Автореферат и диссертация по медицине (14.01.14) на тему:Разработка отечественного силиконового материала холодной полимеризации для мягких подкладок зубных протезов

УДК 616.314-77:615.462:669.782.9 На правах рукописи

Насуев Гамид Магомедсаидович

РАЗРАБОТКА ОТЕЧЕСТВЕННОГО СИЛИКОНОВОГО МАТЕРИАЛА ХОЛОДНОЙ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ДЛЯ МЯГКИХ ПОДКЛАДОК ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ

14.01.14 - Стоматология (мед. науки)

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата медицинских наук

5 ДЕК 2013

Москва-2013 005542946

005542946

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 им. А. И. Евдокимова Минздрава России).

Научный руководитель:

кандидат медицинских наук, профессор ВОРОНОВ Анатолий Петрович. Официальные оппоненты:

Марков Борис Павлович - доктор медицинских наук, профессор (ГБОУ ВПО МГМСУ имени А.И. Евдокимова Минздрава России, профессор Кафедры гна-тологии и функциональной диагностики).

Олесова Валентина Николаевна - доктор медицинских наук, профессор (главный врач ФГБУЗ КЦС ФМБА России, заведующая Кафедрой клинической стоматологии и имплантологии).

Ведущая организация:

ФГБУ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии Минздрава России».

ч? О

Защита состоится « 2013 г. в Ц часов на заседании дис-

сертационного совета 7^208.041.07, созданного на базе ГБОУ ВПО МГМСУ им. А.И.Евдокимова Минздрава России по адресу: 103066, Москва, Долгоруковская ул., д. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного медико-стоматологического университета им. А.И.Евдокимова (127206, г. Москва, ул. Вучетича, д. 10а).

Автореферат разослан /^О-Я^¿/¡Я_2013 года

Учёный секретарь диссертационного совета, профессор, д.м.н.

Ю.А. Гиоева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

В современной ортопедической стоматологии при протезировании больных с полным отсутствием зубов при наличии тонкой атрофичной слизистой оболочки протезного ложа и неравномерной её податливости, наличии костных выступов, экзостозов, поднутрений и других неблагоприятных морфологических факторах протезного ложа успешно применяются зубные протезы с мягкой подкладкой. Наибольшее распространение получили подкладки из силикона1.

Достоинствами этих материалов являются: высокая и стойкая эластичность, биоинертность, плохая смачиваемость водой и низкое поверхностное натяжение. Серьёзной проблемой использования силиконовых материалов является неудовлетворительная прочность соединения с базисом протеза2. Однако применение современных адгезивов позволяет повысить как начальную прочность соединения с акриловым базисом, так и прочность адгезии после воздействия различных жидкостей, включая дезинфицирующие средства, дистиллированную воду, кофе, чай и искусственную слюну3.

1 Лебеденко И.Ю. Новый отечественный силиконовый материал горячей полимеризации «ГосСил» для изготовления двухслойных базисов съёмных протезов / И.Ю.Лебеденко, А.П.Воронов, А.Б.Пере-гудов и др. -2002.//www.infodent.ru/science/2002/gossil_l.pdf (дата обращения: 1.12.2009). Лебеденко И.Ю. Руководство по ортопедической стоматологии. Протезирование при полном отсутствии зубов / Под ред. И.Ю.Лебеденко, Э.С.Каливраджияна, Т.И.Ибрагимова. - М.: Мединформ, 2005.-400 с. Тре-зубов В.Н. Ортопедическая стоматология. Прикладное материаловедение: Учебник для мед. вузов / В.Н.Трезубов, М.З.Штейнгарт, Л.М.Мишнев. - СПб.: Специальная литература, 1999. - 324 с.

2 Botega D.M. Effects of thermocycling on the tensile bond strength of three permanent soft denture liners / D.M.Botega, J.L.Sanchez, M.F.Mesquita et al. //J.Prosthodont. - 2008. - Vol. 17, N 7. - P. 550-554. Braden M. Soft lining materials: A review / M.Braden, P.S.Wright, S.Parker // Eur. J.Prosthodont. Rest. Dent. -1995. - Vol. 3. - P. 163-174. Me§e A. Effect of storage duration on tensile bond strength of acrylic or silicone-based soft denture liners to a processed denture base polymer/A.Meje, K.G.Gzel, E.Uysal// Acta Odontol. Scand. - 2005. - Vol. 63. - P. 31-35. Miessi A.C. Influence of storage period and effect of different brands of acrylic resin on the dimensional accuracy of the maxillary denture base / A.C.Miessi, M.C.Goi-ato, D.M. dos Santos et al. // Braz. Dent. J. - 2008. - Vol. 19, N 3. - P. 204-208. Mutluay M.M. Evaluation of bond strength of soft relining materials to denture base polymers / M.M.Mutluay, I.E.Ruyter // Dent. Mater. - 2007. - Vol. 23, N 11. - P. 1373-1381. Pisani M.X. Bond strength and degree of infiltration between acrylic resin denture liner after immersion in effervescent denture cleanser / M.X.Pisani, C.H.Silva-Lovato, L.Malheiros-Segundo Ade et al. // J. Prosthodont. - 2009. - Vol. 18, N 2. - P.123-129.

3 Dogan O.M. Structure-property relation of a soft liner material used in denture applications/O.M.Do-gan, M.Keskin, A.Doganetal.//Dent. Mater. J.-2007.-Vol. 26, N 3. - P. 329-334. MeseA. Effect of storage duration on the hardness and tensile bond strength of silicone-and acrylic resin-based resilient denture liners to a processed denture base acrylic resin / A.Mese, K.G.Guzel // J. Prosthet. Dent. - 2008. - Vol. 99, N 2. - P. 153-159. Yanikogtlu N. The effect of different solutions on the bond strength of soft lining materials to acrylic resin / N.Yanikogtlu, S.Denizoglu // Dental Mater. J. - 2006. - Vol. 25, N 1. - P. 39-44.

Сотрудниками Кафедры госпитальной ортопедической стоматологии МГМСУ (Лебеденко И.Ю., Воронов А.П. с соавторами) совместно с ЗАО «МедСил» в 2002 году, разработан и внедрён в практику отечественный стоматологический материал «ГосСил» на основе силикона горячей полимеризации для эластичных подкладок съёмных зубных протезов. Неоднократно предпринимались попытки разработать отечественный силиконовый подкладочный материал холодной вулканизации1, однако до настоящего времени в России нет серийного выпуска отечественных силиконовых подкладочных материалов холодного отвердения.

Цель исследования

Целью настоящей работы является повышение эффективности ортопедического лечения больных с дефектами зубных рядов и полной утратой зубов путём разработки и внедрения нового отечественного силиконового материала холодной вулканизации для эластичных подкладок съёмных зубных протезов.

Задачи исследования

1. Исследовать физико-механические свойства образцов нового отечественного силиконового материала холодной вулканизации для мягкой подкладки съёмных зубных протезов.

2. Подобрать оптимальную рецептуру мягкой подкладки и покрывного лака для создания гладкой поверхности мягкой подкладки.

3. Исследовать биосовместимость образцов нового отечественного силиконового материала холодной вулканизации для мягкой подкладки съёмных зубных протезов.

1 Воронов А.П. Протезирование больных при полной вторичной адентии со сложными топографическими условиями полости рта и непереносимости к акриловым пластмассам / А.П.Воронов, Ю.К.Кузнецов, А.И.Абдурахманов // Реакции тканей пародонта и слизистой полости рта на стоматологические материалы: Науч. тр. - М.: ММСИ, 1990. - С. 15-17. Воронов И.А. Ортопедическое лечение больных с полным отсутствием зубов / И.А.Воронов, И.Ю.Лебеденко, А.П.Воронов. - М.: МЕДпресс-информ, 2006. - 320 с. Марков Б.П. Фиксация протезов на беззубых челюстях / Б.П.Марков // Зубной техник. - 2001. - № 4. - С.29. Марков Б.П. Основные направления по улучшению свойств базисных материалов / Б.П.Марков, М.Ю.Огородников // Актуальные проблемы ортопедической стоматологии и ортодонтии: Научно-практическая конференция памяти проф. Х.А.Каламкарова. - М., 2002. - С. 201-202.

4. Изучить клинические результаты практического применения нового отечественного силиконового материала холодной вулканизации для мягкой подкладки съёмных зубных протезов.

Научная новизна

В результате проведённых экспериментальных исследований разработана композиция «Силаст-М» особенности состава которой (винилсилоксановый каучук, модифицированный наполнитель, функциональная система отвердения) обусловили уникальные свойства получаемого материала: низкую твёрдость, высокую механическую прочность и высокую скорость отвердения при комнатной температуре. Разработан отечественный покрывной лак для создания гладкой поверхности мягких подкладок съёмных зубных протезов. Получены данные о физико-механических свойствах нового отечественного силиконового материала. Клиническими методами исследования доказана эффективность перебазирования зубных протезов, имеющих аминные группы (нейлоновые протезы), с использованием силиконовой композиции «Силаст-М» и праймера 0-790. Проведены исследования биосовместимости материала.

Клиническими методами исследования изучено функциональное состояние органов и тканей полости рта у лиц, пользующихся двухслойными съёмными зубными протезами из материала «Силаст-М». Научная новизна исследования подтверждена патентом на полезную модель и изобретение нового силиконового материала холодной полимеризации для мягких подкладок съёмных зубных протезов [Патент РФ на полезную модель № 120871, решение о выдаче патента на изобретение по заявке № 2012118009/15 (027161)], с приоритетом от 03.05.2012.

Практическая значимость

Разработан отечественный силиконовый материал холодной полимеризации, получивший название «Силаст-М», для изготовления съёмных зубных протезов с двухслойным базисом. Разработан покрывной лак для создания гладкой поверхности мягкой подкладки. Практическое значение имеют данные, полученные в ходе клинических исследований, доказывающие эффективность перебазирования протезов с акриловым базисом, а так же протезов, имеющих

аминные группы (нейлоновые протезы), с использованием силиконовой композиции «Силаст-М» и праймера 0-790. Использование модифицированного съёмного протеза способствует решению проблемы фиксации и уменьшению болевых ощущений, что повышает качество ортопедического лечения больных с полным отсутствием зубов и их социальную адаптацию.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Ортопедическое лечение пациентов съёмными зубными протезами с использованием нового эластичного полимера отечественного производства позволяет повысить клиническую эффективность.

2. Совершенствование технологического процесса изготовления съёмного комбинированного протеза, основанного на оптимизации режимов формирования модифицированного эластичного полимера, позволяет улучшить основные физико-механические и химические свойства материала.

3. Проведена сравнительная оценка пользования протезами различных модификаций и доказана эффективность применения комбинированных конструкций съёмных протезов с использованием модифицированного эластичного полимера.

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и одобрены на научной конференции молодых учёных стоматологов-ортопедов г. Москвы, посвященной памяти профессора А.И.Дойникова (Москва, 21 марта 2013), на научной конференции молодых учёных ЦНИИС и ЧЛХ (Москва, 24 мая 2013) и совместном заседании Кафедры комплексного зубопротезиро-вания стоматологии и лаборатории материаловедения НИМСИ при МГМСУ (29 мая 2013).

Личный вклад автора

Автор лично участвовал в разработке материала «Силаст-М» и проводил лабораторные испытания материала. Автором самостоятельно проведена реабилитация 36 тематических пациентов с полным отсутствием зубов и сложными

анатомо-топографическими условиями протезами с двуслойным базисом с использованием нового силиконового материала.

Внедрение полученных результатов

Результаты настоящего исследования и практические рекомендации по диссертации внедрены в клиническую практику и в учебный процесс Кафедры комплексного зубопротезирования ГБОУ ВПО МГМСУ им. А.И.Евдокимова МЗ РФ. Работа выполнена по проблеме 30.05 («Ортопедическое лечение и протезирование дефектов и деформаций зубочелюстной системы») и была включена в план НИР МГМСУ им. А. И. Евдокимова, номер гос. регистрации: 01200906312.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 3 печатные работы, в том числе 2 работы в журнале, рекомендованном ВАК Минобрнауки России.

Объём и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 126 страницах машинописного текста, состоит из введения, трёх глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Работа иллюстрирована 16 таблицами и 21 рисунками. Указатель литературы содержит 262 источника, из них: 86 работ отечественных и 176 зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Методы физико-механических исследований

Изучение физико-механических свойств силиконового материала проводили в Лаборатории физико-механических испытаний ЗАО «МедСил» (г. Мытищи).

При исследовании использовали методики определения физико-механических показателей резин в соответствии с действующими ГОСТ.

Твёрдость образцов оценивали по Шор А (усл. ед.) - ГОСТ 263-75.

Определение упруго-прочностных свойств — по ГОСТ 270-75.

Адгезию мягкой подкладки к акриловому базису оценивали методом неравномерного отрыва в соответствии с ГОСТ 6768-75 «Определение прочности связи между слоями резины с резиной и резины с другими материалами».

Исследования санитарно-химических свойств материала

Исследования проводили в отделе токсикологических испытаний и исследований материалов и изделий медицинского назначения ВНИИМТ в соответствии с указаниями по санитарно-химическим и токсикологическим исследованиям, разработанными и утверждёнными Минздравом РФ.

Образцы готовили из композиции «Силаст-М» в соответствии с технической документацией. Масса испытуемого образца составляет 500 г. В качестве модельной среды использовали дистиллированную воду.

Образцы помещали в стеклянные колбы с пришлифованной пробкой, заливали 5000 мл дистиллированной воды. После термостатирования при температуре 37±1°С в течение 1, 3, 7 и 14 суток выдержки сливали и анализировали, а образцы заливали новой порцией дистиллированной воды того же объёма и термостатировали в тех же условиях. В качестве контроля использовали дистиллированную воду.

В полученных вытяжках определяли количество вымываемых соединений: формальдегида, ацетальдегида, фенола, бензола, метилового и н-бутилового спиртов.

Для оценки суммарного содержания химических соединений в водных вытяжках использовали интегральные показатели:

1. Изменение значения рН вытяжки по сравнению с контролем (рН, ед. рН).

2. Содержание восстановительных примесей, определяемое по расходу 0,01 моль раствора тиосульфита натрия, затраченного на их определение (V, мл).

3. Максимальное значение оптической плотности в области длин волн от 220 до 360 нм ультрафиолетового спектра (О, ед. ОП).

Ультрафиолетовые спектры регистрировались на спектрофотометре модели иУ-160А (фирмы БЫтас!™, Япония).

Для количественного определения ацетальдегида, формальдегида, фенола и бензола в водных вытяжках применялся метод обращённофазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии.

Использовали УФ-спектрофотометр БРО-Ю АУ, чувствительность 0,002 ед. ОП/1 мВ, насос ЬС-10 АБ и дегазатор ОСи-4А (ЗЫтаё/и, Япония), инжектор ЯЪеоёупе (США) с дозирующей петлёй вместимостью 20 (определение альдегидов) и 100 мкл (определение фенола и бензола).

Детектирование проводилось при длине волны 360 нм (производные формальдегида и ацетальдегида), 270 нм (определение фенола) и 254 нм (определение бензола), что соответствовало специфическим максимумам указанных соединений.

Концентрацию метилового и Н-бутилового спиртов определяли методом газо-жидкостной хроматографии, используя газовый хроматограф ОС-14А (ЗЫтас!™, Япония) с пламенно-ионизационным детектором определения пиков удерживания указанных веществ (метиловый спирт - 1,4 мин; бутиловый спирт-3,3 мин).

Указанные условия обеспечивали следующие минимально определяемые величины концентрации анализируемых веществ в водных вытяжках: ацет-альдегид, формальдегид, фенол - в пределах 0,01 мг/л, Н-бутиловый спирт -0,02 мг/л, метиловый спирт -0,1 мг/л, бензол - 0,005 мг/л. Эти концентрации существенно ниже соответствующих предельно допустимых величин, определяемых нормативно-технической документацией.

Обработка результатов измерений и количественные расчёты хроматогра-фических данных проводили с помощью компьютерной программы «Мульти-Хром» фирмы «Ампресенд» (Россия).

Токсикологические исследования материала

Токсикологические исследования проводили в соответствии с принятыми методическими рекомендациями и требованиями Стандартов серии ГОСТ Р ИСО 10993 «Оценка биологического действия медицинских изделий».

Оценку токсичности опытных образцов проводили с помощью следующих методов: экспресс-методы (изучение гемолитической активности; определение индекса токсичности при воздействии на биологический тест-объект; определение острой токсичности); изучение общетоксического

действия в хроническом эксперименте (физиологические показатели подопытных животных, клинико-биохимические показатели крови подопытных животных, микроядерный тест); изучение сенсибилизирующего действия на белых крысах (реакция кожи на провокационную пробу, реакция дегрануляции тучных клеток).

Обработку данных, полученных в ходе исследований, проводили с использованием t-критериев Стьюдента на персональном компьютере с программным обеспечением Microsoft Windows ХР.

Материалы и методы клинических исследований

Клинические исследования проводились на Кафедре госпитальной ортопедической стоматологии ГБОУ ВПО МГМСУ им. А. И. Евдокимова МЗ РФ. Так как наибольшая сложность при протезировании пациентов полными съёмными протезами возникает при сильной атрофии альвеолярного гребня, тонкой и сухой слизистой оболочке, наличии экзостозов, острых костных выступов и т. д., нами было принято решение об обследовании и протезировании полными съёмными протезами с двухслойным базисом из материала «Силаст-М» пациентов с атрофией альвеолярного гребня 2 и 3-й степени по классификации В. Ю. Курляндского.

Подбор пациентов проводили с учётом опубликованных в научной литературе показаний к применению мягких подкладок.

Для проведения клинических исследований было проведено обследование, лечение и динамическое наблюдение 36 пациентов в возрасте от 45 до 75 лет, в т. ч. 11 мужчин и 25 женщин, с полным отсутствием зубов на верхней и нижней челюстях. Все пациенты ранее уже пользовались полными съёмными пластиночными протезами.

Для сопоставления результатов исследования, пациенты были разделены на 3 группы: I группа (контрольная) состояла из 12 человек. Им были изготовлены протезы с жёсткими базисами. II группа (группа сопоставления) включала 12 человек. Пациентам группы сопоставления нами были изготовлены пластиночные протезы с двухслойным базисом с силиконовой мягкой подкладкой GC Relin Soft (GC, Япония). В III группу, основную, вошли 12 пациентов, которым на протезы наносили силиконовый материал «Силаст-М». Материал GC Relin Soft (GC, Япония) был выбран как аналог материала «Си-

ласт-М» по химическому составу (поливинилсилоксан) и по способу отвердения (холодная полимеризация), с целью сопоставления результатов исследований. В табл. 1 представлено распределение больных по группам, полу и возрасту.

Пациенты обращались в клинику Кафедры госпитальной ортопедической стоматологии с целью протезирования - в связи с плохой фиксацией протезов или их поломкой, стиранием искусственных зубов и т. д. Пациентам I, II и III групп на верхней и нижней челюстях изготавливали полные съёмные протезы с жёстким базисом или проводили перебазирование имеющихся протезов лабораторным способом. Если через 7-10 дней после проведённых коррекций больные жаловались на боли под протезами или плохую фиксацию, мы проводили перебазирование протезов мягкой подкладкой холодной полимеризации «Силаст-М» или GC Relin Soft.

Таблица 1

Распределение больных по группам, полу и возрасту

Основная группа Группа сопоставления Контрольная группа

Возрастная л 3 л .0 -О XI

группа s s Общее S У S Общее s т S Общее

£ >- X количество X >• i количество ж >■ I и количество

36 36 :> 36

От 45 до 55 лет 2 1 3 1 1 2 1 4 5

От 55 до 65 лет 2 3 5 1 2 3 0 1 1

От 65 до 75 лет 1 3 4 2 5 7 1 5 6

Нами было проведено сравнение между пациентами основной группы, группы сопоставления и контрольной группы. Интерес представляла разница таких показателей, как степень фиксации протезов и биосовместимость материала. Оценку биосовместимости материала «Силаст-М» проводили при динамическом наблюдении пациентов по следующим параметрам: субъективные ощущения пациентов через 7 суток и 1, 3, 6, 8 месяцев после протезирования; состояние мягкой подкладки «Силаст-М»: внешний вид, эластичность, отслоение от акрилового базиса протеза, пористость, гладкость поверхности; объективное состояние полости рта: изменение цвета слизистой оболочки, очаги гиперемии и изъязвления протезного ложа.

Рисунок 1. Прибор для определения степени фиксации съёмных зубных протезов

Для определения степени фиксации и стабильности съёмных зубных протезов нами был использован прибор, разработанный к.м.н. И. А. Вороновым на Кафедре госпитальной ортопедической стоматологии в 2002 году.

Результаты исследований подвергали статистической обработке.

Результаты и обсуждения

Одной из важнейших задач при разработке силиконовых композиций, отвер-ждаемых по реакции полиприсоединения, является поиск активаторов, обладающих высокой активностью при комнатной температуре и оказывающих существенное влияние на формирование комплекса физико-механических и потребительских свойств получаемых материалов. Катализатором реакции полиприсоединения, отвечающим предъявляемым требованиям, являются комплексные соединения платины, в частности, платина 1,3 дивинилтетраметил-дисилоксан (ПДВС), который и был использован при разработке композиции. Дополнительную возможность для повышения потребительских свойств силиконовых композиций даёт применение кремнезёмных наполнителей, в частности, высокодисперсных аэросилов. Вследствие взаимодействия эластомерной матрицы с поверхностью наполнителя за счёт физических, химических и адсорбирующих процессов, наблюдается значительное повышение прочностных показателей получаемых материалов.

В связи с вышеизложенным, была разработана силиконовая композиция для мягкой подкладки съёмных зубных протезов с использованием ингредиентов полифункционального действия: модифицированных кремнезёмных наполнителей, органических соединений кремния с реакционноспособными группами в цепи и комплексных соединений платины.

Изменяя количественный состав ингредиентов композиции, мы добились оптимальных физико-механических свойств материала.

Синтезированный силиконовый материал холодной полимеризации получил название «Силаст-М». Материал представляет собой две тубы с компонентами А и В (паста А и паста В), праймер и покрывной лак.

Полученные два состава (А) и (В) перемешивали в отношении 1:1 до полученной однородной массы. Таким образом нами было подготовлено семь композиций с разным количественным составом вышепредставленных ингредиентов и исследованы физико-механические свойства полученных образцов (см. табл. 2).

Таблица 2

Физико-механические свойства образцов семи образцов материала с разным количественным составом ингредиентов

Показатели Условные номера композиций

1 2 3 4 5 6 7

1. Время отвердения смеси (мин.) 5 5 5 5 5 5 5

2. Условная прочность при растяжении (МПа) 3,8 3,6 4,2 4,0 3,7 3,5 3,2

3. Твёрдость (Шор А) 20 15 15 20 20 15 30

4. Усиление отрыва от акриловой подложки (кг/см2) 8,6 7,9 8,2 9,0 9,2 8,9 7,8

5. Относительное удлинение (%) 620 700 740 650 720 710 580

6. Усадка (%) 0,025 0,02 0,02 0,025 0,025 0,02 0,03

Как видно из представленных в табл. 2 данных, наиболее высокий уровень прочностных показателей обеспечивает модифицированный аэросил 11-780, что, очевидно, связанно с образованием дополнительных межфазных связей на границе: эластомер-наполнитель, за счёт взаимодействия гидроксильных и винильных групп на поверхности аэросила с кремнегидридными группами сшивающего агента. Чем значительнее повышение интенсивности межфаз-

ного взаимодействия, тем больший эффект повышения упруго-прочностных свойств. В связи с вышеизложенным дальнейшие исследования проводили с использованием в качестве наполнителя аэросил R-780. Для анализа и сравнения основных прочностных показателей эластического материала «Силаст-М» мы исследовали один из лучших зарубежных материалов GC Relin Soft, применяющийся в качестве мягкой подкладки из имеющихся на отечественном рынке.

Анализируя полученные данные, можно сделать вывод, что материал «Силаст-М» обладает наилучшими прочностными показателями. Исследование условной прочности при удлинении материала «Силаст-М» дало максимальное значение — 3,8 МПа.

Наибольшим коэффициентом относительного удлинения также обладает материал «Силаст-М» (740%). Несколько меньшее значение имеет GC Relin Soft (200%).

Одним из наиболее важных параметров, определяющих пригодность материала для применения в качестве мягкой подкладки, является коэффициент эластичности по Шор А. Оптимальным значением обладает «Си-ласт-М» - 20 усл. ед.

На основании проведённых экспериментальных исследований была разработана композиция «Силаст-М» для мягких подкладок, основные физико-механические показатели которой приведены в (табл. 3).

Таблица 3

Основные физико-механические показатели материала «Силаст-М»

Показатель Значения

Твёрдость по Шор А (усл. ед.) 18-20

Время отверждения (мин.) 5-6

Плотность (г/см3) 1,10

Удельный вес (см3/г) 0,98

Вязкость (сП) 23*10-3

Относительное удлинение при разрыве (%) 640

Условная прочность при удлинении (МПа) 3,7

Модуль упругости при удлинении 100% (МПа) 0,15

Сопротивление раздиру (кН/м) 18

Усадка (%) 0,02

Водопоглощение (%) 0,08-0,1

Немаловажным фактором, определяющим качество материала для эластической подкладки, является его способность соединятся с подлежащим акриловым базисом протеза. Силиконовые материалы не могут химически соединяться с акрилатом, так как имеют разную природу. Изменение природы субстрата осуществляется путём модификации поверхности праймерами различного строения, содержащими функциональные группы, способные к взаимодействию как с материалом мягкой подкладки так и с акриловым базисом протеза. Известны праймеры на основе трёх химических веществ: тетраэток-сисилан (ТЭС), ср-аминопропилтриэтоксисилан (АПТЭС), продукт модификации тетраэтоксисилана аминоакрилатом (0-790). Использование продукта 0-790 с активными функциональными группами обеспечивает наиболее высокую прочность связи базис-прокладка: так, если при использовании ТЭС, усилие расслаивания составляет 5,5 кг, то в случае применения праймера 0-790 этот показатель составляет 31 кг.

35 30 Я я -1С о 25 о к 1л 20 " и я "а о, а , с В ^ 15 а» Я § ю £ 5 0

-

-

------

-

АПТЭС ТЭС в-790

Рисунок 2. Влияние природы праймера на силу адгезии к акриловому базису

Очевидно, достигаемая высокая адгезионная прочность при использовании модификатора 0-790, обусловлена протеканием реакции, в которой участвуют функциональные группы, не вступившие в реакцию при отвердении термореактивного пластика, распределённые по всему объёму материала, в том числе и в поверхностном слое. В результате на поверхности пластмассового

базиса образуется тонкая силиконовая плёнка, химически связанная с пластмассой. В дальнейшем, гидроксильные группы взаимодействуют с группами силиконовой композиции, соединяя два разнородных субстрата в монолитную резино-пластмассовую конструкцию. К сказанному следует добавить, что на прочность связи большое влияние оказывает рецептура композиции. В процессе отвердения композиция постепенно переходит из пластичного состояния в эластичное. При этом важно, чтобы силиконовая композиция обладала достаточной текучестью и могла обеспечить принудительное растекание материала в неровностях микрорельефа поверхности базиса для достижения молекулярного контакта. Скорость этого процесса зависит от дозировки катализатора. Варьируя этот параметр, можно оказывать существенное влияние на полноту достигаемого контакта и, следовательно, на прочность связи: подкладка-базис. В целом разработанная композиция обладает оптимальной скоростью отвердения, обеспечивающей более благоприятные условия для достижения контакта. Учитывая высокую реакционную активность праймера в-790, следует ожидать, что высокой адгезией к мягкой подкладке будут обладать и полимеры, содержащие разнообразные полярные группы, способные к образованию водородных связей с гидроксильными группами адгезива. Например, полимеры, имеющие аминные группы (нейлон), могут взаимодействовать с гидроксильными группами праймера с образованием водородных и дипольных связей. В связи с этим нами была проведена перебазировка нейлоновых протезов с использованием силиконовой композиции «Силаст-М» и праймера 0-790 шестерым пациентам, имеющим нейлоновые протезы на нижней челюсти. У одного пациента на седьмом месяце исследования произошло отслоение мягкой подкладки от нейлонового базиса, так как толщина силиконового материала в этом месте была минимальна.

Надёжность и работоспособность системы подкладка-базис с использованием композиции «Силаст-М» при воздействии жидких сред подтверждена при изучении водопоглощения разработанной композиции.

1,2 ■ |_ - «Силаст-М» 1,1 ! !

к X 1,0 '1 ■ - «ГосСил» л >

ей 3 я и о 0,8 ■

с о я о в 0,6 0,4 0,4 0,42

£ 0,4 ■ и, .и г .1 : |

0,2 0,09 | 0,09 1-1. 11 ! 0,09 , 1 ' 1 0,12 (^ 1 0,12 П !

0 1 сутки 3 суток 7 суток 1 месяц 9 месяцев

Рисунок 3. Показатели водопоглощения материалов «Силаст-М» и «ГосСил»

Как видно из представленных данных (рис. 3), композиция «Силаст-М» обладает меньшим водопоглощением в сравнении с композицией «ГосСил», что, по-видимому, связано с различием в способе отвердения этих композиций. Так, если в составе композиции «ГосСил» используют органические перокси-ды, которые в процессе отвердения выделяют летучие продукты, образующие в массе изделия микропоры, в которых за счёт капиллярного эффекта собирается жидкость, то отвердение композиции «Силаст-М» протекает без выделения летучих продуктов.

Поверхность отверждённых силоксановых композиций не может быть гладкой, каким бы способом ни проводилось отвердение. Процессы агрегирования макромолекул в надмолекулярные образования, а так же релаксационные процессы приводят к возникновению микрошероховатой поверхности подкладки. Кроме того, в процессе изготовления протеза излишки силиконового материала вытекают за края базиса (облой).

Механическая обработка такого облоя не приводит к положительному результату и не позволяет сформировать гладкий край мягкой подкладки.

В связи с вышеизложенным, для улучшения качества двухслойных съёмных протезов была разработана силиконовая композиция, способная при нанесении на поверхность протеза образовывать прочные и тонкие плёнки.

В состав покрывного лака для мягкой подкладки входят:

1) полидиметилметилвинилсилоксановый каучук вязкостью 30 ООО сП - (основа композиции, полимер);

2) кремнезёмный наполнитель 211-300 модифицированный метилвинилэт-оксиланом - усилитель прочности композиции;

3) метилгидридсилоксановый олигомер (содержащий ЯШ групп 1,12 моль) -сшивающий агент, для создания трёхмерной структуры композиции. Превращает линейный полимер в эластичный резиноподобный продукт;

4) активатор сшивания - Н2Р1С16, модифицированный гексавинилдисилок-саном (раствор 0,025М в ТГФ) - ускоряет процесс взаимодействия 3-го и 1-го компонентов, для создания твёрдого покрытия. Изменяя соотношение 3-го, 1-го и 4-го компонентов, можно в широких пределах варьировать свойствами получаемого покрытия;

5) полидиметилсилоксановая жидкость - разбавитель, регулятор вязкости.

Так как материал «Силаст-М» имеет законченный цикл полимеризации,

при котором отсутствуют свободные функциональные группы, образование химической связи с покрывным лаком не происходит. За счёт использования полимеров одной природы (силиконовые композиции) происходит плотное адгезионное соединение мягкой подкладки с покрывным лаком. При этом важную роль во взаимодействии двух поверхностей играет полярность применяемых материалов.

После подбора оптимальной рецептуры композиции материала нами было принято решение о проведении санитарно-химических и токсикологических исследований материала «Силаст-М». Как видно из представленных в табл. 3 данных, с увеличением продолжительности экстракции от 1 до 14 суток значения рН водных вытяжек изменились от 0,13 до 0,04 ед., что не превышает предельно допустимых значений. При этом наблюдается практически полное отсутствие в исследуемых пробах восстановительных примесей. По показателю оптической плотности все исследуемые образцы вытяжек показали значения значительно ниже допустимого значения 0,30 (в области длин волн 220-360 нм).

Таблица 4

Интегральные показатели содержания примесей в вытяжках из композиции «Силаст-М»

Показатель Значение показателя в различные сроки экстрадиции Предельное допустимое значение (мг/л)

1 сут. 1-3 сут. 3-7 сут. 7-14 сут.

Изменение рН (ед. рН) 0,13 0,08 0,04 0,04 1,0

Восстановительные соединения (V, мл) <0,04 <0,04 <0,04 <0,04 1,0

Оптическая плотность (ед. ОП) 0,016 0,008 0,004 0,001 0,3

Разработанная композиция представляет собой многокомплексную систему, и химическая активность большинства её ингредиентов приводит к тому, что при их совместном использовании происходят различные реакции, приводящие к образованию соединений, способных мигрировать в контактирующую среду и оказывать отрицательное воздействие на окружающие ткани. Для большинства силиконовых композиций такими соединениями могут быть альдегиды, ароматические вещества и спирты.

Выявлению этих соединений в водных вытяжках и было уделено особое внимание.

Таблица 5

Содержание примесей в вытяжках из композиции «Силаст-М»

Соединение Значение показателя в различные сроки экстрадиции ПДК (мг/л)

1 сут. 1-3 сут. 3-7 сут. 7-14 сут.

Формальдегид (мг/л) <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,10

Ацетальдегид (мг/л) <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,20

Фенол (мг/л) <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,0 5

Бензол (мг/л) <0,005 <0,005 <0,005 <0,005 0,01

Метиловый спирт (мг/л) <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 0,20

Н-Бутиловый спирт (мг/л) <0,02 <0,02 <0,02 <0,02 0,50

Анализ хроматограмм образцов вытяжек, полученных в течение всего периода наблюдений (14 суток), показал, что в исследуемых пробах отсутствуют следы фенола, бензола, метилового и Н-бутилового спиртов, в пределах чув-

ствительности определения: 0,01; 0,005; 0,1 и 0,02 мг/л, соответственно, что позволяет сделать вывод о высокой химической стойкости разработанного материала.

С помощью экспресс-методов было установлено, что водные вытяжки из композиции «Силаст-М» не обладают гемолитической активностью in vitro при воздействии на эритроциты кролика. Процент гемолиза составлял 0,31% при допустимых значениях этого показателя - менее 2%. При этом также не было обнаружено отрицательного влияния на жизнеспособность клеточного тест-объекта (индекс токсичности составлял 94%, при допустимых значениях не менее 70%).

На протяжении всего периода наблюдений не было зарегистрировано случаев гибели подопытных животных, изменений в их поведении в сравнении с контрольными. Исследование общетоксического действия композиции «Си-ласт-М» было изучено на белых крысах с оценкой состояния животных по роду функциональных показателей: динамика веса тела и поведение животных в послеоперационный период в течение 2,5 месяцев.

Таблица 6

Показатели функционального состояния животных

Показатель Время наблюдения Экспериментальная группа(п=10) Контрольная группа (п=10)

Масса тела (г) Фон 262 ±20,0 258 ±12,1

1 мес. 284± 12,3 265 ±20,1

2,5 мес. 296 ±16,3 863 ±16,1

Работоспособность (с) Фон 11,6 ±2,03 12,0± 1,86

1 мес. 12,8 ±1,95 13,1 ±2,03

2,5 мес. 13,01 ± 2,06 12,8 ±1,93

Сумма ционно-пороговый показатель Фон 5,02 ±0,23 5,10 ± 0,31

1 мес. 5,31 ±0,40 5,28 ±0,36

2,5 мес. 5,50 ±0,36 5,42 ±0,28

При вскрытии животных в разные сроки от момента вживления материала «Силаст-М» в исследованных органах ни макроскопически, ни при гистологическом исследовании отклонений от нормы не обнаружено. Исследование сенсибилизирующего действия композиции «Силаст-М» показало минимальную

реакцию кожи на эиикутанные аппликации и провокационную пробу в опытной группе животных (средний балл в обеих группах составлял 0,18).

Таблица 7

Состояние слизистой оболочки полости рта у пациентов при динамическом наблюдении

Срок наблюдений 1 группа (контрольная) № 12 Жёсткий базис протеза II группа (сравнения) № 12 GC Relin Soft III группа (основная) № 12 «Силаст-М»

Наличие зон воспаления (в%) Наличие зон воспаления (в %) Наличие зон воспаления (в %)

1 сутки 100 100 100

7 суток 91,6 58,3 16,6

1 месяц 74,3 8,3 0

3 месяца 33,3 16,6 0

6 месяцев 41,6 33,3 8,3

8 месяцев 58,3 25

Кроме того, реакция дегрануляции тучных клеток в подопытной и контрольной группах была практически одинаковой и составляла 8,06±1,36% и 8,10±2,02%, соответственно, что указывает на отсутствие сенсибилизирующего действия разработанного материала. По результатам проведённого исследования, можно сделать заключение, что мягкая силиконовая подкладка «Си-ласт-М» не обладает общетоксичным, сенсибилизирующим, мутагенным действием на организм и отвечает требованиям, предъявляемым к медицинским материалам.

Разработанная композиция успешно прошла токсикологические испытания (Приложение к диссертации № 1 - Токсикологическое заключение № 4231.012).

Следующим этапом нашей работы являлась клиническое исследование материала на предмет биосовместимости с тканями протезного ложа.

Результаты клинических исследований показали, что у пациентов, пользовавшихся протезами с мягкой подкладкой «Силаст-М», средний показатель значений наличия зон воспалений на 7-е сутки составил 16,6%, у GC Relin Soft 58,3% и 91,6% у протезов с жёстким базисом. По нашему мнению, разница в результатах, полученных во II и III группах на 7-е сутки, через 1 и 3 месяца

исследований, связана с разной твёрдостью по Шор материалов «Силаст-М» и GC Relin Soft.

По нашему мнению, характер динамики изменения показателя «Наличие зон воспалений» на 6-й месяц исследований (33,3% - GC Relin Soft; 8,3% - «Силаст-М»), связан с особенностями адгезионных свойств материалов. При использовании двуслойных протезов с мягкой подкладкой «Силаст-М», участки акрилового базиса в области края протеза обнажались на 8-м месяце исследований. В то время как мягкая подкладка GC Relin Soft теряла свои адгезивные свойства уже к 6-му месяцу исследований. Для сравнения отметим, что у пациентов, пользовавшихся протезами с жёстким базисом, средний показатель наличия зон воспаления к 6-му месяцу исследований составил 41,6%.

Визуальный осмотр участков базиса, не покрытых силиконом, показал, что отслоение материала происходило там, где его толщина была минимальна.

Результаты проведённого опроса пациентов основной группы свидетельствуют о положительной оценке пациентами съёмных пластиночных зубных протезов с силиконовой подкладкой отечественного производства «Силаст-М».

На 7-е сутки 100% пациентов постоянно пользовались протезами с силиконовой подкладкой «Силаст-М». На более поздних сроках наблюдения, через 1, 6 и 8 месяцев, все пациенты также пользовались съёмными протезами с мягкой подкладкой «Силаст-М». Не включение и исключение пациентов возможно при отсутствии ранее изготовленных протезов и заболеваний слизистой оболочки полости рта инфекционного характера. В этом случае пациентам, обратившимся за стоматологической помощью, были изготовлены протезы с мягкой подкладкой горячей полимеризации.

В отношении фиксации съёмных зубных протезов с двуслойным базисом также наблюдалась положительная динамика. На 7-е сутки 83,3% (10 пациентов) отмечали хорошую фиксацию протезов с мягкой подкладкой.

Ни один из пациентов основной группы за весь период наблюдения не предъявил жалоб на появление запаха или привкуса в полости рта и чувство жжения под протезом.

При этом также все пациенты отдавали предпочтение вновь изготовленному протезу с эластичной подкладкой из силикона «Силаст-М».

2,5

и

Опытная группа

0,8 •

Группа сравнения

----------

---""••из

дат?011 ]3 — — _ 1(2

2

8 •©<

Л

§ 0,5

и

о

о

1 сутки

1 месяц

1 сутки

Рисунок 4. Динамика показателя фиксации протезов на нижней челюсти

При визуальном исследовании съёмных протезов с эластичной подкладкой «Силаст-М» ни на одном протезе не наблюдалось отслаивания эластичного материала от базиса протеза.

Как свидетельствуют проведение клинические исследования, адаптация пациентов к протезам с «Силаст-М» протекают быстрее, нежели к протезам с жёстким базисом.

1. Разработана рецептура отечественного силиконового материала «Силаст-М», которая соответствует основным физико-механическим и эксплуатационным требованиям для изготовления мягкой подкладки двухслойных базисов зубных протезов методом клинической перебазировки.

2. Разработан покрывной лак для создания гладкой поверхности силиконового материала мягкой подкладки.

3. Результаты санитарно-химических и токсикологических исследований показали высокую биосовместимость материала «Силаст-М» и дают основу к применению его в клинике. Материал нетоксичен и отвечает всем требованиям нормативной документации, о чём свидетельствует токсикологическое заключение №4231.012 от 16.05.2012 г.

ВЫВОДЫ

4. Разработанный материал по прочностным показателям не уступает зарубежным аналогам, а по некоторым параметрам превзошёл их.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. На нижней челюсти при сложных анатомических условиях у лиц с полным отсутствием зубов рекомендуем проводить стоматологическую реабилитацию посредством двухслойной конструкции протеза с мягкой подкладкой.

2. Целесообразно рекомендовать внедрить в практику здравоохранения силиконовый материал «Силаст-М» и покрывной лак для клинического изготовления двухслойных протезов.

3. Рекомендуем применять материал «Силаст-М» при протезировании частичными съёмными протезами и иммедиат-протезами из акриловых пластмасс.

4. Материал пригоден для перебазирования съёмных зубных протезов с нейлоновым базисом.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Применение эластичных подкладок в съёмном протезировании / А. П. Воронов; И. Ю. Лебеденко; Д. В. Серебров; Г. М. Насуев // Современная ортопедическая стоматология. - 2011. - № 16. - С. 4-7.

2. Съёмный зубной протез // Патент РФ на изобретение № 2491909 (2012118009) от 03.05.2012. - БИМП. № 25 (Горшков A.B., Насуев Г.М., Воронов А.П., Лебеденко И.Ю., Сурина Л.В., Козлова Е.М., Воронов И.А.).

3. Съёмный зубной протез // Патент на полезную модель № 120871 (2012118011) от 03.05.2012. - БИМП. № 28 (Горшков A.B., Лебеденко И.Ю., Насуев Г.М., Воронов А.П., Воронов И.А., Сурина Л.В., Козлова Е.М.).

4. Разработка и клиническое применение нового отечественного силиконового материала холодной полимеризации «Силаст-М» для двуслойных протезов / И.Ю.Лебеденко, А.П.Воронов, И.А.Воронов, Г.М.Насуев // Dental Forum. - 2013. - № 4. - С. 47.

5. Исследования санитарно-химических и токсикологических свойств отечественного силиконового материала холодной полимеризации «Силаст-М» для съёмных зубных протезов / И.Ю.Лебеденко, А.П.Воронов, И.А.Воронов, Г. М. Насуев // Саратовский медицинский журнал. - 2013. - Т. 9, № 3. -С.422^125.

Отпечатано в РИО МГМСУ 127473, г. Москва, ул. Делегатская, д. 20, стр. 1. Заказ № 347. Тираж 100 экз.