Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Лабораторно-экспериментальное обоснование применения нового золотого сплава для зубных протезов

На правах рукописи УДК:616.314-76:615.462

СОПОЦИНСКИЙ ДМИТРИЙ ВЯЧЕСЛАВОВИЧ

ЛАБОРАТОРНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ НОВОГО ЗОЛОТОГО СПЛАВА ДЛЯ ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ

14.01.14 - «Стоматология» (медицинские науки)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

1 -1 ¿013

Москва - 2013

005537905

Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный медико-стоматологический университет имени А.И. Евдокимова» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России)

Научный руководитель:

кандидат медицинских наук, доцент ПАРУНОВ Виталий Анатольевич Официальные оппоненты:

Марков Борис Павлович — заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор (ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, профессор кафедры гнатологии и функциональной диагностики).

Олесова Валентина Николаевна - заслуженный врач РФ, доктор медицинских наук, профессор (ФГБОУ ДПО Институт повышения квалификации ФМБА России, заведующая кафедрой клинической стоматологии и имплантологии).

Ведущее учреждение:

Федеральное государственное бюджетное учреждение «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии» Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБУ «ЦНИИСиЧЛХ» Минздрава России)

Защита состоится « <J> » jf _2013 года в ^^ часов

на заседании диссертационного Совета Д208.041.03, созданного на базе ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, по адресу: 127006, г. Москва, ул. Долгоруковская, д. 4.

Почтовый адрес: 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России по адресу: 127206, г. Москва, ул. Вучетича, д. 10а.

Автореферат разослан «_ ^ »

2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Ю.А. Гиоева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы исследования

В настоящее время в стоматологии наиболее распространённым видом ортопедического лечения остаётся несъёмное протезирование (Абакаров С.И., 1994 г.; Арутюнов С.Д. с соавт., 2011 г.; Каламкаров Х.А., 2003 г.; Козлов В.А., 1998 г.; Копейкин В.Н., Демнер JI.M., 1998 г.; Лебеденко И.Ю., Каливраджиян Э.С., 2011 г.; Малый А.Ю., 2003 г.; Олежко В.П., 2000 г.; Mann Е., Lenz. Е., 1993 г.; Papazoglou Е. et al., 1996 г.). Несмотря на многочисленные исследования, посвященные безметалловым керамическим зубным протезам, металлокерамические зубные протезы по-прежнему находят широкое применение в практике. Исторически сложилось, что подобные виды зубных протезов изготавливаются в основном из сплавов неблагородных металлов, облицованных керамикой. Однако многими авторами было отмечено, что при применении зубных протезов из неблагородных сплавов возможно появление жалоб на жжение языка, искажение вкусовой чувствительности, обильное слюноотделение или, наоборот, сухость во рту, першение в горле, оскомину на зубах, появление аллергических реакций, ухудшение общего состояния организма и другие осложнения, связанные с индивидуальной непереносимостью пациентами неблагородных сплавов металлов (Большаков Г.В., Гончарова О.П., 2002 г.; Гожая Л.Д., 2001 г.; Копейкин В.Н. с соавт., 2001 г.; Курляндский В.Ю., Гожая Л.Д., Широкова М.Д., 1976 г.; Лебеденко И.Ю., Манин О.И., 2011 г.; Марков Б.П., 1998 г.; Augthun M., Lichtenstein M., Kammerer G., 1990 г.).

В связи с этим среди конструкционных материалов для ортопедической стоматологии широкое применение находят сплавы благородных металлов на основе золота, палладия, платины, поскольку они обладают исключительным сочетанием высокотехнологичных свойств и уникальной биосовместимостью (Дубова Л.В., 2010 г.; Золотницкий И.В., 2001 г.; Калиниченко Т.П., 1993 г.; Козлов В.А., 1998 г.; Лебеденко И.Ю., Парунов В.А., Анисимова C.B., 2006 г.; Маркин В.А., 1999 г.; Назаров Г.И., Спиридонов Л.Г., 1983 г.; Олесова В.Н.

с соавт., 2008 г.; Онищенко B.C., 1995 г.; Пустовал Е.П., 1997 г.; Тагильцев Д.И., 2005 г.; Bessing С., 1988 г.; Heywood R., 1983 г.).

В 1993 году в России был разработан первый отечественный благородный сплав на основе палладия для металлокерамических зубных протезов «Суперпал» (Пустовая Е.П., 1997 г.), а в 2001 году появился первый отечественный благородный сплав на основе золота для металлокерамических зубных протезов «Супер КМ» (Золотницкий И.В., 2001 г.; Лебеденко А.И., 2003 г.).

Данный сплав, разработанный сотрудниками МГМСУ и ФГУП «НПК «Суперметалл», несмотря на все свои положительные качества, имеет некоторые особенности. Он обладает металлическим платиновым цветом, из-за чего практикующие врачи столкнулись с проблемой, что некоторые пациенты, когда видели каркасы своих будущих зубных протезов на различных клинических этапах лечения, выражали сомнения, беспокойство и даже недоверие касательно состава сплава, что связано с несовпадением ожиданий пациентов относительно цвета металлического каркаса и того, что было представлено их вниманию.

В этой связи сотрудниками кафедры госпитальной ортопедической стоматологии и лаборатории материаловедения НИМСИ МГМСУ имени А.И. Евдокимова совместно со специалистами ОАО «НПК «Суперметалл» имени Е.И. Рытвина» был разработан новый отечественный сплав благородных металлов на основе золота «Плагодент-плюс» для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов, обладающий насыщенным жёлтым цветом, в полной мере отвечающий ожиданиям пациентов. Рецептура сплава защищена патентом Российской Федерации № 2478129 от 27 марта 2013 г.

Учитывая существующее мнение ряда авторов, что при снижении в благородном сплаве содержания металлов платиновой группы, которое способствует усилению жёлтого цвета, происходит существенное ослабление физико-механических свойств сплава и ухудшение его коррозионных свойств, настоящая работа посвящена всестороннему изучению свойств нового отечественного сплава на основе золота для металлокерамических зубных

протезов «Плагодент-плюс» в сравнительном аспекте с аналогичными отечественными сплавами.

Цель исследования

Лабораторно-экспериментальное обоснование применения нового отечественного сплава благородных металлов на основе золота «Плагодент-плюс» для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов.

Задачи исследования

1. Исследовать физико-механические свойства нового сплава «Плагодент-плюс»;

2. Провести сравнительные исследования о влиянии формовочных масс на качество литья образцов зубных протезов из нового сплава «Плагодент-плюс»;

3. Провести сравнительные испытания на адгезию различных керамических покрытий к поверхности образцов зубных протезов из нового сплава «Плагодент-плюс»;

4. Провести сравнительные испытания образцов зубных протезов из нового сплава «Плагодент-плюс» и аналогичных отечественных сплавов на основе золота для металлокерамических зубных протезов на коррозию в модельных растворах искусственной слюны;

5. Исследовать биосовместимость нового отечественного стоматологического сплава «Плагодент-плюс».

Научная новизна

Разработан новый отечественный сплав благородных металлов на основе золота «Плагодент-плюс» для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов, имеющий выраженный жёлтый цвет, рецептура которого защищена патентом Российской Федерации на изобретение № 2478129 от 27 марта 2013 г.

Изучены физико-механические свойства нового сплава «Плагодент-плюс» в соответствии с требованиями действующих международных и отечественных

стандартов, предъявляемых к сплавам благородных металлов на основе золота для металлокерамических зубных протезов.

Получены новые данные об эксплуатационных свойствах и коррозионной стойкости нового отечественного сплава благородных металлов на основе золота для металлокерамических зубных протезов «Плагодент-плюс» в агрессивной среде, имитирующей ротовую жидкость.

Получены убедительные доказательства высокой биосовместимости нового отечественного сплава благородных металлов на основе золота «Плагодент-плюс» для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов.

Практическая значимость

Разработан и рекомендован для внедрения в практику новый отечественный сплав благородных металлов на основе золота «Плагодент-плюс» для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов.

Определены основные физико-механические свойства сплава «Плагодент-плюс», определяющие показания к клиническому применению и важные для качественного изготовления металлокерамических зубных протезов.

Получены достоверные данные о влиянии формовочных масс «Gilvest HS» (ВК Giulini GmbH, Германия), «Yeti Expansion» (Yeti Dental International GmbH, Германия) и «Белоформ» (ВладМиВа, Россия) на качество литья каркасов металлокерамических зубных протезов из сплава «Плагодент-плюс».

Личное участие автора

Автор является соавтором нового отечественного сплава благородных металлов на основе золота «Плагодент-плюс» для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов, что подтверждено патентом Российской Федерации на изобретение № 2478129 от 27 марта 2013 г.

Автором разработан и реализован дизайн комплексного исследования. Автор принимал непосредственное участие во всех видах испытаний, начиная

с планирования и изготовления образцов в соответствии с методиками исследований.

Автором проанализированы полученные результаты и сделаны выводы, написаны статьи.

Публикации

По теме диссертации опубликованы 3 печатные работы, 2 из которых в изданиях, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для опубликования основных научных результатов диссертаций.

Получен патент РФ на изобретение № 2478129 от 27 марта 2013 г. «Сплав на основе золота для изготовления зубных протезов».

Внедрение результатов

Результаты диссертационного исследования используются в учебном процессе на последипломном уровне с клиническими ординаторами и аспирантами кафедры комплексного зубопротезирования ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России.

Полученное токсикологическое заключение о возможности клинического применения нового отечественного сплава благородных металлов на основе золота «Плагодент-плюс» для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов позволило рекомендовать начать клинические испытания в ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России.

Апробация работы

Основные положения диссертационного исследования доложены, обсуждены и одобрены:

• на научной конференции молодых ученых по ортопедической стоматологии на английском языке, приуроченной ко дню рождения профессора В.Ю. Курляндского (Москва, 15 декабря 2012 года);

• на совместном заседании кафедры комплексного зубопротезирования ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, кафедры клинической стоматологии № 2 ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, лаборатории материаловедения НИМСИ при ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России (Москва, 12 сентября 2013 года).

Тема диссертации включена в план НИР ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, номер государственной регистрации 01200906312.

Объём и структура диссертации

Диссертация изложена на 130 страницах печатного текста, состоит из введения, обзора литературы, двух глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка цитированной литературы и приложений. Работа иллюстрирована 19 таблицами, 37 фотографиями и рисунками. Указатель литературы включает в себя 156 работ, из них 95 отечественных и 61 зарубежных авторов.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Физико-механические свойства нового отечественного стоматологического сплава «Плагодент-плюс» полностью соответствуют всем требованиям международных и отечественных стоматологических стандартов.

2. Прочность сцепления керамических покрытий с поверхностью образцов зубных протезов из нового сплава «Плагодент-плюс» соответствует требованиям международных и отечественных стандартов.

3. Новый стоматологический сплав «Плагодент-плюс» обладает высокой биосовместимостью.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования

Определение всех физико-механических свойств сплава «Плагодент-плюс» проводилось по общепринятым методикам в строгом соответствии с действующими стандартами. Определение температурного интервала плавления сплава «Плагодент-плюс» было проведено по методике в соответствии с ГОСТ ISO 1562-2011. Определение коэффициента термического линейного расширения сплава «Плагодент-плюс» проводилось в соответствии с требованиями, описанными в ГОСТ 10978-83. Определение плотности сплава «Плагодент-плюс» было проведено в соответствии со стандартом ГОСТ 20018-74. Определение твёрдости сплава «Плагодент-плюс» проводилось по методике Виккерса в соответствии с ГОСТ Р ИСО 6507-1-2007. Определение условного предела текучести и относительного удлинения сплава «Плагодент-плюс» было проведено в соответствии с ГОСТ 1497-84.

В исследовании по оценке качества образцов зубных протезов, отлитых из нового сплава «Плагодент-плюс» в формовочные массы, были использованы материалы трёх производителей: «Gilvest HS» (ВК Giulini GmbH, Германия), «Yeti Expansion» (Yeti Dental International GmbH, Германия) и «Белоформ» (ВладМиВа, Россия). Все эти массы рекомендованы для отливки конструкций зубных протезов, в том числе из сплавов благородных металлов на основе золота, и имеют государственную регистрацию в МЗ РФ.

Выплавляемые модели состояли из следующих компонентов, закреплённых на едином восковом литнике: две стандартные восковые сетки для бюгельных протезов 9x19x0,3 мм с прямоугольными ячейками производства Renfert GmbH (Германия), расположенные горизонтально и вертикально; две лески длиной 20 мм и диаметром 0,3 мм и 1 мм; модель каркаса одиночной металлокерамической коронки толщиной 0,4 мм, изготовленная методом фрезерования из выгораемой пластмассы «Burnout» на фрезерной установке М5 «ZIRCONZAHN». Для обеспечения идентичности все модели будущих каркасов протезов были отфрезерованы по единой виртуальной модели.

В каждую массу было отлито по 3 образца. После отливки проводилась макроскопическая и микроскопическая оценка результатов с помощью электронного микроскопа VEGA3 LM фирмы TESCAN (Чешская Республика) с увеличением х50 и х500 в отражённых (BSE) и вторичных (SE) электронах.

Сравнительное исследование по определению прочности сцепления поверхности образцов зубных протезов из сплава «Плагодент-плюс» с керамическим покрытием было проведено по методике Швикерата (Schwickerath crack initiation test) согласно стандарту ISO 9693:1999.

На основании полученных данных о физико-механических свойствах сплава «Плагодент-плюс» были подобраны и применены две широко используемые стоматологические керамические массы: «IPS d.SIGN» (Ivoclar Vivadent, Лихтенштейн) и «Duceram Love» (DeguDent, Германия). Температурные режимы обжига при нанесении керамических масс были выбраны в соответствии с рекомендациями производителей.

Образцы из сплава «Плагодент-плюс» были изготовлены в виде пластин размером 25x3x0,5 мм, на которые наносилась керамическая облицовка, состоящая из опакового и дентинового слоев, размером 8x3x1,1 мм. Для каждой массы было подготовлено по 6 образцов. Подготовленные образцы помещались керамическим покрытием вниз в нагружающее устройство испытательной машины FP 10/1 «Fritz Heckert» с расстоянием между опорами 20 мм. Испытания проводились до момента отслоения одного из краёв керамического покрытия. В этот момент определялась сила инициирования трещин. Далее вычислялась прочность металлокерамического сцепления.

Для оценки устойчивости сплава «Плагодент-плюс» к потускнению было подготовлено 7 образцов (6 опытных и 1 контрольный) из исследуемого сплава в виде пластин размером 20x10x1 мм. Испытание проводилось по методике, описанной в стандарте ISO 10271:2011. Было использовано устройство для циклического погружения образцов, в ванну которого заливался водный раствор сернистого натрия, а затем производился его нагрев до температуры 23±2°С. Каждый образец закреплялся в держатель. Устройство осуществляло погружение образца в раствор на 15 сек. каждую минуту. Длительность каждого

испытания составляла 72 часа. Всего каждый образец подвергся 4320 циклам. Контрольный образец не подвергался воздействию агрессивных сред. После окончания эксперимента проводилась макроскопическая оценка опытных образцов по сравнению с контрольным на предмет появления пятен, потускнения и следов коррозии.

Для сравнительной оценки коррозионной стойкости сплавов «Плагодент-плюс», «Плагодент» и «ВитИрий» были применены методы вольтамперометрии, рентгеновского спектрального микроанализа (РСМА) и атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой (АЭС ИСП). В качестве жидкости был использован раствор искусственной слюны, соответствующий стандарту ISO 10271:2001.

Для данного комплекса испытаний были подготовлены образцы из исследуемых сплавов с полированной рабочей частью площадью 1 см2.

Вольтамперные кривые снимались на установке, включающей потенциостат IPC-Pro, совмещённый с компьютером, а также стандартную трёхэлектродную ячейку. В качестве электрода сравнения использовался насыщенный хлорсеребряный электрод. Вспомогательным электродом служила платиновая пластина. Вольтамперные кривые снимались от стационарного потенциала в катодную и анодную сторону. После перестроения полученной зависимости тока от потенциала в полулогарифмических координатах рассчитывалась величина коррозионного тока, которая определяет скорость коррозии.

Исследования элементного состава поверхности образцов сплавов проводились методами растровой электронной микроскопии и рентгеноспектрального микроанализа на растровом электронном микроскопе JSM-840 фирмы «Jeol» (Япония) с микрозондовым анализатором ISIS фирмы «Oxford Instruments» (Великобритания) при ускоряющем напряжении 20 кэВ.

Элементный состав изучался на образцах сплавов с исходной поверхностью, а также на сплавах, выдержанных в растворе искусственной слюны при потенциале 0,5 В в течение десяти суток.

Для определения концентрации элементов в растворе до и после коррозионных испытаний исследуемых сплавов был применён метод АЭС ИСП. В качестве исследуемых проб были взяты полученные растворы искусственной слюны после коррозионных испытаний сплавов «Плагодент-плюс», «Плагодент» и «ВитИрий».

Измерения проводились на атомно-эмиссионном спектрометре OPTIMA 4300 DV.

Санитарно-химические испытания сплава «Плагодент-плюс» и его токсикологическое исследование были проведены на базе Испытательной лаборатории «Токсиколог» Национального научного центра токсикологической и биологической безопасности медицинских изделий.

Санитарно-химические испытания проводились в соответствии с ГОСТ Р 52770-2007 с целью определения миграции ионов основных элементов сплава «Плагодент-плюс» в модельные среды, контактирующие с образцами. В качестве модельных сред использовался 2% раствор лимонной кислоты, приготовленный из дистиллированной воды с общей минерализацией не более 5,0 мг/л, и физиологический раствор NaCl 0,9%. В качестве контрольной модельной среды использовалась дистиллированная вода. Вытяжка из образцов сплава «Плагодент-плюс» готовилась в соответствии с требованиями, описанными в ГОСТ Р 51830. По окончании эксперимента вытяжки из исследуемого сплава и контрольный раствор подвергались измерению величины рН и концентрации выхода ионов из сплава методом атомно-абсорбционной спектрометрии.

Оценка подострой токсичности сплава «Плагодент-плюс» была проведена по методике в соответствии с ГОСТ ISO 10993-11-2011. Исследование на цитотоксичность сплава проводилось в соответствии с требованиями, описанными в ГОСТ ISO 10993-5-2011. Определение гемолитической активности исследуемого сплава было проведено в соответствии со стандартом ГОСТ ISO 10993-4-2011.

Результаты исследований

В результате исследований физико-механических свойств сплава «Плагодент-плюс» были получены следующие результаты:

средние значения температуры плавления солидуса и ликвидуса сплава «Плагодент-плюс» составили соответственно 1060±5,2°С и 1150±5,7°С;

коэффициент термического линейного расширения сплава «Плагодент-плюс» в температурном диапазоне 20-600°С составил М.ЗггЬОДНбхКИК"1;

плотность сплава «Плагодент-плюс» составляет 18,4±0,08 г/см3; твёрдость сплава «Плагодент-плюс» равна HV5=123,1±8,13; условный предел текучести ао,2 сплава «Плагодент-плюс» равен 252±1,9 МПа и соответствует требованиям стандарта ISO 9693:1999 (не менее 250 МПа);

среднее значение относительного удлинения сплава «Плагодент-плюс» равно 14,2±0,26%.

Полученные результаты демонстрируют, что новый сплав «Плагодент-плюс» отвечает всем требованиям действующих отечественных и международных стандартов, выдвигаемых к сплавам металлов, предназначенным для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов.

Сравнивая установленные показатели физико-механических свойств сплава «Плагодент-плюс» с таковыми у сплавов «Плагодент» и «ВитИрий», можно сделать вывод, что эти сплавы очень близки по своим свойствам (таблица 1).

Таблица 1.

Физико-механические свойства сплавов «Плагодент-плюс», «Плагодент»

и «ВитИрий»

Название показателя Стандарт соответствия Плагодент-плюс Плагодент ВитИрий*

Температурный интервал плавления ГОСТ ISO 1562-2011 Тсолидус 1060±5,2°С Хликвидус- 1150±5,7°С Тсолидус 1115°С Тликвидус 1260°С Тсолидус 1060°С Тликвидус= 1150°С

КТЛР ГОСТ 10978-83 14,32±0,016х ю-6 к-1 14,Ox 10"6 К"1 14,7±0,5х10-6 к-1

Плотность ГОСТ 20018-74 18,4±0,08 г/см3 18,1±0,03 г/см3 18,5±0,5 г/см3

Твёрдость по Виккерсу ГОСТ Р ИСО 6507-1-2007 HV5=123,1± 8,13 HV5=166± 2,3 HV5=140

Условный предел текучести ГОСТ 1497-84 оо,2=252±1,9 МПа сто,2=250 МПа оо,2=250 МПа

Относительное удлинение ГОСТ 1497-84 14,2±0,26% 14% 3%

*по данным производителя

Исходя из значений условного предела текучести и относительного удлинения, можно утверждать, что показаниями к применению сплава «Плагодент-плюс» будут одиночные коронки и мостовидные протезы малой протяжённости с керамической облицовкой, то есть практически такие же, как и для сплавов «Плагодент» и «ВитИрий».

В ходе эксперимента по изучению влияния формовочных масс на качество отливок из сплава «Плагодент-плюс» проводилась оценка следующих факторов: проливаемость элементов, объёмная усадка конструкций и качество поверхностей отлитых элементов.

При оценке проливаемости сплава «Плагодент-плюс» в паковочные массы было обнаружено, что сетки для бюгельных протезов и стержни диаметром

1 мм были отлиты в полном объёме и с сохранением геометрических форм для всех исследуемых масс. Стержни диаметром 0,3 мм были отлиты на различную длину от исходной заготовки (20 мм). В массе «Белоформ» максимальное значение длины стержня было 13,5 мм (67,5% от длины заготовки), в массе «Gilvest HS» - 5 мм (25%), а в массе «Yeti Expansion» проливаемость стержней диаметром 0,3 мм составила от 2,5 до 10 мм (12,5-50% от длины заготовки).

В ходе оценки объёмной усадки отлитых конструкций было установлено, что объёмная усадка каркасов зубных протезов, отлитых в массу «Белоформ», была выражена в наибольшей степени среди исследуемых масс: без дополнительной обработки внутренней поверхности каркасов добиться их пассивной посадки на модели не удалось. В случае с массой «Gilvest HS» объёмная усадка была выражена меньше, чем в случае с использованием массы «Белоформ». В наименьшей степени объёмная усадка сплава «Плагодент-плюс» была выражена при использовании массы «Yeti Expansion», и она не помешала пассивной посадке каркасов зубных протезов на модели без дополнительной обработки их внутренней поверхности.

Поверхности конструкций, отлитых во все 3 массы, были удовлетворительного качества, однако имели существенные различия по числу имеющихся дефектов в виде наплывов, дендритов и пор. Наиболее сильно такие дефекты были выражены на образцах, отлитых в массу «Белоформ», в меньшей степени подобные дефекты были выражены у образцов, отлитых в массу «Gilvest HS», и наиболее чистой поверхностью обладали образцы, отлитые в массу «Yeti Expansion».

Микроскопическая оценка поверхности отлитых в формовочные массы сеток для бюгельных протезов из сплава «Плагодент-плюс» подтвердила результаты, полученные при макроскопической оценке конструкций. Наиболее свободная от дефектов поверхность была у образцов, отлитых в массу «Yeti Expansion» (рис. 1).

Gilvest HS

Белоформ

*50, SE х500, BSE х500, SE

х50, BSE

Yeti Expansion

Рис. 1. Электронные микрофотографии поверхности конструкций, отлитых из сплава «Плагодент-плюс» в различные формовочные массы

Наибольшее число дефектов поверхности имели конструкции, отлитые в массе «Белоформ», наименьшее - конструкции, отлитые в массе «Yeti Expansion».

В результате проведённых исследований по определению силы адгезии стоматологических керамических покрытий в соответствии с международным стандартом ISO 9693:1999 получены следующие данные.

Сила адгезии керамической массы «Duceram Love» и «IPS d.SIGN» к поверхности сплава «Плагодент-плюс» составила 57,9±2,82 МПа и 47,5±1,26 МПа соответственно. Это отвечает требованиям стандарта ISO 9693:1999, в соответствии с которыми система «металл-керамика» проходит тест при прочности сцепления не менее 25 МПа у четырёх или более образцов. Следовательно, сплав «Плагодент-плюс» может быть использован для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов.

В ходе комплекса сравнительных испытаний коррозионных свойств сплавов «Плагодент-плюс», «Плагодент» и «ВитИрий» были установлены следующие факты.

Скорость достижения стационарных условий у сплавов «Плагодент» (4,1 х 10"5 В/с) и «Плагодент-плюс» (2,5 х 10"5 В/с) на порядок выше, чем у сплава «ВитИрий» (6,3 х Ю"6 В/с). Это свидетельствует о том, что сплавы «Плагодент» и «Плагодент-плюс» являются более стабильными. По скорости установления равновесия исследуемые сплавы располагаются в следующем порядке: «Плагодент-плюс», «Плагодент», «ВитИрий», то есть наиболее стабильным является сплав «Плагодент- плюс».

Об этом же говорит установленный факт, что величина коррозионного тока вне зависимости от рН среды (5,3 и 2) выше у сплава «ВитИрий» (соответственно 0,002 мА/см2 и 0,0032 мА/см2), чем у сплавов «Плагодент» (0,001 мА/см2 и 0,0016 мА/см2) и «Плагодент-плюс» (0,00085 мА/см2 и 0,001 мА/см2). При смещении рН к более кислым значениям наиболее устойчивым к изменению рН является сплав «Плагодент-плюс», наименее устойчивым - сплав «ВитИрий».

При изучении поверхности образцов, выполненном при 1000-кратном увеличении до и после коррозии, видны изменения поверхности во всех трёх случаях, но наиболее рыхлая поверхность, а следовательно, и более толстая плёнка продуктов коррозии наблюдается у сплава «ВитИрий» (рис. 2).

После коррозии

Рис. 2. Электронные микрофотографии поверхности образцов из сплавов «ВитИрий», «Плагодент» и «Плагодент-плюс» до и после коррозии

ВитИрий Плагодент Плагодент-шпос

До коррозии

После проведения анализа элементных составов поверхностей исследуемых сплавов до и после коррозии установлено, что поверхность образцов, подвергшихся коррозии, обогащается менее благородными компонентами и обедняется более благородными компонентами сплава. Кроме того, во всех трёх случаях на поверхности сплавов, подвергшихся коррозии, определялся хлор, который входил в состав искусственной слюны и, по всей вероятности, образовывал соединения с неблагородными металлами — компонентами сплавов (таблица 2).

Таблица 2.

Элементный состав поверхностей исследуемых сплавов до и после коррозии

Элемент Плагодент Плагодент-плюс ВитИрий

До корр., масс. % После корр., масс. % До корр., масс. % После корр., масс. % До корр., масс. % После корр., масс. %

Аи 90,54 82,02 92,26 85,81 88,22 82,68

Си 1,23 2,14 2,16 2,30 2,56 2,91

Рс1 4,12 3,07 - - 2,01 0,08

Бп 0,77 0,84 - - - -

И 3,34 2,10 2,65 2,00 6,64 2,32

С - 6,83 - - - 4,13

С1 - 2,58 - 6,2 - 6,82

Б - 0,78 - 0,08 - 0,07

Аё - - 2,94 3,61 0,48 0,97

1п - - - - 0,09 -0,02

После анализа полученных данных и сопоставления их с результатами предыдущих экспериментов, определена скорость коррозии сплавов «Плагодент-плюс», «Плагодент» и «ВитИрий» и толщина плёнок продуктов

коррозии на поверхностях образцов из исследуемых сплавов в зависимости от значения рН среды. Установлено, что наименьшую скорость коррозии при рН=5,3 показал сплав «Плагодент-плюс», наибольшую - сплав «ВитИрий» (в 2,5 раза выше, чем у сплава «Плагодент-плюс», и в 2,3 раза выше, чем у сплава «Плагодент»), при этом толщина плёнки продуктов коррозии у сплава «ВитИрий» была в 2,3 раза больше, чем у сплава «Плагодент», и в 2,6 раза больше, чем у сплава «Плагодент-плюс» (рис. 3).

0,088

рН = 5,3

176,9

1Ж§

рН = 2

рН = 5,3

рН = 2

■ ВитИрий

■ Плагодент Плагодент-плюс

Рис. 3. Толщина плёнок продуктов коррозии, см (а) и скорость коррозии, мм/год (б) сплавов «ВитИрий», «Плагодент» и «Плагодент-плюс» в зависимости от значения рН среды

При рН = 2 скорость коррозии увеличивается у всех трёх сплавов. Наименьшая скорость коррозии обнаружена у сплава «Плагодент-плюс» и составляет 50,9 мм/год. У сплава «Плагодент» скорость коррозии выше в 1,5 раза, а у сплава «ВитИрий» - в 3,5 раза выше, чем у сплава «Плагодент-плюс», при этом при изменении рН скорость коррозии сплавов «ВитИрий» и «Плагодент» увеличивается в 1,6 раза, а скорость коррозии сплава «Плагодент-плюс» - в 1,2 раза, то есть, вне зависимости от рН среды, сплавы

можно расположить в порядке возрастания скорости коррозии: «Плагодент-плюс», «Плагодент», «ВитИрий».

В ходе санитарно-химических испытаний сплава «Плагодент-плюс» было установлено, что изменение значения рН вытяжки из образцов сплава в сравнении с контролем составило 0,04±0,01 при допустимом изменении ±1,00. Миграция металлов из образцов сплава в исследуемые среды, определяемая атомно-абсорбционным методом, не обнаружена.

Таблица 3.

Санитарно-химические и токсикологические свойства сплава «Плагодент-плюс»

Название исследования Стандарт соответствия Полученные данные Допустимое значение

Санитарно-химические испытания ГОСТР 52770-2007 рН=0,04±0,01 ±1,00

Оценка подострой токсичности ГОСТ ISO 10993-11-2011 Поведение животных и их органо-соматические показатели в норме

Оценка цитотоксического действия ГОСТ ISO 10993-5-2011 Индекс токсичности = 97,5% 70-120%

Определение гемолитической активности ГОСТ ISO 10993-4-2011 Гемолитическая активность = 0,01% <2%

На основании установленных данных (таблица 3) в ходе проведённых токсикологических и санитарно-химических испытаний сплава «Плагодент-плюс» было получено токсикологическое заключение № 32-12 от 26 марта 2012 г., подтверждающее, что сплав благородных металлов на основе золота «Плагодент-плюс», предназначенный для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов, нетоксичен и по санитарно-химическим показателям отвечает требованиям, предъявляемым к стоматологическим сплавам аналогичного назначения.

21

Выводы

1. Физико-механические свойства нового отечественного сплава «Плагодент-плюс» соответствуют всем требованиям действующих отечественных и международных стоматологических стандартов. Новый стоматологический сплав «Плагодент-плюс» отличается от существующего сплава «Плагодент» большей пластичностью и насыщенным жёлтым цветом.

2. При сравнительном макроскопическом и микроскопическом изучении качества образцов зубных протезов, отлитых из нового сплава «Плагодент-плюс» в 3 формовочные массы «Gilvest HS» (Германия), «Yeti Expansion» (Германия) и «Белоформ» (Россия), наилучшие результаты отмечены при использовании массы «Yeti Expansion».

3. Прочность сцепления поверхности образцов зубных протезов из нового сплава «Плагодент-плюс» с наиболее широко применяемыми на практике керамическими покрытиями «IPS d.Sign» (Лихтенштейн) и «Duceram Love» (Германия) почти вдвое лучше норматива международного стандарта ISO 9693:1999.

4. Коррозионная стойкость образцов зубных протезов из нового сплава «Плагодент-плюс» в сравнении с существующими отечественными сплавами «Плагодент» и «ВитИрий» отличается большей электрохимической стабильностью и меньшим значением тока коррозии, особенно при кислых значениях рН.

5. Комплексом экспериментальных исследований в соответствии с отечественными и международными стандартами убедительно доказана высокая биосовместимость нового стоматологического сплава «Плагодент-плюс».

Практические рекомендации

На основании комплекса проведённых исследований нового стоматологического сплава «Плагодент-плюс» считаем возможным начать медицинские испытания по оценке клинической эффективности его применения. При этом новый сплав «Плагодент-плюс», с учётом его физико-механических свойств и высокой коррозионной стойкости, можно рекомендовать для изготовления цельнолитых, металлопластмассовых, металлокомпозитных и металлокерамических коронок и мостовидных протезов малой протяжённости.

При отливке конструкций зубных протезов из сплава «Плагодент-плюс» рекомендуется использовать формовочную массу «Yeti Expansion» (Германия), учитывая плотность сплава (18,4 г/см3).

При изготовлении металлокерамических зубных протезов рекомендуется использовать стоматологические керамические массы «IPS d.Sign» (Лихтенштейн) и «Duceram Love» (Германия).

Список опубликованных работ

1. Парунов В.А., Сопоцинский Д.В. Прочность сцепления керамического покрытия с поверхностью нового отечественного золотого сплава для зубных протезов // Образование, наука и практика в стоматологии: Сб. науч. трудов IX Всероссийской научно-практической конференции. - Москва, 2012. - С. 172.

2. Сопоцинский Д.В., Синагейкина Ю.В. Исследование прочности сцепления с керамическим покрытием нового отечественного золотого сплава для зубных протезов «Плагодент-плюс» // Стоматология. — 2012. — № 5 (том 91).-С. 75.

3. Парунов В.А., Лебеденко И.Ю., Сопоцинский Д.В., Колесов П.А. Доклиническое исследование нового отечественного сплава благородных металлов на основе золота для металлокерамических зубных протезов «Плагодент-плюс» // Российский стоматологический журнал. - 2013. - № 4. -С. 6-8.

4. Пат. 2478129 Российская Федерация. МПК С22С 5/02, А61К 6/04. Сплав на основе золота для изготовления зубных протезов / Васекин В.В., Лебеденко И.Ю., Парунов В.А., Степанова Г.С., Тыкочинский Д.С., Сопоцинский Д.В.; заявитель и патентообладатель ОАО «Научно-производственный комплекс «Суперметалл» имени Е.И. Рытвина». -№ 2011153734/02; заявл. 28.12.2011; опубл. 27.03.2013. Бюл. № 9.

Отпечатано в РИО МГМСУ 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр. 1. Заказ № 326. Тираж 120 экз.