Введение

Развивающееся зубоврачевание не могло быть в стороне от зубопротезирования. Появляются врачи, серьезно занимающиеся изучением и улучшением методики изготовления зубных протезов.
Улучшается технология изготовления не только несъемных протезов, но и заметно происходит сдвиг в укреплении съемных. П. Фошару принадлежит заслуга крепления протезов пружинами. Ему же принадлежит приоритет методики нанесения эмали на поверхности зубного протеза, что являлось прототипом современных облицовочных материалов (фасеток, облицовок коронок) несъемных протезов.
Внедрение фарфора произвело переворот в зубопротезировании. Индифферентность (отсутствие изменения) фарфора в тканях полости рта, белизна, близкая к естественному цвету зубов, предрешили его широкое внедрение в зубопротезирование.

Фарфоровые массы и ситаллы благодаря высокой эстетичности широко используются в изготовлении несъемных протезов. Это применение обуславливается его свойствами, которые в свою очередь в зависимости от клинической ситуации обеспечивают свое применение. Успех лечения фарфором и ситаллами во многом зависит от умения выбрать материал и рационально его использовать.

От правильного изучения клинической ситуации решаются показания и противопоказания применению материалов из фарфоров и ситаллов.

Свойства фарфоровых масс и их состав решают технологию использования этих материалов при изготовлении самых различных видов зубных протезов.

Фарфоровые массы также применяются как облицовочный материал. Керамика за счет своей твердости и высокой износоустойчивости, не амортизирует функциональную нагрузку. Это вызывает нагрузку пародонта при замещении дефектов зубного ряда большой протяженности мостовидными протезами.

Облицовочные материалы на основе метилакрилата хорошо моделируются и полируются, однако не обладают достаточной механической стойкостью при длительной нагрузке в полости рта. Как показывают отдаленные результаты, использование протезов с облицовкой из метилметакрилата имеют ряд недостатков.

К ним относятся:

- изменение цвета облицовки (одноцветность, нестойкость);

- недостаточная абразивная и механическая прочность;

- набухание пластмассовой облицовки в ротовой жидкости;

- образование краевой щели между облицовкой и металлическим каркасом;

- образование зубного налета на пластмассовой облицовке.

Фарфоровые материалы для облицовки выполняют несколько целей – маскирование и изоляцию каркаса зубного протеза и , самое главное, имтирование твердых тканей искусственных зубов.

Долговечность сохранения эстетических свойств протеза зависит от надежности соединения облицовки с металлическим каркасом и способности облицовки сохранять первоначальный цвет, и основные физико-механические свойства при функционировании в условиях полости рта.

Исходя из этих определяющих положений, можно перечислить следующие основные требования к материалам для облицовки:

- отсутствие токсичности;

- наличие комплекса физико-механических показателей (прочность при изгибе, сжатии, ударе; стойкость к стиранию и др.);

- способность к окрашиванию в цвета, имитирующих окраску твердых тканей зуба;

- прочность адгезионного соединения металлом каркаса протеза;

- обеспечение оптимальных эстетических свойств конструкции;

- простота приготовления, нанесения и обжига;

- наличие большого рабочего интервала использования ( возможность использовать массу через несколько часов после ее приготовления).

Все эти свойства фарфоровых и ситалловых масс обеспечивают неоспоримое показание к их применению.

Глава 1. Стоматологический фарфор

1.1.Свойства фарфора

Фарфор — керамический продукт, получаемый в результа­те обжига фарфоровой массы, приготовленной из основных компонентов — каолина, полевого шпата, кварца и красителей.

Свойства фарфора зависят от многих факторов. Главные из них — химический состав компонентов, степень их размель­чения (дисперсность), температура и продолжительность обжи­га. Фарфор относится к группе материалов, представляющих собой смесь, содержащую глинистые вещества (слово "керами­ческий" происходит от греч. керамос — горшечная глина). В этой смеси каолин как глинистый материал играет главную роль связующего вещества, скрепляющего частицы наполните­ля — кварца. Оба эти вещества образуют твердую основу фар­фора, отдельные зерна которого цементируются во время об­жига третьим элементом — полевым шпатом.

Современный стоматологический фарфор является резуль­татом совершенствования твердого, то есть бытового декора­тивного фарфора. По химическому составу стоматологические фарфоровые массы стоят между твердым фарфором и обычным стеклом.

По своему назначению фарфоровые массы являются ис­ходным материалом для:

1) заводского создания стандартных искусственных зубов;

2) заводского получения стандартных фарфоровых коро­нок и заготовок для фарфоровых вкладок;

3) индивидуального создания фарфоровых коронок в усло­виях зуботехнической лаборатории;

4) индивидуального получения вкладок в условиях зубо­технической лаборатории;

5) облицовки цельнолитых каркасов металлических не­съемных зубных протезов (коронок, мостовидных протезов).

1.2. Состав фарфоровых масс

Основными компонентами фарфоровых масс являются вещества, которые создают твердую основу фарфора.

Каолин — белая или светлоокрашенная глина, которая содер­жится в фарфоровой массе от 3 до 65%. При этом, чем больше в смеси каолина, тем меньше прозрачность и тем выше темпе­ратура обжига фарфоровой массы. Основной частью каолина (99%) является алюмосиликат — каолинит (Al₂O₃ х 2SiO₂ x 2H₂O). Температура его плавления равна 1800 °С. Каолин ока­зывает влияние на механическую прочность и термическую стойкость фарфора.

Каолин

Полевой шпат — это безводные алюмосиликаты калия, на­трия или кальция. Температура плавления его равна 1180-1200°С. При высокой температуре полевой шпат обеспечивает развитие стекловидной фазы, в которой растворяются и другие компоненты (кварц, каолин). Стекловидные фазы придают пла­стичность массе во время обжига и связывают составные час­ти. Полевой шпат создает блестящую глазурованную поверх­ность зубов после обжига. При расплавлении он превращается в вязкую аморфную стеклоподобную массу. Чем больше в сме­си полевого шпата (и кварца), тем прозрачнее фарфоровая мас­са после обжига. При обжиге фарфоровой массы полевой шпат как более легкоплавкий компонент, понижает температуру плавления смеси. В этой связи его рассматривают в роли плав­ня (флюса). Содержание полевого шпата в фарфоровой смеси достигает 60-70%. Полевой шпат, чаще калиевый, называют ми­кроклином или ортоклазом—в зависимости от структуры. Ор­токлаз (К₂О х Аl₂О₃ х 6SiO₂) — основной материал для получе­ния стоматологической фарфоровой массы. Натриевый полевой шпат называется альбитом, кальциевый — анортитом.

Полевой шпат

Кварц (SiO₂) — минерал, ангидрид кремниевой кислоты. Кварц тугоплавок, температура его плавления составляет 1710°С. Он упрочняет керамическое изделие, придает ему большую твер­дость и химическую стойкость. Кварц уменьшает усадку и сни­мает хрупкость изделия. Твердость кварца по шкале Мооса рав­на 7. В процессе обжига кварц (кремнезем) увеличивает вязкость расплавленного полевого шпата. При температуре 870-1470°С кварц увеличивается в объеме на 15,7%, в результате чего сни­жается усадка фарфоровой массы. В состав фарфоровой массы для искусственных зубов кварц вводят в количестве 25-32%.

Кварц

Красители окрашивают фарфоровые массы в различные цвета, свойственные естественным зубам. Обычно красителями являются оксиды металлов.

Несмотря на полуторавековой период применения фарфо­ра в качестве материала для искусственных зубов, внимание к нему не ослабевает.

Красители

1.3.Основные свойства стоматологического фар­фора

По физическим, свойствам стоматологические фарфоры близки к стеклам, структура их изотропна. Они представля­ют собой переохлажденные жидкости и вследствие высокой вязкости могут сохранять стеклообразное изотропное состоя­ние при охлаждении без заметной кристаллизации.

Стоматологические фарфоры могут переходить при раз­мягчении или отвердении из твердого в жидкое состояние (и обратно) без образования новой фазы.

Стекла не имеют собственной температуры плавления, а характеризуются интервалом размягчения. Фарфор образуется в результате сложного физико-химического процесса взаимо­действия компонентов фарфоровой массы при высокой темпе­ратуре. Так, при температуре 1100-1300 °С калиевый шпат пре­вращается в калиевое полевошпатное стекло. Каолин и кварц имеют более высокую температуру плавления, чем полевой шпат. Однако в расплаве полевошпатного стекла каолин и кварц взаимодействуют со стеклом. При этом каолин образует игольчатые кристаллы муллита, пронизывающие всю массу фарфора. Частицы кварца оплавляются, теряют игольчатую форму, и небольшое их количество переходит в расплав стекла. Многочисленными микроскопическими исследованиями уста­новлены следующие основные структурные элементы фарфора:

1) стекловидная изотропная масса, состоящая из полевош­патного стекла с различной степенью насыщения (Al₂O₃; SiO₂);

2) нерастворившиеся в стекле оплавленные частицы кварца;

3) кристаллы муллита 3Аl₂О₃ х 2SiO₂ распределенные в расплаве кремнеземполевошпатного стекла;

4) поры.

Стекловидная изотропная масса в современных стоматоло­гических фарфорах составляет их основную массу. Она обус­ловливает его качество и свойства. Количество стеклофазы воз­растает при повышении температуры плавления и увеличения времени плавки. Соотношение кристаллической и стекловидной фаз определяет физические свойства фарфора. Содержание стеклофазы в фарфоровых массах обеспечивает их блеск и про­зрачность. Завышенная температура обжига приводит к появ­лению на поверхности изделия чрезмерного блеска и мелких пузырьков [Каральник Д. М. и др., 1983].

При чрезмерном увеличении стеклофазы прочность фар­фора уменьшается. Нерастворившиеся в полевошпатном стекле частицы кварца вместе с кристаллами муллита и глинозема об­разуют скелет фарфора. Важным фактором в строении фарфо­ра являются поры. Наибольшую пористость (35-45%) материал имеет перед началом спекания [Будников П. П. и др., 1972].

По мере образования стекловидной фазы пористость сни­жается. При этом повышается плотность материала и, соответ­ственно, сокращаются размеры изделия. Полному уничтожению пор мешают заключенные в них пузырьки газов, образующиеся в результате физико-химического взаимодействия отдельных компонентов массы. Высокая вязкость полевошпатного стекла мешает удалению газовых пузырьков из фарфорового материа­ла, чем и обусловливается образование закрытых пор.

Современный стоматологический фарфор по температуре обжига классифицируется как тугоплавки и (1300-1370 °С), среднеплавкий (1090-1260°С) и низкоплавкий (870-1065°С).

Тугоплавкий фарфор обычно используется для фабричного изготовления искусственных зубов для съемных протезов.

Среднеплавкие и низкоплавкие фарфоры применяются для изготовления коронок, вкладок и мостовидных протезов. Ис­пользование низкоплавких и среднеплавких фарфоров позволи­ло применять печи для обжига с нихромовыми и другими на­гревателями.

При создании коронок, вкладок, мостовидных протезов фарфоровый порошок смешивают с дистиллированной водой до консистенции густой кашицы. Фарфоровую кашицу наносят на матрицу, приготовленную из платиновой фольги, или на огнеупорную модель для приготовления вкладок или не­посредственно на металл при облицовке фарфором металличе­ских несъемных протезов. Кашицу тщательно конденсируют, избыток воды удаляют фильтровальной бумагой. После этого изделие устанавливают на керамический поднос и подсушивают во входном отверстии вакуумной печи. Затем обжигаемый про­тез вводят в печь и проводят обжиг согласно режиму, рекомен­дованному изготовителем фарфорового материала.

Оптические свойства фарфора являются одним из главных достоинств искусственных зубов. Коронка естественного зуба просвечивает, но не прозрачна, как стекло. Это объясняется тем, что наряду с абсорбцией света прозрачность выражается соотно­шением диффузно рассеянного и проходящего света. Свет, со­стоящий из волн разной длины, попадая на поверхность зуба, может поглощаться, отражаться и преломляться.

Короткие волны (менее 400 нм) отражаются от эмали ре­жущего края зуба, создавая голубоватый оттенок (Серова Г. А. и др., 1975, Бартельс Г., 1997]. Длинные волны, проходя через срединную часть зуба, содержащую основную массу твердых тканей, отражаясь и преломляясь, образуют множество цвето­вых оттенков от желто-оранжевого до голубого [Sked I. R., 1977]. В пришеечной части эмаль резко утончается. Этот учас­ток имеет цвет от желто-оранжевого до коричневого [McLean J.W., 1978]. Стоматологический фарфор также являет­ся гетерогенным по структуре материалом.

Оптический эффект фарфора близок к таковому у естест­венных зубов в тех случаях, когда удается найти правильное соотношение между стеклофазой и замутнителями фарфора. Обычно этому мешает большое количество воздушных пор и замутняющее действие кристаллов. Уменьшение кристаллических включений приводит к повышению деформаций изделия во вре­мя обжига и понижению прочности фарфора. Такой путь повы­шения прозрачности имеет определенный предел.

Второй путь увеличения прозрачности стоматологического фарфора заключается в уменьшении размера и количества га­зовых пор. До обжига суммарный объем воздушных включений сконденсированной фарфоровой кашицы составляет 20-45%.

Для уменьшения газовых пор предложено 4 способа:

1) обжиг фарфора в вакууме — при этом способе воздух удаляется раньше, чем он успеет задержаться в расплавленной массе;

2) обжиг фарфора в диффузном газе (водород, гелий), ког­да обычную атмосферу печи заполняют способным к диффузии газом; во время обжига воздух выходит из промежутков и ще­лей фарфора (метод непригоден на практике);

3) обжиг фарфора под давлением 10 атм. Если расплавлен­ный фарфор охлаждать под давлением, то воздушные пузырь­ки могут уменьшаться в объеме, и их светопреломляющее воз­действие значительно ослабевает. Давление поддерживают до полного охлаждения фарфора. Этот способ еще применяют на некоторых заводах для производства искусственных зубов. Не­достаток метода состоит в невозможности повторного разогре­ва и глазурования под атмосферным давлением, так как. пузырьки газа восстанавливаются при этом до первоначальных размеров;

4) при атмосферном обжиге для повышения прозрачнос­ти фарфора используется крупнозернистый материал. При об­жиге такого фарфора образуются более крупные поры, но ко­личество их значительно меньше, чем у мелкозернистых мате­риалов.

Из указанных выше четырех способов наибольшее распространение получил вакуумный обжиг, который применяется в настоящее время как для создания протезов в зуботехнических лабораториях, так и на заводах при производстве искусствен­ных зубов. Фарфор, обжигаемый в вакууме, имеет в 60 раз меньше пор, чем при атмосферном обжиге.

При обжиге фарфоровых масс усадка составляет 20-40%. Причинами такой усадки являются:

— недостаточное уплотнение (конденсация) частичек кера­мической массы;

— потеря жидкости, необходимой для приготовления фар­форовой кашицы;

— выгорание органических добавок (декстрин, сахар, крахмал, анилиновые красители).

Большое практическое значение имеет направление усад­ки. Усадка может быть:

— в направлении большего тепла;

— в направлении силы тяжести;

— в направлении большей массы.

В первом и втором случаях усадка незначительна, так как в современных печах гарантировано равномерное распределе­ние тепла, а сила тяжести невелика. Усадка в направлении больших масс значительно выше. Масса в расплаве ввиду по­верхностного натяжения и связи между частицами стремится принять форму капли. При этом она подтягивается от перифе­рических участков (то есть от шейки коронки, например) к цен­тральной части коронки (к большей массе фарфора), что, в ко­нечном счете, может привести к появлению щели между искус­ственной фарфоровой коронкой и уступом модели препариро­ванного зуба.

Прочность фарфора зависит от рецептуры (состава компо­нентов) фарфоровой массы и технологии производства. Основ­ными показателями прочности фарфора являются:

— прочность при растяжении;

— прочность при сжатии (4600-8000 кг/см²);

— прочность при изгибе (447-625 кг/см²).

Прочность при изгибе современной керамики (по между­народному стандарту ISO 9693 "Стоматологическая металлоке­рамика для зубного протезирования", величина прочности фо­сфора при изгибе не должна быть ниже 50 МПа) для облицов­ки металлических каркасов 80-90 МПа, а у фарфора ЕХ-3 Но-ритаки она на 30% выше [Хироси И., Бан К., 1987].

Большое влияние на прочность оказывает метод конден­сации частичек фарфора. Существует 4 метода конденсации: электрохимической вибрацией, колонковой или собольей кис­тью, методом гравитации (без конденсации), рифленым инст­рументом.

Большинство исследователей считает, что наилучшего уп­лотнения фарфоровой массы можно достигнуть рифленым ин­струментом с последующим применением давления фильтро­вальной бумагой при удалении жидкости.

Среди технологических условий, которые существенно влияют на прочностные показатели, необходимо отметить сле­дующие:

— необходимое уплотнение материала, т. е. конденсация частичек фарфора (см. выше);

— хорошее просушивание массы перед обжигом;

— оптимальное (как правило, не более 3-4) количество об­жигов;

— проведение обжига при адекватной для данной массы температуре;

— время обжига;

— способ применения вакуума при обжиге;

— глазурование поверхности протеза. Прокомментируем, в частности, зависимость прочности фарфора от изменения (нарушения) технологии обжига:

1) начало обжига должно совпадать с началом разряжения атмосферы рабочей камеры печи;

2) при достижении оптимальной температуры обжига дол­жен быть достигнут полный вакуум;

3) увеличение количества обжигов снижает прочность фар­фора из-за его остекловывания;

4) обжиг при температуре, превышающей оптимальную, уменьшает прочность из-за недостатка количества стеклофазы;

5) обжиг при температуре ниже оптимальной для данной массы снижает прочность из-за чрезмерного увеличения стек­лофазы;

6) время обжига в вакууме при достижении оптимальной температуры обжига не превышает 2 мин (при увеличении времени выдержки в вакууме даже при оптимальной температуре прочность фарфора уменьшается).

Лучшие сорта стоматологического фарфора при соблюде­нии оптимальных режимов производства изделий имеют проч­ность при изгибе 600-700 кг/см². Подобная прочность стомато­логического материала является недостаточной. Поэтому ус­ловно можно выделить, как минимум, два основных направле­ния в поиске путей повышения прочности фарфора: за счет но­вых технологий обжига, включая и разработку соответствую­щего оборудования и инструментария; за счет изменения ре­цептуры фарфоровой массы.

Так, например, введение в стекло или фарфор кристалли­ческих частичек высокой прочности и эластичности, имеющих одинаковый коэффициент термического расширения со стеклом или фарфором, приводит к значительному повышению прочно­сти. При этом ее увеличение происходит пропорционально рос­ту кристаллической фазы. Кварц добавляют в фарфор как уси­литель кристаллической фазы. Частички кварца хорошо соеди­няются со стеклом основного вещества, но коэффициент терми­ческого расширения у них разный. При охлаждении вокруг кристаллов кварца возникают зоны напряжения, которые хоро­шо видны под поляризационным микроскопом. Трещины в фар­форе, усиленном кварцем, проходят по зонам напряжения, ми­нуя кристаллы.

Добавление частичек оксида алюминия к некоторым сор­там фарфора [McLean J. W., Huges, 1965], то есть использова­ние глиноземного (алюмооксидного) фарфора, приводит к уве­личению механической прочности сплавленного оксида алюми­ния в 7 раз. Температура плавления оксида алюминия равна 2000 °С. Температура обжига алюмооксидного фарфора состав­ляет 1650-1750 °С. Снижение температуры обжига достигается введением в оксид алюминия других минеральных веществ.

Так, глиноземный фарфор содержит 60% стоматологичес­кого фарфора и 40% оксида алюминия, что позволило снизить температуру обжига до 1050 °С, а прочность при этом увеличи­лась вдвое. Поскольку оксид алюминия и стоматологический фарфор имеют одинаковый коэффициент термического расши­рения, трещина в алюмооксидном фарфоре распространяется как через стеклянную, так и через кристаллическую фазу. Кри­сталлы являются потенциальными "тормозами растрескивания".

1.4. Классификация фарфора, фарфоровые массы

Все многообразие стоматологических фарфоровых масс можно классифицировать по самым разным признакам.

1. По назначению:

а) только для облицовки цельнолитых каркасов металличе­ских протезов;

б) только для цельнокерамических одиночных несъемных протезов;

в) для облицовки цельнолитых каркасов металлических протезов и для цельнокерамических одиночных несъемных про­тезов.

2. По комплектации в наборе могут быть представлены:

а) в виде порошка, расфасованного в емкости (бутылочки, банки) и требующего последующего замешивания с жидкостью, т. е. в форме "полуфабриката";

Оборудование для создания вкладок метод фрезе­рования (система CEREC-3)

3.По температуре обжига:

• тугоплавкие (1300-1370 ° С);
• среднеплавкие(1100-1260 ° С);
• легкоплавкие (860-1070 ° С).

За рубежом для изготовления фарфоровых коронок используются массы "Витадур", "Витадур Альфа", "Виводент", "Керамика".

Для облицовки металлокерамических протезов выпускаются массы "Виводент-ИТС", "ВКЛ-68", "Керамика", "Биодент", "Дуцерам", "Микробонд", "Хайцерам", "Серамко ИИ", "Вита Омега 900".

Фарфоровые массы

Глава 2. Применение стоматологического фарфора.

2.1. Стандартные искусственные фарфоровые зубы

Стандартные искусственные фарфоровые зубы являются одним из основных элементов полных и частичных съемных пластиночных и дуговых (бюгельных) протезов.

Их основным преимуществом перед металлическими и по­лимерными искусственными зубами является высокая имитиру­ющая способность. Светоотражающие качества фарфора в большинстве своем напоминают таковые у естественных зубов. Цветостойкость фарфора также вне конкуренции. Кроме того, фарфор весьма индифферентен для организма человека и абсо­лютно показан для лиц с повышенной чувствительностью к по­лимерам.

Из недостатков фарфоровых зубов следует отметить их хрупкость, недостаточно прочное соединение с базисом проте­за, низкую сгораемость, худшие, чем у полимерных зубов, тех­нологические качества. Недостаточная прочность зубов в обла­сти крепления крампонов (в крампонных зубах) и пустотелой части (в диаторических зубах) проявляется при неблагоприят­ных артикуляционных соотношениях.

Крампон — фиксирую­щий проволочный элемент, преимущественно для передних ис­кусственных фарфоровых зубов. Крампоны могут быть прямы­ми, изогнутыми, с пуговчатыми окончаниями.

Пластмассовые зубы лишены этого недостатка, и им отда­ется предпочтение при глубоком прикусе, при деформациях зубных рядов. Кроме того, шлифование фарфоровых зубов вследствие твердости фарфора и наличия крампонов является более трудоемким процессом, требующим большого внимания и времени у зубного техника, а иногда и у врача, где не должны быть допущены артикуляционные и другие погрешности.

При этом используются мелкозернистые алмазные или другие абразивные инструменты, которые следует постоянно увлажнять из-за потенциально возможного перегрева. Пере­грев фарфорового зуба в процессе его подгонки приводит к от­колу части коронки или к образованию трещины.

Гарнитуры искусственных зубов

Искусственные зубы подразделяют по месту расположе­ния в зубном ряду на передние и боковые.

По способу крепле­ния в базисе фарфоровые зубы подразделяются на крампонные и диаторические. Передние фар­форовые зубы чаще всего снабжены крампонами, но они могут быть и дырчатыми (диаторическими). Боковые зубы всегда делают дырчатыми. Полости или крампоны в фарфоровых зубах предназначены для их механического крепления в металле или пластмассе. Крампоны могут быть сделаны из сплавов различ­ных металлов. Наилучшими сплавами являются такие, коэффи­циент термического расширения которых приближается к тако­вому у фарфоровой массы при обжиге. У нас в стране с этой целью применяют серебряно-палладиевый сплав.

Искусственные зубы из фарфора заводского производства подвергаются обжигу по специальному режиму. Сырье, приго­товленное из различных компонентов для фарфоровых масс, называют шихтой. Введением в состав шихты легкоплавких до­бавок (плавней), к которым относятся борная кислота, карбо­нат лития, окись магния и карбонат натрия, регулируют темпе­ратуру плавления.

Процесс обжига шихты называется фриттованием (плавле­нием), а получаемый при спекании продукт — фриттой. Из фритты путем добавления пластификаторов (крахмальный клейстер, красители и пр.) готовят формовочную массу для по­лучения искусственных зубов из фарфора в заводских услови­ях. В последние годы на заводе нашел применение вакуумный обжиг фарфоровых зубов.

Следует отметить, что фарфоровые зубы выпускаются раз­личных фасонов и цветов.

В качестве эталона при подборе фасонов и расцветок зу­бов анатомической формы используется альбом фарфоровых зубов. Кроме того, для подбора цвета используется шкала рас­цветок фарфоровых зубов, которая представлена в виде цент­ральных резцов девяти цветовых оттенков.

За рубежом многие фирмы производят искусственные фарфоровые зубы для съемных зубных протезов (Вивоперл-ПЕ, Вивоперл-ПЕ-Opmomun, Биодент и др.).

Стандартные фарфоровые коронки с прилагаемыми к ним металлическими штифтами (получившие название по имени их изобретателей — коронки Логана, Дэвиса, Бонвиля и др.) при­меняли для замещения дефектов коронковой части зубов. В фарфоровой коронке штифт может быть укреплен стабильно, или коронку и штифт изготавливают раздельно. Второй вари­ант удобнее для практического использования. Протезирование стандартной коронкой состоит из препарирования наддесневой части корня, расширения канала корня, припасовки штифта и коронки, укрепления штифта в корневом канале и коронки со штифтом и корнем с помощью цемента.

Индивидуальные фарфоровые коронки. Для обжига фарфо­ровой коронки необходимо прочное основание — матрица, ко­торая должна выдерживать температуру обжига фарфора, не искажать цвета и внутренних параметров коронки. Этим требо­ваниям полностью отвечает матрица, изготовленная из платины. Кроме того, данный металл имеет высокую температуру плавле­ния (1773,5 °С) и не образует окрашенных окислов. Он легко вальцуется в тонкую, но достаточно жесткую фольгу (0,025 мм). Коэффициент термического расширения его соответствует тако­вому у фарфоровой массы. Платиновая фольга может быть лег­ко отделена от готовой обожженной коронки. Таким образом, его потери (по весу) в целом очень малы. Остатки же могут быть переплавлены и превращены в новую фольгу.

Основные технологические операции при создании фарфо­ровой коронки заключаются:

1) в подготовке платиновой матрицы, которая устанавли­вается на модель зуба;

2) в нанесении на матрицу фарфоровой массы (предвари­тельно фарфоровый порошок замешивают с дистиллированной водой до консистенции густой кашицы и с помощью специаль­ного шпателя и колонковой кисточки наносят на матрицу);

3) в проведении обжигов.

Обычно при получении фарфоровой коронки проводят 3-4 обжига по рекомендованному изготовителем режиму:

— при первом обжиге, проводимом в условиях вакуума, осуществляют термообработку внутреннего слоя коронки (если при осмотре обожженной коронки выявлены трещины, то их расширяют, вновь заполняют фарфоровой кашицей и проводят дополнительный обжиг в том же режиме);

— при втором обжиге, проводимом в условиях вакуума, добиваются получения предварительной формы коронки. Этот этап является наиболее трудоемким и сложным. Он включает в себя моделирование коронки из дентинной и прозрачной масс, обжиг и коррекцию формы коронки шлифованием. Учи­тывая последующую усадку материала в процессе обжига (на 30-35%), моделируемую коронку увеличивают соответственно на l/3 размера.

При необходимости на коронке имитируют "меловые пят­на", трещины и др. индивидуальные особенности зуба. После обжига зубной техник проводит коррекцию коронки, придавая ей конечную форму, а врач в кабинете проверяет её качество (цвет, форма, размеры). Перед следующим обжигом для повы­шения эстетических свойств коронки используют специальный набор красителей для подкрашивания фарфора.

Набор красителей предназначен для подкрашивания не­съемных протезов (одиночных фарфоровых коронок и фарфо­ровой облицовки металлокерамических протезов). Красители, представляющие собой тонкомолотые борно-щелочные стекла (майоликовые глазури), наносятся тонким слоем на поверх­ность зубных протезов из фарфоровых масс и закрепляются обжигом при определенной температуре в зависимости от тем­пературы глазурования применяемой фарфоровой массы (850-1020°С);

— при третьем обжиге, проводимом в атмосферных усло­виях, проводят глазурование.

Основными недостатками фарфоровых коронок являются: хрупкость, плохое краевое прилегание, высокая абразивность, сказывающаяся на зубах-антагонистах.

Металлокерамические коронки, которые являются альтер­нативой фарфоровым, обладают большей прочностью и лучшим краевым прилеганием, а также требуют препарирования ораль­ной поверхности зубов в меньшем объеме. Глубокое препариро­вание необходимо только на вестибулярной поверхности для маскировки каркаса протеза.

Фарфоровые вкладки из стандартных заготовок, В 1988 г. специалистами фирмы "Сименс" была разработана система CEREC (аббревиатура от Chairside Economical Restorations of Esthetic Ceramics), которая позволяет создавать и устанавли­вать фарфоровые зубные вкладки непосредственно в зубовра­чебном кресле за одно посещение пациента под управлением компьютера. В настоящее время существуют модифицирован­ные системы CEREC-2 и CEREC-3. Среди ряда пред­посылок разработки данного метода необходимо выделить сле­дующие:

1) фарфор обладает стойкостью к стиранию и стабильнос­тью цветового тона, максимально приближающей его по этим показателем к природной зубной эмали;

2) получение фарфоровых вкладок в лаборатории, несмот­ря на трудоемкость, не всегда гарантирует высокую точность. Их можно готовить либо из стеклокерамики, либо путем обжи­га в формах из специальных огнеупорных материалов;

3) композиционные полимеры практически вытеснили все применявшиеся до этого времени пломбировочные материалы, особенно для передних зубов. Однако применение пломб из этих материалов для боковых зубов, испытывающих жеватель­ные нагрузки, не всегда дает удовлетворительные результаты.

Хотя влияние усадки в процессе полимеризации композицион­ных материалов можно устранить, применив требующие боль­ших затрат времени методы (например, послойного отвержде­ния пломбы и управления векторами усадки с помощью клино­видных световодов), и получить в результате хорошее краевое прилегание, но стойкость материала к стиранию не всегда бу­дет удовлетворительной; широкое внедрение компьютерных технологий в науку и практику.

2.2.Стоматологические виниры

Виниры – тонкие пластинки из фарфора, которыми замещается внешний слой зубов. По смыслу самого слова, виниры – это «облицовка» зуба. Обычно виниры устанавливаются на поверхность передних зубов тогда, когда имеется их разрушение или изменение цвета.

Виниры дают возможность пациенту получить зуб желаемой формы и цвета. При этом они не только обладают косметическим эффектом, но и способны защищать зубы. Это придает ему высокую прочность, и он не отличается от остальных зубов. Изготовление виниров проводится в соответствии с формой и цветом зубов пациента и, конечно же, с учетом его пожеланий. Результатом является достижение необходимых эстетических свойств, малая травматизация зуба во время установки виниров, что обеспечивает надежность и долговечность.

Толщина виниров сегодня составляет в среднем 0,5 - 0,7мм. Фарфоровые виниры являются одним из последних достижений в современной стоматологии.

Применение виниров нашло себя как альтернатива цельнокерамическим (безметалловым) коронкам. Это связано с тем, что виниры из фарфора намного проще изготавливаются, более технологичны и, что немаловажно – для их изготовления нужно меньше времени, чем для создания коронки. Фарфоровые виниры создаются в специальной зуботехнической лаборатории.

Измерение толщины винира

Недостатки фарфоровых виниров. Самым главным недостатком виниров является то, что они могут ломаться. При этом сломанный винир восстановлению не подлежит. Поэтому в этой ситуации его приходится заменять на новый. Но в случае, если винир соскочил с зуба, то его можно повторно прикрепить к поверхности зуба. Как узнать, что винир не сломался, а просто отскочил? Если на зубе имеется часть винира, то он, конечно же, сломался. Винир обычно имеет закругленную форму. Итак, если винир не поломался, а просто отклеился, то его можно попытаться снова прикрепить к зубу.

Как ухаживать за винирами

Срок службы фарфоровых виниров, при правильном уходе за ними и регулярных профилактических осмотрах, может достигать десять лет и даже больше. Этот показатель зависит, конечно же, от качества ухода за виниром. Вот некоторые советы, которые можно дать для правильного ухода за винирами:

2.3.Использование керамики в стоматологии

Комбинация фарфора с металлами (металлокерамика). Металлокерамика — технологическое объединение двух мате­риалов — металлического сплава и стоматологического фарфо­ра или ситалла,— в котором первый служит каркасом, осно­вой, а фарфор или ситалл — облицовкой. Достоинства метал-локерамических протезов очевидны, т. к. они сочетают в себе преимущества цельнолитых протезов перед штампованно-пая­ными (точность, прочность, отсутствие припоя и др.), а также высокие эстетические и оптимальные токсикологические свой­ства фарфора.

Эстетические свойства комбинированного протеза опреде­ляются качеством керамической облицовки. Облицовка — по­крытие поверхности изделия природным или искусственным материалом, отличающимся эксплуатационными (защитными) и декоративными качествами. В стоматологии облицовка проте­зов выполняет несколько целей — маскирование и изоляцию каркаса зубного протеза и, самое главное, имитирование твер­дых тканей естественных зубов.

Материалы для облицовки. Долговечность сохране­ния эстетических свойств протеза зависит от надежности со­единения облицовки с металлическим каркасом и способности материала облицовки сохранять первоначальный цвет и основ­ные физико-химические свойства при функционировании в ус­ловиях полости рта.

Преимущество керамики:

• относительно простые и экономически выгодные технологии спекания порошков
• уникальные свойства керамики и керамических композитных материалов.
• Стоматологическая керамика это материал идеальной нейтральности и биосовместимости с тканями полости рта. Это материал, который наиболее соответствует эмали зубов, как по косметическим, так и по физическим свойствам.

Протез из керамики

Литая керамика

В 1980-х годах Адер и Гроссман предложили систему литой керамики Dicor (Дикор) фирмы Caulk/Dentsply. Это была технология, использовавшаяся фирмой «Кернинг», для производства термостойкой посуды, с низким коофициентом расширения. Отливка производилась с помощью центрифуги в рефракторные формы. В отличие от обожженного фарфорокерамического порошка, стеклокристаллический материал не имеет пор, что выгодно отличает его, хорошо полируется, делая совмещение с зубом более естественным. В связи со сложностью технологии и большими экономическими затратами в начале, а так же невозможностью изготовления цельных мостовидных протезов, метод не получил расспостранения.

Прессованная керамика

Одна из разновидностей литой, стеклокристаллической керамики выпускается под маркой IFS EMPRESS (ivoclar).Способ изготовления напоминает изготовление съёмных протезов из акрила. Восковая заготовка пакуется в ретракторно - фосфатную форму и после выплавления воска, пустота заполняется вязко-текучим стеклокристаллическим материалом (выпускаемым в виде толстых таблеток, соответствующих цветов) в вакууме, под большим давлением и высокой температурой. Высокая температура плавления стеклокерамики позволяет делать повторный обжиг без нарушения конфигурации и объёмных размеров, т.е. деформации в целом. Прочность такой стеклокерамики уступает только протезам выполненных по технологии IN-CERAM.

Стеклокерамика и механическая обработка

Развитие компьютерноуправляемых систем привело к появлению ещё одной технологии для изготовления стеклокерамических протезов. Выпускаемая под маркой «CEREC» (Siemens) система представляет возможность сканирования подготовленного зуба (зубов), не производя процедуры снятия оттиска и изготовления протеза с помощью фрезерования под управлением компьютера.

Стеклокерамика

2.4.Печи для обжига керамики

Печь для обжига керамики Fire Lite — это отличный выбор для лабораторий, требующих от оборудования надежности, точности в работе и высокой производительности. Простая в использовании и удобная печь Fire Lite обеспечивает великолепные результаты обжига любой современной керамической массы.

• Печи для обжига керамики Pro-200 и Pro press - 200,разработаны с применением передовых технологий, но и в тоже время доступны по цене. Они имеют усовершенствованные циклы для e.max, inCeram, Wol-ceram, cartek, спеченных сплавов, а также для всех современных керамических масс.

• Programat Р700 Multimedia – это печь верхнего ценового сегмента, которая соответствует практически всем потребностям зубных техников.

• Programat EP 5000 является последователем печи EP 600 Combi. Эта печь может использоваться как для прессования, так и для обжига.

• Оптимально упрощенный новый Programat P300 отличается превосходным соотношением цены качества, а также легкой и удобной концепцией управления. Простая структура меню с четко подобранными символами облегчает настройку. Новая муфельная технология QTK обеспечивает более равномерное распределение тепла, гарантируя оптимальные результаты обжига. Современный передовой дизайн печи сделает ее украшением Вашей лаборатории.

• Печи для обжига керамики Печь для керамики Ceramicmaster E1000 (VOP, Болгария). Автоматическая програмируемая вакуумная печь для дентальной керамики

Глава 3. Ситаллы

3.1. Свойства ситаллов

Ситаллы - это стеклокристаллические материалы, состоящие из од­ной или нескольких кристаллических фаз, равномерно распределенных в стекловидной фазе.

Это материалы, полученные в результате термообработки определенных составов стекол, обладающие высокой прочностью, твердостью, химической и термической стойкостью, низким температурным коэффициентом расширения, индифферентностью.

Ос­новным недостатком ситаллов является одноцветность массы и возможность коррекции цвета только нанесением на поверхность протеза эмале­вого красителя.

Ситаллам свойствены повышенная механическая прочность, износостойкость и химическая стойкость. Эти достоинства ситаллов объясняются составом и более совершенной структурой, которая позволяет полнее использовать возможности кристаллического строения веществ по сравнению с фарфорами.

Структура ситаллов, как правило, однородная, мелкокристаллическая. Кристаллы имеют размеры 0,1-1,0 мкм, и препятствуют распространению трещин в материале, что обеспечивает высокие механические свойства. Керамика же состоит в основном из кристаллической фазы с размером зерен 50-200 мкм.

Различная структура ситаллов и керамики объясняется технологиями их получения. Керамические материалы получают методом твердофазового спекания, ситаллы - из стекол методом направленной кристаллизации.

Кроме указанных достоинств ситаллов, важным является также возможность регулирования степени светопрозрачности материалов с помощью соотношения кристаллической и стекловидной фаз.

Ситаллы

Ситаллы обладают весьма ценными физико-механическими и химическими свойствами.

От кристаллических веществ того же состава они отличаются пониженной хрупкостью и повышенной прочностью, в особенности – на изгиб, а от стекол – повышенной твердостью, износостойкостью, химической и термической устойчивостью. Максимальная рабочая температура ситаллов может превышать 1300 °С.
Ситаллы пироксенового состава (система СаО – МgO – А12O3 – SiO2), основной кристаллической фазой является минерал диопсид – СаМgSi2O6 из группы пироксенов) обладают высокой износостойкостью и химической стойкостью.
Ситаллы апатито-волластонитового состава (система СаО – MgO – SiO2 – Р2O5) обладают повышенной механической прочностью и биологической совместимостью с тканями организма.

В зависимости от состава прочность ситаллов на изгиб изменяется от 0,03 до 0,12 МПа, на сжатие – от 0,5 до 2,6 МПа.

Ситаллы обладают только упругой деформацией, при этом модуль упругости составляет 40 – 90 МПа.

Стоматологический ситалл имеет плотность 2300 кг/м³, прочность при сжатии 4000 – 5000 МПа, прочность при изгибе 200-300 МПа, ударную вязкость 3 – 4 Дж/м², микротвердость 650 – 750 кг/м² и отличается повышенной устойчивостью к коррозирующему воздействию агрессивных сред.

3.2. Представители и применение ситаллов

Представители: «Сикор» (ситалл для коронок), «Симет» (для ситалло-металлических протезов), литьевой ситалл, «Пирокерам», «Витрокерам». Применяют для изготовления искусственных коронок и мостовидных протезов небольшой протяженности во фронтальном участке зубного ряда.. Все они разработаны в ММСИ им. Н.А.Семашко и Алма-Атинском медицинском институте (Копейкин В.Н., Седунов А.А., Лебеденко И.Ю. и др.)

Продолжающие попытки заменить металлический каркас металлокерамических протезов ситалловым позволяют надеяться на его перспектив­ность.

Ситаллы в чистом виде и с добавление гидроксилапатита (так называе­мые «биоситаллы») применяются в качестве имплантатов как для опор зубных протезов, так при альвеолопластике.

ПРИМЕНЕНИЕ: при протезировании переднего отдела зубных рядов ис­кусственными коронками и мостовидными протезами небольшой про­тя­женности. Ситаллы содержат большое количество кристаллов, которые связаны между собой межкристаллической прослойкой.

Степень закристаллизованности и вид кристаллической фазы (кордиерит, сподумен, дисиликат лития) определяют основные физико-механические свойства ситаллов: прочность, упругость, хрупкость, твер­дость.

Прочность характеризует свойство ситалла сопротивляться разрушаю­щей внешней нагрузке. В зависимости от вида статической нагрузки раз­личают предел прочности при растяжении, сжатии, изгибе, ударе, круче­нии.

Конструкции из ситаллов более выносливы к нагрузкам на сжатие, чем на изгиб.

Превращение стекла в ситалл происходит при специальной термической обработке в процессе которой наблюдаются зарождение центров кристаллообразования и рост кристаллов. Кристаллизационная способность сте­кол зависит от состава и количества выведенных инициаторов кристалли­зации.

Учитывая специфику зубного протезирования, процесс лучше прово­дить при пониженных температурах и с минимальной выдержкой, т.е. стекла должны иметь кристаллизационную способность, исключающую спонтанную кристаллизацию при формировании протеза и обеспечиваю­щую получение ситаллового изделия в короткий срок.

Основными факторами, влияющими на получение качественных отли­вок при минимальной толщине 0,2-0,3 мм, являются: вязкость стекло­массы, температура формы, скорость движения расплава, пористость и толщина стенок формы, причем указанные факторы находятся в зависи­мости друг от друга.

Протез из ситаллов

Заключение

В выпускной работе в полной мере освещены стоматологические фарфоровые массы и ситаллы. Особое внимание было уделено составу и структуре фарфоровых масс и ситалловых материалов.

Свойства этих материалов зависит от химического и фазового состава, структуры, процентного содержания и степени измельчения компонентов, температуры и продолжительности обжига.

Современный стоматологический фарфор является результатом совершенствования бытового декоративного фарфора, поэтому между ними существенные различия химического состава. По химическому составу стоматологические фарфоровые массы стоят между твердым фарфором и обычным стеклом. Исходя из этого, дана классификация современного стоматологического фарфора по температуре обжига и отмечено применение каждого из видов при изготовлении различных конструкций зубных протезов.

Также стоматологические фарфоровые массы являются исходным материалом для:

- заводского создания стандартных искусственных зубов;

- заводского получения стандартных фарфоровых коронок и заготовок для фарфоровых вкладок;

- индивидуального создания фарфоровых коронок в условиях зуботехнической лаборатории;

- облицовки цельнолитых каркасов металлических несъемных зубных протезов (коронок, мостовидных протезов).

В работе в полном объеме освещены основные свойства стоматологического фарфора и ситалловых материалов, где отмечено, что оптический эффект фарфора близок к таковому у естественных зубов.

Однако на это влияет большое количество воздушных пор и замутняющее действие кристаллов. Решение этого вопроса состоит в повышении прозрачности путем правильного выбора обжига фарфоровых масс.

Так как при обжиге фарфоровых масс не только решаются пути прозрачности фарфора, но и уменьшение усадки. Усадка при обжиге составляет 20-40% .

Причиной этого является нарушение обжига фарфоровых масс. Для уменьшения газовых пор предложено 4 способа:

- обжиг фарфора в вакууме;

- обжиг фарфора в диффузном газе – метод не пригоден на практике;

- обжиг фарфора под давлением – недостаток метода состоит в невозможности повторного разогрева и глазурование под атмосферным давлением, так как пузырьки газа восстанавливаются при этом до первоначальных размеров;

- при атмосферном отжиге – для получения прозрачности фарфора используется крупнозернистый материал. При таком обжиге образуются более круглые поры, но количество их значительно меньше, чем у мелкозернистых материалов.

Из указанных выше четырех способов на более распространение получил вакуумный обжиг, который применяется в настоящее время дл получения протезов. Фарфор, обжигаемый в вакууме, имеет в 60 раз меньше пор, чем при атмосферном обжиге.

Фарфоровые массы и ситаллы являются прекрасным материалом для облицовки, что получило широкое применение при изготовлении металлокерамических протезов. Металлокерамические протезы характеризуются высокой точностью изготовления, прочностью, низкой токсичностью и эстетичностью. Эстетичность этих протезов объясняется возможность подбора цвета. Набор цветов в каждой массе свой. Для подбора цвета облицовки используются стандартные расцветки.

Достаточно подробно в работе описаны представители фарфоровых масс и ситалловых материалов и их применение в зависимости от вида зубных протезов. А также в работе освещены печи для обжига фарфоровых масс с указанием их характеристик.

Список используемой литературы

1. Ортопедическая стоматология: Прикладное материаловедение: Учебник для медицинских вузов/ Под редакцией проф. В.Н.Трезубова. 3-е издание, Санкт-Петербург:Специальная Литература, 1999.- 324с.
2. Стоматологическое материаловедение: учебное пособие/ В.А. Попков, О.В. Нестерова, В.Ю. Решетняк, И.Н. Аверцева. – М.: МЕДпресс-информ, 2006.- 384с.
3. Лебеденко И.Ю. «Руководство по ортопедической стоматологии» 2011г.
4. Бетельман А.И.Ортопедическая стоматология - М.: Медицина, 1965 - с.102-130.
5. Копейкин В.Н. Руководство по ортопедической стоматологии - М.: Медицина, 1993 - с. 58-62.
6. Копейкин, В.Н. Зубопротезная техника / В.Н. Копейкин, A.M. Демнер,- М.: Триада-Х, 1998.
7. «Российский стоматологический журнал» (спец.выпуск) №2 2000г.
8. Матиес Вецлер «Искусство керамики». «Искусство воспроизводить зубы керамикой». Патриат. :М: 2005г.- 96с.

Интернет ресурсы

1. http://www.rusdent.com/
2. http://www.volgostom.ru/
3. http://www.zub-zub.ru/