Вступительная часть
Современный этап развития эстетической стоматологии неразрывно связан с принципом биомиметики, согласно которому необходимо максимально точно воспроизвести биомеханнику интактного зуба. В этом случае обычно используют минимально инвазивную технику препарирования и материалы, близкие по своим физическим свойствам к замещаемым ими тканям зуба.Более трех лет я изготавливаю почти исключительно керамические реставрации (КР), выполненные методом наслоения керамики на огнеупорный штамп (так называемые виниры на рефракторе (фото 1)), и считаю эту технологию наилучшей с точки зрения принципа биомиметики, функционального и эстетического результата.
Виниры на рефракторе — понятие устоявшееся, но слишком узкое и не полностью отражающее реальность. КР на огнеупорном материале могут быть и тончайшими вестибулярными винирами (фото 2)
и полноценными коронками (фото 3)
могут изменять форму и цвет, корректируя эстетические недостатки (фото 4),
а могут преобразить не только эстетику, но и кардинально решить функциональные проблемы, как в кейсе, представленном на фотографиях (фото 5, 6, 7 и 8).
В этом кейсе протезирование осуществлялось в положении центрального соотношения со значительным восстановлением межальвеолярной высоты (3,5–4 мм).
В этой статье речь пойдет преимущественно о величине цементного зазора (ЦЗ) — важнейшем параметре, влияющем на долговечность и стабильность адгезивной рефракторной КР. Меня всегда интересовала точность прилегания изготавливаемых мною КР, а так как прецизионность требует измерений, то мне пришлось провести небольшое исследование в этой области с использованием высокоточной электронной микроскопии. Цель исследования-измерение и анализ точности прилегания КР, выполненных методом послойного нанесения керамической массы на огнеупорный материал (рефрактор). Практическая задача заключалась в том, чтобы на этапе лабораторного изготовления получить максимально точное и равномерное прилегание керамической реставрации (при условии пассивной посадки), корректируя алгоритм действий, технологические параметры и перечень используемых материалов.
От точности и равномерности прилегания КР на контрольной модели будет напрямую зависеть величина ЦЗ между КР и тканями зуба. Почему так важна величина ЦЗ и каким образом определяется ее оптимальное значение? Согласно исследованиям и клиническим наблюдениям Dr. Pascal Magne, величина ЦЗ и, следовательно, толщина слоя заполняющего композита, непосредственно влияет на долговечность реставрации и возможность возникновения трещин после фиксации.
Низкое соотношение толщины керамики к толщине заполняющего композита (менее 1 к 3, согласно Dr. Pascal Magne), может отрицательно повлиять на распределение напряжений в реставрации (фото 9).
От точности и равномерности прилегания КР на контрольной модели будет напрямую зависеть величина ЦЗ между КР и тканями зуба. Почему так важна величина ЦЗ и каким образом определяется ее оптимальное значение? Согласно исследованиям и клиническим наблюдениям Dr. Pascal Magne, величина ЦЗ и, следовательно, толщина слоя заполняющего композита, непосредственно влияет на долговечность реставрации и возможность возникновения трещин после фиксации.
Низкое соотношение толщины керамики к толщине заполняющего композита (менее 1 к 3, согласно Dr. Pascal Magne), может отрицательно повлиять на распределение напряжений в реставрации (фото 9).
При этом важно, что усадка заполняющего композита при полимеризации создает напряжения, которые главным образом носят сжимающий характер. Керамика обладает более высокой прочностью на сжатие, чем на растяжение, поэтому усадка композита не может обусловить дефекты керамики. Ключевую роль играет расширение заполняющего композита при термических нагрузках (горячая еда и напитки) и, чем толще слой композита, тем более сильные растягивающие напряжения будут возникать в КР. Комбинация повторных термических нагрузок приводит к циклическому накоплению механической усталости керамического материала и возникновению трещин. Вот почему так важно стремиться к минимальной величине ЦЗ при обязательном условии пассивной посадки КР.
Dr. Pascal Magne определяет оптимальную величину ЦЗ через соотношение толщины керамики к толщине заполняющего композита (фото 9), однако рекомендует стремиться к величине ЦЗ менее 100 мкм.
Dr. Bernard Touati в книге Esthetic Dentistry and Ceramic Restoration указывает прилегание рассматриваемых керамических систем в диапазоне от 25 до 75 мкм, что признано автором в целом клинически адекватным. Для того, чтобы добиться высокой точности прилегания КР, необходима безупречная работа как техника, так и врача. Правильный дизайн препарирования под адгезивные КР, качественная полировка контактной поверхности и точный одноэтапный оттиск-все это необходимые условия для качественного результата. Техник же обязан обеспечить точную пассивную посадку с максимальным и равномерным прилеганием КР на этапе контрольной модели, руководствуясь своими знаниями технологических процессов и свойств материалов. В этом исследовании я определяю величину ЦЗ именно для контрольной модели, для той технологии и для тех материалов, которые использую в своей повседневной практике. Конечная величина ЦЗ будет зависеть от этапа адгезивной фиксации, за который отвечает врач. Для определения окончательной величины ЦЗ необходимо проводить дополнительные исследования.
Dr. Pascal Magne определяет оптимальную величину ЦЗ через соотношение толщины керамики к толщине заполняющего композита (фото 9), однако рекомендует стремиться к величине ЦЗ менее 100 мкм.
Dr. Bernard Touati в книге Esthetic Dentistry and Ceramic Restoration указывает прилегание рассматриваемых керамических систем в диапазоне от 25 до 75 мкм, что признано автором в целом клинически адекватным. Для того, чтобы добиться высокой точности прилегания КР, необходима безупречная работа как техника, так и врача. Правильный дизайн препарирования под адгезивные КР, качественная полировка контактной поверхности и точный одноэтапный оттиск-все это необходимые условия для качественного результата. Техник же обязан обеспечить точную пассивную посадку с максимальным и равномерным прилеганием КР на этапе контрольной модели, руководствуясь своими знаниями технологических процессов и свойств материалов. В этом исследовании я определяю величину ЦЗ именно для контрольной модели, для той технологии и для тех материалов, которые использую в своей повседневной практике. Конечная величина ЦЗ будет зависеть от этапа адгезивной фиксации, за который отвечает врач. Для определения окончательной величины ЦЗ необходимо проводить дополнительные исследования.
Практическая часть
Передо мной стояла непростая задача точного измерения величины ЦЗ, полученного опытным путем на фантомных керамических и гипсовых культях с простым по дизайну препарированием и идеально отполированной поверхностью (фото 10).
Так как такие измерения необходимо проводить на высокоточном электронном микроскопе, то для проведения основного исследования я обратился за помощью на кафедру Химической технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов Санкт-Петербургского Государственного Технологического Института (ТУ), которую и сам закончил много лет назад. Однако, предварительно необходимо было самостоятельно проанализировать параметры усадки и расширения используемых в работе материалов (дублирующий силикон, гипс, огнеупор), чтобы оптимизировать весь технологический процесс для достижения наилучшего результата. Для такого рода анализа я использую простую методику-одновременно с фантомными культями я дублирую пластиковый кубик от LEGO (фото 11).
Измеряя с помощью микрометра копии кубика, отлитые из гипса и огнеупора, я могу оценить изменение геометрических размеров копии относительно оригинала и сделать определенный вывод о величине расширения или усадки конкретного материала в конкретных условиях (фото 12).
В процессе подготовки к основному исследованию образцов на электронном микроскопе, я протестировал и сравнил дублирующие силиконы (Zhermack Elit Double 22 (Shore A 22) и Siladent Kontursil (Shore A 16–18), гипсы четвертого класса (Zhermack Elite Rock и Shera Hard Rock), огнеупорных материала для нанесения керамических масс (Shofu Lamina Vest 2 и Shera Refract). В результате предварительного теста я отказался от работы с огнеупором от Shofu по причине плохой детализации поверхности и нестабильного расширения (фото 13).
Так же из двух гипсов я выбрал гипс от Shera.
Для всех силиконов и гипсов, использованных мною в исследовании, выявлена одна и та же закономерность — полученные в результате дублирования и отливки копии оказались меньше исходных образцов (таблица 1).
Вероятно, это связано с усадкой дублирующего силикона, которая обычно указывается производителем в характеристиках (фото 14).
Ранее я предполагал, что расширение гипса полностью компенсирует и даже превышает усадку силикона, но результаты говорят об обратном. Я учел данный факт и использовал специальный лак для компенсации усадки.
Далее я проанализировал расширение образцов из огнеупора для разных исходных концентраций компонентов (таблица 2).
В итоге, я отобрал материалы с наилучшими характеристиками, скорректировал технологический процесс и изготовил КР, которые зафиксировал на фантомных культях. В качестве фиксирующего и заполняющего материала использовалась высококачественная эпоксидная смола Epoximax Décor. На базе этих образцов и были изготовлены шлифы для дальнейшего исследования электронной микроскопией (фото 15).
Исследования проводились с использованием сканирующего электронного микроскопа Tescan Vega 3 в инжиниринговом центре СПбГТИ (ТУ) (фото 16).
Выражаю признательность за предоставленную возможность и помощь в проведении исследования сотрудникам кафедры Химической технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов доценту Сергею Валерьевичу Вихману и м.н.с. инжинирингового центра СПбГТИ Евгению Сергеевичу Мотайло.
На BSE-изображениях образцов, полученных с детектора обратно отраженных электронов, четко различимы границы компонентов образца, имеющих разный состав (фото 17).
Необходимо отметить, что ЦЗ достаточно равномерный (фото 18).
Можно с высокой точностью измерить величину ЦЗ (фото 19 и 20).
Заключительная часть
Итак, основная цель данного исследования была полностью достигнута. В ходе эксперимента удалось получить точное и относительно равномерное прилегание КР на контрольной модели. Средняя величина ЦЗ на исследуемых образцах находится в пределах от 15 до 25 мкм. Добиться такой малой величины ЦЗ позволило не только использование качественных современных материалов, таких как огнеупор нового поколения Shera Refract, но и тщательный анализ и калибровка технологических параметров на каждом этапе изготовления КР. Безусловно, калибровка технологических параметров происходила и происходит в процессе долгой практической работы, выходящей далеко за временные рамки данного исследования. Исследование лишь фиксирует наработанный результат. Важно напомнить, что окончательная величина ЦЗ, которая возникает в результате адгезивной фиксации КР, может отличаться и для ее измерения необходимо проводить дополнительные исследования.
Литература:
1. Miara P, Touati B, Nathanson D, Giordono R. Esthetic Dentistry and Ceramic Restorations. CRC Press 1998, 344.
2. Magne P, Belser U. Bonded Porcelain Restorations. 1st Edition 2002, 406.
