Характеристика материалов для изготовления металлокерамических протезов

Дипломные проекты по ортопедической стоматологии студентов зуботехнического отделения.
Zhavzharov
Пол: не указан

Характеристика материалов для изготовления металлокерамических протезов

Сообщение Zhavzharov » 16 июн 2016, 08:14

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Московской области
«Московский областной медицинский колледж №1»


Специальность 31.02.05 «Стоматология ортопедическая»

Дипломный проект
Жавжарова Владислава Анатольевича
Характеристика материалов для изготовления металлокерамических протезов


Руководитель:
преподаватель — к.м.н. А.Г.Ервандян.


Москва 2015 г.

Оглавление
Введение 3
Актуальность исследования 4
Проблема исследования 5
Цель исследования 5
Задачи исследования 6

Глава 1. Теоретическая часть исследования 7
1.1.История применения зубных протезов 7
1.2.Преимущества металлокерамических протезов 8
1.3.Механизмы прочности связи между керамикой и металлом 9
1.3.1.Механическая ретенция 11
1.3.2.Химическая связь 11
1.3.3.Термические напряжения 12
1.4.Состав керамических масс, применяемых для изготовления металлокерамических протезов 13
1.5.Выбор сплавов для металлокерамических протезов 15
1.6.Выводы по первой главе 22

Глава 2.Практическая часть исследования 23
2.1.Технология изготовления металлокерамических протезов 23
2.2.Лабораторные этапы изготовления металлокерамических протезов 23
2.2.1.Получение комбинированной модели 23
2.2.2.Моделирование каркаса металлокерамического протеза из воска 25
2.2.3.Отливка и обработка металлического каркаса 26
2.2.4.Получение оксидной плёнки или дегазация каркаса 27
2.2.5.Нанесение и обжиг слоёв фарфора 28
2.2.6.Глазурование металлокерамического протеза 30
2.3.Выводы по второй главе 31

Заключение 32

Библиографический список 33




Введение
Намечая план лечения, стоматолог всегда стоит перед выбором наиболее подходящего материала для восстановления зубов конкретному пациенту. За последние 10-15 лет в нашей стране многократно возрос рынок стоматологической техники и материалов. Поэтому осуществить правильный выбор материала для стоматолога, пользуясь только своим опытом и интуицией, очень непросто.

Конец 20 века и начало нынешнего ознаменовались бурным развитием восстановительных материалов для стоматологии, и, чтобы не отстать, стоматолог должен уметь оценить возможности новых разработок и новых методов применения материалов в клинике. Это требует от него не просто поверхностных представлений о материалах стоматологического назначения, а глубокого понимания взаимосвязи их химической основы и свойств.

Знание различий свойств материалов в зависимости от химической природы и технологии применения позволит использовать в стоматологической практике научно обоснованные критерии выбора материала.

Современные материалы, используемые в такой области стоматологии как зубное протезирование, дают возможность полному восстановлению и эстетических качеств зубов, и их функциональных возможностей. Металлокерамика имеет достаточную прочность, прекрасный внешний вид, наиболее приближенный к естественному виду зубов, и при этом не вызывают аллергических реакций. Если используется металлокерамика, протезирование зубов отличается существенной долговечностью, так как металлокерамические протезы и коронки имеют отличную устойчивость к нагрузкам, чему способствует комбинация металла и керамики. Металлокерамические коронки позволяют повторить не только цвет соседних зубов, но и их прозрачность. Металлокерамические коронки никогда не темнеют, цвет их останется навсегда такой, как при фиксации; на них практически не образуется налёт из-за высокой гладкости поверхности. Металлокерамические коронки сделаны из двух материалов – металла и керамики. Металл даёт прочность, а керамика эстетику. Наличие металла в металлокерамических коронках позволяет припасовать коронки очень точно и плотно к зубам (металл хорошо и точно отливается), поэтому металлокерамические коронки надёжно сохраняют зубы.

Металлокерамические конструкции из-за металла очень прочны. Поэтому их стали применять для восстановления больших промежутков – когда отсутствует не один и даже не два зуба, а больше.

В то же время, благодаря преимуществу цельнолитых протезов – высокой прочности комплекса металла и керамики – показания к их применению несколько расширяются. Металлокерамические протезы можно широко использовать для устранения дефектов зубов.

Однако все положительные моменты металлокерамических зубных протезов проявляются только при корректной работе и знании свойств материалов, из которых они изготавливаются, а также при правильном выборе конструкции протеза и надёжной подготовке зубов.

Актуальность исследования
На сегодняшний день металлокерамика самая долговечная конструкция из всех возможных в стоматологии.
Зубные коронки из металлокерамики – самый популярный вариант, который используется для протезирования зубов.
Врачи предпочитают эти материалы из–за их довольно простой обработки, пациенты – за счёт отличного качества, эстетичного внешнего вида и невысокой стоимости. Современные металлокерамические зубные коронки делятся на два основных вида: их металлическое основание может быть выполнено из различных сплавов недорогих, либо таких драгоценных металлов, как золото, платина, палладий или их сочетания.
Металлокерамические зубные коронки с основанием из драгоценных металлов позволяют избежать некоторых проблем: к примеру, не вызывают аллергию, а также обладают антибактериальным эффектом – то есть защищают дёсны от воспалений и атаки бактерий.

Проблема исследования
Однако по мере возрастания эстетических запросов пациентов всё больше стали проявляться недостатки металлокерамики. Появились новые системы зубопротезирования (литьевая керамика, цельнокерамические или фарфоровые жакетные коронки, обжигаемые на металлической фольге). Неудовлетворительная прочность последних ограничивает их клиническое применение и во многом зависит от окклюзионных условий в полости рта пациента. Изготовление же мостовидных зубных протезов связано с большими трудностями. Существуют и другие проблемы, снижающие ценность этих видов протезирования (снимается большое количество твёрдых тканей опорных зубов, препарируется уступ, необходимы сложные слепки и т. д.). В результате в ортопедической стоматологии мы по-прежнему отдаём предпочтение металлокерамическим зубным протезам, технология изготовления которых постоянно совершенствуется.

Объектом исследования данной работы является характеристика материалов для изготовления металлокерамических протезов.

Предметом исследования являются материалы, используемые в несъёмном протезировании.

Цель исследования
Изучение различных материалов для изготовления металлокерамических конструкций и технологии их применения.

Задачи исследования
изучение и анализ литературы по данной теме;
на основе анализа литературы выявление основных различий в способах конструирования металлокерамических протезов;
определение положительных и отрицательных качеств различных материалов для изготовления металлокерамических конструкций;
подведение итогов проделанной работы и формулирование выводов.



Глава 1. Теоретическая часть исследования
1.1.История применения зубных протезов

Разрушение зубов не является новой проблемой, она существовала со времён, сохранившихся в человеческой памяти. Наиболее ранние упоминания о лечении зубов встречаются задолго до нашей эры. И хотя многое со временем было утеряно, этруски (1000-600 до н. э.) оставили в наследство данные о высоком качестве стоматологии своего времени. Этруски были предшественниками римлян, они прославились своим высочайшим мастерством. Их умение нашло применение в стоматологии. По форме зубов, изученных ими на трупах, они изготавливали искусственные зубы из золота для протезирования. Золото обладает хорошими эстетическими качествами, и, как один из наиболее ковких металлов, было доступно этрускам для изготовления различных изделий.

При раскопках древнего финикийского города Сидона (4-3 вв. до н.э.) были найдены искусственные зубы из кости, а также зубы людей, которые прикреплялись к соседним зубам посредством золотой или серебряной проволоки. В гробницах этрусков при раскопках города Тарквиния были найдены протезы, состоящие из искусственных зубов и ряда золотых колец, укреплявшихся на соседних здоровых зубах. В Древнем Риме изготовлением зубных протезов занимались цирюльники, ювелиры и другие ремесленники. Лишь в 11 в. н. э. арабский хирург Абуль-Касим, занимаясь зубоврачеванием, положил начало зубопротезированию как разделу медицины. Французский хирург А. Паре предложил протез (обтуратор) для закрытия дефекта нёба, использовав для этой цели золотую пластинку. Совершенствование зубного протезирования связано с именем П. Фошара, который применял штифтовые зубы, полные съёмные протезы, укреплявшиеся на беззубых челюстях посредством пружины.

В 18 столетии стало возможным изготовлять модели челюстей из воска. Эти модели использовались в качестве шаблонов, по которым гравировались протезы необходимой формы из слоновой кости, но приобрести их могли лишь состоятельные лица. Базис протезов нижней челюсти изготавливался из слоновой кости, в которой укреплялись зубы, взятые у трупов. Очевидно, что использование трупных зубов было не гигиенично. Слоновая кость является пористым материалом и поэтому служила идеальным субстратом для скопления в ней бактерий.

В 1728 году было предложено использовать фарфор для изготовления искусственных зубов вместо зубов трупов, так как фарфор более эстетичен, с его помощью можно подбирать соответствующий цвет, более гигиеничен. В 1744 году был изготовлен первый фарфоровый протез.

История применения стоматологического фарфора и керамики насчитывает не один век, однако до 1956 г. разрабатывались и совершенствовались только цельнокерамические протезы. Только позднее был разработан способ соединения керамического материала и золотого сплава. К 1970г. были разработаны металлокерамические конструкции на основе неблагородных сплавов.

К началу 20 века наметился значительный прогресс в деле восстановления больших дефектов фарфоровыми коронками. Такому виду протезирования зубов способствовало изобретение цинк-фосфатного цемента, который мог затвердевать в полости пациента. Цинк-фосфатный цемент широко применяют и в настоящее время.

1.2.Преимущества металлокерамических протезов
Металлокерамические коронки представляют собой литой металлический каркас, на который нанесено в процессе обжига керамическое покрытие. Прочность таких протезов возрастает в три раза по сравнению с цельнокерамическими, поскольку металл является барьером для распространения микротрещин в толще керамического покрытия.

Долговечность металлокерамической реставрации обеспечивается двумя аспектами. Во-первых, дизайном протеза, который позволит обеспечить равномерное распределение окклюзионной нагрузки, избегая чрезмерной концентрации жевательного давления. Во-вторых, прочностью связи между разными по химической природе материалами: керамикой и металлом. Прочность этой связи, в свою очередь, обеспечивается тремя механизмами:

механической ретенцией;
химической связью между оксидами металлов и керамическими материалами;
действием напряжений сжатия.
Металлокерамические коронки можно устанавливать и на передние, и на жевательные зубы. Они достаточно прочны, чтобы выдержать сильное давление при откусывании пищи, и в то же время имеют прекрасный внешний вид.

В зависимости от конкретной ситуации металлокерамическую коронку можно изготовить так, чтобы фарфор покрывал только определённые её стороны, которые видны при улыбке и разговоре, а остальные части коронки делают полностью металлическими.

Кроме того, что протез должен служить украшением своего владельца, он ещё должен выдерживать огромные механические нагрузки во время жевания.

1.3.Механизмы прочности связи между керамикой и металлом
Одним из способов повышения прочности коронок – глазурование внутренней поверхности, но это неосуществимо на практике. Другая возможность – обеспечение связи керамики с металлически субстратом, что позволит эффективно избавиться от микроскопических трещин и значительно повысить прочность зубного протеза. Это стало основной предпосылкой к разработке систем металлокерамики. Концепция основана на том же самом принципе, который применён при создании керамики, фиксируемой полимерными адгезивами, где микротрещины на контактной поверхности реставрации не образуются, благодаря связи керамического материала не с металлами, а со структурой эмали или дентина. Доказано, что металлокерамические коронки в три раза прочнее, чем цельнокерамические. Коронки состоят из литого металлического каркаса, на который нанесено в процессе обжига керамическое покрытие. При достаточно прочной связи между металлом и керамикой вредное влияние микротрещин на внутренней поверхности керамики устраняется, так как благодаря своей высокой прочности металл служит барьером для развития трещин. Хорошее качество металлокерамического протеза зависит от качества связи между металлом и керамикой.

Важным фактором, влияющим на способность керамического материала образовывать связь с металлами, является степень температурного соответствия между металлом и керамикой. Если несоответствие будет слишком большим, во время охлаждения зубного протеза после обжига будут развиваться высокие напряжения. Эти напряжения могут оказаться достаточными для того, чтобы привести к разрушению или растрескиванию керамики.

Природа связи между металлическим каркасом и керамикой изучена глубоко, и в настоящее время считается, что в образовании связи участвуют три механизма:
  • механическая ретенция;
  • химическое взаимодействие;
  • действие напряжений сжатия.
1.3.1.Механическая ретенция
Механическая ретенция возникает, когда керамический расплав затекает в микроскопические поднутрения на поверхности металла. Шероховатость поверхности металла повышают путём пескоструйной обработки или шлифованием. Благодаря этим процедурам увеличивается количество участков механического сцепления керамики и металла. Дополнительным преимуществом проведения этих двух процедур является создание очень чистой поверхности, способствующей смачиванию металла керамикой. Однако сам процесс шлифования может стать причиной загрязнения поверхности металла, т.к. на ней остаются следы таких веществ, как масла, воска, частиц наружного слоя шлифовального камня или газов, попавших в микропоры. Присутствие захваченного воздуха и посторонних примесей, разлагающихся при нагревании, ведёт к появлению пузырьков газа на поверхности раздела между металлом и керамикой, что вызывает серьёзное снижение прочности их связи, а также ухудшение эстетики зубного протеза.

1.3.2.Химическая связь
Исследования прочности указанного соединения показали, что максимальная сила сцепления наблюдается у металлов, которые в процессе дегазации легко образуют оксидную плёнку на поверхности. Низкая прочность соединения наблюдается у плохо окисляемых, то есть у благородных металлов. Таким образом, химическое соединение керамического материала и металла обеспечивается благодаря наличию на поверхности металла оксидной плёнки, поскольку при последующем обжиге керамики оксиды металлов способны диффундировать в керамическую массу, создавая, таким образом, химическую связь между металлом каркаса и облицовочным материалом. Оксидная плёнка возникает на поверхности металла в процессе литья, однако дальнейшая обработка каркаса приводит к её истончению, загрязнению и частичному разрушению. Поэтому перед нанесением керамической массы на металлический каркас требуется восстановление оксидной плёнки.

Сплавы неблагородных металлов образуют оксидную плёнку в процессе дегазации, когда металлический каркас после его обработки помещается в печь для обжига керамики и прогревается там, чтобы обеспечить выгорание всех органических примесей и снизить образование пузырьков газа, которые в дальнейшем могут остаться на поверхности раздела.

Оксидная плёнка на поверхности сплава благородного металла может быть получена путём его нагревания до температуры, близкой к температуре обжига керамики. При нагревании сплава входящие в его состав металлические элементы (олово, индий, цинк или галлий) мигрируют к поверхности и образуют поверхностную оксидную плёнку. Кроме того, для достижения необходимой оксидации поверхности протравливают поверхности золотых сплавов 50% — ной плавиковой кислотой (водным раствором фтористоводородной кислоты) или 30% — ной соляной.

1.3.3.Термические напряжения
В процессе неоднократных обжигов и послойных нанесений керамического покрытия металлокерамической коронки металлический каркас постоянно подвергается термическому расширению и сжатию. При этом коэффициент термического расширения (КТР) большинства керамических материалов намного ниже, чем у металлов. Керамические материалы, используемые для изготовления металлокерамических реставраций, утрачивают термопластическую текучесть после охлаждения ниже своей температуры стеклования, находящейся в пределах от 600 до 700 градусов Цельсия, металл при таких температурных значениях ещё находится в состоянии термического расширения. При охлаждении металл сжимается быстрее, чем керамика, т. к. его коэффициент термического расширения выше. Это приводит к тому, что керамика остаётся в состоянии сжатия. Несмотря на то, что нахождение хрупкого материала под действием напряжений сжатия является потенциально выгодным состоянием, очень важно, чтобы расхождение между коэффициентами расширения было небольшим. Если это расхождение окажется слишком высоким, то внутренние напряжения, возникающие при охлаждении зубного протеза, могут привести к разрушению керамического покрытия, причём самым вероятным местом разрушения станет поверхность раздела между металлом и керамикой. С момента утраты керамикой термопластической текучести, любое расхождение в коэффициентах термического расширения покрытия и металла приведёт к образованию напряжений в керамике, поскольку она будет стремиться к большему или меньшему сжатию, чем металл в зависимости от того, каким будет характер термической несогласованности между ними. Лучшим сочетанием металла и керамики является то, при котором коэффициент термического расширения керамики будет только немного меньше, чем КТР сплава, а керамическая масса окажется в состоянии небольшого сжатия при охлаждении конструкции до комнатной температуры. Качество связи между металлом и керамикой определяется качеством микромеханической ретенции, согласованностью термофизических свойств металла и керамики, и химическим взаимодействием между керамикой и оксидной плёнкой металла.

1.4.Состав керамических масс, применяемых для изготовления металлокерамических протезов
Композиционные отклонения в составе керамических масс очень разнообразны, в связи с этим физико-механические свойства керамических масс, в том числе и коэффициент термического расширения, напрямую зависят от состава массы (таблица 1).

Полная версия дипломного проекта

Вернуться в «Дипломные проекты»