Титан - матеріал для сучасної стоматології. Переважні марки титану у стоматології

480 руб. | 150 грн. | 7,5 дол. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC", BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Дисертація - 480 руб., доставка 10 хвилин, цілодобово, без вихідних та свят

240 руб. | 75 грн. | 3,75 дол. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC", BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 години, з 10-19 (Московський час), крім неділі

Мушеєв Ілля Урійович. Застосування сплавів титану в клініці ортопедичної стоматології та імплантології (експериментально-клінічне дослідження) : дисертація... 14.00.21 / Мушеєв Ілля Ур'єєвич; [Місце захисту: ГОУ "Інститут підвищення кваліфікації федерального медико-біологічного агентства"]. - Москва, 2008. - 216 с.: іл.

Вступ

Розділ 1. Огляд літератури

1.1. Сплави металів, що використовуються при виготовленні зубних протезів 12

1.2. Застосування імплантатів при ортопедичної реабілітаціїхворих з дефектами зубного ряду 25

1.3. Титан та його сплави: властивості та застосування 31

1.4. Клінічні токсико-хімічні та алергічні реакції при використанні стоматологічних сплавів 41

1.5. Теорія корозійних процесів 53

Глава 2. Матеріал та методи дослідження

2.1. Методи дослідження складу, структури та фізико-механічних характеристик стоматологічних сплавів 75

2.2.1. Дослідження механічних властивостейметодом наноіндентування 75

2.1.2. Трибологічні дослідження зносостійкості сплавів 77

2.1.3. Методи порівняння литого та фрезерованого титану 79

2.1.4. Методика вивчення складу, структури та фізико-механічних властивостей сплаву після переплаву 80

2.2. Методи вивчення електрохімічних параметрів стоматологічних сплавів 83

2.2.1. Вимірювання базових електродних потенціалів стоматологічних сплавів 83

2.2.2. Термічна обробка стоматологічних сплавів при електрохімічних дослідженнях 85

2.2.3. Вимірювання ЕРС та щільності струму контактних пар стоматологічних сплавів 86

2.2.4. Вивчення впливу поновлення поверхні стоматологічного сплаву 87

2.2.5. Вивчення впливу особливостей корозійного середовища та навантаження на електропотенціали сплаву 87

2.2.6. Оцінка швидкості корозії в стаціонарних умовах за результатами вимірювання струмів контактних пар 91

2.3. Методи вивчення реакції мезенхімальних стовбурових клітин людини на стоматологічні сплави 92

2.4. Характеристика клінічного матеріалу та методи клінічних досліджень 96

2.5. Статистична обробка результатів дослідження 97

Розділ 3. Результати власних досліджень

3.1. Порівняльне дослідження структурних, механічних та трибологічних властивостей стоматологічних сплавів98

3.1.1. Порівняльна оцінка механічних властивостей стоматологічних сплавів 98

3.1.2. Порівняльне дослідження зносостійкості стоматологічних сплавів 103

3.1.3. Порівняльне дослідження структури та властивостей фрезерованого та литого титану 114

3.1.4. Вплив термоциклування та переплаву на структуру сплаву... 120

3.2. Порівняльні електрохімічні характеристики стоматологічних сплавів у різних умовах функціонування протезів 131

3.2.1. Кінетика встановлення стаціонарних електропотенціалів стоматологічних сплавів 131

3.2.2. Електрохімічні характеристики сплавів після термічної обробкипри нанесенні керамічних покриттів 141

3.2.3. Вплив рН, температури та аерації корозійного середовища на електрохімічну поведінку стоматологічних сплавів 146

3.2.4. Вплив дії циклічного динамічного навантаження на корозійну поведінку титанового сплаву 166

3.3. Електрохімічна взаємодія стоматологічних сплавів з дентальними імплантатами 181

3.3.1. Електрохімічні характеристики контактних пар «титановий імплантат-каркас протеза» 181

3.3.1.1. Вимірювання ЕРС та струмів контактних пар 181

3.3.1.2. Вимірювання імпульсів потенціалів та контактних струмів при оновленні поверхні елементів контактних пар та вивчення кінетики репасивації оновленої поверхні при використанні титанових імплантатів 183

3.3.2. Електрохімічні характеристики контактних пар «нікелідтитановий імплантат-каркас протеза» 190

3.3.2.1. Вимірювання ЕРС та струмів контактних пар 190

3.3.2.2. Вимірювання імпульсних струмів при оновленні поверхні елементів контактних пар та вивчення кінетики репасивації оновленої поверхні при використанні нікелідтитанових імплантатів 194

3.4. Експериментальна оцінка проліферації мезенхімальних стовбурових клітин людини на металевих сплавах 206

3.4.1. Оцінка цитотоксичності зразків за допомогою МТТ-тесту 206

3.4.2. Дослідження впливу досліджуваних зразків на ефективність проліферації МСК 207

3.5. Клінічна оцінка ортопедичних конструкцій на металевих каркасах 211

Глава 4. Обговорення результатів дослідження 222

Список литературы 242

Введення в роботу

Актуальність дослідження.У сучасній ортопедичній

стоматології широко застосовуються сплави металів як цільнолитих каркасів незнімних і знімних протезів. В Росії як металеві конструкційні матеріали поширені кобальтхромові і нікельхромові сплави; застосування золотовмісних сплавів незначне. Біоінертні титанові сплави використовуються значно рідше, оскільки для лиття титану потрібно спеціальне обладнання; клінічного та технологічного досвіду роботи з титановими сплавами недостатньо.

Тим часом загальновідомі чудові властивості біосумісності титану, легкість та міцність конструкцій з титану; можливе облицювання титанових каркасів керамікою. Затребуваність сплавів, що містять титан, для зубних протезів збільшується паралельно наростанню темпів застосування дентальних імплантатів, що виготовляються в переважній більшості з титану.

Останнім часом, крім лиття, з'явилася можливість фрезерування титану на CAD/САМ - обладнанні після сканування моделі та віртуального моделювання протеза. У літературі недостатньо відомостей про клінічну ефективність технології CAD/САМ порівняно з методом лиття титану.

Експлуатація зубних протезів зі сплавів металів пов'язана з
можливими електрохімічними корозійними процесами, оскільки
слина має властивості електроліту.
Щодо титану ці процеси мало вивчені. Контактне
електрохімічна взаємодія дентальних титанових імплантатів з
іншими стоматологічними сплавами аналізувалося в

нечисленних дослідженнях із застосуванням стандартних методик. Останнім часом з'явилися нові можливості та методичні підходи щодо оцінки антикорозійної стійкості сплавів металів,

наприклад, при трибологічних дослідженнях зносостійкості; вимірювання електрохімічних показників при оновленні поверхні, зміні характеристик штучної слини, при термоциклировании і, особливо, динамічному навантаженні металевих конструкцій . З'явилася можливість вивчення реакції клітинних культур людини різні стоматологічні сплави .

Викликає великий інтерес сплав титану з ефектом формовосстановлення - нікелід титану, з якого можна виготовляти незнімні та знімні протези та імплантати. Його властивості стосовно цілей ортопедичної стоматології та імплантології не до кінця вивчені, особливо в порівняльному аспекті. З позицій електрохімії не проводилося обґрунтування вибору оптимальних сплавів для зубних протезів із опорою на імплантати із нікеліду титану з ефектом формовосстановлення.

Мета дослідження:клініко-лабораторне обґрунтування застосування сплавів титану та технологій їх обробки у клініці ортопедичної стоматології та імплантології.

Завдання дослідження:

Порівняти фізико-механічні та трибологічні властивості (зносостійкість) стоматологічних сплавів та сплавів титану.

Порівняти склад, структуру та властивості титанового сплаву для фрезерування протезів за технологією CAD/САМ та ливарного титану, а також властивості сплавів після переплаву.

Виявити вплив стоматологічних сплавів на проліферативні характеристики культури мезенхімальних стовбурових клітин людини.

Вивчити в лабораторних умовпоказники корозійної стійкості цільнолитих та металокерамічних протезів при використанні поширених стоматологічних сплавів та сплавів титану.

Встановити електрохімічні особливості використання імплантатів із титану та нікеліду титану, у тому числі при порушенні (оновленні) поверхні протезів та імплантатів у процесі їх експлуатації.

Встановити відмінності електрохімічної поведінки стоматологічних сплавів під час експериментальної зміни характеристик електрокорозійного середовища (рН, ступінь аерації).

Вивчити вплив динамічного навантаження протезів та імплантатів із титану на їх електрохімічні показники.

Провести суб'єктивну та об'єктивну оцінку протезних конструкцій із різних стоматологічних сплавів, у тому числі на імплантатах та виготовлених за технологією CAD/САМ, у віддалені терміни після закінчення ортопедичного лікування.

Наукова новизна дослідження. Вперше методом

Наноіндентування вивчені в аналогічних експериментальних умовах основні механічні властивості: твердість, модуль пружності, відсоток відновлюваної деформації – поширених стоматологічних сплавів, сплавів титану та нікеліду титану. При цьому вперше проведено трибологічні дослідження стоматологічних сплавів, у тому числі титановмісних; проведено порівняння їх зносостійкості та характер руйнування сплавів за даними мікрофотографії.

Вперше проведено порівняння складу, структури, фізико-механічних характеристик стандартних титанових заготовок для лиття та фрезерування (за технологією CAD/САМ) за допомогою металографічного, рентгеноструктурного аналізу та вимірювального наноіндентування. Вперше за допомогою локального енерго-дисперсійного аналізу та напівкількісного визначення хімічного складу, металографії та рентген-структурного фазового аналізу виявлено вплив повторного переплаву стоматологічного сплаву на його властивості.

Вперше вивчені в динаміці електропотенціали сплавів титану та нікеліду титану в порівнянні з неблагородними та благородними стоматологічними сплавами у штучній слині, у тому числі після їх термоциклування при керамічному облицюванні протезів. Вперше встановлено зміну електропотенціалів сплавів за зміни параметрів (рН, аерація) штучної слини і за динамічного навантаження металевих конструкцій.

Вперше у порівнянні досліджено електрохімічні показники контактних пар «каркас протеза - опорний імплантат» при використанні нікелід титанових та титанових імплантатів та основних конструкційних сплавів для зубних протезів. Вперше проведено розрахунки корозійних втрат у разі порушення поверхні нікелід титанових і титанових імплантатів, а також металевих каркасів фіксованих на них зубних протезів.

Вперше у культурі мезенхімальних стовбурових клітин людини вивчено токсичність стоматологічних сплавів за показниками клітинної проліферації, адгезії та життєздатності.

Вперше проведено клінічне порівняння корозійних проявів протезів із неблагородних сплавів, литого та фрезерованого за технологією CAD/САМ титану.

Практична значущість дослідження.

Встановлено ідентичність складу, структури та основних фізико-механічних властивостей сертифікованих титанових заготовок для лиття та фрезерування протезів за технологією CAD/САМ; виявлено певні металургійні дефекти стандартних титанових заготовок. На прикладі неблагородного стоматологічного сплаву підтверджено негативний впливповторного переплаву з його структуру і фізико-механічні властивості за збереження складу.

Дано основні фізико-механічні характеристики

стоматологічних сплавів, сплавів титану та нікеліду титану по

результати ідентичних стендових випробувань. Показано важливі для клініки відмінності у ступеня та характері зносу досліджених стоматологічних сплавів. Підтверджено важливе для імплантології властивість нікеліду титану - високе значення пружного відновлення за його навантаженні.

З позицій електрохімії показані переваги та недоліки різних стоматологічних сплавів (включаючи титановмісні) у різних умовах експлуатації: за наявності цільнолитих або металокерамічних протезів, у тому числі спираються на титанові або нікелідтитанові імплантати, та при порушенні їх поверхні. Показано доцільність металокерамічних протезів з повним облицюванням металевих каркасів для зниження ризику розвитку електрохімічних реакцій у порожнині рота та зменшення експлуатаційних ресурсів протезів.

Продемонстровано індиферентність усіх стоматологічних сплавів щодо клітинної культуримезенхімальної тканини людини, а також певні відмінності в реакції мезенхімальних стовбурових клітин.

Дано статистику зниження функціонально-естетичних властивостей зубних протезів на основі металевих каркасів з різних стоматологічних сплавів, а також токсико-хімічних ускладнень. Клінічно обґрунтовано ефективність застосування протезів на литих та фрезерованих титанових каркасах при заміщенні дефектів зубних рядів та при використанні титанових імплантатів.

Основні положення, що виносяться на захист.

1. З позицій електрохімії та профілактики токсико-хімічних впливів на тканини порожнини рота найбільш оптимальними для протезування на титанових та нікелідтитанових імплантатах є незнімні протези з повним керамічним облицюванням на каркасах з будь-якого стоматологічного сплаву; виготовлення цільнолитих необлицьованих протезів на титанових імплантатах доцільно при

використання титан- і золотовмісних сплавів, а на нікелідтитанових імплантатах - нікелідтитанового або хромкольбальтового сплавів.

Факторами зниження корозійної стійкості стоматологічних сплавів є зміна РН та деаерація слини, низька зносостійкість та порушення цілісності поверхні протеза при його експлуатації, а також повторний переплав сплаву.

Функціональне навантаження металевих протезів та імплантатів викликає значні коливання електрохімічних показників стоматологічних сплавів, як результат порушення суцільності поверхневих оксидних плівок.

Склад та властивості титанових сплавів для лиття та фрезерування аналогічні; титанові протези, виготовлені за технологією CAD/CAM, мають технологічні та клінічні переваги.

Поширені стоматологічні сплави, сплави титану і нікелід титану не токсично впливають на мезенхімальні стовбурові клітини людини.

За даними клініки токсико-хімічні об'єктивні та суб'єктивні прояви при використанні неблагородних стоматологічних сплавів зустрічаються частіше у порівнянні з титановмісними сплавами; наявність титанових імплантатів як опори зубних протезів не призводить до клінічним проявамконтактної корозії за дотримання ретельної гігієни порожнини рота.

Апробація результатів дослідження.Результати дослідження повідомлено на Всеросійській конференції «Наделастичні сплави з пам'яттю форми в стоматології», I Всеросійському конгресі"Дентальна імплантація" (Москва, 2001); на І з'їзді Європейської конференції з

проблемам стоматологічної імплантології (Львів, 2002); на VIII Всеросійській науковій конференції та VII з'їзді СТАР Росії (Москва, 2002); на 5-му Російському науковому форумі «Стоматологія – 2003» (Москва, 2003); на Міжнародній конференції "Сучасні аспекти реабілітації в медицині" (Єреван, 2003); на VI Російському науковому форумі "Стоматологія 2004", (Москва); на International Conference on Shape Memory Medical Materials and New Technologies in Medicine (Tomsk, 2007); на науково-практичній Конференції, присвяченій 35-річчю утворення ЦМСЛ №119 (Москва, 2008); на V Всеросійській науково-практичній конференції«Освіта, наука та практика у стоматології» за тематикою «Імплантологія у стоматології» (Москва, 2008); на нараді співробітників кафедри клінічної стоматологіїта імплантології Інституту підвищення кваліфікації ФМБА Росії (Москва, 2008).

Використання результатів дослідження.Результати дослідження запроваджено у практику роботи Клінічного центру стоматології ФМБА Росії, Центрального НДІ стоматології та щелепно-лицьової хірургії, національного медико-хірургічного центру, клініки «КАРАТ» (Новокузнецк), клініки «ЦСП-Люкс» (Москва); до навчального процесу кафедри клінічної стоматології та імплантології Інституту підвищення кваліфікації ФМБА Росії, кафедри стоматології загальної практики з курсом зубних техніків МДМСУ, Лабораторії матеріалів медичного призначення МІСіС.

Обсяг та структура дисертації. Робота викладена на 265 аркушах машинописного тексту, складається з вступу, огляду літератури, трьох розділів власних досліджень, висновків, практичних рекомендацій, покажчика літератури. Дисертацію ілюстровано 78 рисунками та 28 таблицями. Покажчик літератури включає 251 джерела, з яких 188 вітчизняних та 63 зарубіжних.

Сплави металів, що використовуються при виготовленні зубних протезів

Між цими двома групами існують фундаментальні відмінності хімічних та фізичних властивостей. У процесі зуботехнічної роботи слід зважати на ці відмінності. Чистий титан займає подвійне становище. З хімічної точки зору і в плані зуботехнічної обробки він, належить до сплавів неблагородних металів, має механічні властивості, які більш властиві сплавам шляхетних металів.

До складу золотовмісних сплавів входить золото (39-98%), платина (до 29%), паладій (до 33%), срібло (до 32%), мідь (до 13%) та незначна кількість легуючих елементів. До складу паладієвих сплавів входить (35-86%) паладію, до 40% срібла, до 14% міді, до 8% індія та ін. ін.

До складу неблагородних сплавів, зокрема кобальтхромових, входить 33-75% кобальту, 20-32% хрому, до 10% молібдену та інші добавки. Нікельхромові метали містять 58-82% нікелю, 12-27% хрому, до 16% молібдену. Нікелід титану містить приблизно порівну нікелю та титану. Залізовмісні сплави (сталі) містять до 72% заліза, до 18% хрому, до 8% нікелю, до 2% вуглецю. Титанові сплави містять не менше 90% титану, до 6% алюмінію, до 4% ванадію та менше 1% заліза, кисню та азоту.

Майже всі кобальтові метали мають домішки нікелю. Але вміст нікелю в них повинен знаходитися на рівні, що не становить небезпеки. Так вміст нікелю в бюгельному протезі, який виготовлений із високоякісного кобальтохромового сплаву, приблизно відповідає кількості нікелю, який щодня споживається з їжею.

В даний час безвуглецеві кобальтохромові сплави знайшли широке застосування для виготовлення металокерамічних коронок та мостоподібних протезів, наприклад, західні фірми випускають: фірма KRUPP – сплав Bondi-Loy, BEGO – Wirobond, DENTAURUM – сплав CD. У США фірма MINEOLA A.ROSENS ON INC виготовляє метал «Arobond». У Росії випускаються аналогічні сплави «КХ-ДЕНТ» та «Целіт-К».

В даний час для металокерамічних робіт. Поряд з кобальтохромовими сплавами широко використовуються нікелехромові сплави. Прототипом цих сплавів став жаростійкий сплав «НИХРОМ» -Х20Н80, що використовується в промисловості для виготовлення нагрівальних елементів. Для більшої жорсткості він легується молібденом чи ніобієм, поліпшення ливарних якостей - кремнієм.

Найбільш популярним із цих сплавів є сплав "Wiron 88" фірми BEGO, в Росії випускаються аналогічні сплави: "Dental NSAvac", "НХ-ДЕНТ NSvac", "Целіт-Н".

Титан - це елемент, який найважче отримати в абсолютно чистому вигляді. На основі своєї високої реактивності він пов'язує деякі елементи, в першу чергу, кисень, азот та залізо. Тому чистий титан (званий нелегованим) поділяється на різні групиочищення (від 1-ї категорії до 4-ї). Через механічні властивості не завжди доцільно використовувати метал вищої категорії. Титан, що містить домішки, має найкращі механічні властивості.

Розробниками сплавів рекомендується виготовлення тих чи інших ортопедичних конструкцій із різних стоматологічних сплавів. Так виготовлення вкладок рекомендується золото з посиланням виробника - «відмінно підходять»; з посиланням «можливе застосування» називаються сплави на основі паладію, срібла, кобальту, нікелю та титану. Для виготовлення коронок і мостоподібних протезів з пластмасовим облицюванням «відмінно підходять» сплави золота, паладію, срібла, кобальту, нікелю і титану, а з керамічним облицюванням - золота, паладію, кобальту, нікелю, титану (можливе застосування сплавів). Для бюгельних протезів «відмінно підходять» сплави на основі кобальту та «можливе застосування» сплавів на основі золота, паладію, кобальту, нікелю та титану. На думку виробників, імплантати відмінно підходять для виготовлення титану, але можливо - кобальтхромового сплаву. Супраконструкції рекомендується виготовляти з маркуванням «відмінно підходить» із золота, паладію, кобальту, нікелю, титану. Щодо матеріалів для використання для імплантатів та супраструктур автор даного дисертаційного дослідження не згоден, оскільки вважає за правильне використовувати в імплантології принцип монометалу (титану).

Крім фізико-механічних характеристик для вибору сплаву, важлива його біологічна сумісність. Еталоном біологічної безпеки є корозійна поведінка матеріалу. У сплавах благородних металів вміст самих благородних металів (золото, платина, паладій та срібло) має бути якомога вищим. Розглядаючи корозійну поведінку сплавів неблагородних металів (кобальто-хромові та нікелієво-хромові сплави), слід враховувати вміст хрому. Зміст хрому має бути вище 20% для забезпечення достатньої стабільності в оральному середовищі. Зміст менше 20 (15%) може спричинити високе звільнення іонів. Добре відомо, що є відмінності між біологічними функціями металу. Це так звані суттєві елементи, несуттєві елементи та токсичні метали. Елементи першої групи необхідні людському організмуна його функціонування. Такі елементи є компонентами ферментів, вітамінів (наприклад, кобальт для вітаміну В12) або інших важливих молекул (наприклад, залізо в гемоглобіні для транспортування кисню). Несуттєві елементи не завдають шкоди організму, але організм не потребує їх. Остання група – це елементи, небезпечні для організму. Такі метали не повинні застосовуватись у стоматологічних сплавах.

Клінічні токсико-хімічні та алергічні реакції при використанні стоматологічних сплавів

Актуальність проблеми токсико-хімічних та алергічних реакцій при використанні стоматологічних сплавів не зникає.

Так Dartsch Р.С., Drysch К., Froboess D. вивчили токсичність виробничого пилу в зуботехнічної лабораторії, зокрема, що містить сплави благородних та неблагородних стоматологічних сплавів. Для дослідження використовувалися клітинні культури L-929 (фібробласти мишей) для визначення кількості живих клітин та розрахунку коефіцієнта росту клітин у присутності пилу металів протягом трьох днів. При цьому моделювалися три варіанти впливу: при попаданні пилу в рот (розчин синтетичної слини за EN ISO 10271 - рН 2.3), при попаданні на шкіру рук (кислий розчин синтетичного поту за EN ISO 105-Е04 - рН 5,5), при дії миючих розчинів для миття рук (кислий розчин синтетичного поту EN ISO 105-Е04 - рН 5,5) у поєднанні з добавками антибіотиків (Penicilin/Streptomycin).

Тоді як для контрольної клітинної культури коефіцієнт зростання становив 1,3 подвоєння популяції (тобто. кожна клітина колонії ділилася надвоє приблизно 1,3 десь у добу), рівень зниження коефіцієнта зростання клітин із екстрактами зразків залежав від рівня їх розведення. Максимальну токсичність має зразок, зібраний безпосередньо на робочому місці техніка, склад якого входить пил благородних та неблагородних металів. Це означає, що обробка сплавів під час виробництва металокераміки пов'язані з очевидним ризиком здоров'ю. Це повною мірою стосується і зразка, взятого з центральної вентиляційної системи лабораторії.

Непереносимість конструкційних стоматологічних матеріалів виходить з особливостях реакції організму до їх складу; для діагностики цих станів запропоновано різноманітні методи. Цимбалістів А.В., Трифонов Б.В., Михайлова Є.С., Лобановська А.А. перераховують: аналіз рН слини, дослідження складу та параметрів слини, дослідження крові, використання методу акупунктурної діагностики за Р.Фоллем, безперервна точкова діагностика, вимірювання індексу біоелектромагнітної реактивності тканин, експозиційна та провокаційна проби, лейкопенічна та проби, імунологічні методидослідження. Автори розробили внутрішньоротові епімукозні алергологічні тести, за яких оцінюється стан мікроциркуляторного русла за допомогою контактної біомікроскопії за допомогою мікроскопа МЛК-1. Для обробки якісних та кількісних характеристикмікроциркуляції мікроскоп доповнений кольоровою аналоговою відеокамерою та персональним комп'ютером.

Маренкова М.Л., Жолудєв С.Є., Новікова В.П. провели дослідження рівня цитокінів у ротовій рідині у 30 пацієнтів із зубними протезами та проявами непереносимості до них. Використовувався твердофазний імуноферментний аналіз із відповідними наборами реагентів ЗАТ «Вектор-Бест». Встановлено підвищення вмісту у слині прозапальних цитокінів у пацієнтів із явищами непереносимості протезів, активація клітинної імунної відповіді без активації аутоімунізації та алергічних процесів. Таким чином, у осіб з непереносимістю зубних протезів виявляється неспецифічний запальний процеста диструктивні зміни слизової оболонки порожнини рота

Олешко В.П., Жолудєв С.Є., Баньков В.І. запропонували діагностичний комплекс«СЕДК» для визначення індивідуальної толерантності конструкційних матеріалів. Фізіологічний механізм діагностики заснований на аналізі змін параметрів найбільш адекватних живому організму слабких імпульсних, складно модульованих електромагнітних полів низької частоти. Особливістю комплексу є обробка сигналу у відповідь з датчика на несучих частотах з 104 Гц по 106 Гц. У сигналі у відповідь з датчика завжди міститься інформація про мікроциркуляцію та обмін речовин у тканині на клітинному рівні. Досліджуваний зразок стоматологічного матеріалувстановлюється між губами пацієнта, що викликає хімічну мікрореакцію та зміну хімічного складу середовища на межі розділу. Поява компонентів, неадекватних хімічному складу ротового середовища, подразнює рецептори слизової оболонки губ, що відбивалося на показаннях приладу. Крім того, у приладі передбачені 2 світловоди; у вихідному стані горить світловод, який відповідає відсутності гальванічних процесів.

Лебедєв К.А., Максимовський Ю.М., Саган Н.М., Митронін А.В. описують принципи визначення гальванічних струмів у порожнині рота та їх клінічне обґрунтування. Автори обстежили 684 пацієнти з різними металевими включеннями в порожнині рота та ознаками гальванізму в порівнянні зі 112 особами з протезами та без ознак гальванізму; контрольна група із 27 осіб не мала металевих включень. Різницю потенціалів у ротовій порожнині вимірювали цифровим вольтаметром АРРА-107.

Методи дослідження складу, структури та фізико-механічних характеристик стоматологічних сплавів

Безперервне індентування сплавів вивчення механічних властивостей проводилося на автоматизованому приладі Nano-Hardness Tester (CSM Instr.) при навантаженнях 5 і 10 мН на повітрі алмазним індентором Віккерса (рис. 1) . При таких малих навантаженнях метод вважатимуться неруйнівним в макромасштабі, оскільки глибина застосування індентора вбирається у 0,5 мкм, що дозволило провести випробування зносостійкості тих самих зразках. Перевага методу наноіндентування полягає в тому, що аналіз серії експериментальних кривих «навантаження-розвантаження» дозволяє кількісно оцінити механічні властивості як щодо м'яких, так і надтвердих (більше 40 ГПа) матеріалів, використовуючи зразок простої геометрії з плоским майданчиком площею кілька мм2. Розрахунки твердості та модуля пружності проводили за методом Олівера-Фарра, використовуючи розрахунково-керівну програму "Indentation 3.0". За експериментальними даними також розраховано пружне відновлення матеріалу як відношення пружної деформації до загальної R=(hm-hf)/hm-100%, де hm - найбільша глибина занурення, hf-глибина відбитка після зняття навантаження. Кожне значення усереднювали за 6-12 вимірами.

Загальний вигляд установки "Nano-Hardness Tester". Досліджуваний зразок поміщається на предметний столик, потім на поверхню зразка опускається кільце сапфірове, яке залишається в контакті з досліджуваним матеріалом під час навантажувально-розвантажувального циклу (рис. 2). Нормальне навантаженняприкладається за допомогою електромагніту та передається індентору через вертикальний стрижень. Переміщення стрижня щодо положення кільця вимірюється ємнісним датчиком, який пов'язаний із комп'ютером через плату сполучення.

Схема випробування при наноіндентуванні Навантажувально-розвантажувальний цикл проходить з певною швидкістю та витримкою. Результати представлені у вигляді графіка залежності навантаження від глибини вдавлювання (рис.3).

Для калібрування нанотвердоміра випробування спочатку проводять на стандартному зразку, а вже потім на досліджуваному матеріалі. Як стандартний зразок береться плавлений кварц з відомою твердістю і модулем Юнга (Е = 72 ГПа, Н = 9,5 ГПа).

Трибологічні дослідження зносостійкості сплавів

Випробування на зносостійкість за схемою "стрижень-диск" проводили на автоматизованій установці "Tribometer" (CSM Instr.) (в середовищі біологічного розчину (рис. 4, 5, табл. 2). Дана схема дозволяє наблизити лабораторні дослідження до реальної взаємодії литого виробу з зубною емаллю Нерухомим контртілом служила сертифікована кулька діаметром 3 мм з оксиду алюмінію (модуль Юнга Е = 340 ГПа, коефіцієнт Пуассона 0,26, твердість 19 ГПа). , твердість якого перевершує твердість сплавів, що вивчаються, Кулю фіксували тримачем з нержавіючої сталі, який передавав кульці задане навантаження і був пов'язаний з датчиком сили тертя.Зона контакту знаходилася всередині кювети, заповненої біологічним розчином.

Комплексне трибологічне дослідження включало безперервний запис коефіцієнта тертя (к.т.) при випробуванні за схемою «нерухомий стрижень - диск, що обертається» на автоматизованій установці Tribometer (CSM Instr.), а також фрактографічне дослідження борозенки зносу (включаючи вимірювання профілю борозенки) і на контртілі, за результатами якого було проведено розрахунок зносу зразка та контртіла. Будова борозенок зносу (на дисках) і діаметр плям зносу (на кульках) вивчали при спостереженні оптичний мікроскоп AXIOVERT СА25 (Karl Zeiss) при збільшенні х (100-500) та стереомікроскопі МБС-10 (ЛЗОС) при збільшенні х (10-58).

Вимірювання вертикального перерізу борозенок проводили в 2-4-х діаметрально та ортогонально протилежних точках на профілактометрі Alpha-Step200 (Tensor Instr.) при навантаженні 17 мг і визначали середнє значення площі перерізу та глибини борозенки зносу. Кількісну оцінкузносу зразка та контртіла проводили наступним чином. Зношування кульки розраховували за такою формулою: V= 7i h2(r l/3h), де І =г-(-[(Ш]2)1/2, d - діаметр плями зносу, г - радіус кульки, h - висота сегмента. Зношування зразка розраховували за формулою: V= S% де / - довжина кола, 5 - площа перерізу борозенки зносу.Результати випробувань і фрактографічних спостережень були оброблені за допомогою комп'ютерної програми InsrtumX for Tribometer, CSM Instr.

Методи порівняння литого та фрезерованого титану.

Проведено порівняння структури та властивостей стандартних заготовок для фрезерування титанових каркасів протезів за технологією CAD/САМ та титану, отриманого методом лиття за моделями, що виплавляються.

Аналіз макро та мікроструктури зразків титанових сплавів у вигляді пластин товщиною 2-3 мм був проведений при використанні сучасних методівцифровий макро та мікро фотозйомки МБС-10 (ЛЗОС) та AXIOVERT25CA (Karl Zeiss). Дослідження були проведені на полірованих шліфах, які для виявлення мікро та макроструктури обробляли травітелем складу 2%HF + 2%НЖ)з + дистильована Вода (зуп.).

Оцінка механічних властивостей (твердості і модуля Юнга) була зроблена методом Олівера-Фарра за даними вимірювального наноіндентування (ISO 14577), проведеного на прецизійному твердомірі NanoHardnessTester (CSM Instr.) при навантаженнях 10 і 20 мН, використовуючи . За експериментальними даними було розраховано пружне відновлення матеріалу R, як відношення пружної деформації до загальної R-(hm-hf)/hm-100%, де hm - найбільша глибина занурення індентора, h/ - глибина відбитка після зняття навантаження. Результати розрахунків усереднювали за 6-12 вимірами методом дисперсійного аналізу.

Електрохімічні характеристики контактних пар «титановий імплантат-каркас протеза»

Типові експериментальні криві, що відбивають опір сплавів запровадження алмазного індентора, при наростанні ( верхня гілка) та зниження ( нижня гілка) прикладеного навантаження ЮмН представлені малюнку 11, а результати розрахунку механічних властивостей сплавів наведено у таблиці 6.

Твердість стоматологічних сплавів за результатами наноіндентування лежить у межах 2,6 – 8,2 гПа (рис. 12, табл.6). Найбільш близькими за властивостями до зубної емалі (за літературними даними Н=3,5-4,5 гПа) є сплави, що містять титан, у тому числі нікелід титану (4,2-5,2 гПа), а також сплав на основі нікелю Целіт Н.

Твердість цирконієвого та золотоплатинового сплавів майже вдвічі нижча (до 2,6 ГПа), а кобальтхромових сплавів та нікельхромового сплаву Remanium 2000 майже вдвічі вища (до 8,2 ГПа).

Модуль пружності зубної емалі становить близько 100 гПа, у стоматологічних сплавів - від 65,9 до 232,2 гПа. Близькі властивості у цирконію, трохи вище у легованого титану та золотоплатинового сплаву. Всі інші сплави, крім нікеліду титану, мають вищий модуль пружності.

Як відомо, для кістки він значно менший і становить Е=10-40 ГПа.

По дуже низькому значеннюЕ (65,9±2,5 ГПа), сплав нікелід титану за умов випробування знаходиться поблизу інтервалу мартенситного перетворення в особливому структурному стані, для якого характерний

Інші сплави виявляють характерні для металів значення пружного відновлення 10-20%. Невелике перевищення цього рівня для кобальтхромових сплавів, легованого титану та нікельхромового сплаву Remanium 2000 та підвищені значеннямодуля пружності можуть бути пов'язані з утворенням інтерметалідних фаз (упорядкування), текстурою або полями залишкових внутрішніх напруг після лиття або прокатки.

Таким чином, базові фізико-механічні параметри титанових сплавів займають середнє серед поширених стоматологічних сплавів іншого складу. Викликає інтерес сплав нікелід титану через особливо високе значення пружного відновлення. Дані наноіндентування сплавів є важливими для вибору конструкційних матеріалів зубних протезів та імплантатів.

Комплексне трибологічне дослідження, фрактографія борозенки зношування лягли в основу зносостійкості стоматологічних сплавів. Вимірювання модуля пружності дозволили оцінити напруження Герца у парі тертя.

На малюнку 14 представлені розрахункові значення тиску, що виникає при контакті плоского зразка сплаву, що вивчається, зі сферичним індентором діаметром 3 мм з окису алюмінію (позначення сплавів відповідають їх складу відповідно до таблиці 1).

1 За значеннями контактної напруги можуть бути виділені 2 групи сплавів. У першу входять нікель-і кобальтхромові сплави, котрим характерні величини 1,36-1,57 ГПа, що відповідає величині модуля Юнга 167-232 ГПа. Всі ці сплави відрізняються високою зносостійкістю (6,75106 мм3/Н/м), а зношування, мабуть, проходить по одному механізму.

Іншу групу зі значеннями контактної напруги (1,07-1,28) складають титанові і цирконієві сплави, що виявили значне зношування (3,245-10"4 мм3/Н/м). Зразки кобальтхромових, нікельхромових і золотоплатинових сплавів витримали випробування при заданих умовах, для інших тестів.

Як видно з ілюстрацій на малюнках 16-17 і в таблиці 7, найменше зношування (2,45-10" мм /Н/м) спостерігається у золотоплатинового сплаву, а також у кобальтхромового сплаву Remanium 2000 - 1,75-Ю-6 мм / Н / м. Найбільше зношування показали зразки Rematitan і цирконію -8,244-10-4 і 8,465-10 "4 мм / Н / м, відповідно.

При зіставленні малюнків 16-20 можна дійти невтішного висновку про особливий механізм зносу для золотоплатинового металу і нікеліду титану. Найбільш зносостійкий золотоплатиновий сплав має особливий механізм зносу, пов'язаний з його хімічно інертною поверхнею в середовищі біорозчину.

Незважаючи на невисокий модуль пружності, він виявляє рекордно низький знос і мінімальні значенняпочаткового та кінцевого коефіцієнта тертя. Також особливий механізм зносу у зразка нікеліду титану, в якому спостерігається один із найнижчих початковий коефіцієнт тертя (к.т.) (0,107) та максимальний кінцевий к.т. (0,7), що пов'язано з перебігом оборотного мартенситного перетворення на нікеліді титану, ініційованого зовнішнім навантаженням. Про це свідчить велика амплітуда к.т. та його зростання до кінця випробування у 7 разів.

Слід зазначити, що підвищений знос сплавів, що містять титан, пов'язаний з налипанням металу на поверхню кульки, що призводить до зміни геометрії контакту (площа контакту зменшується) та властивостей контртіла (утворення інтерметаліду типу ТІА1, що володіє високим модулем Юнга), що призводить до різкого збільшення контактних напруг у порівнянні з розрахунковими.

Таким чином, проведені випробування на зносостійкість стоматологічних сплавів у середовищі біологічного розчину показали, що найбільше зношування виявляють чисті метали титан (DA2) і цирконій (DA7) (8,24-8,47-10"4мм3/Н/м), а також нікелід титану (DA1) (5,09-10" 4мм3/Н/м). Легування титану (DA8 та DA9) підвищує зносостійкість: знос сплавів ВТ5 (система Ti-Al-Sn) та ВТ 14 (Ti-Al-Mo-V) зменшується приблизно в 2,5 рази порівняно з чистим титаном.

Найбільш зносостійким є сплав DA10 на основі Au-Pt (2,45-107мм3/Н/м).

Досить високу зносостійкість, але набагато гірше, ніж золотоплатиновий, виявив сплав DA5 (Remanium 2000) з урахуванням системи Co-Cr-Mo-Si, (1,7540-6 мм3/Н/м). Інші сплави DA2, DA4, DA11 (нікельхромові та Целіт К) мають задовільну зносостійкість у межах (4,25-7,35)-10"6 мм3/Н/м.

Сплави титануволодіють високими технологічними та фізико-механічними властивостями, а також токсикологічною інертністю. Титан марки ВТ-100 листовий використовується для коронок штампованих (товщина 0,14-0,28 мм), штампованих базисів (0,35-0,4 мм) знімних протезів, каркасів титанокерамічних протезів, імплантатів різних конструкцій. Для імплантації застосовується титан ВТ-6.

Для створення литих коронок, мостоподібних протезів, каркасів дугових (бюгельних), шинуючих протезів, литих металевих базисів застосовується. ливарний титан ВТ-5Л. Температура плавлення титанового сплаву становить 1640°.

У зарубіжній спеціальній літературі існує думка, за якою титан та його сплавивиступають альтернативою золоту. При контакті з повітрям титан утворює інертний тонкий шар оксиду. До інших достоїнств відносяться низька теплопровідність і здатність з'єднуватися з композиційними цементами і фарфором. Недоліком є труднощі отримання виливки (чистий титан плавиться при 1668° З легко реагує з традиційними формувальними масами і киснем). Отже, він повинен відливатись і спаюватись у спеціальних приладаху безкисневому середовищі. Розробляються сплави титану з нікелем, які можна відливати традиційним методом(Такий сплав виділяє дуже мало іонів нікелю і добре з'єднується з порцеляною). Нові методи створення незнімних протезів (насамперед коронок та мостоподібних протезів) за технологією CAD/CAM (комп'ютерне моделювання/комп'ютерне фрезерування) відразу усуває всі проблеми лиття. Певних успіхів досягнуто й вітчизняні вчені.

Знімні зубні протези з тонколистовими титановими базисами товщиною 0,3-0,7 мм мають такі основні переваги перед протезами з базисами з інших матеріалів:

Абсолютну інертність до тканин ротової порожнини, що повністю виключає можливість алергічної реакції на нікель і хром, що входять до складу металевих базисів з інших сплавів; - повна відсутністьтоксичного, термоізолюючого та алергічного впливу, властивого пластмасовим базисам; - малу товщину та масу при достатній жорсткості базису завдяки високій питомій міцності титану; - високу точністьвідтворення найдрібніших деталей рельєфу протезного ложа, недосяжну для пластмасових та литих базисів з інших металів; - суттєве полегшення у звиканні пацієнта до протезу; - збереження гарної дикції та сприйняття смаку їжі.

Застосування в стоматології отримали пористий титан, а також нікелід титану, що має пам'ять форми як матеріали для імплантатів. Був період, коли в стоматології набуло поширення покриття металевих протезів нітридом титану, що надає золотистий відтінок сталі та КХС та ізолює, на думку авторів методу, лінію паяння. Однак ця методика не отримала широкого застосуванняз наступних причин:

1) покриття нітрид-титаном незнімних протезів базується на старій технології, тобто штампування та паяння;

2) при застосуванні протезів із нітрид-титановим покриттям використовується стара технологія протезів, таким чином, кваліфікація стоматологів-ортопедів не підвищується, а залишається на рівні 50-х років;

3) протези з нітрид-титановим покриттям неестетичні та розраховані на поганий смак деякої частини населення. Наше завдання – не підкреслювати дефект зубного ряду, а приховувати його. І з цього погляду ці протези неприйнятні. Золоті метали теж мають недоліки естетичного характеру. Але прихильність ортопедів-стоматологів до золотих сплавів пояснюється не їх кольором, а технологічністю та великою стійкістю до дії ротової рідини;

4) клінічні спостереження показали, що нітрид-титанове покриття злущується, інакше кажучи, це покриття має ту ж долю, що й інші біметали;

5) слід мати на увазі, що інтелектуальний рівень наших пацієнтів значно зріс, а разом із цим підвищилися вимоги до зовнішньому виглядупротезу. Це йде врозріз зі спробами деяких ортопедів знайти сурогат золотого сплаву;

6) причини появи пропозиції - покриття незнімних протезів нітрид-титаном - полягають, з одного боку, у відсталості матеріально-технічної бази ортопедичної стоматології, з другого - у недостатньому рівні професійної культури деяких лікарів-стоматологів.

До цього можна додати велика кількістьтоксико-алергічних реакцій організму пацієнтів на нітрид-титанове покриття незнімних протезів

Метал у стоматології посідає центральне місце серед матеріалів. Зі стоматологічних сплавів відливають (або штампують) більшість незнімних протезів, каркаси знімних протезів. Сплави в стоматології використовують як допоміжні матеріали, для паяння та штампування. З них виготовляють стоматологічні інструменти.

План статті:

Класифікація металів та сплавів у стоматології
Конструкційні сплави металів в ортопедичній стоматології
Шляхетні сплави металів у стоматології
Неблагородні сплави в ортопедичній стоматології
Допоміжні сплави металів у стоматології

Метали та сплави у стоматології Класифікація

Усі метали та сплави ділять на чорніі кольорові.

Чорні метали– це залізо та сплави на його основі. Стали й чавун. Чавун містить понад 2,14% вуглецю. У стоматології не застосовується.

Поверхня у чавуну матова та неблискуча. Він погано піддається поліруванню.

сплав на основі заліза, що містить менше ніж 2,14% вуглецю. Окрім заліза та вуглецю в сталі присутні й інші метали. Вони надають сплаву нові властивості (легована сталь), у тому числі роблять її нержавіючою.

Сталеві ковпачки для штампування коронок

– сплав заліза та вуглецю, з додаванням будь-яких інших металів. Вони змінюють властивості сплаву (температуру плавлення, твердість, пластичність, ковкість тощо).

- Сталь стійка до корозії. Як антикарозійний агент найчастіше застосовують хром (21%), а також інші метали.

— це відповідно решта всіх металів.

Метали в ортопедичній стоматології поділяють на благородні та не благородні.

Шляхетні метали(або дорогоцінні метали) – метали стійкі до корозії та хімічно інертні. Основні шляхетні метали – це золото, срібло та метали платинової групи (платина, паладій, іридій, осмій та ін.).

Неблагородні метали- метали, які легко піддаються корозії, і не зустрічаються в природі в чистому вигляді. Їх завжди видобувають із руд.

Залежно від густини

метали, що застосовуються в стоматології бувають легкі і важкі.

У цьому питанні немає єдиної точки зору. Найбільш загальний критерій – щільність металу більша за щільність заліза (8г/см³) або атомна вага більше 50 а.о.м. Якщо хоча б одна умова виконується – важкий метал.

Для екології та медицини важкі метали— це метали, які мають високу токсичність та екологічну значимість. Що створює ще більшу плутанину. Наприклад золото із щільністю 19,32 г/см³ та атомною вагою 197 а.о.м. не відносять до важким металам, через його інертність та відмінну біосумісність.

Стоматологічні метали сплави класифікація

За призначенням метали сплави в ортопедичній стоматології ділять на:

А. Конструкційні – їх роблять зубні протези.

Б. Сплави для пломбування - амальгами.

В. Сплави для виготовлення стоматологічних інструментів.

Г. Допоміжні. Метали, що застосовуються для інших цілей (наприклад, легкоплавкі метали для штампування або припої).

За хімічним складом сплави, що застосовуються в стоматології бувають:

Сплави благородних металів

Сплави неблагородних металів

Шляхетні метали в стоматології та сплави

Шляхетні метали у стоматології коштують дорого. Але, незважаючи на це, їх продовжують застосовувати через відмінну біосумісність. Вони не схильні до корозії, не реагують зі слиною, не викликають алергію та інтоксикацію.

Золотий сплав часто може стати єдиним варіантом для пацієнтів із поліетиологічною контактною алергією.

Шляхетні метали довговічні. Єдиний їх недолік (крім ціни) - це м'якість і схильність до стирання.

Сплави золота у стоматології.

Сплав золота 900 проби. (ЗлСрМ-900-40).

СКЛАД: 90% золота, 4% срібла, 6% міді.

ВЛАСТИВОСТІ:температура плавлення 1063 °С.

Сплав відрізняється пластичністю, легко піддається механічній обробці під тиском (штампування, вальцювання, кування).

Через низьку твердість сплав легко стирається. Тому при виготовленні штампованих коронок зсередини на жувальну поверхню або ріжучий край заливають припій.

Випускають:у вигляді дисків діаметром 18, 20, 23, 25мм та блоків по 5г.

Застосування:для штампованих коронок та мостоподібних протезів з

сплаву благородних металів в ортопедичній стоматології

Сплав золота 750-ї проби (ЗлСрПлМ-750-80)

Складаєтьсяіз Золота – 75%, Срібла та міді по 8%, і платини – 9%

Платина надає цьому сплаву пружність і зменшує усадку при литті.

Застосовуютьдля виготовлення литих золотих частин бюгельних протезів, кламерів та вкладок

Сплав золота стоматологічний 750 проби (ЗлСрКдМ)

У складдоданий кадмій - 5-12%.

За рахунок кадмію знижується температура плавлення металу до 800 С. ( Середня температураплавлення золотих сплавів 950-1050 С.) Що дозволяє застосовувати цей сплав як припой.

Срібно-палладієві сплави відрізняються більшою Т.пл = 1100-1200 С. Їхні фізико-механічні властивості схожі на золоті сплави. Але стійкість до корозії нижча. (Срібло темніє при контакті зі з'єднаннями сірки) Сплави пластичні та ковкі. Паяються золотим припоєм (ЗлСрКдМ).

Сплав ПД-250

СКЛАД: 75,1% срібла, 24,5% паладію, трохи легуючих металів (цинк, мідь, золото).

Застосовуютьдля штампованих коронок. Випускають відповідно у вигляді дисків різного діаметра (18, 20, 23, 25 мм) та товщиною 0,3 мм.

Сплав ПД-190

склад: 78% срібла, 18,5% паладію, інші метали.

Застосовуютьяк сплав для лиття у стоматології.

Сплав ПД-150

Зменшено кількість паладію до 14,5%, збільшено срібла.

Застосовуютьдля вкладок.

Неблагородні сплави металів, що застосовуються в ортопедичній стоматології.

Для зменшення вартості протезів розроблялися сплави на основі дешевших металів, щоб замінити дороге золото.

У найбільш широко використовувалася дешева нержавіюча сталь.

Сьогодні основну масу ранку займають кобальто-хромові та нікель-хромові сплави.

Сплав нержавіючий стоматологічний-сталь стоматологічний

Сталь – найпоширеніший метал у світі. Його властивості добре відомі. А за рахунок легуючих агентів їй можна надати будь-які властивості.

Сталь стоматологічна дуже дешева.

З недоліків: сталь важка (щільність близько 8 г/см3) та хімічно активна. Може спричинити алергію, гальванози.

Нержавіюча сталь у стоматології ортопедичної марки:

СТАЛЬ МАРКИ 1 X 18 H 9Т (ЕЯ-1)

Стоматологічний сплав для коронок СКЛАД:

1,1% вуглецю; 9% нікелю; 18% хрому; 2% марганцю, 0,35% титану, 1,0% кремнію, решта – залізо.

Застосовуютьдля незнімних протезів: індивідуальних коронок, литих зубів, фасеток.

СТАЛЬ МАРКИ 20Х18Н9Т

СКЛАД: 0,20% вуглецю, 9% нікелю, 18% хрому, 2,0% марганцю, 1,0% титану, 1,0% кремнію, решта – залізо.

З цього типу сталі у заводських умовах виготовляють:

стандартні гільзи, що йдуть на виробництво штампованих коронок;

заготівлі кламерів(Для ЧСПП)

еластичні металеві матрицідля пломбування, а також сепараційні смужки

СТАЛЬдля стоматології МАРКИ 25Х18Н102С

СКЛАД: 0,25% вуглецю, 10,0% нікелю, 18,0% хрому, 2,0% марганцю, 1,8% кремнію, решта залізо.

ЗАСТОСУВАННЯ: у заводських умовах виготовляють:

зуби(бічні верхні та нижні) для штампованопаяних мостоподібних протезів;

дріт ортодонтичнийдіаметром від 0,6 до 2,0 мм (крок 0,2 мм)
.

Як припой для неблагородних сплавів використовується срібний припій ПСР-37 або припій Цетрина.

Містить срібло-37%, мідь – 50%, Марганець – 8-9%, Цинк – 5-6%

Температура плавлення – 725-810 °С

Кобальт хромовий сплав у стоматології

(кобальто-хромовий сплав, хромокобальтовий сплав)

СКЛАД:

кобальт 66-67%, основа сплаву, твердий, міцний та легкий метал.
хром 26-30%, що вводиться в основному (як і в сталі) підвищення стійкості корозії.
нікель 3-5%, підвищує пластичність, ковкість, в'язкість сплаву, покращує технологічні властивості сплаву.
молібден 4-5,5%, підвищує міцність сплаву.
марганець 0,5%, що збільшує міцність, якість лиття, що знижує температуру плавлення, сприяє видаленню токсичних сполук сірки зі сплаву.
вуглець 0,2%, знижує температуру плавлення і покращує рідину сплаву.
кремній 0,5%, покращує якість виливків, підвищує рідину сплаву.
залізо 0,5%, підвищує рідину, покращує якість лиття.

ВЛАСТИВОСТІ КХС-стоматологічного сплаву:

Відрізняється хорошими фізико-механічними властивостями, малою щільністю (і відповідно вагою реставрацій) та відмінною рідиною, що дозволяє відливати ажурні вироби високої міцності.

Температура плавлення становить 1458

Сплав стійкий до стирання та довго зберігає дзеркальний блиск.

Кобальтохромовий сплав у стоматології

Використовується для литих коронок, мостоподібних протезів, суцільнолитих бюгельних протезів, каркасів металокерамічних протезів, знімних протезів з литими базисами, шинуючих апаратів, литих кламерів.

Металокераміка склад металу у стоматології

Целіт-К – кобальто-хромовий

сплав, що входить до складу металу

металокераміки у стоматології.

Сплави, у яких основний елемент Ni. Елементи цього металу крім нікелю - Сг (не менше 20%), С і молібден (Мо) (4%).

За властивостями метал нікелю близький до металу кобальту.

Застосовується: для лиття незнімних протезів та каркасів знімних протезів.

Сьогодні обмежено застосування сплавів нікелю через їхню високу алергенність.

Сплави титану в ортопедичній стоматології.

У стоматології застосовують як чистий титан (99,5%), і його сплави.

Чистий титан

Для лиття та фрезерування застосовують сплави титану, алюмінію та ванадію (90-6-4% відповідно). І сплав титану з алюмінієм та ніобієм (87-6-7%).

Сплави титану легкі та напрочуд міцні. Але тугоплавкі та важкі в обробці.

В ортодонтії для виготовлення дуг застосовують сплави титану, ванадію і алюмінію (75-15-10%).

Метали, що використовуються в ортопедичній стоматології.

Сплав нікелю та титану – нікелід титану - нікель 55%, титан 45%.

Сплав має пам'ять форми. Деформовані охолоджені вироби з цього сплаву при нагріванні набувають вихідної форми.

Сплав застосовується в ортодонтії, де при дії температури тіла він приймає
ет необхідну форму.

Також із нього роблять ендодонтичні інструменти з пам'яттю форми.

Допоміжні сплави, що застосовуються в ортопедичній стоматології.

Бронза- Сплав міді з оловом. У стоматології застосовується алюмінієва бронза (алюміній замість олова). З неї роблять лігатури для шинування переломів щелеп.

Латунь- Сплав міді з цинком - З неї роблять штифти для розбірних моделей.

Магналій– сплав алюмінію та магнію – з нього роблять деталі літаків (сплав дуже легкий та міцний). У стоматології з нього роблять артикулятори та деякі кювети.

Амальгами- Сплав металу з ртуттю. Застосовуються для пломбування.

Тема надто велика, про амальгаму в стоматології буде окрема стаття.

Легкоплавкі сплави в ортопедичній стоматології

Сплави легкоплавкі (Меллота, Вуда, Троянди) – містять Вісьмут, Олово, Свинець

- їхня температура плавлення близько 70 С.

Застосовуються для штампів при штампуванні коронок, контр-штампів, виготовлення розбірних моделей.

Легкоплавкі метали у стоматології

Сплав Вуда.

Температура плавлення 68°С.

Склад: Вісмут – 50%, Свинець – 25%, Олово – 12,5%, Кадмій – 12,5%.

Токсичний, оскільки містить кадмій.

Сплав Меллота.

Температура плавлення 63

Склад: Вісмут – 50%, Свинець – 20%, Олово – 30%.

Сплав Троянди для стоматології.

Температура плавлення 94°С.

Склад: Вісмут – 50%, Свинець та Олово по 25%.

Інструментальна сталь- Містить вуглець від 0,7% і більше.

Відрізняється високою міцністю та твердістю (після спеціальної температурної обробки).

Додавання до сталі вольфраму, молібдену, ванадію та хрому робить сталь здатною добре різати при високій швидкості. Таку сталь використовують для борів та фрез.

Карбід Вольфрама- Не сплав. Хімічна сполука вольфраму з вуглецем ( хімічна формула WC). Сопостовий за твердістю з алмазом. Застосовують для бронебійних танкових снарядів. А ще для твердосплавних стоматологічних борів.

Діоксид цирконію– теж не сплав. Хімічна сполука металу цирконію з киснем. за хімічної природиблизький до кераміки, але твердіший і міцніший. У стоматології застосовують виготовлення фрезерованих протезів.

Сплави металів, що застосовуються в стоматології (висновок)

Уявити сучасну стоматологію без металів неможливо. Вони в основі всього. І немає матеріалу, який міг би замінити метал.

Застосування металів у стоматології

Метали в стоматології застосовують для:

Коронок та мостоподібних протезів
Каркасів бюгельних протезів
Металевих базисів чспп та пспп
Дентальних імплантатів
Для інструментів та пристроїв
Як допоміжний матеріал для різних технологічних процесів
Для пломбування

Відео: Метал із пам'яттю форми в медицині

Метал У Стоматології-Стоматологічні Сплавионовлено: Лютий 4, 2017 автором: Олексій Василевський

Такий матеріал, як титан, має цілу низку позитивних характеристик, за рахунок чого він широко застосовується в стоматології.

Його використання в цій галузі почалося в середині минулого століття і успішно продовжується сьогодні.

Переважні характеристики матеріалу

Титан та сплави на його основі мають якості, які дозволяють застосовувати їх при виготовленні ряду стоматологічних конструкцій, а саме:

імплантів;
штифтів;
коронок;
мостоподібних протезів;
знімних протезів.

За рахунок технологічних та фізико-механічних характеристик сплавів на основі даного матеріалу дотримується оптимальне поєднання двох основних якостей, необхідних для стоматологічних конструкцій:

пластичність;
твердість.

Цими двома характеристиками має пористий титан і нікелід титану. Вони використовуються при виготовленні імплантів, оскільки мають таку якість, як пам'ять форми.

Доведено, що титанові сплави переважні для виготовлення імплантів, з низки причин:

Здатність до пасивізаціїтобто утворення особливого роду плівки, що складається з оксидів. Ця плівка інертна, тобто не вступає в реакції з іншими речовинами.
Низька теплопровідність.
Можливість з'єднання та комбінуватися з іншими матеріалами, наприклад, порцеляною, стоматологічними композитами.
Простота технології відливу.Ця якість відноситься до особливих сплавів титану та нікелю, що застосовуються у стоматології.

При виготовленні коронок застосування титану дає низку особливих переваг, за рахунок таких якостей:

інертність, завдяки якій знижується ризик інфікування;
невеликий питома вага, за рахунок чого готова коронка легка;
пружність;
міцність, за рахунок чого знижується ймовірність стирання.

При виготовленні знімних протезів титан переважно інших матеріалів. Конструкції мають такі характеристики, як:

гіпоалергенність;
відсутність токсичної дії на організм;
легкість;
міцність;
точність відтворення рельєфів та поверхонь, що контактують з тканинами.

Знімні протези на основі даного матеріалу не завдають пацієнту дискомфорту під час використання. У пацієнтів немає істотних змін у дикції, у сприйнятті смаку.

Титан та сплави на його основі є високоякісними матеріалами, що мають велике числопереваг виготовлення стоматологічних конструкцій.

Унікальні властивості та види сплавів

Титан у стоматології найчастіше застосовують у вигляді сплавів. Сплави на основі цього матеріалу з додаванням інших елементів надають отриманому матеріалу особливих властивостей.

Для виготовлення стоматологічних конструкцій застосовують сплави титану з такими елементами, як:

алюміній;
хром;
молібден;
нікель;
олово;
марганець;
цирконій;
мідь;
кремній;
залізо.

Всі, перераховані вище добавки, відносяться до трьох типів речовин, кожен з яких має особливий вплив на титан:

Альфа-стабілізатори.У складі металу вони стабілізують властивості матеріалу. До цієї групи належать алюміній, кисень та азот. Вони підвищують міцність матеріалу за рахунок підвищення температури при переході в іншу фазу.
Нейтральні стабілізаториДо них відносяться олово та цирконій. Вони підвищують міцність матеріалу, не змінюючи його властивостей.
Бета-стабілізатори.До них можна віднести всі інші елементи, які застосовуються при виготовленні металу, наприклад, мідь, кремній, нікель. Вони підвищують міцність матеріалу за рахунок зниження температури під час переходу в іншу фазу.

У таблиці нижче наведено марки титанових сплавів та область їх застосування у стоматології.

Кожен із наведених у таблиці сплавів має особливі властивості, що робить його оптимальним матеріалом для виготовлення певного типу конструкцій:

Сплав ВТ5Л має у своєму складі алюміній.Він надає сплаву міцності та пружності. Він добре піддається кування, штампування та лиття.
Сплав ВТ-6 складається з титану, алюмінію та ванадію.Ці елементи надають матеріалу міцність та пластичність. Він менший за інших схильний до корозії.
Сплав ВТ1-00 виготовляється з титану та заліза.Він відрізняється високою пластичністю.

Залежно від поєднання елементів у сплаві, він стає застосовним для виготовлення різноманітних стоматологічних конструкцій.

Техніка обробки

Титан, який застосовується для стоматологічних цілей, має особливі властивості, тому при виготовленні конструкцій повинні застосовуватися особливі правила обробки.

При обробці даного матеріалу слід враховувати такі параметри:

Фізичні властивості;
фази окиснення;
особливості будови кристалічних ґрат.

Для обробки такого роду матеріалу застосовують спеціальні фрези. Вони мають насічку хрестоподібної форми.

При їх застосуванні необхідно дотримуватись наступних умов:

зменшений кут впливу;
зменшена сила тиску на фрезу;
охолодження фрези у процесі роботи.

При порушенні технології та правил обробки, матеріал зазнає низки змін. Виріб із титану змінює колір, поверхня стає шорсткою. На поверхні виробу можуть утворюватися сколи. Такі дефекти неприйнятні виготовлення стоматологічних конструкцій.

Обробка матеріалу включає два основних процеси:

Виготовлення виробу.Для цієї мети застосовуються спеціальні фрези. При виготовленні бюгельних протезів або каркасів застосовуються карборундові диски та каміння. Застосовується також і піскоструминний метод обробки.
Шліфування та полірування виробу.Для цієї мети застосовуються особливі обертові гумові головки. Щоб знизити ймовірність пошкодження поверхні, при шліфуванні додатково застосовуються різні види полірувальних паст.

Працюючи з таким матеріалом, як титан, розроблені особливі параметри. Під час роботи з фрезою дотримуються такі вимоги:

невисока швидкість обертання;
ведення роботи лише в одному напрямку;
згладжування гострих кутів;
періодичне очищення фрез.

При проведенні піскоструминної обробки повинні дотримуватися наступних параметрів:

застосування одноразового оксиду алюмінію;
застосування дрібнозернистого піску;
напрямок струменя під прямим кутом.

Після проведення обробки виріб залишають на кілька хвилин для пасивації, тобто для утворення на поверхні плівки їх оксидів. Після цього виріб очищають за допомогою пари.

Особливі вимоги пред'являються до догляду за інструментами.

Інструменти, що застосовуються для обробки та полірування титану, зберігають окремо від інших.
Інструменти піддаються періодичному чищенню. Під час роботи фрезу чистять спеціальними пензликами. Після роботи їх очищають піскоструминним способом.

При виготовленні стоматологічних конструкцій із титанових сплавів застосовуються спеціальні методи. Процес роботи протікає з дотриманням усіх вимог та норм.

Виготовлення конструкцій

При виготовленні протезів із титанових сплавів застосовуються різні методики. Кожна з методик має ряд переваг та техніку проведення робіт.

Литєвий метод

За допомогою цього способу роблять окремі коронки, мостоподібні протези. Процес включає кілька етапів.

Відбиток щелеп пацієнта.
Приготування ливарної форми.
Виготовлення робочої моделі протеза.
Підганяння та шліфування конструкції.
Установка поверхневого покриття із кераміки або пластику.

Цей спосіб підходить для заміни як одного зуба, наприклад, моляра, або кількох зубів.

Штампування

Штампування протезів складається з кількох етапів:

Виготовлення моделі із гіпсу.
Моделювання із застосуванням стоматологічного воску.
Виготовлення металевого штампика, що повторює форму зуба.
Підбір гільзи із титанового сплаву.
Штампування гільзи за формою штамп.

При виготовленні протезів даним способом застосовують гаряче штампування.

Пластичне формування

При застосуванні цього методу роботу проводять наступним чином:

виготовлення зліпка щелепи;
виготовлення матриці;
припасування листової заготовки за формою матриці.

Цей метод є нескладною технологією, яка дозволяє створити конструкцію точно і швидко.

Система cad/cam

Скорочення CAD/CAM є англійськими абревіатурами та перекладаються як «виробництво із застосуванням комп'ютерних технологій».

Цей спосіб передбачає наступні етапироботи:

виготовлення зліпка;
підготовка гіпсової моделі;
сканування моделі, побудова тривимірної моделі із застосуванням комп'ютерних технологій;
програмування;
автоматизована обробка протеза на верстаті.

Виготовлення протезу зі сплаву відбувається під контролем комп'ютера, що унеможливлює неточності або помилки.

Метод 3-Д друку

Виріб виготовляється із застосуванням особливого принтера, принцип роботи якого полягає в тому, що метал наноситься на модель у вигляді порошку в декілька шарів.

Зварювання відбувається за допомогою лазера. У процесі нашарування проводиться необхідний протез заданої форми.

Процес роботи контролюється за допомогою комп'ютерної програми, тому можливість неточностей зведена до мінімуму.

У відео фахівець розповідає про переваги титану та його сплави.

Висновки

Титан є сучасним високотехнологічним матеріалом, з якого успішно виготовляються зубні протези та імпланти будь-якої складності.

Вони мають ряд переваг, серед яких нешкідливість для здоров'я пацієнта, висока швидкість приживання та міцність.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

У зарубіжній спеціальній літературі існує думка, за якою титан та його сплавивиступають альтернативою золоту. При контакті з повітрям титан утворює інертний тонкий шар оксиду. До інших достоїнств відносяться низька теплопровідність і здатність з'єднуватися з композиційними цементами і фарфором. Недоліком є труднощі отримання виливки (чистий титан плавиться при 1668° З легко реагує з традиційними формувальними масами і киснем). Отже, він повинен відливатись і спаюватись у спеціальних приладах у безкисневому середовищі. Розробляються метали титану з нікелем, які можна відливати традиційним способом (такий метал виділяє дуже мало іонів нікелю і добре з'єднується з порцеляною). Нові методи створення незнімних протезів (насамперед коронок та мостоподібних протезів) за технологією CAD/CAM (комп'ютерне моделювання/комп'ютерне фрезерування) відразу усуває всі проблеми лиття. Певних успіхів досягнуто й вітчизняні вчені.

Абсолютну інертність до тканин ротової порожнини, що повністю виключає можливість алергічної реакції на нікель і хром, що входять до складу металевих базисів з інших сплавів; - повна відсутність токсичного, термоізолюючого та алергічного впливу, властивого пластмасовим базисам; - малу товщину та масу при достатній жорсткості базису завдяки високій питомій міцності титану; - високу точність відтворення найдрібніших деталей рельєфу протезного ложа, недосяжну для пластмасових та литих базисів з інших металів; - суттєве полегшення у звиканні пацієнта до протезу; - збереження гарної дикції та сприйняття смаку їжі.

Застосування в стоматології отримали пористий титан, а також нікелід титану, що має пам'ять форми як матеріали для імплантатів. Був період, коли в стоматології набуло поширення покриття металевих протезів нітридом титану, що надає золотистий відтінок сталі та КХС та ізолює, на думку авторів методу, лінію паяння. Однак ця методика не набула широкого застосування з наступних причин: