СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ АДГЕЗИВ
DENTAL ADHESIVE

Уровень техники
Ортодонтические адгезивы имеют своей целью прикрепление ортодонтического аппарата на поверхности зуба.
Ортодонтические адгезивы обычно содержат один или более полимеризуемых мономеров, относящихся к акрилатному или метакрилатному типу, совместно с инициатором полимеризации.
Ортодонтический аппарат долговечно прикрепляют к зубу в результате стимулирования полимеризации мономеров, присутствующих в адгезиве, например, в результате облучения синим светом.
Сразу после проведения ортодонтического лечения ортодонтический аппарат должен быть удален с поверхности зуба.
Для осуществления этого аппарат может быть удален механически при использовании зубоврачебных щипцов, разработанных для этой цели. Данный способ является относительно грубым и может приводить к возникновению поражений эмали. Использование зубоврачебных щипцов может оказаться болезненным или даже травматическим для пациента. Адгезив необязательно удаляется полностью, и на зубах могут сохраняться остатки, что, таким образом, требует использования стоматологического бора для их удаления. Данное лечение также может приводить к возникновению дополнительного повреждения эмали.
Чтобы избежать использования данного механического способа отклеивания (отлепления) ортодонтического аппарата, в заявке JP 2007/320929 предлагается ортодонтический адгезив, который включает терморасширяемые частицы. Каждая терморасширяемая частица имеет форму оболочки, инкапсулирующей расширяющую добавку, такую как бутан. Под воздействием увеличения температуры расширяющая добавка, содержащаяся в оболочке, расширяется, что, тем самым, стимулирует расширение оболочки и увеличение объема частиц.
В заявке JP 2007/320929 предлагается проведение отлепления больше уже не при использовании зубоврачебных щипцов, но в результате нагревания адгезива до температуры, которая является относительно высокой, в целях расширения терморасширяемых частиц, что, тем самым, стимулирует разрушение полимерного каркаса. Тем не менее, использование нагревательного элемента, оказывающего воздействие относительно высокой температурой, может приводить к появлению дискомфорта и даже к риску ожога для пациента, которого лечат.
Удаление других типов стоматологического адгезива точно так же невозможно провести таким методом, который является полностью удовлетворительным. По данной теме может быть упомянуто удаление стоматологических цементов, которые используются для постановки временных пломб в полости, сформированной внутри зуба, например, после удаления кариеса. Такие стоматологические цементы обычно механически удаляют при использовании стоматологического бора. Данный способ может приводить к возникновению повреждения зубной ткани пациента.
Цель и сущность изобретения
Настоящее изобретение преодолевает недостатки методик предшествующего уровня техники.
В первом аспекте в изобретении предлагается стоматологический адгезив, содержащий, по меньшей мере, один полимеризуемый мономер, инициатор полимеризации и терморасширяемые частицы, включающие оболочку, инкапсулирующую расширяющую добавку, при этом стоматологический адгезив является примечательным тем, что оболочки терморасширяемых частиц изготавливают из сополимера акрилонитрила и метилметакрилата.
Изобретатели во время своей работы сделали два основных наблюдения.
Во-первых, согласно их наблюдениям использование ультразвуковых колебаний имеет своей целью расширение терморасширяемых частиц, что, тем самым, разрушает полимерный каркас адгезива и уменьшает его адгезионную способность. Данный эффект имеет место вне зависимости от природы оболочек терморасширяемых частиц. В результате оказание воздействия ультразвуком делает возможным получение эффективного и комфортного отлепления стоматологического адгезива при одновременном проведении нагревания, которое является ограниченным, что, тем самым, уменьшает возникновение риска получения ожога пациентом.
Кроме того, было замечено, что использование конкретных терморасширяемых частиц, включающих оболочку, изготовленную из сополимера акрилонитрила и метилметакрилата, имеет своей целью еще большее уменьшение нагревания при применении ультразвука, поскольку расширение этих частиц соответствует превращению, которое является эндотермическим.
Таким образом, изобретение делает возможным в конце лечения отлепление стоматологического адгезива таким способом, который является простым и более комфортным для пациента, в частности, в результате уменьшения возникновения риска получения ожога и повреждения зубной ткани.
В одном варианте осуществления массовое содержание терморасширяемых частиц находится в диапазоне от 10% до 45%.
Массовое содержание терморасширяемых частиц, которое составляет 10% или более, служит еще большему облегчению отлепления адгезива при использовании ультразвука. Наложение ограничения на данное массовое содержание значением, составляющим не более чем 45%, также делает возможным обеспечение хорошего прикрепления адгезивом при проведении лечения.
В частности, массовое содержание терморасширяемых частиц может находиться в диапазоне от 10% до 20%.
В одном варианте осуществления полимеризуемый мономер (мономеры) выбирают из числа: бисфенол А-глицидилдиметакрилата (Bis-GMA); триэтиленгликольдиметакрилата (TEGDMA); гидроксиэтилметакрилата (HEMA); полиэтиленгликольдиметакрилата (PEGDMA); диуретандиметакрилата (DUDMA); и смесей из таких мономеров.
В изобретении также предлагается способ отлепления заполимеризованного стоматологического адгезива, прикрепленного к поверхности зуба, при этом упомянутый заполимеризованный адгезив содержит, по меньшей мере, смолу и терморасширяемые частицы, причем способ является примечательным тем, что заполимеризованный адгезив отклеивается в результате оказания воздействия ультразвуковыми колебаниями на заполимеризованный адгезив.
Такой способ делает возможным отклеивание заполимеризованного стоматологического адгезива таким образом, который является комфортным для пациента, в частности, в результате уменьшения возникновения риска получения ожога и повреждения зубной ткани.
Заполимеризованный адгезив может быть получен в результате полимеризации описанного выше адгезива. Таким образом, терморасширяемые частицы могут включать оболочку, изготовленную из сополимера акрилонитрила и метилметакрилата и инкапсулирующую расширяющую добавку.
Как это упоминалось выше, использование конкретных терморасширяемых частиц имеет своей целью наложение еще больших ограничений на нагревание во время отклеивания при использовании ультразвука.
В частности, частота ультразвуковых колебаний, оказывающих воздействие, может находиться в диапазоне от 26 килогерц (кГц) до 36 кГц.
Описанный выше стоматологический адгезив может быть использован в различных стоматологических областях применения.
Таким образом, в первом примере стоматологический адгезив может быть ортодонтическим адгезивом, и он может быть использован для прикрепления ортодонтического аппарата к поверхности зуба.
В таких обстоятельствах в конце ортодонтического лечения ортодонтический аппарат отклеивается в результате воздействия ультразвуковых колебаний на заполимеризованный адгезив. Таким образом, в данном первом примере способ является таким, что стоматологический аппарат прикрепляют к поверхности зуба при использовании заполимеризованного стоматологического адгезива, и таким, что аппарат отклеивается в результате воздействия ультразвуковых колебаний.
В частности, оказание воздействия ультразвуковыми колебаниями может быть продолжено после отклеивания ортодонтического аппарата в целях отлепления остатков заполимеризованного стоматологического адгезива, пристающего к поверхности зуба.
Во втором примере стоматологический адгезив может представлять собой стоматологический цемент, используемый для заделывания полости, сформированной в зубе.
Таким образом, в данном втором примере способ является таким, что заполимеризованный стоматологический адгезив представляет собой стоматологический цемент, заделывающий полость в зубе, и таким, что из полости удаляют пломбу в результате оказания воздействия ультразвуковыми колебаниями.
Краткое описание чертежей
Другие характеристики и преимущества изобретения станут очевидными исходя из следующего далее описания изобретения, представленного в порядке неограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет собой блок-схему технологического процесса, демонстрирующую различные стадии, проводимые в целях приклеивания, а после этого оклеивания ортодонтического аппарата к и от поверхности зуба, что может быть осуществлено в контексте примера изобретения;
фиг. 2 представляет собой диаграмму, демонстрирующую ортодонтический аппарат, прикрепленный к поверхности зуба;
фиг. 3 представляет собой диаграмму, демонстрирующую применение ультразвука для отклеивания ортодонтического аппарата от поверхности зуба в контексте первого примера способа изобретения;
фиг. 4 представляет собой диаграмму, демонстрирующую применение ультразвука для отклеивания остатков адгезива после отклеивания ортодонтического аппарата в контексте первого примера способа изобретения;
фиг. 5 представляет собой диаграмму, демонстрирующую состояние поверхности зуба, которое получают после устранения остатков адгезива в контексте первого примера способа изобретения;
фиг. 6 представляет собой блок-схему технологического процесса, демонстрирующую различные стадии, проводимые в целях постановки временной пломбы в полости, сформированной внутри зуба, а впоследствии удаления пломбы из нее, где данные стадии могут быть проведены в контексте одного варианта изобретения;
фиг. 7 представляет собой диаграмму, демонстрирующую применение ультразвука для удаления пломбы из полости, заделанной стоматологическим цементом, в контексте второго примера способа изобретения;
фиг. 8 представляет собой диаграмму, демонстрирующую полость после удаления пломбы, полученную после устранения стоматологического цемента; и
фиг. 9 демонстрирует результаты, полученные при использовании дифференциальной сканирующей калориметрии и сопоставляющие эндотермическую природу расширения двух типов терморасширяемых частиц.
Подробное описание вариантов осуществления
Со ссылкой на фиг. 1-5 далее следует описание одного примера изобретения, в котором адгезив используют для прикрепления ортодонтического аппарата к поверхности зуба.
Для того чтобы приклеить ортодонтический аппарат, на ортодонтический аппарат и/или на поверхность зуба, которая должна принимать аппарат, первоначально наносят слой адгезива (стадия Е1). Заранее может быть проведена обычная предварительная обработка в виде очищения и нанесения морданта на поверхность зуба.
Адгезив содержит, по меньшей мере, один полимеризуемый мономер и инициатор полимеризации. Упомянутый, по меньшей мере, один полимеризуемый мономер может быть акрилатным или метакрилатным мономером. Адгезив может быть единственным полимеризуемым мономером, или он может содержать смесь из множества различных полимеризуемых мономеров.
Адгезив, использованный в контексте изобретения, кроме того, содержит терморасширяемые частицы. Каждая терморасширяемая частица включает оболочку, инкапсулирующую расширяющую добавку (вспучивающую добавку).
В предпочтительном варианте оболочку изготавливают из сополимера акрилонитрила и метилметакрилата (AN/MMA). Частицы с такой оболочкой доступны под обозначениями Expancel FG52 DU 80 или Expancel 031 DU 40 у поставщика AkzoNobel.
2
В одном варианте возможным является использование терморасширяемых частиц, включающих оболочку, изготовленную из сополимера винилиденхлорида и акрилонитрила (VCl/AN). Частицы с такой оболочкой доступны под обозначением Microsphere F-30 у поставщика Matsumoto.
В порядке примера расширяющая добавка может представлять собой углеводород, такой как бутан. Расширяющая добавка может находиться в газообразном состоянии.
Средний размер (D50) терморасширяемых частиц может находиться в диапазоне от 6 микрометров (мкм) до 80 мкм.
Адгезив также может содержать и аппрет, такой как органосилан. Адгезив также может содержать, по меньшей мере, и один наполнитель, такой как диоксид кремния.
В частности, адгезив может содержать:
- упомянутый, по меньшей мере, один полимеризуемый мономер при массовом содержании в диапазоне от 24% до 84,8%, например, в диапазоне от 57,5% до 79,4%;
- инициатор полимеризации при массовом содержании в диапазоне от 0,1% до 1%, например, в диапазоне от 0,1% до 0,5%; и
- терморасширяемые частицы при массовом содержании в диапазоне от 10% до 45%, например, в диапазоне от 10% до 20%; и
- необязательно наполнитель при массовом содержании в диапазоне от 5% до 25%, например, в диапазоне от 10% до 20%; и
- необязательно аппрет (повышающее адгезию вещество) при массовом содержании в диапазоне от 0,01% до 5%, например, в диапазоне от 0,5% до 2%.
Вслед за этим сразу после нанесения адгезива ортодонтический аппарат располагают на поверхности зуба (стадия Е2).
Ортодонтический аппарат может представлять собой ортодонтический брекет, к которому должна быть прикреплена ортодонтическая проволока. В одном варианте ортодонтический аппарат может представлять собой, например, ортодонтическое кольцо или удерживающую дугу. Ортодонтический аппарат может быть изготовлен из металлического, керамического или композитного материала.
Сразу после расположения по месту ортодонтического аппарата мономер (мономеры) полимеризуют, например, под воздействием облучения светом (стадия Е3). Заполимеризованный адгезив, который получают, содержит смолу, которая получается в результате полимеризации полимеризуемого мономера (мономеров). Полимеризацию инициируют при использовании инициатора полимеризации. Ортодонтический аппарат прикрепляют к поверхности зуба при использовании заполимеризованного адгезива. Возможным является прикрепление к зубам пациента множества ортодонтических брекетов. Сразу после расположения ортодонтических брекетов по месту при использовании данных брекетов может быть прикреплена ортодонтическая проволока в целях проведения желательного ортодонтического лечения.
В конце ортодонтического лечения ортодонтический аппарат (аппараты) отклеивают в результате воздействия на слой заполимеризованного адгезива ультразвуком (стадия Е4).
Для проведения данной стадии к заполимеризованному адгезиву пододвигают ультразвуковой аппликатор, такой как ультразвуковой наконечник. В качестве одного примера подходящего для использования ультразвукового аппликатора может быть упомянута вставка № 10Р, продаваемая поставщиком Satelec. Частота ультразвука, применяемого для проведения отклеивания, может находиться в диапазоне от 26 кГц до 36 кГц.
2
2
2
2
Предпочтительным является использование терморасширяемых частиц, каждая из которых имеет оболочку из сополимера AN/MMA. На фигуре 9 демонстрируется экспериментальный результат, полученный при использовании дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК), который демонстрирует, что расширяющиеся частицы AN / MMA (кривая A) значительно более эндотермичны, чем расширяющиеся частицы VCl2 / AN (кривая B): 69,62 джоуля на один грамм (Дж/г) в сравнении с 13,83 Дж/г. Данное испытание проводили при использовании частиц AN/MMA образца Expancel FG52 DU 80 и частиц VCl/AN образца Microsphere F-30 от поставщика Matsumoto. Во время испытания температуру увеличивали при скорости 3°С/минута (мин) от 60°С до 140°С. Во время термического активирования в испытании при использовании метода ДСК частицы AN/MMA расширялись при температуре, несколько большей, чем соответствующая температура, при которой расширялись частицы VCl/AN. Тем не менее, в случае расширения частиц в результате воздействия ультразвуковыми колебаниями, как и в контексте изобретения, будет отсутствовать потребность в доведении частиц AN/MMA до повышенной температуры, и нагревание, производимое во время отклеивания, является значительно более ограничен с AN/MMA частицами, чем с частицами VCl/AN. Таким образом, использование частиц AN/MMA делает возможным обеспечение еще более комфортного отклеивания адгезива при использовании ультразвука, чем при использовании частиц VCl/AN.
На фиг. 2 демонстрируется проведение ортодонтического лечения, при котором к поверхности 5 зуба прикрепляют ортодонтический брекет 1.
Приклеивание брекета 1 к поверхности 5 стимулируют при использовании слоя заполимеризованного адгезива 16, который содержит смолу 4 и терморасширяемые частицы 6.
Слой заполимеризованного адгезива 16 находится между задней стенкой 1а брекета 1 и поверхностью 5. В целях проведения ортодонтического лечения к брекету 1 прикрепляют ортодонтическую проволоку 2.
На фиг. 3 и 4 демонстрируется отлепленный брекет 1 в конце ортодонтического лечения.
К заполимеризованному адгезиву 16 пододвигают ультразвуковой наконечник 10, и он вибрирует при ультразвуковой частоте (фиг. 3). Под данным воздействием терморасширяемые частицы 6 расширяются, что, тем самым, разрушает полимерный каркас адгезива. Ультразвуковой наконечник 10 может быть снабжен соплом для доставки воды в целях улучшения устранения адгезива 20 с поверхности зуба.
После этого проводящий лечение работник может легко отсоединить брекет 1 от поверхности 5 зуба (стрелка D на фиг. 4) при ограниченном нагревании и без риска повреждения зубной ткани.
Возможным является сохранение остатков 20 адгезива на поверхности 5 зуба после отклеивания брекета 1, как это продемонстрировано на фиг. 4.
Преимущественно воздействие ультразвука может быть продолжено после отсоединения брекета 1 в целях устранения остатков 20. После этого для зуба достигается состояние 5 поверхности, свободной от адгезива, как это продемонстрировано на фигуре 5.
Использование ультразвука выгодно, чтобы избежать использования стоматологического бора для удаления остатков адгезива, тем самым еще больше ограничивая риск повреждения зубной ткани.
Со ссылкой на фиг. 6-8 далее следует описание варианта воплощения, при котором адгезив представляет собой стоматологический цемент, используемый для постановки временной пломбы в полости, присутствующей в зубе. В порядке примера такой стоматологический цемент может быть использован для постановки пломбы в полости, которая получается в результате удаления кариеса, при ожидании проведения последующего лечения.
Со ссылкой на фиг. 6 описанный в настоящем документе пример, для которого проводили измерения, включает заполнение полости стоматологическим цементом, образованным из описанного выше стоматологического адгезива, (стадия Е10).
После этого адгезив полимеризуют в соответствии с представленным выше описанием изобретения таким образом, чтобы получить заполимеризованный стоматологический цемент внутри полости, (стадия Е30). Таким образом, заполимеризованный стоматологический цемент служит для заделывания полости на желаемую продолжительность времени в ожидании последующего стоматологического лечения.
В желательный момент времени заполимеризованный стоматологический цемент устраняют в результате воздействия ультразвуком. По варианту, подобному тому, который описывался выше, воздействие ультразвуком приводит к расширению терморасширяемых частиц и отклеиванию стоматологического цемента таким образом, что пломба из полости удаляется, (стадия Е40).
Удаление пломбы из полости описывается со ссылкой на фиг. 7 и 8.
На фиг. 7 демонстрируется нахождение ультразвукового наконечника 10 в окрестности заполимеризованного стоматологического цемента 26, заделывающего полость С. Как описано выше, цемент 26 содержит смолу 4 и терморасширяемые частицы 6. Характеристики, описанные выше при описании ортодонтического адгезива, например, содержание различных ингредиентов, применимы к этому воплощению.
В результате расширения терморасширяемых частиц 6 при воздействии ультразвуком цемент 26 становится неприлипающим и удаляется из полости С.
Данная обработка приводит к получению полости после удаления пломбы С, как это продемонстрировано на фиг. 8.
Данный способ удаления пломбы из полости, заделанной стоматологическим цементом, при использовании ультразвука выгодно, чтобы избежать использования стоматологического бора, тем самым ограничивая риск повреждения зубной ткани.
Изобретение используется для лечения естественных зубов или искусственных зубов.
Пример
Получали ортодонтический адгезив, имеющий состав, представленный в приведенной ниже таблице 1. Доли каждого из ингредиентов представлены в виде массовых процентов.
Таблица 1
Ингредиенты
BIS-GMA
48,68%
TEGDMA
20,87%
Expancel FG52 DU 80
15,00%
Система фотоинициатора
0,45%
Наполнитель (модифицированный диоксид кремния)
14,00%
Гелеобразователь (коллоидальный диоксид кремния)
1,00%
ИТОГО
100,00%
В целях изготовления ортодонтического адгезива, имеющего состав, представленной в приведенной выше таблице 1, был реализован следующий далее рабочий протокол.
Первую смесь из мономеров BIS-GMA и TEGDMA изготавливали в химическом стакане при использовании перемешивающего устройства, относящегося к типу turbotest. Совокупная продолжительность стадии смешивания составляла 15 минут. Перемешивание проводили при скорости 200 оборотов в минуту (мин).
В первую смесь включали систему фотоинициатора и при использовании перемешивающего устройства «turbotest» проводили перемешивание на протяжении 40 минут. Система фотоинициатора являлась системой, включающей камфорохинон и третичный амин. Химический стакан окружали алюминиевой фольгой, чтобы избежать воздействия светом. Перемешивание проводили при скорости 180 об./мин. После этого содержимое смеси, полученной данным образом, переводили в емкость планетарного смесителя и смешивали в вакууме на протяжении 5 минут. Таким образом получали вторую смесь.
Во вторую смесь добавляли наполнитель и перемешивание проводили на протяжении приблизительно 10 минут для получения пасты. После этого в вакууме на протяжении 5 минут реализовали дополнительную ступень перемешивания получающейся в результате пасты. Таким образом получали третью смесь.
После этого к третьей смеси добавляли терморасширяемые частицы Expancel FG52 DU 80. На протяжении 5 минут проводили первое перемешивание в целях полного включения частиц со следующим далее вторым перемешиванием в вакууме на протяжении 5 минут. Таким образом получали четвертую смесь.
После этого к четвертой смеси добавляли гелеобразователь. Перемешивание проводили на протяжении 2 минут в целях полного включения гелеобразователя. После этого на протяжении 8 минут проводили перемешивание в вакууме.
Ортодонтический адгезив, который получают в заключение, имел массу 91,91 грамма (г). Получающийся в результате адгезив имел форму бледно-желтой пасты, которая была клейкой и плотной.
После этого ортодонтический адгезив, который получен данным образом, используют для приклеивания ортодонтического брекета к поверхности зуба для оценки возможности оклеивания брекета при использовании ультразвука. Был реализован следующий далее рабочий протокол:
- очищение поверхности каждого зуба;
- нанесение на те же самые поверхности морданта в форме геля, который располагали по месту и оставляли на месте в течение от 30 секунд (сек) до 60 сек;
- устранение геля морданта, прополаскивание и высушивание поверхности, на которую он был нанесен;
- использование шприца для нанесения ортодонтического адгезива на заднюю стенку ортодонтического брекета для прикрепления;
- расположение брекета на поверхности зубов и корректирование его расположения при использовании крючка;
- удаление избыточного адгезива в окрестности основания брекета без его перемещения;
- использование облучения синим светом от устройства «Mini LED», продаваемого поставщиком Satelec, для полимеризации ортодонтического адгезива в течение от 5 сек до 25 сек выше каждой межзубной стороны;
- повторение описанных выше операций для полной зубной дуги, которую необходимо обработать; и
- расположение ортодонтической проволоки после прикрепления последнего брекета.
Впоследствии оказывали воздействие ультразвуком в окрестности каждого брекета на поверхности раздела между адгезивом и брекетом при использовании вставки 10Р, продаваемой поставщиком Satelec. Таким образом, брекеты легко отклеивались от поверхностей зубов при ограниченном нагревании и без повреждения зубной ткани.
После удаления ортодонтической проволоки и брекетов зубы, которые все еще демонстрировали наличие отложений адгезива, очищали в результате воздействия ультразвуком вплоть до устранения всех остатков.
Термин «находящийся в диапазоне от ... до ...» должен пониматься как включающий граничные значения.