С появлением литых реставраций в конце 1880-х годов стоматологи с готовностью признали потребность в фиксирующем агенте или зубном цементе для коронок и небольших мостовидных протезов.Dental Cosmos сообщила (в конце 1800-х годов) о методе изготовления 4-элементного мостовидного протеза со штифтовым выступом (Finley), для фиксации которого требовался цемент. В то время как золотые коронки из раковины были представлены примерно в 1883 году, только в 1907 году Таггерт представил литые коронки с помощью метода потерянного воска. Примерно в 1879 году был представлен цинк-фосфатный цемент, и, хотя его рецептура была усовершенствована в течение более чем столетия использования, это фиксирующий агент, который неизменно успешно применяется в клинической практике и даже сегодня по-прежнему считается «золотым» стандартом.За исключением силикатного цемента в 1940-х годах было введено несколько новых цементов примерно до 1970 года. Слово силикатный цемент, однако, является неправильным, поскольку он не был фиксирующим агентом. Применялся для эстетических реставраций передних зубов класса Cl III и Cl V.

3. Цинк-фосфатный цемент

Цемент выпускается в виде порошка и жидкости и классифицируется как цемент с кислотно-щелочной реакцией. Основная составляющая порошка — оксид цинка. Оксид магния используется в качестве модификатора, хотя могут присутствовать другие оксиды, такие как висмут и кремнезем.

Жидкость состоит из фосфорной кислоты, воды, фосфата алюминия и иногда фосфата цинка. Содержание воды является приблизительным и является важным фактором, поскольку от него зависит скорость и тип реакции порошок / жидкость [6].

Когда порошок вступает в реакцию с жидкостью, выделяется значительное количество тепла (экзотермическая реакция), а после завершения перемешивания цемент достигает pH 3,5. Поскольку цемент помещается на препарированные зубы и в них, когда он находится во «влажной консистенции» и не вся жидкость прореагировала с порошком, непрореагировавшая фосфорная кислота с низким pH вступает в контакт с препаратом и вызывает немедленное (внутри 5 с) растворение размазанного слоя и размазанных пробок. Поскольку цементация может вызвать значительное гидравлическое давление, непрореагировавшая кислота вдавливается в дентинные канальцы и, в зависимости от остаточной толщины дентина (RDT), расстояние от дна препарата до пульпы может вызывать большее или меньшее раздражение. к мякоти. Следовательно, мякоть должна выдерживать не только тепло, но и пониженную кислотность. Чем больше RDT, тем более благоприятным является буферное действие жидкости в дентинных канальцах и тем меньше действие кислоты.Кроме того, большее значение RDT также снижает тепловой эффект. После полной реакции затвердевший цемент достигает pH 6,7 через 24 часа. Постцементационная гиперчувствительность действительно является часто встречающейся клинической проблемой, которая либо проходит со временем, либо может привести к необходимости эндодонтического лечения. Если она проходит, то это происходит благодаря защитному действию секреции вторичного дентина одонтобластами, что увеличивает RDT. Однако у людей это не начинается раньше, чем через 3 недели после того, как произошло повреждение, и отложение вторичного дентина происходит в микронах в день [7]. Если организм не может справиться с раздражением, пульпа некротизируется, что требует лечения корневых каналов. Следовательно, хотя фиксирующий материал может быть биосовместимым, дискомфорт после цементирования является известным неблагоприятным побочным эффектом при использовании этого цемента. Были предприняты попытки перекрыть доступ непрореагировавшей фосфорной кислоты к дентинным канальцам в виде лака (Copalite). К сожалению, Copalite может снизить ретенцию реставрации на 50% [8].

4.Цинковый поликарбоксилатный цемент

Поликарбоксилатный цемент также является цементом с кислотно-щелочной реакцией. Порошок состоит в основном из оксида цинка, оксида магния, висмута и оксида алюминия. Он также может содержать фторид олова, повышающий прочность. Жидкость состоит из водного раствора полиакриловой кислоты или сополимера акриловой кислоты и других ненасыщенных карбоновых кислот. Фториды, выделяемые цементом, составляют небольшую часть (15–20%) от фторидов, выделяемых такими материалами, как силикофосфат и стеклоиономерные цементы.

При смешивании с рекомендованным соотношением P / L конечная смесь кажется более вязкой, чем цинк-фосфатный цемент. Однако это может быть компенсировано вибрацией во время сидения, в результате чего толщина пленки составляет мкм мкм. Ни в коем случае нельзя увеличивать количество жидкости, так как это отрицательно скажется на прочности на сжатие, которая при 55 МПа уже ниже, чем у цинкфосфатного цемента. Биологические свойства поликарбоксилатного цемента весьма благоприятны, и цемент не вызывает раздражения пульпы или вызывает небольшое раздражение даже при остаточной толщине дентина 0.2 мм (неопубликованные данные). Считается, что длинные молекулярные цепи полиакриловой кислоты препятствуют проникновению в дентинные канальцы. Интересно отметить, что и фосфат цинка, и поликарбоксилатный цемент имеют pH около 3,5 сразу после смешивания. В настоящее время поликарбоксилатные цементы в основном используются для долговременной временной фиксации.

Поликарбоксилатные и стеклоиономерные цементы обладают свойством, называемым хелатированием, то есть способностью связываться с ионами Са.

5. Стеклоиономерный цемент

Стеклоиономерные цементы (GIC) были изобретены в конце 1960-х годов в лаборатории государственного химика Великобритании и впервые о них сообщили Уилсон и Кент в 1971 году [9]). GICs устанавливаются посредством хелатирования в результате кислотно-щелочной реакции. Они прочно сцепляются с эмалью и в некоторой степени с дентином и выделяют фтор. Первоначально используемый в качестве реставрационного материала, GI впоследствии превратился в фиксирующий агент, который в настоящее время является основным применением этого класса материалов.

Порошок состоит из алюмосиликатов с высоким содержанием фторидов. Материал образован плавлением кварца, глинозема, криолита, флюортита, трифторида алюминия и фосфата алюминия при температурах 1100–1300 ° C. Стеклянная фритта охлаждается до тусклого свечения и закаливается в воде. Затем он измельчается на 45 частиц размером мкм и мкм.

Жидкость состоит из полиакриловой кислоты и винной кислоты, последняя для ускорения реакции схватывания. Реакция порошка с жидкостью вызывает разложение, миграцию, гелеобразование, последующее затвердевание и дальнейшее медленное созревание.Полиакриловая кислота реагирует с внешней поверхностью частиц, что приводит к высвобождению ионов кальция, алюминия и фторида. Когда высвобождается достаточное количество ионов металла, происходит гелеобразование, и отверждение продолжается около 24 часов [9].

GIC показывает относительно низкую усадку при отверждении; в течение первых 10 минут произошло 40–50% усадки.

Однако при использовании GIC в качестве фиксирующего агента сообщалось о частой постцементационной чувствительности. Принятая тогда Спецификация 41 ANSI / ADA «Рекомендуемые стандартные практики для биологической оценки стоматологических материалов» предусматривала, что фиксирующие агенты должны проверяться на реакцию пульпы у приматов путем пассивного введения смеси более тяжелой, чем фиксирующая консистенция, в реставрации класса V у приматов.Действительно, результаты этих испытаний продемонстрировали, что цемент был биосовместимым и не вызывающим раздражения [10]. В последующем исследовании, также на приматах, коронки были зафиксированы в соответствии с клинически более подходящим протоколом цементирования цементной смесью, которая имела нормальную консистенцию фиксации [11].

В этом исследовании гидравлическое давление, создаваемое во время цементирования, и возникающее в результате проникновение непрореагировавшей кислоты в дентинные канальцы было ответственным за истинную постцементационную реакцию пульпы в клинических условиях.Было четко продемонстрировано, что в зависимости от RDT, GIC вызывал воспаление пульпы, которое вместо того, чтобы со временем исчезнуть, усилилось. Именно это исследование привело к изменению протокола в Спецификации 41 ANSI / ADA (2005 г.) [12], который теперь требует техники введения давления. Вместо того, чтобы использовать трудоемкую непрямую технику и цементировать все металлические литые коронки, как это было сделано в вышеупомянутом исследовании, изготавливают вкладки из композитной пластмассы Cl V и цементируют с помощью тестируемого цемента. При использовании этой техники создается гидравлическое давление, аналогичное полной цементации коронки. Кроме того, вкладки из Cl V обычно находятся ближе к пульпе, чем препараты коронки, и поэтому приводят к более надежной реакции биосовместимости.

6. Смоляные цементы

В качестве альтернативы кислотно-щелочным реакционным цементам в середине 1980-х годов были введены смоляные цементы. Эти материалы имеют реакцию схватывания, основанную на полимеризации. Цементы на основе смол — это полимеры, в которые добавлен наполнитель, а также фторид.Толщина цементной пленки неблагоприятна для некоторых материалов, например, C&B Metabond (Parkell Inc.) с толщиной пленки> 100 мкм мкм, в то время как для других заявленная толщина пленки составляет 9 мкм мкм, например, Permalute (Ultradent Products Inc.). Один из первых полимерных цементов был продан Dentsply / Caulk под названием Biomer примерно в 1987 году. В двух клинических исследованиях, проведенных Pameijer (неопубликованные данные), цемент показал хорошие результаты в течение годичного периода оценки. Однако со временем из-за гидролиза произошла деградация полимера, а отсутствие связи с эмалью и дентином сделало цемент непригодным в качестве самостоятельного фиксирующего агента, что привело к утечке и разрушению реставрации.Кроме того, неполная полимеризация может привести к раздражению пульпы непрореагировавшими мономерами.

Однако в сочетании с адгезивом к дентину многие полимерные цементы обладают превосходными свойствами и часто используются для цементирования (склеивания) ламинированных керамических виниров. Здесь также применима концепция «моноблока», описанная в эндодонтии [13]. Комбинированный связующий агент, который связывается со структурой зуба, и полимерный цемент, который прилипает к связующему веществу и к фарфору, обработанному силаном, следует тем же принципам.Тем не менее, практикующие врачи неохотно проводят «полное протравливание» всех препарированных коронок, что является обязательным этапом для многих адгезивов. Даже самопротравливающиеся адгезивы для дентина не идеальны из-за опасений по поводу послеоперационной чувствительности.

7. Стеклоиономерные цементы, модифицированные смолой (RMGI)

Цементы RMGI или RRGI (армированные смолой стеклоиономерные) показаны для фиксации коронок и мостов, а также вкладок и накладок.По сути, они представляют собой гибридные композиции компонентов смолы и стеклоиономера. Цементы RMGI относительно просты в обращении и подходят для рутинного применения с металлическими коронками и мостовидными протезами. Однако их использование ограничено при адгезивном цементировании керамики с гладкими, неадгезивными поверхностями. Эти материалы обладают слабой адгезией к структуре зуба. Кроме того, некоторые ранние составы демонстрировали избыточную абсорбцию воды, вызывая набухание, часто приводящее к разрушению керамики.Коммерческими примерами цементов RMGI являются: RelyX Luting, RelyX Luting Plus (3 M / ESPE), Fuji Plus (GC) и UltraCem RRGI Luting Cement.

В недавней статье были описаны биологические эффекты модифицированных смолами стеклоиономерных цементов, используемых в клинической стоматологии, и дан обзор литературы по этой теме [14]. Информация о модифицированных смолами стеклоиономерах и 2-гидроксиэтилметакрилате (HEMA), наиболее разрушительном веществе, выделяемом этими материалами, была собрана из более чем 50 опубликованных статей.В основном они были идентифицированы через Scopus. Известно, что из этих материалов выделяется HEMA, который обладает множеством повреждающих биологических свойств, начиная от воспаления пульпы и заканчивая аллергическим контактным дерматитом. Следовательно, это потенциальная опасность от стеклоиономеров, модифицированных смолами. Однако клинические результаты с этими материалами, о которых сообщалось на сегодняшний день, в целом положительны. По мнению вышеупомянутых авторов, RMGI нельзя считать биосовместимыми почти в той же степени, что и обычные стеклоиономеры.Необходимо соблюдать осторожность при их использовании в стоматологии, и, в частности, стоматологический персонал может подвергаться риску побочных эффектов, таких как контактный дерматит и другие иммунологические реакции. Интересно, что у RMGI лучший клинический послужной список, чем у стеклоиономерных цементов.

В целом, жалобы на гиперчувствительность послеоперационной цементации немногочисленны. Тем не менее, RMGI относятся к категории смоляных цементов, а сорбция и разложение воды в результате гидролиза являются отрицательными характеристиками, которые нельзя игнорировать или недооценивать.

Несмотря на множество имеющихся в нашем распоряжении методологий исследования, часто сообщается о противоречивых результатах либо с использованием одной и той же методики и испытаний на одних и тех же материалах, либо с использованием разных методов и испытаний одних и тех же материалов. Показанные выше RMGI являются таким примером. Хотя были получены противоречивые данные, успешное клиническое использование, похоже, противоречит этим результатам.

8. Цементы на основе адгезивных смол

Плохие адгезионные свойства RMGI привели к дальнейшему развитию фиксирующих агентов на основе смол, что привело к появлению клеящих цементов на основе смол.Эти цементы не требуют предварительной обработки и связующих веществ для достижения максимальной эффективности. Чтобы эти цементы были самоклеящимися, были созданы новые технологии мономеров, наполнителей и инициаторов. Примеры этих материалов: MaxCem (Kerr), RelyX Unicem (3 M / ESPE), Breeze (Pentron), Embrace Wet Bond (Pulpdent Corporation) и многие другие. Эти цементы пользуются большой популярностью, поскольку имеют универсальное применение. Как указывалось ранее в отношении смол и цементов RMGI, деградация полимера с течением времени все еще остается проблемой.Матричные металлопротеиназы (ММП) окаменели в минерализованном дентине и могут высвобождаться и активироваться во время связывания [15]. Эти эндогенные коллагенолитические ферменты находятся на коллагеновых волокнах и необходимы для связывания, и их медленное расщепляющее ферментативное действие находится вне контроля даже самого дотошного клинициста. Появились сообщения, в которых рекомендуется предварительная обработка дентина 2,0% хлоргексидин глюконатом с pH 6,0, что предотвращает действие эндогенных ферментов [16].

9.CaAl / стеклоиономер на основе гибридной кислоты

В настоящее время известен только один состав, основанный на алюминате кальция / стеклоиономере. Ceramir C&B (Doxa Dental AB, Упсала, Швеция) — новый стоматологический фиксатор, предназначенный для постоянной фиксации коронок и мостов, золотых вкладок и накладок, сборных металлических конструкций, литых штифтов и стержней, а также коронок из оксида циркония или алюминия. Цемент представляет собой гибридную композицию на водной основе, состоящую из алюмината кальция и стеклоиономерных компонентов, смешанных с дистиллированной водой.Было продемонстрировано, что материал является биоактивным [17]. Механизм схватывания Ceramir C&B представляет собой комбинацию стеклоиономерной реакции и кислотно-щелочной реакции того типа, который имеет место в гидравлических цементах. Включение компонента алюмината кальция обеспечивает несколько уникальных свойств по сравнению с обычными GIC. Есть несколько особенностей, которые сильно влияют на профиль биосовместимости материала. К ним можно отнести тот факт, что после схватывания материал становится слабокислым, pH ~ 4.Через 1 час pH уже становится нейтральным, а через 3-4 часа он достигает щелочного pH ~ 8,5. Это означает, что полностью затвердевший материал является основным и остается основным на протяжении всего срока службы. Этот щелочной pH является наиболее важным условием для того, чтобы материал был биоактивным, то есть создавал апатит на его поверхности при контакте с фосфатсодержащими растворами [17]. Апатит образуется во время затвердевания, но его образование продолжается, когда затвердевший материал находится в контакте с фосфатными растворами. Основной pH также является важным фактором профиля биосовместимости материала.Кроме того, материал производит избыток ионов Ca ²⁺ , что также способствует его биологической активности. Введение алюмината кальция фиксирует структуру GIC и препятствует постоянной утечке стекла иономера с течением времени. Ceramir C&B имеет начальное высвобождение фторида, сравнимое со стеклоиономером, хотя со временем высвобождение уменьшается. Уникальные свойства, такие как образование апатита и реминерализация, быстро развиваются и продолжают действовать.

10. Реакции пульпы

В конечном счете, постцементационная реакция пульпы в клинических условиях зависит от трех факторов: (1) состава цемента.Послеоперационная гиперчувствительность для большинства цементов может быть проблематичной и основана на их химическом составе, в то время как только некоторые из них не представляют проблемы; (2) RDT — чем больше RDT, тем меньше риск раздражения пульпы из-за большей буферной способности жидкости в дентинных канальцах; (3) время, прошедшее от препарирования до момента цементирования — чем дольше этот период, тем лучше пульпа способна оправиться от травмы, полученной препаратом, и, следовательно, лучше переносит последующее раздражение.

11.Биосовместимость

Фиксирующие агенты для постоянной фиксации коронок и мостовидных протезов должны соответствовать многим требованиям, прежде чем их можно будет безопасно использовать у людей. Стандартные практики, рекомендованные ANSI / ADA для биологической оценки стоматологических материалов, Спецификация 41 (2005) [12], и ISO 7405 содержат дорожную карту с указанием тестов, которые необходимы для выполнения этих требований. Физические свойства, такие как твердость, прочность на изгиб и растворимость, чрезвычайно важны, но если материал не обладает биосовместимостью, отличные физические свойства не имеют смысла.Как для практикующего врача, так и для пациента крайне желателен фиксирующий агент, не вызывающий постцементационной гиперчувствительности. Стоматология по-прежнему воспринимается многими как «болезненный опыт», и стоматолог должен приложить все усилия, чтобы сделать лечение максимально комфортным. Одним из таких шагов является окончательная фиксация фиксированной коронки и мостовидного протеза, будь то единое целое или мостовидный протез. Реставрация может быть эстетически приятной и функциональной во время цементирования, но последствие постцементационной гиперчувствительности может вызвать у пациента вопросы об успехе лечения, о времени, которое практикующий врач должен потратить на решение проблемы, и возможных осложнениях, требующих дальнейшего лечения. .Могут потребоваться дополнительные посещения, которые приводят к потере времени и денег не только для практикующего врача, но и для пациента.

Хотя цинк-фосфатный цемент по-прежнему является «золотым» стандартом, достижения в области фиксирующих добавок за последние 30 лет привели к появлению новых фиксирующих агентов, которые, скорее всего, в конечном итоге полностью заменят цинк-фосфатный цемент. Если мы посмотрим на три цемента для кислотно-щелочной реакции, фосфат цинка, поликарбоксилат и стеклоиономерный цемент, и сравним их с цементом для гибридно-кислотно-щелочной реакции, два из трех цементов (фосфат цинка и стеклоиономерный цемент) имеют хорошо известную постцементацию. проблемы гиперчувствительности.Это часто приводило к необходимости лечения корневых каналов после постоянной фиксации фиксированного блока. Типичные жалобы пациента — чувствительность к горячему и холодному, жеванию. Если предположить, что окклюзия не является причинным фактором, единственное объяснение — раздражение, вызванное цементом. Очевидно, что если пациенту было комфортно во время временной реставрации, проблемы указывают на раздражение, вызванное постоянным цементом. В большинстве случаев боль утихнет, в большей степени с цинкфосфатным цементом, чем со стеклоиономерами, но это может занять недели или больше, и практикующий может только догадываться о конечном результате. Исследования in vivo показали, что действительно после цементирования цинк-фосфатным цементом и стеклоиономерами возникает раздражение пульпы, что объясняет жалобы пациентов [11].

RMGI также имеют записи о периодической постцементационной гиперчувствительности из-за их сомнительной биосовместимости [14]. В частности, непрореагировавшие мономеры очень токсичны и вызывают раздражение.

Смоляные цементы и самоклеящиеся полимерные цементы имеют хорошую репутацию, хотя имеется мало отчетов, подтверждающих их биосовместимость, если таковые вообще имеются.

По самоклеящимся цементам имеется мало клинических данных. Эмпирические данные показывают, что они переносятся пульпой, возможно, на основании изменения кислотности после полного схватывания.

Многие свойства, которые проявляются фиксирующими агентами, суммированы в таблицах 1 и 2.

Таблицы 1 и 2 ясно показывают различия между различными универсальными цементами. Поэтому важно, чтобы практикующий был знаком не только с составом и свойствами фиксирующего / связующего агента, но и с составом реставрации, которую необходимо цементировать.

В приложении представлена ​​отдельная блок-схема, которая служит руководством для практикующего врача при выборе последнего фиксирующего агента. Представлены гипотетические клинические ситуации, на которые можно ссылаться при выборе универсального цемента. Диаграмма основана на клинических наблюдениях, исследованиях и литературе.

Выбор подходящего фиксирующего агента (цемента) для окончательной фиксации фиксированных коронок и мостовидных протезов требует тщательного рассмотрения, поскольку окончательный успех в значительной степени зависит от правильного выбора.

Приложение

См. Таблицу 3.

11 Цементы в ортодонтии | Карманная стоматология

Афродита Какабура

Джордж Вугийуклакис

Фотография участка разрушения in vitro брекета, скрепленного стеклоиономерным цементом, демонстрирующая когезионный разрыв через адгезив, где слой материала остается на эмали

Введение

Цинкфосфатные цементы

Состав

Настройка реакции и структуры

Рабочее время и время наладки; Манипулятивные переменные; Толщина пленки

Недвижимость

Цинковые поликарбоксилатные цементы

Состав

Настройка реакции и структуры

Рабочее время и время наладки; Манипулятивные переменные; Толщина пленки

Недвижимость

Стеклоиономерные цементы

Предпосылки и приложения

Состав

Настройка реакции и структуры

Рабочее время и время схватывания; Манипулятивные переменные; Толщина пленки

Недвижимость

Список литературы

Введение

Стоматологические цементы используются для фиксации (фиксации) предварительно сформированных реставраций и ортодонтических лент, термических и химических изоляторов под реставрационные материалы для защиты пульпы, временных или постоянных реставраций и герметиков корневых каналов. Такое разнообразие применений требует широкого разнообразия характеристик и сложного профиля свойств. Цементы можно разделить по составу на четыре категории: (а) фосфатные, которые включают фосфат цинка и силикофосфатные цементы; (b) фенолят, который включает цементы на основе оксида цинка-эвгенола и гидроксида кальция; (c) поликарбоксилат, который включает поликарбоксилат цинка и стеклоиономерные цементы; и (d) цементы на основе смол. Некоторые аспекты стеклоиономерных и полимерных цементов обсуждались в главах 9 и 10.

Ортодонтическое применение цемента ограничивается фиксацией аппаратов. Для получения приемлемых характеристик фиксирующий материал должен обладать множеством свойств: адекватным временем работы и схватывания; высокая прочность на растяжение, сжатие и сдвиг; устойчивость к растворению; клинически приемлемая прочность сцепления и низкий показатель индекса адгезивного остатка (ARI) (глава 5) после отсоединения; и антикариогенный потенциал.

Цинкфосфатные цементы

Цинк-фосфатные цементы широко используются для фиксации ортодонтических лент. Эти цементы обычно доступны в виде смешанных вручную порошко-жидких систем, хотя на рынке есть и некоторые инкапсулированные продукты.

Композиция

Основным активным компонентом цементного порошка является оксид цинка (рис. 11. 1 ). Небольшое количество оксида магния также может быть обнаружено в некоторых доступных в настоящее время продуктах. Различные составы цементного порошка могут включать небольшие количества добавок, таких как диоксид кремния или оксид алюминия, в то время как другие марки содержат приблизительно 10% фторида в форме фторида двухвалентного олова.Последние обычно рекомендуются для фиксации ортодонтических лент из-за их антикариогенного действия за счет выделения фторида (Глава 6). Добавление оксида магния к этим цементам приводит к улучшению механических свойств, а также стабильности цвета. Добавки диоксида кремния и оксида алюминия также улучшают механические свойства, обеспечивая при этом различные оттенки этих продуктов.

Компоненты порошка спекаются при температуре 1000–1350 ° C в течение нескольких часов, а затем измельчаются на мелкие частицы. Эта процедура снижает реактивность порошка и замедляет реакцию схватывания, обеспечивая адекватное время работы и схватывания цемента. Оксид магния способствует спеканию порошка оксида цинка; более мелкие частицы порошка производят более быстро схватывающийся цемент.

Жидкость представляет собой водный раствор фосфорной кислоты с концентрацией от 45% до 64%, забуференный небольшими количествами (2–3%) фосфата алюминия и, в некоторых продуктах, фосфата цинка (1–9%).Соли металлов образуют аморфный фосфат, что приводит к стабилизации pH жидкости и снижению скорости реакции; это позволяет смешивать большее количество порошка с жидкостью. Содержание воды влияет на скорость схватывания цемента, поскольку регулирует ионизацию жидкости.

Настройка реакции и структуры

Когда цементный порошок и водная жидкость соединяются вместе, кислота атакует и растворяет внешний слой частиц оксида цинка, высвобождая ионы цинка в жидкость.На этом этапе происходит быстрая, энергичная экзотермическая реакция, приводящая к образованию гидратированного фосфата цинка, как показано ниже:

О протекании реакции свидетельствуют изменения pH цемента. Через две минуты после перемешивания pH равен 1,6; через час pH увеличивается примерно до 4,0, а через 24 часа он находится в диапазоне от 6,0 до 7,0. Хотя роль алюминия в реакции схватывания четко не определена, было высказано предположение, что алюминий может образовывать комплексы с фосфорной кислотой, образуя стеклообразный гель алюмофосфата цинка на поверхности частиц непрореагировавшего оксида цинка.Включение буферов в жидкость, а также метод, используемый производителем для производства порошка оксида цинка, может снизить скорость реакции. Структура затвердевшего цемента состоит из остаточных частиц оксида цинка (называемых «сердцевиной» в некоторых учебниках по стоматологическим материалам), связанных вместе с матрицей (продуктами реакции) аморфного, относительно нерастворимого геля из фосфатов цинка, магния и алюминия. Полностью затвердевший цемент имеет пористость из-за захвата воздуха во время смешивания порошка и жидкости (рис.11. 2 ).

Рис. 11. 1 Вторичное электронное изображение частиц порошка цинк-фосфатного цемента. Оригинальное увеличение × 1000

Рис. 11. 2 Вторичное электронное изображение пористости затвердевшего (48 часов) цинкфосфатного цемента. Оригинальное увеличение × 200

Время работы и схватывания; Манипулятивные переменные; Толщина пленки

Отношение порошка к жидкости и консистенция смешанной пасты для цинкфосфатного цемента в значительной степени зависят от конкретной стоматологической процедуры и желаемых свойств цемента.Отношение порошка к жидкости для цемента сильно влияет на время обработки и схватывания. Тонкая консистенция (низкая вязкость) важна, когда цемент используется в качестве фиксирующего агента, чтобы обеспечить адекватную текучесть во время фиксации ортодонтических лент. Относительно текучая смесь получается за счет уменьшения отношения порошка к жидкости.

Несколько изменяемых переменных могут повлиять на консистенцию, рабочее время и характеристики схватывания цемента. Увеличенное время работы и «резкое» схватывание (очень быстрое увеличение вязкости) имеют фундаментальное значение при обвязке лент.Разумное рабочее время для цинкфосфатных цементов составляет от 3 до 6 минут, а время схватывания должно составлять от 5 до 9 минут, как указано в спецификации ANSI / ADA No. 96 (ISO 9917) для стоматологических цементов на водной основе. Для достижения оптимальных результатов порошок следует добавлять в жидкость небольшими порциями и относительно медленно для достижения желаемой консистенции. При использовании этого метода экзотермическая реакция схватывания замедляется с уменьшением тепловыделения. Вязкость смеси остается низкой, а время работы оптимизируется.Напротив, быстрое смешивание цементного порошка и жидкости вызывает значительное тепловыделение со значительным сокращением времени обработки и схватывания.

Смешивание порошка и жидкости на большой площади стеклянной пластины также приводит к более низкому повышению температуры по сравнению с реакцией схватывания и обеспечивает увеличенное время для манипуляций. Использование охлажденной и высушенной плиты для смешивания замедляет скорость реакции и увеличивает рабочее время, не влияя на время схватывания. Как правило, увеличенное рабочее время позволяет добавлять в жидкость большее количество порошка, чтобы получить более прочный и менее растворимый цемент.Однако следует соблюдать осторожность, чтобы не охладить плиту ниже точки росы, поскольку конденсация из воздуха может вызвать загрязнение водой. Избыток воды может повлиять как на характеристики схватывания, так и на физико-механические свойства цемента. Добавление небольшого количества порошка к жидкости за минуту до начала перемешивания может продлить процесс схватывания.

В продуктах, смешиваемых вручную, где цементная жидкость хранится в бутылке, крышку следует снимать только на время, достаточное для выдачи жидкой части смеси.В противном случае жидкость может потерять или получить воду из воздуха, что изменит характер схватывания и свойства цемента. Жидкость не должна выдаваться и оставаться на пластине в течение значительного времени перед смешиванием, так как часть воды, содержащейся в жидкости, испарится. Следует избегать длительного разбрызгивания, так как эта процедура может нарушить формирование матрицы застывающих продуктов реакции.

Поскольку документально подтверждено отсутствие адгезии между цинкфосфатным цементом и ортодонтическими лентами, фиксация лент достигается за счет механического сцепления.Таким образом, толщина цементной пленки, помещенной между бандажом и зубом, имеет первостепенное значение. Тонкие пленки приводят к значительно лучшей цементации, так как внутренние дефекты в цементе сводятся к минимуму и улучшается адаптация на границе раздела цемент-зуб. Обычно толщина пленки около 20 мкм может быть достигнута с помощью цинкфосфатных цементов, что считается удовлетворительным, поскольку спецификация ANSI / ADA No. 96 предполагает, что приемлемая толщина пленки составляет порядка 25 мкм.Толщина пленки зависит от размера частиц порошка, соотношения порошок / жидкость и вязкости цементной смеси. Укладка ленты должна происходить во время течения цементной смеси, поскольку повышенная вязкость, возникающая со временем, может привести к увеличению толщины пленки, что приведет к плохо удерживаемым и неадекватно адаптированным полосам.

Недвижимость

Прочность

Хотя первоначальный быстрый рост прочности цемента происходит через 4-7 минут после смешивания, достигая 50% конечной прочности, прочность продолжает увеличиваться более медленными темпами в течение примерно 24 часов.Цинкфосфатные цементы при правильной работе с консистенцией фиксации демонстрируют прочность на сжатие в диапазоне от 80 до 140 МПа.

Более широкий диапазон значений прочности, указанных в литературе, может быть связан с изменением состава различных продуктов. Согласно требованиям спецификации ANSI / ADA № 96, прочность на сжатие для цинкфосфатного цемента должна превышать 70 МПа. Была показана линейная зависимость между прочностью на сжатие и соотношением порошок / жидкость.

Прочность на разрыв (одноосное) цинкфосфатных цементов намного ниже прочности на сжатие; их диаметральный предел прочности на разрыв обычно составляет менее примерно 5 МПа. Различия в прочности на растяжение и сжатие отражают полностью хрупкую природу этих цементов. Значения модуля упругости в диапазоне сжатия для фиксирующих цементов от 9 до 13 ГПа, и эти цементы можно рассматривать как относительно жесткие материалы. Более низкие значения прочности на сжатие и растяжение фиксирующих цементов по сравнению с соответствующими значениями для цементов, предназначенных для размещения под реставрациями в качестве термических и химических барьеров, в основном отражают более низкое отношение порошка к жидкости, используемое для первого применения.Изменение содержания воды повлияет на прочность цементов на сжатие и растяжение.

Растворимость

В течение первых 24 часов после смешивания цинкфосфатные цементы проявляют значительную растворимость в воде в диапазоне от 0,04% до 3,3% по весу, предположительно из-за продолжающейся реакции схватывания цемента. Скорость растворения значительно снижается по истечении этого времени, когда материал полностью затвердеет. Высокое соотношение порошка к жидкости также сильно влияет на степень растворимости цементов. Ионы, элюированные в течение начального периода схватывания, представляют собой магний и небольшое количество цинка, и некоторое высвобождение ионов цинка и фосфата может произойти после завершения схватывания. Фторидсодержащие цементы демонстрируют скорость растворения 0,7–1,0% по массе, которая происходит в течение более длительного периода времени, чем растворение нефторидсодержащих цементов, предположительно из-за вмешательства механизма высвобождения фторидов. Растворимость цинк-фосфатных цементов в разбавленных органических кислотах, таких как молочная или уксусная кислота, значительно выше (в 20-30 раз), чем в воде.Однако вес цемента, растворенного в воде и органических кислотах, измеренный in vitro , не соответствует скорости разрушения цемента при помещении в ротовую полость.

Растворимость цемента in vivo является очень важным клиническим свойством, поскольку растворение фиксирующего цемента может привести к задержке зубного налета и последующему развитию первичного кариеса. Кроме того, постоянная потеря цемента может вызвать расшатывание ортодонтических лент.

Цинковые поликарбоксилатные цементы

Цинк поликарбоксилатный (полиакрилатный) цемент был представлен Смитом в 1968 году и в то время представлял новое поколение стоматологических цементов. Этот цемент был первым стоматологическим материалом, способным адгезировать к эмали и дентину. Поликарбоксилатные цементы, по-видимому, сочетают в себе желаемые свойства цинкфосфатных и цинкоксидно-эвгенольных цементов. Клинические показания для поликарбоксилатных цементов аналогичны показаниям для цинкфосфатных цементов.

Композиция

Цинковые поликарбоксилатные цементы доступны в виде порошка / жидкости. Порошок основан на компонентах, аналогичных компонентам порошков цинк-фосфатного цемента (Рис. 11. 3 ), и в основном состоит из оксида цинка с содержанием оксида магния или оксида олова до 10%. Соли кремнезема, оксида алюминия или висмута, а также небольшие количества (4–5%) фторида двухвалентного олова могут быть включены в состав некоторых марок. Присутствие фторида в этих цементах также увеличивает прочность, контролируя время схватывания.Также могут быть включены пигменты для получения различных оттенков.

Процедура производства порошка включает обжиг смеси оксидов цинка и магния при температуре от 900 до 1000 ° C в течение 8–12 часов, измельчение спеченной массы до соответствующего размера частиц и повторный нагрев в течение еще 8–12 часов.

Рис. 11. 3 Вторичное электронное изображение частиц порошка цинкового поликарбоксилатного цемента. Оригинальное увеличение × 1000

Жидкость представляет собой водный раствор гомополимера акриловой кислоты или сополимера акрила с другими ненасыщенными карбоновыми кислотами, такими как итаконовая и малеиновая кислоты.Концентрация кислоты в жидкости составляет приблизительно 40 мас.%, А молекулярная масса поликислот варьируется от 22 000 до 50 000. Хотя такая высокая молекулярная масса может повысить прочность цемента, возникают нежелательные эффекты, такие как короткий срок хранения и трудности с манипуляциями из-за относительно высокой вязкости жидкости. В некоторых составах поликислота представляет собой лиофилизированный порошок, который затем смешивают с порошком оксида цинка и водопроводной водой или дистиллированной водой или раствором NaH ₂ PO ₄ .

Настройка реакции и структуры

Отверждение цементов из поликарбоксилата цинка происходит в результате кислотно-щелочной реакции между порошком оксида цинка и поликарбоновой кислотой с образованием солей поликарбоксилата. При смешивании порошка и жидкости начальная быстрая стадия связана с атакой частиц порошка кислотой, которая высвобождает ионы цинка и магния. В то же время происходит ионизация поликарбоновой кислоты. За этой начальной стадией следует взаимодействие между карбоксильными группами соседних цепей поликислот и ионами металлов с образованием сшитых солей поликарбоксилатов, которые действуют как цементная матрица (рис.11. 4 ). Соли поликарбоксилата магния обладают меньшей гидролитической стабильностью, чем соответствующие соли цинка. Таким образом, при концентрации оксида магния до 10% могут образовываться цементы с повышенной растворимостью в полости рта.

Рис. 11. 4 Схематическое изображение химической структуры поликарбоксилатных солей, образующихся между полиакриловыми цепями и ионами цинка

Рис. 11. 5 Вторичное электронное изображение пористости затвердевшего (48 часов) цинкового поликарбоксилатного цемента.Оригинальное увеличение × 200

В водоотверждаемых поликарбоксилатных цементах инициация кислотно-щелочной реакции происходит после гидратации лиофилизированных порошковых частиц поликислот. Затвердевший цемент состоит из аморфной солевой матрицы, в которой диспергированы непрореагировавшие и частично прореагировавшие частицы цинка и оксида магния. Эмпирическая формула для этих солей: Zn _{0 · 98} H _{0 · 004} (CH ₂ · CH · COO) _{2 · 0} (H ₂ O) _{1 · 61} .В затвердевшем цементе присутствуют как плотно связанная вода, так и слабосвязанная вода. Считается, что слабосвязанная вода действует как пластификатор, вызывая ослабление цемента.

Время работы и схватывания; Манипулятивные переменные; Толщина пленки

В целом, цинк-поликарбоксилатные цементы имеют гораздо более короткое время схватывания, чем цинк-фосфатные цементы, что может рассматриваться как потенциальная клиническая проблема. Смешивание поликарбоксилатных цементов должно быть завершено быстро в течение 30–40 секунд.Время работы варьируется от 2 до 5 минут при комнатной температуре (23 ° C), а время схватывания колеблется от 6 до 9 минут при 37 ° C, что является приемлемым диапазоном для фиксирующего цемента. Реакция схватывания в составах на водной основе протекает медленнее, чем в продуктах на основе полиакриловой кислоты, и, следовательно, время схватывания больше. Цементная жидкость довольно вязкая, что может вызвать затруднения во время процедуры смешивания и может привести к образованию высокопористого материала (Рис. 11. 5 ). Порошок следует быстро добавлять в жидкость в больших количествах, чтобы оптимизировать рабочее время и время схватывания.Факторы, влияющие на скорость схватывания, включают соотношение порошка к жидкости, состав порошка, а также тип, концентрацию и молекулярную массу поликарбоновых кислот.

Срок службы поликарбоксилатных цементов можно продлить, как и других цементов, за счет снижения температуры плиты для смешивания и хранения порошка в холодильнике. Однако следует избегать охлаждения цементной жидкости, потому что может произойти гелеобразование из-за образования водородных связей. Продолжительное хранение при комнатной температуре или отсутствие влаги также может привести к гелеобразованию и загустению жидкости.Не рекомендуется использовать очень холодную плиту, так как это может вызвать трудности при смешивании из-за увеличения вязкости жидкости.

Цементную смесь следует использовать, пока она имеет глянцевую поверхность. Часто используется более низкое, чем оптимальное соотношение порошка к жидкости, в попытке получить тонкую поликарбоксилатную пасту, сопоставимую по вязкости с вязкостью более известной смеси цинкфосфатного цемента. Этой процедуры следует избегать, поскольку она приведет к ухудшению свойств затвердевшего цемента.

Поликарбоксилатные цементы не обладают относительно эффективными характеристиками перемешивания, чем цинк-фосфатные цементы, из-за их высоковязких жидкостей. Хотя поликарбоксилатная цементная смесь имеет более густую консистенцию, чем цинкфосфатный цемент, она легко течет при нагрузке, обеспечивая соответствующую толщину пленки примерно 20 мкм. Это связано с тем, что поликарбоксилатные цементы проявляют псевдопластические свойства, претерпевая истончение сдвига при приложении давления во время установки ортодонтических лент.График напряжения сдвига как функции скорости деформации имеет пониженный наклон при высоких скоростях сдвига для псевдопластического материала, тогда как линейный наклон остается постоянным для материала, демонстрирующего ньютоновскую вязкость, такого как цементная смесь на основе фосфата цинка. Для смешиваемых с водой поликарбоксилатных цементов начальная вязкость, возникающая сразу после смешивания, ниже, чем у композиций, в которых цементная жидкость содержит полиакриловую кислоту.

Недвижимость

Прочность

Цинковые поликарбоксилатные цементы схватываются относительно быстро, достигая примерно 80% своей конечной прочности в течение часа.При фиксации консистенции полностью схватившиеся цементы через 24 часа после смешивания обладают прочностью на сжатие в диапазоне приблизительно от 48 до 80 МПа, диаметральным пределом прочности при растяжении приблизительно 6 МПа и пределом прочности при одноосном растяжении в диапазоне от 8 до 12 МПа. Модуль упругости цементов из поликарбоксилата цинка составляет примерно от 3 до 6 ГПа, что примерно вдвое меньше, чем у цементов на основе фосфата цинка. Эти цементы существенно уступают цинк-фосфатным цементам по прочности на сжатие, но имеют немного более высокую диаметральную прочность на разрыв.Прочность повышается за счет использования более высокого отношения порошка к жидкости при смешивании цемента и наличия />

Силикатный цемент: краткий обзор самого популярного традиционного цемента

Два стоматологических типа цемента, которые произвели революцию в стоматологии в прошлом, — это цинк-поликарбоксилатный цемент и силикатный цемент. Поликарбоксилатный цемент — это первый стоматологический цемент, который образует химическую связь со структурой зуба, а силикатный цемент — это первый цемент, который выделяет фторид. Эти два стоматологических типа цемента привели к развитию современного широко используемого стоматологического цемента, такого как стоматологический цемент на основе стеклоиономера, обладающего полезными свойствами как стоматологического цемента.

Форма для дозирования и состав силикатного цемента

Силикатный цемент также упоминается в литературе как силикофосфатный цемент.Цемент поставлялся в виде порошка и жидкости. Порошок стоматологического цемента в основном состоит из порошка алюмосиликатного стекла, который содержит фторид, а жидкость состоит из водного раствора фосфорной кислоты.

Свойства силикатного стоматологического цемента

Главный недостаток силикатного стоматологического цемента — высокая растворимость. Такая высокая растворимость приводит к потере анатомических деталей реставрации, разрушению границ цемента и изменению цвета реставрации. Из-за высокой растворимости силикатного стоматологического цемента средний срок службы этого стоматологического цемента составляет около четырех лет.Однако у пациентов, поддерживающих оптимальную гигиену полости рта с минимальным потреблением кислых продуктов и напитков, восстановление может сохраняться в течение двадцати лет и более. После помещения цемента в полость важно защитить цемент от влаги, так как загрязнение цемента влагой еще больше увеличивает растворимость этого стоматологического цемента. Силикатный стоматологический цемент является полупрозрачным материалом, и до внедрения стеклоиономерного цемента и композитной смолы он был предпочтительным материалом для эстетических реставраций.Силикатный цемент имеет кислый Ph во время схватывания цемента, поэтому защита жизнеспособности слизистой оболочки пульпы зуба имеет важное значение. Силикатный цемент имеет плохие механические свойства, поэтому он используется в полостях с низким напряжением, таких как полости класса 3. Одним из важнейших свойств силикатного цемента является выделение фторидов. Материал может выделять фтор в течение длительного периода. Таким образом, частота возникновения кариеса вокруг реставраций из силикатного цемента очень низкая.Силикатный цемент очень гигроскопичен (впитывает влагу из атмосферы) и может отрицательно повлиять на время схватывания стоматологического цемента.

Клиническое применение силикатного стоматологического цемента

В качестве пломбировочного материала цвета зубов использовался силикатный стоматологический цемент. После появления современных реставрационных материалов, таких как стеклоиономерный цемент и композитная смола, использование силикатного стоматологического цемента заметно сократилось.

Обычные и современные цементы для фиксации: обзор

2.

Уолтон Дж. Н., Гарднер Ф. М., Агар Дж. Р. (1986) Обзор отказов коронок и несъемных частичных протезов: срок службы и причины для замены. J Prosthet Dent 56: 416–421

Статья PubMed Google Scholar

7.

Oilo G, Jorgensen KD (1978) Влияние шероховатости поверхности на удерживающую способность двух стоматологических цементов. J Oral Rehabil 5: 377–389

Статья PubMed Google Scholar

11.

Кендзиар Г.М., Лейнфельдер К.Ф., Херши Х.Г. (1976) Влияние холодного температурного перемешивания на свойства цинкфосфатного цемента. Угол Ортод 46: 345

Google Scholar

35.

Диаз-Арнольд А.М., Варгас М.А., Хазелтон Д.Р. (1999) Текущее состояние фиксирующих агентов для несъемного протезирования.J Prosthet Dent 81 (2): 135–141

Статья PubMed Google Scholar

40.

Wilson AD, Kent BE (1972) Новый полупрозрачный цемент для стоматологии.Стеклоиономерный цемент. Br Dent J 132: 133–135

Артикул PubMed Google Scholar

50.

Shillingburg HT, Hobo S, Whitsett LD, Jacobi R, Brackett SE (1997) Основы несъемного протезирования, 3-е изд.Quintessence Publishing Co Inc, Чикаго, стр. 385–415

Google Scholar

59.

Дэвидсон К.Л., Майор И.А. (1999) Достижения в области стеклоиономерных цементов. Quintessence, Чикаго, стр. 41–43, 160–166, 247–250

28.

Фосфатные материалы обладают адекватными теплоизоляционными свойствами при использовании под металлическими реставрациями. Значение теплопроводности составляет приблизительно 1,17 Вт · м − 1 ºC − 1 по сравнению с 0,63 Вт · м − 1 ºC − 1 для дентина и 23 Вт · м − 1 ºC − 1 для зубной амальгамы. Значение температуропроводности существенно не отличается от вещества зуба. Однако они не могут образовывать эффективный химический барьер из-за присущей им кислотности.

Затвердевший материал непрозрачен из-за высокой концентрации непрореагировавшего оксида цинка.Это может снизить эстетическую привлекательность фарфоровой коронки с лютней из фосфата цинка, особенно если виден край цементной ленточки. Следовательно, края коронки должны быть помещены в десневую щель, если они будут видны, чтобы скрыть открытую цементную лютню.

Цинкфосфатные цементы широко используются для всех типов лютней, а также в качестве облицовки полостей под амальгамными пломбами.

Силикофосфатные цементы, по сути, представляют собой гибриды фосфата цинка и силикатных материалов.Поставляются в виде порошка и жидкости. Жидкость представляет собой водный раствор фосфорной кислоты, содержащий буферы, а порошок, по существу, представляет собой смесь оксида цинка и алюмосиликатного стекла. В результате реакции схватывания образуется матрица из фосфатов цинка и алюминия, содержащая непрореагировавшие ядра из оксида цинка и частиц стекла.

Как видно из Таблицы 28.2, силикофосфатные цементы прочнее и менее растворимы, чем фосфатные цементы. Их свойства больше похожи на свойства силикатов (Глава 20).Частицы алюмосиликатного стекла также содержат значительное количество фторида. Выщелачивание флюо-

рид оказывают значительное антикариогенное воздействие на окружающее вещество зуба.

Эти материалы используются, в основном, как материалы для временного заполнения.

28,4 Медный цемент

Эти материалы тесно связаны с цинкфосфатными цементами. Поставляются в виде порошка и жидкости. Жидкость представляет собой водный раствор фосфорной кислоты, а порошок представляет собой смесь оксида цинка и черного оксида меди.Реакция схватывания аналогична реакции для материалов из фосфата цинка.

Два свойства, которые отличают эти продукты от простых материалов на основе фосфата цинка, — это их черный внешний вид и их бактерицидное действие, обусловленное присутствием меди.

В настоящее время эти материалы не получили широкого распространения, хотя их можно использовать в качестве пломбировочных материалов для временных зубов, где не удалось удалить весь кариес. Долговечность у них невысока, но они способны сохранить такие зубы до тех пор, пока они не отслоятся.Еще одно применение — это фиксация ортодонтических аппаратов, хотя в последнем случае они были в значительной степени заменены другими материалами. Наконец, их можно использовать для фиксации литых серебряных колпачковых шин, которые иногда используются при лечении переломов лица.