартизовать значимый масштаб без использования правил принятия решений на краю обрыва.

Современные методы визуализации данных могут помочь сделать составные показатели более информативными и полезными в здравоохранении, возможно, основываясь на появляющихся примерах составных показателей и ранжирования за пределами здравоохранения, где пользователь может интерактивно указать веса показателей на веб-странице и сразу увидеть влияние на результаты .61 Это может позволить пользователям создавать композиты, отражающие их собственные приоритеты, и исследовать неопределенность, обусловленную способом агрегирования показателей.Но плохо спроектированная визуализация может ввести пользователей в заблуждение или потребовать больше усилий для понимания, чем менее привлекательные варианты. Исследования, сфокусированные на конструктивных решениях, а также на преимуществах и недостатках различных стратегий визуализации данных для измерения производительности, имеют жизненно важное значение.

% PDF-1.4 % 1845 0 obj> эндобдж xref 1845 81 0000000016 00000 н. 0000003331 00000 н. 0000003592 00000 н. 0000003935 00000 н. 0000004224 00000 н. 0000004376 00000 п. 0000004527 00000 н. 0000004678 00000 н. 0000004829 00000 н. 0000004980 00000 н. 0000005131 00000 п. 0000005282 00000 н. 0000005433 00000 п. 0000005584 00000 н. 0000005736 00000 н. 0000005888 00000 н. 0000006040 00000 п. 0000006192 00000 п. 0000006344 00000 п. 0000006496 00000 н. 0000006648 00000 н. 0000006800 00000 н. 0000006952 00000 п. 0000007104 00000 н. 0000007256 00000 н. 0000007408 00000 п. 0000007560 00000 н. 0000007712 00000 н. 0000007864 00000 н. 0000008016 00000 н. 0000008168 00000 п. 0000008320 00000 н. 0000008472 00000 н. 0000008624 00000 н. 0000008775 00000 н. 0000009313 00000 п. 0000009907 00000 н. 0000009945 00000 н. 0000010178 00000 п. 0000010418 00000 п. 0000010496 00000 п. 0000011065 00000 п. 0000011518 00000 п. 0000012003 00000 п. 0000012508 00000 п. 0000012984 00000 п. 0000013450 00000 п. 0000013959 00000 п. 0000014393 00000 п. 0000014447 00000 п. 0000014501 00000 п. 0000014555 00000 п. 0000014609 00000 п. 0000014663 00000 п. 0000014717 00000 п. 0000014771 00000 п. 0000014825 00000 п. 0000014879 00000 п. 0000014933 00000 п. 0000014987 00000 п. 0000015041 00000 п. 0000015095 00000 п. 0000015149 00000 п. 0000015203 00000 п. 0000015257 00000 п. 0000015311 00000 п. 0000015365 00000 п. 0000015419 00000 п. 0000015473 00000 п. 0000015527 00000 п. 0000015581 00000 п. 0000015635 00000 п. 0000015689 00000 п. 0000015743 00000 п. 0000015797 00000 п. 0000015851 00000 п. 0000015905 00000 п. 0000015959 00000 п. 0000018630 00000 п. 0000003117 00000 н. 0000001958 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1925 0 obj> поток x ڴ T [Sg ~ w7 $! RHPSMtiJ [.