Czytelnia Medyczna » Nowa Stomatologia » 1/2007 » Ocena szczelności brzeżnej wypełnień klasy I wykonanych z materiałów złożonych Gradia i Amelogen w warunkach in vitro

- reklama -

Fitomed
kosmetyki ziołowe

Mamy sprzęt do ręcznej obróbki krawędzi i ślizgów - serwis narciarski Warszawa

- reklama -

*Konrad Małkiewicz¹, Urszula Leończak², Elżbieta Jodkowska¹

Ocena szczelności brzeżnej wypełnień klasy I wykonanych z materiałów złożonych Gradia i Amelogen w warunkach in vitro

The evaluation of marginal sealing ability of microhybrid dental composites Gradia and Amelogen in in vitro conditions

¹Zakład Stomatologii Zachowawczej IS AM w Warszawie
Kierownik Zakładu: prof. dr hab. n. med. Elżbieta Jodkowska
²Studenckie Koło Naukowe przy Zakładzie Stomatologii Zachowawczej IS AM w Warszawie
Opiekun koła: lek. dent. Joanna Kępa-Prokopienko

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Zarys chorób wewnętrznych dla stomatologów

Gnatofizjologia stomatologiczna

Protetyka stomatologiczna podręcznik dla studentów

Wstęp

Wzrastające oczekiwania pacjentów dotyczące estetyki wypełnień spowodowały, że materiały złożone stały się najczęściej używanymi przez dentystów substytutami odbudowującymi utracone tkanki zęba. Dotyczy to wypełnień nie tylko w odcinku przednim, ale także wypełnień ubytków w zębach bocznych. Wybuchające od czasu do czasu „wojny amalgamatowe”, wspierane przez regulacje prawne krajów europejskich, przyczyniają się także do częstszego stosowania żywic kompozytowych do wypełniania ubytków w zębach bocznych.

Materiały złożone nie są idealnym substytutem amalgamatów. Mimo nieustannego rozwoju tej grupy materiałów, poprawy ich parametrów wytrzymałościowych, właściwości estetycznych, rozwoju kolejnych generacji systemów wiążących, producentom nie udało się wyeliminować ich podstawowej wady – skurczu polimeryzacyjnego, który towarzyszy nieodłącznie procesowi twardnienia każdego polimeru. Niezależnie od sposobu inicjacji procesu polimeryzacji wszystkie materiały złożone zmniejszają swoją objętość. Średnia skurczu polimeryzacyjnego w warunkach in vitro wynosi od 0,2 do 2% dla skurczu liniowego i od 1,7 do 5,7% dla skurczu objętościowego (1-3). Zjawisko to występuje podczas łączenia się monomerów żywicy w przestrzenną sieć odpowiedzialną za strukturę materiału. Skurcz materiału złożonego aplikowanego techniką bezpośrednią odpowiada za „deformację” ścian ubytku oraz powstawanie nieszczelności brzeżnej wokół wypełnienia (4, 5). Powszechnie znane konsekwencje tych zjawisk w postaci nadwrażliwości pozabiegowej, mikroprzecieku bakteryjnego i rozwoju próchnicy wtórnej przesądzają o niepowodzeniu leczenia w perspektywie długoterminowej.

Redukcję skurczu objętościowego podczas polimeryzacji materiału złożonego próbuje osiągnąć się zarówno poprzez zmiany chemiczne i strukturalne samych materiałów jak promowanie „właściwych” technik aplikacji samych żywic.

Producenci wprowadzają na rynek żywice kompozytowe oparte na nanowypełniaczach, które pozwalają na „upakowanie” większej ilości cząsteczek w sieci żywicy, a tym samym proporcjonalne zmniejszenie ilości fazy materiału odpowiedzialnej za jego skurcz w czasie polimeryzacji. Podejmowane są także próby zastąpienia monomerów metakrylanowych przez cząsteczki o budowie pierścieniowej (6) takie jak: spiroortowęglany, spiroortoestry czy bicykiczne ortoestry.

Powszechnie znane są wyniki badań nad wpływem intensywności światła użytego do katalizowania reakcji łączenia monomerów (7-9). Stosowanie metod aktywacji pulsacyjnej, czy wykładniczego wzrostu natężenia emitowanego przez lampę strumienia fotonów, sprawia, że materiał złożony pozostaje dłużej w fazie żelu, pozwalając na zmianę kształtu aplikowanej porcji co kompensuje skutki ubytku objętości. Inne uznane sposoby obejmują nakładanie materiału skośnymi warstwami o niewielkiej grubości i jego aktywację światłem poprzez tkanki zęba do dna czy ściany bocznej ubytku, choć w dostępnym piśmiennictwie istnieją doniesienia o braku wpływu kierunku emisji światła na przebieg procesu polimeryzacji (10-12).

Skuteczność opisanych wyżej metod nie jest jednak zadowalająca. Co więcej, z obserwacji wynika, że tylko niewielki odsetek lekarzy przestrzega tych zasad, a najbardziej popularnym sposobem zakładania wypełniania I czy II klasy w odcinku bocznym jest aplikowanie materiału w jednej lub dwóch porcjach i kierowanie źródła światła od strony powierzchni żującej. W efekcie mamy do czynienia z pełnym skurczem polimeryzacyjnym żywicy kompozytowej oraz wszystkimi konsekwencjami tego zjawiska.

Za adaptację brzeżną materiału do ścian ubytku, oprócz zjawiska skurczu polimeryzacyjnego, odpowiada także: stopień konwersji żywicy kompozytowej po polimeryzacji, zjawisko rozszerzalności lub skurczu termicznego, następcza ekspansja zachodząca na skutek absorpcji wody z otoczenia, siła wiązania i elastyczność systemu adhezyjnego oraz zmodyfikowanej poprzez trawienie kwasem warstwy zębiny i/lub szkliwa, sposób opracowania ubytku (kształt ubytku, skośne ścięcie pryzmatów szkliwa na jego brzegach), wreszcie prawidłowe opracowanie założonego wypełnienia.

Istnieje wiele metod laboratoryjnych służących do wykrywania i oceny szczeliny brzeżnej wokół wypełnienia w warunkach in vitro (13, 14). Używa się do tego celu barwników, znaczników chemicznych czy izotopowych lub technik mikroskopii skaningowej (SEM) z wykorzystaniem replik. Stosunkowo prostą i niedrogą metodą pozwalającą ocenić w warunkach laboratoryjnych szczelność założonych wypełnień jest test penetracji barwnika, do którego przeprowadzenia nie jest wymagana skomplikowana aparatura badawcza.

Cel pracy

Celem pracy była ocena szczelności brzeżnej wypełnień wykonanych z mikrohybrydowych materiałów złożonych, Gradia Direct i Amelogen, odtwarzających utracone szkliwo i zębinę w ubytkach klasy I na powierzchniach żujących zębów trzonowych.

Materiał i metody

W badaniach wykorzystano 40 zębów III trzonowych usuniętych ze wskazań chirurgicznych. Po ekstrakcji zęby zostały oczyszczone z resztek tkanki łącznej oraz osadów i umieszczone w wodzie destylowanej z dodatkiem tymolu. Zęby przechowywano w cieplarce w temperaturze 30°C przez okres 1-14 dni. Na powierzchniach żujących zębów opracowano ubytki o średnicy i głębokości 4 mm wykorzystując kalibrowane (poprzez wykonanie nacięć w odstępach 1mm na części roboczej wiertła) wiertło diamentowe (Edenta, Szwajcaria) w kształcie walca o średnicy 4 mm. Ubytki wytrawiono 37% kwasem ortofosforowym (technika total etch) przez 30 sek., płukano wodą a następnie aplikowano i polimeryzowano system łączący Adper Single Bond 2 (3M ESPE, Niemcy).

Założono po 20 wypełnień z materiału Gradia Direc i Amelogen wykorzystując materiały kompozytowe oznaczone przez producentów jako kolor A2. Materiał aplikowano warstwami nie przekraczającymi 2 mm grubości i polimeryzowano światłem lampy halogenowej f-my Kavo (Niemcy) pracującej w trybie ciągłym (800 mW/cm²). Wypełnienia opracowano bezpośrednio po założeniu wiertłami z drobnoziarnistym nasypem diamentowym (Edenta, Szwajcaria) i umieszczono w wodzie destylowanej na okres 24 godzin. Następnie zęby osuszono i pokryto lakierem do paznokci pozostawiając około 1mm margines wokół wypełnienia. Wierzchołki zębów izolowano woskiem modelowym. Tak przygotowane próbki umieszczano na okres 24 godzin w 0,5% roztworze kwaśnej fuksyny. Po 24 godzinach zęby płukano pod bieżącą wodą, suszono i przecinano wzdłuż osi długiej wykorzystując mikrosilnik techniczny (NSK, Japonia) pracujący z prędkością 10 tys. obr./min. i tarczę separacyjną z nasypem diamentowym. Powierzchnia cięcia przechodziła przez środek wypełnienia (przekrój I). Linię połączenia materiał-tkanki zęba badano w świetle dziennym wykorzystując lupę o 5-krotnym powiększeniu. Przekrój jednej z badanych próbek prezentowany jest na rycinie 1. Analizowano stopień penetracji barwnika w szczelinie brzeżnej posługując się 4-stopniową skalą gdzie:

0 – oznacza brak penetracji barwnika w połączeniu materiał-tkanka zęba,

1 – barwnik penetruje na 1/3 głębokości ubytku,

2 – barwnik penetruje na 2/3 głębokości ubytku,

3 – barwnik penetruje do dna ubytku.

Ryc. 1. Widok analizowanego obszaru próbki (Gradia Direct nr 11) – widoczna penetracja barwnika do dna ubytku.

Po przeprowadzeniu analizy próbki ponownie przecięto wzdłuż osi długiej, przy czym płaszczyzna cięcia była usytuowana pod kątem 90° w stosunku do poprzedniej (przekrój II). Uzyskane próbki ponownie analizowano wykorzystując w/w 4-stopniową skalę penetracji barwnika wg Meyera.

W celu oceny wyników badań wykonano analizę korelacji na poziomie istotności p≤0,05 posługując się pakietem oprogramowania SPSS.

Wyniki

W przypadku 18 wypełnień (90%) wykonanych z materiału Gradia Direct nie stwierdzono penetracji barwnika w miejscu połączenia materiału z tkankami zęba. Jedno wypełnienie otrzymało ocenę 1 (badanie w I przekroju) fuksyna penetrowała na głębokość nie przekraczającą 1/3 głębokości ubytku. W przypadku innego z wypełnień roztwór przebarwił miejsce połączenia materiał-tkanki zęba do dna ubytku (ocena 3 – I przekrój). Podczas analizy próbek uzyskanych w wyniku II przekroju badanego zębów nie obserwowano dodatkowej penetracji fuksyny. W przypadku trzech zębów z wypełnieniami z materiału Gradia Direct stwierdzono występowanie wyraźnej szczeliny pomiędzy dnem ubytku a masą wypełnienia.

Podobnie jak w przypadku stosowania materiału Gradia Direct, 18 (90%) wypełnień z materiału Amelogen uzyskało ocenę 0 (brak widocznej penetracji barwnika w miejscu połączenia z tkankami zęba). Dwa wypełnienia uzyskały ocenę 1 (przekrój I) przebarwienie do 1/3 połączenia, a w przypadku jednego z nich stwierdzono po ponownym przecięciu próbki (przekrój II) przebarwienie 2/3 połączenia (ocena 2). W dwóch z badanych zębów obserwowano występowanie szczeliny pomiędzy materiałem a dnem ubytku.

Analiza statystyczna na poziomie istotności p≤0,05 nie wykazała korelacji pomiędzy rodzajem stosowanego materiału złożonego a występowaniem szczeliny brzeżnej wokół wypełnienia.

Rozkład uzyskanych wyników w zależności od numeru badanej próbki przedstawiono w tabeli 1.

Tabela 1. Oceny szczelności poszczególnych wypełnień na podstawie analizy penetracji barwnika w miejscu połączenia z tkankami zęba.

numer próbki	Amelogen			Gradia Direct
numer próbki	ocena w I przekroju	ocena w II przekroju	uwagi	ocena w I przekroju	ocena w II przekroju	uwagi
1	0	0	szczelina	0	0	-
2	1	2	-	0	0	-
3	0	0	-	0	0	-
4	0	0	szczelina	0	0	-
5	0	0	-	0	0	-
6	0	0	-	0	0	-
7	0	0	-	0	0	szczelina
8	0	0	-	0	0	-
9	0	0	-	0	0	-
10	0	0	-	0	0	-
11	0	0	-	3	0	szczelina
12	0	0	-	0	0	-
13	0	0	-	0	0	-
14	0	0	-	0	0	-
15	0	0	-	0	0	-
16	0	0	-	0	0	-
17	0	0	-	1	0	szczelina
18	0	0	-	0	0	-
19	1	0	-	0	0	-
20	0	0	-	0	0	-

Omówienie wyników i dyskusja

Efekty powstawania mikroprzecieku bakteryjnego wokół wypełnień są powszechnie znane, dlatego też dobre przyleganie brzeżne materiału jest priorytetem nie tylko dla firm produkujących żywice kompozytowe, ale także dla stosujących je lekarzy klinicystów. Użycie systemów wiążących ma na celu nie tylko poprawę retencji wypełnień z materiałów złożonych, ale także poprawę szczelności połączenia pomiędzy tkankami zęba a żywicą kompozytową.

Oba materiały kompozytowe poddane ocenie w obecnym badaniu wydają się w sposób zadowalający spełniać warunki stawiane tej grupie materiałów pod kątem adaptacji brzeżnej i szczelności połączenia z tkankami twardymi zęba. 90% ogółu założonych wypełnień uzyskało najwyższą ocenę świadczącą o braku penetracji barwnika w miejscu połączenia żywicy i szkliwa/zębiny. Autorzy przyjęli, że ocena „1” oznaczająca przebarwienie do 1/3 głębokości ubytku nie dyskwalifikuje wypełnienia. Można uznać, że tylko jedno z 40 (2,5%) badanych wypełnień nie spełniało kryteriów poprawności klinicznej, co stanowiło 5% wypełnień wykonanych z materiału Gradia Direct.

Wyniki uzyskane w obecnym badaniu są nieco lepsze od uzyskanych w obserwacji Yap´a i wsp. (15) oceniających penetrację barwnika wokół materiału złożonego Silux. Autorzy z Uniwersytetu w Singapurze nie stwierdzili penetracji barwnika wokół od 66 do 83% wypełnień w zależności od zastosowanego systemu łączącego (ocena 0). Przebarwienie dochodzące do dna ubytku (ocena 3) obserwowali w przypadku od około 4 do ponad 12% badanych zębów. W swoich badaniach Yap i wsp. stosowali technikę całkowitego trawienia i jednoskładnikowe systemy łączące.

Nieco gorsze wyniki uzyskali Jodkowska i wsp. (16) oceniając szczelność wypełnień z materiału kompozytowego Filtek Supreme (3M ESPE) i stosując w badaniu samowytrawiający system łączący Prompt-L-Pop (3M ESPE). Autorzy zaobserwowali brak występowania nieszczelności brzeżnej w przypadku jedynie 55% wypełnień (ocena 0). W 7,5% badanych przypadków obserwowano penetrację barwnika do dna ubytku. Wydaje się, że gorsze wyniki badań dotyczących szczelności wypełnień wykonanych z materiału Filtek mogą być spowodowane zastosowaniem przez autorów samowytrawiającego systemu łączącego. Wyniki wielu badań wskazują, iż żywice adhezyjne tego typu charakteryzują się gorszymi parametrami wytrzymałościowymi i mniejszą siłą połączenia z tkankami zęba w porównaniu z systemami wymagającymi wytrawiania szkliwa i zębiny.

Porównując wyniki badań obecnych z wynikami cytowanych wyżej autorów należy jednak pamiętać, że oceniano w nich różne rodzaje materiałów kompozytowych stosowanych w połączeniu z odmiennymi systemami łączącymi.

Niepokojące wydaje się występowanie widocznej szczeliny pomiędzy dnem ubytku a masą wypełnienia w przypadku dwóch wypełnień z materiału Gradia i trzech wypełnień wykonanych z materiału Amelogen (12,5% ogółu wypełnień). Za powstawanie tego zjawiska powstającego podczas łaczenia się monomerów żywicy w sieć polimeru może odpowiadać słabsze połączenie materiału z zębiną w porównaniu z połączeniem ze szkliwem. Słabsze połączenie z tkanką zębinową umożliwiło powstanie szczeliny między materiałem złożonym a dnem ubytku. Polimeryzowany materiał zmniejszając swoją objętość odrywał się od zębiny pozostając w połączeniu ze szkliwem ograniczającym ubytek. Sytuacja ta uniemożliwiła penetrację barwnika „z zewnątrz”, nie wykluczając jednak powstawania nieszczelności połączenia materiału z dnem ubytku. Test penetracji barwnika nie pozwala więc na ocenę przylegania wypełnienia do dna ubytku, a jedynie daje możliwość makroskopowej, stosunkowo szybkiej i prostej oceny adaptacji brzeżnej wypełnień wykonanych w warunkach laboratoryjnych.

Wnioski

1. Mikrohybrydowe materiały złożone Gradia Direct i Amelogen stosowane z jednoskładnikowym systemem wiażącym Adper Single Bond 2 w technice „total etch” w sposób zadowalający spełniają kryteria stawiane żywicom kompozytowym pod względem szczelności brzeżnej.

2. Test penetracji barwnika ma ograniczone zastosowanie przy ocenie przylegania wypełnienia do dna zamkniętego ubytku obejmującego szkliwo i zębinę.

Polecane książki z księgarni medycznej BORGIS:

Stomatologia wieku rozwojowego

Stomatologia zachowawcza tom 1

Stomatologia zachowawcza Zarys kliniczny

Piśmiennictwo

1. Suliman A.H., Boyer D. B., Lasek R.S.: Polymerization shrinkage of composite resin: comparison with tooth deformation. J Prosth Dent 1994, 71(1), 7-12. 2. Peutzfeld A: resin composites in dentistry: the monomer system. Eur J Oral Sci 1997, 105, 97-116. 3. Kreici I., Planinic M., Stavridakis M., Bouillaguet S.: Resin composite shrinkage and marginal adaptation with different pulse-delay light curing protocols. Eur J Oral Sci 2005, 113, 531-36. 4. Ausiello P., Apicella A., Davidson C.L., Rengo S.: 3D finite element analyses of cusp movements in human upper premolar restored with adhesive resin-based composites. J Biomech 2001, 34, 1269-77. 5. Peutzfeld A., Asmussen E.: Determinants of in vitro gap formation of resin composites. J Dent 2004, 32, 109-15. 6. Weinmann W., Thalacker C.,H., Guggenberger R.: Siloranes in dental composites. Dent Mater 2005, 21, 68-74. 7. Burgess J.O., Walker R.S., Porsche C.J., Rappold A.J.: Light curing - an update. Compend Contin Educ Dent 2002, 23, 889-892. 8. Yoshikawa T., Burrow M. F., Tagami J.: A Ligot curing metod for improving marginal sealing and cavity wall adaptation of resin composite restoration. Dent Mater 2001, 17, 359-366. 9. Helvatjoglu-Antoniades M., Kalinderis K., Pedulu L., Papadogiannis Y.: The effect of pulse activation on mikroleakage of a "packable" composite resin and two ormocers. J Oral Rehab 2004, 31, 1068-74. 10. Versulis A., Tantbirojn D., Douglas W.H.: Do dental composites always shrink toward the light? J Dent Res 1998, 77, 1435-45 11. Losche G.M.: Marginal adaptation of class II composite fillings: guided polymerization vs reduced light intensity. J Adhes Dent 1999, 1, 31-9. 12. Cenci M.S., Demarco F.F., Carvahlo R.M.: Class II composite resin restorations with two polymerization techniques: relationship between microtensile bond strength and marginal leakage. J Dent 2005, 33, 603-610. 13. Iwami Y., Shimizu A., Hayashi M., Takeshige F., Ebisu S.: Three-dimensional evaluation of gap formation of cervical restorations. J Dent 2005, 33, 325-333. 14. Gulzman-Armstrong S., Mitchell R.J.: Surface coating and leakage of dentin bonded resin composite restorations. J Dent 2002, 30, 113-18. 15. Yap A.U.J., Ang H.Q., Chong K.C.: Influence of finishing time on marginal sealing ability of new generation composite bonding system. J Oral Rehab 1998, 25, 871-6. 16. Jodkowska E., Aluchna M., Raczyńska M., Grabarczyk-Nasińska M.: Ocena szczelności brzeżnej wypełnień wykonanych z materiału Filtek Supreme - 3M-ESPE. Stomat Współczesna 2004, 11(2), 21-4.

otrzymano: 2007-02-19
zaakceptowano do druku: 2007-03-12

Adres do korespondencji:
*Konrad Małkiewicz
Zakład Stomatologii Zachowawczej Instytutu Stomatologii AM w Warszawie
ul. Miodowa 18, 00-246 Warszawa
tel./fax 022 502-20-32

Nowa Stomatologia 1/2007
Strona internetowa czasopisma Nowa Stomatologia

Powrót na górę strony

Pozostałe artykuły z numeru 1/2007:

- reklama -