Разработка и выбор материалов для зубного протезирования: от базового понимания к принятию клинических решений
Введение
Зубные протезы (широко известные как зубные протезы) являются важным средством восстановления отсутствующих или поврежденных зубов. Развитие их материалов и процессов производства напрямую влияет на восстановительный эффект, комфорт пациента и долгосрочный прогноз. Благодаря достижениям в области материаловедения, цифровых технологий и биомедицинской инженерии материалы для зубных протезов превратились из одного типа в первые дни в диверсифицированную систему сегодня. В этой статье систематически рассматриваются основные типы материалов для зубных протезов, их эксплуатационные характеристики и соображения клинического применения, что дает справочную информацию для принятия клинических решений и выбора материалов.
I. Материалы на основе смол
1. Полиметилметакрилат (ПММА)
ПММА является наиболее классическим и широко используемым базисным материалом зубных протезов и сохраняет свое доминирующее положение с момента своего появления в 1937 году.
Характеристики производительности:
Хорошая биосовместимость, нецитотоксичность.
Эстетичный цвет, имитирующий внешний вид десен.
Легко обрабатывать, легко ремонтировать и переоснащать.
Низкая плотность (около 1,2 г/см³), удобна в ношении.
Низкое водопоглощение и растворимость.
Ограничения:
Ограниченная механическая прочность, недостаточная ударопрочность.
Склонен к старению цвета при длительном использовании.
Степень полимеризационной усадки примерно 6%-7%.
Клинические показания: базисы полных протезов, базисы съемных частичных протезов, временные протезы.
2. Новые смоляные материалы
В том числе смолы с высокой ударной прочностью, смолы, армированные волокном (например, стекловолокно, армированный полиэтиленовым волокном ПММА) и т. д. Армирование волокном может значительно улучшить прочность на изгиб и модуль упругости, подходит для тонких оснований или зон повышенного риска.
II. Металлические материалы
1. Сплав Кобальт-Cr (сплав Co-Cr)
Наиболее часто используемый металлический материал для изготовления каркасов съемных частичных протезов.
Характеристики производительности:
Высокий модуль упругости (ок. 200-220 ГПа), отличная жесткость
Хорошая износостойкость и устойчивость к коррозии
Средняя плотность (ок. 8,3 г/см³), высокая точность литья
Более низкая стоимость, чем у драгоценных металлов
Ограничения: плохая пластичность, трудность регулировки; у некоторых пациентов наблюдаются аллергические реакции на ионы кобальта и хрома.
2. Титан и титановые сплавы
Известен как представитель «биометаллов».
Характеристики производительности:
Отличная биосовместимость, отсутствие аллергических реакций
Низкая плотность (около 4,5 г/см³), примерно вдвое меньше, чем у кобальт-хромовых сплавов
Чрезвычайно сильная коррозионная стойкость
Модуль упругости (около 110 ГПа) ближе к костной ткани
Ограничения: сложно заливать, требуется специальное оборудование; более высокие затраты на обработку.
3. Сплавы драгоценных металлов
В том числе сплавы золота, платиновые сплавы и т. д., в основном используемые для изготовления несъемных коронок и мостовидных протезов, а также металлокерамических базисов.
Эксплуатационные характеристики: Хорошая пластичность, высокая предельная посадка и отличная коррозионная стойкость; однако из-за высокой стоимости его клиническое применение постепенно снижается.
III. Керамические материалы
1. Стеклокерамика
Например, керамика на основе дисиликата лития (IPS e.max), полевошпатовая керамика и т. д.
ТТХ:
Отличная прозрачность, лучший эстетический эффект
Отличная биосовместимость
Твердость аналогична натуральной зубной эмали
Высокая химическая стабильность
Ограничения: Относительно хрупкий; хотя ее прочность на изгиб (около 300-400 МПа) превосходит традиционную керамику, она все же не пригодна для изготовления длинных мостов или многокомпонентных реставраций.
Показания: Одиночные коронки, виниры, вкладки.
2. Циркониевая керамика (ZrO₂)
Характеристики производительности:
Отличные механические свойства: прочность на изгиб достигает 900-1200 МПа, вязкость разрушения достигает 6-10 МПа·м¹/²
Белая непрозрачная основа, избегая опакового слоя металлокерамических реставраций
Отличная биосовместимость, отсутствие выделения ионов металлов
Низкая теплопроводность и низкая электропроводность
Ограничения: коэффициент пропускания ниже, чем у стеклокерамики; низкотемпературное старение требует внимания во влажной среде.
Показания: Цельноциркониевые коронки и мосты, абатменты на имплантатах, многокомпонентные несъемные реставрации.
3. Фарфор-металл-сплавленный металл (PFM)
Материал, сочетающий в себе металлическую основу (драгоценные металлы, кобальт-хромовые, никель-хромовые сплавы) с керамической облицовкой, долгое время считался «золотым стандартом» несъемных зубных протезов. В настоящее время из-за эстетических ограничений (серые линии на шейке, непрозрачный непрозрачный слой) и проблем с аллергией на металлы некоторые показания заменяются цельнокерамическими материалами, но они по-прежнему имеют клиническое значение при реставрации длинных мостовидных протезов и случаях, требующих чрезвычайно высокой прочности.
IV. Мягкие материалы подкладки Эти материалы улучшают прилегание и амортизацию между основанием протеза и мягкими тканями. В основном они делятся на:
Силиконовая резина: высокоэластичная и химически стабильная, это наиболее часто используемый в клинической практике материал для длительного использования. Однако у него есть такие проблемы, как недостаточная прочность сцепления с базисом зубного протеза и подверженность росту грибков.
Мягкие подкладочные материалы на основе акриловых эфиров: они имеют хорошее химическое соединение с базисами зубных протезов из ПММА, но пластификаторы склонны к выщелачиванию, и длительное использование может привести к затвердеванию.
Подходит для пациентов с низкими альвеолярными отростками, тонкой слизистой оболочкой и неравномерным распределением окклюзионной силы, которым требуется амортизация и амортизация.
V. Инновации в материалах, вызванные цифровой обработкой. Широкое внедрение технологий автоматизированного проектирования и автоматизированного производства (CAD/CAM) глубоко изменило применение материалов для зубных протезов:
1. CAD/CAM ПММА Дискам из преполимеризованного ПММА придают форму с помощью CAD/CAM. По сравнению с традиционным термоформованным ПММА они имеют такие преимущества, как более полная полимеризация, более однородные механические свойства и более высокая точность прилегания базиса зубного протеза. Используется для временных коронок и мостов, а также базисов полных зубных протезов.
2. 3D-печать фоточувствительной смолы
Основываясь на технологиях стереолитографии (SLA) или цифровой обработки света (DLP), 3D-печать позволяет быстро создавать восковые модели для съемных каркасов частичных протезов или полимерные основы для временных протезов. Система материалов постоянно оптимизируется, а их механические свойства приближаются к традиционным ПММА.
3. Предварительно спеченный диоксид циркония
Технологический маршрут вторичного спекания после обработки CAD/CAM обеспечивает баланс между эффективностью обработки и механическими свойствами и стал основным методом обработки реставраций из диоксида циркония.
VI. Схема принятия клинических решений при выборе материала
При выборе материалов для зубных протезов клиницистам необходимо всесторонне учитывать следующие факторы:
Размеры рассмотрения | Конкретный контент
Тип реставрации: Полный протез, съемный частичный протез, несъемный протез, протез на имплантатах
Механические требования: сила мастурбации, период восстановления, окклюзионный рисунок
Эстетические требования: передняя и задняя области, эстетические ожидания пациента
Биосовместимость: история аллергии, чувствительность к металлам, реакция тканей
Экономическая эффективность: стоимость материала, стоимость обработки, ожидаемый срок службы
Факторы, специфичные для пациента: привычки гигиены полости рта, бруксизм, состояние альвеолярного отростка
Типичные примеры стратегии выбора:
Полная основа зубного протеза: ПММА является стандартным выбором первого выбора; армированный волокном ПММА можно использовать для тонких оснований или легко ломающихся участков.
Каркас съемного частичного протеза: сплавы кобальта и хрома сочетают прочность и стоимость; титановые сплавы используются у пациентов с аллергией на металлы.
Реставрация одной коронкой: дисиликат лития предпочтителен для эстетической области передних зубов; Для боковых зубов можно использовать диоксид циркония или высокопрочную стеклокерамику.
Три или более фиксированных протеза: циркониевые или металлокерамические. VII. Перспективы: будущие тенденции развития материалов
Антибактериальные модифицированные материалы: включение антибактериальных компонентов, таких как наночастицы серебра и соли четвертичного аммония, в ПММА или мягкие материалы для подкладки, чтобы уменьшить возникновение стоматита зубных протезов.
Самовосстанавливающиеся/самовосстанавливающиеся материалы: достижение самовосстановления микротрещин с помощью микрокапсул или обратимых сшитых сетей, продлевающих срок службы зубных протезов.
Градиентные функциональные материалы: достижение градиентных изменений механических и оптических свойств с помощью 3D-печати, что делает реставрации более близкими к характеристикам натуральной ткани.
Биоактивные материалы: активные промежуточные материалы, которые способствуют адгезии мягких тканей и препятствуют образованию биопленки бляшек.
Вывод: Материалы для зубных протезов эволюционировали от одного материала к разнообразному ассортименту, от выбора, основанного на опыте, к принятию решений, основанных на фактических данных. Клиницистам необходимо глубоко понимать границы производительности и области применения различных материалов, сочетая это с возможностями точного производства, предоставляемыми цифровыми технологиями, для разработки индивидуальных планов восстановления для пациентов. В то же время внимание к новым достижениям в области материаловедения поможет оптимизировать результаты реставрации и улучшить качество жизни пациентов.
Pусский
