Elastomeric impression materials used in modern orthopedic dentistry

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Применение оттискных материалов для стоматологической помощи началось ещё в 1721 году. В качестве первого такого материала немецкий врач Готфрид Пурман применил пчелиный воск, который имел много недостатков. Это обусловило необходимость поиска более совершенных материалов. Гипс, который и в настоящее время применяется в ортопедической стоматологии для изготовления моделей челюстей, впервые использован в качестве оттискного материала в 1844 году. В 1857 году английским врачом Чарльзом Стенсом была разработана первая термопластическая масса [1].

В настоящее время общий химический состав оттискных материалов представлен следующим образом: 40% — полимеры, 7% — воски, 3% — органические кислоты, 50% — наполнители и доля красителей [2, 3].

СВОЙСТВА ОТТИСКНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Все оттискные материалы обладают следующими физико-химическими свойствами: гидрофильностью, тиксотропностью, вязкостью, текучестью, пластичностью, упругостью, усадкой [3–5].

Оттискные материалы должны быть удобны в использовании в клинической практике для врачей стоматологов-ортопедов и не оказывать негативного воздействия на организм пациента, поэтому для них существуют следующие требования: высокая пластичность и эластичность; небольшое время затвердевания; небольшая усадка как при отверждении, так и во время хранения; максимально точное отображение клинической картины, состояния зубных рядов и слизистой оболочки; биосовместимость со слизистой оболочкой; возможность легко отделить отлитую модель от материала [6–9].

Следует отметить, что ни один оттискной материал не будет полностью соответствовать всем вышеперечисленным требованиям. В зависимости от показаний и от клинического случая врач-стоматолог-ортопед подбирает наиболее подходящий оттискной материал [8–10]. Однако наиболее часто применяемыми в современной стоматологии оттискными материалами являются эластомеры, поэтому более подробно мы рассмотрим химическую структуру некоторых их представителей.

Эластичные оттискные материалы, применяемые в современной ортопедической стоматологии, подразделяют на две группы: гидроколлоидные и эластомерные. Гидроколлоиды в свою очередь подразделяются на два вида: обратимые (агаровые) и необратимые — альгинатные.

Группа эластомерных материалов делится на три подгруппы: силиконовые, полиэфирные, тиоколовые (полисульфидные).

СИЛИКОНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Силиконовые оттискные материалы широко применяют в ортопедической стоматологии. Полиметилсилоксан с активными концевыми гидроксильными группами является структурной единицей данной группы материалов (рис. 1) [11].

 

Рис. 1. Структурная формула полиметилсилоксана.

 

По типу химической реакции вулканизации силиконовые материалы подразделяют на полимеризационные — I типа — (рис. 2) и поликонденсационные. У полимеризационных силиконовых материалов реакция полимеризации осуществляется без появления побочных продуктов. Полимеризационным силиконовым материалам свойственны высокий уровень точности отображения тканей протезного ложа и низкий уровень усадки [11, 12].

 

Рис. 2. Механизм отверждения силиконовых оттискных материалов I типа.

 

Формирование оттисков из поликонденсационных силиконов — II типа — (рис. 3) происходит с помощью реакции поликонденсации, которая сопровождается выделением низкомолекулярных побочных продуктов [12].

 

Рис. 3. Механизм отверждения силиконовых оттискных материалов II типа.

 

Силиконовые оттискные материалы обладают рядом преимуществ: отсутствие токсичных свойств, высокая технологичность, точность отображения тканей протезного ложа, возможность создания при их использовании компаундов холодного отверждения с такими свойствами, как высокая эластичность, термостойкость и наименьшая усадка. К преимуществам силиконовых материалов относят и быструю адгезию, необходимую также при фиксации ортопедических конструкций, отсутствие запаха и вкуса [11–13].

Однако у данной подгруппы оттискных материалов имеются и недостатки: при длительном хранении силиконовые оттиски самополимеризуются и становятся непригодными для использования. На изготовление модели из силиконового материала требуется не менее двух часов, а при давлении оттиск может изменить свою форму и объём [13, 14].

Основными показаниями для применения данных материалов является необходимость в получении качественных моделей при протезировании вкладками и коронками (керамическими, металлокерамическими), металлоакриловыми протезами [15, 16].

Силиконовые оттискные материалы также используют с целью получения функциональных оттисков индивидуальными ложками как при частичном, так и при полном отсутствии зубов, а также тогда, когда необходимо снять двойные оттиски [14–16].

ПОЛИЭФИРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Полиэфирные материалы широко применяются в условиях современной ортопедической стоматологии. Они состоят из основной и катализаторной паст. В основном компоненте содержатся полимер с иминогруппами, а также наполнители и пластификаторы [17]. Эфир сульфокислоты присутствует в катализаторной пасте. При смешивании этих двух паст происходит ионная (катионная) полимеризация. Она начинается с образования первичного алкильного радикала, после этого иминовое кольцо «раскрывается» и происходит полимеризация (рис. 4) [16, 17].

 

Рис. 4. Механизм отверждения полиэфирного оттискного материала.

 

Данный вид оттискных материалов имеет ряд достоинств: высокий уровень точности отображения тканей протезного ложа получаемого оттиска по сравнению с полисульфидными и конденсационными силиконовыми материалами; относительно кратковременное отверждение; высокая прочность изделий; длительная пригодность, поскольку оттиски, полученные на основе полиэфирных материалов, сохраняют свою плотность больше месяца [18, 19].

У полиэфирных материалов есть и свои недостатки: высокая стоимость, короткое рабочее время, трудность извлечения из полости рта [19].

Применение этого материала возможно только в случае снятия оттисков с нескольких отпрепарированных под те или иные протезы зубов без значительных поднутрений. Это обусловлено отрицательными качествами полиэфирных материалов, перечисленными выше, а именно высокой упругостью и коротким рабочим временем [19, 20].

ПОЛИСУЛЬФИДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Полисульфидные оттискные материалы достаточно часто применяются в ортопедической стоматологии. Тиоколовые материалы имеют следующий состав: полисульфидный каучук, наполнитель, сера, пластификатор, катализатор, корригирующие запах вещества (рис. 5) [21–23].

 

Рис. 5. Основное сырьё (тиокол) для изготовления полисульфидных материалов.

 

Эти массы производят в виде основной и катализаторной паст. Структурной единицей основной пасты является полисульфидный или меркаптановый каучук, а катализаторная паста выполняет роль окислителя. Следует отметить, что наиболее часто в качестве окислителя применяют диоксид свинца (рис. 6) [24, 25].

 

Рис. 6. Механизм отверждения полисульфидных оттискных материалов.

 

Образующийся полимер не обладает стереорегулярным строением (получить такой полимер технологически очень сложно), что обусловливает его липкость.

Тиоколовые оттискные материалы характеризуются рядом преимуществ: высокий уровень точности отображения тканей протезного ложа, небольшое время отверждения массы, высокий уровень эластичности, практически полное отсутствие усадки, наличие возможности повторного использования при изготовлении модели, а также длительный срок хранения (при этом без изменения качества материала) и отсутствие противопоказаний к применению [25, 26].

К недостаткам полисульфидных материалов относят чрезмерную липкость свежеприготовленной пасты и неприятный запах смеси [27, 28].

Полисульфидные оттискные материалы применяют при изготовлении вкладок, штифтовых зубов, беспаечных и цельнолитых мостовидных протезов [29–31].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На данный момент для врачей-стоматологов выбор оттискных материалов очень широк, и каждый стоматолог может подобрать материал для ортопедических манипуляций по оптимальной цене, в зависимости от клинической картины либо просто самый подходящий для работы. На основе теоретического сравнения перечисленных достоинств и недостатков видов эластомерных оттискных материалов по их физическим свойствам, химическому составу можно выделить полиэфирные и полисульфидные оттискные материалы как более совершенные. Силиконовые же обладают большим количеством недостатков, но при этом часто используются в стоматологии из-за наличия отечественных производителей и относительно невысокой стоимости.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Вклад авторов. Г.Е. Бордина — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, подготовка и написание текста статьи; Н.П. Лопина — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, подготовка и написание текста статьи; А.А. Андреев — обзор литературы, сбор и анализ литературных источников, подготовка и написание текста статьи. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией).

ADDITIONAL INFORMATION

Funding source. This study was not supported by any external sources of funding.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests.

Authors’ contribution. G.E. Bordina — literature review, collection and analysis of literary sources, preparation and writing of the text of the article; N.P. Lopina — literature review, collection and analysis of literary sources, preparation and writing of the text of the article; A.A. Andreev — literature review, collection and analysis of literary sources, preparation and writing of the text of the article. All authors confirm that their authorship meets the international ICMJE criteria (all authors have made a significant contribution to the development of the concept, research and preparation of the article, read and approved the final version before publication).

About the authors

Galina E. Bordina

Tver State Medical University

Email: gbordina@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6375-7981
SPIN-code: 1313-2983

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor

Russian Federation, 4 Sovetskaya street, 170000 Tver

Nadezhda P. Lopina

Tver State Medical University

Email: n.lopina@internet.ru
ORCID iD: 0000-0002-7213-1531
SPIN-code: 1216-3570

Cand. Sci. (Chemistry), Professor

Russian Federation, 4 Sovetskaya street, 170000 Tver

Alexey A. Andreev

Tver State Medical University

Author for correspondence.
Email: aandreev01@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1012-9356
Russian Federation, 4 Sovetskaya street, 170000 Tver

References

Supplementary files