Прочность на сжатие реставрационных материалов для эстетических реставраций при полимеризации кварцево-вольфрамо-галогенными лампами и голубыми светодиодами

Рекламодателям

Предлагаем Вам разместить рекламу на страницах портала stom.by
Размещение рекламы у нас - верный шаг на пути становления репутации Вашей компании.
подробнее...

Прочность на сжатие реставрационных материалов для эстетических реставраций при полимеризации кварцево-вольфрамо-галогенными лампами и голубыми светодиодами
В данной работе сравнивается прочность на сжатие композиционных материалов и компомеров, фотоактивированных классической кварцево-вольфрамо-галогенной лампой (QTH) (XL 3000, 3M/SPE) и голубым светоизлучающим диодом (LED) (SmartLite PS; Dentsply/De Trey). С помощью разделенной политетрафтороэтиленовой матрицы были подготовлены 40 дискообразных образцов (диаметр 4,0 мм x высота 8,0 мм). В них пошагово внесли материалы. Время отверждения каждого инкремента при QTH составило 40 секунд, при LED - 10.

Образцы в произвольном порядке разделили на 4 группы (n=10) по источнику света и реставрационному материалу. После периода хранения в дистиллированной воде при температуре 37°C±2°C в течение 24 часов, с помощью универсальной испытательной установки определили прочность на сжатие образцов с датчиком нагрузки 500 кгс при скорости траверса 0,5 мм/минуту. Путем дисперсионного анализа и теста Стъюдента-Ньюмана-Кейлса (p<0.05) осуществили статистическую обработку данных (в МПа). Статистически значимых различий в прочности на сжатии при фотополимеризации композиционных материалов с помощью лампы QTH и LED не наблюдалось. Тем не менее, в случае компомеров лампа QTH значительно больше увеличила прочность на сжатие, чем LED (ppQTH и LED, зависела от плотности энергии и их химического состава.

Ключевые слова: композиционные материалы, компомеры, фотополимеризация, лампы LED, QHT.

Введение.

С целью улучшения физических, механических и эстетических свойств реставрационных материалов в эстетической стоматологии непрерывно ведутся исследования в области новых технологий.

Кварцево-вольфрамо-галогенные (QTH) лампы содержат вольфрамовую нить, заключенную в лампочку, с инертным газом, фильтром, системой охлаждения и оптическими волокнами для проведения света. Данные лампы функционируют в диапазоне длин волн 450-500 нм. Лампы QTH являются популярным источником видимого излучения. Тем не менее, они обладают ограниченным сроком службы. Недостаточность полимеризации может определяться рядом факторов, например, загрязнениями на волоконном элементе, поломками вольфрамовых нитей накаливания и перепадами напряжения. Кроме того, при использовании такого рода ламп в свет преобразуется лишь небольшое количество энергии, остальное вырабатывается в виде тепла.

Голубые светоизлучающие диоды обеспечивают стабильную, эффективную и продолжительную светоотдачу в коротковолновом спектре излучения (450-490 нм) с пиком при 470 нм, что совпадает с пиком поглощения камфорохинона (468 нм), который входит в состав большинства композитов в качестве фотосенсибилизатора. Установки LED обладают определенными преимуществами перед лампами QTH за счет того, что их потенциальный срок службы превышает 10000 часов без существенного снижения светоотдачи в дальнейшем. Кроме того, они не требуют системы охлаждения или фильтров, при эксплуатации не создают шума, работают от аккумуляторов и допускают прямое преобразование электрической энергии в свет с небольшими потерями энергии и минимальной выработкой теплоты. Недавно на рынках появились фотополимеризующие установки с одним светодиодом.

В нескольких научно-исследовательских работах изучалась зависимость различных свойств светоотверждаемых композитов, таких, как степень конверсии, глубина отверждения, прочность, диаметральная прочность на разрыв и прочность на изгиб, прочность на истирание и прочность на сжатие, от техник фотополимеризации лампами QTH и LED. Таким образом, исследование прочности на сжатие композиционных материалов, фотоактивированных различными лампами, позволяет определить реальную роль фотополимеризаторов в создании долгосрочных и эстетических реставраций.

Целью данного исследования являлась оценка эффективности отверждения композитов и компомеров установками с голубыми LED высокой интенсивности излучения и лампами QTH в отношении прочности на сжатие. Нулевая гипотеза заключалась в отсутствии существенной разницы между показателями прочности на сжатие, независимо от того, какой источник света используется для полимеризации.

Материалы и методы.

В ходе данного исследования использовались следующие материалы: компомер Dyract Ap (Dentsply/Caulk, Милфорд, Делавэр, США; номер партии 0201001249), композит THP Spectrum (Densply/Caulk; номер партии 55596), лампа XL 3000 QTH (3M/ESPE, Сент-Пол, Миннесота, США; интенсивность света = 470 мВ/смІ; диапазон длин волн 400-510 нм) и лампа SmartLite PS с голубым светодиодом (Dentsply/DeTrey. Констанц, Германия; интенсивность света = 950 мВ/смІ; 450-490 нм диапазон волн). Предварительно интенсивность ламп QTH и LED была измерена радиометрами Demetron L.E.D. (Demetron/Kerr Corp., Орандж, Калифорния, США; номер партии 79302331) и Cure Rite (EFOS, Миссисауга, Онтарио, Канада; номер партии 9152) соответственно.

С помощью разделяющей белой политетрафтороэтиленовой матрицы (4,0 мм диаметр x высота 8,0 мм) подготовили по 20 образцов каждого материала в форме дисков. Матрицу поместили на стеклянную пластинку толщиной 2 мм и наполнили 4 инкрементами толщиной около 2,0 мм. 10 образцов отверждались с помощью одной из ламп. Каждый инкремент подвергался воздействию фотополимеризаторов QTH и LED на протяжении 40 секунд и 10 секунд соответственно. После введения последнего инкремента, на матрицу поместили прозрачную полиэфирную полоску и стеклянную пластинку толщиной 2 мм. Провели фотополимеризацию. Через 24 часа хранения в дистиллированной воде при температуре 37°C±2°C в месте, защищенном от воздействия прямых солнечных лучей, с помощью универсальной испытательной установки (EMIC DL 10.000, Сан Хосе-дос-Пинхаис, Пуэрто-Рико, Бразилия) определили прочность на сжатие образцов. При этом использовался датчик нагрузки 500 кгс при скорости траверса 0,5 мм в минуту. Полученные данные были оформлены в виде таблиц с последующим статистическим анализом при использовании дисперсионного анализа и теста Стъюдента-Ньюмана-Кейлса для парного сравнения. Уровень значимости был установлен 5%.

Результаты.

В таблице 1 представлены средние показатели прочности на сжатие (в МПа) и стандартные отклонения для композиционных материалов, фотоактивированных лампами QTH и LED.

Тест СНК показал статистически значимые эффекты сопряженности при индивидуальном сравнении по источникам света (p<0,05) и материалам (p<0,05) (Таблица 1). Лампа QTH не дала статистически значимых различий (pLED. Тем не менее, в случае компомеров отверждение QTH привело к значительному увеличению прочности на сжатие по сравнению с установкой LED (pp

Таблица 1. Средние показатели прочности на сжатие (в мПа) и стандартные отклонения для композиционных материалов при отверждении лампами QTH и LED.

Источник света	Материал
Источник света	Компомер	Композит
Свет QTH LED	153,90±44,01 aB 109,36±27,41 bB	202,23±53,37 aA 186,76±38,98 aA

Межу величинами, за которыми стоят буквы нижнего регистра в столбцах и буквы верхнего регистра в строках, существенные различия отсутствуют (тест СНК; pspan>>0,05)./span>>0,05.

Обсуждение.

Прочность на сжатие играет особенно важную роль в процессе жевания, так как некоторые жевательные силы оказывают компрессионное действие. Максимальная сопротивляемость к сжатию рассчитывается на основе площади поперечного среза изучаемых образцов и максимальных прилагаемых сил. Вдоль клиновидной области на каждой стороне образца силы сжатия переходят в силы сдвига. Ввиду двух конусов на цилиндре в центре возникает тяговое усилие. Таким образом, для получения удовлетворительного результата необходимо использовать матрицу, воспроизводящую цилиндр, диаметр которой в два раза больше (диаметр 4,0 мм и длина 8,0 мм).

Были обнаружены существенные эффекты сопряженности между источником света и испытуемым материалом. При отверждении компомера лампой QTH наблюдались значительно более высокие показатели средней прочности на сжатие, чем в случае отверждения источником LED. При отверждении композитов с помощью лампы QTH также отмечались более высокие показатели прочности на сжатии, чем при использовании LED, хотя разница являлась незначительной. На основании данного результата можно предположить, что прочность на сжатие композита не зависела от фотополимеризатора (Таблица 1). Миллс и другие не обнаружили статистически значимых различий в прочности на сжатие дентальных композитов при фотополимеризации двумя экспериментальными прототипами LED высокой мощности и лампой QTH. Тем не менее, отверждение с помощью LED, представленного на рынке, дало значительно более низкие показатели.

В настоящем исследовании значительную роль в отверждении сыграл тип материала (компомер vs композит). Композиты характеризуются значительно более высоким средними показателями прочности на сжатие, чем компомеры (Таблица 1). В литературе представлены данные о том, что химический состав дентальных композитов может влиять на их механические свойства.

Для достижения удовлетворительной глубины отверждения и лучших механических свойств рекомендуется использовать лампы высокой интенсивности излучения с коротким временем облучения. Тем не менее, имеются также сведения о том, что высокое облучение вызывает высокую усадку при полимеризации и краевую микротечь вокруг композитных реставраций.

Важным фактором, который повлиял на результаты данного исследования, являлась продолжительность отверждения. Время отверждения при фотополимеризации композитов обеими установками соответствовало рекомендациям производителя. Использование LED позволило сократить время отверждения до 10 секунд ввиду высокой интенсивности облучения. Тем не менее, высокая интенсивность облучения за короткий период времени ускоряет реакцию полимеризации, сокращая прегелевую фазу с быстрым переходом в твердое состояние и уменьшением числа химических реакций при преобразовании мономеров в полимеры, что может негативно повлиять на механические свойства материала.

Интенсивность света или плотность выходной мощности (излучение) выражается в В/смІ. Данная величина отображает количество фотонов, излучаемых источником света в секунду на единицу площади отвержденного светом участка. Плотность энергии при фотополимеризации рассчитывается путем умножения интенсивности света на время отверждения и выражается в Дж/смІ. Эффективность фотополимеризаторов зависит от общей концепции энергии, согласно которой важную роль в эффективном отверждении стоматологических композитов играют как интенсивность, так и время фотоинициирования.

Для обоих материалов интенсивность QTH составляла 470 мВ/смІ, а продолжительность воздействия – 40 секунд. При LED интенсивность достигала 950 мВ/смІ с продолжительностью воздействия 10 секунд. Таким образом, плотность энергии при QTH и LED составляла 18 Дж/смІ и 9,5 Дж/смІ. Большая выходная мощность при использовании фотополимеризатора QTH объясняет более высокие показатели прочности на сжатие, получаемые при активации материалов галогенной лампой.

Показатель конверсии напрямую зависит от количества энергии. Таким образом, более высокая интенсивность энергии усиливает процесс конверсии мономера с последующим улучшением механических свойств материала. Можно предположить, что более высокая интенсивность излучения LED Smart Lite PS с коротким временем воздействия усиливает реакцию фотополимеризации, снижая текучесть полимера, увеличивая модуль упругости и сокращая прегелевую фазу, что может влиять на показатели предела прочности при сжатии. Для эффективного отверждения материала светом (50-60% конверсии мономера) энергия изучения должна составлять приблизительно 16 Дж/смІ в расчете на слой композита толщиной 2 мм. Повышение плотности выходной мощности увеличивает скорость протекания реакции.

На процесс фотополимеризации влияют такие параметры, как интенсивность света, время и плотность выходной мощности. В дальнейшем это оказывает эффект на механические свойства композитных материалов. В данном исследовании отмечались сходные показатели прочности на сжатие при светоотверждении композитов галогенной лампой и LED. Для компомеров были получены разные показатели прочности на сжатие при использовании разных источников света. Результаты композитов были лучше, чем компомеров. Подходя итог, отметим, что при рассмотрении конечных показателей необходимо учитывать химический состав материалов, интенсивность света, время отверждения и плотность выходной мощности. Для уточнения механических свойств композитов при активации установками LED с учетом вышеуказанных факторов требуется проведение дальнейших исследований. В заключение скажем, что прочность на сжатие испытанных материалов при фотополимеризации QTH и LED зависела от плотности энергии и химического состава эстетических реставрационных материалов. В пределах данного исследования in vitro можно предположить, что превосходство галогенных ламп перед LED при оценке различных композиционных материалов вызывает сомнения.

Автор: Сеси Мартинс Сильва, Катя Регина Гостилий Сервантес Диас. Braz Dent J (2009) 20(1): 54-57

Источник: Стоматология.бай

ОБСУДИТЬ В ФОРУМЕ

Зарегистрируйтесь и войдите на сайт, чтобы иметь возможность оставлять комментарии

JComments

Личный раздел

Рассылка

Объявления

Уважаемые стоматологи!
Портал stom.by предлагает всем заинтересованным опубликовать Ваши материалы на нашем сайте. Присылайте Ваши материалы на адрес Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.