2-я из серии 7 статей, созданных на основе материалов книги «Атлас стеклоиономерных цементов»

 

AM, BDS, DDSc, FRACDS, FICD, FADI Graham J. Mount

 

Введение

 

Одно из основных отличий между стеклоиономерными цементами и композитами состоит в механизме адгезии к структурам зуба. В то время как композиты связываются с эмалью или дентином посредством микромеханических связей, стеклоиономеры образуют истинные химические соединения с твердыми тканями. Этот тип адгезии возможен благодаря наличию биоактивной полиакриловой кислоты в составе стеклоиономерных цементов, которая обеспечивает процесс ионообмена между цементом и прилежащими структурами зуба.

 

Адгезия на основе ионного обмена возникает между стеклоиономером и обоими - эмалью и дентином, и является уникальным свойством, присущем этой группе материалов [1, 2,3,4]

 

Ngo и соавт. [5] описали ионообменный слой, выявленный при электронном микроскопическом сканировании (SEM) и доказали наличие химического соединения между стеклоиономерами и твердыми тканями. Полиакриловая кислота, которая является основным компонентом жидкости, взаимодействует со структурами тканей зуба, размягчает и пенетрирует поверхностный слой, перемещая фосфатные ионы. Для поддержания электролитического баланса необходимо, чтобы перемещение каждого фосфатного иона сопровождалось перемещением и кальциевого иона. Они накапливаются в неотвердевшем цементе, прилежащем к поверхности твердых тканей, и образуют обогащенный ионами слой, который после отверждения прочно связан с одной стороны с поверхностью цемента, а с другой - с поверхностью эмали и дентина [6,7]. Прочность обогащенного ионами слоя и сила связи со структурами зуба до сих пор уточняются [8].

 

Сила связи

 

Надо отметить, что опубликовано много работ, описывающих силу связи композитов и стеклоиономеров со структурами зуба. Эти данные следует учитывать, когда речь идет о композитах, однако для стеклоиономеров, в особенности, если разбираются причины неудач при их использовании, основное значение имеет качество самой реставрации, а не сила сцепления между материалом и твердыми тканями сама по себе. Другими словами, неудачу претерпевает сама реставрация, а не адгезия (рис. 5).

На поверхности зуба всегда остается какое-то количество пломбировочного материала. Истинная прочность ионообменного слоя по-прежнему подлежит уточнению и термин «сила связи» не подходит для описания стеклоиономеров.

 

Взаимодействие внутри ионообменного слоя представляет собой динамический феномен. Он, несомненно, зависит от рН, поскольку изначально, когда цемент с высокой кислотностью помещается на твердые ткани зуба, происходит быстрый выброс ионов, как со стороны структур зуба, так и со стороны частиц стекла цемента. По мере высвобождения, ионы связываются с кислотой, постепенно повышая рН, и новообразованный промежуточный слой начинает отверждаться. Полимерная природа стеклоиономеров обеспечивает формирование множественных связей между цементом и субстратом, причем таким образом, что в клинических условиях утрата отдельных связей не ведет к утрате всей реставрации, поскольку эти связи могут восстанавливаться [9]. Несмотря на то, что сила связи стеклоиономеров по сравнению с композитами, полученная in vitro кажется низкой, в реальных клинических условиях они оказываются намного прочнее [10]. Это значит, что связь не ослабевает с течением времени.

 

Кондиционирование

 

Из-за относительно низкой прочности стеклоиономеров на растяжение, нарушение целостности реставрации скорее произойдет в самом цементе, чем на границе между стеклоиономером и твердыми тканями зуба. Поэтому, чем прочнее цемент, тем надежней адгезия [11]

Однако, для формирования ионообменного слоя поверхность отпрепарированной полости зуба должна быть очищена от слюны, налета, пелликулы, частиц твердых тканей, крови и других загрязнений. В клинических условиях этого можно достичь за 10 сек с помощью кондиционирования поверхности полости 10% раствором полиакриловой кислоты [12]. Это относительно слабая кислота, которая в течение 10 сек растворяет смазанный слой. Если ее оставить дольше, чем на 20 секунд, то она деминерализует дентин и эмаль и откупоривает дентинные канальцы

Если дентинные канальцы раскрыты, то вполне вероятно истечение дентинной жидкости, что в дальнейшем может повлиять на степень адгезии за счет растворения ионообменного слоя. Это значит, что раствор для кондиционирования не должен превышать определенную концентрацию и его нанесение должно быть точно ограничено по времени. Производители стеклоиономеров обычно прилагают инструкцию по использованию кондиционирующих растворов.

 

Имеется еще два дополнительных преимущества использования полиакриловой кислоты для кондиционирования дентина. Во-первых, это та же кислота, которая входит в состав жидкости самого стеклоиономерного цемента, следовательно, случайно оставшиеся следы раствора не повлияют на ход реакции отверждения материала. Во-вторых, она изменяет коэффициент поверхностного натяжения твердых тканей и улучшает их смачиваемость. Это вызывает предварительную активацию кальциевых и фосфатных ионов в структурах зуба и делает их более доступными для последующего ионного обмена со стеклоиономером [13].

 

Протравливание

 

В литературе не прекращаются споры на предмет предпочтения протравливания поверхности тканей полости, как это делается при использовании композитов, вместо кондиционирования, как было описано выше. Проблема, возникающая при использовании кислотных растворов более высоких концентраций, например, 37% раствора ортофосфорной кислоты, применяемой при работе с композитами, заключается в том, что они вызывают деминерализацию структур зуба и сокращают количество ионов, необходимых для «ионного обмена»

 

Это абсолютно недопустимо, так как прочность соединения стек-лоиономера с тканями зуба напрямую зависит от возможности формирования ионообменного слоя, который обладает значительно большей прочностью, чем сам стеклоиономер. Доказательства этому получены с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM): на фотографиях хорошо видно, что этот слой более устойчив к кислотному воздействию, чем структуры зуба и сам стеклоиономерный материал.

 

Поэтому настоятельно рекомендуется кондиционировать полость перед внесением стеклоиономера, а протравливать -только при работе с композитами. Применение обеих этих методик позволяет изменять поверхностное натяжение в области дна и стенок полости и добиваться хорошей адаптации материала и структур зуба, а при использовании стеклоиономе-ров создавать оптимальные условия для ионного обмена.

 

Фиксация композитов основывается на деминерализации дентина с целью обнажения коллагеновых волокон, проникновения мономера между волокнами и формирования микромеханического соединения. Надежность этого соединения в свете долговечности в течение времени подвергалась сомнению. Предполагалось, что коллаген, который был деминерализован при кислотном протравливании, становится девитализированным и позднее подвергается разрушению, что ведет к нарушению прочности самого соединения [14]. Однако это мнение основывалось на отсутствии долгосрочных исследований в отношении адгезии композитных материалов.

 

Требование при подготовке полости

 

Кондиционирование всегда необходимо проводить перед внесением любого стеклоиономерного материала. Если фиксация стеклоиономерной реставрации в пришеечной области будет основываться только на химической ионной адгезии, то очистка поверхности зуба сначала проводится с помощью смеси пемзы и воды.

Потом поверхность следует обработать кондиционером - 10% раствором полиакриловой кислоты всего в течение 10 сек. Машинное препарирование полости при клиновидных дефектах, эрозиях не требуется. В соответствии с законами физики, оптимальная степень адгезии возникает между двумя гладкими поверхностями, поэтому любое механическое воздействие стоматологическим инструментом на подготовленную поверхность строго противопоказано. Бороздки и углубления, сформированные бором, способствуют задержанию пузырьков воздуха и мешают плотной адаптации реставрационного материала к поверхности зуба. Из этого также следует вывод, что все края отпрепарированных полостей, подлежащих заполнению стеклоиономером, следует слегка отполировать, чтобы создать условия для более тесного контакта между тканями зуба и материалом. Считается, что полость можно подготовить без особых затрат времени с помощью алмазного бора с напылением в 80 ?. Однако, достаточно гладкую поверхность для обеспечения надежного соединения стеклоиономера с тканями зуба можно получить только при обработке эмалевого края с помощью алмазного бора с напылением 25 ?.

 

Заключение

 

Адгезия между структурами зуба и стеклоиономерными материалами является уникальным и очень ценным свойством, она сильно отличается от того типа адгезии, который возникает при применении композитов. Наилучшим способом достижения оптимального ионного обмена между структурами зуба и стеклоиономером является кондиционирование полости с помощью 10% раствора полиакриловой кислоты в течение 10 секунд непосредственно перед внесением материала. Это является необходимым требованием при работе со всеми стеклоиономерами во всех клинических ситуациях, за исключением цементирования коронок и мостовидных протезов с использованием стеклоиономеров. Перед фиксацией коронок и мостов лучше наносить реминерализующий раствор сразу после препарирования, чтобы дентинные канальцы были надежно запечатаны.

 

Литература

 

1. Aboush YEY, Jenkins CBG, An evaluation of the bonding of glass-ionomer restoratives to dentine and enamel, Br Dent J (1986) 161:179-84.
2. Lin A,
   Mclntyre NS, Davidson RD. Studies on the adhesion of glass-ionomer cements to dentine. J. Dent. Res. 1992; 71: 1836-1841.
3. Akinmade A. Adhesion of glass-polyalkenoate cement to collagen. J. Dent. Res. Special Issue 1994, Abstr. 633, p. 181.
4. Mount
   GJ, Adhesion of glass ionomer cement in the clinical environment, Oper Dent (1991) 16:141-8.
5. Ngo H,
   Mount
   GJ, Peters MCRB. A study of glass-ionomer cement and its interface with the enamel and dentin using a low-temperature, high resolution scanning electron microscope technique. Quint. Int. 1997, 28; 63—69.
6. Ferrari M, Davidson CL, Interdiffusion of a traditional glass-ionomer cement into conditioned dentin. Am J. Dent. 1998; 10; 295—297.
7. Geiger SB, Weiner S, Fluoridated carbon-atoapatite in the intermediate layer between glass-ionomer and dentine, Dent Mater (1993) 9: 33-6.
8. Hood JAA, Childs WA, Evans DF, Bond strengths of glass-ionomer and polycarboxylate cements to dentine, NZDent J( 1981) 77:141 —4.
9. Wilson AD, McLean JW. Glass-ionomer Cement, Quintessence, London, 1989.
10. Mount GJ. Longevity in glass-ionomer restorations: review of a successful technique. Quintessence Int. 1997; 28: 643—650.
11. Glantz P-O, Adhesion to teeth, Int Dent J (1977) 27:324-32.
12. Aboush YEY, Jenkins CBG, The effect of poly (acrylic acid) cleanser on the adhesion of a glass polyalkenoate cement to enamel and dentine, J Dent (1987) 15:147-52.
13. Wilson AD, McLean JW, Glass-ionomer cement (Quintessence: London 1988).
14. Hashimoto M, Ohno H, Endo K, Sano H Oguchi H. Resin —tooth adhesiadhesive interfaces after long-term function. Am. J. Dent. 2001; 14:211-215.

Статья аодготовлена фирмой «Kraftway»,
журнал «Новое в стоматологии»
Перевод Кизюн Л.З.