MATERIAŁOZNAWSTWO
I SPRZĘT STOMATOLOGICZNY

Wykład I

Wprowadzenie
Podział materiałów stomatologicznych
Wymagania stawiane materiałom
Właściwości fizyko-chemiczne
materiałów
Zgodność i biozgodność materiałów
stomatologicznych

MATERIAŁOZNAWSTWO
STOMATOLOGICZNE

jest dziedziną wiedzy zajmującą
się charakterystyką i badaniami
materiałów używanych we
wszystkich dyscyplinach
stomatologii
oraz procesami technologicznymi
związanymi z ich przetwarzaniem

MATERIAŁY
STOMATOLOGICZNE

Bogaty zestaw wyrobów
medycznych

o różnorodnych właściwościach

fizyko-chemicznych,
przeznaczonych do użycia
podczas stomatologicznych
zabiegów klinicznych i
laboratoryjnych

Podział materiałów
stomatologicznych

Podstawowe –

- materiały używane w profilaktyce: uszczelniacz

bruzd,

lakiery, pasty
- materiały odtwórcze:
a) do stosowania bezpośredniego w jamie
ustnej: materiały do wypełnień
b) do stosowania w technikach pośrednich:
tworzywa akrylowe, tworzywa termoplastyczne,

stopy

metali, ceramika dentystyczna, tworzywa

kompozytowe

c) materiały odtwórcze tymczasowe: do stosowania
krótkoterminowego

Pomocnicze - gipsy, woski, masy wyciskowe, środki do

izolacji, masy formierskie, materiały do szlifowania

i polerowania

Organizacje powołane do
standaryzacji materiałów
stomatologicznych:

Amerykański Instytut Standaryzacji

i Amerykańskie Towarzystwo

Stomatologiczne (ADA) - normy

amerykańskie
Międzynarodowy Komitet

Standaryzacyjny (ISO)- normy

europejskie (EN)
Polski Komitet Normalizacyjny (PKN)

Polskie Normy (PN)

Klasyfikacja wyrobów medycznych
zależnie od stopnia inwazyjności i
czasu przebywania w organizmie

Klasa I – wyroby, które nie przekraczają granicy
nabłonkowej i pozostają krótko w jamie ustnej,
np. łyżka wyciskowa, masa wyciskowa, korony
tymczasowe, wzornik zwarciowy
Klasa II a - jak wyżej, ale pozostają długo w
jamie ustnej, np. protezy stomatologiczne stałe i
ruchome
Klasa II b i III – produkty, które przekraczają
granicę nabłonkową, np. wszczepy
stomatologiczne (implanty)

Określenie miejsca wyrobu
medycznego w klasyfikacji

Badanie przed kliniczne –

określa ryzyko zastosowania

materiału w organizmie ludzkim

a/ badanie techniczne właściwości
fizycznych i mechanicznych
b/ badanie biologiczne ( badania na

zwierzętach)

Badanie kliniczne - wyłącznie za

zgodą komisji etycznej

Proteza stomatologiczna

Powinna być wytworzona z

materiałów posiadających znak

jakości CE
Powinna być wytwarzana z

zachowaniem powtarzalnego

procesu technologicznego
jako tzw. „wyrób specjalnego

przeznaczenia” jest zaliczana do

wyrobów medycznych, ale nie musi

być oznaczona znakiem jakości CE

Badania przed kliniczne

Właściwości

fizyczne

-Zmiany objętości
-Przewodnictwo
termiczne
-Przewodnictwo
elektryczne
-Rozpuszczalność
-Sorpcja

Właściwości

mechaniczne

-Wytrzymałość
-Twardość
-Moduł elastyczności
-Naprężenie
-Odkształcenie
-Sprężystość
-Odporność na
ścieranie
-Wydłużenie i
kompresja

Termiczne zmiany objętości
materiałów

Skurcz

Procentowy skurcz

wyrażony liniowo

lub objętościowo

- Przykład: skurcz

materiału

wyciskowego

kompensuje

rozszerzalność

materiału

modelowego

Rozszerzenie

Procentowe

rozszerzenie

wyrażone liniowo

lub objętościowo

- Przykład: skurcz

stopu metalu

kompensuje

rozszerzalność

masy formierskiej

Zmiany termiczne przyczyną
zmiany wymiaru

Liniowy współczynnik rozszerzalności
termicznej stanowi miarę rozszerzenia
się materiału na jednostkę długości
podczas gdy materiał zostanie
podgrzany o 1°C

Materiały stomatologiczne narażone są na

fizjologiczne zmiany temperatur w jamie

ustnej związane z przyjmowaniem pokarmów

w zakresie od –5°C do +52° C
oraz na zmiany temperatur powierzchni

granicznych

w

trakcie

obróbki

mechanicznej, np. polerowania wypełnień

lub protez stałych, nawet do 60°C. Prowadzi

to do okresowo powtarzających się napięć

między, np. metalem a warstwą kompozytu,

co wywołuje zjawisko zmęczenia materiałów

a w efekcie powstanie mikroszczelin i

odpryśnięcia licówki. Wzrost temperatury na

powierzchni tworzywa akrylowego podczas

polerowania może prowadzić do uszkodzenia

tej powierzchni.

Zmiany objętości przyczyną
zmiany wymiaru

Przewodnictwo termiczne

Różne materiały stomatologiczne w różnym

stopniu przewodzą ciepło.
Materiały o wysokiej wartości przewodnictwa

cieplnego - metale i ich stopy
Materiały o niskiej wartości przewodnictwa

cieplnego - tworzywa akrylowe, ceramika,

tworzywa kompozycyjne, cementy
Wynika stąd konieczność izolacji miazgi zęba w

przypadku rekonstrukcji zawierających stopy

metali
Pożądane jest, aby współczynniki

rozszerzalności cieplnej różnych części jednej

protezy były podobne.

Właściwości elektryczne

Uzupełnienia protetyczne lub/i wypełnienia
metalowe + ślina = ogniwo galwaniczne
Pacjent może odczuwać przykre
dolegliwości związane z przepływem prądu
w jamie ustnej, np. metaliczny smak,
mrowienie.
Projektując uzupełnienia protetyczne lub/i
wypełnienia należy zwrócić uwagę, aby
były wykonane z jednorodnych pod
względem chemicznym materiałów.

Rozpuszczalność i sorpcja

Materiały stomatologiczne przebywające długo w

jamie ustnej podlegają procesom rozpuszczania i

sorpcji.
Rozpuszczalność jest to wymywanie składników

materiału przez ślinę, np. rozpuszczanie cementów

.
Sorpcja to zjawiska absorpcji i adsorpcji.
ABSORPCJA to wchłanianie płynu przez określoną

masę ciała stałego i wyrażana jest przez %

wchłoniętego materiału.
ADSORPCJA informuje o stężeniu molekuł na

powierzchni ciała stałego, np. adsorpcja

składników śliny na powierzchni zęba, korony

protetycznej lub licówki.

Korozja

Korozja jest procesem powolnego

rozpuszczania metali w jamie ustnej.
Zjawisko korozji nasila się w przypadku

występowania ogniw galwanicznych w

jamie ustnej.
Korozja występuje też w wyniku

oddziaływania składników pożywienia,

zwłaszcza o niskim pH co powoduje, że

nawet wypolerowane amalgamaty z

czasem stają się matowe.
Im bardziej szlachetny stop metali tym

bardziej odporny na korozję.

Właściwości mechaniczne

WYTRZYMAŁOŚĆ materiału jest jego odpornością

na działanie 3 zasadniczych sił: nacisku,

rozciągania i ścinania.

SPRĘŻYSTOŚĆ - jej miarą jest wytrzymałość na

uderzenie.

TWARDOŚĆ jest odpornością na nacięcia.

ŚCIERALNOŚĆ - podatność na siły ścierające

(materiały twarde, np. ceramika czy stopy metali

nieszlachetnych, są bardziej ścieralne niż

materiały miękkie, np. stopy złota.

Różne typy sił i odpowiadające
im odkształcenia materiałów

Właściwości mechaniczne

Sprężystość

Odporność

Zwilżalność

Jest to powinowactwo płynu wobec ciała
stałego.
Zjawisko bardzo częste w stomatologii, np.
zwilżanie

powierzchni

wycisku

przez

materiały modelowe, zwilżanie modeli
woskowych protez stałych przez masy
formierskie,

zwilżanie

płyty

protezy

akrylowej przez ślinę.
Zwilżalność

można

zwiększyć

przez

dodanie do wody czynników zwilżających,
np. detergenty lub specjalne preparaty do
zmniejszania napięcia powierzchniowego.

Kąt kontaktu ciało stałe/płyn

Kąt styku alfa mały
(mniejszy niż 90
stopni) dobra
zwilżalność przez
wodę -
powierzchnia
hydrofilna.

Kąt styku alfa duży
(większy niż 90
stopni) słaba
zwilżalność przez
wodę -
powierzchnia
hydrofobowa

Biologiczne oddziaływanie
(biozgodność)

Badanie biologicznego oddziaływania na
organizmy żywe = badanie biozgodności
1 etap- badanie uwalniania się składników
materiału (testy rozpuszczalności)
2 etap- oddziaływanie biologiczne na
kultury komórkowe, np. fibroblasty
3 etap badania na zwierzętach, np.
metoda podania doustnego lub
wszczepów
4 etap badania na ludziach

Estetyka

Trwałość barwy
Jasność barwy
Nasilenie barwy
Odcień
Zjawiska optyczne zachodzące w
materiałach zwłaszcza w
ceramice i w materiałach
kompozytowych