Автореферат и диссертация по медицине (14.00.21) на тему:Клинико-экспериментальное обоснование возможности использования СВЧ-излучения для полимеризации пластмасс в стоматологии

СГ5

СГЗ

На правах рукописи

см

НОВИКОВА ОЛЬГА БОРИСОВНА УДК 616,31477:678.5

ОИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СВЧ-ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ПЛАСТМАСС В СТОМАТОЛОГИИ

14.00.21. - "Стоматология"

А В I О Р Е Ф К Р А Г

ПА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ КАНДИДАТА МЕДИЦИНСКИХ НАУК

Москва - 1997

Работа выполнена в Московском медицинском стоматологическом институте.

Научный руководитель: член-корр. РАЕН,

доктор медицинских наук, профессор Б.П. Марков.

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РСФСР, член-корр. РАМН, доктор медицинских наук, профессор В.Н. Копейкин

доктор медицинских наук, профессор Х.А. Каламкаров

Ведущее учреждение - АО "Стоматология"

Защита состоится «............» .............................. 1997 года в

«..........» часов на заседании диссертационного совета Д 084.08.02 Московского

медицинского стоматологического института /103473, ул. Долгоруковская, 4 -конфереиц. зал/.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института / Москва, ул. Вучетича, дом 10а/.

Автореферат разослан «...............» 1997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доцент Н.В. Шарагин

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ.

По литературным данным, 50-60% больных, обращающихся за ортопедической помощью, нуждаются в изготовлении им съемных протезов (Базиян 1 .В. (1977); Штсренбсрг А.Х. (1983); Рыбаков А.И. (1985); Успенский Е.А. и др., (1987); Павленко А.И, (1989)). При этом в клинике ортопедической стоматологии предпринимаются различные меры по повышению функциональной ценности съемных пластиночных протезов (Бобин Е.Ю. (1977); Паникаровский В.В. и др., (1979); Воскресенская И.Б. (1981); Каралышк Д.М. (1982); Герпер М М. и др., (1984); Рыбаков А.И. (1985); Бойко <.П. (1987); Лазуткин В.П. (1991); Не&ай Т.Я. (1984); Науаката I. (1994)).

Последние пятьдесят лет материалами для изготовления зубных протезов являются препараты пластмасс на основе акриловых смол. По общему признанию, акрилаты имени много преимуществ но физико-механическим, химическим свойствам и технологии изготовления из них протезов. Функциональная ценность съемных пластиночных протезов неразрывно связана с качеством применяемых для этого базисных акриловых материалов (Кипнис А.И. (1941); Ретгшн И.И. (1946); БышшБ.Н. и др., (1947); Ревзин И.И. (1951); Нападов М.А. (1956); Гернер М.М. и др., (1969)).

Несмотря на широкое применение акриловых пластмасс в клинике ортопедической стоматологии, выявляются и их отрицательные свойства, такие как: усталость и недостаточная прочность (Танрынкулиев П. (1968)), водопоглощпемоегь (Ланина С.Я. (1981)), токсикогешюсть. аллергогенность (Котловский Ю.В. (1990); Мытников В.А. (1993)), непереносимость (Солодилон Л.И. (1966); Лаппо В.Г. и др., (1981); Гемирбаев М.А. и др., (1983)). Одним го путей решения данных, проблем является улучшение физико-механических н химических характеристик базисных пластмасс. При этом большое значение имеет технология изготовления съемных пластиночных протезов.

Исследования отечественных ученых (Ревзина И.И. (1951); Збарж Я.И. (1976); Нападова М.А., Сапожникова А.А., Гернера М.М. (1978)) доказали, что качество пластмасс, приготовленных в сухой среде, намного выше, чем при полимеризации на водяной бане.

Улучшение физико-химических свойств акрилатов может быть достигнуто за счет ультразвуковой, инфракрасной, ультрафиолетовой и гидропневматической обработок (Штейнгарт М.З. (1984); Мишнев Л.М. (1987)).

Традиционные методы полимеризации съемных пластиночных протезов акрилатов на водяной бане, компрессионное и литьевое прессование, требуют строгого соблюдения режима, больших временных затрат, а полученная пластмасса отличается высоким содержанием остаточного мономера и низкими прочностными характеристиками.

В последние годы наиболее прогрессивным методом изготовления базисных акриловых пластмасс и придания им лучших свойств является СВЧ-полимеризация.

Первое упоминание об этом относится к 1968 году (МбЬн М.). Дальнейшее развитее данной темы нашло отражение в публикации Кшшга Н., Тегаока N. (1983), которая посвящена разработке специальных кювет и стоматологических материалов, процессу формования и полимеризации акриловых смол с использованием микроволн.

В отечественной литературе публикаций по микроволновой полимеризации пластмасс мы не нашли.

На основании большого числа исследовательских работ можно считать доказанным, что микроволновая технология является не только приемлемой, но также имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными способами полимеризации пластмасс. Они объясняются действием СВЧ-поля на вещество. Электромагнитное поле проникая в мономер, взаимодействует с заряжешшми частицами, вызывая их колебания. Молекулы метилметакрилата на частоте излучения 2450 МГц изменяют направление ориентации в поле приблизительно 5 млрд раз в сек. Они перемещаются внутрь сети молекул полимера, их движение

является причиной внутреннего нагрева, т.е.-выделение тепла есть следствие - движения молекул. Причем этот процесс происходит сразу и равномерно во всем объеме полимернзующейся массы, что является преимуществом СВЧ-нагрева.

Однако, до сегодняшнего дня не до конца изучены вопросы выбора режима полимеризации пластмасс под действием СВЧонср1Ии в зависимости от времегш облучения и мощности поля, создания специальной аппаратуры, разработки пластмасс для данного способа полимеризации

Исходя из этого, определилась цель наших исследований — разработать метод полимеризации базисных пластмасс под действием СВЧ-эиергни.

В процессе работы решались следующие задачи:

- отработать режим полимеризации базисных акриловых пластмасс в СВЧ-

печи,

- исследовать физико-механические свойства пластмасс, полученных в СВЧ-знергии и количество в них остаточного мономера,

- сравнить качество пластмасс, изготовленных традиционно на водяной бане и в СВЧ-печи,

- провести клинические исследования протезов, полученных меюдом СВЧ-

полимеризации и на водяной бане.

Повита настоящей работы заключается в комплексном клинико-экелериментальном исследовании микроволнового процесса полимеризации акриловых пластмасс.

Впервые углубленно изучены свойства пластмасс, используемых в ортопедической стоматологии, полимеризовашшх под действием СВЧ-энерггт.

Впервые разработаны и научно обоснованы технологические режимы (134-нолимеризации базисных акриловых пластмасс, используемых для изготовления пластиночных протезов.

Впервые проведен сравнительный анализ физико-механических свойств пластмасс, полученных микроволновой полимеризацией и на водяной бане, а также определено содержание в них остаточного мономера.

Впервые доказана возможность снижения раздражающего действия акриловых пластмасс на слизистую оболочку протезного ложа под влиянием микроволновой обработки акрилатов.

Практическая значимость. На основании экспериментальных и клинических исследований разработаны рекомендации по применению СВЧ-энергии в технологии изготовления съемных пластиночных протезов.

Определен оптимальный режим полимеризации акриловых базисных пластмасс горячего отвержения в СВЧ-излучении. При этом разработанная технология позволяет значительно снизить энергозатраты на изготовление съемных пластиночных протезов.

Проведена клиническая апробация метода СВЧ-полимеризации. На основании данных о наличии зон воспаления слизистой оболочки протезного ложа и числа необходимых коррекций пластаночных протезов в период адаптации выявлено эффективное положительное воздействие микроволнового излучения на акриловые пластмассы при изготовлении и вторичной полимеризации протезов у пациентов с явлениями непереносимости акрилатов.

Внедрение результатов исследования. Результаты исследования внедрены в практику работы ортопедического, пародонтологического отделений клинико-диагностического центра ММСИ и Центральной поликлиники г. Владикавказа.

Материалы диссертации используются в учебном процессе на кафедре факультетской ортопедической стоматологии ММСИ. Основные положения проведенного экспериментально-клшшческого исследования доложены на конференции молодых ученых ММСИ (1993), на симпозиумах ЦНИИС и в 3-х печатных работах.

Основные положения, вьшоснмые на защиту:

1. Предлагаемый режим полимеризации в СВЧ-энергии позволяет улучшить физико-механические свойства и снизить содержание остаточного мономера в акриловых пластмассах.

2. Использование СВЧ-энергии в технологии изготовления съемных пластиночных протезов позволяет снизить раздражающее действие акрилатов, что

особенно важно в ортопедическом лечении пациенток "с" явлениями непереносимости.- -

Апробация. Диссертационная работа апробтфована на межкафедральном заседании сотрудников кафедры факультетской ортопедической стоматологии и кафедры Государственно!« Центрального научно-исследовательского радиотехнического института, 1996.

Публикации. По материалам диссертации опубликованы 3 paooii.i в сборниках научных трудов.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 125 страницах машинописного текста и состоит из введения, 4 глав, обсуждения результатов , выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Библиографический указатель содержит 158 отечественных и 84 иностранных источников. Диссертационная работа иллюстрирована 14 таблицами и 13 рисунками.

Основное содержание работы.

Материалы н методы исследования.

Для проведения испытаний были изготовлены образцы из ЭТАКРИЛА 0,2, Э1 АКРИЛА (АКР 15), пластмассы бесцветной, как наиболее часто применяемых в стоматологической практике. Образцы для испытаний готовились в соответствии с ГОСТ 17036-71 и ГОСТ 14235-69. Было получено 60 образцов прямоугольной формы размером 15x10x3 мм: по 10 пластин из каждого вида пластмассы, полимеризоватшх в ноле СБЧ, и но 10 пластин, полученных полимеризацией на водяной бане («пароль).

В процессе эксперимента возникла необходимость в изготовлении базисов протезов верхней и нижней челюстей, îax как образцы имели малую толщину, небольшой размер и не могли соответствовать сложному рельефу и форме базиса съемного пластиночного ттрогеза. По отработанной на образцах технологии на стандартных моделях готовили базисы протезов и проводили определение воспроизводимости режима.

В исследованиях учитывались свойства различных материалов, из которых изготавливались кюветы. В результате работы, проведенной на базе Центрального

научно-исследовательского радиотехнического института, в качестве материала для первой кюветы был предложен фторопласт. Этот диэлектрик обладал радиопрозрачностью = 0,0002. Через него СВЧ-волны проходили практически без потерь и действовали на гипс и пластмассу. Материал АГ-4 кюветы № 2 также был из группы поликарбонатов, но содержал специальные добавки и не давал резкого подъема температуры благодаря способности поглощать СВЧ-лучи ( 0,04). Это преимущество кюветы № 2 позволило использовать ее в дальнейшей работе.

Форма разработанных для СВЧ-метода кювет была цилиндрической. Кювета из фторопласта имела диаметр 90 мм с толщиной стенок 2 см. Кювета из АГ-4 имела диаметр 76 мм и толщину стенок 1,2 см.

По конструкции кюветы аналогичны известным металлическим: они состояли из 2-х колец основания и крышки, плотно подходящих друг к другу. Части кювет скреплены болтами. В крышках кювет имелись отверстия, располагающиеся по радиусу (одно - в центре, другое - на периферии). В них помещались градусники для проведения температурных измерений при отработке режима полимеризации.

Гипсование в кювету проводилось с применением обычного медицинского гипса в соотношении гипс/вода 1,5:1 и 2,3:1. Предложенная нами пропорция 2,3:1 являлась предпочтительной для микроволнового метода.

Выплавка воска и последующее подсушивание гипсовой формы проходило в СВЧ-печи по разработанным режимам.

В эксперименте пластмасса замешивалась и паковалась согласно инструкции. Прессование проводилась стандартным лабораторным прессом с усилием 5000 кг. Материал кювет был механически прочен и выдерживал необходимый режим прессования. После полимеризации образцы извлекали из кювет, обрабатывали и полировали по стандартной технологии.

СВЧ-полимеризация проводилась с использованием разработанной на базе соисполнителей работы ГосЦНИРТИ экспериментальной СВЧ-устаиовки. Печь имела вращающийся стол для обеспечения более равномерного нагрева,

регулировку мощности (10 уровней по 10% до 100%) й возможность тепловой

------обработки в автоматическом режиме в две стадии на двух разных уровнях

мощности. Время обработки устанавливалось с точностью до 1 секунды. Питание печи осуществлялось от сети переменного тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Выходная мощность 800 Вт, рабочая частота 2450 МГц, потребляемая мощность 1150 Вт, габаритные размеры 495x288x345 мм, масса 15,5 кг соответствовали требованиям ЕЕГ, 82/499 ЕЕС. Панель управления имела фиксироватпше кнопки воспроизведения режимов подсушивания гипса, выплавки воска, полимеризации.

Физико-механические исследования проводили в лаборатории полимеров ЦНИИС под руководством зав. лабораторией Поюровской И.Я. и состояли из испытаний на ударную вязкость, определения модуля упругости при 3-х точечном изгибе, фактора интенсивности напряжений и деформации при медленном рас фсскившши, исследования пористости и содержания ос сточного мономера.

Для решения поставленных задач нам)! было обследовано и проведено ортопедическое лечение 55 больных. Из тпгх мужчин - 15, женщин - 40. Возраст пациентов от 45 до 70 лет.

При ортопедическом лечении было изготовлено 27 протезов по традиционной технологии на водяной бане, 64 протеза с базисами, полученными СВЧ-иолимеризацией.

Пациенты были разделены на 2 группы: 33 и 15 человек. В первой группе изготавливались протезы по технологии полимеризации в СВЧ-энергии. Во второй группе (контрольной ) - на водяной бане. В процессе работы выделилась третья группа (7 человек). Все пациенты этой группы имели в полости рта проявления непереносимости акрилашв. Им была проведена вторичная полимеризация протезов с применением метода СВЧ-полимеризации.

Клиническое обследование проводили по общепринятой схеме. При осмотре полости рта определяли анатомо-физиологические особенности протезного ложа, протяженность дефекта зубного ряда, наличие явлений воспаления, жжения под протезами. Отмечали также, пользовались ли ранее пациенты пластиночными

протезами. Во время исследований нами учитывалось количество коррекций в основной и контрольной группах больных в период адаптации и наличие зон воспалений под протезами в различные сроки пользования протезами. (Табл. №1).

Используемые для статистической обработки данные стоматологического статуса заносились в специальную карту обследования.

Для выявления очагов острого воспаления слизистой оболочки под базисами съемных протезов использовался метод, разработанный Лесных Н.Й., (1990). Он основан на видимой невооруженным глазом макрогистохимической реакции усиления окраски зон воспаления слизистой оболочки полости рта при взаимодействии раствора Шиллера-Писарева и эмульсии из пищевого крахмала, окиси цинка, воды и 50% водного раствора поливинилового спирта, нанесенных на базис, и однопроцентного раствора толлуидинового синего.

Участки воспаления окрашивались более интенсивно по сравнению с нормальной слизистой оболочкой протезного ложа и становились бурофиолетового и темнофиолетового цвета.

Клинические этапы ортопедического лечения не отличались от традиционных при этом виде патологии зубочелюстной системы.

Технология изготовления съемных пластиночных протезов с использованием СВЧ-энергаи изменялась с момента гипсовки в кювету. После постановки искусственных зубов и моделирования базиса протеза производилась гипсовка модели в специально разработанную кювету из АГ-4. Выплавка воска проходила по разработанному режиму: 1 мин при 100% мощности СВЧ-поля.

После сушки гипсовой формы в СВЧ-печи в режиме 5 мин при 50% мощности пластмасса замешивалась и паковалась по инструкции.

Части кюветы фиксировались с помощью 3-х винтов. В таком виде она помещалась в СВЧ-печь и выдерживалась в следующем режиме:

- нагревание в течение 8 мин. при 20 % мощности СВЧ-ноля;

пауза 4 мин.;

- дополнительный нагрев 8 мин. при 40 % мощности СВЧ-поля.

Ф.И.О., Возраст, Иол ' |

Ортопедическое лечение съемными пластиночными протезами первичное

повторное

Наличие жалоб на жжение под протезом до ортопедического лечения

после ортопедического лечения

Вид пластмассы Этакрил 02

АКР-15

пласт. Беецветп.

Вид полимеризации СВЧ

водяная баня

Вторичная полимеризация в СВЧ

Количество посещений для коррекции 1 сутки

7 суток

14 дней

30 дней

Наличие зон воспаления 1 сутки

7 суток

2 недели

1 месяц

3 месяца

6 месяцев

12 месяцев

Таблица № 1. Карта обследования пациентов.

Затем кювета извлекалась из печи и охлаждалась на воздухе до комнатной температуры (около 1 час). Протез вынимался из кюветы полностью охлажденным. Обрабатывался и полировался, как обычно.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Предварительные исследования по работе над режимом СВЧ-нолимеризации проходили с использованием непрерывных тдаклов нагрева СВЧ-энергией и применением кюветы из фторопласта.

Проводя анализ данных экспериментов в предварительных исследованиях, мы остановили внимание на основных физических и клинических параметрах акриловых пластмасс: пористости, ударной вязкости (которая определяет

устойчивость материала к нагрузке) и содержании остаточного мономера. (Табл. № 2).

При полимеризации опытных образцов в режиме 14 мин мощностью СВЧ -20%, пористость определялась в 100% случаев и четко прослеживалась по всей поверхности образцов. Использованный режим был признан нами непригодным.

Ведя поиск, мы снизили мощность СВЧ-поля и остановились на времени 14 мин, при мощности СВЧ-энерпш 10% . При этом было получено большое количество пористых образцов и значительный разброс показателей ударной вязкости и содержания остаточного мономера, что говорило о необходимости предложения нового режима. В итоге лучшим был признан режим 18 мин при 10% мощности.

При полимеризации базисов протезов по данной методике возникла проблема неравномерности распределения температуры внутри кюветы, что выражалось в наличии на протезе зон высокой пористости и зон недополимеризации пластмассы. Первое, что могло быть причиной неравномерного нагрева - это материал кюветы № 1, а именно его

радиопрозрачность, которая не препятствовала негативному эффекту СВЧ-поля -более быстрому прогреву центральной области гипсовой формы. Что и было причиной нестабильного результата. Таким образом, возникла необходимость изменения материала, из которого изготавливалась кювета. Одним из предложенных ГосЦНИРТИ материалов был материал АГ-4 ( tg8 = 0,04). Из него изготовили кювету № 2. Поскольку стенки кюветы № 2 поглощали тепло, появилась возможность выровнять распределение температуры внутри кюветы.

Следующим фактором, влияющим на распределение температуры является водонасыщенность гипса. Особенность действия СВЧ-энергии на гипс такова, что СВЧ-лучи, воздействуя на молекулы воды в гипсе заставляют их двигаться и способствуют его нагреву. Следовательно, количество воды влияет на скорость нагревания гипса.

Таблица № 2.

Физико-механические свойства образцов пластмасс и содержание в них свободного мономера при различных

режимах полимеризации (

- время полимеризации, Р - мощность СВЧ, Т - температура)

Режим Вид Свойства Визуальный контроль

полимеризации пластмассы полимеризации |

Пористость Ударная Содержание 1

в % кол-ва вязкость свободного 1

образцов кДж/м' мономера %

СВЧ 14 мин. ЭТАКРИЛ 02 100 не определялась не определялась пористость по всей

Р = 20% АКР 15 100 не определялась не определялась поверхности образцов

пластмасса 100

бесцветная не определялась не определялась

СВЧ 1=14 мин. ЭТАКРИЛ 02 0 3,77 0,67 часть образцов имеет

Р=10% АКР 15 65 4,08 0,635 мелкие поры в центре (

пластмасса 75 4,02 0,66

бесцветная

СВЧ 1=18 мин ЭТАКРИЛ 02 0 4,55 0,425 однородная структура,

р=10% АКР 15 0 3.7 0,585 поры отсутствуют

пластмасса 0 4,66 0,501

бесцветная

Водяная баня ЭТАКРИЛ 02 10 3,9 0,47 однородная структура,

1=45-50 мин АКР 15 10 4,05 0,7 поры в центре у части

Т=100 пластмасса 15 3,4 0,5 образцов

бесцветная

Мы проводили исследование степени нагрева гипса, замешанного в разных пропорциях, в СВЧ-энергаи различной мощности в кювете № 2. Поскольку существует особенность нагревания в СВЧ-поле, а именно то, что центральная область кюветы нагревается сильнее, чем периферическая, то данные измерений оценивались в первую очередь по разнице температур гипсовой формы в цешре и на периферии. Температурные показатели нагревания гипса в СВЧ-поле выстроились в определенную зависимость, которая позволила выдвинуть соотношение гипс/вода 2,3:1, как оптимальное для СВЧ-методики полимеризации пластмасс.

Использование кюветы № 2 из АГ-4 и полученная в ней разница температур между центром и периферией до ТС создавала возможность использования более высокой мощности облучения 20-40 % и уменьшения времени полимеризации.

Проанализировав данные и изучив показатели температурных исследований нагрева гипса в СВЧ-поле, мы предложили прерывистый режим нагрева. Он состоял из 4-х циклов: I - нагрев, П - пауза, Ш - дополнительный нагрев, IV -охлаждение. Пауза была введена для создания равномерного нагрева полимеризуемой массы в период максимального выделения тепла реакции полимеризации.

Полимеризация пластмасс является сложным экзотермическим процессом. Стандартная температурная кривая процесса полимеризации имеет скачок, под воздействием которого быстрое нагревание гипсовой формы может привести к закипанию мономера и нарушениям свойств пластмассы.

На рис.1 графически представлен режим полимеризации, рекомендуемый в инструкции для пластмасс.

Температурный скачок в этом случае происходит при 75-80°С. Разница температур во время скачка достигает 30° и продолжение нагрева в этот момент увеличивает вероятность образования пористости.

Подбирая различную мощность СВЧ-облучения и продолжительность циклов обработки мы достигли режима, позволяющего представить процесс СВЧ-полимеризации пластмасс в виде плавной температурной кривой.

Рис. 1. Температурные кривые нагрева воды и пластмассы ЭТАКРИЛ 02 в режиме полимеризации по инструкции

100°

65е

В / / ( / / / / / / / / / /

!/ с

//

//

//

//

//

//

//

/

//

ji

Ii

Ii

Ii

D

Тг

Тз Тмин.

---- -Пластмасса

--Мощность СВЧ в зависимости от режима

А - Т1 -1 цикл нагрева 8 мин. (Рсвч = 20%) TI - Т2 - II цикл в нагреве 4 мин. (Рсвч = 0%) Т2 - ТЗ - III цикл нагрева 8 мин. (Р = 40%)

Рис. 2. График СВЧ-полимеризации пластмассы Этакрил 02

Сравнение графиков полимеризации пластмассы Э гакрил 02 по инструкции на водяной бане (рис. №1) и графика СВЧ-полимеризации (рис. №2) показывает, что температура 65°С является началом экзотермической реакции как при СВЧ-полимеризации, так и на водяной бане (точка В соответствует 65°С на обоих графиках). Отрезок АВ на графиках определяет плавно протекающий процесс нагрева. Далее скорость полимеризации быстро возрастает, при этом увеличивается количество выделившейся теплоты в единицу времени. При достижении критической температуры (65° С) пауза в СВЧ-нагреве сглаживает температурный скачок, который происходит в этот период в пределах 100°С (участок ВС на рис.№2). В случае полимеризации пластмассы по инструкции температура на водяной бане продолжает возрастать, таким образом создавая большую вероятность прохождения скачка в более высоких температурных пределах выше 100° С (участок кривой СДЕ). Отрезок ЕР на рис. 1 характеризуется дальнейшим нагревом иоветы с пластмассой на водяной бане при 100°С, возможностью возникновения газовой пористости из-за перегрева пластмассы. Цикл дополнительного нагрева по СВЧ-методике при мощности СВЧ - 40% (отрезок СД на рис.2 ) обеспечивает окончательную полимеризацию при температуре близкой к 100°С, но уже в стабильных условиях, когда критический пик температуры прошел. Таким образом оптимальным был признан режим: I цикл - нагрев 8 мин., 20% мощность СВЧ-энергии, II цикл - пауза 4 мин, Ш цикл -нагрев 8 мин, 40% мощность СВЧ-энергии.

На основании полученных данных была проведена сравнительная оценка физико-механических характеристик образцов всех видов пластмасс, полимеризованных в СВЧ-энергии и на водяной бане, а также содержания в них остаточного мономера, поскольку проблемы токсического и аллергического действия акриловых пластмасс, в основном, связаны именно с действием метилметакрилата. (Табл. №3)

У образцов из Этакрила 02, изготовленных в СВЧ-печи, все физико-механические показатели лучше, чем у образов из этого же материала, изготовленных на водяной бане:

-ударная вязкость выше - на 8% (Ау) ______-модуль упругости при изгибе - на 5% (ЕЛ

-прочность при 3-х точечном изгибе - на 33 % (б „)

- прочность при изгибе - на 67 % (а „ );

- содержание остаточного мономера - до 0,24 %.

Улучшение физико-механических свойств было отмечено и у образцов из беснветЕЮЙ пластмассы: Еу ( модуль упругости при изгибе ) - на 13 %, сгшг (прочность при 3-х точечном изгибе) - на 4% по сравнению с полимеризоватшыми на водяной бане.

Свойства пластмассы АКР 15 при полимеризации в СВЧ практически соответствовали данным при полимеризации на водяной бане, отличие состояло в увеличении прочности при 3-х точечном изгибе на 11%.

Исследовав образцы из кювет Wal и № 2 и выработав режим полимеризации пластмасс, мы провели серию экспериментов на стандартных моделях. Режим с более мощным дополнительным циклом нагрева - 40% и временем воздействия СВЧ-энергии в течение цикла - 8 мин. позволил получить качественно полимеризованные базисы протезов для всех трех видов пластмасс. Содержание остаточного мономера стабильно сохранялось на нижней границе нормы 0,49%-0,33%. Таким образом мы получили подтверждение в правильности выбранного режима полимеризации акриловых пластмасс.

Как показали наши исследования, положение кюветы в СВЧ-печи также имеет значение. Принцип распределения СВЧ-даля в печи носит синусоидальный характер. Находясь в центре вращающегося столика центральная область кюветы разотревается сильнее. Когда кювета проходит по большому радиусу столика, она захватывает больший объем пространства в печи, тем самым обеспечивая равномерное действие СВЧ- поля.

Таблица №3

Сравнительная характеристика физико-механических свойств пластмасс,

полученных методом СВЧ-полимеризации и на водяной бане._

Свойства

Материалы и режимы полимеризации Ударная вязкость по Дннстанту, Ау, кДж/м2 Прочность при изгибе а* , МН/м3 Модуль упругости при изгибе Еу, МН/мг Прочность при 3-х точечном изгибе, а„,г МН/м1 Фактор ннтеисивнос-ти напряжения роста трещины, Ю МН/м3 Размер собственного дефекта, а*, мм Содержание свободного мономера, % Статистическ и значимая разннца

Этакрил 02 (на водяной бане) 3,9±0,б 1007±84 2976+29 79±2,5 1,53±0,01 ОД 0,47

Этакрил 02 (в печи СВЧ) 4,2±0,57 1679±350 3135±25 105±5 1,64±0,12 0,065 0,24 Увелечение Еу на 5 % ОюгнаЗЗ % ст„ на 67 %

Бесцветная пластмасса (на водяной бане) 4,2±0,4 969+24,8 278б±1 89±4 0,97±0,08 0,032 0,5

Бесцветная пластмасса (в печи СВЧ) 4,28±0,1 981+26 3162±15 93±7 1,19±0,04 0,043 0,41 Увеличение Еу на 13% ст„,г на 4 %

АКР-15 (на водяной бане) 4,05±0,7 989±10,5 2535±37 89±1,3 1,49±0,01 0,101 0,7

АКР-15 (в печи СВЧ) 4,12±0,1 995±11 2780±21 100±2 1,64+0,04 0,04 0,31-0,33 оюг на 11 %

Результат эксперимента показал, что кювету необходимо располагать на периферии_ вращающегося~ столика, так как ее центральное положение при различной мощности СВЧ-поля дает постоянное наличие пористости по всей поверхности образцов. В последующих экспериментах использовали только краевое положение кюветы в СВЧ-печи.

В процессе исследований был также определен режим расплавления воска. Наилучшие результаты были получены при выдерживании кюветы №1 в пе'ш 4 мин. при мощности 20%. а кювету № 2 - 1 мин. при мощности 100%. Воск за это время нагревался до 40-60°С, становился мастичными легко извлекался из гипсовой формы. Остатки восковой конструкции вымывались кипящей водой.

Учитывая данную особенность технологии и вероятность применения некачественного гипса повышенной влажности, мы рекомендовали использовать режим подсушивания гипса в СВЧ-печи ( Рсвч = 50%, время - 5 мин.).

Итогом проведенных исследований является разработанная технология СВЧ-полимернзации, позволяющая получить пластмассу с улучшенными физико-механическими свойствами с меньшей затратой времени на процесс изгоювления. При этом обеспечивается очень точное соблюдение режима полимеризации, отклонение от которою практически невозможно.

Ортопедическое лечение съемными протезами, полученными с использованием СВЧ-энергии проведено у 33 пациентов с полным отсутствием зубов и дефектами зубного ряда. Всего было изготовлено 91 съемных пластиночных протезов традиционным методом полимеризации на водяной бане и с использованием СВЧ-энергии.

При этом 27 пациентов ранее пользовались съемными пластиночными протезами,21 пациенту пластиночные протезы были изготовлены впервые.

Необходимость ортопедического лечения в 1-ой н 2-ой грушшх была связана с нарушением жевания и эстетики, несоответствием рельефа слизистой оболочки протезного ложа и протеза, ошибками в определении межальвеолярной высоты, неудовлетворительной фиксацией и стабилизацией протезов, отсутствием изоляции торуса.

О преимуществах метода СВЧ-полимеризации мы могли судшъ по результатам следующих клинических наблюдений. Адаптация к съемным пластиночным протезам, изготовленным с применением СВЧ энергии, наступала в более ранние сроки: у большинства из них (72,7%) до 2-х недель, у 21,2% - до Зх- недель. В контрольной группе у 33,3% больных адаптация прошла в сроки до 2-х недель, у 53,3% - до 3-х недель, у 26,6% - до 1 месяца.

О влиянии протезов, изготовленных различными методами, на ткани протезного ложа судили по числу необходимых коррекций протезов в период адаптации и наличию зон воспаления слизистой оболочки полости рта в различные сроки наблюдения (Табл.№ 4).

Таблица № 4

Сравнительная оценка наличия зон воспалений слизистой оболочки протезного ложа в группах больных (I и II).

Группы I II

больных (основная) (контрольная)

Сроки наблюдения Кол-во больных с явлениями воспаления (33 чел.) % Кол-во больных с явлениями воспаления (15 чел.) %

1 сутки 33 100 15 100

7 дней 19 57,5 13 86,6

2 недели 9 27,2 10 66,6

3 недели 4 12,1 5 33,3

1 месяц 2 6,1 3 20,0

3 месяца 1 3,0 1 6,6

6 месяцев 3 9,1 4 26,6

1 год 5 15,1 7 46,6

В первые сутки наличие зон воспаления после наложения пластиночных протезов определялось у всех пациентов в первой и второй группах. После проведенной коррекции базисов при обследовании через неделю их количество

уменьшилось и составило соответственно 57,5% и 86,6%. Начиная со второй-недели, наличие зон воспаления слизистой оболочки протезного ложа уменьшилось в первой группе до 27,2%, а во второй составило 66,6%.

В последующем количество зон воспаления во всех группах продолжало уменьшаться, а разница показателей между ними возрастала и далее сохранялась. При этом можно отметить общие закономерности: проявление зон воспаления в 1 сутки после наложения протезов в 100% случаев, последующее снижение этого показателя, достигающее максимума через 3 месяца, п незначительный рост показателей, начиная с 6 месяцев. Однако, следует отметить, что в первой труппе он составляет 15,1% , а в контрольной 46,6%. Через год наличие зон воспаления выявлялось у 15,1% пациентов первой группы и у 46,6% во второй.

Т аким образом, было выявлено, что для всех групп больных характерно наличие зон воспаления слизистой оболочки протезного ложа в период адаптации. Однако, при пользовании пластиночными протезами, изготовленными но СВЧ-техполопш, количество зон воспаления слизистой оболочки протезного ложа в различные сроки наблюдения значительно меньше, чем при пользовании протезами, изготовленными по традиционной технологии полимеризации. Кроме того использование пластиночных протезов, полученных СВЧ-методикой, позволило добиться -значительною уменьшения числа посещений для коррекции в адаптационном периоде (Рис. 3).

Средний показатель количества посещений для коррекции в период адаптации в контрольной группе в 2 раза выше, чем в основной.

Отдельно следует остановиться на ортопедическом лечении пациентов 3 группы, которые имели жалобы на жжение и клинические признаки несовместимости с акрттлатами.

Гиперестезия слизистой оболочки при пользовании пластиночными протезами клинически харак1еризолалась жжением, пощипыванием, сухостью и болями в слизистой оболочке протезного ложа, появившимися сразу юга через некоторое время после наложения протеза.

Средний показатель количества коррекций

2,4-

Гругшы пациентов

I П

I группа — основная (33 чел.)

II группа — контрольная (15 чел.)

Рис. 3. Количество посещений для коррекций протезов в период адаптации

При проведении повторной СВЧ-полимеризации съемных протезов у больных 3-ей группы отмечено значительное снижение раздражающего действия пластмассы протеза на слизистую оболочку. Жалобы на жжение и боль под протезами отсутствовали, несмотря на наличие небольших очагов гиперемии. Все пациенты отмечали значительное улучшите состояния, которое сохранялось при наблюдении через 1, 3, 6, 12 месяцев.

Данные клинических наблюдений всех 3-х обследуемых групп пациентов свидетельствуют о бесспорном преимуществе технологии СВЧ-полимеризации перед традиционными методами и открывают перспективы дальнейших исследований, касающихся раздражающего действия акриловых пластмасс на ткани протезного ложа.

ВЫВОДЫ

1. Микроволновая полимеризация является эффективным методом в решении комплекса задач, связанных с повышением качества пластиночных протезов,

4.8

АИЛ

поскольку свойства СВЧ-лучей позволяют добиться полимеризации пластмасс во всем_ объеме материала и более полно провести связь молекул в нолимеризующейся массе.

2. Предлагаемой материал кговегы (ЛГ-4) разработан с учетом особенностей СВЧ-полимеризации и позволяет осуществить качественно и быстро изготовление пластиночных протезов со строгим соблюдением технологии.

3. Разработанный метод СВЧ-полимеризации акриловых пластмасс имеет ряд преимуществ перед традиционными:

- существенно сокращает время полимеризации (в 5-6 раз);

- позволяет соблюдать высокую точность режима;

-улучшает физико-механические свойства пластмасс базисов протезов, а также позволяет снизить количество остаточного мономера, тем самым повышая эффективность ортопедического лечения.

4. Клиническая апробатшя съемных пластиночных протезов, изготовленных новым методом, показывает их высокую функциональную ценность, хорошую фиксацию и стабилизацию, сокращение сроков адаптации к ним .

5 Вторичная полимеризация снижает раздражающее действие съемных пластиночных протезов у пациентов с явными признаками непереносимости акрилатов.

6 Предлагаемый метод СВЧ-полимеризации способствует значительной экономии времени работы зубного техника, высокой культуре труда.

7 В ходе выполнения работы выявилась необходимость проведения дополнительных исследований по следующим направлениям:

- изменение свойств пластмасс в результате введения в пил добавок, специально предназначенных для изготовления протезов по микроволновой технологии;

исследование возможности использования СВЧ-энергии для полимеризации акриловых пластмасс холодного отверждения;

разработка возможного улучшения качества микроволновой полимеризации за счет введения добавок в гипс;

- целенаправленное исследование действия СВЧ-полимеризации на свойства пластмасс при ортопедическом лечении пациентов с явлениями непереносимости акрилатов.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Для повышения функциональной ценности съемных пластиночных протезов рекомендовано проводить полимеризацию в СВЧ-энергии в специально разработашюй кювете из АГ-4.

2. Предлагается оптимальный режим полимеризации пластмасс в СВЧ-печи с соблюдением стандартно запрограммированных этапов технологического процесса изготовления съемных пластиночных протезов: I - нагрев при 20% мощности СВЧ в течение 8 мин, II - пауза 4 мин, III - нагрев при 40% мощности СВЧ в течение 8 мин.

3. Для гилсовки моделей протеза в кювету рекомендовано выдерживать пропорцию гипс/вода 2,3:1,0. Это позволяет получить гипс с водонасыщенностыо необходимой для того, чтобы погасить эффект СВЧ-поля: более быстрый прогрев центральных областей помещенного объекта.

4. Предлагаемая методика изготовления съемных протезов включает в себя этап расплавления воска в режиме нагревания в СВЧ-печи при 100% мощности в течение 1 мин., а также подсушивание гипсовой формы после окончательного вымывания остатков воска в режиме нагревания в СВЧ-печи при 50% мощности в лечение 5 мин.

5. Рекомендуемый способ изготовления пластиночных протезов с помощью СВЧ-энергии значительно повышает эффективность ортопедического лечения, функциональную ценность протезов и значительно сокращает энергоемкость этого процесса.

6. Использование предлагаемой технологии СВЧ-пояимеризации пластмасс позволяет снизить количество осложнений со стороны слизистой оболочки протезного ложа, а также получить положительный эффект у пациентов с непереносимостью акрилатов при вторичной полимеризации в СВЧ протезов, изготовленных ранее по традиционной технологии.

СПИСОК ОПУВЛПКО ВАННЫХ РАБОТ

1. Обоснование возможности использования СВЧ-излучения для полимеризации пластмасс в ортопедической стоматологии. Актуальные вопросы экспериментальной и клинической медицины. М., -1993 г. - стр.39-40

2. СВЧ-полимеризация пластмасс для изготовления съемных пластиночных протезов. Современное стоматологическое материаловедение и использование его достижений в клинической практике. М., -1994 г. -стр. 89-90 / В соавтор, с Б.П. Марковым, А.И. Дойниковым, Н.Я. Макарьевой, Б. Д. Рыбаковым. /

3. Метод СВЧ-полимеризации съемных пластиночных протезов в ортопедическом лечении пациентов с явлениями непереносимости акрилатов. Актуальные вопросы гигиены. М., -1996 г. -стр. 95-96 / В соавтор, с Е.Г. Пан, Б.П. Марковым, Н.Я. Макарьевой /