Стоматологические цементы

Традиционные стоматологические цементы образуются в результате реакции между кислыми жидкостями и щелочными порошками. Продуктами таких реакций являются соли, которые образуют твердую матрицу, окружающую оставшиеся частицы порошка. Микроскопически, эти цементы являются классическими примерами микроструктуры типа наполнитель и матрица. Новые цементы для пломбирования при лечении зубов, создаются как модифицированные версии материалов, изначально разработанных как композиционные восстановительные материалы. Свойства всех цементов определяются содержанием в них матрицы.

Терминология и классификация

Цинк оксид-эвгенол, усиленный цинк оксид-эвгенол, цинк оксид-эвгенол-ЕВА, силикатный и цинк силикофосфатный цементы больше не используются для постоянного цементирования реставраций. Вместо цинк-фосфат цемента широко применяются поликорбоксилатные и стеклоиономерные материалы.

Они имеют в своей основе поликислотную матрицу с перекрестными ионными связями, которые могут вступать в химическую реакцию с остаточными частицами порошка и тканью зуба.
Цинк фосфат цемент был разработан более 100 лет назад и был очень популярен в XX столетии. Поэтому его часто называют «золотым стандартом» всех стоматологических цементов, несмотря на то, что его лабораторные свойства обычно хуже, чем у большинства современных материалов. Порошок этого вещества состоит из 90% оксида цинка и 10% оксида магния. Жидкостью является 50% фосфорная кислота, забуференная солями алюминия и цинка для контроля рН. Компоненты, обычно, смешивают в соотношении порошка к жидкости 2:1 на холодном стекле. Это необходимо для уменьшения скорости реакции, контроля рН, рассеивания тепла, образующегося при экзотермической реакции, и обеспечения достаточного рабочего времени. Во время отверждения материала ионы фосфорной кислоты реагируют с ионами цинка с образованием солей фосфата цинка. В конечном счете, образуются четвертичные кристаллы цинк фосфата, которые формируют матрицу вокруг остаточных частиц оксида цинка. Из всех современных стоматологических цементов цинк фосфат является единственным, который имеет матрицу из кристаллических продуктов реакции. Межкристаллические пространства в матрице лучше способствуют диффузии или проникновению мелких молекул, чем другие элементы.

Цинк фосфат цемент является также более хрупким, чем другие подобные с аморфной матрицей.
Поликарбоксилотный цемент был разработан в 60-х годах 20-го столетия для того, чтобы предотвратить возможные изменения в пульпе, связанные с низким рН традиционных цементов. А также решить проблемы биосовместимости, связанные с подвижностью мелких кислотных ионов. Выбирая кислый полимер в качестве заменителя фосфорной кислоты для формирования матрицы, стало возможным получать цементы, способные к адгезии к поверхности зубов. Изначально в качестве кислого полимера использовалась полиакриловая кислота.

Однако, современные коммерческие материалы содержат два и более мономеров в полимере. Цементы, основанные на растворах таких полимеров (например, поликарбоксилатные или стеклоиономерные цементы), можно называть полиалкеноевыми цементами.

Стеклоиономерные разновидности пломбировочных материалов являются гибридами силикатных и поликарбоксилатных цементов. Они сочетают в себе оптические свойства и свойство выделять фтор, характерные для силикатных частиц, со свойствами химической адгезии и биосовместимости полиакриловой матрицы, в отличие от очень кислой матрицы силикатных цементов.

Композитные цементы имеют такие же компоненты, как композиционные восстановительные материалы, но меньшую концентрацию наполнителя. Эти материалы используются почти исключительно с цельнокерамическими реставрациями, хотя могут использоваться также со всеми восстановительными материалами непрямого применения. Они имеют наилучшие лабораторные свойства среди всех цементов, но требуют строгого соблюдения сложных клинических методик и, как правило, использования бондинг-систем для улучшения адгезии к дентину, эмали и реставрациям.

Несмотря на то, что стоматологические цементы чаще всего используются для цементирования непрямых реставраций, они могут также применяться в качестве прокладочных материалов. Наиболее важными клиническими требованиями к ним являются хорошая текучесть, смачивание соединяемых поверхностей и толщина образуемого слоя. Для улучшения текучести материалы смешивают с относительно невысоким соотношением порошка к жидкости. Чтобы толщина образуемого слоя была меньше 25 мкм, частицы порошка должны иметь диаметр 5 мкм и менее. Фактическая толщина образуемого слоя составляет 20-100 мкм и зависит от вязкости смеси и наличия пространства для смещения цемента.

Несмотря на то, что низкое соотношение порошка к жидкости позволяет получать композиции с низкой вязкостью, цементы, используемые в качестве прокладок, должны иметь большую механическую прочность, поэтому при их изготовлении используется максимально допустимое количество порошка.

Состав, структура и свойства.

Окончательные свойства стоматологических цементов зависят от соотношения порошка к жидкости во время смешивания. Более высокое соотношение порошка к жидкости не только способствует повышению механической прочности, но и увеличивает вязкость получаемого материала и снижает его смачивающие свойства и текучесть.

Цементы обычно оценивают по их растворимости и разрушению в лабораторных тестах. К сожалению, никакие лабораторные тесты не коррелируют с такими клиническими показателями, как, например, ретенция. В то же время имеется очень мало длительных клинических исследований цементов.

Уникальное исследование было выполнено в 70-х годах прошлого столетия в Университете Мичигана. В этом исследовании сравнивалась ретенция коронок и мостов в течение 7 лет, которую давали цинк фосфат, усиленный цинк оксид-эвгенол и поликарбоксилатный цементы.
Исследование показало, что частота неудач при использовании этих цементов существенно не различалась (цинк фосфат — 2%, цинк оксид-эвгенол — 8%, поликарбоксилатный цемент — 5%), и различия эти были статистически недостоверны.
Механизмы неудач при использовании этих материалов точно не установлены.

Поскольку большинство цементов являются хрупкими, то считается, что их усталость, развивающаяся под действием нагрузок, вызывает образование трещин в области внутренних дефектов, способствует углублению этих трещин и утрате пломбировочного материала с развитием краевой негерметичности, что сопровождается развитием повышенной чувствительности и вторичного кариеса.

Цементированные коронки и мосты передают большую часть окклюзионной нагрузки латерально, через реставрацию на ее края, а не непосредственно на подлежащие структуры. Цемент по краям реставрации является наиболее важным участком. Большая часть вещества участвует в ретенции. Несмотря на то, что состав и свойства цементов при длительном пребывании в полости рта, скорее всего, изменяются, нарушение ретенции обычно является значительно меньшей проблемой, чем краевая негерметичность.

Клинические аспекты.

Цинк фосфат цементы во время отверждения могут выделять из кислой матрицы в дентин различные компоненты, которые вызывают раздражение пульпы. Поэтому при использовании этого вида дентин обычно защищают лаком или герметиком. Однако другие цементы, которые образуют химическую связь с дентином, должны непосредственно контактировать с ним. Так, для образования химической адгезии с дентином при использовании поликарбонсилатных или обычных стеклоиономерных цементов лаки и герметики применять не нужно.

При адгезии композитов или керамических реставраций дентин также не нужно покрывать лаком или герметиком. Вместо этого всю поверхность препарирования обрабатывают бондинг-системой.

Смешение пломбировочной массы является основным фактором успешного цементирования реставраций. Этот процесс является гидравлическим (жидкость в движении) и зависит от текучести и быстрого удаления излишков между реставрацией и поверхностью зуба во время цементирования.

Посадку реставрации нужно выполнять в течение нескольких секунд, пока цемент достаточно жидкий. Один из способов улучшения посадки реставрации состоит в создании достаточно больших каналов для быстрого выхода избытков материала. На литых металлических реставрациях такие каналы можно создавать еще на восковых моделях или вытачивать в самом литье, продлевая их в сторону десны от окклюзионной поверхности реставрации, не доходя примерно 0,5 мм до краев реставрации.

Препарирование под вкладки и накладки имеют достаточно короткие наружные стенки, поэтому эти литые реставрации обычно не требуют создания каналов для удаления избытков цемента, но коронки, при достаточно большой высоте, могут нуждаться в таких каналах. Эти каналы позволяют проводить посадку реставраций с усилием 330 Н, что соответствует окклюзионной нагрузке при жевании в области моляров. Чтобы вызвать текучесть цемента, реставрацию нужно быстро и сильно прижать и удерживать, пока цемент не начнет затвердевать. В идеальном варианте пломба должна быть установлена так, чтобы ее поверхность близко соприкасалась с поверхностью препарирования, особенно по краям, с образованием слоя цемента толщиной не более 25 мкм.