I. Cementy szklano-jonomerowe.

wynosić 1:2. Jonowe szkła glinokrzemianowe o takim składzie łatwo ulegają rozpuszczeniu w kwasach. Zmiana proporcji prowadzi do wydłużenia czasu utwardzania cementu, a także do

Cementy szklano-jonomerowe (glass-jonomerowe) opracowano i wprowadzono do lecznictwa z

modyfikacji właściwości fizykochemicznych (wytrzymałość, przezierność).

początkiem lat 70-tych. Szczegółowo opisali je w 1971 roku Wilson i Kent. Dzięki wyjątkowym Związki fluoru, wprowadzone do cementów szklano-jonomerowych obniżają temperaturę

własnościom cementy te znalazły szerokie zastosowanie jako materiał plastyczny do wypełnień, topnienia szkła, zwiększają wytrzymałość utwardzonego cementu, zmniejszają przezierność i aczkolwiek powszechnie zaczęto stosować je dopiero na przełomie lat 1980-90. Pierwszy, powodują zmętnienie szkła, stymulują efekt przeciwpróchnicowy i remineralizacyjny. Glin wprowadzony do lecznictwa cement szklano-jonomerowy (ASPA – Alumino-Silikat-Poly-Akryl), z zwiększa wytrzymałość mechaniczną cementu. Ilość A1203 i NaF określa reaktywność cementu na uwagi na wady nie zyskał wielkiej popularności. Opracowanie kolejnych cementów, o coraz to działanie kwasów oraz stymuluje proces wiązania. AlP04 określa transparencję materiału oraz lepszych własnościach, sprawiło, że lekarze coraz częściej sięgali po te materiału. Obecne cementy wytrzymałość mechaniczną. Nierozpuszczalne sole (Ba, Sr, La) odpowiadają za uzyskanie

szklano-jonomerowe znacząco różnią się swoim składem, tak proszku, jak i płynu, i kontrastu na zdjęciach RTG.

właściwościami od tych dostępnych w początkowym okresie. W odróżnieniu od pierwszych Szybkość wiązania przyszłego cementu zależy m.in. od temperatury wytopu szkła - im jest ona materiałów, które były używane głównie do wypełnień ubytków przyszyjkowych, współczesne wyższa, tym cement szybciej podlega reakcji wiązania.

cementy szklano-jonomerowe (dzięki licznym modyfikacjom) są stosowane jako materiały do wy-Wzmocnienie cementu można uzyskać przez wprowadzenie cząsteczek szkła w fazie

pełnień ubytków I do V klasy Blacka.

rozproszonej, wzmacniających włókien lub metali.

Cementy zawierające szkła wzbogacone fazą rozproszoną cechuje wyższa wytrzymałość

2. Skład cementów szklano-jonomerowych

(zwłaszcza na odkształcenie) w porównaniu z cementami na bazie przeziernych szkieł.

Odpowiednimi fazami rozproszonymi są korund (Al2O3), rutyl (TiO2), baddelit (ZrO2) oraz tielit Skład cementów szklano-jonomerowych tradycyjnych:

(Al2TiO5). Dodanie ok. 5% (wagowo) TiO2 nie zmienia klinicznie akceptowanego koloru materiału.

Proszek: rozpuszczalne w kwasie fluorowane szkło wapniowo-aluminiowo-

Wzmocnienie cementów włóknami ceramicznymi: korundowymi, kwarcowymi, szklanymi czy

krzemowe.

węglowymi podnosi wytrzymałość cementów szklano-jnomerowych na odkształcenie. Dodatek

Płyn: wodny 40-55% roztwór kopolimeru kwasów: akrylowego i itakonowego

metali (włókna, proszek), bądź stopów amalgamatu do proszku cementu szklano-jonomerowego

w stosunku 2:1 lub kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego w stosunku 1:1,

może również polepszyć ostateczną odporność materiału na uszkodzenia mechaniczne

kwas tartarowy (winowy) w ilości 5-15%.

(odkształcenie), ale nie poprawia znacząco innych właściwości fizykomechanicznych materiału, a

nawet może zmniejszyć wytrzymałość na ścieranie.

Poprzez wbudowanie cząstek metalu (srebra lub złota) do cząstek szkła otrzymujemy cementy

szklano-metalowe – cermety (ceramic metal). Technologia przygotowania proszku cermetowego

Skład cementów szklano-jonomerowych modyfikowanych żywicą:

polega na zmieszaniu, sprasowaniu i następnie spiekaniu, w temperaturze 800oC, sproszkowanego

Proszek: rozpuszczalne w kwasie fluorowane szkło wapniowo-aluminiowo-

metalu i szkła glinokrzemianowego. Powstały produkt metalowo-ceramiczny po rozdrobnieniu

krzemowe, katalizatoty.

zachowuje trwałe połączenie obu faz. Cementy cermetowe, w odróżnieniu od cementów szklano-

Płyn: wodny 40-55% roztwór kopolimeru kwasów: akrylowego i itakonowego

jonomerowych, cechuje przede wszystkim wyższa wytrzymałość ma ścieranie ale także wyższa

w stosunku 2:1 lub kopolimer kwasu akrylowego i maleinowego, kwas

wytrzymałość na odkształcenie. Wadą cermetów jest jednak gorsza estetyka – dodatek metalu czyni

tartarowy (winowy) w ilości 5-15%, hydroksyetylometakrylat, dimetakrylany,

te cementy szklano-jonomerowe szarymi, odbiegającymi barwą od barwy szkliwa i zębiny.

kamfochinon.

Cermety są zatem materiałami z wyboru do wypełnień ubytków w zębach bocznych i podbudowy koron zębów pod filary protetyczne.

Płynem pierwszych cementów szklano-jonomerowych był 40% roztwór kwasu poliakrylowego o

Obecnie wiele cementów szklano-jonomerowych to systemy zarabiane wodą. Proszek cementu

niskiej masie cząsteczkowej. Użycie we współczesnych cementach, jako płynu, kopolimerów zawiera dodatek wysuszonych w próżni przez wymrażanie kwasów poliakrylowego i tartarowego.

kwasu akrylowego oraz kwasów o większej liczbie grup karboksylowych w cząsteczce

Pierwsze produkty tego typu wprowadzono do handlu w 1981 r.

(itakonowego, maleinowego), o średniej masie cząsteczkowej 10000, zwiększyło adhezję do twardych tkanek zębów i poprawiło własności fizyczne (łatwiejsze przechowywanie, wzrostem

lepkości cementu). Domieszka kwasu tartarowego (winowego) w ilości 5-15% ułatwia rozrabianie 2. Budowa cementów szklano-jonomerowych

cementu, wydłuża czas pracy i skraca jednocześnie czas jego wiązania. Pozwala także na

Związany cement cechuje budowa heterogenna. Rezultatem reakcji chemicznych pomiędzy

stosowanie szkieł o niskiej zawartości fluoru, które są bardziej przezierne, a przez to cement jest fluorowanym szkłem glinowo krzemowym a kwasem poliakrylowym jest cement składający się z bardziej estetyczny.

cząsteczek szkła, wbudowanych w matrycę utworzoną z soli (polikarboksylanów wapnia i glinu) Szkło wapniowo-aluminiowo-krzemowe zawiera głównie krzemionkę Si02, tlenek glinu A1203 i będącej produktem reakcji kwasów z jonami glinu i wapnia, uwolnionymi z powierzchniowych fluorek wapnia CaF2, a w mniejszych ilościach fluorek glinu AlF3, fluorek sodu NaF, fosforan glinu warstw szkła. W sieci tej uwięzione są wolne jony fluoru.

AlPO ,

4 glinofluorek sodowy Na3AlF6. Mieszanina tych związków jest topiona (łączona) w

temperaturze ok. 1000-1500°C i w fazie płynnej raptownie schładzana. Otrzymany produkt zostaje 3. Wiązanie cementów szklano-jonomerowych

zmielony do drobnoziarnistego proszku. Wielkość cząstek proszku zależy w dużej mierze od przeznaczenia przyszłego cementu, i tak dla cementów przeznaczonych do wypełnień wynosi ona Dostępne na rynku cementy szklano-jonomerowe ze względu na proces wiązania można

50 µm, zaś dla cementów łączących i podkładowych ok. 20 µm.

zasadniczo podzielić na dwie grupy:

Zasadniczo skład proszku cementów szklano-jonomerowych nie odbiega dalece od składu

1. Cementy szklano-jonomerowe tradycyjne (chemoutwardzalne – wiążące chemicznie). Są to cementów krzemowych. Znamienny jest jednak większy stosunek A1203 do SiO2, powinien on

cementy składające się ze fluorowanego szkła glinokrzemianowego, płynem zaś jest

1

2

kopolimer kwasów akrylowego i winowego bądź itakonowego. Do tej grupy zaliczamy także do nadmiernej sorpcji wody do cementu, dlatego producenci stosują dodatki mające na celu cementy szklano-jonomerowe zarabiane wodą destylowaną, w których proszek zawiera

zabezpieczenie prawidłowego przebiegu reakcji kwas-zasada pomiędzy szkłem, a kwasami

dodatkowo kopolimery kwasów.

poliakrylowymi.

2. Cementy szklano-jonomerowe wiążące przy udziale światła widzialnego. Ten typ cementów zawiera, prócz składników wymienionych wyżej, dodatkowe składniki w postaci żywicy

Fotoinicjacja reakcji kwas-zasada (pierwszy etap wiązania) zachodzi w warstwie cementu

strukturalnej, zdolnej do sieciowania (dimetakrylany), czynnika łączącego fazę żywiczą z szklano-jonomerowego do głębokości penetracji światła. Daje to "efekt parasola", zabezpieczając matrycą cementu – poliokarboksylanami wapnia i glinu (hydroksyetylometakrylan –HEMA)

cement przed wczesną utratą wody bądź niekontrolowanym jej pobieraniem. Fotoinicjatorem oraz fotoinicjator (kamfochinon).

najczęściej jest kamforochinon. W części cementu nieaktywowanej światłem przebiega reakcja wiązania, kwas-zasada, identyczna z reakcją cementów szklano-jonomerowych wiążących

3.1. Wiązanie cementów chemoutwardzalnych

chemicznie (tzw. faza ciemna wiązania). Należy wyraźnie podkreślić, że cementy o podwójnym Po zmieszaniu proszku z płynem rozpoczyna się reakcja wiązania. Ma ona charakter reakcji systemie wiązania nie wymagają bezwarunkowo inicjacji światłem. Niezależnie od tego, czy tego kwas-zasada, zaś jej produktem jest sól. Wyróżnić możemy trzy zachodzące bezpośrednio po sobie typu cement jest naświetlony czy nie, nastąpi jego całkowite twardnienie, tylko w dłuższym czasie etapy wiązania:

(5-7 minutach), zaś właściwości fizykochemiczne tak wiążącego cementu są podobne do cementu 1. Rozpuszczanie - kwasy wchodzą w reakcje z powierzchniowymi warstwami cząstek szkła.

aktywowanego światłem. Aktywacja światłem ma miejsce do głębokości 3-4 mm. Wypełnienia o Dochodzi do uwolnienia jonów Al+3, Ca+2, Na+, F- i powstaje żel krzemowy. Jony H+ dyfundują większej grubości w pozostałej części wiązać będą chemicznie. Zapewnia to duży komfort pracy.

do szkła w miejsce uwolnionych jonów Al+3, Ca+2, Na+, F-. Rozpuszczeniu ulega 20-30% szkła, Szybkie wiązanie cementu w warstwie aktywowanej światłem powoduje wystąpienie skurczu

reszta pozostaje nie zmianiona, stanowiąc fazę otoczoną przez produkty reakcji wiązania –

materiału. Możemy go kontrolować poprzez stosowanie utwardzania warstwowego, jednak nie da matrycę.

się go wyeliminować całkowicie. W tego typu materiałach wydaje się on minimalny.

2. śelowanie - jony Ca+2, jako bardziej reaktywne od Al+3, tworzą wiązania krzyżowe z molekułami polikwasów. Proces ten nie zachodzi z maksymalną wydajnością, gdyż jony Ca+2

4. Klasyfikacja cementów szklano-jonomerowych

tworzą jednocześnie chelaty z pojedynczymi cząsteczkami kwasu. W tym momencie cement jest

najbardziej wrażliwy na czynniki zewnętrzne (woda). W tej fazie jony Al+3 mogą dyfundować Podział cementów szklano jonomerowych

poza materiał, jeśli kontaktują się z wilgocią (wodą – ślina, płyn kieszonkowy), co będzie

· Typ 1 - Cementy łączące (Fuji II, Ketac Cem)

skutkowało niemożnością wytworzenia wiązań krzyżowych z polikwasami. Może dochodzić

Cementy łączące są stosowane zwykle do osadzania koron, mostów, cementowania

także do ucieczki wody (parowanie), co w efekcie zahamuje proces wiązania i uniemożliwi jego wkładów, a także elementów aparatów ortodontycznych. Zazwyczaj są to cementy

pełne zakończenie. Z drugiej strony zanieczyszczenie powierzchni wypełnień śliną, płynem szybkowiążące, dające kontrast na zdjęciach RTG. Stosunek proszku do płynu wynosi

kieszonkowym lub krwią może prowadzić do przebarwienia wypełnień.

zwykle 1,5:1.

3. Twardnienie - z racji trójwartościowości jony Al+3 tworzą wysoce wydajne wiązania krzyżowe z

· Typ 2 - Cementy do wypełnień

molekułami polikwasów, co nadaje spójność i twardość cementowi. Równocześnie postępuje

Typ 2 klasa 1 (Fuji Fil, Ketac Fil). Cementy do wypełnień ubytków w barwie zęba - są to wiązanie wody przez żel krzemowy, który teraz otacza każdą cząsteczkę szkła. Proces

cementy samowiążące, reakcja wiązania przebiega powoli. Posiadają niską

twardnienia jest długotrwały, przebudowa może trwać nawet wiele miesięcy, zaś cement swoją odporność na utratę i sorpcję wody. Cementy o podwójnym mechanizmie

pełną wytrzymałość uzyskuje po blisko 12 miesiącach.

wiązania są to cementy szybkowiążące o wczesnej odporności zarówno na

utratę, jak i sorpcję wody. Stosunek proszku do płynu wynosi 3:1 bądź jest

Struktura ostatecznie związanego cementu przedstawia się następująco: cząsteczki szkła, z wyższy. Większość materiałów daje kontrast na zdjęciach RTG.

których każda otoczona jest żelem krzemowym, zanurzone są w matrycy, zbudowane z krzyżowo Typ 2 klasa 2 (Ketac Silver, Chelon Silver, Giz Silver). Cementy do wypełnień ubytków

powiązanych cząstek kwasów poliakrylowych z luźno leżącymi jonami F-.

wzmacniane - stosowane są tam, gdzie szczególny nacisk położony jest na

odporność materiału na czynniki mechaniczne, a estetyka gra drugoplanową

rolę. Zwykle są to cementy szybkowiążące, czyli o wysokim stosunku

proszku do płynu 3: 1 bądź wyższym. Są zazwyczaj nieprzepuszczalne dla

3.2. Wiązanie cementu szklano-jonomerowego inicjowane światłem (podwójny system

promieni RTG.

wiązania)

Typ 3 - Cementy podkładowe (Baseline, Vitrebond, Ketac Bond Liner), linery albo cementy sto-Po połączeniu proszku z płynem, dochodzi do rozpoczęcia wiązania tak, jak w szklano-

sowane w grubej warstwie. Linery używane są zwykle jako izolator termiczny lub pod odbudowy jonomerowych cementach (tradycyjnych). Polikwasy reagują ze szkłem glinokrzemianowym, a metalowe. Przeważnie są to cementy szybkowiążące, stosunek proszku do płynu wynosi 1,5:1. Jako reakcja ta ma charakter reakcji kwas-zasada. Równolegle, z uwagi na dodatkowe składniki cementu cementy podkładowe stosowane w grubej warstwie mają za zadanie odbudowywać część zębinową

– 2-hydroksyetylmetakrylan (HEMA) oraz system katalizujący oparty na kwasie askorbinowym, zęba, używane są przeważnie w połączeniu z kompozytami, np. w technice kanapkowej. Zwykle są dochodzi do wytwarzania wiązań pomiędzy cząsteczkami polikwasu, a grupami winylowymi

to cementy szybkowiążące, o stosunku proszku do płynu 3:1 bądź wyższym. Większość cementów dimetakrylanów – żywicy strukturalnej, stanowiącej również dodatkowy składnik cementu. W

jest nieprzepuszczalna dla promieni RTG.

momencie naświetlenia światłem lampy polimeryzasyjnej, składniki żywicze – dimetakrylany w wyniku polimeryzacji wolnorodnikowej (inicjowanej przez kamfochinon) tworzą sieć polimerową.

Tym samym dochodzi do połączenia obydwu składników modyfikowanych żywicą

glassionomerów – matrycy (sole – polikarboksylanów wapnia i glinu) oraz żywicy strukturalnej, związkiem sprzęgającym jest zaś HEMA. HEMA to związek wysoce hydrofilny i może prowadzić 3

4

5. Właściwości fizykochemiczne cementów szklano-jonomerowych

GIS wnikają do kryształów apatytu, a ich grupy karboksylowe wypierają grupy fosforanowe i wiążą

jony Ca+2. Sugeruje się także wiązanie wolnych grup karboksylowych COO- ze spolaryzowanymi 5.1. Równowaga wodna

powierzchniami, takimi jak: szkliwo (hydroksyapatyty), zębina (grupy aminowe i karboksylowe Związany cement szklano-jonomerowy posiada cząsteczki szkła zawieszone w hydrożelu

kolagenu). Mechanizm wiązania ma polegać na tworzeniu mostków przez jony wodorowe lub jony krzemowym i wbudowane w matrycę polisoli, bogatych w jony wapnia i glinu ze swobodnie

metalu. Siły tego połączenia nie zdołano dotąd dokładnie określić. Podobny charakter ma mieć leżącymi w sieci jonami fluoru. Cement taki zawiera wodę związaną w sieci krystalicznej, a także wiązanie wolnych grup karboksylowych COO- z powierzchnią metalu pokrytą tlenkami,

wodę niezwiązaną.

aczkolwiek wiązania GIS z powierzchnią metali ustępuje zdecydowanie wiązaniu materiału ze Zaraz po zmieszaniu cementu szklano-jonomerowego ma on zdolność do wchłaniania dalszych szkliwem i zębiną.

porcji wody, stąd konieczność wczesnego izolowania założonego cementu przed dostępem wilgoci Siła wiązania GIS ze szkliwem i zębiną uzależniona jest również od ich składu chemicznego.

(może ulec wypłukaniu). Z drugiej strony przesuszenie cementu może doprowadzić do utraty wody Cementy, w których płynem jest kwas poliakrylowy posiadają większą siłę wiązania niż cementy niezwiązanej, a przez to do pogorszenia właściwości fizykochemicznych wypełnienia. Prawidłowy zawierające kopolimery kwasu akrylowego i itakonowego lub maleinowego. Również siła wiązania balans wodny ma zasadnicze znaczenie dla uzyskania wypełnienia o najlepszych własnościach.

cementów cermetowych jest niższa niż konwencjonalnych glassionomerów. Siła wiązania GIS ze W cementach szklano-jonomerowych do wypełnień (typ 2) sorpcja dodatkowych porcji wody szkliwem waha się, w zależności od materiału, od 2,6 do 9,6 MPa, zaś z zębiną od 1,1 do 4,5 MPa.

w początkowych etapach wiązania może spowodować zaburzenia budowy sieci przestrzennej

W celu poprawy połączenia GIS ze szkliwem i zębiną zaleca się specjalne ich

wiązań krzyżowych polikwasów, a także utratę przezierności, może też manifestować się

przygotowanie. Ze względu na zanieczyszczenia i obecność warstwy mazistej na ścianach ubytku podatnością na wypłukanie. Przesuszenie z kolei prowadzi do utraty wody, powodując łamliwość po jego opracowaniu, które są czynnikiem zmniejszającym adhezję glassionomeru do tkanek zęba, cementu, porowatość, utratę jonów biorących udział w formowaniu matrycy. Wynika stąd

zaleca się ich usunięcie za pomocą tzw. cleanerów – mieszanin substancji chemicznych, zdolnych konieczność izolacji wypełnienia z cementów szklano-jonomerowych od wpływu środowiska jamy do rozpuszczenia warstwy rozmazu. Cleanery, nanosimy na powierzchnię ubytku na 15-30 sek. i ustnej na minimum 24 godziny. Można to osiągnąć przy użyciu lakierów ochronnych, spłukujemy strumieniem wody. Takie postępowanie umożliwia usunięcie warstwy rozmazu z

przeznaczonych do zabezpieczenia powierzchni materiału (GC Fuji varnish, także

zębiny, oczyszczenie powierzchni szkliwa oraz usunięcie zanieczyszczeń z krwi, śliny, płytki światłoutwardzalnych (Fuji coat LC), lub jednoskładnikowych żywiczych systemów wiążących o nazębnej. Początkowo do tego celu stosowano kwas cytrynowy w niskich stężeniach bądź wodę małej lepkości, aktywowanych światłem widzialnym. Możliwe jest również zabezpieczenie

utlenioną. Miały one usuwać częściowo lub całkowicie warstwę mazistą z ubytków. Uzyskuje się powierzchni wypełnień masłem kakaowym. Pokrycie wypełnienia na całej wolnej powierzchni dzięki temu znaczną poprawę między-powierzchniowego kontaktu, co z kolei zapewnia wzrost siły zapobiegnie utracie wody lub sorpcji wody, uszczelni mikroporowatości wypełnienia, polepszając wiązania GIS z tkankami zęba. Dla przykładu, potraktowanie powierzchni szkliwa przez 60s estetykę i zapobiegając jednocześnie przebarwieniu. Ostateczne opracowanie należy odłożyć na 24

preparatem Tubulicid (chlorheksydyna, dodicin, fluorek sodu), powoduje wzrost siły wiązania do godziny i powinno się je przeprowadzić przy chłodzeniu wodą.

szkliwa z 3,2 MPa do 7,5 MPa, a w przypadku zębiny z 3,1 MPa do 6,6 MPa.

Wprowadzenie cementów szybkowiążących miało obniżyć ich sorpcję wody. Osiągnięto to

Mount w roku 1984 określił wymagania stawiane cleanerom. Substancja taka powinna być:

przez usunięcie w procesie produkcyjnym nadmiaru jonów wapniowych. Zmniejszenie sorpcji izotoniczna, o pH w granicach od 5,5 do 8,0, nietoksyczna dla miazgi, zębiny oraz tkanek miękkich, wody, skrócenie czasu wiązania spowodowało niestety zmniejszenie przezierności tego typu kompatybilna chemicznie z cementem, rozpuszczalna w wodzie i dająca się łatwo usunąć. Nie cementów. Pozostał jednak dalej problem utraty wody, któremu możemy zapobiegać w sposób powinna uszkadzać chemicznie szkliwa i zębiny oraz powinna wzbogacać chemicznie

opisany powyżej.

powierzchnię, przygotowując ją do wiązania. Oczywiście nie istnieje idealny preparat, który Wprowadzenie cementów szklano-jonomerowych modyfikowanych żywicą pozwoliło

spełniałby wyżej wymienione kryteria w całości. Obecnie cleanery zawierają, jako substancje przyspieszyć wiązanie – materiały te bezpośrednio po naświetleniu (po ok. 5 sek. od momentu czynne, kwasy w niewielkich stężeniach, bądź substancje obojętne, zdolne do chelatacji, rozpoczęcia naświetlania) uzyskują natychmiastową odporność na sorpcję wody, a także częściową najczęściej: kwas cytrynowy, kwas poliakrylowy, EDTA, chlorek żelaza oraz dodicin.

odporność na jej utratę. Po odpowiedniej aktywacji światłem wypełnienia z tego typu cementów Uważa się, że najodpowiedniejszym cleanerem (conditionerem) jest 10% kwas poliakrylowy, szklano-jonomerowych mogą być natychmiast opracowane. Należy wspomnieć, że nadal przez

aplikowany na czas 10-15 sekund. Dokonuje on preaktywacji jonów wapniowych bardzo licznie następne dwa tygodnie istnieje niebezpieczeństwo dehydratacji, stąd logiczne jest użycie techniki występujących w warstwie mazistej, które w kontakcie z cementem szklano-jonomerowym szybciej pokrycia żywicą o niskiej lepkości.

i łatwiej wchodzą w reakcję. Pozostawienie kwasu poliakrylowego w kontakcie z tkankami zęba na czas dłuższy niż 20 sekund, nie jest polecane, powoduje bowiem otwarcie kanalików zębinowych 5.2. Połączenie ze szkliwem i zębiną

oraz demineralizację głębiej położonych warstw zębiny.

Jedną z cech charakterystycznych cementów szklano-jonomerowych, decydującą o sukcesie

Zastosowanie takiego związku przynosi wielokierunkowe korzyści. Kwasy poliakrylowe

klinicznym tych materiałów, jest uzyskanie trwałego klinicznie, adhezyjnego połączenia cementu ze wchodzą w skład cementów szklano-jonomerowych, dlatego pozostałości po niedokładnym

szkliwem i zębiną.

wypłukaniu i przygotowaniu ubytku nie wpłyną negatywnie na proces polimeryzacji kwasu.

Adhezja do części zmineralizowanej tkanek twardych zęba zapoczątkowana jest w momencie

kontaktu zarobionego cementu z z

ębem. Mechanizm wiązania cementów glassionomerowych z

twardymi tkankami z

5.3. Uwaga dotycz

ęba nie jest w pełni wyjaśniony. Z uwagi na blisko dwukrotnie większą siłę

ąca preparowania ubytków

poł

Stosowanie kwasu poliakrylowego ma sens w celu przygotowania podło

ączenia GIS ze szkliwem niż z zębiną, zasadnicze znaczenie w wytwarzaniu połączenia

ża do aplikacji

przypisuje si

wypełnienia z cementu szklano-jonomerowego ubytków klasy V i ubytków klinowych. Je

ę wiązaniu materiału ze składnikami nieorganicznymi tkanek zęba –

śli

hydroksyapatytami, szkliwo bowiem zawiera 98%, za

adhezja chemiczna nie jest wymagana, np. podkłady z cementów szklano-jonomerowych pod

ś zębina 70% substancji nieorganicznych.

Podstawow

wypełnienia amalgamatowe, pod wkłady czy kompozyty, alternatyw

ą rolę w wytwarzaniu połączenia przypisywano chelatacji jonów wapnia zawartych w

ą do usuwania warstwy

hydroksyapatytach z grupami COOH glassionomeru (Smith 1968, Beech 1973). Obecnie

mazistej będzie zastosowanie conditionera wiążącego tę warstwę z zębiną i szkliwem. Możemy mechanizm wi

wtedy zastosowa

ązania tłumaczy się w oparciu o teorię dyfuzji. Uważa się, że łańcuchy polianionowe

ć 25% kwas taninowy czy roztwór ITS wg Caustona.

5

6

warunków wiązania. Materiały te wykazują jednak niewielką przezierność, ustępującą

Tab. 1. Roztwór Caustona (roztwór stabilny przez 18 miesięcy)

przeziernością szkliwu, a nawet zębinie, są „kredowe”. Cementy szklano-jonomerowe

Składnik

/litr

szybkowiążące, a także aktywowane światłem właściwą przezierność osiągają niemal natychmiast.

CaCI_,

0,20

Przezierność cementów modyfikowanych żywicą jest bardzo dobra, materiały te w niczym nie KCl

0,20

ustępują przeziernością materiałom kompozycyjnym. Przezierność tych materiałów może ulec MgCl

nieznacznej zmianie po kilku dniach, nie ma to jednak znaczenia klinicznego.

6H20

0,05

NaCI

8,00

Aby osiągnąć właściwy efekt kosmetyczny, należy pamiętać o izolacji przed wpływem

NaHC0

środowiska jamy ustnej, zwłaszcza zanieczyszczeniem krwią czy śliną.

3

1,00

NaH~PO4H~0

0,05

Glukoza

1,00

6. Właściwości mechaniczne

Wraz z postępem prac nad ulepszaniem właściwości cementów szklano-jonomerowych z

Jest to metoda polecana również w przypadku cementów szklano-jonomerowych jako cementów pewnością następne generacje materiałów będą coraz lepsze, coraz szersze będzie spektrum ich łączących do osadzania koron protetycznych. Ciśnienie wytwarzane podczas aktu żucia poprzez zastosowania. Odporność na odkształcanie można teoretycznie poprawić przez dodanie fazy koronę protetyczną i cement łączący transmituje się na kanaliki zębinowe. Mając na uwadze zmiany rozproszonej do cementu, ale badania kliniczne niestety tego nie potwierdziły. Dodanie opiłków hydrodynamiczne, do jakich może dochodzić w tych kanalikach, bezpieczniejsze jest zamknięcie srebra do proszku cementów szklano-jonomerowych nie spowodowało znaczącej poprawy

ich przy użyciu ww. związków, co pozwoli uniknąć nadwrażliwości zęba po osadzeniu korony.

wytrzymałości.

5.4. Stałość wymiaru wypełnienia - skurcz materiału

Tab. 2. Wytrzymałość cementów szklano-jonomerowych wg Mounta i Hume'a

Cementy szklano-jonomerowe wykazują skurcz w trakcie wiązania ok. 3% objętości, ujawnia się Typ cementu

Na

Na złamanie

on w miarę procesu wiązania. Późniejsza częściowa sorpcja wody, a także wymiana jonowa

szklano-

Na ściskanie rozciąganie (Mpa)

Na ścinanie

pomiędzy wypełnieniem a tkankami zęba, szczególnie po użyciu cleanera, częściowo eliminuje to jonomerowego

(MPa)

(Mpa)

(MPa)

zjawisko. W cementach szklano-jonomerowych modyfikowanych żywicą HEMA, a także

fotoinicjator wykazują mały skurcz - ok. 1% objętościowo. W wyniku reakcji kwas-zasada

Typ 1

70-150

6-15

4-18

20-25

następuje skurczu materiału, lecz jego wielkość będzie kontrolowana przez powstające siły adhezji Typ 2 klasa 1

70-220

12-20

8-40

30-40

do tkanek zęba.

T 2 klasa 2

140-220

13-16

22-30

35-45

5.5. Podatność na rozpuszczenie - rozpad

Chemicznie zwi

Niskie pH wpływa na rozpuszczanie matrycy cementów szklano-jonomerowych oraz rozpad

ązane srebro z cząsteczkami szkła (cermety) wzmocniło odporność na

uszkodzenia przy praktycznie nie zmienionych pozostałych wła

wypełnienia post

ściwościach fizykochemicznych.

ępujący od jego powierzchni. Są to znacząco wyższe wartości w porównaniu z

Cz

cementami fosforanowymi czy materiałami kompozytowymi. Stosowanie w profilaktyce

ęściowemu pogorszeniu wręcz uległa adhezja do tkanek twardych zęba. Dodatki żywic do

cementów szklano-jonomerowych spowodowały znaczny wzrost odporno

fluorkowej zakwaszonych roztworów o pH ok. 3 powoduje wyra

ści na ściskanie i

źne ubytki w matrycy materiału,

rozci

szczególnie przy regularnym stosowaniu.

ąganie, co zbliżyło tego typu cementy do parametrów materiałów kompozytowych z

mikrowypełniaczem.

Cementy szklano-jonomerowe o podwójnym systemie wiązania wydają się odporniejsze na

rozpuszczenie niż tradycyjne, jednak problem istnieje nadal. Wynikają stąd pewne zalecenia 6.1. Odporno

kliniczne. Stosuj

ść na złamanie

ąc profilaktykę fluorkową korzystniej byłoby, przy istniejącej dużej ilości

Wi

wypełnie

ększość obecnie stosowanych cementów szklano-jonomerowych potrafi sprostać siłom

ń z cementów szklano-jonomerowych, rozważyć użycie związków fluoru o pH zbliżonym

powstaj

do 7. U pacjentów z wysokim ryzykiem choroby próchnicowej, mał

ącym w trakcie żucia. Warunek to dobre podparcie ze strony otaczających struktur zęba.

ą pojemnością buforową śliny,

Jednak w porównaniu z amalgamatami czy kompozytami są one mało elastyczne, mało sprężyste, kserostomią lepiej byłoby zastosować kompozyty.

wykazują skłonność do pęknięć i złamań. Z tego powodu nie poleca się stosowania cementów

szklano-jonomerowych w odbudowie miejsc zęba szczególnie narażonych na działanie dużych sil, 5.6. Kontrast na zdjęciach rentgenowskich

np. guzki z

Wszystkie cementy szklano-jonomerowe modyfikowane

ębów trzonowych.

żywicą dają kontrast na zdjęciach RTG,

podobnie jak cermety z racji obecności jonów metali. Część cementów tradycyjnych pozbawiona Poszczególne typy cementów szklano-jonomerowych różnią się pomiędzy sobą parametrami.

jest tej właściwości. Próba modyfikowania ich składu tak, by stały się one nieprzepuszczalne dla Należy zaznaczyć, że cementy szklano-jonomerowe modyfikowane żywicami osiągają parametry promieni RTG, niekorzystnie wpływa na kolor i przezierność tych materiałów. Tam gdzie ważna zbliżone bądź równe kompozytora z mikrowypełniaczem. Dodatek srebra w cermetach czy w

jest kontrola radiologiczna, należy raczej użyć cementów szklano-jonomerowych modyfikowanych postaci opiłków dodanych do proszku cementu szklano-jonomerowego nie wpływa na polepszenie żywicą.

odporności na złamanie, poprawia jedynie odporność na abrazję. Moduły elastyczności określające

sztywność materiału wahają się od 7 do 13 GPa, zwykle są niższe dla cermetów.

5.7. Kolor i przezierność

Cementy szklano-jonomerowe używane na wypełnienia (typ 2), tak tradycyjne jak i

6.2. Odporność na uszkodzenia

modyfikowane żywicą, prezentują właściwą kolorystykę, z wyjątkiem cermetów. Przezierność Uszkodzenie wypełnień z cementów szklano-jonomerowych wiąże się zwykle z utratą matrycy cementów szklano-jonomerowych, szczególnie tradycyjnych, zmienia się w miarę upływu czasu, materiałów. Uwidacznia się to zwykle utratą gładkości powierzchni. Staje się ona matowa, szorstka, osiągając właściwy stopień po kilku dniach. Zależy ona jednak od zachowania optymalnych 7

8

łatwo chłonąca barwniki. Materiał tak długo wykazuje właściwą odporność, jak długo jest

chroniony tkankami zęba otaczającymi ubytek.

9. Zalety i wady cementów szklano-jonomerowych

Cementy szklano-jonomerowe są z pewnością materiałami mniej odpornymi na uszkodzenia w

Zalety

porównaniu z kompozytami czy amalgamatami. Jak wspomniano wyżej, inkorporacja srebra w

1. Adhezja do szkliwa i zębiny.

cermetach (ścisłe połączenie z molekułami szkla) powoduje zwiększenie odporności na

2. Dobra szczelność brzeżna.

uszkodzenia. Jest to wynik powstawania tzw. powłoki Bielby, która tworzy się przez

3. Rozszerzalność termiczna zbliżona do rozszerzalności termicznej szkliwa i zębiny

rozprowadzenie na powierzchni wypełnienia cząstek srebra w trakcie polerowania lub aktu żucia.

4. Niskie przewodnictwo cieplne

5. Stosunkowo duża wytrzymałość na nacisk.

7. Własności biologiczne

6. Możliwość wytrawiania.

Świeżo zarobiony cement szklano-jonomerowy ma pH 0,9-1,6, czyli wysoce kwaśne. Ze

7. Uwalnianie fluoru (nawet do 8 lat).

względu na doskonałe właściwości buforujące zębiny, nawet bardzo cienka warstwa tkanki

8. Względna obojętność dla miazgi.

wystarczy do zapewnienia właściwej ochrony miazgi i stałości jej pH. Jednak autorzy podają, że 9. Kontrast na zdjęciach RTG.

może dojść do odwracalnego zapalenia w warstwach miazgi sąsiadujących z cementem szklano-10. Możliwość absorpcji jonów fluorkowych, przez co stają się rezerwuarem fluoru.

jonomerowym, które ustępuje w ciągu 10-20 dni.

Ostatnie badania dowodzą, że mogą to być materiały stosowane do bezpośredniego pokrycia, np.

Wady

w urazach z obnażeniem miazgi, gdyż obserwowano powstawanie mostków zębinowych.

1. Duża wrażliwość na wilgoć, szczególnie w początkowych etapach wiązania.

Bezpieczniejsze wydaje się jednak postępowanie polegające na zastosowaniu w ubytkach

2. Wrażliwość na wysuszenie.

szczególnie głębokich bądź w przypadku obnażenia jako pierwszej warstwy materiałów na bazie 3. Mała wytrzymałość na zginanie i rozciąganie.

wodorotlenku wapnia.

4. Słaba polerowalność.

5. Brak przezierności i niedoskonałość koloru.

8. Uwalnianie fluoru

6. Mała odporność na wypłukiwanie.

Długie w czasie uwalnianie fluoru z cementów szklano-jonomerowych to jedna z ich

charakterystycznych cech. Fluor występuje w kruszywie szklanym w postaci związków NaF, CaF2 i A1F3. Największe ilości uwalnianego fluoru przypadają na pierwsze kilka dni po aplikacji cementu 10. Wskazania do stosowania cementów szklana-jonomerowych

szklano-jonomerowego, a wielkości wydzielanego fluoru stabilizują się po upływie ok. 2-3

miesi

1. Wypełnianie ubytków klasy III i V.

ęcy. Długofalowy proces uwalniania fluoru, choć na stosunkowo niskim poziomie, gwarantuje efekt przeciwpróchnicowy, rozci

2. Wypełnianie ubytków klasy I i II (przy udziale cementów przeznaczonych do wypełnie ągający się na zęby sąsiadujące z zębem wypełnionym.

ń

ubytków w zębzch bocznych – Fuji IX, Ketac Molar).

Zbadano, że w zębie wypełnionym penetracja jonów fluorkowych przebiega na głębokość ok. 25

3. Wypełnianie ubytków pochodzenia niepróchnicowego (ubytki klinowe i nadżerki szkliwa).

µm i rozciąga się na okres 8 lat, a nawet dłużej.

4. Warstwowe bądź ostateczne wypełnianie ubytków klasy I w połączeniu z uszczelnianiem Mobilność jonów fluorowych, porównywalna do mobilności jonów wodorowych, wynika z tego, bruzd.

iż nie są one związane strukturalnie z matrycą cementu. Są natomiast zdolne do migracji zgodnie z 5. Warstwowe wypełnianie ubytków klasy II (metoda kanapkowa i tunelowa).

różnicą stężeń. Jest to kierunek od wypełnienia do jamy ustnej. Ulega on odwróceniu w przypadku 6. Wypełnianie ubytków w zębach mlecznych.

wysokiej koncentracji w środowisku jamy ustnej, np. podczas zabiegów profilaktycznych z 7. Zakładanie cienkich, szybko wiążących podkładów pod wypełnienia kompozytowe i zastosowaniem innych związków fluoru.

amalgamatowe.

Ze względu na to, że cementy szklano-jonomerowe mogą kumulować w sobie jony fluoru, a

8. Osadzanie koron, mostów, wkładów, nakładów, wkładów koronowych, wkładów koro-potem je oddawać, mogą być one traktowane jako "rezerwuar" fluoru.

nowo-korzeniowych i licówek.

Poziomy uwalnianego fluoru z cementów szklano-jonomerowych sięgają 10 ppm. Jest to

9. Odbudowa zębów pod uzupełnienia protetyczne.

graniczna wartość dla osiągnięcia efektu remineralizacyjnego. Badania bakteriologiczne mające na 10. Leczenie nadwrażliwości zębiny.

celu porównanie agregacji płytki nazębnej na cementach szklano-jonomerowych i szkliwie

11. Uszczelnianie bruzd i szczelin.

wykazały istotnie niższe wartości dla wypełnień z cementów szklano-jonomerowych. Związane jest 12. Wypełnianie kanałów korzeniowych metodą konwencjonalną i wsteczną.

to z mechanizmem działania fluoru na metabolizm bakterii (blokowanie magnezu w enzymie

13. Łączenie elementów aparatów stałych ze szkliwem.

enolaza).

14. Odbudowa utraconych struktur wyrostka zębodołowego, unieruchamianie odłamów

Uwalnianie jonów fluorkowych z cementów szklano-jonomerowych tradycyjnych, a także z

kostnych na zasadzie osteointegracji.

cementów modyfikowanych żywicą zasadniczo nie różni się. Jedynie cementy cermetowe (Ketac Silver) wykazują niższe poziomy uwalnianych jonów fluoru w stosunku do cementów szklane-jonomerowych tradycyjnych. Stwierdzono również, że zakwaszenie środowiska przyspiesza

uwalnianie jonów fluorkowych. Prawdopodobnie związane jest to z rozpuszczaniem się cementów wraz z obniżaniem się pH środowiska. Z racji inaktywowania płytki bakteryjnej cementy szklane-jonomerowe powinny być zalecane jako pierwsze materiały z wyboru do wypełniania ubytków w obszarze przyszyjkowym, szczególnie w miejscach przechodzenia w cement korzeniowy, co może zabezpieczyć przed wystąpieniem stanów patologicznych w przyzębiu brzeżnym.

9

10