Od około trzydziestu lat

9 /2013 STOMATOLOGIA ESTETYCZNA prof. dr Jürgen Manhart Nanohybrydowe materiały kompozytowe w odcinku bocznym Funkcjonalna i estetyczna alternatywa wobec wypełnień metalowych Od około trzydziestu lat wykorzystuje się materiały kompozytowe jako estetyczną alternatywę wobec uzupełnień metalowych w poddawanych znacznym obciążeniom odcinkach bocznych uzębienia (1). TITLE Nano-hy brid composite materials in the posterior. Functional and aesthetic alternative to metal fillings SŁOWA KLUCZOWE nanohybrydowe materiały kompozytowe STRESZCZENIE W artykule analizowane są wady i zalety nanohybrydowych materiałów kompozytowych. Przedstawiono także przypadek wymiany wypełnienia amalgamatowego w szczęce z użyciem modyfikowanego, nanocząsteczkowego kompozytu hybrydowego GrandioSO w technice warstwowego nakładania materiału w jednym odcieniu. Wczesne dane kliniczne dotyczące odcinka bocznego, zgromadzone na początku lat osiemdziesiątych XX wieku, nie były zachęcające, przede wszystkim ze względu na zbyt słabe właściwości mechaniczne. Niska odporność kompozytów na ścieranie prowadziła do utraty konturów wypełnienia. Pękanie, niszczenie pobrzeża i mikroprzeciek powodowane skurczem polimeryzacyjnym były kolejnymi przyczynami ograniczonej trwałości tych wypełnień (2-5). W ostatnich latach stało się możliwe znaczne ograniczenie tych niedoskonałości dzięki dalszemu rozwojowi w dziedzinie materiałów kompozytowych i systemów adhezyjnych (6). Jednak negatywne skutki skurczu polimeryzacyjnego, takie jak nieszczelność brzeżna, niedostateczna adhezja do ścian ubytku i odkształcenia guzków, nadal stanowią największy problem w odniesieniu do materiałów na bazie kompozytów (7). W zależności od typu i wielkości zastosowanego wypełniacza nieorganicznego materiały kompozytowe można podzielić na (8): konwencjonalne kompozyty z makrowypełniaczem, kompozyty z mikrowypełniaczem, kompozyty hybrydowe. Wraz z nadejściem innowacyjnych materiałów stanowiących pochodne kompozytów, które wprowadzono w ciągu ostatnich 10-12 lat, wzrosło znaczenie innych klasyfikacji opartych na przykład na zawartości wypełniacza (wpływającej na lepkość kompozytu) albo na składzie matrycy monomerowej (klasyczne metakrylany, metakrylany modyfikowane kwasem, ormocery ze złożoną matrycą fot. archiwum autora KEY WORDS nano-hybrid composite materials SUMMARY This article exami nes the advantages and disadvantages nano-hybrid composite materials. The paper presents also a case of amalgam filling replacement in the jaw with the use of modified nanoparticle hybrid composite GrandioSO in the art layered material application in one color. W pracy użyto modyfikowanego nanocząsteczkowego kompozytu hybrydowego GrandioSo 39

STOMATOLOGIA ESTETYCZNA T W Ó J P R Z E G L Ą D S T O M A T O L O G I C Z N Y 1 1 Sytuacja przed leczeniem: stare wypełnienie amalgamatowe w zębie trzonowym szczęki nieorganiczno-organiczną, systemy siloranowe polimeryzujące przez otwarcie pierścieni kationowych) (9). Materiały kompozytowe stosuje się w technice warstwowej. Zwykle maksymalna grubość pojedynczej warstwy wynosi 2 mm. Poszczególne warstwy polimeryzuje się oddzielnie, a czas ekspozycji na światło wynosi 10-40 sekund, w zależności od intensywności światła lampy polimeryzacyjnej oraz odcienia/stopnia przezierności odpowiedniego materiału kompozytowego. WSKAZANIA DO STOSOWANIA MATERIAŁÓW KOMPOZYTOWYCH W ODCINKU BOCZNYM Wypełnienia kompozytowe wykonywane techniką bezpośrednią stały się dziś kluczowym, integralnym elementem spektrum metod terapeutycznych nowoczesnej stomatologii zachowawczej. Są one stosowane między innymi ze względu na szeroki zakres wskazań, zachowawczą preparację tkanek twardych zęba w związku z adhezyjnym utrzymaniem, a także, w porównaniu z pośrednimi technikami odbudowy, ekonomiczne i szybkie postępowanie (10). W oświadczeniu Niemieckiego Towarzystwa Stomatologii Zabiegowej (DGZ) oraz Niemieckiego Stomatologicznego Towarzystwa Naukowego (DGZMK) z 2005 roku, dotyczącego stosowania wypełnień z materiałów kompozytowych wykonywanych metodą bezpośrednią w odcinku bocznym (wskazań i trwałości tych wypełnień), podsumowano potwierdzony naukowo zróżnicowany wachlarz zastosowań tej metody odbudowy (10): Wskazania: ubytki klasy V, ubytki klasy I, ubytki klasy II (w tym odbudowa pojedynczych guzków). Ograniczone wskazania: utrudniony dostęp, słaba kontrola wzrokowa okolicy zabiegowej, niestabilna adaptacja brzeżna oraz problemy z ukształtowaniem powierzchni interproksymalnych, pacjenci z ciężkimi parafunkcjami oraz brak podparcia na szkliwie przeciwstawnego zęba w zwarciu, pacjenci z niedostateczną higieną jamy ustnej (szczególnie w przestrzeniach międzyzębowych). Przeciwwskazania: brak możliwości dostatecznej kontroli płynów (ryzyko skażenia ubytku krwią, śliną, płynem dziąsłowym), alergie na składniki materiałów kompozytowych i systemów łączących. Hybrydowe materiały kompozytowe są dziś materiałem z wyboru w przypadku stosowania bezpośrednich technik odbudowy w celu ostatecznego leczenia dużych ubytków próchnicowych lub wymiany starych, nieszczelnych wypełnień w odcinku bocznym. Konieczne są prawidłowe stosowanie formówek oraz skuteczna kontrola wilgoci w obrębie ubytku (11). KOMPOZYTY HYBRYDOWE Hybrydowe materiały kompozytowe stanowią mieszaninę frezowanego wypełniacza na bazie szkła lub kwarcu, o wielkości wyrażanej w mikrometrach, oraz mikrowypełniacza 40

9 /2013 STOMATOLOGIA ESTETYCZNA 2 2 Dobór koloru z użyciem kolornika przeznaczonego do materiałów kompozytowych z krzemionki pirogenicznej (SiO 2 ). Technika frezowania wykorzystywana w produkcji szklanych wypełniaczy znacznie się rozwinęła, w efekcie czego można dziś wyróżnić (9): kompozyty hybrydowe (średnia wielkość cząstek wypełniacza < 10 µm), drobnocząsteczkowe kompozyty hybrydowe (średnia wielkość cząstek wypełniacza < 5 µm), ultradrobnocząsteczkowe kompozyty hybrydowe (średnia wielkość cząstek wypełniacza < 3 µm), submikronowe kompozyty hybrydowe (średnia wielkość cząstek wypełniacza < 1 µm). Ze względu na zastosowaną technologię produkcji wypełniacza oraz jego zawartość w materiale kompozyty hybrydowe mają z jednej strony niezbędne właściwości fizyczne i mechaniczne umożliwiające skuteczną i trwałą kliniczną odbudowę nawet rozległych ubytków klasy IV w zębach przednich oraz poddawanych obciążeniom wypełnień klasy I i II. Z drugiej strony nowoczesne hybrydowe materiały kompozytowe o drobnych, ultradrobnych lub submikronowych cząstkach wypełniacza zapewniają dziś jednocześnie doskonałą polerowalność powierzchni i długoczasowe utrzymanie połysku. Z tego względu można je stosować we wszystkich klasach ubytków wg Blacka, co uzasadnia nazywanie ich kompozytami uniwersalnymi. Materiały te można stosować zarówno w wysoce estetycznej, polichromatycznej technice warstwowej, z użyciem różnych odcieni zębinowych, bazowych i szkliwnych, jak i w technice warstwowego nakładania materiału w jednym odcieniu. MATERIAŁY KOMPOZYTOWE MODYFIKOWANE METODAMI NANOTECHNOLOGII Hybrydowe materiały kompozytowe modyfikowane metodami nanotechnologii zostały z powodzeniem wprowadzone na rynek kilka lat temu. Stanowią one interesujący nowy produkt, stworzony w oparciu o wyniki najnowszych badań. Zawierają nie tylko frezowany wypełniacz szklany, ale także nanowypełniacz o wymiarach zbliżonych do wymiarów mikrowypełniacza, jednak pojedyncze cząstki nanomeru są bardziej równomiernie rozłożone w organicznej matrycy. Zawartość wypełniacza odpowiada tradycyjnym materiałom hybrydowym, zachowane są także doskonałe właściwości mechaniczne tych materiałów. Kompozyty modyfikowane metodami nanotechnologii są wykorzystywane jako uniwersalne materiały w odcinku przednim i bocznym. PRZYPADEK KLINICZNY Poniżej przestawiono przypadek wymiany wypełnienia amalgamatowego w szczęce z użyciem modyfikowanego, nanocząsteczkowego kompozytu hybrydowego GrandioSO (VOCO GmbH, Cuxhaven, Niemcy) w technice warstwowego nakładania materiału w jednym odcieniu. Trzydziestodziewięcioletnia pacjentka zgłosiła się do naszego gabinetu stomatologicznego w celu wymiany ostatniego wypełnienia amalgamatowego w zębie 16 (zgodnie z oznaczeniami FDI) na wypełnienie 41

STOMATOLOGIA ESTETYCZNA T W Ó J P R Z E G L Ą D S T O M A T O L O G I C Z N Y 3 3 Sytuacja po usunięciu starego wypełnienia kompozytowe w kolorze zęba. Ząb nie reagował na opukiwanie i wykazał pozytywną reakcję w badaniu wrażliwości z użyciem zimnego aerozolu. Po dokładnym oczyszczeniu pastą profilaktyczną niezawierającą fluoru i gumką w kształcie kielicha (fot. 1, s. 40) dobrano kolor materiału, porównując go z wilgotnym zębem, unikając silnych kontrastów kolorystycznych w bezpośrednim otoczeniu oraz przed założeniem koferdamu (fot. 2, s. 41). Gdyby nie dobrano go na tym etapie, odwracalne rozjaśnienie tkanek zęba na skutek wysychania jego powierzchni oraz silny kontrast z kolorem koferdamu uniemożliwiłyby dobór właściwego koloru. Na fot. 3 (s. 45) przedstawiono sytuację po usunięciu wypełnienia amalgamatowego. Po usunięciu materiału i wykończeniu pobrzeża ubytku założono koferdam (fot. 4). Koferdam oddziela pole zabiegowe od jamy ustnej, sprzyja czystej, wydajnej pracy oraz gwarantuje, że pole zabiegowe jest wolne od takich źródeł skażenia jak krew, płyn dziąsłowy i ślina. Zanieczyszczenie szkliwa i zębiny prowadziłoby do znacznie słabszej adhezji kompozytu do tkanek twardych zęba oraz stanowiłoby zagrożenie dla trwałości wypełnienia i optymalnej szczelności brzeżnej. Ponadto koferdam ochroni pacjenta przed drażniącymi substancjami, na przykład systemem wiążącym. Koferdam jest więc niezbędnym ułatwieniem, upraszczającym proces pracy i zapewniającym wysoką jakość podczas stosowania techniki adhezyjnej. Minimalny wysiłek związany z zakładaniem koferdamu jest także rekompensowany brakiem konieczności wymiany mokrych wałków oraz płukania ust przez pacjenta. Kolejny etap leczenia stanowiło zastosowanie techniki adhezyjnej. Na fot. 5 (s. 45). przedstawiono obfitą aplikację uniwersalnego systemu wiążącego Futurabond DC (VOCO GmbH, Cuxhaven, Niemcy) na szkliwo i zębinę. Po 20 sekundach wcierania preparatu starannie osuszono ubytek sprężonym powietrzem, doprowadzając do odparowania rozpuszczalnika i polimeryzowano system wiążący światłem przez 10 sekund (fot. 6, s. 46). W efekcie uzyskano błyszczącą powierzchnię ubytku, równomiernie pokrytą systemem wiążącym (fot. 7, s. 46). Należy dokładnie obejrzeć wygląd powierzchni przed nałożeniem materiału odtwórczego, ponieważ wszelkie okolice o matowym wyglądzie oznaczają niedostateczną aplikację systemu wiążącego w danym miejscu. W najgorszym wypadku może to prowadzić do zmniejszonej siły wiązania wypełnienia w tych okolicach, a jednocześnie zmniejszenia stopnia uszczelnienia zębiny, co może być przyczyną nadwrażliwości pozabiegowej. Jeśli podczas oceny wzrokowej stwierdzona zostanie obecność takich miejsc, należy wybiórczo nanieść tam dodatkową warstwę systemu wiążącego. Następnie wypełniono stopniowo ubytek kompozytem hybrydowym modyfikowanym nanocząstkami GrandioSO (VOCO GmbH, Cuxhaven, Niemcy), stosując technikę warstwowej aplikacji materiału w jednym odcieniu. Pierwszy etap stanowiło położenie poziomej warstwy materiału w odcieniu A2 o grubości 2 mm, rozpoczynającej się na jednym 42

STOMATOLOGIA ESTETYCZNA T W Ó J P R Z E G L Ą D S T O M A T O L O G I C Z N Y 4 4 Po opracowaniu ubytku odseparowano ząb od reszty jamy ustnej przy pomocy koferdamu z guzków i sięgającej w głąb ubytku (fot. 8, s. 47), którą polimeryzowano przez 10 sekund diodową lampą polimeryzacyjną (o intensywności > 800 mw/cm²). Uzyskano w ten sposób równe dno ubytku, na którym można było formować powierzchnię zwarciową poprzez nanoszenie kolejnych warstw materiału w ukośnej technice warstwowej. Najpierw starannie uformowano guzek mezjalny podniebienny, który polimeryzowano przez 10 sekund (fot. 9, s. 47). Następnie odbudowano guzek dystalny podniebienny oraz fragment ubytku przechodzący na ścianę podniebienną, po czym ponownie przeprowadzono polimeryzację kompozytu światłem (fot. 10, s. 48). W kolejnych dwóch etapach starannie odbudowano guzki: mezjalny policzkowy oraz dystalny policzkowy (fot. 11, s. 48), każdy z nich polimeryzując przez 10 sekund (fot. 12, s. 49). Odtwarzając budowę anatomiczną powierzchni zwarciowych, należy starannie modelować szczegóły i usuwać nadmiary materiału dopóki jest jeszcze plastyczny. Ogromnie ułatwia to późniejszy etap wykańczania wypełnienia, ograniczając go do zaledwie kilku kroków. Po zdjęciu koferdamu wypełnienie kompozytowe wykazywało już odpowiednie zarysy powierzchni zwarciowej. Po wykończeniu wypełnienia wiertłami diamentowymi o drobnym nasypie oraz wstępnym wypolerowaniu gumkami impregnowanymi diamentami (Dimanto, VOCO GmbH, Cuxhaven, Niemcy) przeprowadzono ocenę dynamicznej i statycznej sytuacji zwarciowej przy użyciu kalki, korygując ewentualne dalsze niedoskonałości. Następnie wypolerowano wypełnienie na wysoki połysk, stosując gumki Dimanto z mniejszym naciskiem i uzyskując w ten sposób optymalny połysk materiału odtwórczego. Na fot. 13 (s. 49) przedstawiono gotowe wypełnienie kompozytowe: uzyskano funkcjonalną i estetyczną odbudowę zniszczonego zęba. PERSPEKTYWY Znaczenie materiałów kompozytowych do odbudowy techniką bezpośrednią będzie w przyszłości nadal wzrastać. Są to sprawdzone w badaniach naukowych wysokiej jakości materiały do trwałej odbudowy poddawane dużym obciążeniom zębów w odcinku bocznym, a niezawodność tych materiałów udokumentowano w piśmiennictwie. Wyniki porównawczej metaanalizy wykazały, że wskaźnik utraty wypełnień w skali roku nie różni się w sposób istotny od wypełnień amalgamatowych (12). Minimalnie inwazyjne procedury terapeutyczne wraz z możliwością coraz wcześniejszego rozpoznawania ubytków próchnicowych także korzystnie wpływają na wskaźnik utrzymania tego typu wypełnień. Jednak w celu uzyskania wysokiej jakości wypełnień kompozytowych wykonywanych techniką bezpośrednią z dobrą adaptacją brzeżną konieczne jest nadal przestrzeganie podstawowych zasad. Należą do nich: staranne zakładanie formówki (w przypadku ubytków obejmujących powierzchnie interproksymalne), prawidłowa aplikacja systemów adhezyjnych, odpowiednia praca z materiałem wypełniającym oraz uzyskanie dostatecznego stopnia polimeryzacji kompozytu. 44

9 /2013 STOMATOLOGIA ESTETYCZNA 5 5 Nanoszenie systemu wiążącego Futurabond DC na szkliwo i zębinę za pomocą szczoteczki mini-brush PODSUMOWANIE Wypełnienia kompozytowe w odcinku bocznym stanowią integralny element wachlarza usług oferowanych dziś przez nowoczesną stomatologię. Wyraźny wzrost świadomości estetycznej w ostatnich latach oznacza, że wielu pacjentów nie zgadza się już na zakładanie metalowych wypełnień i oczekuje innych rozwiązań umożliwiających wypełnienia w kolorze zębów. Wśród dostępnych trwałych rozwiązań obok ceramicznych wkładów koronowych znalazły się wypełnienia kompozytowe wykonywane techniką bezpośrednią. Ich funkcjonalność, nawet w odcinkach bocznych, poddawanych działaniom sił żucia, została sprawdzona w wielu badaniach klinicznych. prof. dr Jürgen Manhart Department of Restorative Dentistry and Periodontology Katedra Stomatologii Zachowawczej i Periodontologii Goethe Street 70 80336 Monachium Niemcy e-mail: manhart@manhart.com www.manhart.com Autor prowadzi seminaria i warsztaty praktyczne w dziedzinie estetycznej stomatologii odtwórczej (kompozytów, uzupełnień pełnoceramicznych, wkładów endodontycznych, interdyscyplinarnego planowania leczenia estetycznego). Piśmiennictwo 1. Kelsey W.P., Latta M.A., Shaddy R.S., Stanislav C.M.: Physical properties of three packable resin-composite restorative materials. Operative Dentistry, 2000; 25: 331-335. 2. Lambrechts P., Braem M., Vanherle G.: Klinische Erfahrungen mit Composites und Dentin-Adhäsiven im Seitenzahnbereich I. Klinische Beurteilung von Composites. Phillip J. 1988; 1: 12-28. 3. Leinfelder K.F., Sluder T.B., Santos J.F.F., Wall J.T.: Five-year clinical evaluation of anterior and posterior restorations of composite resins. Operative Dentistry, 1980; 5: 57-65. 4. Lutz F., Phillips R.W., Roulet J.F., Setcos J.C.: In vivo and in vitro wear of potential posterior composites. Journal of Dental Research, 1984; 63 (6): 914-920. 5. Roulet J.F.: The problems associated with substituting composite resins for amalgam: a status report on posterior composites. J. Dent., 1988; 16: 101-113. 6. Manhart J.: Charakterisierung direkter zahnärztlicher Füllungsmaterialien für den Seitenzahnbereich. Alternativen zum Amalgam? Quintessenz der zahnärztlichen Literatur, 2006; 57 (5): 465-481. 7. Manhart J., Kunzelmann K.H, Chen H.Y., Hickel R.: Mechanical properties and wear behavior of light-cured packable composite resins. Dental Materials, 2000; 16: 33-40. 8. Lutz F., Phillips R.W.: A classification and evaluation of composite resin systems. Journal of Prosthetic Dentistry, 1983; 50: 480-88. 9. Kunzelmann K.H., Hickel R.: Klinische Aspekte der Adhäsivtechnik mit plastischen Werkstoffen. In: M E, editor. Die Adhäsivtechnologie Ein Leitfaden für Theorie und Praxis. Seefeld, Germany: 3M ESPE; 2001: 46-67. 10. Hickel R., Ernst C.P., Haller B., Hugo B., Kunzelmann K.H., Merte K.H. et al.: Direkte Kompositrestaurationen im Seitenzahnbereich Indikation und Lebensdauer. Gemeinsame Stellungnahme der Deutschen Gesellschaft für Zahnerhaltung (DGZ) und der Deutschen Gesellschaft für Zahn-, Mund- und Kieferheilkunde (DGZMK) aus dem Jahr 2005. Deutsche Zahnärztliche Zeitschrift 2005; 60 (10): 543-545. 11. Manhart J.: Praxistaugliche Schichttechnik für die Anwendung von plastischen Kompositrestaurationen im Seitenzahnbereich. Quintessenz, 2008; 59 (12): 1337-1342. 12. Manhart J., Chen H., Hamm G., Hickel R.: Buonocore Memorial Lecture. Review of the clinical survival of direct and indirect restorations in posterior teeth of the permanent dentition. OperDen t 2004; 29 (5): 481-508. 45

STOMATOLOGIA ESTETYCZNA T W Ó J P R Z E G L Ą D S T O M A T O L O G I C Z N Y 6 7 6 Polimeryzacja światłem systemu wiążącego 7 Ubytek równomiernie pokryty systemem wiążącym ma błyszczącą powierzchnię 46

9 /2013 STOMATOLOGIA ESTETYCZNA 8 9 8 Pierwsza pozioma warstwa materiału GrandioSO i jej polimeryzacja 9 Podczas nakładania drugiej warstwy wymodelowano i następnie spolimeryzowano guzek mezjalny podniebienny 47

STOMATOLOGIA ESTETYCZNA T W Ó J P R Z E G L Ą D S T O M A T O L O G I C Z N Y 10 11 10 Podczas nakładania trzeciej warstwy wymodelowano i następnie spolimeryzowano guzek dystalny podniebienny 11 Modelowanie pozostałej części powierzchni żującej 48

9 /2013 STOMATOLOGIA ESTETYCZNA 12 13 12 Ostateczna polimeryzacja światłem 13 Efekt po wykończeniu i wypolerowaniu. Skutecznie odtworzono kształt i wygląd zęba 49