Композиты в медицине
Содержание:
- Введение
1.1 История развития КМ в медицине
- Км в стоматологии
- Травматология и ортопедия
- Композиты в кардиологии
- КМ в офтальмотологии
- Хирургический шовные материал
- Композиционный материал «биокерамика-никелид титана»
- Заключение
- Список используемой литературы
- Введение
Наше
общество вступило в период, который
все чаще называют эрой новых
технологий и новых материалов.
Грандиозные достижения
Поверхностные
слои во многом определяют
работоспособность деталей
Задача создания высокожаростойких и жаропрочных сплавов для новой техники неразрывно связана с разработкой надежных защитных покрытий. Поверхностное легирование приводит к экономии дефицитных металлов, так как в этом случае их требуется меньше, чем при объемном легировании сплавов, с целью получения указанных специ-фических свойств.
Перед
инженером, работающим в сфере
производства, эксплуатации и технического
обслуживания медицинской
По
мере развития общества, в медицине
стали применяться материалы,
создаваемые в процессе
- Композиционные материалы в стоматологии.
Композиционные материалы
применяются в
Возможности применения композитов в стоматологии:
1) кариес на всех этапах разрушения зубов;
2) некариозные поражения (эрозии эмали, патологическая стираемость, 3) гипоплазия, флюороз, клиновидные дефекты и др.);
4) аномалии формы и цвета зубов;
5) травмы зубов;
6) коррекция формы зубов и зубных рядов
7) герметизация фиссур.
Внедрение композитов в стоматологическую практику связано с двумя научными достижениями в области материаловедения. Регистрируя в 1962 г.
Патент о пломбировочном материале, состоявшем из мономера «Бис-ГМА» и
силанизированной кварцевой муки, Bowen заложил основу для развития композиционных материалов. Проведенное в 1955 г. Buonocore наблюдение, что адгезия пломбировочного материала с поверхностью зуба существенно улучшается, когда эмаль предварительно обрабатывается фосфорной кислотой, является моментом рождения адгезивных методов реставрации зубов.
Современная стоматология уже не мыслима без композитов. Преимуществами этих материалов перед многими другими пломбировочными и ортопедическими материалами являются очень высокая прочность, простота подбора эстетических характеристик, технологичность выполнения с их помощью протезирования и реставрации зубов.
Типичными наполнителями стоматологических композитов являются аморфный кремнезём, кварц, бариевое стекло, стронциевое стекло, силикат циркония, силикат титана, оксиды и соли других тяжёлых металлов, полимерные частицы.
В середине прошлого века учёным удалось получить материал, который кардинально отличался по своим физико-химическим свойствам от акриловых пластмасс. Композиты, используемые в стоматологии, отличаются от пластмасс наличием третьего компонента, соединяющего разнородные по химической структуре вещества в один материал. Преимущество композита в том, что он является инертным веществом и не обладает токсичностью.
- Композиционные пломбировочные материалы.
Прямое пломбирование
с использованием композитных материалов
является неотъемлемой составной частью
современной стоматологии и проводится
практически в каждой клинике. Современные
материалы существенно
Композиты – полимерные
пломбировочные материалы, состоящие
из трех компонентов:
1) органической матрицы (акриловые
и эпоксидные смолы),
2) неорганического
наполнителя – не менее 50% по массе и
3) поверхностно активного вещества – силана.
В пломбировочном материале нужно учитывается два показателя: механизм
отверждения пломбы (химический или световой) и размер наполнителя. Наиболее важным показателем является характеристика, т.к. от этого зависят основные свойства. В соответствии с этим различают следующие группы.
1) Макронаполненные композиты (размер частиц 10-45 мкм, 60% наполнения).
2)Микронаполненные композиты (размер частиц 0,4-0,6 мкм, 45% наполнения).
3)Мининаполненные композиты (размер частиц 1-10 мкм, 70% наполнения)
4)Гибридные (размер частиц наполнения от 0,05 до 50 мкм, 50% наполнения). Материалы светостойки, устойчивы к истиранию, не обладают токсичностью, большой выбор расцветок.
5)Адгезивная система комплект сложных жидкостей, способствующих присоединению композитных материалов к тканям зуба: праймер, присоединяющийся к дентину и адгезив, обеспечивающий связь композита с эмалью и пленкой праймера.
6) Протравливание эмали. В связи с тем, что эмаль в основном состоит из
неорганических компонентов, то вопрос о ее травлении не вызывает сомнения. Установлено, что при обработки эмали в течение 15-20 сек., ЗО-40% Фосфорной кислотой происходит удаление около 10 миллимикрон эмали и образование пор на глубину от 5 до 50 микрон.
Существуют две основных группы
композитов применяемых в стоматологии.
Композиты полимеризирующиеся химическим
путем, состоят из двух паст или жидкости
и порошка. В состав этих композитов входят
инициаторная система из перекиси бензоилаамина.
При замешивании базисной пасты, образуются
радикалы, запускающие процесс полимеризации.
Скорость полимеризации в значительной
степени зависит от количества инициатора,
от температуры и присутствия ингибиторов
полимеризации. Преимущество такого вида
полимеризации – это равномерная полимеризация
независимо от глубины полости и толщины
пломбы. Композиты, полимеризующиеся под
воздействием света, выделяются однородной
консистенцией, допускают регулирование
момента полимеризации и возможность
послойного нанесения материала. В качестве
инициатора полимеризации используется
светочувствительное вещество камферохинон,
расщепляющийся под действием энергии
света. Интенсивное расщепление камферохинона
наступает под воздействием света длиной
волны 400-500 нм. Степень и глубина полимеризации
в определенной степени зависят от цвета
и прозрачности композита.
Композиты, полимеризующиеся под воздействием
тепла, используются только для изготовления
вкладок вне полости рта. Горячая полимеризация
наступает при расщеплении перекиси бензоила
(ВРО) под воздействием энергии тепла.
В состав макрофилированных композитов
входят неорганические наполнители с
размером частиц от 2 до 30 мк.
Благодаря своим высоким физико-химическим
свойствам макрофилы более резистентны
к от лому, поэтому довольно целесообразно
их применение для восстановления полостей
подвергаемых значительному давлению.
Ситуациями, когда макрофилы могут успешно применяться, являются:
1) очень большие реставрации
коронок зубов, особенно в
2) большие реставрации
на передних зубах нижней
3)пломбирование полостей 2 класса, где эстетика не имеет большого значения.
Если возникает клиническая необходимость, можно использовать комбинацию «макрофил-микрофилл», по так называемой технике ламинирования. Согласно этой методике, основу пломбы или реставрации представляет макрофилированный композиционный материал, который затем покрывается микрофильным композитом.
Современные восстановительные методы в терапевтической стоматологии базируются на использовании композитных материалов, обладающих хорошими физико-химическими, эстетическими свойствами и высокой адгезией к твердым тканям зуба.
- Этапы пломбирования зубов композиционными материалами.
Техника тотального протравливания эмали и дентина.
Протравливание — это
нанесение кислоты для
Цель протравливания заключается в:
1) создании в эмали пространств, обеспечивающих микроретенцию композитных материалов к зубу;
2) удалении «смазанного» слоя дентина;
3) раскрытии дентинных трубочек и растворении неорганических веществ межколлагеновых пространств.
Адгезия композита к правильно протравленной эмали составляет в среднем 20 МПа. Этого вполне достаточно для фиксации пломб, прямых и непрямых реставраций, брекетов, фиссурных герметиков
Для кислотного протравливания эмали и дентина в современных материалах в основном используются травильные гели. Перед нанесением геля поверхность эмали и дентина высушивается. Гель наносится на поверхность эмали, полностью покрывая её, но не захватывая дентин. Протравливание эмали продолжается в течении 20 с. (отсчёт времени после полного покрытия краёв эмали гелем). Затем гель накладывается на дентин и кисточкой распределяется по его поверхности. Экспозиция травильного геля на дентин – 10 с. протравленные поверхности тщательно промываются водой в течение 15-30 с, избегая прямого попадания водяной струи на дентин. После этого полость высушивается (избегать попадания прямой струи воздуха на дентин) до образования так называемого влажного, искрящегося дентина. Он имеет влажную поверхность и влажный вид, на нём нет избытка влаги, даёт блики при попадании на него зайчика света. Протравленная эмаль в это время становиться матовой и приобретает цвет мела. Протравленная поверхность должна оставаться сухой и чистой. Если на поверхность твёрдых тканей зубов попадает слюна, её необходимо протравить снова в течение 15-30с., хорошо промыть и высушить. Молочные зубы и зубы с высоким содержанием фтора требуют более длительного времени протравливания – до 60-90с.
Рисунок 1. Нанесение универсального адгезива тотального протравливания.
Изоляция пульпы.
Композиционные материалы, особенно химического отверждения, могут оказывать раздражающее действие на пульпу зуба. Для предотвращения такого влияния используют изолирующие прокладки из самых разнообразных материалов. Это могут быть цинк-фосфатные цементы, стеклоиономерные цементы, лаки, кальцийсодержащие материалы и т.п. для использования с фотокомпозитами в основном рекомендуются проницаемые для света светоотверждаемые материалы (чаще всего СИЦ) или компомеры.
Идеальные материалы для защиты пульпы должны отвечать целому ряду требований:
- быть биологически совместимыми и не раздражать пульпу;
- стимулировать образование вторичного дентина;
- быть жёсткими, твёрдыми и непружинящами;
- не растворяться в кислотах, механически или химически связываться с дентином и композиционным материалом;
- быть рентгеноконтрастными;
- обладать противокариозным действием (например, выделять фтор или кальций);
- быть удобными для клинического применения.
В настоящее время наиболее оптимальными
свойствами обладают стеклоиономерные
цементы химического или светового отверждения
и компомеры. Это такие цементы, как “Vitrebond”,
“Vitremer”, (“3M”), “Chemfil Superior” (“Dentsply”),
“Fugi 2 LC” (“GC”), “Ionoseal” (“Voco”) и многие
другиея света светоотверждаемые материалы
или компомеры.
Обработка твердых тканей зубов адгезивной системой.
После кислотного протравливания
и высушивания кариозной
Рисунок 2. Адгезивная обработка твердых тканей
Внесение композиционного материала и его полимеризация.
Заполнять подготовленную кариозную
полость композитом химической полимеризации
рекомендуется одной двумя
Светоотверждаемые композиционные материалы обычно выпускаются в непрозрачных шприцах (содержащих примерно по 3-4 г материала) или в специальных капсулах по 0,25 г композита. Необходимое количество материала выдавливается из шприца и вносится небольшими порциями в полость зуба. При использовании композитов, расфасованных в капсулы, необходимое его количество выдавливается из них с по мощью специального приспособления непосредственно в полость.
Рекомендуется моделирование
материала проводить при
Окончательная обработка и полировка.
Полирование реставрации проводится специальными приспособлениями (губками) и полировочными пастами, например, "Enhance" . В ее комплект входит два вида паст : для грубой и окончательной (тонкой) полировки. Вначале поверхность реставрации обрабатывается пастой для грубой полировки при помощи поролоновой щеточки, вставленной в угловой наконечник. Полировка проводится при небольших оборотах во избежание перегрева тканей зуба и пульпы; периодически рекомендуется смачивать обрабатываемую поверхность водой. Примерный расчет времени для полирования составляет 60 с. для каждой поверхности реставрации. После такой грубой полировки поверхность реставрации выглядит более или менее блестящей, но при высушивании она все еще не имеет зеркального блеска. На втором этапе таким же образом используются пасты для тонкой, окончательной полировки. По окончанию полировки проводиться финишная световая полимеризация: при этом каждая поверхность реставрации засвечивается в течении 10-20 с, что в целом может составить около 1 мин.
Рисунок 3. Окончательная полировка композитной реставра
- Штифтов для протезирования зубов из композитов.
При разрушении коронки зуба
возникает потребность в
Штифт - это несъемный протез, который
укрепляет корневую часть зуба и
воссоздает его коронку.
Штифты для протезирования
зубов применяются и при
Восстановление зубного ряда с
моделированием естественной формы
межзубного промежутка с успехом
достигается применением
Обязательными частями штифтового зуба
являются штифт, входящий в корневой канал
и искусственная коронка.
В
конце 90-х благодаря новым
Сочетанные микродвижения зуба и штифта, единство штифта с дентином зуба, модуль эластичности и использование BisGMA, основанную на цементе, все это обеспечивает единый комплекс, улучшая восприятие и распределение жевательной нагрузки.
При применении материалов с высоким модулем эластичности, риск перелома корня восстановленного зуба значительно возрастает, так как из- за их высокой ригидности функциональная нагрузка в основном концентрируется в апикальной части и вдоль стенок канала.
В
стандартном металлическом
Рассмотрим свойства такого штифтов, как DT-Post. Его состав: Наполнитель (Волокна): Кварц
Матрица: Эпоксидная смола
Бондинг агент (связующее вещество): Силан.
Волокна представляют неорганический компонент штифта, и являются его поддерживающей структурой. Композиция материалов волокно/смола, включая волоконные штифты, проявляют высокую сопротивляемость и эластичность, когда нагрузка воспринимается штифтами. Поэтому тип штифта имеет очень большое значение. DT штифты состоят из синтетических волокон, которые характеризуются высокой эластичностью, сопротивляемостью и обладают соответствующим модулем эластичности, в то время как входящие в состав других штифтов стекловолокна менее прочны и имеют высокий Е-модуль. Сравнивая прочность и эластичность различных волоконных штифтов с таковыми металлических и керамических, кварцевые волоконные штифты имеют более качественные показатели.
График1. Сравнивая прочность и эластичность различных волоконных штифтов
Отличия и особенности различных систем штифта зависят от таких параметров как диаметр волокна и их плотность, наличие бонда между волокном и матрицей смолы, отсутствие пузырьков или пор и трещин внутри и на наружной поверхности штифта. Все дефекты очень легко выявить с помощью сканирования электронным микроскопом.
Рисунок . Зубной штифт
У большинства штифтов, представленных на рынке, волокно размещено не параллельно оси штифта, нагрузка распределяется направлению к матрице, тогда как волокна DT posts проходят параллельно продольной оси штифта. Более того, производитель DT штифта (RTD) использует метод натяжения волокон, позволяющий держать их в напряженном состоянии пока матрица смолы наносится на волокна.
Связи
в матрице эпоксидной смолы осуществляются
через общие свободные
Механические
особенности, а также возможно и
клинический успех штифтов
Так же применяются Штифты из углеродных волокон (углеволоконные), пучком связанных в композитной матрице. Эластичные конструкции, прогибаются вместе с корнем зуба при жевательных нагрузках. Не вызывают аллергию и не подвергаются коррозии. Вообще углеродные волокна живой организм их не отторгает. Поэтому если скрепить сломанную кость штифтом на основе углепластика, а поврежденное сухожилие заменить легкой и прочной углеродной лентой, то организм не воспримет этот материал как чужеродный. А углеродные материалы, обладающие высокой адсорбционной активностью, с успехом применяют в виде повязок, тампонов и дренажей при лечении открытых ран и ожогов - в том числе и химических. Сорбционные свойства специально приготовленного углеродного волокна в 2, 5 раза выше сорбционных свойств активированного .
2.4 Нанонаполненные композиты в стоматологии
Медицина не стоит на месте и поэтому основным
направлением улучшения качества универсальных
композитных материалов в настоящее время
является создание нанонаполненных
композитов — материалов, наполнитель
которых изготовлен с использованием
нанотехнологий.
Нанотехнологии
предполагают манипулирование материей
и построение структур на атомном уровне.
При этом размер частиц, с которыми происходят
управляемые, целенаправленные превращения,
составляет несколько нанометров, что
соответствует размерам атомов и молекул.
Впервые нанотехнологии при
создании материалов для терапевтической
стоматологии были использованы в производстве
нанонаполненных адгезивов. Создание
композитных реставрационных материалов
с использованием нанотехнологий в настоящее
время идет двумя путями:
1. Совершенствование
микрогибридных композитов путем модифицирования
их структуры нанонаполнителем.
2. Создание истинных
нанокомпозитов на основе нано-наполнителей
различных типов.
Необходимость модификации «традиционных» микрогибридных композитов обусловлена особенностями пространственной организации ультрамелких частиц наполнителя. Крупные частицы обеспечивают высокую наполненность и прочность материала. Мелкие частицы, заполняя промежутки между крупными, обеспечивают композиту высокую эстетичность, полируемость и устойчивость к абразивному износу. Однако мелкие частицы (размером менее 0,05 мкм) плохо взаимодействуют с органической матрицей композита и имеют тенденцию к агломерации. В результате ультрамелкие частицы наполнителя распределены в композите неравномерно, образуя трехмерные агломераты размером 0,1—0,4 мкм.
Рисунок 4. Изображение структуры микрогибридного композита
Нанотехнологии были использованы,
чтобы добитъся гомогенного распределения
и полного смачивания смолой ультрамелких
частиц наполнителя в микрогибридном
композите (наночастицы — размер 20-70 нм
= 0,02—0,07 мкм). Работы в этом направлении
привели к созданию микрогибридных композитных
материалов, модифицированных нанонаполните

- Композиты как новые конструкционные материалы
- Композиции шифров
- Композиционное построение в искусстве
- Композиционное построение культурно-досуговых программ
- Композиционное построение праздника
- Композиционное построение сценариев
- Композиционное построение танца
- Комплектование деталей двигателя
- Комплектование и учёт фондов музея " Истории военно-морского флота Российской Федерации " МОУ СОШ № 127 города Барнаула.
- Комплектование и экспертиза ценностей документа
- Комплектование материалов в пакет швейного изделия (платья женского летнего)
- Комплектование музейных фондов
- Комплектование персонала
- Комплесний аналіз фінансового стану ПАБТ "ОТП Банк"