Ваш город: Москва
Выбрать другой город

Принципы прямого моделирования штифтовой конструкции

Реставрационная стоматология постоянно совершенствуется по мере разработки новых материалов и технологий. В любой области использование моделей облегчает решение системных задач путем выявления проблемы, а затем разделения ее на отдельные фрагменты, с которыми проще работать. Особые принципы моделирования выводят нас на более высокий уровень понимания потенциальных проблем в каждом случае реставрационного лечения. Цель данной статьи состоит в том, чтобы предложить клиницисту ряд принципов моделирования или модель для выработки системы создания реставрации.

Система

Термин "система" применяется для определения "любого набора компонентов, работающих в комплексе для достижения общей цели" [1]. Выбор адекватных штифтовых систем в каждой конкретной клинической ситуации требует оценки различных компонентов и их взаимодействия [2]. Компонентами прямой штифтовой системы из волоконно-упроченного композита являются: поверхность корневого дентина, внутрикорневой штифт, культевая часть, фиксирующий цемент и коронка [3]. Систему можно рассматривать в четырех областях: в области внутрикорневой поверхности (поверхности дентина), на границе между штифтом и зубом, внутри культевой вкладки и во внутренней части коронки. Для успешного восстановления зуба после эндодонтического лечения необходимо принять во внимание разнообразие и сложность взаимодействия этих поверхностей с различными реставрационными материалами [4]. Недостатки, выявленные при оценке взаимодействия между компонентами любой системы позволяют нам выработать моделировочные принципы, которые могут быть применимы к любым видам реставрации на штифтах. Поэтому при использовании штифтовой системы из волоконно-упроченного композита в комплексе мероприятий для восстановления зуба необходимо принимать во внимание следующие принципы:

Максимальная ретенция штифта и устойчивость культи

Расцементировка реставрационных конструкций и переломы корней зубов являются основными причинами неэффективности реставраций на культевых вкладках со штифтами (рис. 1 а, б, с). Чтобы избежать подобных неудач при восстановлении зубов после эндодонтического лечения необходимо добиться устойчивости культевых вкладок и ретенции штифтов. Идеальная штифтовая система должна замещать утраченные структуры зуба, обеспечивая адекватную ретенцию и поддержку культевой части и, следовательно, устойчивость реставрации за счет перераспределения окклюзионных сил во время функциональных и парафункциональных нагрузок для предотвращения переломов корней. Штифт из волоконно-упроченного композита использует внутреннюю морфологию канала, площадь поверхностей и их неровности для увеличения площади сцепления, что улучшает структурную целостность сохраняющегося корневого дентина, усиливает ретенцию и устойчивость к смещению [4-6].

Неудача лечения: расцементировка реставрации на штифтовой основе

Рис. 1 а, б, с. Неудача лечения: расцементировка реставрации на штифтовой основе

Сохранение структуры зуба

Традиционные литые штифтовые системы и готовые штифтовые системы часто требуют дополнительного препарирования для создания соответствующего пути введения и адаптации к стенкам канала. Расширение пространства канала путем биомеханического препарирования в ходе и по окончании эндодонтического лечения сопровождается значительным иссечением дентина для формирования оптимального эндодонтического доступа. Такое истончение дентина ослабляет зуб [7] и может стать причиной развития горизонтальных и вертикальных переломов корня. Совершенствование композиционных материалов и адгезивных технологий позволяет проводить обработку каналов более щадящим образом. Штифт из волоконно-упроченного композита дает возможность сохранить структуру канала и является методом выбора при обработке каналов с неправильной анатомией, поскольку данный метод не требует конического расширения канала и предусматривает минимальную обработку, используя поднутрения и неровности поверхности для увеличения площади сцепления. Такое сохранение дентина снижает риск развития перелома зуба при обычной функциональной нагрузке или в случае травмы [8].

Внутренняя адаптация

Обычные фиксирующие цементы, такие как цинк-фосфатный цемент, только заполняют пустоты между контактирующими поверхностями, не образуя сцепления ни с одной из них [4]. Использование цементирующих материалов двойного отверждения со штифтовой конструкцией из волоконно-упроченного композита создает физическое и потенциальное химическое взаимодействие с каркасным материалом и дентином, что усиливает равномерность сцепления поверхностей. Применение композиционного цемента с адгезивной системой обеспечивает более тесный контакт каркасного материала с дентином благодаря меньшей вязкости полимерного цемента, что улучшает морфологическую внутрикорневую адаптацию [9].

Низкомодульный композит выступает как эластичный буфер, компенсирующий стресс, связанный с полимеризационной усадкой, за счет текучести, помогает избежать образования пор и снизить микропроницаемость [ 10]. При низком модуле эластичности композит растягивается, приспосабливаясь к модулю эластичности, характерному для самого зуба.

Кроме того, низкомодульные композиционные цементы могут улучшать смачиваемость поверхности, что обеспечивает более полную внутреннюю поверхностную адаптацию и сокращает риск образования пустот, которые вызывают ослабление поверхности и микропроницаемость [11]. Поэтому использование фиксирующего цемента для укрепления и поддержки стенок каналов способствует упрочению корня и стабилизирует комплекс "зуб-реставрация". 

Оптимальный эстетический результат

Если достижение эстетического эффекта является первоочередной задачей, серьезным фактором становится адекватный выбор реставрационных материалов. Светопроводимость традиционных готовых или литых металлических штифтов отличается от естественных зубов. Падающий свет полностью блокируется металлическим штифтом, который отбрасывает характерную тень в субмаргинальной области [14] (рис.2). При использовании цельнокера-мической реставрации цвет и опаковость металлического штифта могут привести к нарушению цвета и потемнению десны и пришеечной части зуба [15,16].

Литые металлические штифтовые системы полностью блокируют проходящий свет

Рис. 2. Литые металлические штифтовые системы полностью блокируют проходящий свет, в результате чего образуется характерное затенение в придесневой области

Вторичные оптические свойства (такие как прозрачность, опаковость, опалесцен-ция, радужный эффект, флуоресценция) композита позволяют свету, проходящему через естественные ткани зуба и реставрационный материал, отражаться, преломляться, поглощаться и рассеиваться в зависимости от оптической плотности кристаллов гидро-ксилапатита, эмалевых призм и дентинных канальцев [17]. Поэтому, стремясь к максимальной эстетической гармонии с окружающими зубами, следует учитывать, что фиксирующий реставрационный материал может непосредственно влиять на качество окончательной реставрации.

Профилактика переломов корня

Перелом корня является одной из возможных причин осложнений, связанных с применением систем на штифтовой основе [18, 19]. Главная цель при восстановлении зубов после эндодонтического лечения состоит в разработке дизайна, который позволил бы равномерно распределить окклюзионную нагрузку и сохранить структуру зуба в случае разрушения реставрации под действием окклюзионной нагрузки или в результате травмы. Модуль эластичности обычных литых штифтов в 10 раз больше, чем у естественного дентина [4]. Эта потенциальная несовместимость может привести к концентрации напряжения в менее прочном корне и, как следствие, к перелому или расцементировке реставрации. Кроме того, передача окклюзионного напряжения через металлическую культевую вкладку может привести к концентрации напряжений в отдельных участках корня, приводя к развитию трещин и переломов [4] (рис.3).Штифтовые конструкции из волоконно-упроченного композита практически не приводят к переломам корня, а исследования показывают, что фиксированные к дентину композиционные штифтовые конструкции гораздо менее устойчивы к расцементиров-ке, чем традиционные цементированные литые культевые вкладки со штифтом, и что перелом фиксированных к дентину композиционных штифтовых конструкций всегда происходит раньше, чем развивается перелом корня [20].

Гуттаперча выявляет зону перелома и наличие свища

Рис. 3. Передача окклюзионного напряжения через металлическую культевую часть может привести к концентрации напряжения на отдельных участках корня и вызвать перелом корня. Обратите внимание: гуттаперча выявляет зону перелома и наличие свища

Еще одной важной чертой структурного дизайна является возможность извлечения волоконно-упроченных композиционных штифтовых конструкций, изготовленных прямым методом. Этот материал легко поддается обработке алмазным бором непосредственно в полости рта и может быть легко извлечен из канала при необходимости повторного эндодонтического лечения, в отличие от керамических штифтовых систем [19]. 

Отсутствие коррозии

Сочетание благородных и неблагородных сплавов в полости рта может вызывать такие электрохимические реакции, как коррозия металлов. Это может привести к переломам и разрушению этих материалов, а также спровоцировать взаимодействие между окружающими тканевыми структурами и высвобождающимися продуктами коррозии [21]. Традиционные готовые штифты производятся из металлических сплавов, и развитию переломов корня часто способствуют продукты коррозии, которые вырабатываются за счет гальванического эффекта, возникающего между амальгамой культевой части и нержавеющей сталью или латунью, входящими в состав штифтов [18,22]. Еще одним достоинством структурной модели, которое представляет собой отличным дополнением к применению системы из упроченного волокнами композита, является сопротивляемость коррозии и совместимость реставрационных материалов. 

Антиротация

Штифты могут подвергаться ротационному воздействию окклюзионных сил. В целях сопротивления этому воздействию можно сформировать паз в верхней (устьевой) части пространства канала, подготовленного для штифта, или сформировать закругленные борозды, прилегающие к пространству для цементировки штифта.

При восстановлении культевой части дизайн препарирования влияет на устойчивость коронки, предотвращая ее вращение. Антиротационный эффект для культевой вкладки со штифтом обеспечивается за счет "ферруле-эффекта", то есть создания циркулярной фаски шириной 2 мм в пределах здоровых естественных тканей по всему периметру препарированного зуба [23-26]. Клинические исследования подтвердили важность применения такого "воротничка" для повышения механической прочности реставрированного зуба после эндодонтического лечения [27-30]. 

Модуль эластичности, аналогичный корневому дентину

Модуль эластичности определяет относительную жесткость реставрационного материала в диапазоне показателей эластичности [31]. Его можно также представить как отношение одноосного напряжения к деформации структуры или реставрационного материала на низком уровне деформации [32]. Для создания идеального реставрационного дизайна штифтовой системы требуется, чтобы модуль эластичности системы был аналогичен модулю эластичности дентина [33]. Как уже отмечалось ранее, традиционные металлические штифты имеют высокий показатель модуля эластичности [34], в то время как волоконно-упроченная штифтовая система имеет модуль, аналогичный показателям дентина. Естественные твердые ткани зуба обладают определенным диапазоном значений модуля эластичности, и добавление реставрационного материала с отличающимися значениями может повлиять на общую твердость комплекса "зуб-реставрация" и привести к развитию напряжения в области контактов. Это напряжение, возникающее вследствие различия модулей эластичности, может вызвать тепловое, механическое или усадочное напряжение реставрационного материала [31, 32]. Штифтовая конструкция из волоконно-упроченного композита имеет несколько преимуществ, относящихся к сложному механизму отношений между полимеризационной усадкой и адгезией. Поскольку модуль эластичности у адгезива и композиционного цемента низок, композит будет растягиваться, приспосабливаясь к модулю эластичности самого зуба. Поэтому внутренний слой может поглощать усадочное ¦напряжение композита при полимеризации посредством упругого растяжения [35, 36]. Эти факторы, уменьшающие напряжение и распределяющие его по сохраняющимся тканям зуба, снижают вероятность перелома штифта или корня, тем самым улучшая прогноз успешного реставрационного лечения [4]. 

Показатели прочности на изгиб и на разрыв, близкие к структурам корня

Как дизайн, так и выбор реставрационного материала влияют на устойчивость к перелому зубов после эндодонтического лечения при восстановлении с использованием культевых вкладок со штифтом [37, 38]. Замечательная характеристика штифтовой конструкции - это сходство ее биомеханических свойств со свойствами окружающих тканей зуба [37, 39]. Металлические штифты изотропны, т.е. имеют однородную структуру и сходные свойства по разнообразным параметрам (электропроводность, скорость проведения света и т.д.) во всех измеряемых направлениях. Волоконно-упроченный композит неизотропен, т.е. обладает свойствами, которые изменяются в соответствии с направлением, в котором они измеряются. Механические свойства волоконно-упроченных композиционных материалов зависят от направления нагрузки и структуры материалов. Усталостная характеристика неизотропных волоконно-упроченных композитов также сильно отличается от этого показателя у однородных материалов. У однородного материала при усталостной нагрузке трещина, сразу после появления, зачастую начинает быстро распространяться, приводя к быстрому разрушению материала. Микроструктура неизотропных материалов влияет на их усталостную характеристику; процесс разрушения композиционных материалов сложен и включает такие эффекты, как появление трещин в матрице, расслаивание, отклеивание по контактирующим поверхностям, изгиб или разрыв волокон, либо сочетание всех вышеперечисленных явлений [40].

Каркасный материал, используемый для изготовления волоконно-упроченных композиционных штифтовых конструкций, состоит из переплетенных полиэтиленовых волокон, обработанных холодной газоразрядной плазмой. Эти укрепляющие волокна улучшают механические свойства комплекса "зуб-реставрация" за счет повышения прочности на изгиб и на разрыв [41]. Разные производители используют различные типы переплетения, влияющие на прочность, устойчивость и долговечность. Перевивочное переплетение от Ribbond, судя по отзывам, имеет более высокое сопротивление смещению и скольжению под напряжением, чем простое переплетение. Эта сеть сплетенных волокон, укрепляющих композит, также эффективно распределяет напряжение во внутренней структуре путем поглощения напряжения, приложенного к реставрационной системе, и перераспределения этого давления вдоль продольной оси сохранившихся структур корня, сводя к минимуму риск перелома корня [4, 5, 42].  

Сплошное сцепление по всей площади контакта

Как упоминалось выше в разделе, посвященном внутренней адаптации, обычные фиксирующие цементы, такие как цинк-фосфатные цементы, только заполняют пустоты между контактирующими поверхностями, не взаимодействуя с ними [4]. В отличие от таких цементов, штифтовая конструкция из волоконно-упроченного композита обеспечивает сплошное сцепление по всем контактирующим поверхностям, в результате чего возрастает сопротивляемость усталости и трещинам, повышается ретенция, снижается риск микропроницаемости и проникновения бактерий. Такая адгезивная интеграция пяти компонентов прямых реставраций на основе штифтовых конструкций из волоконно-упроченного композита (поверхность корневого дентина, фиксирующий цемент, внутрикор-невой штифт, культевая часть и коронка) обеспечивает структурную целостность, способствующую внутрикорневому восстановлению [5,6] (рис.4).

Штифтовая система из волоконно-упроченного композита обеспечивает адгезивную интеграцию всех контактирующих поверхностей

Рис. 4. Штифтовая система из волоконно-упроченного композита обеспечивает адгезивную интеграцию всех контактирующих поверхностей

Приведенная ниже последовательность восстановления наглядно показывает при менение данных принципов моделирова ния при прямом изготовлении штифтовых конструкций из волоконно-упроченного композита с целью восстановления внутрикорневой анатомии канала правого верхнего центрального резца после эндодонтической обработки (рис.5).

Разрушение реставрационной системы на штифтовой основе

Рис. 5. Разрушение реставрационной системы на штифтовой основе

 

Регулярно читаете статьи по специальности? Подпишитесь на нашу рассылку.

No comments yet