СТОМАТОЛОГИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗОЛИРУЮЩЕЙ ПРОКЛАДКИ ПРИ ЛЕЧЕНИИ ГЛУБОКОГО КАРИЕСА И ОСТРОГО ОЧАГОВОГО ПУЛЬПИТА
DENTAL MATERIAL FOR INSULATING GASKET FOR ADVANCED CARIES AND ACUTE FOCAL PULPITIS

Заявляемое техническое решение относится к области медицины и может быть использовано в стоматологии, в качестве средства для пломбирования зубов.
Считается, что почти все постоянные пломбировочные материалы могут оказывать раздражающее действие на пульпу зуба (например, композиты - за счет токсичности органической матрицы). Имеются, однако, данные и об отсутствии химического раздражения пульпы у некоторых пломбировочных материалов, так называемых «изолирующих прокладок». Изолирующие прокладки используют не только для защиты пульпы от раздражающего эффекта материала постоянной пломбы, но и для изоляции пульпы зуба от попадания токсинов, обратной изоляции пломбировочного материала от влияния зубной лимфы, улучшения адгезии пломбы (уменьшению вероятности образования микротрещин и краевой щели вследствие усадки постоянного пломбировочного материала). Изолирующие прокладки используют для покрытия лечебных прокладок и корневых наполнителей (филлеров).
К материалам изолирующих прокладок предъявляются весьма жесткие требования:
- хорошая биологическая совместимость с твердыми тканями зуба, пульпой, слизистой полостью рта;
- быть непроницаемыми для кислот и мономеров, выделяющихся при затвердевании постоянной пломбы;
- иметь низкую теплопроводность;
- не изменять геометрию правильно сформированной полости;
- обладать хорошей адгезией;
- иметь коэффициент теплового расширения близкий к твердым тканям зуба;
- улучшать фиксацию и краевое прилегание постоянной пломбы;
- нести статическую нагрузку, связанную с перераспределением жевательного давления;
- иметь противокариозный эффект;
- быть рентгеноконтрастными;
- не изменять цвет зуба;
- иметь низкую полимеризационную усадку.
Из уровня техники материалов для изолирующих прокладок известны следующие.
Фосфат-цемент, который состоит из раздельно хранимых порошка и жидкости, порошок на 90% состоит из окиси цинка, 6% окиси кремния и 4% окиси кальция. Жидкость - 35% водный раствор ортофосфорной кислоты, в состав которого введены фосфаты цинка, алюминия, магния с целью снижения скорости химического взаимодействия жидкости с порошком.
Замешивается на гладкой поверхности стекла металлическим или пластмассовым шпателем, оптимальное соотношение порошка к жидкости 4:1. Консистенцию формовочной массы считают нормальной, если при отрыве шпателя от массы она не тянется за ним, а обрывается, образуя зубцы высотой 1 мм. Если масса получилась густой, то регулировать ее консистенцию, добавляя жидкость, нельзя.
Оптимальное время схватывания материала 4-8 минут. Фосфат-цемент может использоваться также для пломбирования молочных зубов, фиксации ортопедических конструкций и пломбирования корневых каналов зубов. Связь цемента с тканями зуба, металлами и другими пломбировочными материалами обусловлена шероховатостью поверхности.
Фосфат-цемент обладает некоторыми положительными свойствами, отвечающими вышеперечисленным медико-техническим требованиям, предъявляемым к изолирующим прокладкам, однако имеет и отрицательные свойства, такие как:
- низкая механическая прочность материала, не позволяющая использовать его как постоянный пломбировочный материал для реставрации зубов;
- не обладает противокариозным и антисептическим действиями;
- рассасывается при воздействии ротовой жидкости;
- не подходит по цвету к твердым тканям зуба.
Фосфат-цемент с серебром состоит из раздельно хранимых порошка и жидкости. Порошок состоит из 88,5% окиси цинка, 6% окиси кремния, 4% окиси кальция и 1,5% серебра. Жидкость - 37% водный раствор ортофосфорной кислоты, в состав которого введены фосфаты цинка, алюминия, кремния с целью снижения скорости химического взаимодействия жидкости с порошком.
Серебро обладает выраженным бактерицидным действием, что значительно обогащает положительные свойства фосфат-цемента. Однако данная прокладка не может быть использована при реставрации фронтальной группы зубов, так как не подходит по цвету к твердым тканям зуба, просвечивает через композитные пломбы, а серебро окрашивает твердые ткани зуба в серый цвет.
Висмут-цемент (висфат) состоит из раздельно хранимых порошка и жидкости. Порошок, помимо окиси цинка, окиси кремния и окиси кальция, содержит 3%>висмута в виде окиси. Жидкость - 37% водный раствор ортофосфорной кислоты.
Окись висмута позволяет данному пломбировочному материалу приобрести бактерицидные и бактериостатические свойства, механическую прочность и химическую стойкость в сравнении с фосфат-цементом. Однако следует отметить, что данный материал не может быть использован в роли изолирующей прокладки при лечении фронтальной группы зубов, так как висмут способен изменять цвет твердых тканей зуба.
Вышеперечисленные стоматологические материалы относятся к устаревшим и несоответствующим современным требованиям, предъявляемым к подкладочным материалам.
Из уровня техники современных материалов для изолирующих прокладок известны следующие.
Стеклоиономерные цементы (СИЦ), которые используют в качестве изолирующих прокладок, для фиксации штифтов и ортопедических конструкций, для пломбирования молочных, а в некоторых случаях и постоянных зубов, а также с целью герметизации фиссур.
Пломбировочные материалы этой группы позволяют добиться идеальной защиты пульпы и твердых тканей зуба от химических и термических раздражителей. СИЦ прочно связывается с дентином и композитными пломбировочными материалами без предварительного протравливания, обладает высокой биологической совместимостью с твердыми тканями и пульпой зуба. Фтор, выделяющийся из массы стеклоиономера, диссоциирует в ткани зуба и таким образом повышает стойкость зуба к деминерализации. Связь пломбировочного материала с эмалью и дентином происходит за счет хелатного соединения карбоксилатных групп полимерной молекулы кислоты с кальцием твердых тканей зуба.
Сегодня СИЦ вытесняют фосфатные, силико-фосфатные и поликарбоксилатные цементы.
Самые популярные СИЦ: Base Line, Chem Fil II, Chem Fil superior фирмы Dentsply; Vitre- bond и Vitremer фирмы 3M; Aqua Ionobond, Ionofil, Ionoseal фирмы Voco; Cavalite фирмы Kerr: Fuji II и Fuji Lining LC фирмы GC; Стион-ПХ. Стион-ПС, Стион-РС фирмы ООО «Радуга России»; Base Line фирмы ЗАО «Стомадент».
(Источники информации - каталоги фирм «3М», «Voco», «Tulsa Dentsply Ltd», США, ф. Kerr, Германия и ф. Septodont, Франция, Радуга и Стомадент, 2014 год).
Только СИЦ отвечают всем медико-техническим требованиям, предъявляемым к изолирующим прокладкам, однако и у этих материалов есть отрицательные свойства, включая недостаточную механическую прочность, низкие косметические и эстетико-функциональные характеристики, что ограничивает их использование только группой жевательных зубов.
Наиболее близким по сути и выбранным в качестве прототипа является светоотверждаемый гибридный стеклоиономерный цемент Ионозит Бейслайн (Ionosit Baseliner). Данный стеклоиономерный цемент двойного отверждения (светополимеризация, классическая иономерная реакция) устойчив к кислотам, рентгеноконтрастен, обладает хорошей адгезией к дентину и композитным материалам, прочен на разрыв и устойчив к сжатию, предупреждает развитие вторичного кариеса за счет пролонгированного выделения ионов фтора. По физическим свойствам в 3 раза прочнее, чем традиционные стеклоиономерные цементы.
Недостатки: Ионозит Бейслайн прилипает к металлическим инструментам, имеет низкую водостойкость, что существенно затрудняет работу в полости зуба, неудовлетворительные эстетические и косметические свойства, что не позволяет использовать Ионозит Бейслайн для пломбирования полостей 2-го и 4-го классов по Блеку.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в расширении арсенала технических средств в данной области, а также повышение прочностных, эстетических свойств и водонепроницаемости стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита.
Поставленная задача решена за счет того, что в состав стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита, содержащего порошок - диоксид кремния, оксид алюминия, фторид олова, фосфат алюминия, сульфат бария и жидкость - сополимер итаконовой кислоты, камфарохинон и изомер винной кислоты, дополнительно введены гидроксиапатит кальция, кальция гидроксид, оксид цинка, сополимер винилфосфоновой кислоты и дистиллированная вода, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Порошок:
Диоксид кремния
35
Оксид алюминия
15
Фторид кальция
5
Фосфат алюминия
5
Сульфат бария
5
Гидроксиапатит кальция
5
Кальция гидроксид
5
Оксид цинка
остальное
Жидкость:
сополимер итаконовой кислоты
20
изомер винной кислоты
20
камфарохинон
10
сополимер винилфосфоновой кислоты
10
дистиллированная вода
остальное
Параметры вводимых в состав пасты компонентов определяли опытным путем. Введение компонентов ниже нижнего или выше верхнего предела не обеспечивает оптимального воздействия, а также ухудшает внешний вид и запах стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита. Компоненты стоматологического материала обладают фармакологическим синергизмом.
Характеристика компонентов заявляемого стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита.
Порошок:
Диоксид кремния, оксид алюминия, фторид кальция и фосфат алюминия сплавляются при температуре 1000-1100°C, затем расплавленная масса резко охлаждается и измельчается до тонкого порошка. Размер частиц порошка зависит от цели его последующего применения: максимальный размер частиц для изолирующей прокладки 20 мкм. За счет такого размера частиц уменьшается коэффициент преломления стекла и обеспечивается высокая эстетика пломбы:
- Кварц (диоксид кремния) повышает прозрачность материала, удлиняет время его затвердевания, снижает прочность материала.
- Оксид алюминия повышает прочность материала, кислотоустойчивость, снижает прозрачность, уменьшает время отвердевания.
- Соотношение оксида алюминия к двуокиси кремния составляет больше чем 2/1. В противном случае не произойдет реакции ионообмена с полиакриловыми кислотам, входящими в состав жидкости.
- Фторид кальция уменьшает прозрачность материала, но увеличивает количество выделяемого фтора и улучшает кариесстатический эффект.
- Фосфат алюминия повышает механическую прочность и стабильность материала. Фторид кальция и фторид алюминия способствуют выделению ионов фтора, укрепляющих эмаль и дентин зуба.
Сульфат бария (сернокислая соль бария) в отличие от всех растворимых солей бария не является токсичным для организма веществом, и именно поэтому возможно его применение в качестве рентгеноконтрастного вещества.
10
4
6
2
Гидроксиапатит кальция Ca(PO)(OH) - основной неорганический компонент костной ткани, регулятор кальцево-фосфорного обмена. Введен в состав для усиления дентиногенеза и выработки заместительного дентина пульпой зуба, усиления пролиферации остеобластов и запуска процесса репаративного остеогенеза, который, в свою очередь, тормозит воспалительный процесс. Гидроксипатит кальция малотоксичен, при его применении не наблюдается побочных явлений (воспаления, аллергии, мутагенного действия).
Кальция гидроксид - сильное основание, введен в состав порошка для обеспечения щелочной реакции, способствующей выработке заместительного дентина, т.е. для стимулирования дентиногенной функции пульпы.
Цинка оксид или цинка окись (Zinci oxydum; ФХ) - вяжущее и адсорбирующее средство. Белый или с желтоватым оттенком аморфный порошок без запаха. Используется в качестве замедлителя затвердевания материала, для обеспечения противовоспалительного и антисептического действия, кроме этого, его добавление в состав порошка предотвращает прилипание к металлическим инструментам и облегчает внесение пломбы в полость зуба.
Жидкость:
Сополимер поликарбоновой кислоты (итаконовой) с добавкой изомера винной кислоты введены в состав жидкости для обеспечения отвердения изолирующей прокладки по типу ионообменной реакции: ионы водорода (присутствующие в водном растворе поликарбоновых кислот) обмениваются с ионами металлов (кальция, алюминия) стекла, ионы кальция и алюминия связывают гидроксильные группы цепей поликарбоновых кислот (образуется матрица полиакрилата металла, в которой расположены непрореагировавшие частицы стекла).
Камфарохинон - фотоинициатор, введен в состав для отвердевания в присутствии света фотополимеризующей стоматологической лампы.
Таким образом, введение камфарохинона и сополимера поликарбоновой кислоты в состав жидкости обеспечивает механизм двойного отверждения изолирующей прокладки за счет светополимеризации и ионной реакции цементирования.
Сополимер винилфосфоновой кислоты обеспечивает более высокую прочность и долговечность, а также повышенную водостойкость изолирующей прокладки, которая будет устойчивой к пропитыванию дентинной жидкостью.
Использование заявляемого стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита происходит следующим образом.
На предметном стекле смешивают шпателем порошок и жидкость в соотношении 1:2, о начале процесса полимеризации можно судить по появлению первых признаков сгущения смеси порошка и жидкости до сметаноподобной консистенции, время замешивания составляет 2 минуты. После этого стоматологический материал для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита можно вносить в полость зуба, где происходит его полное отвердевание.
Первой стадией механизма отвердения является реакция связывания концевых ненасыщенных метакрилатных групп поликарбоновых кислот за счет фотоинициированного образования концевых радикалов (фотополимеризация). Вторая стадия - реакция сшивания макромолекул поликислот ионами металлов.
Разработанный стоматологический материал для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита имеет улучшенные физико-химические качества и существенное преимущество перед прототипом, при использовании которого в участках, недоступных для проникновения света фотополимеризующей лампы (апроксимальные внутренние поверхности стенок полости зуба), отвердение происходит только за счет классической химической реакции (что сказывается на физико-химических характеристиках прототипа).
Разработанный стоматологический материал для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита этого недостатка лишен за счет добавления в состав жидкости сополимера винилфосфоновой кислоты, которая обеспечивает каталитически инициированную полимеризацию концевых метакрилатных групп поликарбоновых кислот без воздействия света фотополимеризующей стоматологической лампы.
Разработанный стоматологический материал для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита может храниться до начала работы с ним до 3-х лет при температуре хранения не выше 23°C.
Предлагаемое техническое решение позволяет получить недорогое, экономически выгодное средство с высокой лечебно-профилактической эффективностью.
Заявляемое техническое решение по мнению авторов полностью удовлетворяет основным критериям оценки патентоспособности - новизной и промышленной применимостью.
Технический результат предлагаемого решения достигается сочетанием высокой изолирующей (за счет диоксида кремния, оксида алюминия, фторида кальция и фосфата алюминия), водонепроницемой и прочностной (за счет сополимера винилфосфоновой кислоты), антисептической и манипуляционной (за счет оксида цинка), дентиногенной (за счет гидроксиапатита кальция), рентгеноконтрастной (за счет сульфата бария) активности компонентов.
Таким образом, разработанный стоматологический материал для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита обладает хорошими манипуляционными свойствами (не прилипает к металлическим инструментам), что позволяет вносить его в полость зуба одной порцией, высокой адгезией к дентину и эмали зуба, ничтожной вымываемостью дентинной жидкостью, долговременной бактерицидностью и противовоспалительным эффектом, эстетическим эффектом, обеспечивает выработку заместительного (репаративного) дентина и реминерализацию твердых тканей зуба.
Лечебное действие заявляемого стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита апробировано в клинике. Осложнений, аллергических реакций и побочных явлений выявлено не было. Материал не прилипает к стоматологическим инструментам, хорошо фиксируется к стенкам полости зуба, обеспечивая длительное депонирование ионов фтора в дентине зуба, ускоряет дентиногенез, влагоустойчив, рентгеноконтрастен.
Всего данный стоматологический материал для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита использован при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита у 28 больных, из них 13 женщин и 15 мужчин. Всем больным выполнялось рентгенологическое исследование до и после наложения изолирующей прокладки.
Эффективность практического использования стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита подтверждено конкретными клиническими примерами.
Примеры практического применения стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита.
Пример 1. Пациент К., 25 лет,  обратилась с жалобами на боль при пережевывании пищи, накусывании на 24 зуб верхней челюсти справа, резкие самопроизвольные ночные боли.
Объективно: глубокая кариозная полость на жевательной поверхности 24 зуба, зондирование по дну резко болезненно.
На рентгенограмме - кариозная полость в границах пульповой камеры без изменений в периапикальных тканях.
Диагноз: острый очаговый пульпит 24 зуба.
Лечение. Под инфильтрационной анестезией sol. Ultracaini 4% с адреналином 1:100000 произведена механическая обработка и некротомия кариозной полости с минимальным препарированием ткани, с сохранением окклюзионных контактов, удален пигментированный и неркотизированный дентин со дна полости зуба. Полость зуба промыта раствором антисептика, остатки антисептика полностью удалены струей воды и высушена стерильным ватным шариком.
На дно полости зуба одной порцией на всю область дентина слоем толщиной около 1 мм внесен предварительно замешанный на предметном стекле стоматологический материал для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита. Благодаря тому, что материал не прилипает к стоматологическим инструментам, удалось равномерно распределить его по всему дну полости зуба и его апроксимальным внутренним поверхностям. Изолирующая прокладка отверждена с помощью светоотверждающей лампы Translux, ф. Kulzer (аналоги - любые светоотверждаемые лампы с длиной волны от 450 до 470 нм (голубой свет), например, Pluraflex (Litema), глубина отверждения после 20 сек - до 3,5 мм).
На выполненной рентгенограмме - полноценное прилегание разработанного стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита к стенкам и дну полости зуба. Больной сразу установлена постоянная пломба. При повторном осмотре через 3, 7 и 30 суток больной жалоб не предъявляет. Результаты рентгенологического исследования, проведенные через 2 месяца, показали образование «дентинного мостика», свидетельствующего об активизации дентиногенной функции пульпы, признаков рассасывания стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита не выявлено.
Полученные результаты свидетельствуют о хороших манипуляционных свойствах, хорошей адгезии к дентину и эмали зуба, стойкостью к влаге, бактерицидном и противовоспалительном эффекте, высоких прочностных, эстетических свойствах разработанного стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита.
Пример 2 (по методу прототипа).
Пациент С., 29 лет, обратился с жалобами на самопроизвольную боль, резкую боль при накусывании на 44 зуб нижней челюсти.
Объективно: глубокая кариозная полость на контактной поверхности 44 зуба, зондирование по дну резко болезненно.
На рентгенограмме - глубокая кариозная полость, в периапикальных тканях - без изменений.
Диагноз: острый пульпит 44 зуба.
Лечение. Под инфильтрационной анестезией sol. Ultracaini 4% с адреналином 1:100000 произведена механическая обработка и некротомия кариозной полости, удален пигментированный и неркотизированный дентин со дна полости зуба. Полость зуба промыта раствором антисептика и высушена стерильным ватным шариком. На дно полости внесена изолирующая прокладка, приготовленная по методу прототипа. Затем установлена постоянная пломба. Через 1 сутки больной предъявляет жалобы на резкие боли, усиливающиеся при накусывании (произведено пришлефовывание постоянной пломбы и выведение ее из прикуса), через 3 суток жалобы на боли при накусывании сохранились, к данным жалобам добавились жалобы на самопроизвольные боли в ночное время, боль при приеме горячего чая и горячей пищи.
Результаты рентгенологического исследования через 7 суток выявили неплотное прилегание изолирующей прокладки-прототипа к стенкам и дну полости 44 зуба, что стало причиной обострения воспалительного процесса в пульпе зуба из-за токсического действия композита, содержащегося в постоянной пломбе. Таким образом, изолирующая прокладка-прототип не смогла обеспечить надежной изоляции пульпы зуба от постоянной пломбы и из-за низкой устойчивости к размыванию дентинной жидкостью.
Принято решение провести повторное лечение.
Изолирующая прокладка-прототип удалена, полость зуба промыта, высушена и запломбирована с использованием разработанного стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита. Больному сразу установлена постоянная пломба.
На следующие сутки после перепломбирования полости 44 зуба больной указал на полное прекращение болей и улучшение общего самочувствия. Результаты рентгенологического исследования, проведенные через 1, 2 и 3 месяца, указали на отсутствие деструктивных изменений в периапикальных тканях, выработку дентинного мостика между дном полости и установленной изолирующей прокладки, признаков размывания дентинной жидкостью разработанного стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита не выявлено.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют о положительном влиянии разработанного стоматологического материала для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита, превышающем аналогичный эффект у прототипа. Во всех клинических случаях результат оценивался как положительный и перепломбирования у данных больных не потребовалось.
Таким образом, как показали результаты клинического исследования, разработанный стоматологический материал для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита отличается от аналогов высокими изолирующими, противовоспалительными, адгезионными, влагоустойчивыми и манипуляционными свойствами. Разработанный стоматологический материал для изолирующей прокладки при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита обладает высокими прочностными характеристиками, устойчивостью к вымыванию дентинной жидкостью, способностью стимулировать дентиногенную функцию пульпы зуба, что позволяет эффективно использовать ее при лечении глубокого кариеса и острого очагового пульпита.