Клиническая оценка эффективности реставраций жевательной группы зубов различными видами нанокомпозитов

Практикующий врач-стоматолог, выбирая материалы для реставрации зубов, руководствуется следующими принципами: эстетичностью и высокими прочностными характеристиками, комфортом в работе, а именно, простотой подбора оттенков и удобными манипуляционными характеристиками, и, конечно, соотношением цены и качества [1].

Желательным также является выбор универсального материала, который может быть использован при работе как в переднем, так и в боковом отделах зубного ряда во всех типах кариозных полостей. На современном рынке стоматологических материалов именно группа нанокомпозитов в большей степени соответствуют этим требованиям.

Благодаря использованию нанотехнологий, данные материалы сочетают в себе прочность гибридных композитных материалов и эстетику микрофилов. Наноразмер частиц наполнителя позволяет повысить общую наполненность реставрационного материала, что обуславливает его устойчивость к жевательным нагрузкам, и, в то же время обеспечивает хорошую полируе-мость и устойчивый блеск, свойственный естественным зубам [2, 4, 5].

Положительные свойства этой группы реставрационных материалов обуславливают их популярность в современной стоматологической практике. В связи с этим нанокомпозиты имеются в ассортименте большинства крупных компаний, занимающихся выпуском продукции стоматологического назначения. Нанокомпозиты представлены на стоматологическом рынке в виде двух основных групп: «истинных» нанокомпозитов (нанофиллов) и наногибридов.

«Истинными» нанокомпозитами (нанофиллами) являются композиты, полностью состоя- щие из наномеров и нанокластеров. Технология производства наногибридных композитов состоит в том, что наномеры или нанокластеры добавляются к обычному наполнителю.

В последнее время появилась ещё одна группа нанокомпозитов – нанокерамические, содержащие модифицированные керамические компоненты неорганического типа. Согласно техническим характеристикам материалов данной группы, к их общим свойствам можно отнести повышенную прочность, устойчивость к истиранию и легкодостижимую натуральную эстетику, воссоздаваемую при помощи минимального количества оттенков. Также отмечается тенденция к увеличению количества представителей данной группы на рынке реставрационных материалов, что обосновывает актуальность клинических исследований в этой области.

С точки зрения клинической практики, большое значение имеет как оценка физикохимических характеристик композитных материалов на этапе планирования реставрации для получения прогнозируемых результатов в каждом конкретном клиническом случае, так и анализ отсроченных исходов лечения.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Клинический анализ отдалённых результатов реставрации кариозных полостей II класса различными группами нанокомпозитных материалов через 12 месяцев после проведённого лечения.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Было проведено лечение 91 зуба (постоянного моляра) с локализацией кариозных полостей по II классу у 46 пациентов. В исследовании принимали участие мужчины и женщины в возрасте от 25 до 45 лет [средний возраст (35,0 ± 5,9) лет]. Клиническое исследование проводилось в соответствии с международным этическим правилам для биомедицинских исследований с включением человека и прошло согласование в этическом комитете. Все пациенты, принимавшие участие в исследования, подписывали добровольное информированное согласие.

Путём рандомизации было выделено 4 группы зубов. В 1-й группе (n = 23) реставрация кариозных полостей проводилась наноги-бридным материалом Filtek Z500 (3M ESPE, США), во 2-й группе (n = 23) – нанофиллом Filtek Ultimate (3M ESPE, США), в 3-й группе (n = 25) – керамокомпозитом Zenit (President Dental, Германия). В контрольной группе (n = 20) кариозные полости были запломбированы мик-рогибридным материалом Spectrum (Dentsply, США) (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика клинических случаев

Показатель	1-я группа (n = 23)		2-я группа (n = 23)		3-я группа (n = 25)		Контрольная группа (n = 20)
	n	%	n	%	n	%	n	%
Пол: мужчины	5	45,5	7	53,8	4	36,4	6	54,5
женщины	6	54,5	6	46,2	7	63,6	5	45,5
Групповая принадлежность зубов: моляры верхней челюсти	10	43,5	9	39,1	11	44	9	45
моляры нижней челюсти	13	56,5	14	60,9	14	56	11	55
Глубина кариозных полостей: средняя	15	65,2	13	56,5	16	64	14	70
глубокая	8	34,8	10	43,5	9	35	6	30
Объём реставрации: до 1/ 3 окклюзионной поверхности	13	56,5	14	60,9	15	60	13	65
от 1/ 3 до ½ окклюзионной поверхности	10	43,5	9	39,1	10	40	7	35
Состояние зуба: пеpвичный кариес	17	73,9	13	56,5	17	68	15	75
замена реставрации	6	26,1	10	43,5	8	32	5	25

После предварительной очистки поверхности зубов от налёта проводилось препарирование кариозных полостей, изоляция рабочего поля от слюны и адгезивная подготовка по методике тотального протравливания с последующим нане- сением адгезивной системы Adper Single Bond 2 (3M ESPE), совместимой со всеми используемыми в данной работе композитами, после чего проводилось послойное восстановление утраченных тканей зуба одним из материалов. Оценку полу- ченных реставраций проводили на следующие сутки после лечения и через 12 месяцев по модифицированным критериям Американской стоматологической ассоциации (USPHS-критериям)

[1, c. 26; 6, c. 592]. Согласно указанной оценочной системе, все реставрации подразделяются на две категории – «удовлетворительно» – Alfa и Bravo и «неприемлемо» – Charlie (табл. 2).

Таблица 2

Критерий	Показатель	Описание
1. Анатомическая форма	Alfa	Pеставрация точно восстанавливает анатомическую форму
	Bravo	Реставрация не соответствует созданной анатомической форме, но отсутствующий материал не обнажает дентин или прокладочный материал
	Charlie	Значительная потеря материала с обнажением дентина или прокладочного материала
2. Краевое прилегание	Alfa	Реставрация плотно прилегает к зубу. Щель на границе раздела эмаль-пломба не определяется как визуально, так и при зондировании в любом направлении
	Bravo	Щель между твердыми тканями зуба и композитным материалом обнаруживается только при зондировании, дентин/изолирующая прокладка не обнажены
	Charlie	Видимая щель с обнажением дентина или изолирующей прокладки, но пломба неподвижна
3. Краевое окрашивание	Alfa	Окрашивание границы не определяется
	Bravo	Поверхностное окрашивание, легко удаляемое при полировке, изменение цвета ˂ 50% края по окружности
	Charlie	Глубокое окрашивание, не удаляемое, ˃50% края по окружности
4. Шероховатость (текстура) поверхности пломб	Alfa	Гладкая поверхность, схожая с эмалью
	Bravo	Поверхность более шероховатая, чем эмаль
	Charlie	Грубая шероховатая поверхность
5. Вторичный кариес	Alfa	Отсутствует
	Charlie	Присутствует
6. Постоперативная чувствительность	Alfa	Отсутствует
	Bravo	Присутствует, но уменьшается по интенсивности
	Charlie	Присутствует, но не уменьшается по интенсивности

Модифицированные USPHS-критерии для оценки состояния реставрации

Анатомическая форма, цвет реставрации, наличие краевого окрашивания оценивались визуально. Краевая адаптация композита, присутствие сколов, трещин материала, вторичного кариеса, текстура поверхности определялись при помощи зондирования.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯИ ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

На манипуляционные свойства композита влияют смола и наполнитель [3]. Комбинация различных видов смол в матрице композита позволяет обеспечит требуемую вязкость, контролировать усадку, время полимеризации и т. д.

BIS-GMA является традиционной органической матрицей большинства современных композитов. Это мономер обладает высоким молекулярным весом, что способствует сниже- нию усадки, улучшению прочности композита, однако увеличивает время окончательной полимеризации. UDMA представляет собой линейный мономер, обладающий относительно низкой вязкостью и высокой молекулярной массой. Он включается в состав системы смол с целью снижения её вязкости, обеспечения хорошей адаптации и вклеиваемости композита. UDMA – имеет меньшую полимеризационную усадку и большую прочность; TEGDMA – снижает вязкость и время полимеризации. TEGDMA и PEGDMA используются в маленьких количествах для достижения оптимальной вязкости. PEGDMA используется для замещения части TEGDMA компонентов для влияния на усадку.

UDMA и Bis-GMA имеют больший молекулярный вес, чем TEGDMA и поэтому имеют в два раза большие возможности для связывания на единицу веса, обеспечивая высокую наполненность композита. Не меньшее значение имеет состав и структура наполнителя. Мелкий размер наполнителя обеспечивает высокую износостойкость композита, т. к. частицы в смоле располагаются более плотно, и матрица смолы оказывается лучше защищена от истирания, повышается наполненность композита. В то же время присутствие крупных частиц определяет механическую прочность материала [3].

Размер частиц наполнителя влияет также на такие характеристика, как опалесценция, по-лируемость материала и устойчивость сухого блеска реставрации т. к. крупные частицы наполнителя преломляют свет, что ухудшает опалесцирующие свойства, а также создают «шероховатость» на поверхности материала, в связи с чем она выглядит более матовой.

Увеличение наполненности неорганическим компонентом способствует улучшению механических свойств: уменьшению полимери-зационной усадки, предотвращению деформации органической матрицы, снижению коэффициента термического расширения и водопогло-щения, повышению твердости и устойчивости к жевательным нагрузкам.

Различная наполненность композита также влияет на эстетические свойства за счет обеспечения требуемой прозрачности или опаковости.

Согласно изученной технической документации, наногибрид Filtek Z550 (3M-ESPE, США) содержит традиционную систему смол BIS-GMA, UDMA, а также TEGDMA, некоторое количество которого заменено на PEGDMA для уменьшения усадки, а также BIS-EMA (табл. 3).

Таблица 3

Характеристики	Filtek Z550 (3M-ESPE, США)	Filtek Ultimate (3M-ESPE, США)	Zenit (President Dental, Германия)	Spectrum (Dentsply, США)
Содержание неорганического наполнителя по весу	82 %	72,5 % для прозрачных оттенков и 78,5 % для всех остальных оттенков	83 %	77 %
Содержание неорганического наполнителя по объёму	68 %	57,7 % для прозрачных оттенков, 59,5 % по объему для всех остальных оттенков	70 %	57 %
Средний размер частиц и агломератов	Размер частиц 0,5– 5 мк, размер нанокластеров 0,6–10 нм	Размер частиц от 4 до 20 нм, размер кластеров от 0,6 до 20 мк	Размер частиц 12 нм, размер кластеров 0,6–0,7 мк	Размер частиц от 10–20 нм до 1 мк
Система смол	BIS-GMA, UDMA, PEGDMA, TEGDMA, BIS-EMA	BIS-GMA, UDMA, PEGDMA, TEGDMA BIS-EMA	BIS-GMA, UDMA, PEGDMA	BIS-GMA, TEGDMA, BIS-EMA
Усадка	1,8 %	2–2,5 %	1,83 %	3 %

Техническая характеристика композитных материалов

В истинном нанокомпозите Filtek Ultimate (3M-ESPE, США) большинство TEGDMA заменено на UDMA и Bis-GMA, что обеспечивает механическую прочность и наполненность материала. TEGDMA и PEGDMA используются в маленьких количествах для достижения оптимальной вязкости и усадки, однако низкое содержание этих мономеров обеспечивает усадку 2–2,5 %, что несколько выше, чем у Filtek Z550 и Zenit.

В керамокомпозите Zenit (President Dental, Германия) система смол состоит из 3 основных компонентов: BIS-GMA, UDMA, PEGDMA. Первые 2 смолы обеспечивают самую высокую из сравниваемых в работе материалов, наполненность композита, а достаточное количество PEGDMA обеспечивает относительно низкую усадку.

Микрогибрид Spectrum (Dentsply, США) содержит мономеры BIS-GMA, TEGDMA и BIS-EMA.

Все исследуемые в работе материалы относятся к сильнонаполненным (выше 70 % по весу). Однако наибольшая наполненность, как по весу, так и по объёму у Filtek Z550 (82 % / 68 %) и Zenit (83 % / 70 %). У Filtek Ultimate и Spectrum эти показатели несколько ниже: 72,5–78,5 % по весу и 57,7–59,5 по объёму у Filtek Ultimate и 77 % по весу и 57 % по объёму у Spectrum.

Высокая наполненность делает композит более прочным, снижается усадка, повышается рентгеноконтрастность, однако высокий процент наполнителя делает рабочую консистенцию материала более плотной, требующей усилий при моделировке, а также может ухудшить адаптацию

(«вклеиваемость») композита. Материалы с меньшей наполненность более пластичные, их «вклеи-ваемость» лучше, снижается риск отрыва композита, однако устойчивость к жевательным нагрузкам может быть ниже, а полимеризаци-онная усадка – выше.

Filtek Z550 содержит в своём составе достаточно крупные частицы размером до 5 мк, что обеспечивает высокую механическую прочность, но ухудшает полируемость и ретенцию блеска. Размер частиц Spectrum достигает 1 мк. В Filtek Ultimate содержатся мелкие наночастицы наполнителя размером до 20 нм, механическая прочность материала достигается за счёт присутствия крупных нанокластеров размером до 20 мк, при этом обеспечивается хорошая полируемость и стойкий зеркальный блеск.

В материале Zenit размер частиц составляет порядка 12 нм, нанокластеры небольшого размера 0,6–0,7 мк.

Данные характеристики позволяют предположить хорошие эстетические свойства и по-лируемость материала за счёт мелких частиц, а также достаточную устойчивость к жевательным нагрузкам и износостойкость благодаря высокой наполненности.

Клинический анализ состояния реставраций на следующие сутки и через 1 год после лечения показал, что во всех группах обследования оценки по всем критериям не были ниже значений «В», что является допустимым. Вторичного кариеса и нарушения ретенции пломб не отмечалось. Замены реставраций не требовалось (табл. 4).

Таблица 4

Результаты клинической оценки реставраций

Критерий	Оценка	1-е сутки после лечения n (%)				Через 12 месяцев n (%)
		1-я гр.	2-я гр.	3-я гр.	Контр. гр.	1-я гр.	2-я гр.	3-я гр.	Контр. гр.
Анатомическая форма	А	23 (100 %)	23 (100 %)	25 (100 %)	20 (100 %)	23 (100 %)	23 (100 %)	25 (100 %)	19 (95 %)
	В	-	-	-	-	-	-	-	1 (5 %)
	С	-	-	-	-	-	-	-	-
Краевое прилегание	А	23 (100 %)	23 (100 %)	25 (100 %)	20 (100 %)	20 (87 %)	22 (91,3 %)	24 ( 96 %)	19 (95 %)
	В	-	-	-	-	3 (13 %)	2 (8,7 %)	1 (4 %)	1 (5 %)
	С	-	-	-	-	-	-	-	-
Краевое окрашивание	А	23 (100 %)	23 (100 %)	25 (100 %)	20 (100 %)	19 (82,6 %)	20 (87 %)	23 (92 %)	18 (90 %)
	В	-	-	-	-	4 (21,7 %)	3 (13 %)	2 (8 %)	2 (10 %)
	С	-	-	-	-	-	-	-	-
Текстура поверхности	А	23 (100 %)	23 (100 %)	25 (100 %)	20 (100 %)	19 (82,6 %)	23 (100 %)	25 (100 %)	16 (80 %)
	В	-	-	-	-	4 (21,7 %)	-	-	4 (20 %)
	С	-	-	-	-	-	-	-	-
Вторичный кариес	А	23 (100 %)	23 (100 %)	25 (100 %)	20 (100 %)	23 (100 %)	23 (100 %)	25 (100 %)	20 (100 %)
	С	-	-	-	-	-	-	-	-
Постоперативная чувствительность	А	20 (87 %)	21 (91,3 %)	25 (100 %)	20 (100 %)	23 (100 %)	23 (100 %)	25 (100 %)	20 (100 %)
	В	3 (13 %)	2 (8,7 %)	-	-	-	-	-	-
	С	-	-	-	-	-	-	-	-

В ближайшие сроки после проведённого лечения все реставрации отвечали предъявляемым требованиям: восстановление анатомической формы, хорошее краевое прилегание, зеркальный блеск. У 13 % пациентов 1-й группы и 8,7 % пациентов 2-й группы отмечалась постоперативная чувствительность, которая постепенно снижалась и исчезала в течение 2– 4 дней.

Через 12 месяцев целостность и анатомическая форма большинства реставраций была сохранена, лишь в контрольной группе в 5 % случаев имелся незначительный скол материала, который был откорректирован полировкой. Замен реставрации не потребовалась.

В 1-й группе отмечалось нарушение краевого прилегания и краевое окрашивание пломб, не достигающие зоны дентина в 13 и 21,7 % случаев соответственно, что характеризовалось оценкой «В», являлось клинически допустимым и корректировалось полировкой.

Во 2-й группе эти показатели составили 8,7 и 13 %, в 3-й группе – 4 и 8 %, в контрольной группе – 5 и 10 % соответственно.

В отдалённые сроки в 1-й группе в 21,7 % и в контрольной группе в 20 % случаев отмечалось нарушение текстуры поверхности пломб, появление шероховатости, соответствующей оценке «В» по данному критерию.

Во 2-й и 3-й группах поверхность оставалась гладкой на протяжении всего периода наблюдения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По данным проведённого исследования, все используемые в работе пломбировочные материалы для реставрации жевательной группы зубов отвечают современным требованиям врачей-стоматологов и пациентов и позволяют проводить реставрации высокого качества. Различные виды нанокомпозитов имеют преимущества перед микрогибридами в прочностных характеристиках, благодаря своей высокой наполненности, обеспечиваемой наночастицами. В то же время микрогибриды имеют более пластичную консистенцию, лучшую адаптируемость и «вклеиваемость», что обеспечивает хорошую краевую адаптацию, низкий риск отрыва пломбы, появления постоперативной чувствительности, нарушений краевого прилегания и краевого окрашивания. Однако присутствие относительно крупных, по сравнению с нанокомпозитами, частиц и менее равномерное их распределение по органической матрице обуславливает меньшую ретенцию блеска, при хорошей полируемости, и устойчивость к истиранию данной группы материалов.

Истинные композиты имеют степень наполненности, сопоставимую с микрогибридами, однако наполнитель распределяется по матрице более равномерно, обеспечивается большая площадь контакта полимерной матрицы-наполнителя и она оказывается лучше защищена от истирания. Присутствие нанокластеров обеспечивает высокую механическую прочность, выполняя роль крупных частиц, в то же время, в отличие от них, обеспечивает хорошую полируемость, устойчивость гладкой текстуры поверхности и ретенцию блеска. Материал имеет достаточно пластичную консистенцию, обеспечивает хорошее краевое прилегание.

Наногибридные композиты имеют наиболее высокую степень наполненности из всех исследуемых групп, что обуславливает их высокую механическую прочность. Однако данные материалы имеют достаточно плотную консистенцию, в связи с чем их адаптация к стенкам кариозной полости требует определённых усилий, и чаще, чем в других обследованных группах, регистрируются случаи постоперативной чувствительности, нарушения краевого прилегания, краевого окрашивания, появления шероховатости на поверхности пломб.

Нанокерамические композиты сочетают в себе высокую наполненность и механические свойства наногибридов и хорошую полируемость и устойчивовость текстуры нанофиллов, благодаря мелкому размеру частиц наполнителя. При высокой степени плотности данного материала, его пластичность и вязкость изменяется в процессе моделировки, что обеспечивает хорошую адаптацию пломбировочного материала к тканям зуба, что снижает риск постоперативной чувствительности и краевой дезадаптации пломб.