Способ оценки адгезионной прочности в соединении стоматологических материалов с тканями зуба
METHOD OF ASSESSING ADHESION STRENGTH IN CONNECTION OF DENTAL MATERIALS WITH TOOTH TISSUES

Изобретение относится к медицине, а именно к ортопедической стоматологии, и может быть использовано для определения силы адгезии стоматологических материалов к твёрдым тканям зуба.
Известен ГОСТ Р 51202-98, в пункте 6.3 которого прописана методика определения адгезионных показателей, по которым определяют значения разрушающего напряжения при нагружении образца усилиями, стремящимися сдвинуть образец восстановительного материала относительно поверхности эмали или дентина удалённого зуба, предварительно зафиксированного в пластмассовом блоке. При этом определяют значение адгезионной прочности при сдвиге в соединении «восстановительный материал - ткань зуба», которое количественно  соответствует значению напряжения, при котором в данных условиях происходит разрушение комбинированного образца по поверхности раздела или вблизи поверхности раздела. При испытаниях адгезионной прочности возможны  большие значения коэффициента вариации  - от 20% до 50%. Этот метод принят за аналог.
Способ включает:
1. Подготовку образца зуба, включающую:
- распиловку зуба в сагиттальном направлении;
- монтировку половины зуба в пластмассу Протакрил-М;
- подготовку эмали (травление, нанесение подслоя, адгезива);
- нанесение испытуемого материала на поверхность образца зуба, для чего предварительно на него надевают разъемное фторопластовое кольцо;
- выдержку образца в воде при температуре 37±1°С в течение 24 часов.
2. Проведение измерения адгезионной прочности, для чего:
- образец фиксируют в приспособлении для испытания на сдвиг в испытательной машине;
- включают двигатель машины,
- записывают значение, при котором происходит разрушение образца по поверхности раздела.
Недостатками метода является то, что процедура подготовки образца не соответствует фактическому алгоритму, реализуемому в клинической стоматологии, а именно:
- подготовка образца проводится в пределах эмали зуба, а на самом деле коронки фиксируются на дентине зуба;
- нанесение испытуемого материала, например, цемента, производится путем заполнения им установленного на образце зуба разборного кольца с произвольным давлением и направлением усилия, тогда как обычно при фиксации коронки давление на нее позволяет обеспечить равномерное давление по всей поверхности препарированного зуба, что обеспечивает затекание жидкого цемента в просветы дентинных канальцев.
Также существенным недостатком являются значительные, до 50%, коэффициенты вариации. Кроме того, использование способа по аналогу при испытании сдвиговой нагрузки не соответствует реальным нагружениям в процессе эксплуатации коронки и не предусматривает изучение влияния адгезионной прочности стоматологических материалов, используемых для фиксации коронки.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ и устройство для определения влияния герметиков на адгезионную прочность в соединении стоматологических материалов с тканями зуба. [А.А. Копытов, Е.А. Кузьмина, пат. № 2496443, Рос. Федерация: МПК A61С 5/00 / патентообладатель ФГАОУ ВПО «Белгор. гос. нац. исслед. ун-т». – № 2012112540/14, заявл. 30.03.2012; опубл. 27.10.2013, Бюл. № 30].
Способ включает подготовку образца зуба, монтировку в пластмассу Протакрил-М, нанесение испытуемого материала на поверхность образца зуба, проведение измерения адгезионной прочности на испытательной машине и регистрацию полученных данных.
При этом подготовку зуба, удалённого по ортодонтическим показаниям, проводят путем просверливания в корне зуба сквозного отверстия, через которое протягивают ортодонтическую проволоку и с ее помощью укрепляют зуб в кювете зуботехнической, после чего в кювету вносят  пластмассу Протакрил-М, после чего обрабатывают укрепленный зуб в соответствии с требованиями ортопедической стоматологии с формированием уступа на уровне эмалево-цементной границы при помощи торпедовидного бора, затем снимают с обработанного зуба оттиск, по которому изготавливают цельнометаллическую коронку с крепёжным кольцом в центре жевательной поверхности, в коронку вносят испытуемый стоматологический цемент, фиксируют коронку на препарированном зубе, выдерживают образец в воде при температуре 37±1°С в течение  24 часов.
Образец с коронкой, зафиксированный в кювете зуботехнической, укрепляют в испытательной машине и проводят измерение адгезионной прочности стоматологического цемента в соединении с дентином зуба путем приложения одноосного растяжения к кольцу, расположенному на жевательной поверхности коронки, и регистрируют полученные данные. Описанный способ принят за прототип изобретения.
Недостатком прототипа является невозможность подготовки нескольких одинаковых по форме, размеру и поверхности культей зуба, что снижает точность проводимых измерений и приводит к некорректным выводам об эффективности разрабатываемых фиксирующих материалов.
Технической задачей изобретения является создание способа оценки адгезионной прочности стоматологических материалов в соединении с твердыми тканями зуба, техническим результатом  которого является точность проводимых измерений за счет стандартизации формирования культи моляра.
Для достижения технического результата предлагается способ оценки адгезионной прочности в соединении стоматологических материалов с тканями зуба, включающий:
- подготовку образца зуба, удалённого по ортодонтическим показаниям, путем просверливания в корне зуба сквозного отверстия, через которое протягивают ортодонтическую проволоку и с ее помощью укрепляют зуб в кювете зуботехнической, после чего в кювету вносят  пластмассу Протакрил-М и обрабатывают укрепленный моляр торпедовидным бором с формированием на уровне эмалево-цементной границы уступа, служащего ограничителем фиксации коронки;
- изготовление цельнометаллической коронки, в центре которой со стороны жевательной поверхности расположено крепежное кольцо по снятому с образца зуба оттиску;
- внесение в коронку испытуемого стоматологического материала, фиксация коронки на препарированном зубе, выдерживание образца в воде при температуре 37±1°С в течение  24 часов;
- укрепление образца с коронкой, зафиксированного в кювете зуботехнической, в испытательной машине и проведение измерения адгезионной прочности стоматологического материала в соединении с твердыми тканями зуба путем приложения одноосного растяжения к кольцу, расположенному на жевательной поверхности коронки и регистрацию полученных данных,
в который внесены следующие новые признаки:
- обработку моляра производят известным торпедовидным бором с доведением диаметра культи зуба  до 7,0–7,5 мм, после чего препарируют жевательную поверхность культи зуба до получения плоской поверхности;
- формирование уступа осуществляют дополнительной обработкой культи зуба алмазной коронкой, выполненной в виде полого цилиндра правильной формы с внутренним диаметром равным 6 мм и высотой внутренней стенки коронки равной 6 мм, на нижнем крае рабочей части  которой  имеется скос  вовнутрь под углом 45° и покрытие алмазной крошкой на высоту не более 20% от высоты внутренней стенки коронки, что  позволяет создавать на нижней части культи зуба единообразный по форме и размеру уступ.
В результате обработки моляра такой алмазной коронкой формируются одинаковые культи зубов правильной цилиндрической формы заданного диаметра, равного  6 мм, с высотой от уступа,  равной высоте внутренней части коронки h, равной 6 мм с уступом под углом 45°.
Примеры осуществления способа
Пример 1.
Подготавливают 10 моляров, удаленных по ортодонтическим показаниям,  путем просверливания в корне зуба сквозного отверстия, через которое протягивают ортодонтическую проволоку и с ее помощью укрепляют зуб в кювете зуботехнической, после чего в кювету вносят  пластмассу Протакрил-М. Далее 5 моляров обрабатывают способом по прототипу, а другие 5 моляров подвергают  предварительной обработке торпедовидным бором,  с  доведением диаметра культи зуба  до 7,0–7,5 мм, препарируя жевательную поверхность культи зуба до получения плоской поверхности. Далее фиксируют хвостовик алмазной коронки, выполненной в виде полого цилиндра правильной формы с внутренним диаметром равным 6 мм и высотой внутренней стенки коронки равной 6 мм, на нижнем крае рабочей части  которой имеется скос  вовнутрь под углом 45° и покрытие алмазной крошкой на высоту не более 20% от высоты внутренней стенки коронки,  в турбинный наконечник. Препарируют культю моляра вращением алмазной коронки с водо-воздушным охлаждением. В результате обработки моляров такой алмазной коронкой формируются культи зубов правильной цилиндрической формы заданного диаметра, равного 6 мм, с высотой, равной высоте внутренней части коронки h, равной 6 мм, и уступом под углом  45°.
Затем снимают с культи зуба оттиск, по которому изготавливают цельнометаллическую коронку с крепёжным кольцом в центре жевательной поверхности, в коронку вносят испытуемый цинк-фосфатный цемент «Уницем», фиксируют коронку на препарированном зубе, выдерживают образец в воде при температуре 37±1°С в течение 24 часов. Образец с коронкой, зафиксированный в кювете зуботехнической, укрепляют в испытательной машине и проводят измерение адгезионной прочности цинк-фосфатного цемента «Уницем» в соединении с твердыми тканями зуба путем приложения одноосного растяжения к кольцу, расположенному на жевательной поверхности коронки и регистрируют полученные данные (Таблица 1).
Таблица 1. Показатели адгезионной прочности цинк-фосфатного цемента «Уницем» в соединении с твердыми тканями зуба при одноосном растяжении цельнометаллической коронки фиксированной на культю зуба (МПа)
Цинкфосфатный цемент «Уницем» показал величину адгезионной прочности по прототипу 4,89±0,98 МПа, тогда как по предложенному способу обработки культи зуба 4,74±0,05 МПа.
Пример 2.
Подготовку 10 моляров и испытания осуществляют по аналогии                                 с Примером 1 с использованием  стеклоиономерного  цемента «Цемион-Ф» (Таблица 2).
Таблица 2. Показатели адгезионной прочности стеклоиономерного цемента «Цемион-Ф» в соединении с твердыми тканями зуба при одноосном растяжении цельнометаллической коронки фиксированной на культю зуба (МПа)
Стеклоиономерный цемент «Цемион-Ф» показал величину адгезионной прочности по прототипу 5,22±0,45 МПа, тогда как по предложенному способу обработки культи зуба 5,0±0,03 МПа.
Приведенные примеры касаются использования коронки с алмазной крошкой с гибридной зернистостью 160-125 мкм и 63-50 мкм, но это не ограничивает использование способа оценки адгезионной прочности в соединении стоматологических материалов с тканями зуба, если это необходимо для проведения исследований зависимости адгезии от шероховатости покрытия алмазной коронки.
Как видно из таблиц, среднее квадратичное отклонение по предложенному способу имеет наименьший показатель по сравнению с прототипом, что указывает на более высокую достоверность результатов измерения адгезионной прочности стоматологических материалов  в соединении с твердыми тканями зуба.
Таким образом, определение величины адгезионной прочности стоматологических материалов в соединении с твердыми тканями зуба при одноосном растяжении цельнометаллической коронки фиксированной на культю зуба по предложенному способу демонстрирует большую достоверность полученных результатов.