Wpływ chlorku glinu na wybrane parametry wyciskowych mas poliwinylosiloksanowych doniesienie wstępne

Transkrypt

1 PROT. STOM., 2006, LVI, 1 Wpływ chlorku glinu na wybrane parametry wyciskowych mas poliwinylosiloksanowych doniesienie wstępne Influence of aluminum chloride on selected parameters of vinyl polysiloxane impression materials preliminary report Dorota Cylwik 1, Katarzyna Taraszkiewicz-Sulik 1, Jacek Jamiołkowski 2, Joanna Romaniuk 3, Maria Gołębiewska 1 Celem pracy była ocena wpływu chlorku glinu zawartego w preparatach retrakcyjnych na twardość i objętość mas poliwinylosiloksanowych. Badania wykazały, że chlorek glinu nie hamował polimeryzacji A-silikonów. Twardość i objętość badanych mas nie zmieniała się pod wpływem ocenianego preparatu retrakcyjnego. The aims of the study were to evaluate the influence of aluminum chloride on hardness and volume of vinyl polysiloxane impression materials. Investigation showed, that aluminum chloride didn t inhibit of polymerization of addition silicones. Hardness and volume of tested impression materials didn t change in contact with this chemical agent for retraction. HASŁA INDEKSOWE: poliwinylosiloksanowe masy wyciskowe, chemiczne środki retrakcyjne, chlorek glinu KEY WORDS: vinyl polisiloxane impression materials, chemical agents for retraction, aluminum chloride Z Zakładu Protetyki Stomatologicznej AM w Białymstoku 1 Kierownik: dr hab. M. Gołębiewska Z Zakładu Zdrowia Publicznego AM w Białymstoku 2 Kierownik: dr hab. A. Szpak Z Katedry Materiałoznawstwa Wydziału Mechanicznego Politechniki Białostockiej 3 Kierownik: prof. ndzw. dr hab. J. Dąbrowski Adres autorów: Białystok, ul. M. C. Skłodowskiej 24a Poprawne wykonanie protezy stałej, takiej jak korona, most, wkład, jest w dużej mierze uzależnione od właściwego odwzorowania warunków panujących w jamie ustnej. Dlatego kluczowym etapem łączącym czynności kliniczne i techniczne jest właściwie wykonany wycisk podłoża protetycznego, który powinien dokładnie i trwale odzwierciedlać sytuację w jamie ustnej (2, 6, 9, 14, 15). Na odwzorowanie wpływa nie tylko rodzaj użytej masy wyciskowej, ale również sposób jej przygotowania i technika pobierania wycisków (2, 6, 10, 11,12). W ofercie handlowej znajduje się obecnie szeroka gama elastomerowych mas wyciskowych: silikony C-kondensacyjne, silikony A-addycyjne zwane masami poliwinylosiloksanowymi, materiały polisulfidowe i polieterowe. Wśród nich można wyróżnić: masy mieszane ręcznie, mechanicznie z zastosowaniem dodatkowych urządzeń ręcznych (pistolety do nabojów typu cartridge) lub maszynowych (Pentamix). Aby dokładnie odwzorować graniczną linię szlifowania opracowywanego zęba, konieczne jest czasowe odsunięcie dziąsła brzeżnego od jego ścian, nazywane jego retrakcją. Celem jest zapewnienie wystarczającej pionowej i poziomej przestrzeni pomiędzy przyczepem nabłonkowym, wewnętrzną powierzchnią nabłonka szczeliny dziąsłowej a opracowywanym filarem. Zwiększa ona dostępność 59

2 D. Cylwik i inni dla wpłynięcia materiału wyciskowego i umożliwia dokładne odzwierciedlenie przez ten materiał granicy szlifowania (9, 12, 14, 15). Retrakcję dziąsła przeprowadza się najefektywniej używając nici retrakcyjnej impregnowanej środkiem chemicznym solami glinu lub żelaza, epinefryną (1, 3, 5, 7, 13). Poliwinylosiloksanowe masy wyciskowe są z powodzeniem stosowane w protetyce stomatologicznej już od 30 lat. Dokładną aplikację mas o niskiej gęstości zapewniają specjalne pistolety mechanicznie mieszające i odmierzające odpowiednie proporcje pasty podstawowej i katalizatora, a specjalne końcówki wewnątrzustne pozwalają precyzyjnie zdeponować materiał w okolicę preparowanych struktur. Zaletą tego systemu jest uniknięcie ręcznego mieszania past, co w istotny sposób przyczynia się do ograniczenia niepowodzeń z powodu przedostania się pęcherzyków powietrza do masy wyciskowej (2, 9, 14). Budowa chemiczna tych addycyjnie usieciowanych silikonów zapobiega parowaniu małych molekuł i w ten sposób zminimalizowane zostały procesy skurczowe zapewniając stabilność wymiarów. Katalizatorem w tego rodzaju masach jest kwas chloroplatynowy, który niestety może być inaktywowany przez drobiny lateksowe pochodzące z rękawic ochronnych, czego konsekwencją jest zaburzone utwardzanie materiału (2, 4, 9). Kolejną przyczyną niedoskonałości wycisków przy stosowaniu A-silikonów jest możliwość hamowania polimeryzacji przez sole metali zawarte w preparatach retrakcyjnych, co także będzie skutkowało niedokładnym odwzorowaniem szczeliny dziąsłowej (2, 4, 9). Celem pracy była ocena wpływu preparatu retrakcyjnego zawierającego chlorek glinu na polimeryzację A-silikonów, a także jego oddziaływanie na zmiany objętości i twardości tych mas. Materiał i metody Do doświadczeń użyto 5 mas poliwinylosiloksanowych o niskiej i średniej gęstości: Express: szybkowiążąca masa o małej gęstości (7301), średnioszybkowiążąca masa o małej gęstości (7302) oraz średnioszybkowiążąca masa o średniej gęstości (7322) (firmy 3M Espe), Affinis light body (firmy Coltene), Detaseal light (firmy Detax). Wszystkie te masy dostarczane są na rynek jako naboje typu cartridge i mieszane mechanicznie za pomocą pistoletu, co wyklucza nieodpowiednie proporcje masy podstawowej i katalizatora oraz zapewnia dobre wymieszanie składników. Preparatem retrakcyjnym poddanym doświadczeniom był Alustin (firmy Chema-Elektromet) popularny i stosunkowo tani środek zawierający sześciowodny chlorek glinowy, chinosol, esencję miętową i wodę oczyszczoną (w 1g produktu jest 0,2 g chlorku glinowego). Na tym materiale wykonano 3 badania: 1. Skuteczności polimeryzacji mas poliwinylosiloksanowych w obecności preparatu retrakcyjnego. 2. Twardości wg Shore a. 3. Objętości. W pierwszym etapie doświadczenia wykonano kontrolę wpływu środka obkurczającego na polimeryzację testowanych silikonowych addycyjnych mas wyciskowych. Z nici retrakcyjnej Ultrapack (firmy Ultradent) przygotowano 10 dwucentymetrowych odcinków, z których 5 nasączono Alustinem, a pozostałe solą fizjologiczną. Na 5 szkiełkach podstawowych zdeponowano kolejno świeżo wymieszane masy wyciskowe i w każdej próbce umieszczono po 2 nici retrakcyjne (jedną impregnowaną preparatem retrakcyjnym, drugą solą fizjologiczną). Po upływie ściśle określonego czasu potrzebnego do utwardzenia materiału wyciskowego (korzystano ze wskazówek producentów zawartych w instrukcjach użytkowania danych preparatów) sprawdzano skuteczność polimeryzacji tych mas. Doświadczenie powtarzano 3-krotnie. Za zaburzenie polimeryzacji uważano sytuację, kiedy po upływie wskazanego czasu polimeryzacji, nić retrakcyjna nasączona preparatem obkurczającym dawała się łatwo usunąć z utwardzonej masy wyciskowej lub, jeśli na usuniętej nitce pozostawał nieutwardzony materiał. To zjawisko świadczyło o hamowaniu polimeryzacji A-silikonów przez związek chemiczny zawarty w środku retrakcyjnym (9). Pomiary twardości i objętości przeprowadzono w powtarzalnych warunkach laboratoryjnych na 60 próbkach wykonanych z 5 mas wyciskowych w kontakcie ze środkiem retrakcyjnym i bez tego kontaktu. Na płytce szklanej umieszczono pierścienie metalowe o średnicy 12 mm i wysokości 60

3 Masy wyciskowe 5,5 mm. Płytkę szklaną wewnątrz 6 pierścieni zwilżono Alustinem. Jako kontroli użyto 6 identycznych form z tą różnicą, że do zwilżenia płytki szklanej użyto soli fizjologicznej. Do form zdeponowano poszczególne masy wyciskowe, po czym przykryto je drugą płytką szklaną. Próbki pomiarowe w kształcie walców o średnicy 12 mm i wysokości 5,5 mm oznaczono cyframi od 1 do 12 dla każdej masy wyciskowej. Pomiary wykonywano po 1h od momentu utwardzenia mas, a następnie powtarzano je po 4h, 12h, 48h, 72h, 120h, 168h liczonych od początku doświadczenia. Przez okres badań, w czasie pomiędzy poszczególnymi pomiarami, testowane próbki przechowywano w eksykatorze szklanym pojemniku o stałej wilgotności. Badanie twardości próbek prowadzono w Katedrze Materiałoznawstwa Politechniki Białostockiej wykorzystując urządzenie pomiarowe twardościomierz firmy Zwick wg Shore a typa(wykonany wg normy DIN 53505, ISO 868, ASTM D 2240, NFT ) służący do wyznaczania twardości elastomerów i tworzyw sztucznych. Twardość określana jest w zakresie od 10 do 90 stopni Shore a. Pomiary otrzymywane są z dokładnością do 1 jednostki Shore a. Twardość materiału była określana w momencie odkształcenia od normy powierzchni próbki na skutek zetknięcia się z powierzchnią czujnika instrumentu pomiarowego. Powierzchnia ta kontaktowała się wcześniej z testowanym płynem. Do pomiarów wysokości i średnicy próbek używano suwmiarki. Pomiary były wykonane z dokładnością do 0,05 mm. Następnie z tych danych obliczano wg wzoru na objętość walca objętość dla każdej z 60 próbek. Analizę statystyczną przeprowadzono w oparciu na poniższych testach. 1. Test Manna-Whitneya do sprawdzenia istotności wpływu kontaktu z Alustinem na badane zmienne (twardość i objętość). Za istotną statystycznie uznawano wartość p<0, Test Friedmanna wykorzystano do zbadania istotności zmian w czasie. Za istotną statystycznie wartość uznawano wartość p<0, Wieloczynnikowa analiza regresji z krokową eliminacją zmiennych do oszacowania wpływu czasu i kontaktu z płynem retrakcyjnym na badane zmienne. Wyniki Trzykrotnie powtórzona próba kontroli polimeryzacji masy wyciskowej po kontakcie z Alustinem wykazała, że żadna z badanych próbek różnych mas poliwinylosiloksanowych nie wykazywała zahamowania polimeryzacji. Z tego względu w analizie statystycznej potraktowano je jako grupę badaną bez wyszczególniania rodzajów mas, aby uzyskać ogólny pogląd o wpływie Alustinu na A-silikony. Próbki mas wyciskowych mające kontakt z Alustinem wykazywały nieco większą twardość wg Shore a w stosunku do próbek kontrolnych, ale nie była to wartość istotna statystycznie (tab. I). Test Friedmanna wykazał, że wzrost twardości w czasie był istotny statystycznie pomiędzy poszczególnymi pomiarami (p<0,0001) (ryc. 1). Analiza regresji wykazała, że kontakt z Alustinem nie wpływał istotnie statystycznie (p=0,24) na zwiększenie twardości badanych próbek, istotny był wpływ cza- T a b e l a I. Średnia twardość wg. Shore a próbek rzadkich A-silikonów bez kontaktu i po kontakcie z Alustinem w poszczególnych pomiarach po 1h po 4h po 12h po 48h po 72h po 120h po 168h Kontakt z Alustinem - + średnia twardość średnia twardość 50,75 53,35 51,91 53,33 53,53 55,78 57,50 7,50 4,82 8,18 10,65 9,92 6,31 6,76 51,77 54,28 53,45 53,80 54,72 56,73 56,97 5,91 3,36 6,56 7,88 6,80 4,68 4,05 Żadna z par nie wykazała istotnych statystycznie różnic twardości w teście Manna-Whitneya. 61

4 D. Cylwik i inni su (p<0,001) (ryc. 2, tab. II). Zależność tę można przedstawić następującym wzorem: twardość = 0,03 x czas (h) + 52,33 gdzie: 0,03 jest współczynnikiem modelu regresji liniowej opisującym zmianę twardości w czasie 1h; a 52,33 to współczynnik opisujący twardość w momencie polimeryzacji próbek. Test Manna-Whitneya wykazał statystycznie istotne różnice w objętościach badanych próbek z kontaktem i bez kontaktu z Alustinem w 4h, 48h, 120h i 168h (ryc. 3, tab. III), jednak w analizie regresji wpływ kontaktu ze środkiem retrakcyjnym został wyeliminowany jako nieistotny statystycznie (p=0,21). Wpływ czasu na zmniejszenie objętości badanych próbek był istotny statystycznie według testu Friedmanna (p<0,0001). Także w analizie regresji zaobserwowano istotny wpływ czasu na zmniejszenie objętości A-silikonów (p<0,001) (ryc. 4, tab. IV). Zależność tę można przedstawić wzorem: objętość = 0,059 x czas (h) + 569,57 Ryc. 1. Zmiany średniej twardości wg Shore a próbek rzadkich A-silikonów bez kontaktu i po kontakcie z Alustinem w czasie. po kontakcie z solą fizjologiczną (kontrola); po kontakcie z Alustinem; t czas upływający od utwardzenia próbek. gdzie: 0,059 jest współczynnikiem modelu regresji liniowej opisującym zmianę objętości w czasie 1h; a 569,57 to współczynnik opisujący objętość w momencie polimeryzacji próbek. Ryc. 2. Zmiany średniej twardości wg Shore a wszystkich próbek rzadkich A-silikonów w czasie wraz z liniową aproksymacją zależności. średnia twardość A-silikonów; liniowa aproksymacja zależności; t czas upływający od utwardzenia próbek. Ryc. 3. Zmiany średniej objętości próbek A-silikonów bez kontaktu i po kontakcie z Alustinem w czasie. po kontakcie z solą fizjologiczną (kontrola); po kontakcie z Alustinem; t czas upływający od utwardzenia próbek. T a b e l a I I. Średnia twardość wszystkich próbek A-silikonów w poszczególnych pomiarach Czas po 1h po 4h po 12h po 48h po 72h po 120h po 168h Średnia twardość 51,26 53,8 52,68 53,57 54,12 56,26 57,23 Odchylenie standard. 6,71 4,15 7,39 9,29 8,45 5,53 5,53 62

5 Masy wyciskowe T a b e l a I I I. Średnia objętość próbek rzadkich A-silikonów bez kontaktu i po kontakcie z Alustinem w poszczególnych pomiarach Kontakt z Alustinem - + Średnia objętość Średnia objętość po 1h po 4h po 12h po 48h po 72h po 120h po 168h 547,28 587,89 571,96 575,42 572,17 558,59 557,97 15,41 31,11 23,45 6,60 20,38 15,81 14,43 554,02 562,55* p=0, ,75 * istotna statystycznie różnica objętości w teście Manna-Whitneya. 562,10* p=0, ,02 575,16* p=0, ,40* p=0, ,80 16,53 16,32 13,90 17,56 8,24 13,75 T a b e l a I V. Średnia objętość wszystkich próbek A-silikonów w poszczególnych pomiarach Czas po 1h po 4h po 12h po 48h po 72h po 120h po 168h Średnia objętość 550,65 575,22 574,90 568,76 574,09 566,87 551,68 Odchylenie standard. 13,62 27,81 20,18 12,70 18,96 15,03 15,35 Ryc. 4. Zmiany średniej objętości wszystkich próbek rzadkich A-silikonów w czasie wraz z liniową aproksymacją zależności; średnia objętość rzadkich A-silikonów; liniowa aproksymacja zależności; t czas upływający od utwardzenia próbek. Dyskusja Idealna dokładność uzupełnienia protetycznego jest możliwa do osiągnięcia po spełnieniu wielu warunków dotyczących pobierania wycisków: poczynając od wyboru odpowiedniej masy i techniki wyciskowej, doboru odpowiedniego nośnika materiału wyciskowego i zapewnienia adhezji pomiędzy nimi, poprzez uwidocznienie szczeliny dziąsłowej, zapewnienie czasu potrzebnego do całkowitego utwardzenia masy wyciskowej w jamie ustnej, prawidłowe usunięcie wycisku z podłoża protetycznego, odpowiednio przeprowadzoną ich dezynfekcję, a w końcu odlanie modelu w odpowiednim czasie od utwardzenia masy wyciskowej (6, 9, 10, 11, 12, 13, 14). Nie należy dopuścić do powstania jakiegokolwiek błędu na każdym z tych etapów odwzorowania. Dotychczasowe badania A-silikonów podkreślają, że w wyniku reakcji wiązania grup wodorowo- -krzemowych z podwójnymi wiązaniami winylu nie powstaje produkt uboczny, co zapewnia wyjątkową stabilność wymiarów powstałego materiału. Producenci tych mas podają, że odlanie pobranych wycisków można odroczyć nawet do 2 tygodni bez szkody dla dokładności modelu roboczego, a w konsekwencji dla przyszłego uzupełnienia protetycznego. Należy również pamiętać, że model należy wykonać najwcześniej po 2 h od pobrania wycisku, gdyż bezpośrednio po utwardzeniu masy uwalnia się wodór, który może zaburzyć dokładność odwzorowania (14, 15). Zwraca się także uwagę na możliwość hamowania polimeryzacji A-silikonów przez ich kontakt z drobinami lateksu pochodzącymi z rękawic ochron- 63

6 D. Cylwik i inni nych, dotyczy to zwłaszcza mas o konsystencji putty mieszanych w palcach. Utrudnienie to jednak jest możliwe do wyeliminowania poprzez używanie do pracy z poliwinylosiloksanami rękawic innych niż lateksowe (2, 9, 14) lub stosowanie automatów do mieszania mas gęstych (np. Pentamix). W piśmiennictwie opisywany jest także problem możliwości hamowania polimeryzacji A-silikonów przez sole metali zawarte w preparatach retrakcyjnych (2, 4, 9). Niewiele jest doniesień o konkretnych badaniach doświadczalnych wyjaśniających to zagadnienie (4). Nasze badania rozpoczęliśmy prostym testem mającym za zadanie stwierdzić, czy Alustin hamuje polimeryzację mas poliwinylosiloksanowych. Test ten można bez kłopotu wykonać w każdym gabinecie stomatologicznym przed pobraniem wycisku. Wyeliminować to może ewentualne niedokładności wynikające z niedostatecznego utwardzenia rzadkiej masy wyciskowej w szczelinie dziąsłowej. W przypadku testowanych przez nas mas, w żadnym przypadku Alustin nie hamował ich wiązania, potwierdzają to badania de Camargo (4). Twardość próbek mas po kontakcie z chlorkiem glinu i bez tego kontaktu zachowywała się podobnie, w obu badanych grupach. W ciągu 7 dni od utwardzenia próbek twardość ich wzrastała istotnie statystycznie. Różnice w objętości nie zawsze były istotne statystycznie, co mogło wynikać z tego, że badania były wykonywane suwmiarką z dokładnością do 0,05mm. W analizie regresji wpływ kontaktu ze środkiem retrakcyjnym na objętość został odrzucony z modelu regresji jako nieistotny statystycznie. Kolejne tego typu badania będą weryfikowane za pomocą piknometru helowego firmy Microtechnics urządzenia automatycznie badającego objętość próbek z wiele większą dokładnością. Dalsze próby oceny mas wyciskowych zostaną rozszerzone o inne elastomerowe masy wyciskowe i preparaty retrakcyjne zawierające różne związki chemiczne. Wnioski 1. Preparat retrakcyjny Alustin zawierający chlorek glinu nie hamuje polimeryzacji badanych mas poliwinylosiloksanowych. 2. Kontakt rzadkich poliwinylosiloksanowych mas wyciskowych z chlorkiem glinu nie wpływa na ich twardość i objętość. Piśmiennictwo 1. Bowles W. H., Tardy S. J., Vahadi A.: Evaluation of new gingival retraction agents. J. Dent. Res., 1991, 70, Chee W. W. L., Donovan T. E.: Polivinyl siloxane impression materials: A review of properties and techniques. J. Prosthet. Dent., 1992, 68, Csempesz F., Vag J., Fazekas A.: In vitro kinetic study of absorbency of retraction cords. J. Prosthet. Dent., 2003, 89, de Camargo L. M., Chee W. W. L., Donovan T. E.: Inhibition of polymerization of polyvinyl siloxanes by medicaments used on gingival retraction cords. J. Prosthet. Dent., 1993, 70, Felpel L. P.: A review of pharmacotherapeutics for prosthetic dentistry: Part I. J. Prosthet. Dent., 1997, 77, Hung S. H., Purk J. H., Tira D. E., Eick J. D.: Accuracy of one-step versus two-step putty wash addition silicone impression technique. J. Prosthet. Dent., 1992, 67, Jokstad A.: Clinical trial of gingival retraction cords. J. Prosthet. Dent., 1999, 81, Kess R. S., Combe E. C., Sparks B. S.: Effect of surface treatments on the wettability of vinyl polysiloxane impression materials. J. Prosthet. Dent., 2000, 83, Koeck B.: Korony i mosty. Wydawnictwo Medyczne Urban & Partner. Wrocław Millar B. J., Dunne S. M., Robinson B.: In vitro study of the number of surface defects in monophase and two-phase addition silicone impressions. J. Prosthet. Dent., 1998, 80, Nissan J., Laufer B. Z., Brosh T., Assif D.: Accuracy of three polyvinyl siloxane putty-wash impression techniques. J. Prosthet. Dent., 2000, 83, Nowakowska D., Panek H.: Wybrane aspekty kliniczne wycisków masami elastomerowymi przy wykonywaniu protez stałych. Prot. Stom., 2003, LIII, 1, Nowakowska D., Sobolewska A., Bogucki Z. A.: Retrakcja dziąsła podczas leczenia stomatologicznego metody, materiały i środki chemiczne przegląd piśmiennictwa. Prot. Stom., 2004, LIV, 1, Rosenstiel S. F., Land M. F., Fujimoto J.: Współczesne protezy stałe. Wyd. Czelej. Lublin Shillingburg H. T., Hobo S., Whitsett L. D.: Protezy stałe. Zarys postępowania klinicznego i laboratoryjnego. Wyd. Kwintesencja. Warszawa Otrzymano: 18.XI.2004 r. 64