ИксПи Бонд™ Универсальная адгезивная система для техники тотального протравливания

«ДентАрт» №2, 2007 год

Андреас Грютцнер,
директор Европейской исследовательской
клинической группы Дентсплай ДеТрей
(г. Констанц, Германия)

С введением в стоматологию адгезива Прайм энд Бонд — первой адгезивной системы в одной бутылочке для техники тотального протравливания — Дентсплай установила новую веху в развитии стоматологических адгезивов. В течение последнего десятилетия это направление было доработано дополнительно с получением в результате адгезива «на уровне искусства» Прайм энд Бонд ЭнТи, ознаменовавшего внедрение нанотехнологий в стоматологические адгезивные системы. Главной целью этой разработки явилось достижение высокой и надежной адгезии при применении адгезива в повседневной практике стоматологов. Основываясь на опыте Дентсплай, приобретенном за 13 лет разработок адгезивов в одной бутылочке, акцент был сделан на оптимизации эффективности адгезива при использовании практикующими стоматологами в условиях не таких идеальных, как лабораторные, и гарантированном применении при разных показаниях, включая цементирование непрямых реставраций. Таким образом, ИксПи Бонд символизирует экстраэффективность.

ИксПи Бонд — универсальный самопраймирующий стоматологический адгезив для техники тотального протравливания, разработанный для соединения с эмалью и дентином фотополимеризуемых реставрационных материалов, основанных на смолах. Применение ИксПи Бонда в сочетании с Активатором самоотверждения показано для адгезивного соединения со всеми типами непрямых реставраций в комбинации с композитными цементами двойного или химического отверждения, такими как эстетический композитный цемент Калибра. ИксПи Бонд имеет новый уникальный растворитель, обеспечивающий простоту и удобство применения, а также высокую надежность клинической техники.

ИксПи Бонд — компоненты и функции

Универсальный самопраймирующий стоматологический адгезив ИксПи Бонд разработан для соединения светоотверждаемых реставрационных материалов с зубными тканями. Его компоненты и их специфические функции представлены в таблице 1. Использование PENTA и TCB-смолы в качестве промоторов адгезии в адгезиве с низкой вязкостью ИксПи Бонд способствует химическому взаимодействию между мономерами и зубными тканями и обеспечивает высокую прочность прикрепления к зубным структурам.

Смола UDMA, агент поперечной сшивки, была добавлена к основному составу для уплотнения сети полимерной матрицы и в итоге повышения прочности адгезивного слоя. НЕМА был включен для компенсации дальнейшего увеличения объема смолы во время снижения испарения компонентов. К тому же НЕМА, как известно, улучшает внедрение адгезива во влажную коллагеновую сеть, которая обычно образуется после кислотного протравливания и смывания кислоты.

Нанонаполнитель в структуре адгезивного агента ИксПи Бонд улучшает многие свойства. Наиболее важные из них:

  • увеличение прочности адгезивного соединения с эмалью и дентином;
  • улучшение краевой интеграции;
  • достаточная толщина пленки для однослойной техники и однократной полимеризации.

В сравнении с адгезивом Прайм энд Бонд ЭнТи в новом ИксПи Бонде растворитель ацетон заменен на терт-бутанол. Новый растворитель имеет более высокую точку перехода в газообразное состояние, чем у ацетона. Поэтому терт-бутанол является удобным в повседневной практике, так как меньшая его летучесть позволяет использовать палетку для жидкостей (например, КлИксдиш, рис. 3) и увеличивает вместимость смолы в адгезиве. Оба растворителя в адгезивах лидируют в создании достаточной толщины адгезивного слоя.

Форма молекулы терт-бутанола за счет третичных групп приближается к сферической, но является более длинной и тонкой (рис. 4). Спиртовая группа в терт-бутаноле защищена окружающими метиловыми группами (рис. 5), что имеет дополнительную значимость:

  • терт-бутанол полностью смешивается как с водой, так и с полимеризуемыми смолами. Поэтому он способствует смачиванию влажной поверхности зуба смолой, которая содержится в адгезиве;
  • так как спиртовая группа защищена, притяжение между спиртовыми группами отдельных молекул терт-бутанола намного меньше, чем в этаноле или изопропаноле. Таким образом, молекулярный вес терт-бутанола выше, чем у этанола или изопропанола, а степень испарения приблизительно равна степени испарения этанола. Уменьшение водородных связей между молекулами приводит к тому, что латентное тепло испаряется приблизительно одинаково в терт-бутаноле и этаноле (соответственно 41 кДж/моль и 42 кДж/моль в сравнении с 47,5 кДж/моль для изопропанола и 51 кДж/моль для н-бутанола);
  • спиртовые группы в терт-бутаноле обеспечивают достаточную полярность молекулы, чтобы она не проникала через полиэтиленовую упаковку. Уровень испарения растворителя в течение периода хранения является очень низким;
  • из-за третичности групп терт-бутанол не способен к химическому реагированию со смолами, подобно этанолу и изопропанолу. Благодаря этому состав с содержанием терт-бутанола является химически более стабильным, чем те, которые содержат этанол или изопропанол.

Дентсплай имеет внедренный патент на использование терт-бутанола в адгезивах, потому что этот растворитель предлагает вышеописанные преимущества.

Исследования in vitro

Исследования in vitro необходимо провести до окончательных исследований в клинической ситуации не только для контроля эффективности материала в стандартных условиях, но и для испытания адгезива разными способами, чтобы получить информацию для его дополнительного совершенствования. Эти исследования включают разные аспекты вариабельности, связанные с использованными методами, операторами, процедурами и др. В представленной ниже информации описаны прочность соединения, качество краевого прилегания и микроморфология.

Адгезия

Несмотря на то, что разработка ИксПи Бонда была сфокусирована на улучшении рабочих характеристик и практичности использования, исследования адгезии, выполненные in vitro, включали большое количество позиций для оценки эффективности в сравнении с другими адгезивами.

Прочность соединения с дентином и эмалью

Прочность соединения была протестирована с разных позиций независимыми экспертами и исследователями Дентсплай в принятых и стандартизованных условиях. С целью исследования чувствительности адгезива к технике применения были дополнительно привлечены практикующие стоматологи для изготовления образцов.

Прочность соединения с эмалью и дентином на сдвиг (Марк Летта, Крейгтон, США)

Все образцы для тестирования выполнил один опытный оператор. Прочность соединения на сдвиг после 1800 термоциклов была изучена в сравнении с прочностью соединения на сдвиг, измеренной после 6000 термоциклов.

Адгезивная система в нескольких бутылочках, включенная в исследование в качестве контроля, показала снижение прочности соединения при большем количестве термоциклов (рис. 6). Тем не менее, ИксПи Бонд и другие адгезивы в одной бутылочке для техники протравливания со смыванием не только не ухудшили прочность соединения на сдвиг при большем количестве термоциклов, но и показали значительно более высокий уровень прочности. С тех пор, как светодиодные лампы для отверждения стали получать все большую и большую популярность, была исследована возможность полимеризации ИксПи Бонда этими лампами. Результаты, представленные на рис. 7, показывают, что ИксПи Бонд обеспечивает одинаково высокий уровень прочности соединения на сдвиг при использовании как кварцвольфрамгалогеновых, так и светодиодных источников света. Также можно видеть, что удлинение времени полимеризации с 10 до 20 секунд позволяет использовать лампы с относительно низкой мощностью светового потока (500 мВт/см2 или выше).





Оценка прочности соединения на сдвиг тремя операторами (Дентсплай ДеТрей, Констанц, Германия)

Тестирование прочности соединения на сдвиг при использовании в эксперименте кварцвольфрамгалогеновых (Спектрум 800) и светодиодных (СмартЛайт ПиЭс) ламп выполнили три специально обученных оператора. Результаты на рис. 8 показывают, что все протестированные адгезивы обеспечивают высокий уровень прочности соединения с эмалью и дентином, независимо от использованного источника света.

Предел прочности соединения с дентином на микрорастяжение (Жан де Мунк, Барт ван Меербек, Лювен, Бельгия)

Альтернативным методом тестирования прочности соединения является растягивание склеенных материалов до тех пор, пока один материал не оторвется от другого. А именно, комплекс композита, приклеенного к срезу поверхности дентина, разрезается на небольшие столбики, которые затем термоциклируются и исследуются для определения предела прочности соединения на микрорастяжение (Ширай и др., 2005).

Как исследуемые столбики были подготовлены к термоциклированию, показано на рис. 9. Как и в предыдущем исследовании, было применено 1800 и 6000 термоциклов.

Одной из целей разработки адгезива ИксПи Бонд было упрощение процедуры его нанесения. Адгезив наносился на поверхности полости и выдерживался без дополнительных процедур в течение 20 секунд. Тем не менее, другими производителями адгезивов в одной бутылочке рекомендовано активное втирание их или обработка микробрашем. Сравнивая пассивное и активное нанесение адгезивов, можно понять важность для них этой процедуры. ИксПи Бонд и две другие адгезивные системы в одной бутылочке показали значительно более высокие уровни прочности соединения в сравнении с контролем — многокомпонентным адгезивом. Результаты исследования адгезии тестируемых столбиков после 1800 термоциклов продемонстрировали отсутствие влияния техники нанесения для тех адгезивов в одной бутылочке, которые нуждались в активном нанесении (втирании или обработке микробрашем) согласно руководству по использованию (рис. 10).

Тем не менее, после 6000 термоциклов было зафиксировано снижение прочности соединения для одного адгезива, для которого не была выполнена рекомендованная техника нанесения с втиранием (рис. 11).

При внесении адгезива ИксПи Бонд нет необходимости в активной технике нанесения. Отсутствие какого-либо способа активного внесения адгезива не уменьшает его эффективность. Таким образом, в этом исследовании ИксПи Бонд показал достоверное отсутствие чувствительности к технике внесения.

Исследование предела усталости на микросдвиг соединения с дентином (Марк Браем, Антверпен, Бельгия)

Долговременное соединение между реставрацией и зубными тканями — главная цель адгезивной стоматологии. Достижение этой цели ограничивает химическая деградация адгезива, которая более вероятна, чем механическая деградация в результате усталости материала. Таким образом, для изучения изменения усталости ИксПи Бонда и других адгезивных систем был использован недавно разработанный метод. Фрагмент зуба помещают и фиксируют в латунной форме (левое изображение на рис. 12). После нанесения адгезива и его светового отверждения на адгезивную поверхность помещают лавсановую полоску с отверстием диаметром 1 мм по центру так, чтобы центры отверстия полоски и образца совпали (среднее изображение на рис. 12). В завершение на первую латунную форму фиксируется вторая латунная форма и на адгезивную поверхность зубных тканей в пределах отверстия диаметром 1 мм вносят композит (правое изображение на рис. 12).

Собранные латунные формы помещают в испытательную камеру, где одна форма закрепляется, а к другой прилагается нагрузка в виде 10000 циклов с частотой 2 Гц для точного определения предела прочности. После каждого периода, когда образец находился под действием 10000 циклов, нагрузка повышалась на 8% или уменьшалась на 8%, если образец преждевременно повреждался. Результатом этого ступенчатого подхода является установка момента, который может расцениваться как средний предел усталости (рис. 13).

ИксПи Бонд продемонстрировал очень высокий уровень предела усталости на микросдвиг, превышающий таковой у большинства других конкурирующих адгезивов, включая систему в нескольких бутылочках с наполнителем.

Прочность соединения с дентином на сдвиг — тестирование практикующими стоматологами (6 частнопрактикующих стоматологов, Германия) (Марк Браем, Антверпен, Бельгия)

Так как снижение чувствительности к технике применения было одной из целей разработки ИксПи Бонда, для подготовки образцов к исследованию прочности соединения были приглашены шесть практикующих стоматологов. Стоматологам был нанесен визит в их стоматологическую практику и предложено использовать четыре разных адгезива. После ознакомления с текстовым и иллюстрированным руководствами по использованию адгезивов стоматологи применяли адгезивы так, как сделали бы это у пациентов. На рис. 15 показано среднюю прочность соединения на сдвиг по суммарным данным от всех шести практикующих стоматологов. Очевидно, что в руках тестировавших стоматологов однокомпонентные адгезивы оказались более эффективными, чем адгезив контрольной группы — адгезивная система в нескольких бутылочках.

Выводы о прочности адгезивного соединения при прямой реставрации

Доказано, что ИксПи Бонд:

  • не превосходит другие протестированные адгезивы в прочности соединения;
  • сочетает высокий уровень эффективности с простой техникой применения, при которой нет необходимости в активном втирании адгезива или обработке микробрашем;
  • может быть отвержден как кварцвольфрамгалогеновыми, так и светодиодными лампами;
  • показывает очень высокий уровень предела прочности на сдвиг;
  • очень хорошо работает в руках практикующих стоматологов.

Адгезия при непрямых реставрациях

Самостоятельно ИксПи Бонд может быть использован для фиксации непрямых реставраций исключительно на материалы светового отверждения. В случае, когда есть клиническая необходимость использовать композитный цемент двойного или химического отверждения, ИксПи Бонд нужно смешать с Активатором самоотверждения (АСО). Эта смесь является совместимой с подобными цементами химически. Если использовать композитный фиксирующий цемент Калибра (Дентсплай), световое отверждение адгезивного слоя до установки реставрации может не проводиться, или же, чтобы гарантировать хорошее соединение, нужно, чтобы поверхности, подлежащие фиксации, не были в достаточной степени открыты свету.

Прочность соединения с эмалью и дентином на сдвиг при фиксации непрямых реставраций (Дентсплай ДеТрей, Констанц, Германия)

Практикующие стоматологи часто озабочены тем, что световое отверждение адгезива до установки непрямой реставрации может помешать точной посадке. По этой причине производители систем, включающих адгезивные агенты густой консистенции, охотно рекомендуют до фиксации не полимеризовать адгезивный слой (например, руководство по использованию Синтак).

Для оценки универсальности сочетания ИксПи Бонда, Активатора самоотверждения и цемента Калибра тестирование прочности соединения на сдвиг было выполнено после выдержки образцов в воде в течение 24 часов, и показатели этого тестирования сравнивались с разными конкурирующими системами, использованными с отклонением от рекомендаций, предусмотренных руководством по их применению. В случаях, когда облучение было проведено после фиксации непрямой реставрации (двойное отверждение), прочность соединения с эмалью среди тестируемых систем была сопоставимой. На дентине ИксПи Бонд показал более высокую прочность соединения.

Даже при чисто химическом способе отверждения ИксПи Бонд, использованный согласно инструкции в сочетании с Активатором самоотверждения и цементом Калибра, имел прочность соединения с дентином более высокую, чем та, которую можно получить за счет хорошо зарекомендовавшей себя системы двойного отверждения. Использованная в качестве контроля адгезивная система в нескольких бутылочках при двойном способе отверждения имела худшую адгезию к дентину, чем любая другая из систем.

В ситуациях, когда адгезив может быть отвержден светом, но установленная реставрация не позволяет ему проникнуть вглубь, интересно знать, возможно ли получить прочное соединение между слоем адгезива двойного отверждения (ДО) и цементом химического отверждения (ХО) и как такая ситуация согласуется с цементом двойного отверждения. Кроме того, был использован контрольный материал с отклонением от показаний его применения, чтобы быть в подобных условиях с ИксПи Бондом.

Результаты, представленные на рис. 17, подтверждают универсальность использования ИксПи Бонда в сочетании с Активатором самоотверждения и цементом Калибра.

Предел прочности на микрорастяжение соединения с дентином при фиксации непрямых реставраций (Марко Феррари, Ливорно, Италия)

На дентин были фиксированы упрощенные керамические накладки в соответствии с разными протоколами, представленными в таблице 2. В каждой группе использовано десять зубов, из которых получено в целом для каждой группы около 40 столбиков. Адгезив в нескольких бутылочках был включен в исследование и использован с отклонением от показаний, предлагаемых фирмой-производителем в руководстве по использованию. Средний предел прочности на микрорастяжение, подсчитанный после исключения любых повреждений при предварительном тестировании, представлен на рис. 18.

Из этих данных видно, что ИксПи Бонд в сочетании с Активатором самоотверждения может быть использован универсально, когда непрямые реставрации фиксируются на цемент Калибра. Так как слой светоотверждаемого адгезива ухудшает полимеризацию цемента химического отверждения, важно отметить, что полноценное отверждение в тех ситуациях, когда нет возможности световой полимеризации, гарантировано только при использовании цемента Калибра.

Выводы о прочности адгезивного соединения при фиксации непрямых реставраций

Фиксация непрямых реставраций в реставрационной стоматологии востребована во многих ситуациях большинством практикующих стоматологов. Нарушения в любой момент фиксации или в течение срока службы непрямых реставраций расцениваются как высокий финансовый риск — в связи с дорогостоящим лабораторным изготовлением непрямых реставраций. Особенно рекомендовано точное следование руководству по использованию от фирмы-производителя для каждой системы, так как применение материалов с отклонением от описанных производителем показаний может привести к проблемам (рис. 16-18).

Поэтому ИксПи Бонд в сочетании с Активатором самоотверждения и цементом Калибра являются идеальной системой, с которой все возможные ситуации, касающиеся светового отверждения, могут быть решены.

Адгезия к композиту

Все больше и больше стоматологов соглашается с тем, что композитные реставрации с современными адгезивными системами обеспечивают эстетическую альтернативу винирам и коронкам, изготовленным непрямым способом и фиксируемым на основу зуба. Системы, подобные Церам-Икс дуо, позволяют реставрировать зуб в послойной концепции с ориентацией на строение естественных зубных тканей, используя две разные опаковости (Дичи и др., 2006). В исследовании была поставлена цель испытать процедуру, названную ППАС-техникой (СЕBL-technique, Бленк и др., 2005), которая дает возможность выполнить немедленную коррекцию в процессе послойной прямой реставрации композитом. После повторного Препарирования композита для нанесения нового слоя поверхность очищается с применением Протравливания ортофосфорной кислотой (этот этап подразумевает очищение и может обеспечить микроуглубления только в материалах, основанных на реактивном стекле, таких как Дайрект Экстра). После нанесения Адгезивного агента необходимо Слоями снова внести композит.

Эта техника была использована для имитации починки ранее примененного композита посредством адгезивного соединения с образцом из микрогибрида СпектрумТиПиЭйч, который был прокипячен в течение 1 часа и затем дополнительно выдержан в воде в течение 23 часов. В качестве контроля использован слой композита, нанесенный на только что отвержденный композит, имитирующий послойное заполнение полости. ИксПи Бонд не только обеспечивает прочное соединение, как в контрольной группе, между отдельными слоями композита в процессе изначальной реставрации, но также предлагает очень высокий уровень прочности соединения при починке ранее полимеризованного композита.

Продолжение статьи читайте в следующем номере «ДентАрта»

Литература

  1. ADA (2001a). American Dental Association Council on Scientific Affairs: Guidelines for Acceptance of Enamel and Dentin Adhesive Materials. American Dental Association, Chicago, May 2001.
  2. ADA (2001b). American Dental Association Council on Scientific Affairs: Resin Based Composites for Posterior Restorations. American Dental Association, Chicago, May 2001.
  3. Blank J.T., Latta M. (2005). Composite resin layering and placement techniques: case presentation and scientific evaluation. Pract Proced Aesthet Dent; 17:385-90.
  4. Blunck U. (2006). Final Report 14.1082. Data on file.
  5. Braem M. (2005). Final Reports 14.1143 and 14.1148. Data on file.
  6. Breschi L. (2005). Final Report 14.1151. Data on file.
  7. De Munck J., Van Meerbeek B. (2005). Final Report 14.1106. Data on file.
  8. De Munck J., Van Meerbeek B. (2006). Final Report 14.1174. Data on file.
  9. DENTSPLY DeTrey (2006). Internal Technical Reports. Data on file.
  10. Dietschi D., Ardu S., Krejci I. (2006). A new shading con- cept based on natural tooth color applied to direct com- posite restorations. // Quintessence Int; 37: 91-102
  11. Ferrari M. (2005) Final Report 14.1086. Data on file.
  12. Latta M. (2006). Final Reports 14.1147 and 14.1178. Data on file.
  13. Manhart J., Hollwich B., Mehl A., Kunzelmann K.H., Hickel R. (1999). Randqualitat von Ormocer- und Kom- positfullungen in Klasse-ll-Kavitaten nach kunstlicher Alterung. Dtsch Zahnarztl Z; 54:89-95.
  14. Manhart J. (2005). Final Report 14.1105. Data on file.
  15. Perdigao J. (2005, 2006). Final Reports 14.1150. Data on file.
  16. Rosales J. (2005). Final Report 14.1101. Data on file.
  17. Shirai K., De Munck J., Yoshida Y., Inoue S., Lam- brechts P., Shintani H., Van Meerbeek B. (2005). Effect of cavity configuration and aging on the bonding effec- tiveness of six adhesives to dentin. Dental Materials; 21: 110-124.
Наверх