Материаловедение Лекция 1 СПб. МСИ

Материаловедение Лекция 1 СПб. МСИ 2017 г. М. Матковская

ВВЕДЕНИЕ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ В СТОМАТОЛОГИИ ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 2

Стоматологическое материаловедение наука, изучающая во взаимосвязи состав, строение, свойства, технологию производства и применения материалов для стоматологии, а также закономерности изменения свойств материалов под влиянием физических, механических и химических факторов, т. е. факторов, действующих в специфических условиях полости рта в процессе функционирования зубочелюстной системы 3

4

5

6

7

Стоматологическая составляющая в истории человечества была всегда весьма значимой. Зубная боль, сводящая с ума, буквально не дающая жить, могла и может застигнуть человека в любом возрасте 8

Продолжительность жизни Время жизни палеолитических охотников и время жизни бюргеров второй половины XIX в. серьезно различались. Средняя продолжительность жизни в эпоху палеолита не превышала 30 лет. До 50 лет (и более) доживали в исключительных случаях. У упомянутых охотников шансы «испортить себе жизнь» плохим уходом за полостью рта были минимальны. Зато шансы погибнуть от клыков пещерного медведя или саблезубого тигра – вполне реальны. Но и тогда, как свидетельствуют археологические находки, кариес «никто не отменял» . 9

Открытия археологами останков людей времен палеолита (3 млн. - 12. тыс. лет назад) свидетельствуют о необычайно ранних опытах зубоврачебного вмешательства. Эксперты свидетельствуют, что некоторые углубления в зубах охотников времен палеолита могли образоваться только в результате механического вмешательства 10

Зуб с кариозной полостью, обнаруженный в Пакистане, со следам механической обработки, проведенного 9000 лет назад 11

Реконструкция Устройство для сверления зуба с кремневым бором. Основа механизма - хорошо освоенное устройство для разжигания огня 12

«Сверление» было выполнено на живых людях, продолжавших жить и после упомянутой процедуры. Маловероятно, что отверстия эти просверлили в декоративных целях, так как все зубы со следами неолитической «бормашины» находились глубоко во рту. По мнению исследователей, эта работа была сделана, чтобы ослабить боль, так как четыре из найденных зубов показали признаки разрушения, а челюсть одного человека – следы обширной инфекции 13

Наконечники 40 -60 годов 14

Конструктивные особенности различных наконечников 15

Реконструкция Стоматологический бор времен палеолита. Реконструкция. Пакистан. 9000 лет назад 16

Конструкция зубного бора из книги Пьера Фошара. XVIII в. 17

Ручной зубной бор ( «Архимедов бор» , ручка из слоновой кости). Сер. XIX в. 18

Бормашина «Вращающийся палец» 1870 г. 19

Прообраз бормашины 20

Современные наконечники 21

По мере развития цивилизации продолжительность жизни людей увеличивалась, менялось качество жизни, и то, что было нормально и приемлемо вначале, постепенно уходило в прошлое. Поэтому уже в древнейших культурах здоровые зубы стали выполнять роль некоего многогранного индикатора 22

Копия этрусского протеза 1 -е тыс. до н. э. Европа. 1901 – 1930 гг. 23

Английская королева Елизавета I. Около 1575 г. Во время церемоний на зубной ряд укладывалась белая материя 24

Относительность восприятия отсутствия зубов 25

Том Круз устранил передний, потемневший депульпированный зуб, и отбелил всю линию.

«Видите эти зубы? » – спрашивала у журналистов 73 - летняя Джейн Фонда, когда на Каннском фестивале-2011 они просили ее поделиться секретом молодости и красоты, - «Мои челюсти стоили мне 55 тысяч долларов! Я могла купить на эти деньги машину!»

Косметическая стоматология Центральная Америка. Цивилизация майя. IX в. н. э. 28

Методика инкрустации зуба индейцами майя 29

УКРАШЕНИЯ ЗУБОВ

ПОДСТВЕТКА ЗУБОВ – НОВЫЙ Эффект достигается за счет ТРЕНД В ЯПОНИИ использования специальной светодиодной матрицы (LED), закрепляющейся на зубах. Энергия для подсветки поступает через специальный проводок, закрепленный с тыльной стороны шеи, питание обеспечивается с помощью батареек. Разработана и беспроводная версия, но ее цена значительно выше экономичной «с поводком»

У викингов имелась традиция отмечать число одержанных побед на полях сражений, делая зарубки на зубах в соответствии с числом убитых им врагов 33

В XX в. эта традиция трансформировалась в зарубки на прикладах снайперских винтовок или звездочки на бортах истребителей 34

УКРАШЕНИЯ ЗУБОВ

Новый стиль «яэба» ( «двойной зуб» ) - налезающие друг на друга зубы и выделяющиеся клыки — основа новой эстетики. Имитация дефекта, характерного для детского возраста.

ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ СОВРЕМЕННЫХ РЕСТАВРАЦИОНЫХ МАТЕРИАЛОВ 37

Возникновение стоматологического материаловедения как науки датируют 1728 г. , когда увидела свет книга Пьера Фошара (Faucherd P. , 1678 - 1761). В ней представлены все материалы того времени и способы их применения в стоматологии. 38

39

1843 год Reitenbacher синтезировал акриловую кислоту. 1909 год GV Black провел стандартизацию пломбировочных материалов и видов препарирования полостей. 40

Грин Вердимэн Блэк (G. V. Black) родился 3 августа 1836 года на ферме близ Винчестера (штат Иллинойс) в семье Мари и Уильяма Блэков. Жизнь на ферме привила мальчику любовь и интерес к природе, он с удовольствием ухаживал за растениями и животными, и эта тяга к живому не покидала его до последних дней жизни. 41

Именно в этом доме Блэком был изобретен первый ножной двигатель для стоматологических боров и проведена первая операция по удалению зуба с использованием закиси азота в качестве обезболивающего. Блэк разработал классификацию кариозных полостей, экспериментировал с составом амальгамовых пломб и нашел оптимальное сочетание количества и качества состава, рецепт приготовления которого не изменился до сих пор, впервые высказал идею о профилактике кариеса с помощью герметизации фиссур зубов. Много времени посвятил Блэк изучению анатомии и структуры зубов, что привело к созданию теории по подготовке кариозных полостей для заполнения пломбировочным материалом. 42

В 1891 году Грин Блэк был приглашен на должность профессора бактериологии и патологии на стоматологический факультет Северо-Западного университета в Чикаго, но продолжал работать с пациентами в своем офисе в Джексонвилле. Позже, в 1897 году Блэк стал деканом факультета стоматологии и уже окончательно перебрался в Чикаго. Доктор Блэк умер в своем летнем бунгало в Чикаго в 1915 году. Сын доктора Блэка Карл, пошедший по стопам отца, продолжил принимать пациентов в бывшем офисе отца и вскоре стал одним из самых известных стоматологов в Джексонвилле. Впоследствии в этот дом переехал Mac. Murray College, который работает здесь до сих пор. 43

Модифицированная классификация кариозных полостей Блэка 44

1930 год впервые синтезирован метилметакрилат (ММА) 1944 год начало использования пломбировочных материалов на основе акрилатов 1949 год появление первого светоотверждаемого пломбировочного материала, созданного на базе полиметилметакрилата PMMA (Heraeus Kulzer). 45

46

1951 год в состав пломбировочных материалов химической полимеризации введены неорганические наполнители 1955 год М. G. Buonocore обосновал технику кислотного Д- р Майкл Buonocore с Ричардом Glena, травления эмали младшим научным сотрудником, в 1958 год R. L. Bowen создал компании Eastman Dental полимерный пломбировочный материал на основе мономера бисфенол-А- диглицидилметакрилата (Bis- GMA) и силанизированного органического наполнителя Rafael Bowen, D. D. S. , D. Sc. 47

Композиты химического отверждения В 1966 году композиционный материал поступил в продажу. Первоначально композиты представляли систему «порошок-жидкость» или «паста-паста» . Первый композит, внедренный в мировую клиническую практику, ADDENT (3 M) был заменен композитом химического отверждения 3 M CONCISE с матричной системой Bis-GMA. 48

1964 год Smith обнаружил самоадгезию оксида цинка и полиакриловой кислоты к тканям зуба. 1969 год Wilson и Kent изобрели стеклоиономерный цемент ASPA (Алюминий Силикатно- Поли. Акриловый). 49

1970 год М. G. Buonocore проведена полимеризация Bis-GMA светом ультра-фиолетового спектра. 1973 год создан стеклоиономерный цемент ASPA IY (Dentsply). 1976 год Fond предложил принцип винирования 1977 год Dart и др. создали пломбировочные материалы, которые полимеризуются видимым светом с длиной волны 400 -600 нм. 50

51

1977 год - фирмой Ivoclar предложены композиты с микронаполнителем(размер частиц 0, 05 мкм). Это существенно повысило полируемость материала (однако композит характеризовался высокой истираемостью). 1979 год разработаны гибридные композиты более твердые и устойчивые к истиранию материалы. 52

1962 год R. L. Bowen запатентовал возможность применения ароматических диметакрилатов Bis-GMA и процесса силанизации неорганического наполнителя Смола Bowen стала основой развития широкой гаммы композиционных пломбировочных материалов. 53

54

1985 год создан новый класс материалов IONOSIT (стеклоиономер + композит) 55

1988 год создан первый полимерно- модифицированный стеклоиономерный цемент VITREBOND (3 M). 1993 год создан компомер DYRACT композит + стеклоиономер (De. Trey/Dentsply). 1997 год появление первого низковязкого (текучего) компомерного реставрационного материала PRIMA FLOW (DMG) В 2003 году созданы композиционные пломбировочные материалы на основе нанотехнологий 56

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ 57

Характеристики пломбировочных материалов Ø Адгезия (прилипание) – это связь между разнородными поверхностями, в частности, сцепление пломбировочного материала с тканями зуба. Различают механическую и химическую адгезию. 58

А как задумано природой? Сила адгезии между дентином и эмалью: около 10 МПа 59

Что такое 20 МПа? 0. 4 см 2 80 кг 60

Характеристики пломбировочных материалов Усадка (уменьшение в объеме) – это состояние, которое наблюдается при отвердевании пломбы за счет химических и физико-химических процессов, протекающих при структурировании пломбы. При большой усадке пломбировочного материала образуется зазор между стенками и пломбой, что может привести к рецидиву кариеса. Усадка пломбировочных материалов выражается в %. Растворимость – это процесс, который возникает под воздействием растворителя. Устойчивость пломбы к растворению в ротовой жидкости позволяет сохранить не только объем, но и массу пломбы. 61

Характеристики пломбировочных материалов Ø Стираемость (потеря массы пломбы) – это важный показатель долговечности пломбы, выражается в потере массы образца к его площади, контактирующей с абразивным контролем и выражается в граммах на 1 см 2. Ø Предел прочности пломбы (сопротивление к удару, излому, на сжатие) – это характеристика, позволяющая определить возможности пломбы противостоять нагрузке, определяет срок службы реставрированного зуба как органа. Ø Коэффициент теплового расширения пломбировочного материала – это процесс, который наблюдается в пломбировочном тесте в период полимеризации и в пломбе в ответ на термические раздражители. Он должен быть близок к коэффициенту теплового расширения тканей зуба, так как именно от теплового расширения зависит надежность и долговечность пломбы и целостность эмали зуба. 62

Характеристики пломбировочных материалов Ø Краевое прилегание (приближенность пломбировочного материала к стенкам кариозной полости) – это состояние, которое зависит от величины усадки пломбировочного материала, коэффициента термического расширения и адгезии к тканям зуба. Наилучшим краевым прилеганием обладают композитные пломбировочные материалы. Ø Оптимальная густота замеса пломбы (замешивание пломбировочного материала согласно инструкции фирмы-производителя) влияет на механическую прочность, химическую устойчивость и сроки службы пломбы. 63

Характеристики пломбировочных материалов Ø Рабочее время – это время, которое позволяет врачу- стоматологу ввести пломбировочную массу в кариозную полость, притереть к стенкам и дну, сформировать недостающую часть зуба. Оно должно быть оптимальным, не ускорять и не затягивать процесс художественной реставрации зуба. Рассчитывается от момента окончания замешивания пломбировочного теста до начала твердения (схватывания). Ø Время твердения (схватывания) – это время, необходимое для окончания химических и физико-химических процессов в пломбировочном материале и полного структурирования пломбы. Рассчитывается от момента окончания замешивания пломбировочного теста до его полного твердения. 64

ТРЕБОВАНИЯ К ПЛОМБИРОВОЧНЫМ МАТЕРИАЛАМ Сформулированы в конце XIX века Миллером и, с некоторыми дополнениями и уточнениями, сохраняют актуальность до настоящего времени 65

Требования к пломбировочным материалам 1. Химическая стойкость, минимальная растворимость (отсутствие химических изменений, разрушения и растворения под действием слюны, жидкой пищи, ротовой и дентинной жидкости) 2. Механическая прочность (в процессе жевания возникают нагрузки до 70 кг) 66

Требования к пломбировочным материалам 3. Устойчивость к истиранию (желательно, чтобы материал истирался при действии абразивных факторов, в первую очередь, при жевании и чистке зубов, с такой же скоростью, как и эмаль зуба) 4. Соответствие по внешнему виду естественным зубам (цвет, прозрачность, блеск поверхности, флюоресценция - способность поглощать квант света с последующей быстрой эмиссией другого кванта, имеющего др. свойства и т. д. ) 67

Требования к пломбировочным материалам 5. Плотное прилегание к стенкам полости (адаптация к стенкам: Ø хорошее краевое прилегание за счет стабильности объема и формы Ø адгезия - микромеханическая ретенция или химическая связь материала с тканями зуба или другими пломбировочными материалами 6. Отсутствие усадки (пространственная стабильность пломбы и сохранение анатомической формы зуба и течение длительного времени 68

Требования к пломбировочным материалам 7. Пластичность, длительное «рабочее время» , легко вводиться в полость, не прилипать к инструментам и т. д. 8. Минимальная зависимость от влаги в процессе пломбирования и отверждения 9. Биосовместимость (безвредность для пульпы, твердых тканей зуба, слизистой оболочки полости рта и организма в целом) 69

Требования к пломбировочным материалам 10. Экологическая безопасность 11. Противокариозное действие для предупреждения рецидива кариеса на границе пломбы с тканями зуба 12. Низкая теплопроводность (исключение температурного раздражения пульпы) 70

Требования к пломбировочным материалам 13. Коэффициент теплового расширения, сходный с коэффициентом теплового расширения тканей зуба 14. Рентгеноконтрастность (radiopaque) для обеспечения возможности объективного контроля качества пломб и выявления рецидивного кариеса в отдаленные сроки 15. Длительный срок годности, не требовать особых условий применения, хранения и транспортировки 71

Непрямое винирование

Возможности терапевтической стоматологии (С. Радлинский)

ОТБЕЛИВАНИЕ ЗУБОВ ПАЦИНТКА 43 г. ОТБЕЛИВНИЕ ЗУБОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕ М ПЕРИКИСИ ВОДОРОДА 10 ЛЕТ НАЗАД

СТОМАТОЛОГИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ 78

Курьезы стоматологии

The Last Laugh - часы с зубами Оригинальные ходики The Last Laugh разработаны известным британским дизайнером-часовщиком Криспином Джонсом (Crispin Jones), творящим под псевдонимом Mr Jones, в соавторстве со стэнд-ап комиком Вильямом Эндрюсом (William Andrews).

81

ЛОШАДИНЫЙ СТОМАТОЛОГ

ИНСТРУМЕНТЫ

Спасибо за внимание.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! 87

Список литературы 1. Справочник по стоматологии. Под ред. чл. -корр. РАМН проф. Безрукова В. М. , 1998. - М. , 2. «Медицина» , с. 339. 3. Копейкин В. Н. , Демнер Л. М. Зубопротезная техника, 1998. - Изд. «Триада-Х» , с. 67 -79, 106 - 109. 4. Материаловедение в стоматологии. Сб. под ред. акад. АМН СССР проф. Рыбакова А. И. - М. , «Медицина» , 1984. 5. Жулев Е. Н. Материаловедение в ортопедической стоматологии. Учебное пособие. - Новгород, 2000. 6. Трезубов В. Н. , Штейнгарт М. З. , Мишнев Л. М. Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение, 1999. - С. -Петербург, «Специальная литература» . 7. Тернер М. М. , Нападов М. А. , Каральник Д. М. Стоматологические пломбировочные материалы. - Киев, «Здоровье» , 1985. 8. Макаров К. А. , Штейнгарт М. З. Сополимеры в стоматологии. - М. , 1982. 9. Макеева И. М. Восстановление зубов светоотверждаемыми композитными материалами. - М. , 1997. 10. Николишин А. К. Восстановление (реставрация) и пломбирование зубов современными материалами и технологиями. - Полтава, 2001. 88