PROT. STOM., 2005, LV, 4 Badania twardości wybranych elastomerów silikonowych stosowanych do podścielania protez pooperacyjnych Investigation of hardness of selected silicone elastomers used in postsurgical prosthesis lining Włodzimierz Więckiewicz Do podścielania protez pooperacyjnych bardzo często stosujemy materiały miękkie w celu odciążenia obrzeża pooperacyjnego. W stomatologii europejskiej pojawiły się nowe miękkie materiały: Ufi Gel C firmy Voco-Niemcy, Permaquick firmy Kohler-Niemcy, Soft Relininig firmy Tokuyama-Japonia oraz Mucopren firmy Kettenbach-Niemcy. Do badań twardości przygotowano 40 próbek jednowarstwowych po 10 w każdej serii o wymiarach 20 x 20 mm i grubości 2 mm. Badania wykonano wyjściowo, następnie po 5 próbek wprowadzono do wody destylowanej i śliny syntetycznej. Pomiary twardości dla każdej serii odbywały się po 2, 4 i 12 tygodniach leżakowania. Badanie dowiodły, że najwyższą twardością charakteryzuje się Mucopren (57,2 o Sh). Następnie w kolejności: Permaquick (45,6 o Sh), Ufi Gel C (41,8 o Sh) oraz Soft Relining (37,9 o Sh). Soft materials are commonly used in postsurgical prosthesis lining in order to relieve the pressure in the postsurgical margin. New soft materials appeared in European dentistry: Ufi Gel C manufactured by Voco- Germany, Permaquick manufactured by Kohler-Germany, Soft Relining manufactured by Tokuyama-Japan and Mucopren manufactured by Kettenbach-Germany. In order to investigate hardness of the materials, 40 single-layer samples, 10 from every series, sized 2- x 20 mm and 2 mm thick were prepared. After initial measurements, the samples were immersed in distilled water and synthetic saliva. The measurements of hardness were performed after 2, 4 and 12 weeks for every series. The investigations revealed that the hardest material was Mucopren (57.2 o Sh). It was followed by Permaquick (45.6 o Sh.), Ufi Gel C (41.8 o Sh) and Soft Relining (37.9 o Sh). HASŁA INDEKSOWE: elastomery silikonowe, protezy pooperacyjne, twardość KEY WORDS: silicone elastomers, postsurgical prosthesis, hardness Po zabiegu operacyjnym usunięcia nowotworu szczęki, tkanki obrzeża operacyjnego należy zabezpieczyć przed uciskiem i drażnieniem. Zazwyczaj pracuje nad tym zagadnieniem zespół specjalistów w składzie: chirurg operujący, lekarz protetyk i Z Katedry i Zakładu Protetyki Stomatologicznej AM we Wrocławiu Kierownik: dr hab. n. med. H. Panek Adres autorów:55-095 Mirków, ul. Jagiellońska 24b technik dentystyczny. Zabieg operacyjny prowadzi w konsekwencji do wykonania płytki obturującej lub wczesnej protezy zębowej (3, 5, 6, 7, 8). Chorzy otrzymują płytki wykonane z tworzywa akrylowego polimeryzowanego na gorąco lub z tworzywa termoplastycznego formowanego pod ciśnieniem (9). Wieloletnie obserwacje kliniczne użytkowanych płytek pooperacyjnych doprowadziły do wniosku, że obturatory tych protez powinny być wyścielane tworzywem miękkim (2). Tworzywo to wprowadza się w celu odciążenia tkanek obrzeża operowanego kontaktującego się z protezą pooperacyjną. 301
W. Więckiewicz Cel pracy Celem pracy jest ocena twardości wybranych elastomerów silikonowych mogących mieć zastosowanie w protetyce pooperacyjnej. Materiał i metoda Obecnie na rynku Unii Europejskiej pojawiło się kilka nowych tworzyw miękkich. Skłoniło to do badania twardości następujących elastomerów silikonowych: Ufi Gel C firmy Voco, Niemcy, seria 2025; Permaquick firmy Kohler, Niemcy, seria 7021; Soft Relininig, firmy Tokuyama, Japonia, seria 326E; Mucopren firmy Kettenbach, Niemcy, seria D35713. Ufi Gel C trwały, miękki materiał na bazie silikonu A, posiadający właściwości autopolimeryzacyjne, utwardzany w temperaturze pokojowej, prosty i szybki w użyciu zarówno przy podścielaniu protez bezpośrednio w jamie ustnej pacjenta, jak i w laboratorium. Permaquick stosowany do bezpośredniego wyścielania protez w jamie ustnej oraz do ostatecznego w laboratorium. Materiał ten łączy się klejem z tworzywem akrylowym, co gwarantuje szybkie wykonanie długotrwałego miękkiego podścielenia. Soft Relining usieciowany elastomer silikonowy używany do podścielania protez. Primer wiąże akryl z silikonem w ciągu dwóch minut. Mucopren trwały, miękki materiał do długoczasowego podścielania na bazie winylopolisiloksanu używany w metodzie bezpośredniej i pośredniej. Badania przeprowadzono w środowisku: wody destylowanej i śliny syntetycznej. W skład śliny syntetycznej wchodzą: cukrzan sodu (C6H12O7Na) 0,5075 g, sorbit (Heksanoheksaol) (C6H14O6) 1,5225 g, chlorek potasu (KCl) 0,0609 g, chlorek sodu (NaCl) 0,0428 g, chlorek magnezu (MgCl2 x 6H2O) 0,0026 g, chlorek wapnia (CaCl2 2H2O) 0,0074 g, fosforan 1-wodoro-potasowy (K2HPO4) 0,0174 g oraz dwutlenek węgla, kwas sorbowy, benzoesan sodu i woda. Do badań użyto próbek silikonowych o wymiarach 20x20 mm, jednowarstwowych o grubości 2 mm. Testowano elastomery silikonowe w następujących seriach: silikon przed zanurzeniem w wodzie destylowanej i sztucznej ślinie; silikon w środowisku wody destylowanej; silikon w środowisku sztucznej śliny. Oznaczenie przeprowadzono zgodnie z normą: PN 80 C 04238. W badaniach dążono do ustalenia, który z nowoczesnych materiałów miękkich posiada najlepsze właściwości przekazywania sił żucia na podłoże śluzówkowo-kostne jamy pooperacyjnej. Pojęcie twardości tworzyw sztucznych odnosi się w praktyce do oporu, jaki stawia materiał, gdy wciska się pionowo w jego powierzchnię odpowiedni wgłębnik przy nacisku tak wielkim, aby powstało odkształcenie trwałe. Wgłębniki posiadają znormalizowany kształt: kulki, stożka lub ostrosłupa (4, 10). Do badania twardości według metody Shore a nadają się tworzywa o właściwościach elastoplastycznych podobnych do gumy. Badania twardości elastomerów silikonowych wykonywano przy użyciu ręcznego aparatu Shore a typ A, posiadającego skalę od 0 do 100 o Sh, w którym wgłębnik zakończony był stożkiem. Pomiaru dokonywano z dokładnością do ± 1 o Sh. Wgłębnik wystający z podstawy, wypychany sprężyną wgniata się w materiał i ustala się równowaga między naciskiem sprężyny a reakcją tworzywa. Badania wstępne przeprowadzono na 40 wcześniej przygotowanych próbkach wyjściowych (po 10 próbek każdego z materiałów), przed wprowadzeniem ich do wody i śliny. Następnie 5 próbek każdego elastomeru wprowadzono do wody destylowanej i 5 próbek do sztucznej śliny. Badania twardości elastomerów silikonowych wykonywano po 2, 4 i 12 tygodniach leżakowania. Wyniki Z tabel wynika, że najmniejszą średnią twardość wyjściową 37,80 o Sh posiada Soft Relining, następnie 41,60 o Sh Ufi Gel C oraz 45,80 o Sh Permaquick. Zdecydowanie najtwardszym materiałem jest Mucopren o twardości 57,50 o Sh (tab. I, II, III, IV). Następnie wykonano badanie twardości materiałów po ich leżakowaniu w wodzie i ślinie, po 2, 4 i 12 tygodniach. Średnia twardość Soft Reliningu po leżakowaniu w ślinie była na poziomie 37,80 o Sh; 37,80 o Sh i 38,20 o Sh, a w wodzie 38,20 o Sh; 38,00 o Sh i 37,60 o Sh (tab. III). Średnia twardość 302
Elastomery silikonowe T a b e l a I. Wyniki badania twardości elastomeru silikonowego Ufi Gel C Ufi Gel C dwóch czterech dwunastu 1 42 1 42 42 43 2 41 2 42 42 42 3 42 Woda 3 43 41,80 43 42,40 42 4 43 4 41 43 43 5 41 5 41 42 42 41,60 6 42 1 41 42 41 7 41 2 42 41 41 8 41 Ślina 3 41 41,40 42 42,00 42 9 42 4 41 43 42 10 41 5 42 42 41 42,40 41,40 T a b e l a I I. Wyniki badania twardości elastomeru silikonowego Permaquick Permaquick dwóch czterech dwunastu 1 48 1 44 45 45 2 45 2 45 46 45 3 48 Woda 3 46 44,80 47 46,20 46 4 46 4 44 46 47 5 44 5 45 47 45 45,80 6 45 1 45 43 46 7 48 2 45 46 45 8 47 Ślina 3 47 45,60 46 45,20 46 9 44 4 46 45 47 10 43 5 45 46 45 45,60 45,80 303
W. Więckiewicz T a b e l a I I I. Wyniki badania twardości elastomeru silikonowego Soft Relining Soft Relining dwóch czterech dwunastu 1 39 1 37 38 37 2 38 2 38 38 36 3 36 Woda 3 39 38,20 39 38,00 39 4 38 4 39 38 38 5 39 5 38 37 38 37,80 6 38 1 38 38 39 7 38 2 37 38 39 8 36 Ślina 3 39 37,80 37 37,80 38 9 37 4 37 38 38 10 39 5 38 38 37 37,60 38,20 T a b e l a I V. Wyniki badania twardości elastomeru silikonowego Mucopren Mucopren dwóch czterech dwunastu 1 56 1 56 56 57 2 58 2 55 57 58 3 58 Woda 3 56 56,20 57 56,80 61 4 59 4 58 56 57 5 56 5 56 58 58 57,50 6 58 1 58 55 57 7 56 2 58 57 56 8 58 Ślina 3 58 57,80 57 56,60 56 9 58 4 57 58 58 10 58 5 58 56 56 58,20 56,60 304
Elastomery silikonowe Ufi Gelu C po leżakowaniu w ślinie była na poziomie 41,40 o Sh; 42,00 o Sh i 41,40 o Sh, a w wodzie 41,80 o Sh; 42,40 o Sh i 43,40 o Sh (tab. I). Średnia twardość Permaquicku po leżakowaniu w ślinie była na poziomie 45,60 o Sh; 45,20 o Sh i 45,80 o Sh, a w wodzie 44,80 o Sh; 46,20 o Sh i 45,60 o Sh (tab. II). Średnia twardość Mucoprenu po leżakowaniu w ślinie była na poziomie 57,80 o Sh; 56,60 o Sh i 56,60 o Sh, a w wodzie 56,20 o Sh; 56,80 o Sh i 58,20 o Sh (tab. IV). Omówienie Należy stwierdzić, że wyniki badań twardości elastomerów silikonowych przy użyciu ręcznego aparatu Shore a typ A, wyjściowe oraz po leżakowaniu w wodzie i ślinie po 2, 4 i 12 tygodniach są zbliżone. Badane tworzywa miękkie charakteryzują się stabilną twardością, co jest pozytywną cechą tych tworzyw stosowanych do podścielania protez pooperacyjnych. Zwrócono także uwagę na fakt, że warunki badania mogą różnić się od istniejących w jamie ustnej, gdzie zmieniają się one wraz z przyjmowaniem pokarmu, poziomem ph śliny oraz obecnością enzymów i drobnoustrojów. Z badań wynika, że najwyższą średnią twardością charakteryzuje się: Mucopren 57,20 Sh, następnie Permaquick 45,60 o Sh, Ufi Gel C 41,80 o Sh oraz Soft Relining 37,90 Sh. Porównując badania z wynikami uzyskanymi dla Flexoru i Molloplastu B, w których uzyskano kolejno wyniki na poziomie 43,78 Sh i 39,88 o Sh (1), można stwierdzić, że różne elastomery silikonowe zalecane do podścielania protez charakteryzują się stabilną i zbliżoną twardością. Należy jednak podkreślić, że najlepsze właściwości posiada Soft Relining, ponieważ ma najmniejszą twardość spośród omawianych elastomerów silikonowych (ryc. 1). Wnioski 1. Twardość elastomerów silikonowych nie uległa zmianie tak w środowisku wodnym, jak i w ślinie. 2. Badane materiały nadają się do podścielania obturatorów protez pooperacyjnych 3. Najlepszym materiałem jest Soft Relining posiadający najmniejszą twardość. Ryc. 1. Wartości średnie twardości elastomerów silikonowych Piśmiennictwo 1. Bogucki A. Z.: Zastosowanie trwale miękkiej masy wyścielającej Flexor w dolnych protezach całkowitych. Rozprawa doktorska. Akademia Medyczna, Wrocław. 1995. 2. Bogucki A. Z., Więckiewicz W.: Tworzywa miękkie stosowane do podścielenia protez u pacjentów po zabiegach operacyjnych. Prot. Stom., 1996, 45, 4, 233 235. 3. Bollman F., Tetsch P.: Extensionsimplantate als Hilfsmittel der Defektprothetik. Dtsch. zahnärztl. Z., 1996, 31, 47 52. 4. Broniewski T., Kapka J., Płaczek W., Thomalla J.: Metody badań i ocena właściwości tworzyw sztucznych. WN-T., Warszawa 2000, 47. 5. Ciechowicz B., Rusiniak-Kubik K.: Zasady rehabilitacji protetycznej pacjentów po rozległych zabiegach onkologicznych wykonywanych w obrębie części twarzowej czaszki. Czas. Stomat., 1996, 49, 4, 280 290. 6. DaBreo E.: Dimensional change in maxillary prosthetic obturators. J. Prosth. Dent., 1991, 66, 5, 669 673. 7. Marker P., Svane-Knudsen V., Jorgensen K., Nielsen A., Hansen O.: Immediate obturation of surgical defects after partial maxillectomy in the endentulous patient. Acta. Oncologica, 1997, 36, 1, 41 44. 8. Pigno M., Funk J.: Augumentation of obturator retention by extension into the nasal aperture: a clinical report. J. Prosth. Dent., 2001, 85, 4, 349 351. 9. Więckiewicz W., Bogucki A. Z.: Płytka obturująca proteza stosowana w rehabilitacji pacjentów po zabiegach chirurgicznych. Prot. Stom., 2002, 52, 4, 234 237. 10. Żuchowska D.: Polimery konstrukcyjne. Wprowadzenie do technologii i stosowania. WN-T., wyd. 2. Warszawa 2000. Otrzymano: 6.IX.2004 r. 305