Реставрация зубов с крупными дефектами при помощи полных или частичных коронок

Полная или частичная коронка? Такое решение стоматологу зачастую приходится принимать несколько раз  в день. Авторы статьи представляют критерии выбора реставрационного материала, а также рассматривают  влияние типа препарирования и фиксации на долговременную стабильность реставраций. В вопросе фиксации цельнокерамических реставраций многих стоматологов отпугивает сложность адгезивной техники и очень  широкий ассортимент различных материалов, особенно для предварительной обработки. Хотя с получением всего пары дополнительных сведений там все становится очень просто. Поэтому целью данной статьи является систематизация различных аспектов применения адгезивной техники, особенно при фиксации стеклокерамических реставраций.

Реставрация зубов с крупными дефектами твердых тканей, как и прежде, в большинстве случаев осуществляется с применением металлических материалов, чаще всего это металлокерамические (МК) коронки, то есть коронки с металлическим каркасом, облицованным керамикой (рис. 1).

Рис. 1. Классические МК-коронки.

Долгое время это являлось «золотым стандартом». Однако с разработкой различных стоматологических керамических материалов и их стремительным развитием в последующие годы выбор альтернативных вариантов реставрации зубов существенно расширился. На наших глазах происходит медленная смена парадигмы: путь от проверенных временем МК-реставраций к эстетичным цельнокерамическим реставрациям (рис. 2).

Рис. 2. Эстетичные стеклокерамические реставрации.

Реставрации из сплавов различных металлов из-за высокой теплопроводности могут вызывать болезненную реакцию на прием горячих или холодных продуктов. В области передних зубов они могут приводить к неблагоприятному эстетическому результату (недостаточная глубина цвета, темные кромки коронок) и нарушать химическое равновесие в полости рта, что может стать причиной возникновения различных воспалительных реакций мягких тканей. Стоматологические керамические материалы, напротив, являются биологически инертными, то есть они не реагируют с тканями в среде полости рта. Благодаря такой высокой биосовместимости с тканями их можно использовать для протезирования пациентов с различными видами индивидуальной непереносимости или аллергии. Цельнокерамические реставрации обладают великолепными эстетическими параметрами, которые в первую очередь объясняются сопоставимой с естественными зубами светопроницаемостью. Кроме того, стеклокерамические материалы обладают так называемым эффектом хамелеона, благодаря которому реставрации словно адаптируются к цвету соседних зубов. Поэтому сегодня именно стеклокерамические полные и частичные коронки позволяют удовлетворить самые высокие эстетические требования.

При наличии крупных дефектов твердых тканей зуба зачастую остаются только очень тонкие стенки бугорков, которые очень легко сломать и которые для защиты и профилактики ранее рекомендовалось закрыть металлической реставрацией. Для обеспечения долговременной стабильности металлических реставраций обязательно необходимо сформировать ретенционную геометрию области препарирования. Если наружных и внутрикорональных возможностей недостаточно для обеспечения необходимой ретенции, то остается только вариант кругового препарирования зуба. В этом случае удаляется также и большое количество здоровых твердых тканей (рис. 3).

(изображение временно недоступно)

Рис. 3 а. Зуб 35 препарирован под фиксацию керамической частичной коронки, зубы 36 и 37 – под фиксацию полных МК-коронок.

(изображение временно недоступно)

Рис. 3b. Керамическая частичная коронка и МК-коронки in situ.

При адгезивной фиксации цельнокерамических реставраций бугорки зуба «склеиваются» с реставрацией, и таким образом обеспечивается стабилизация твердых тканей. В этом случае никакой механической ретенции не требуется, и препарирование можно проводить с ориентацией на геометрию дефекта с минимальным удалением твердых тканей зуба. При препарировании под фиксацию полной коронки зачастую требуется удалить более 70% твердых тканей зуба. С частичными коронками лечение становится менее травматичным, одновременно снижается опасность возникновения послеоперационных осложнений. В ходе клинических исследований надежности стеклокерамических частичных коронок получен хороший результат выживаемости – более 97% [8] (рис. 4).

Рис. 4. Частичная коронка из керамики на основе дисиликата лития (источник: Dr. Christian Ramel).

Существующие стеклокерамические материалы по механическим свойствам можно разделить на две большие группы: одну составляют материалы на основе полевого шпата или лейцита, другую материалы на основе дисиликата лития. В обеих группах основным веществом является диоксид кремния, который усиливается другими кристаллами: полевой шпат/ лейцит или дисиликат лития, и таким образом приобретает более высокую прочность (полевой шпат/лейцит: порядка 120 МПа; дисиликат лития: примерно до 400 МПа) и стойкость к разрушению/образованию трещин. Вторая группа так называемых высокопрочных керамических материалов на основе (ди) силиката лития в свою очередь подразделяется на две подгруппы. В первую входят хорошо известные, проверенные и применяемые с 2005 г. керамические материалы на основе дисиликата лития (e.max Press/e.max CAD) и недавно выпущенные на рынок материалы также на основе дисиликата лития (например: Vintage LD Press, Concept Press и replica p). Вторую подгруппу составляют представленные три года назад керамические материалы на основе силиката лития, такие как литийсиликат-стеклокерамика Rosetta, керамические материалы на основе силиката лития, усиленного диоксидом циркония, например, Vita Suprinity, Celtra Duo (FC) и Celtra Press, и керамические материалы на основе силиката лития с добавлением оксида германия, например, Obsidian. Все эти материалы обладают схожими механическими свойствами.

В отличие от сплавов металлов керамика является хрупким материалом, который устойчив к воздействию сжимающих, но не растягивающих усилий. Реставрации из стеклокерамики можно изготавливать с применением техники прессования или CAD/CAM-технологий (рис. 5). Ранее многие жаловались на недостаточную точность стеклокерамических реставраций, изготовленных с помощью CAD/CAM-технологий. Однако благодаря оптимизации CAD/CAM-технологий сегодня фрезерованные реставрации помимо оптимальной гомогенности, обусловленной промышленным изготовлением материалов, демонстрируют и великолепную точность фиксации, которая сопоставима или даже выше, чем у классических МК-коронок.

(изображение временно недоступно)

Рис. 5 а, b. Стеклокерамические материалы: стандартные заготов- ки для прессования и CAD/CAM-заготовки.

Высокопрочные керамические материалы, такие как диоксид циркония, уже более 15 лет успешно применяются для изготовления облицованных реставраций. В качестве материала для изготовления каркасов он демонстрирует высокую механическую прочность с отсутствием переломов и клиническую долговечность. К сожалению, почти во всех клинических исследованиях отмечаются частые случаи сколов облицовочной керамики, так называемый Chipping.

У облицованных реставраций на основе диоксида циркония друг с другом контактируют два разных материала – материал каркаса и облицовочный материал. Хотя диоксид циркония (прочность: порядка 1000 МПа) соединяется с облицовочной керамикой (прочность: порядка 60–150 МПа) с высокой прочностью, у таких реставраций Chipping наблюдается чаще, чем у МК-реставраций (рис. 6). Причиной этого является тот факт, что оба контактирующих материала являются хрупкими и не могут в достаточной степени «амортизировать» высокие усилия. В результате, когда образующиеся внутренние и внешние напряжения сталкиваются друг с другом, они переносятся на самое слабое звено, которым в данной системе является облицовочная керамика, и после превышения определенной критической величины керамика раскалывается («chippt»).

(изображение временно недоступно)

Рис. 6 а, b. Типичная картина Chipping на реставрации с каркасом из диоксида циркония (источник: Prof. Dr. Irena Sailer).

У МК-реставраций благодаря пластичности сплава возникающие напряжения в определенной степени смягчаются. Хотя явление Chipping наблюдается и у МК-реставраций, однако в гораздо меньшем объеме (рис. 7).

Рис. 7. Chipping на МК-реставрации (источник: Ztm. Vincent Fehmer).

В клинической практике используются преимущественно монолитные стеклокерамические реставрации. Термин «монолитный» означает, что они изготавливаются из одного материала или заготовки. В большинстве случаев реставрации прессуются или шлифуются из стандартной заготовки, а затем индивидуально окрашиваются соответствующими красителями. Для удовлетворения высоких эстетических требований существует возможность изготовить каркас уменьшенной анатомической формы и облицевать его низкотемпературной керамикой. В этом случае оптимальная эстетика определяется не только свойствами материала каркаса, но и в основном облицовочной керамики, которая также является стеклокерамикой.

Клиническая долговечность стеклокерамических полных и частичных коронок анализировалась в ходе многочисленных исследований, они демонстрируют хорошие показатели выживаемости – более 94%. Особенно хорошие результаты показывают частичные коронки из керамики на основе дисиликата лития. В одном исследовании после семи лет эксплуатации выживаемость составила 100%. Проблема Chipping не наблюдалась ни в одном исследовании. В in vitro исследовании монолитные коронки из керамики на основе дисиликата лития показали даже более высокую стабильность при воздействии циклических нагрузок, чем облицованные реставрации на основе диоксида циркония.

Важнейшими критериями при выборе реставрационного материала и обеспечения долговечности реставраций являются размеры дефекта твердых тканей совместно с типом препарирования и минимальной толщиной стенок, а также техника фиксации. Для выбора способа фиксации решающее значение имеют в первую очередь типичные свойства керамики, прежде всего ее прочность. Применение адгезивной техники позволяет стабилизировать ослабленные бугорки и отказаться от формирования механической ретенции в процессе препарирования. Результаты лабораторных исследований однозначно свидетельствуют о значительном повышении общей стабильности реставраций, зафиксированных по адгезивной технологии.

Ранее проводилось исследование стабильности реставраций из разных материалов при традиционной фиксации на стеклоиономерный цемент и с помощью самоадгезивного композитного цемента. Увеличение общей стабильности при адгезивной фиксации установлено только для коронок из керамики на основе лейцита (рис. 8). Согласно данным этого исследования, во всех других случаях тип фиксации не оказывает существенного влияния на стабильность реставраций.

>

Рис. 8. Предельная разрушающая нагрузка для коронок, зафиксированных разными способами.

Традиционная фиксация с помощью цементов на основе солей кислот, например, цинк-фосфатные или стеклоиономерные цементы, из-за геометрической стыковки по поверхности предъявляет очень высокие требования к точности реставраций. Предварительная подготовка поверхности твердых тканей зуба в данном случае не требуется. В отличие от этого при адгезивной фиксации происходит «склеивание» реставрации с зубом, вследствие чего этот вариант более толерантен к точности реставраций. Хотя удобство работы и чувствительность к влажности хуже, механические и оптические свойства реставраций при адгезивной фиксации по сравнению с традиционной значительно улучшаются. Адгезивные материалы не только поддерживают полупрозрачность реставрационного материала, но и благодаря сходству цвета вносят свой вклад в общий цвет реставрации. В отличие от традиционной фиксации здесь предварительная подготовка поверхности твердых тканей зуба и реставрации имеет решающее значение. Адгезивные материалы практически нерастворимы и обладают достаточной стойкостью к абразивному износу.

Согласно общему определению, адгезия – долговременное адгезивное соединение. Адгезив представляет собой вещество, не содержащее металлов, которое наносится в пластичном состоянии, отверждается в результате протекания химических реакций и соединяет поверхности двух материалов. Это соединение должно быть настолько хорошим, чтобы выдерживать большое количество разнообразных воздействующих усилий. К ним относятся, например, усилия, возникающие в результате усадки при полимеризации, физиологические нагрузки при жевании, а также различные химические и биологические факторы, воздействующие в полости рта, например, температурные колебания при приеме холодных или горячих продуктов питания.

С химической точки зрения материалы для фиксации состоят из специальной матрицы мономеров, которая усиливается неорганическими наполнителями. Соотношение мономеров с наполнителями и компонентами системы инициации полимеризации определяет механические и оптические свойства, величину усадки при полимеризации, вероятность изменения цвета и вязкость материала, то есть его качество. Известно, что менее наполненные материалы более подвержены изменению цвета, чем высоконаполненные.

Полимеризация полимерных материалов для фиксации протекает за счет освобождения радикалов, которые раскрывают двойные связи углерод-углерод и связывают мономеры друг с другом. Радикалы освобождаются только при подаче определенной энергии, например, в форме светового излучения или при смешивании двух компонентов (химическое отверждение). В результате из матрицы мономеров образуется твердый полимер с требуемыми оптическими и физическими свойствами. Большинство композитных цементов являются материалами двойного, то есть и светового, и химического отверждения. При световой полимеризации для достижения оптимального качества отверждения (высокая степень конверсии) большее значение имеет не длительность облучения, а его интенсивность. Поэтому после определенного срока эксплуатации полимеризационные лампы обязательно нужно проверять на соответствие требуемой интенсивности излучения. Кроме того, расстояние между полимеризационной лампой и реставрацией в процессе отверждения должно быть минимально возможным, поскольку чем оно больше, тем меньше доза излучения, которая доходит до композитного цемента. Композитные цементы двойного отверждения теоретически могут полностью заполимеризоваться только за счет химического взаимодействия, однако их все равно лучше дополнительно отверждать светом, поскольку при этом достигаются более высокие механические свойства (рис. 9). В соответствующих исследованиях отмечается, что это приводит не только к повышению прочности самого цемента, но и к увеличению прочности соединения с твердыми тканями зуба.

Рис. 9. Влияние механизма отверждения на прочность самоадгезивного композитного цемента.

При любой адгезивной фиксации необходимо строго соблюдать требования подготовки поверхности и зуба, и реставрации. Подготовка зуба включает в себя травление, обработку праймером и нанесение адгезива. Подготовка реставрации должна обеспечивать очистку и увеличение площади контактной поверхности. Механическое соединение обеспечивается за счет увеличения площади поверхности, а химическое соединение – за счет правильного выбора материалов для обработки поверхности. Кроме того, необходимо выбрать соответствующий композитный цемент. Различают два вида композитных цементов: традиционные композиты на основе диметакрилата, которые требуют проведения предварительной подготовки поверхности зуба, и самоадгезивные композитные цементы, которые можно использовать без такой подготовки. Последние часто называют универсальными цементами, поскольку благодаря меньшему количеству рабочих этапов при нанесении они не только более просты и удобны в применении, но и теоретически обеспечивают сцепление со всей поверхностью реставрации.

Адгезия с твердыми тканями зуба может иметь механическую и химическую природу.

При механической адгезии соединение формируется благодаря травлению, в процессе которого происходит очистка поверхности и увеличение ее площади. Для подготовки эмали хорошо зарекомендовала себя техника кислотного травления 37% фосфорной кислотой. При этом растворяется слой толщиной порядка 10 мкм, и на поверхности образуются углубления глубиной 30–50 мкм. Продолжительность травления эмали находится в диапазоне от 15 с до максимум 60 с.

В отличие от преимущественно неорганической эмали дентин обладает чрезвычайно гетерогенной структурой и состоит на 45% из минералов (гидроксилапатит), на 25% из воды и на 30% из органического материала, так называемого коллагена. При травлении дентина происходит деминерализация поверхности. При этом обнажаются дентинные канальцы и коллагеновые волокна. При травлении дентина важно помнить, что слишком продолжительное воздействие фосфорной кислоты может привести к раздражению пульпы с последующим возникновением эффекта гиперчувствительности. Рекомендуемая продолжительность травления дентина составляет 15 с.

Для формирования химической адгезии на втором этапе дентин обрабатывается так называемым праймером. Цель этой процедуры заключается в том, чтобы изначально гидрофильная поверхность дентина стала гидрофобной. С химической точки зрения гидрофильность праймера обеспечивается метакрилатом, растворенном в соответствующем растворителе. Гидрофильная часть молекулы мономера способствует проникновению мономеров в дентин; другая часть молекулы с двойной связью углерод-углерод остается доступной для полимеризации и обеспечивает образование химического соединения с аналогичными группами с двойной связью углерод-углерод молекул мономера, содержащихся в адгезиве (трехэтапная система). Типичным мономером праймеров является НЕМАмономер. В двухэтапных системах в состав праймера входят кислотные мономеры с, например, функциональными группами малеиновой, фосфорной, фосфорановой или карбоксильной кислоты (например, НЕМА-фосфат). Такие праймеры называют самоадгезивными.

Классический адгезив состоит из гидрофобного диметакрилата с добавками, которые обеспечивают формирование соединения между праймером и композитным цементом.

Одноэтапные системы содержат все эти мономеры в одном флаконе, благодаря чему вместо двух этапов подготовки проводится только один.

При использовании самоадгезивных композитных цементов все вышеописанные этапы предварительной подготовки сводятся в один. Это обусловлено тем, что матрица мономеров этих материалов дополнительно содержит модифицированные мономеры. В этих мономерах помимо двойных связей углерод-углерод присутствуют кислотные функциональные группы, которые могут взаимодействовать с поверхностью зуба. Ярким примером таких мономеров является мономер собственной разработки компании 3М Espe, который входит в состав цемента RelyX Unicem 2 (рис. 10). В нем имеются и двойные связи углерод углерод для полимеризации (отверждения), и кислотные группы для взаимодействия мономера с твердыми тканями зуба.

Рис. 10. Модифицированный диметакрилат с кислотными группами обеспечивает соединение с твердыми тканями зуба.

Самоадгезивные композитные цементы демонстрируют хорошую адгезию к дентину. Прочность адгезии к эмали у них недостаточно высока, поэтому при фиксации с участием эмали рекомендуется провести дополнительное травление ее поверхности фосфорной кислотой.

Как уже было сказано выше, стеклокерамические материалы принципиально можно разделить на две большие группы: в одну группу входят керамические материалы на основе полевого шпата/лейцита с пределом прочности при изгибе от 80 до 120 МПа; во вторую группу входят материалы на основе дисиликата лития с прочностью почти 400 МПа. Более слабая керамика на основе полевого шпата/лейцита из-за ее низкой прочности однозначно требует адгезивной фиксации. В отличие от этого, согласно литературным данным, при ретенционном препарировании дентиновой культи реставрации из керамики на основе дисиликата лития можно фиксировать и с использованием традиционной техники фиксации на цемент. Однако у адгезивной фиксации есть механические и эстетические преимущества по сравнению с традиционной техникой. При адгезивной фиксации, которая объединяет в себе принципы формирования механической и химической адгезии, необходимо учитывать следующие аспекты: перед фиксацией стеклокерамику не следует подвергать пескоструйной обработке. Частицы оксида алюминия в форме корунда имеют чрезвычайно остроконечную геометрию и в процессе пескоструйной обработки могут быстро повредить поверхность хрупкой стеклокерамики, что увеличивает опасность перелома реставраций. Необходимое увеличение площади контактной поверхности достигается травлением плавиковой кислотой 5–9,5% (рис. 11).

Рис. 11. Травление стеклокерамической коронки плавиковой кислотой.

Продолжительность травления керамики на основе полевого шпата/лейцита составляет 60 с. Для керамики на основе (ди) силиката лития достаточно 20–30 с, и это время превышать не следует (рис. 12). Недавно на рынке появились самотравящие силаны, например, Monobond Etch & Prime, применение которых заменяет предварительное травление плавиковой кислотой.

(изображение временно недоступно)

Рис. 12 а, b. Поверхность стеклокерамики после травления плавиковой кислотой: керамика на основе лейцита; керамика на основе дисиликата лития.

Травление стеклокерамики обеспечивает очистку и формирование максимально большой, ретенционной и хорошо смачиваемой поверхности для последующего нанесения композитного цемента. Дополнительно можно провести силанирование поверхности (рис. 13). Силан усиливает соединение между стеклокерамикой и композитным цементом. В его состав в качестве раствора мономеров входят органические соединения кремния, которые обеспечивают образование химического соединения между стеклокерамикой и композитным цементом.

(изображение временно недоступно)

Рис. 13 a, b. Классическое силанирование и обработка адгезивом поверхности стеклокерамики.

Благодаря хорошей адгезии стеклокерамики с композитными цементами выбор конкретного цемента имеет второстепенное значение. Во многих лабораторных исследованиях отмечается, что для стеклокерамики – независимо от выбранного композитного цемента – наблюдается преимущественно когезивное разрушение. Отсюда следует, что прочность соединения между стеклокерамикой и композитным цементом выше, чем прочность самой керамики. Поэтому при выборе цемента скорее нужно обращать внимание на прочность его соединения с твердыми тканями зуба. Кроме того, необходимо учитывать, что по мере увеличения степени наполнения композитного цемента возрастает и общая прочность реставрации. Решающее значение имеет правильная подготовка поверхности и применение силанов (известных также как праймеры), которые обеспечивают долговременную стабильность соединения. Производителями все чаще предлагаются так называемые универсальные адгезивы. В их состав уже входят силаны, которые хорошо соединяются с протравленной поверхностью керамики, что обеспечивает успешную подготовку поверхности стеклокерамических реставраций.

Сравнение прочности соединения стеклокерамики и других каркасных материалов

Измерения прочности in vitro принципиально проводятся с помощью стандартных образцов определенной геометрической формы. Однако к клиническим условиям гораздо ближе испытания на отрыв коронки. При этом используются человеческие зубы, которые стандартизированно препарируются с водным охлаждением (рис. 14). На них изготавливаются реставрации, которые фиксируются в соответствии с клинической методикой. Это испытание позволяет проверить обе зоны соединения, то есть соединение с твердыми тканями зуба и соединение с реставрационным материалом. Приспособление для испытаний представлено на рис. 15. При этом зуб и зафиксированная коронка крепятся в соответствующих держателях, после чего к конструкции прикладываются растягивающие усилия до тех пор, пока не произойдет расцементирование коронки или разрушение материала (табл. 1).

Рис. 14. Препарирование коронки для испытаний на отрыв.

Рис. 15. Приспособление для испытаний на отрыв коронки.

Стеклокерамические материалы, прежде всего на основе дисиликата лития, помимо великолепных эстетических свойств при адгезивной фиксации демонстрируют также и очень хорошую долговечную стабильность. При этом решающее значение имеет правильная подготовка поверхности реставраций и твердых тканей зуба (табл. 2).

Композитные цементы часто доступны в нескольких вариантах цвета, что позволяет дополнительно оптимизировать цвет реставрации после ее фиксации.

Таблица 2. Так обеспечивается удачная (адгезивная) фиксация

Bogna Stawarczyk - Инженер, доктор, приват-доцент, научный руководитель отдела материаловедения поликлиники стоматологического протезирования клиники университета Ludwig-Maximilians (LMU).

Timea Wimmer - Доктор, специалист в области имплантологии и протезирования, руководитель амбулаторного отделения поликлиники стоматологического протезирования клиники университета LudwigMaximilians (LMU).