Metody zmniejszające efekty skurczu polimeryzacyjnego materiałów złożonych. Przegląd piśmiennictwa

Największymi wadami materiałów złożonych są skurcz polimeryzacyjny oraz rozszerzalność termiczna większa od rozszerzalności tkanek zęba. Skurcz polimeryzacyjny materiału złożonego jest odpowiedzialny za powstawanie naprężeń wewnętrznych w materiale i nieszczelność pomiędzy wypełnieniem a ścianami ubytku oraz powstanie tzw. nadwrażliwości pozabiegowej. Skurcz materiału niemal zawsze powoduje nieszczelność na brzegu dodziąsłowym ubytku znajdującym się w zębinie lub cemencie korzeniowym, ponieważ siły adhezji do zębiny i cementu korzeniowego są mniejsze niż do szkliwa. Niestety, mimo nieustannych prac nad poprawą właściwości materiałów złożonych, systemów wiążących i sposobów wypełniania, żaden z nowoczesnych układów system łączący-materiał wypełniający nie wyeliminował powstawania mikroprzecieku w ścianie dodziąsłowej wypełnień (1). Udowodniono, że bez względu na rodzaj ubytku i materiału wypełniającego, od 80% do 90% klinicznie diagnozowanej próchnicy wtórnej znajduje się w okolicy przydziąsłowej zęba, a stwierdzenie próchnicy wtórnej stanowi najczęstszą przyczynę wymiany wypełnień (2). Przydziąsłowa część wypełnienia jest bowiem bardziej niż inne predysponowana do odkładania się płytki nazębnej ze względu na trudności z utrzymaniem w tym miejscu właściwej higieny (2). Również w pracach in vitro, w których stan higieny nie ma znaczenia, szczelność wypełnień w tej okolicy jest najmniejsza. Z pracy Opdama i wsp. (3) wynika, że na ścianie dozgryzowej nieszczelność występowała w 5% wypełnień, podczas gdy na ścianie dodziąsłowej aż w 25%. Beznos (4) porównał różne metody wypełniania ubytków II klasy. Wszystkie metody dawały dobre połączenie ze szkliwem, ale we wszystkich wypełnieniach na ścianie dodziąsłowej występowała nieszczelność.

Wykorzystanie cementu szkło-jonomerowego w metodzie „kanapkowej” również nie rozwiązuje problemu skurczu polimeryzacyjnego. Mimo, że wypełnienia „kanapkowe” z cementu szkło-jonomerowego i materiału złożonego okazały się szczelniejsze niż wypełnienia z samego materiału złożonego, to i tak w przypadku klasy II nie zabezpieczyły przed mikroprzeciekiem na ścianie dodziąsłowej (5).

W doświadczeniu Zivkovica i wsp. (6) do wypełnienia ubytków V klasy wykorzystano cement szkło-jonomerowy, cement szkło-jonomerowy modyfikowany żywicą oraz materiał złożony modyfikowany polikwasem. Wypełnione zęby przechowywano w hodowli bakteryjnej. Żaden z badanych systemów nie zabezpieczał przed wnikaniem bakterii wzdłuż nieszczelności na brzegu dodziąsłowym. Wyniki badań innych autorów (7-9) są zgodne z rezultatami prac Zivkovica i wsp.

Jeżeli nie uda się wyeliminować skurczu polimeryzacyjnego, to zwiększenie siły adhezji do tkanek zęba wydaje się sukcesem połowicznym. Silny system wiążący może nie pozwolić na oderwanie materiału od zęba, jednak naprężenia wewnętrzne powstające podczas polimeryzacji mogą spowodować pęknięcie cienkich ścianek zęba (6) lub doprowadzić z czasem do rozszczelnienia wypełnienia np. wskutek rozszerzalności termicznej.

Istotnym elementem w próbach ograniczenia skutków powstawania naprężeń wewnętrznych wywołanych skurczem polimeryzacyjnym jest zwiększenie zarówno sprężystości materiału wypełniającego jak i systemu wiążącego. Naprężenia powstające podczas skurczu polimeryzacyjnego zależą od wielkości skurczu oraz od sprężystości materiału. Niektórzy autorzy proponują zwiększenie sprężystości połączenia przez nałożenie grubszej warstwy żywicy lub kilku warstw (szczególnie w ubytkach abrazyjnych). Mathew i wsp. (10) stwierdzili w swoim doświadczeniu, że nałożenie podwójnej warstwy żywicy łączącej zmniejsza mikroprzeciek w stosunku do jednokrotnej aplikacji żywicy dla wszystkich ocenianych materiałów.

Zdaniem Walshawa i McComba (11) obecność warstwy żywicy pomiędzy warstwą hybrydową a materiałem wypełniającym może, dzięki swojej sprężystości, absorbować naprężenia skurczowe i zapobiegać nieszczelności. Podobne wnioski wyciągnęli ze swoich badań Choi i wsp. (12). Autorzy ci mierzyli tensometrem naprężenia skurczowe w funkcji grubości warstwy sytemu łączącego i stwierdzili, że jeśli grubość warstwy łączącej wzrastała (w przedziale 20-300 mm) to naprężenia zmniejszały się. Zmniejszał się także mikroprzeciek. Producenci systemów wiążących próbują poprawiać ich właściwości wytrzymałościowe przez dodanie wypełniacza. Dzięki temu możliwe staje się stosowanie grubej warstwy żywicy, która pełni rolę „elastycznego bufora” mogącego skompensować naprężenia wewnętrzne. Dodanie cząstek wypełniacza powoduje wzrost siły adhezji, lecz jednocześnie zwiększa moduł sprężystości (moduł E) nawet dwukrotnie.

Warstwa hybrydowa, która powstaje na powierzchni wytrawionej zębiny jest zbudowana z włókien kolagenowych zaimpregnowanych żywicą adhezyjną. Cały ten układ charakteryzuje się wysoką sprężystością, gdyż sama żywica jest sprężysta, a włókna kolagenowe przypominają dywan na powierzchni zębiny międzykanalikowej. Warstwa ta jest w stanie absorbować częściowo naprężenia w materiale wywołane skurczem polimeryzacyjnym. Teorię tę potwierdza praca Uno i Wernera (13), w której porównano siły wiązania oraz szczelność połączenia materiału z zębiną wytrawioną oraz wytrawioną i odbiałczoną 10% podchlorynem sodu, a więc pozbawioną części nieorganicznej i organicznej. Wytrawiona i pozbawiona kolagenu powierzchowna warstwa zębiny przypomina swoją strukturą powierzchni wytrawione szkliwo. Choć powierzchnia taka jest dobrze zwilżalna dla systemu wiążącego i wartości siły wiązania na ścinanie są nawet wyższe niż w próbkach, w których zębinę tylko wytrawiono, to brak warstwy hybrydowej powoduje powstawanie naprężeń w miejscu kontaktu czynnika wiążącego z powierzchnią hydroksyapatytową (wolną od kolagenu, mało elastyczną) i w efekcie – nieszczelność brzeżną. Do podobnych wniosków doszli również Toledano i wsp. (14). Jak wynika z ich pracy pozbawienie zębiny warstwy kolagenu za pomocą 37% kwasu ortofosforowego i 5% podchlorynu sodu nie wpływa niekorzystnie na adhezję, ale i nie poprawia szczelności.

W celu zmniejszenia naprężeń podejmuje się próby wykorzystania złożonych materiałów chemoutwardzalnych jako pierwszej warstwy wypełnień na ścianie dodziąsłowej. Materiały chemoutwardzalne wolniej polimeryzują w porównaniu z materiałami światłoutwardzalnymi. Osiągnięcie punktu żelu następuje dopiero po paru minutach. Moduł sprężystości natomiast rośnie jeszcze przez wiele godzin i dzięki temu polimeryzacja materiałów chemoutwardzalnych powoduje mniejsze naprężenia skurczowe. Może to mieć pozytywny wpływ na szczelność wypełnień. Kanca (15) i inni autorzy (16) uzyskali w swoich pracach lepsze wyniki szczelności wypełnień w okolicy przydziąsłowej dla materiałów chemoutwardzalnych niż światłoutwardzalnych. Hilton i wsp. (7) próbowali wykorzystać tę cechę materiałów chemoutwardzalnych do absorpcji naprężeń wewnętrznych wywołanych skurczem polimeryzacyjnym materiału światłoutwardzalnego, z którego wykonan

To jest tylko fragment artykułu. Aby przeczytać całość, przejdź do Czytelni medycznej.