Kompozyty w

stomatologii

Marta Kosewska
IB, sem. V

Kompozyt

Jest to materiał utworzony z co najmniej
dwóch komponentów o różnych
właściwościach w taki sposób, że ma
właściwości lepsze i (lub) właściwości nowe
(dodatkowe) w stosunku do komponentów
użytych osobno lub wynikających z prostego
sumowania tych właściwości. Kompozyt jest
materiałem zewnętrznie monolitycznym
jednakże z widocznymi granicami pomiędzy
komponentami.

Kompozytowe materiały
stomatologiczne

Kompozytowe materiały stomatologiczne
zawierają 3 składniki: macierz polimerową,
czynnik wiążący i cząsteczki wypełniacza.
Macierz polimerowa łączy się z cząsteczkami
wypełniacza tworząc materiał złożony z
ceramiki i polimeru – czyli tak zwany materiał
kompozytowy.

Macierz polimerowa

•

płynna żywica, najczęściej Bis-GMA;

•

nazywana matrycą

•

pełni funkcje spoiwa

•

zawiera substancje mające właściwości inicjatorów, aktywatorów,
stabilizatorów zapobiegających samoistnej polimeryzacji, inhibitorów
oraz te odpowiadające za efekt kosmetyczny.

Czynnik wiążący



silan winylu



pełni rolę łączącą matrycę z wypełniaczem

Wypełniacz



wypełniacz mineralny lub organiczno-mineralny



kwarc, krzemionka, krzemian litowo-glinowy lub  też szkło.

Bis- GMA

Wzór żywicy Bis-GMA

Powszechnie używane składniki i
substancje czynne kompozytów

Etapy polimeryzacji kompozytów

1)

Aktywacja- rozkład donora wolnych rodników
(inicjatora),

2)

Inicjacja- połączenie się wolnego rodnika z
monomerem,

3)

Propagacja- dołączanie się kolejnych monomerów do
powstałego kompleksu monomer- rodnik,

4)

Terminacja- zakończenie tworzenia łańcucha,
najczęściej poprzez przereagowanie tworzącego się
łańcucha z kolejnym wolnym rodnikiem lub tzw.
proces transferu, czyli przekazanie wolnych
elektronów na kolejny rodnik związany z monomerem.

Wypełnienie kompozytowe zęba

Klasyfikacja kompozytów



Materiały kompozytowe konwencjonalne



stary typ (≥40µm)



nowy typ (po 1980 r.) (≤5 µm)



Materiały kompozytowe z mikrowypełniaczami



homogenne



niehomogenne



Materiały kompozytowe hybrydowe



makro hybrydy



hybrydy pośrednie



mikro hybrydy

Materiał

Makrowypeł

niacz

Mikrowypel

niacz

Małe

cząstki

Hybryda

Własność

Wielkość

cząstki, μm

8-12

1-5

0,04-0,4

0,6-1,0

Objętościow

y udział

wypełniacza,

%

60-65

20-55

65-75

60-65

Masowy

udział

wypełniacza,

%

70-80

35-60

80-90

75-80

Wytrzymałoś

ć na

ściskanie,MP

a

250-300

250-350

350-400

300-350

Wytrzymałoś

ć na

rozciąganie,

MPa

50-65

30-50

75-90

70-90

Moduł

Younga

8-15

3-6

15-20

7-12

Twardość

Knoopa

55

5-30

50-60

50-60

Wypełniacze makrocząsteczkowe

Makrowypełniacz nieorganiczny stanowi 50-
60% objętości. Możemy je podzielić na stary
typ w których wielkość cząsteczek
wypełniacza wynosiła powyżej 40µm oraz
nowy typ o cząsteczkach mniejszych niż 5µm

W porównaniu do wypełniaczy
mikrocząsteczkowych

-większa twardość
-mniejszy skurcz polimeryzacyjny
-mniejszy współczynnik rozszerzalności
cieplnej
-łatwe wykruszanie się z ubytku
-powstawanie chropowatej, skłonnej do
przebarwień powierzchni
-spadek odporności na ścieranie i stosunkowo
szybka utrata kształtu wypełnienia

W porównaniu do wypełniaczy
hybrydowych

-twardość porównywalna
-pozostałe parametry mogą być określane
jako gorsze

Wypełniacze mikrocząsteczkowe

Obecnie najczęściej
stosowane. Możemy
je podzielić na
homogenne i
niehomogenne
zawierające
dodatkowo
makrowypełniacz
organiczno-
nieorganiczny.
Wielkość cząsteczek
waha się w granicach
0,04-0,1µm.

Zalety wypełniaczy
mikrocząsteczkowych

homogenno

ść

homogenno

ść

stabilność

barwy

stabilność

barwy

dobra

polerowalno

ść

dobra

polerowalno

ść

gładka

powierzchni

a

gładka

powierzchni

a

błyszcząca

powierzchni

a

błyszcząca

powierzchni

a

W porównaniu do wypełniaczy
makrocząsteczkowych i
hybrydowych

- najmniejszy udział wypełniaczy
nieorganicznych (20-50%) przez co wykazują
gorsze parametry fizykochemiczne i
mechaniczne
- największy skurcz polimeryzacyjny 
- największy współczynnik rozszerzalności
cieplnej 
- najwyższa wodochłonność
- najmniejsza twardość
- najmniejsza wytrzymałość mechaniczna

Wypełniacze hybrydowe

Największą ich część stanowi faza
nieorganiczna, czyli wypełniacz (64%).
Cechują się budową pośrednią pomiędzy
makro- a mikrocząsteczkowymi. Dzielimy je
na:

Makrohybrydy

Hybrydy pośrednie

Mikrohybrydy

W porównaniu do wypelniaczy
makrocząsteczkowych

•    podobna wytrzymałość mechaniczna     
•    lepsze walory estetyczne
•    większa odporność na ścieranie

W porównaniu do wypełniaczy
mikrocząsteczkowych

•    podobieństwo w homogenności,
polerowalności, gładkości i stałości barwy
•    mniejszy skurcz polimeryzacyjny
•    mniejszy współczynnik rozszerzalności
cieplnej, a przez to lepsza adhezja oraz
szczelność brzeżna

Kompozyty półpłynne (flow
composites)

Budową podobne do tradycyjnych
kompozytów. Zawierają takie same
wypełniacze, których zawartość jest jednak
mniejsza. Ich głównymi zaletami wynikającymi
z półpłynnej konsystencji są niska lepkość oraz
dobre właściwości zwilżające. Zalecane są jako
pierwsza warstwa wypełnienia w dużych
ubytkach klasy I i II.

Zastosowanie kompozytów
półpłynnych

Lakowanie

bruzd

Lakowanie

bruzd

Wypełnienia

niewielkich

ubytków szkliwa

Wypełnienia

niewielkich

ubytków szkliwa

Doraźne i

czasowe

unieruchamiani

e rozchwianych

zębow

Doraźne i

czasowe

unieruchamiani

e rozchwianych

zębow

Uszczelnianie

wypełnień

Uszczelnianie

wypełnień

Korekcje

wypełnień

Korekcje

wypełnień

Kompozyty z włóknami szklanymi

Obecnie włókna szklane mają zastosowanie w
praktycznie każdej dziedzinie stomatologii. 
Stosowanie włókien szklanych jest możliwe
dzięki takim ich unikalnym cechom jak
estetyka (białe lub przezroczyste), trwałość i
odporność na uszkodzenia, możliwość
dopasowania poprzez swoją uniwersalność,
elastyczność, komfort pracy dla lekarza i
komfort użytkowania dla pacjenta.

Wkłady z włókna
szklanego



Ten rodzaj rekonstrukcji
stosuje się w sytuacji,
gdy korony zębów
własnych są znacznie lub
też całkowicie
uszkodzone. Do zalet
zaliczamy ich twardość i
wytrzymałość, a także
estetykę. Ważną cechą
tego rodzaju wkładów
jest to, że nie ulegają one
korozji oraz utlenieniu.

Mosty na włóknie
szklanym

Dostawiany ząb jest przyklejany do zębów
graniczących z luką przy pomocy włókien
szklanych i odbudowany jest z materiału 
kompozytowego.

Szynowanie zębów- włóknem
szklanym

Pomaga to w odbudowie kości, a tym samym
wzmacnia utrzymanie zębów w zębodołach

Odbudowa zęba na włóknie
szklanym

Wkłady z włókna szklanego

Włókno szklane przed

oszlifowaniem

Wkłady koronowo
korzeniowe

Stosowane w przypadku
znacznego lub całkowitego
uszkodzenia koron zębów
własnych. Służą najczęściej
jako umocowanie korony
protetycznej pojedynczej
lub będącej filarem mostu
protetycznego.
Standardowe wkłady
koronowo-korzeniowymi
wykonywane są z
kompozytu, ceramiki, czy
stopu metalu.

Charakterystyka wkładów

Cechy

Korzyści

Moduł elastyczności zbliżony do

zębiny

Brak ryzyka pęknięcia korzenia

Wzdłużny układ włókna

Łatwy do usunięcia z kanału

korzeniowego

Brak utleniania lub korozji

materiału

Stabilność i biokompatybilność

Wyjątkowe własności fizyczne

Brak ryzyka pęknięcia wkładu

Cylindryczny kształt

Równomierny rozkład naprężeń,

nie powoduje uszkodzenia

przyzębia, jednolita odbudowa

zęba

Fizykochemiczna kompatybilność

pomiędzy wkładem, cementem,

zębiną i odbudowanym zrębem

koronowym

Tworzy solidną i jednorodną

odbudowę

Łatwy w użyciu i opracowywaniu

Odbudowa w trakcie jednej wizyty

Ekonomiczny

Znaczne zmniejszenie kosztów

FiberKor® Post™ – wkłady z
włókna szklanego

Zbudowane są z
mocnych, ale
elastycznych włókien
szklanych zatopionych
w matrycy żywicznej.
Estetyczne, nie
przepuszczają
promieniowania RTG,
bardzo wytrzymałe.
Moduł elastyczności
taki sam jak moduł
elastyczności zębiny.

FibreKleer

Najnowsza generacja wkładów z włókna
szklanego. Charakteryzuje je bardzo dobra
wytrzymałość. Dostępne w dwóch kształtach:
równoległym - zakończone główką oraz w
kształcie stożkowym. Pozwalają na wybór
kształtu, który najbardziej odpowiada
każdemu indywidualnemu przypadkowi.
Zapewniają idealną kombinację estetyki i siły,
która nie jest osiągalna za pomocą wkładów
metalowych.

FibreKleer Tapered

Zwężają się w kierunku wierzchołka korzenia
zęba

FibreKleer Paralel

Równoległe zakończone retencyjną główką

Porównanie

FibreKle

er

FibreKle

er

1577

MPa

przewodzą

światło

znakomicie

odmienny

kształt

FiberKor

FiberKor

1200

MPa

w niewielkim

stopniu

przewodzą

światło

odmienny

kształt

Wytrzymało
ść na
zginanie

Kształt

Przewodzeni
e światła

Podział ze względu na mechanizm
utwardzania



Kompozyty termoutwardzalne,



Kompozyty chemoutwardzalne



Kompozyty światłoutwardzalne

Kompozyty polimeryzowane
światłem

Produkowane są w
postaci jednej pasty
zawierającej układ
fotoinicjujący.
Utwardzanie
następuje po
naświetleniu
skupioną wiązką
światła o długości fali
470 nm.

Kompozyty
chemoutwardzalne

Produkowane są w
układach
dwuskładnikowych.
Proces utwardzania
następuje po
wymieszaniu obydwu
składowych, z
których jedna
zawiera inicjator, a
druga aktywator.

Kompozyty utwardzane na gorąco

Materiały termoutwardzalne nie są
bezpośrednio wykorzystywane w jamie ustnej,
ale znalazły zastosowanie w wykonaniu
wkładów przygotowanych metodą pośrednią
oraz w protetyce

Właściwości mechaniczne
kompozytów stomatologicznych

Zależą one w dużym stopniu od typu,
wielkości cząstek oraz ilości wprowadzonego
wypełniacza. Wiele właściwości
mechanicznych, takich jak wytrzymałość na
ściskanie, mikrotwardość, wytrzymałość na
zginanie czy moduł sprężystości rośnie wraz
ze wzrostem udziału wypełniacza w
kompozycie. Minimalny udział objętościowy
wypełniacza nieorganicznego powinien
wynosić około 60%.

Wymagania stawiane kompozytom

- posiadanie dużej adhezji do szkliwa i zębiny,
- mały objętościowo skurcz polimeryzacyjny,
- działanie profilaktyczne na okoliczne tkanki,
- estetyka (łatwość doboru barwy i odpowiedni
połysk),
- niskie koszty oraz łatwość użycia materiału.

Mikrofotografie przełomów
kompozytów

Zalety biokompozytów

•    możliwość dobrania właściwego koloru, a
także przezierności oraz współczynnika
załamania światła
•    dobra adhezja do szkliwa
•    wysoka odporność na zgniatanie
•    umacnianie struktury zębów poprzez
wklinowanie się żywicą w szkliwo
•    działanie kariostatyczne poprzez
uwalnianie jonów fluoru
•    kontrast w obrazie RTG.

Wady biokompozytów

•    skurcz polimeryzacyjny od 2,5- 4%
prowadzący do mikroprzecieku brzeżnego,
czego w efekcie staje się powstanie
przebarwień oraz próchnicy wtórnej
•    kilkakrotnie większa kurczliwość materiału
niż tkanek zęba pod wpływem temperatury
•    wrażliwość niektórych zębów po
wypełnieniu
•    stosunkowo niewielka trwałość wypełnień.

Zastosowanie kompozytów w
stomatologii

Wytwarzanie licówek
kompozytowych,
zamykanie diastem,
wypełnienia ubytków,
mocowania zamków
ortodontycznych i
stosowanie laków
uszczelniających.
Wszystkie te
zastosowania były
rewolucyjne i dogłębnie
zmieniły całą
stomatologię.

Licówki kompozytowe

Etapy wykonania licówek

Badania i planowanie
leczenia

Przygotowanie zębów

Przygotowane zęby

Po wykonaniu licówek

Naniesienie i utrwalenie licówek
wiązką świetlną

Zamykanie diastemy

Wypełnienia
bezpośrednie

Polega na wypełnieniu ubytku plastycznym
materiałem

Wypełnienia pośrednie

Wykonywane poza jamą ustną w laboratorium

Inlay

Odtworzenie
niewielkiego ubytku
zęba

Onlay

Odtworzenie
przynajmniej jednego
z guzków zęba

Overlay



Odtworzenie niemal

całej struktury zęba

Najnowsze badania i doniesienia

Zaprezentowano wyniki badań nad
właściwościami nowej żywicy uretanowo-
metakrylowej UM1 i wpływem jej dodatku w
porównaniu do powszechnie używanej
mieszaniny monomerów Bis-GMA/TEGDMA

Wnioski z przeprowadzonego
badania

Uzyskane podczas badań wyniki potwierdziły nasze
oczekiwania względem dobrych właściwości nowej,
syntezowanej żywicy uretanowo-metakrylowej UM1.
Skurcz polimeryzacyjny żywicy UM1 wynosił jedynie
2,5%, czyli aż ponad 4 razy mniej w porównaniu do
skurczu kompozycji żywic Bis-GMA/TEGDMA, dla
której wynosił 10,3%. Jednocześnie kompozyty z
udziałem żywicy UM1 wykazują duże wartości
mikrotwardości - porównywalne, a nawet lepsze od
kompozytów bazujących na typowej żywicy
dentystycznej (Bis-GMA/TEGDMA).

Literatura



Encyklopedia Powszechna, PWN



Microhardness of restorative compositesafter exposure in
physiological solution, PTMK



Materiały do wypełnień we współczesnej dentystyce odtwórczej,
L. Ilewicz



Zarys kariologii, D. Piątkowska



Materiały stomatologiczne, R. Craig



Wpływ dodatku rozgałęzionych żywic uretanowo- metakrylowych
na właściwości kompozytów ceramika- polimer do zastosowań
stomatologicznych, PTMK



Iwao Ikejima, Rie Nomoto, John F. McCabe, Shear punch strength
and flexural strength of model composites with varying filler
volume fraction, particle size and silanation, Dental Materials 2003



www.dentysta.eu

Dziękuję za
uwagę