что такое адгезивная система
Адгезивные системы в стоматологии
Адгезивная система — комплекс растворов, имеющий в различных вариациях протравливающий компонент, праймер и бонд, которые способствуют микромеханической фиксации стоматологических составляющих к дентину.
Адгезивные системы используются:
Классификация: типы, их особенности и характеристики
Для эмали
Эмалевые адгезивные системы (адгезивы) включают в себя гидрофобные жидкие мономеры композиционных материалов, которые при помощи микромеханической адгезии создают адгезию к эмали зуба.
Справка. Адгезивы не в состоянии обеспечить адгезию к твердым тканям, по этой причине следует либо исключить дентин от вредного воздействия изолирующей оболочки, либо применить праймер.
Для дентина (праймеры)
На данный момент сменилось большое количество адгезивных систем для твердых тканей зуба, причем прогресс шел одновременно в две стороны – облегчение самого процесса применения и повышение качества адгезии. Отношение к определенному типу поколения определяется химическим содержанием, механическими параметрами способности проникновения и легкостью при эксплуатации. Особенности и характеристики рассмотрим в пункте «поколения адгезивов».
Однокомпонентные
С появлением пятого поколения решилась проблема смешивания компонентов – была разработана идея «одного флакона», т.е. адгезив и праймер заранее помещены в один объем (отсюда и наименование однокомпонентные).
Использование однокомпонентных схем подразумевает полное травление эмали и дентина. Процесс их слияния идентичен механизму адгезии систем 4 поколения. Компоненты имеют прекрасные параметры адгезии к эмали, дентину, керамике и металлу (показатель составляет 20-25 МПа), однако их главное преимущество заключается в следующем – это полный отказ от стадии соединения составляющих раствора, неправильно разбавленные пропорции которого значительно ухудшали показатели адгезии в системах четвертого поколения.
Двухкомпонентные
Двухкомпонентные адгезивы, подразумевающие выполнение двух этапов: кондиционирование тканей зуба и нанесение адгезива.
Эти адгезивные системы включают в себя две составляющие:
Универсальные
Универсальные адгезивные системы дают стоматологу способность выбора метода кислотной обработки эмали и дентина. Их достоинство – возможность создавать адгезию не только композитов, но и прочих стоматологических компонентов, в том числе и тех, которые используются при восстановлении зубов.
Важно! Универсальные адгезивные системы подходят ко всем фотополимерным композитам, применяемых для реставрации зубного покрытия.
Самопротравливающие
На текущий момент наибольшим вниманием пользуются самопротравливающие одношаговые адгезивные системы. Их главным достоинством является то, что они одинаково результативны для применения как на подсушенной, так и на содержащей влагу твердой зубной ткани.
Также неоспоримым преимуществом адгезивных систем является то, что дентин протравливается на малую глубину и канальные «пробки» сохраняются. Применение систем данного типа исключает появление послеоперационной чувствительности. Прочностные характеристики соединения адгезив/дентин остаются на очень высоком уровне, несмотря на малую толщину гибридного слоя.
Химического и двойного отверждения
Адгезив химического и двойного отверждения состоит из двух растворов, которые соединяются в идентичных пропорциях прямо перед использованием в подготовленной области. Уровень адгезива сохраняется в области в течение минуты, для корректного завершения химической реакции. После использования адгезив распространяется по микрополостям эмали, достигая протравленных тканей зуба. Его появление возможно в результате образовавшейся связи, формирующейся вследствие химической реакции при соединении структурных молекул зуба и адгезива.
Светоотверждаемые
Световые композиты на протяжении большего количества времени считаются самым популярным материалом для стоматологических процедур. В 1980-е годы двадцатого столетия были разработаны компоненты с различными параметрами частиц наполнителя, используемые для пломбирования разнообразных типов зубов: макрофильные, микрофильные, совмещенные.
Адгезив светового отверждения затвердевает под воздействием фотополимеризатора. Также светоотверждаемые адгезивы полимеризуют до добавления композита первичного уровня.
Поколения адгезивов: их особенности и характеристики
Первое поколение
Характерная особенность I поколения заключается в применении ионных и хеляционных соединений с неорганическими составляющими дентина, такими как кальций. Величина такого соединения была непрочной, всего 2-5 МПа и значительно ухудшалась при наличии жидкости, которая выделялась из дентинных канальцев. Альтернативные системы этого поколения использовали поверхностно-активные мономеры.
Второе поколение
Адгезивы II поколения связывались с твердыми тканями зуба, в 3 раза эффективнее по сравнению со сцеплением прошлого поколения. Немногие из них выдавали 25-55 % силы соединения естественного слоя эмали с дентином, а средняя величина равнялась 6-20 МПа. Активная группа была представлена хлорзамещенными фосфатными эфирами разнообразных мономеров. Предпринимались попытки использования протравливания дентина и его насыщение ионами железа.
Третье поколение
Адгезивные системы III поколения для соединения композита и твердых зубных тканей применяли насыщенный слой (смазанный), постоянно его совершенствуя. Они могли обеспечить величину сцепления до 15-18 МПа, что практически эквивалентно силе соединения композита с протравленной эмалью. Химический состав видоизменялся, но в большинстве случаев в качестве активных групп применялись алюмосиликаты, алюмонитраты и иные компоненты. Также использовалось предварительное вытравление дентина ЭДТА, малеиковой и другими кислотами. Первооткрывателем данного типа адгезивов считается «GLUMA».
Четвертое поколение
Адгезивные системы IV поколения осуществили большой шаг вперед, отодвинув использование других систем. Это поколение до сих пор является «эталонным». Впервые была применена техника тотального протравливания и влажного дентинного бондинга.
Главным отрицательным моментом этих систем являются достаточно серьезные трудности при эксплуатации, т.к. все участвующие в процессе материалы (их три) следует соединять в строго определенных пропорциях. Именно из-за этих погрешностей возникали трудности при использовании систем.
Адгезивные системы четвертого поколения включают в себя 3 компонента:
Пятое поколение
Шестое поколение
Представляют собой самопротравливающие адгезивные системы. Смешивание компонентов происходит непосредственно перед использованием. После этот состав без начального протравливания наносится на дентин и эмаль. Одновременно с этим необходимо обеспечить кондиционирование, и диффузию адгезивных материалов в ткани зуба, а также создание гибридного уровня.
Адгезивные системы VI поколения состоят из смеси фосфорных эфиров и адгезивных компонентов.
Седьмое поколение
Самопротравливающие адгезивы VII поколения являются новейшим шагом в адгезивной стоматологии, но имеют много общего с самопротравливающими адгезивами VI поколения. Вся разница заключается в отказе от этапа соединения компонентов, т. к. эти системы представляют собой уже готовый к использованию раствор, который содержит протравку, праймер и бонд. На текущий момент не получили должного распространения, из-за малого количества применений.
Требования к адгезивным системам в стоматологии
С начала создания новой адгезивной системы, и до момента ее применения в медицинской области на практике проходит немалое количество времени, в течение которого полностью изучаются физические, химические, биологические особенности новейших компонентов. Проверяется соответствие общепринятым стандартам и параметрам.
Список основных требований к классу материалов «Адгезивные системы», которыми необходимо пользоваться для получения достойного клинического результата, по окончании испытаний системы:
Адгезивные системы: что необходимо знать практикующему стоматологу?
В современной стоматологии использование адгезивных агентов считается обязательным условием при пломбировании композитными материалами. Невыполнение или нарушение технологии применения адгезивной системы приводит к нарушению сцепления с тканями зуба, что может проявляться в виде постоперативной чувствительности, возникновения краевой щели, микробной инвазии, окрашивания границы «твердые ткани зуба — реставрация», развития рецидивного кариеса. Любой стоматолог, занимающийся эстетической реставрацией зубов, сталкивается с проблемой выбора простой в применении и клинически эффективной адгезивной системы.
В этой статье мы постараемся в доступной форме дать рекомендации по выбору адгезивных систем и основным правилам работы с ними на основании анализа зарубежных публикаций последних лет, собственного клинического опыта авторов, результатов проводимых нами оригинальных клинико-лабораторных исследований и экспериментов. Выбор такой тематики объясняется дефицитом в современной российской стоматологической литературе объективных научных данных по данной теме.
Рис. 1. Какие адгезивные системы вы применяете в своей практике? (Результаты анкетирования).
Популярность адгезивов 5-го поколения мы объясняем несколькими причинами. С одной стороны, адгезивные системы, требующие проведения тотального протравливания, при правильной технике применения демонстрируют превосходные результаты как после выполнения реставрации, так и в отдаленные сроки.
Рис. 2. Нарушение краевого прилегания реставраций зубов 15 и 16 через год после пломбирования наногибридным самоадгезивным композитом.
К другим недостаткам самопротравливающих систем можно отнести чувствительность к условиям хранения, чрезвычайно выраженную активацию матриксных металлопротеиназ (MMP) в дентине и эндогенных ферментов, ответственных за деградацию гибридного слоя («отторжение» реставрации организмом человека) [1], недостаточную стабильность этих адгезивов даже в течение срока годности [2]. Многие клиницисты отмечают психологический дискомфорт из-за ощущения «пропущенного этапа» (тотальное протравливание) при адегезивной подготовке полости.
Достаточно подробно изучив и сравнив свойства различных поколений адгезивных систем, проанализировав данные литературы и выполнив ряд экспериментов самостоятельно, мы практически полностью отказались в своей работе от самопротравиливающих систем. Но и адгезивные системы 5-го поколения также далеко не идеальны. Их применение предусматривает многоступенчатую подготовку полости с соблюдением всех технологических нюансов на каждом ее этапе. Ошибки и погрешности в работе оказывают существенное влияние на результат и приводят к таким осложнениям, как постоперативная чувствительность и появление «белой» линии по краю реставрации. Скрупулезное отношение врача-стоматолога к каждому этапу адгезивной подготовки полости косвенно влияет на скорость деградации гибридного слоя, а следовательно, на срок службы реставрации. При этом следует помнить, что ряд правил работы данными адгезивными системами, к сожалению, не оговаривается в инструкциях фирм-производителей и вложенных в упаковку схемах-пиктограммах по использованию.
Не сравнивая между собой адгезивные системы 5-го поколения различных фирм-производителей и не углубляясь в теоретические тонкости, мы хотим подробно обсудить основные правила работы с ними.
Рис. 3. Медикаментозная обработка кариозной полости перед пломбированием.
Рис. 4. Образование островков непротравленной эмали при статичном травлении (схема).
Рис. 5. Равномерное протравливание эмали в результате динамического травления (схема).
Методика динамического травления подразумевает постоянное втирание протравливающего геля в поверхность эмали с помощью жесткой кисточки-аппликатора. При такой методике протравливания независимо от первоначальной структуры эмали достигается равномерная микрошероховатость ее поверхности (рис. 6) [7].
Рис. 6. Нанесение протравочного геля и втирание его в эмаль (динамическое травление).
Рис. 7. Вид протравленных и подсушенных тканей зуба.
В результате правильно проведенной техники тотального протравливания поверхность эмали становится микрошероховатой, смазанный слой на поверхности дентина растворяется и полностью удаляется, поверхностные слои дентина деминерализуются, обнажаются коллагеновые волокна, раскрываются дентинные канальцы.
В последние годы в литературе появилась рекомендация наносить на протравленный дентин 2%-ный раствор хлогексидина на одну минуту перед аппликацией адгезива (рис. 8) [8].
Рис. 8. Повторное нанесение 2%-ного водного раствора хлоргексидина биглюконата на протравленный дентин.
После чего препарат не смывается, а подсушивается воздухом. Было установлено, что именно кислотное протравливание дентина активирует матриксные металлопротеиназы (MMP), ответственные за деградацию гибридного слоя [9], а хлоргексидин является их ингибитором [10]. В экспериментах in vivo доказано, что выполнение данного этапа может остановить клинически значимую деградацию гибридного слоя, по крайней мере, на 14 месяцев [11].
Рис. 9. Схема образования наноподтеканий: а — глубина деминерализации превышает глубину проникновения адгезива в ткани зуба; б — проникновение адгезива произошло на глубину деминерализации.
Рис. 10. Давление дентинной жидкости на гибридный слой (схема).
Высушивание адгезива является важнейшим этапом адгезивной подготовки полости, целью которого является полное удаление растворителя. Технологически этап выполняется достаточно просто: врач-стоматолог с расстояния 15—20 см слабой струей воздуха, постепенно сокращая расстояние до зуба, высушивает адгезив.
Не следует начинать высушивание адгезива с близкого расстояния или делать это сильной струей воздуха. Это может привести к разбрызгиванию адгезива, или к молниеносному испарению растворителя, которое приведет к перепаду осмотического давления в дентинных канальцах и травме одонтобластов. Правильное высушивание адгезива занимает примерно 30 сек., в результате которого стенки полости должны быть покрыты тонкой блестящей пленкой. Эта пленка не должна двигаться под действием струи воздуха. Затем адгезив полимеризуется светом активирующей лампы.
Рис. 11. Деформация гибридного слоя, возникающая в результате давления дентинной жидкости (схема).
Причем этого давления (25—30 мм рт. ст.) достаточно, чтобы с течением времени деформировать и даже прорвать гибридный слой (рис. 12, 13)
Рис. 12. Прорыв гибридного слоя, возникающий в результате давления дентинной жидкости (схема).
Рис. 13. Prime & Bond® NT™ и XP Bond™ (DENTSPLY) — наполненные адгезивы 5-го поколения.
Рис. 14. Результаты собственного эксперимента in vitro: a, b — многочисленные дефекты и неоднородность адгезивной пленки; c, d — пленка
из наполненного адгезива сохранена на поверхности зуба, дефектов
не обнаружено.
Частицы наполнителя, включенные в состав адгезива, формируют более прочный гибридный слой, который может противодействовать давлению дентинной жидкости.
В тех случаях, когда стоматолог по тем или иным причинам предпочитает использование самопротравливающих систем, мы можем дать следующие рекомендации:
Таким образом, адгезивная подготовка полости — сложный процесс, требующий от врача максимальной концентрации внимания, соблюдения всех технологических нюансов, теоретической подготовки, а также применения адекватной адгезивной системы.
По нашему мнению, в линейке адгезивных систем компании DENTSPLY реализованы наиболее современные научные тенденции и технологии. Все они формируют прочный, стабильный гибридный слой минимальной толщины, который обеспечивает отличный эстетический результат, надежное краевое прилегание и минимальный риск развития постоперативной чувствительности, что позволяет рекомендовать данные адгезивы для практических врачей-стоматологов.
Список литературы находится в редакции.
Адгезивные системы
Стоматологические композитные материалы не обладают самостоятельной адгезией (связью физической и химической природы между разнородными поверхностями) к тканям зуба. Поэтому пломбирование зубов композитами требует обязательного применения специальных адгезивных систем (бондов). Другими словами, для создания прочного соединения композита с тканями зуба необходимо использовать дополнительные материалы, имеющие химическую или микромеханическую адгезию к тканям зуба. Невыполнение этого условия приводит к нарушению сцепления композита с тканями зуба (вследствие усадки композита при полимеризации) и появлению краевой щели, возникновению вторичного кариеса и иногда – к повреждению пульпы. Основные компоненты органической матрицы композитов обладают довольно высокой адгезией к эмали, но по отношению к влажному дентину ведут себя как гидрофобные вещества, плохо прилегающие к его поверхности.
Эмаль зуба состоит в основном из неорганического вещества (биологический апатит, около 95% по весу), органического компонента (коллагеновые волокна, 1-1,5%) и воды (4%). Благодаря такому составу эмаль можно высушить, что обеспечивает хорошую адгезию гидрофобного органического компонента композита. Для увеличения эффективности сцепления эмали и композита техника пломбирования (реставрации) предусматривает предварительное кислотное протравливание эмали жидкостью или гелем на основе фосфорной (10-37%) или малеиновой (10%) кислоты. В результате кислотного протравливания с поверхности эмали удаляется органический налет, денатурируются белки и, самое главное, формируется микропористость эмали за счет растворения участков эмалевых призм и веществ межпризменного пространства на глубину около 40 мкм. После удаления протравливающего препарата водой и тщательного высушивания поверхность обрабатывается эмалевыми адгезивами, которые являются смесью низковязких мономеров (как правило, без наполнителя), по химическому составу близких к органической матрице композита и способных проникать в пространства между призмами протравленной эмали. Поэтому после полимеризации эмалевый адгезив образует механическое сцепление с эмалью (благодаря полимеризации в микропорах эмали) и химическую связь (благодаря сополимеризации) с органической матрицей пломбировочного композита.
Дентин зуба состоит из неорганических веществ (биологический апатит, 70-72%), органического компонента (коллаген и др. белки, углеводы) и воды (10%). В отличие от эмали, дентин пронизан большим количеством дентинных канальцев, заполненных дентинной жидкостью, веществом пульпы, клеточными отростками. Поверхность дентина всегда влажная, так как жидкость постоянно поступает по дентинным канальцам. Поэтому дентинная адгезия представляет собой более сложную проблему, современное решение которой учитывает ряд специфических факторов.
Поскольку поверхность дентина всегда влажная, дентинные адгезивные системы должны содержать гидрофильные компоненты, способные смачивать поверхность дентина и проникать в дентинные канальцы.
После удаления тканей, пораженных кариесом, образуется “дентинная рана” (обнажение дентинных канальцев, повреждение отростков одонтобластов и т.д.), через которую в пульпу зуба могут проникать токсины, химические реагенты. Поэтому необходимы меры, направленные на герметизацию поверхности дентина.
Вследствие инструментальной обработки дентина на его поверхности образуется т.н. смазанный слой (аморфный слой толщиной примерно 5 мкм), состоящий из неорганических частиц, денатурированных коллагеновых волокон, разрушенных остатков одонтобластов. Этот слой затрудняет диффузию адгезивных систем в поверхностные слои дентина. Предварительное кислотное протравливание поверхности дентина улучшает адгезию с дентинным адгезивом вследствие раскрытия дентинных канальцев, деминерализации поверхностного слоя и (например, при использовании 35-37%-ной фосфорной кислоты) удаления смазанного слоя. Протравливание не оказывает вредного воздействия на пульпу зуба.
Несмотря на различия в технике применения и составах, современные дентинные адгезивные системы объединены тем, что все они основаны на растворах гидрофильных метакрилатов. Наряду с высокой активностью к коллагеновой структуре дентина, они легко полимеризуются в гидрофильной среде зубной ткани. Первые 2 этапа являются подготовительными и способствуют проникновению дентинных адгезивов (за счет гидрофильных частей) в дентинные канальцы и пространства, ранее занятые биологическим апатитом, с последующим инкапсулированием коллагеновых волокон. После полимеризации адгезива образуется тонкий слой вещества, состоящего из адгезивных компонентов и коллагеновых волокон дентина (т.н. гибридный слой). Гибридный слой обеспечивает надежную фиксацию композита к дентину (при последующем пломбировании полости) и является защитным барьером против проникновения микроорганизмов и химических веществ в дентинные канальцы и полость зуба, перекрывает движение жидкости в дентинных канальцах и предупреждает постоперативную чувствительность. Прочность сцепления гибридного слоя с поверхностью дентина очень велика и превышает прочность сцепления природного дентина и эмали. Как правило, в состав современных дентинных адгезивных систем входят компоненты, объединяющие этапы 1 и 2 (самокондиционирующие, самопротравливающие праймеры), этапы 2 и 3 (одноупаковочные препараты) или этапы 1, 2 и 3 (одноступенчатые, одностадийные препараты, самопротравливающие адгезивы)
В настоящее время существует большое разнообразие дентинных адгезивных систем, каждая из которых имеет уникальный химический состав и особенности применения. Но механизмы их адгезии к дентину можно классифицировать по отношению к действию на смазанный слой (т.е. по разному способу формирования гибридного слоя).
В современной стоматологии применяют адгезивные системы нескольких поколений.
Адгезивные системы 4-го поколения содержат 3 компонента: протравливающий агент или кондиционер (для травления эмали и дентина), праймер (смесь гидрофильных мономеров) и адгезив. Предусматривают трехэтапную технику – протравливание (эмали более длительное время, чем дентина) с последующим смывом и подсушиванием, нанесение праймера с высушиванием (попадание праймера на эмаль не влияет на силу адгезии; при протравливании только эмали использование праймера необязательно), нанесение и полимеризация адгезива. Обеспечивают силу адгезии к эмали и дентину около 30 МПа.
Адгезивные системы 5-го поколения – препараты, в которых праймер и адгезив объединены (однокомпонентная система). Предусматривают двухэтапную технику – протравливание (кондиционирование) и нанесение однокомпонентного адгезива. Эти адгезивные системы проще в применении, однако сила адгезии несколько меньше (на 10-30% в лабораторных условиях), чем у 4-го поколения адгезивных систем.
Адгезивные системы 6-го и 7-го поколения – одноэтапные препараты, сочетающие свойства очистителя (кондиционера, протравливающего агента), праймера и адгезива. Пока не получили широкого распространения.
Адгезивные системы различаются также по технике травления зубных тканей. Техника селективного травления подразумевает отдельно травление дентина и эмали (как правило, различными травильными агентами). Полное (тотальное) травление осуществляется одним и тем же травильным агентом, наносимым и на эмаль и на дентин. В составе современных адгезивных систем появились кондиционеры (содержат кислоты пониженной концентрации). Механизм действия кондиционеров идентичен механизму действия протравливающих агентов (содержащих кислоты в большей концентрации). Кондиционеры менее агрессивны и проникают на меньшую глубину в эмаль и дентин, их применяют при низкой сопротивляемости зубных тканей к кариесу.
Адгезивные системы отверждаются тремя способами:
Прокладочные материалы при использовании адгезивных систем применяют только в глубоких кариозных полостях (точечно, в пределах околопульпарного дентина). Лечебная прокладка (на основе гидроксида кальция) обязательно закрывается изолирующей прокладкой, так как компоненты лечебной прокладки нарушают процесс полимеризации.
Принципиальным вопросом в отношении адгезионных систем является цель применения дентинных адгезивов, а именно – прочная фиксация пломбы (реставрации) или герметизация границы пломбы с тканями зуба. Последние исследования показывают, что фиксация пломбы обеспечивается в основном микромеханическим сцеплением с дентином, а также адгезией композита к эмали. Эта точка зрения отводит дентинной адгезии второстепенную роль (значение дентинной адгезии ставится под сомнение), а главным считается обеспечение герметичности границы пломба-дентин, предупреждение микроподтеканий, защита дентина и пульпы.
Типичными представителями адгезивных систем и их компонентов являются следующие.
Этч-райт (Etch-Rite>, Pulpdent). Протравочный гель для дентина, эмали. Содержит фосфорную кислоту (38%), аморфный силикагель.
Гель этчент (Gel Etchant). Протравочный агент, содержит фосфорную кислоту (37,5%).
Прайм Бонд NT (Prime Bond NT). Универсальная (для эмали и дентина) однокомпонентная (праймер и адгезив вместе в одном флаконе) светоотверждаемая адгезивная система. Содержит нанонаполнитель, обеспечивающий повышенную прочность и улучшенную краевую адаптация. При дополнительном смешивании с химическим активатором полимеризации (Self-Cure Activator) получается адгезивная система двойного отверждения (используется для областей, малодоступных для света). Преимущество этой системы – наличие в ее составе комбинации 3-х эластомеров (полимеров, способных к большим обратимым деформациям). Это позволяет слою адгезива растягиваться при деформациях пломбы (реставрации) под повторяющейся жевательной нагрузкой и препятствует разгерметизации соединения композита и зубных тканей.
Оптибонд Соло (Optibond Solo). Универсальная однокомпонентная светоотверждаемая система, в качестве компонента наполнителя (25%) используется бариевое стекло.
Указанные адгезивные системы обеспечивают высокую силу адгезии композитов и компомеров не только к зубным тканям, но и к металлам и керамике.
Запишитесь на прием к лучшим стоматологам Москвы!