WYPEŁNIANIE UBYTKÓW A BEZPIECZEŃSTWO PRACY W STOMATOLOGII

Na początku lat 80. ubiegłego wieku nastąpił rozwój techniki wypełniania ubytków tkanek twardych zębów poprzez systemy wkładów koronowych. Tematyka ta, przedstawiona dodatkowo w kontekście zagadnień bezpieczeństwa pracy, stanowi treść publikowanego artykułu. 

MATERIAŁY ZŁOŻONE – KOMPOZYTY

Materiał złożony, czyli kompozytowy, ma niejednorodną strukturę, która składa się z dwóch lub więcej komponentów (faz) o różnych właściwościach. Materiały kompozytowe tworzą część (fazę) organiczną, stanowiącą matrycę, w którą wbudowane są wypełniacze – związki nieorganiczne. Fazy te są połączone chemicznie za pomocą związków sprzęgających, stanowiących fazę wiążącą. Faza nieorganiczna (wypełniacz) stanowi ogólnie od 52% do 88% masy materiału. W kompozytach mikrocząsteczkowych to od 52% do 60% objętości.

W dziedzinie technologii związków syntetycznych nieustannie coś się zmienia. Jednak do dnia dzisiejszego nie udało się wyprodukować materiału, który mógłby w pełni zastąpić twarde tkanki zęba. Taki idealny materiał odtwórczy powinien między innymi mieć następujące cechy:

• trwale łączyć się z tkankami zęba, zapewniając absolutną szczelność połączenia;

• być obojętny dla środowiska jamy ustnej i miazgi zęba;

• nie wymywać się i nie nasiąkać płynami jamy ustnej;

• jego ścieralność winna być równa ścieralności twardych tkanek zęba;

• w trakcie wiązania (twardnienia) powinien być niewrażliwy na wilgoć, łatwy w użyciu oraz tani i dostępny;

• dawać zacienienie na zdjęciach rentgenowskich.

Jako wspomniane wypełniacze stosowane są przede wszystkim fosforany, krzemiany, różne szkła (barowe, strontowe, lantanowe, bizmutowe itp.), dwutlenek krzemu i inne. Wypełniacze występują pod postacią: kuleczek, odłamków, płytek, włókien, a także w formie proszku. Wielkość cząsteczek wypełniacza waha się dość znacznie w zależności od preparatu: od 0,007 µm do 70 µm. Mając na uwadze wielkość ziaren, możemy je podzielić na dwie zasadnicze grupy: makrowypełniacze i mikrowypełniacze. Makrowypełniacze stanowią zmielone, zgniecione i przesiane cząstki kwarcu i szkła. Rozmiary cząsteczek wahają się w granicach od 0,2 µm
do 70 µm, ich wielkość jest różna w zależności od rodzaju materiału. Mikrowypełniacze stanowią sferyczne cząstki dwutlenku krzemu – SiO₂ (masa krzemionkowa) – o wymiarach od 0,007 µm do 0,04 µm.

Podstawowym zadaniem wypełniacza jest poprawa właściwości fizycznych materiału (kompozytu), co przyczynia się do zwiększenia trwałości wypełnień. Wypełniacz zmniejsza skurcz polimeryzacyjny i rozszerzalność termiczną kompozytu, zwiększa wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie, zmniejsza sprężystość i sorpcję wody, poprawia twardość kompozytu i jego odporność na zużycie (ścieranie). Cząstki wypełniacza są odpowiednio barwione, twarde, nietoksyczne, odporne na wodę i rozpuszczalniki chemiczne w środowisku jamy ustnej. Wpływają również na konsystencję, przejrzystość i barwę materiału. Skład fazy nieorganicznej, zarówno rodzaju wypełniaczy i jego ilości, jak i wielkości cząsteczek, decyduje o właściwościach materiału.

Faza organiczna, czyli matryca kompozytu, stanowi jego element wiążący (lepiszcze). Składa się z różnych żywic zdolnych do polimeryzacji – diakrylanów. Faza organiczna zawiera też, oprócz żywic, związki regulujące polimeryzację.

PROBLEMY TECHNOLOGICZNE

Problem technologiczny stanowi trwałe połączenie fazy organicznej z nieorganicznym wypełniaczem. Wprowadzenie czynnika wiążącego fazę organiczną z wypełniaczem w dużej mierze rozwiązuje ten problem. Wszystkie wypełniacze poddawane są procesowi preparacji powierzchniowej – silanizowania. W jego wyniku powierzchnia wypełniacza zostaje pokryta najczęściej monomolekularną warstwą silanu – związku krzemoorganicznego, który wiąże chemicznie fazę nieorganiczną i organiczną. Parametry wytrzymałościowe kompozytu z silanizowanym wypełniaczem są zwykle o 100% wyższe w porównaniu do materiału wytworzonego z pominięciem silanizacji.

Materiały kompozytowe należą do grupy plastycznych materiałów przeznaczonych do wypełnień. Proces wiązania polega na polimeryzacji żywicy stanowiącej matrycę kompozytu, w wyniku czego następuje jego stwardnienie. Polimeryzacja to proces chemiczny, polegający na prostym łączeniu się wielu cząsteczek zawierających wiązania wielokrotne w jeden związek wielkocząsteczkowy, bez jakiegokolwiek produktu ubocznego.

Materiały kompozytowe mogą być utwardzane chemicznie (kompozyty chemoutwardzalne) lub światłem (kompozyty światłoutwardzalne). Materiały światłoutwardzalne charakteryzują się lepszym efektem kosmetycznym i trwałością w porównaniu z chemoutwardzalnymi oraz większą łatwością zakładania. W związku z tym wypierają te pierwsze z użycia. W odróżnieniu od amalgamatu kompozyty utrzymują się w ubytku nie tylko na drodze czysto mechanicznej. Do materiałów kompozytowych dołączone są tzw. systemy wiążące (bonding), które wytwarzają fizykochemiczne połączenie tkanek zęba z wypełnieniem. Do zalet kompozytów można zaliczyć także bardzo dobry efekt kosmetyczny – dzięki możliwości dobrania odpowiedniego koloru wypełnienia – oraz odporność na zgniatanie. Natomiast do wad należy głównie skurcz polimeryzacyjny, który powoduje czasem powstanie mikroszczeliny między wypełnieniem a tkanką zęba.

Zastosowanie światła widzialnego do inicjacji procesu polimeryzacji wypełnień kompozytowych wpłynęło na poprawę ich jakości i przyczyniło się do skrócenia czasu pracy nad zakładanym wypełnieniem. Z kolei rozwinięcie technologii pośrednich systemów wiążących zredukowało powstawanie mikroprzecieku na granicy między wypełnieniem a tkankami zęba oraz pozwoliło na uzyskanie dobrego połączenia materiału kompozytowego ze szkliwem i zębiną.

TWORZYWA SZTUCZNE W STOMATOLOGII

Duże znaczenie w stomatologii odgrywają tworzywa sztuczne – polimery. Polimery to związki makrocząsteczkowe, które zbudowane są z wielu powtarzających się fragmentów, tzw. merów. Stanowią one bazę materiałową w stomatologii. Tworzywa sztuczne stosowane w stomatologii muszą spełniać określone wymagania. Należą do nich:

• wytrzymałość i niski współczynnik kruchości;

• stabilność i nierozpuszczalność, czyli niska sorpcja wody;

• szybkość polimeryzacji materiału i krótki czas wiązania z zębiną;

• znikomy skurcz polimeryzacyjny i dobra szczelność brzeżna;

• mała różnica współczynnika rozszerzalności termicznej między materiałem wypełniającym a strukturą zęba;

• biozgodność tkankowa wobec miazgi;

• wysoka adhezja (przyleganie w wyniku oddziaływania sił powierzchniowych) z tkankami zęba;

• trwałość koloru i nieprzepuszczalność dla promieni RTG;

• niska ścieralność i łatwość polerowania.

Wybrane tworzywa sztuczne stosowane są w profilaktyce chorób zębów, protetyce i jako estetyczne materiały do wypełnień. Szczególne znaczenie mają polimery termoplastyczne, które oprócz biokompatybilności cechują także dobre własności fizyczne: mniejsza hydrofilowość (skłonność do łączenia się z wodą), dobrze dobrany współczynnik elastyczności, duża wytrzymałość mechaniczna i wysoka estetyka w gotowym produkcie.

Duże znaczenie mają również żywice syntetyczne, a zwłaszcza polimetakrylany. Znalazły one zastosowanie przede wszystkim w protetyce stomatologicznej. Żywice akrylowe stały się powszechnie stosowanym tworzywem podstawowym uzupełnień protetycznych. Wykonuje się z nich sztuczne zęby i płyty protez zębowych, aparaty ortodontyczne, szyny unieruchamiające po złamaniach szczęk. Wykorzystywane są także w pośrednich etapach wykonywania protez zębowych, między innymi do sporządzania indywidualnych łyżek wyciskowych i płyt podstawowych wzorników zwarciowych. Tworzywo to jest również szeroko stosowane przy wykonywaniu napraw protez zębowych, przy ich podścielaniu, sklejaniu oraz dostawianiu do protez klamer i sztucznych zębów.

ZAGADNIENIA BEZPIECZEŃSTWA

W trakcie obróbki mechanicznej materiałów polimerowych dochodzi do powstawania pyłów. Pył z kolei może powodować podrażnienie dróg oddechowych, skóry i oczu. Przy narażeniu pojawiają się łzawienie i zaczerwienienie oczu. Uwolniony pył może drażnić także gardło i drogi oddechowe oraz powodować kaszel. Długotrwały kontakt z pyłem prowadzi do wyschnięcia skóry i reakcji alergicznych. Drobne cząsteczki mogą tworzyć mieszaniny wybuchowe z powietrzem. Podczas pracy należy pamiętać o stosowaniu środków ochrony indywidualnej oraz przestrzeganiu bezpieczeństwa pożarowego.

Nie można zapomnieć o zasadach bezpieczeństwa, szczególnie w pracowniach stomatologicznych. W polerowni przy stanowisku obróbki mechanicznej powinien znajdować się m.in. mechaniczny odciąg miejscowy. Przypadki zagrożenia dróg oddechowych pracownika mogą pojawić się także w innych pomieszczeniach. W związku z tym pracownia polimeryzacji i obróbki termicznej powinna być wyposażona w digestorium nad stanowiskiem gotowania i wytapiania materiałów termoplastycznych lub sterowane elektronicznie urządzenia do automatycznego przeprowadzania polimeryzacji cieplnej akrylu.

Inne zagrożenie, które pojawia się w pracy stomatologa, wynika ze stosowania lamp polimeryzacyjnych. Dzięki nim możliwe jest szybkie utwardzenie materiału wypełniającego ubytek w zębie. Wprowadzenie plomb światłoutwardzalnych dało początek nowej erze w stomatologii i pozwoliło ograniczyć stosowanie plomb amalgamatowych. Używane obecnie lampy polimeryzacyjne można podzielić m.in. na: halogenowe, ksenonowe (plazmowe), argonowe (laserowe), półprzewodnikowe (LED). Produkowane lampy do utwardzania materiałów stomatologicznych różnią się wieloma cechami, takimi jak: rodzaj źródła światła, skuteczność polimeryzacji, ilość wydzielanej energii cieplnej, jakość i rodzaj elementów optycznych, układ stabilizacji napięcia elektrycznego. Oprócz niewątpliwych zalet lamp polimeryzacyjnych, które umożliwiają stosowanie materiałów wypełniających o coraz lepszej estetyce i pozwalają na sterowanie procesem polimeryzacji, są i wady związane m.in. z bezpieczeństwem operatora czy pacjenta. Pierwszą i podstawową zasadą bezpieczeństwa jest stosowanie się do zaleceń instrukcji producenta konkretnego urządzenia. Należy podkreślić fakt, że w wyniku stosowania lamp polimeryzacyjnych najbardziej narażone są miazga zębów naświetlanych i narząd wzroku stomatologa oraz pacjenta. W tym drugim przypadku, jeżeli takie są zalecenia instrukcji, trzeba stosować okulary ochronne.

Głównym problemem związanym z korzystaniem z lamp halogenowych jest dość szybkie zużywanie się żarówki i filtra oraz stopniowa degradacja układu optycznego. W wyniku tych procesów następuje zwiększone wydzielanie ciepła, zmniejsza się niestety efektywność polimeryzacji. Niebezpieczne będzie uszkodzenie filtra, które może spowodować emitowanie fali optycznej w zakresie nadfioletu, a ta jest szczególnie szkodliwa dla tkanek miękkich. By zapobiec tym zagrożeniom, należy, jak już wspomniano, ściśle stosować się do instrukcji producenta.

Stosowanie lamp ksenonowych, ze względu na ich dużą moc, pozwala na znaczne skrócenie czasu naświetlania. Do wad tych urządzeń zaliczyć należy jednak m.in.: powodowanie silnych naprężeń w wypełnieniu, co może spowodować jego rozszczelnienie i powstanie na obwodzie tzw. szczeliny brzeżnej; niecałkowitą polimeryzację niektórych materiałów wypełnień – tych, które wymagają dłuższej ekspozycji na światło. Ze względu na bezpieczeństwo pacjenta należy zwrócić uwagę na fakt, że duża intensywność promieniowania świetlnego może spowodować niekorzystny wzrost temperatury miazgi zęba.

Lampy argonowe (laserowe) pozwalają uzyskać podobny efekt polimeryzacji jak przy użyciu tradycyjnej lampy halogenowej w dużo krótszym czasie. Materiały polimeryzowane laserowo mają dużą trwałość. Gwałtowny przebieg polimeryzacji może jednak prowadzić do pękania szkliwa. Lasery argonowe stosowane w stomatologii należą zwykle do drugiej klasy bezpieczeństwa. Przy pracy z takim urządzeniem największym zagrożeniem jest uszkodzenie siatkówki oka. Stosowanie lasera argonowego łączy się zwykle ze stosowaniem okularów ochronnych.

Lampy półprzewodnikowe są największą nadzieją stomatologii. Zapewniają duży komfort i bezpieczeństwo operatora oraz pacjenta. Ich działanie oparte jest na diodach LED i charakteryzuje się wąskim widmem emisyjnym (emitują światło niebieskie). Posiadają swoje maksimum w zakresie zbliżonym do 468 nm – długości fali optymalnie pochłanianej przez chinion kamfory, który inicjuje fotopolimeryzację i w następstwie utwardzanie plomb. Zaletą tych lamp jest to, że zużywają mało energii i nie powodują znacznego wzrostu temperatury tkanek zęba podczas polimeryzacji wypełnień. Ten fakt związany jest z brakiem w widmie emisyjnym promieniowania podczerwonego i czerwonego.

Należy dodać, że pewne zagrożenie w pracowniach stomatologicznych mogą stanowić używane już protezy, które trafiają do pracowni do naprawy. Protezy używane przez pacjentów, poprzez kontakt ze śliną i swoją nasiąkliwość (co prawda nieznaczną), stanowią zagrożenie czynnikami zakaźnymi. W trakcie obróbki mechanicznej następuje bowiem rozpylenie drobin używanej przez pacjenta protezy. Powstające w ten sposób bioaerozole mogą być zarówno czynnikiem zakaźnym, jak i toksycznym czy alergizującym. By zapobiec wspomnianym zagrożeniom, należy stosować środki ochrony indywidualnej – w tym ochrony dróg oddechowych.

Warto wspomnieć, że mamy do dyspozycji jeszcze jedno narzędzie wpływające na poprawę stanu bezpieczeństwa pracy w pracowni czy w gabinecie stomatologicznym. Są to instrukcje BHP. W § 41.1 Rozporządzenia Ministra Pracy i Polityki Socjalnej z 26 września 1997 r. w sprawie ogólnych przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy (t.j. Dz. U. z 2003 r. nr 169, poz. 1650 ze zm.) stwierdza się, że: „Pracodawca jest obowiązany udostępnić pracownikom, do stałego korzystania, aktualne instrukcje bezpieczeństwa i higieny pracy dotyczące: stosowanych w zakładzie procesów technologicznych oraz wykonywania prac związanych z zagrożeniami wypadkowymi lub zagrożeniami zdrowia pracowników; obsługi maszyn i innych urządzeń technicznych; postępowania z materiałami szkodliwymi dla zdrowia i niebezpiecznymi; udzielania pierwszej pomocy”.

W zapisie tym chodzi o to, by pracownik miał dostęp na stanowisku pracy do zwięzłej informacji, m.in. na temat bezpiecznej obsługi konkretnego urządzenia, na przykład: autoklawu, lampy polimeryzacyjnej, sprzętu rentgenowskiego itp. Pisząc taką instrukcję bezpiecznej obsługi, należy wykorzystać m.in. zapisy umieszczone w instrukcji producenta. Instrukcja bezpiecznej obsługi powinna składać się z następujących części: czynności przed rozpoczęciem pracy, czynności w trakcie wykonywania pracy, czynności po zakończeniu pracy, postępowania w sytuacjach awaryjnych.

Trzeba też wspomnieć, że na stanowisku pracy powinna być dostępna gaśnica (najlepiej proszkowa). Przepisy mówią, że na każde 100 m² powierzchni pomieszczeń powinno przypadać minimum 2 kg (3 dm³) środka gaśniczego, a do najbliższej gaśnicy nie powinno być dalej niż 30 m. Gaśnica powinna podlegać fachowemu przeglądowi, zgodnie z instrukcją producenta, nie rzadziej niż raz do roku. Gabinet stomatologiczny powinien być także zaopatrzony w dobrze wyposażoną apteczkę pierwszej pomocy.

PODSUMOWANIE

Obserwujemy obecnie duży postęp techniczny w każdej dziedzinie życia i w każdym zawodzie. Postęp ten jest widoczny także w stomatologii. Nowe rozwiązania techniczne poprawiają również ogólny stan bezpieczeństwa pracy. Pomimo tego wszystkich zagrożeń, które mogą pojawić się na stanowisku pracy stomatologa, nie da się uniknąć. Aby je ograniczyć, należy poznać zagrożenia, przestrzegać procedur i zachować ostrożność.