Описание основных характеристик сплавов
Под твердостью понимают свойство материала противостоять внедрению в него индентора – другого твердого тела. От этого параметра зависит окклюзионная износостойкость и то, как стоматолог сможет обработать и отполировать протез.
Под пределом текучести подразумевают напряжение для вызова остаточной пластической деформации при растяжении. Условный предел текучести – это напряжение, которое возникает при деформации 0,2 %. Этот параметр больше остальных характеризует прочность сплава. Именно на него обращают внимание в первую очередь при выборе дизайна протеза.
Модуль упругости – еще одно важное свойство, определяющее гибкость металлического каркаса. Сплав, обладающий высоким модулем упругости, изгибается под нагрузкой меньше, чем аналог с низким модулем.
Относительное удлинение – это пластичность материала, измеряемая в процентах. Чем ниже этот показатель, тем более хрупким будет сплав.
Интервал температуры плавления – важный параметр, позволяющий предупредить деформацию каркаса при обжиге керамики.
Биосовместимость означает, что материал изготовления сплава безопасен для тканей организма и человека в целом. Неблагородные сплавы вызывают неоднозначную оценку биосовместимости, поэтому их использовать нужно осторожно.
Технологичность – это максимальная точность изготовления и обработки каркаса.
Коэффициент термического линейного расширения указывает на совместимость сплава с керамикой. Главное условие – коэффициент сплава и керамики должны максимально совпадать, а в готовой реставрации не должно оставаться остаточного напряжения.
Общее представление
Культевая вкладка – это дентальная конструкция, служащая для восстановления сильно разрушенной коронковой части зуба при сохранении в удовлетворительном состоянии корней.
Устройство состоит из двух частей – культи, расположенной над десной, и одного или нескольких шрифтов, помещаемых в корневые каналы.
Культя служит основанием для крепления искусственной коронки. Штифты армируют зубные каналы и прочно соединяют их с коронковой частью, делая всю конструкцию стабильной и прочной.
Культевые вкладки, у которых штифт выполнен заодно с культей, называются неразборными. Они используются для восстановления однокоренных зубов.
Если шрифты изготовлены отдельно от культи и соединяются с ней при окончательной установке конструкции, такие культевые вкладки называются разборными. Их устанавливают на многокорневые (жевательные) зубы.
Необходимость разборных вкладок обусловлена невозможностью установки двух или более штифтов, выполненных заодно с вкладкой, в расходящиеся (непараллельные) корневые каналы.
Свойства благородных сплавов
Идеальный вариант, по мнению большинства стоматологов, – дорогостоящие золотоплатиновые сплавы. Они обладают безупречными механическими и физическими свойствами, высокой биосовместимостью и хорошо сочетаются с керамикой. Наиболее известные благородные сплавы российского производства – «Плагодент» и «Плагодент Плюс».
Палладий в комбинации с золотом образует сплавы с превосходными физико-механическими свойствами и высокой устойчивостью к коррозии. Они имеют достойный условный предел текучести и высокую прочность на разрыв, поэтому из них изготавливают длинные мостовидные протезы и несъемные элементы замковых соединений. По внешнему виду – напоминают неблагородные сплавы. Всего 10 % палладия в составе придают сплаву белый цвет, похожий на сталь.
Работа с палладиевыми конструкциями требует от стоматолога определенных навыков из-за высокой температуры плавления сплава и особой техники литья. Необходимо избегать пайки и лазерной сварки. Золотопалладиевые сплавы стоят дешевле, чем золотоплатиновые: из-за разной плотности разница в стоимости может достигать 2-2,5 раза.
Процентное содержание благородного металла в сплаве влияет на коррозионную стойкость и биосовместимость. Снизить стоимость протеза можно только путем перехода на неблагородные сплавы. В составе благородного сплава может быть высокое или низкое содержание золота или может вовсе не быть этого элемента, как, например, в серебряно-палладиевых композициях.
Зачем же, что-то еще?
Отрицательное влияние металлических включений в полости рта исследуется уже с конца XIX века. Все применяемые в ортопедической стоматологии металлы разрушаются под действием механических факторов и химического состава слюны. Наиболее тяжелые патологические изменения наблюдали у пациентов, имеющих протезы из разнородных металлов и рекомендовали особенно избегать пары золото-нержавеющая сталь. Металлические пломбы и коронки изменяют ионный состав слюны: установлена прямая зависимость между микроэлементами и микротоками полости рта. По высоте электопотенциалов особенно выделяются галлодент, амальгама и нержавеющая сталь. В основе электрогальванических и аллергических осложнений лежит коррозия, а усугубляющим фактором является срок пользования протезом. В результате взаимодействия между тканями полости рта и слюной Со, Cr, Ni проникают через слизистую и обладают способностью к кумуляции. Металлические включения, особенно в комбинации, оказывают неблагоприятное воздействие на рецепторный аппарат полости рта, организм в целом. При пользовании протезами из нержавеющей стали выделяется большое количество Cr, кумулирующегося во внутренних органах. Токсическое действие хрома проявляется дистрофическими изменениями в почках, появлением белка в моче, нарушением функций органов желудочно-кишечного тракта, язвенной болезнью желудка и двенадцатиперстной кишки. Не лишен недостатков и КХС. Он также может вызывать патологические изменения в полости рта. Кобальт и никель являются аллергенами (гаптенами) и вызывают аллергические поражения слизистой полости рта у лиц, имеющих протезы из нержавеющей стали и хромо-кобальтового сплава. Наиболее активный по частоте вызываемых реакций аллерген – никель. При пользовании этими протезами у пациентов появляются чувство кислоты, жжение в полости рта, сухость, дискомфорт. Чаще всего это происходит как следствие проявления электрохимической коррозии и возникновения микроэлектрогальванических токов. Чтобы устранить неблагоприятный фон, нужно все включения нужно заменить на индифферентные, а не избегать разнородных металлов. Отрицательное влияние КХС на органы человека привело к необходимости поиска для ортопедического лечения пациентов новых материалов, обладающими повышенными характеристиками. Большой интерес в последнее время вызывает применение титановых сплавов для отропедической стоматологии.
От чего зависит цвет благородных сплавов
Врачи обращают внимание на цвет. Считается, что очень желтый сплав, содержащий много золота, улучшает цвет керамики: оксиды таких сплавов легко покрываются тонким слоем опака и выглядят эстетично. Пациент, наблюдающий на промежуточных этапах золотой цвет каркаса коронки, не испытывает сомнений в необходимости приобретать такой дорогой протез.
В некоторых благородных сплавах долю палладия, платины или серебра увеличивают, поэтому они теряют желтый цвет, но остаются такими же прочными. Такие разновидности подходят для изготовления протяженных мостовидных протезов, с опорой на импланты или без нее. Если предстоит устанавливать одиночную коронку, можно вполне обойтись вариантом с высоким содержанием золота и небольшим содержанием металлов платиновой группы.
Сплавы с меньшим количеством благородных компонентов имеют выраженный желтый цвет и не имеют таких хороших свойств, как белые сплавы. В их составе – высокое содержание индия, дающего в сочетании с палладием яркий соломенный цвет. Они не обладают достаточной упругостью и устойчивостью к коррозии. Используются преимущественно в Китае и Индии в массовом порядке с целью удешевления зубных протезов.
Правильно подобранный сплав для протезирования зубов
В. В. Носов частнопрактикующий врач-стоматолог, Краснодар
Высококачественное протезирование отличается не только ярко выраженным эстетическим эффектом. Наряду с такими требованиями, как высокая прочность и стабильность, зубной протез должен оптимально подходить пациенту, а также быть биосовместимым с тканями организма. Основными критериями были и остаются долговечность конструкции и полное восстановление функции.
Какой сплав выбрать для будущего протеза? Остро стоящий вопрос в условиях спада платежеспособности пациентов и растущей конкуренции. В качестве приемлемой альтернативы для пациентов, которые хотят сэкономить, выступают сплавы на основе неблагородных металлов. Они популярны среди пациентов благодаря высокой безопасности и хорошему прогнозу лечения. Отличаются хорошей биосовместимостью с тканями организма и не подвергаются коррозии. Устойчивый слой окиси хрома оказывает дополнительную надежную защиту поверхности протеза. В своей работе много лет успешно применяю эталонный сплав от фирмы БЕГО Wirobond C (рис. 1). Отличительные черты этого сплава — повышенная механическая стабильность и хорошая переносимость организмом. Благодаря низкой теплопроводности и сравнительно лёгкому весу бюгельные протезы, изготовленные из сплава Wironium plus (рис. 2), отличаются повышенной комфортностью для пациентов. Однако в комбинированном протезировании, при изготовлении телескопических коронок, а также супраконструкций предпочтение, как правило, отдаётся золотосодержащим сплавам.
Рис. 1. Металл для облицовки керамикой
Рис. 2. Металл для бюгельных протезов
Золотосодержащие сплавы подходят в том числе для изготовления коронок зубов, мостовидных протезов и вкладок (рис. 3—5).
Рис. 3. Каркас из золотосодержащего сплава с замком Миникон
Рис. 4. Каркас из золотосодержащего сплава с замком Миникон с язычной стороны
Рис. 5. Каркасы под облицовку керамикой в разобраном виде
На каркасы из сплавов благородных металлов возможно послойное нанесение керамики — материала, который по своей структуре лучше всего имитирует анатомию натурального зуба. Высокая прочность соединения между каркасом и керамикой позволяет добиться наиболее выраженного естественного эффекта.
Сплавы на основе благородных металлов обладают великолепными механическими свойствами, что положительно влияет на процесс их обработки. Эти преимущества особенно заметны при установке вкладок или частичных коронок, изготовленных из золота. Их точная фиксация на поверхности зуба осуществляется с применением специального метода полировки. Таким образом врач-стоматолог достигает прочного соединения между коронкой и подготовленным под коронку натуральным зубом. Вкладки из золота обладают не только хорошими технологическими свойствами, также они отличаются великолепной биосовместимостью с тканями организма. При правильном уходе вкладки могут прослужить всю жизнь.
У требовательных пациентов золото — самый популярный материал для изготовления каркаса протеза. Чистое золото считается мягким металлом и по этой причине не используется для изготовления зубных протезов. Оно находит применение в стоматологии, как правило, в виде сплава с другими металлами. Такие сплавы регулярно проходят строгий контроль качества в соответствии с нормами международных стандартов.
На примере клинического случая продемонстрируем восстановление функции в боковом отделе полости рта при работе с лицевой дугой в артикуляторе.
Работа всегда начинается с загипсовывания диагностических моделей в артикулятор для планирования врачом стомотологом-ортопедом будущей ортопедической конструкции и составления финансового плана лечения (рис. 6). После этого следует заказ в зуботехническую лабораторию на выполнение Wax-Up по окклюзионному компасу. На основании воскового моделирования выполняются препарирование зубов, получение оттисков и изготовление временных коронок.
Рис. 6. Диагностические модели, загипсованные в артикулятор
Оттиски и вилка лицевой дуги передаются в лабораторию (рис. 7). Зубной техник изготавливает высокоточные модели, загипсовывает модель верхней челюсти в артикулятор, используя вилку лицевой дуги (рис. 8). С помощью регистраторов привычной окклюзии пригипсовывает модель нижней челюсти (рис. 9). При новом моделировании отпрепарированных зубов техник обязательно копирует Wax-Up (рис. 10).
Рис. 7. Оттиски и вилка лицевой дуги Протар
Рис. 8. Загипсовывание модели верхней челюсти в артикулятор
Рис. 9. Загипсовывание модели нижней челюсти в артикулятор
Рис. 10. Модели с Wax-Up и система Giroform
При встречном изготовлении ортопедических конструкций очень важно создавать грамотную окклюзионную поверхность, нужно обладать отличными знаниями и навыками воскового моделирования (рис. 11—13).
Рис. 11. Моделировка 36, 37 зубов
Рис. 12. Моделировка 46, 47 зубов
Рис. 13. Окончательно-оформленные контактные пункты
Не допускается одновременное литье обеих челюстей, отмоделированных из воска, сначала необходимо отлить протезы одной из челюстей, обработать, отполировать и зафиксировать на модели с помощью корригирующего силикона. Важно имитировать фиксацию протезов на зубах пациента с помощью цемента и только потом добавить утерянные контакты, затем можно переходить к литью встречных конструкций (рис. 14—16).
Рис. 14. Отлитые коронки 36, 37 зубов и восковое моделирование 26, 27 зубов
Рис. 15. Отлитые накладки 46, 47 зубов и восковое моделирование 16, 17 зубов
Рис. 16. Вид с язычной стороны
После литья следуют обработка, полировка, взвешивание металла. В кабинет протезы передаются с обработанной окклюзионной поверхностью Perloblast (Bego) (рис. 17—20).
Рис. 17. Готовые коронки и накладки на нижнюю челюсть
Рис. 18. Функциональное оформление жевательной поверхности
Рис. 19. Готовые коронки, вкладки, накладки, виниры на вернюю челюсть
Рис. 20. Окончательное взвешивание металла
Золотосодержащие сплавы благодаря своему специальному, тщательно подобранному составу отвечают самым высоким требованиям к сплавам для протезирования. В их состав не входят медь и палладий, а содержание золота и платины выше, чем в обычных сплавах на основе благородных металлов. Экологически чистые сплавы особенно подходят для пациентов с аллергией на определённые металлы и для всех тех, кто заботится о своём здоровье.
Три вида неблагородных сплавов
Более восьмидесяти лет в стоматологии используют хромовые сплавы. Они отличаются хорошей устойчивостью к коррозии, прочностью, высоким модулем упругости, низкой плотностью и доступной ценой.
- Никельхромсодержащие сплавы используют чаще для каркасов с целью дальнейшей облицовки. В их составе – 62-82 % никеля и 11-22 % хрома, а также добавки – молибден, кремний, марганец, железо, галлий, титан, цирконий.
- Кобальтохромовые сплавы содержат 50-65 % кобальта, 25-35 % хрома и 2-6 % молибдена за редким исключением.
Температура плавления этих сплавов – между 1140 и 1460 °С. Полированные поверхности протезов блестящие, серебристо-белые. Вес малый, плотность слегка превышает 8 г/см3. Такие сплавы отлично подходят для установки на зуб коронок одиночного типа и мостовидных протезов, они более прочные и твердые, чем благородные, однако требуют применения специальных абразивных инструментов при механической обработке. Окклюзионная коррекция, полировка и снятие протезов вызывают определенные сложности и требуют гораздо больше времени.
Соединение керамики с металлом такое же прочное, так и у благородных сплавов. Литье менее точное, что незаметно на небольших отливках. Вопрос биосовместимости вызывает сомнения. Никель и хром – сильные аллергены.
- Титановые сплавы обладают малой плотностью, отличными механическими свойствами, высокой биосовместимостью и коррозиестойкостью. Однако литье титановых сплавов для изготовления несъемных протезов себя изжило из-за высокой стоимости и технологической сложности процесса. Гораздо чаще используют фрезерование.
В целях экономии для изготовления несъемных протезов все чаще используют нержавеющую сталь. Штампованные коронки отличаются невысокой стоимостью и минимальным объемом препарирования зуба. В зарубежной стоматологии их используют для временного протезирования молочных зубов.
Неблагородные металлы в стоматологии
Помимо стали, при лечении зубов может использоваться кобальто-хромовый сплав. Его состав выглядит так:
- От 3 до 5% никеля. Этот элемент добавляют для упрощения обработки материала, увеличения вязкости и пластичности.
- От 4 до 5,5% молибдена. Эта добавка улучшает прочностные характеристики.
- 0,5% железа.
- 0,5% кремния.
- 0,2% углерода.
- 66-67% кобальта. Основа сплава, лёгкий металл с хорошими прочностными характеристиками.
- От 26 до 30% хрома. Этот элемент повышает устойчивость материала к коррозии.
Сплав используется в первую очередь для литья. Из него можно изготавливать мостовидные и бюгельные протезы, кламмеры и коронки. Кроме того, применяется в качестве материала для каркаса в металлокерамике.
Следует упомянуть также о сплавах на основе титана. Этот металл тяжело обрабатывать, но зато он обладает уникальным соотношением лёгкости и прочности. Используется отдельно или в соединении с никелем.
Основные требования
Важными свойствами, которыми должны обладать металлы и сплавы в стоматологии, являются:
- высокая биологическая совместимость;
- стойкость к коррозии и потускнению;
- сохранение постоянного объёма и формы;
- безопасность, отсутствие токсичности;
- инертность в ротовой полости;
- механические свойства (прочность, твёрдость, жесткость, износоустойчивость, пластичность);
- физические свойства (плотность, ковкость, теплопроводность, температуры плавления);
- эстетические показатели;
- гигиенические свойства (лёгкость очищения стандартными средствами по уходу за зубами, в случае использования металлических протезов, пациенты не должны ощущать привкуса металла);
- технологические характеристики (простота приготовления и обработки, ликвация).
Сплавы, которые предназначены для покрытия керамикой, должны соответствовать таким критериям:
- хорошо соединяться с фарфором;
- температура при обработке сплава должна быть выше, чем температура при обработке фарфора;
- величина теплового расширения сплава должна приравниваться к КТР фарфора.
Немаловажный аспект – это усадка, которая образуется при трансформации жидкого состояния металла в твёрдое.
Если усадка слишком высокая, это затрудняет изготовление стоматологических конструкций. Для каждого зубного техника важна лёгкость литья металлов. Чем ниже температура при плавлении и заливке, тем легче с ними работать.
Характеристики металлов непременно должны соответствовать тем требованиям, которые связаны с их назначением и методикой обработки.
