Классификация адгезивных систем

На сегодняшний день существует семь поколений адгезивных систем, используемых стоматологами при проведении реставрирования разных классов полостей пораженных кариесом зубов. Самые первые системы (1-3) уже не используются, так как имеют массу недостатков. Однако такие материалы послужили основой для более совершенных адгезивов, которыми сейчас пользуются специалисты по всему миру.

Первое поколение адгезивов в стоматологии

Первые адгезивные системы в стоматологии начали появляться в середине 70-х годов прошлого века. Основной проблемой данных материалов оставалась сложность обеспечения прочного соединения с эмалевой и дентинной поверхностью. Склеивание с дентином осуществлялось на ионном уровне (в смазанном слое), с эмалевой поверхностью - микромеханическом. Сила адгезии к тканям дентина оставалась на очень низком уровне (от 1 до 3 МПа). Добиться положительных клинических результатов не удалось, поэтому были продолжены разработки.

Второе поколение адгезивов

К концу 70-х годов стараниями различных компаний, занимающихся выпуском стоматологических материалов, их стараниями сила адгезии реставрационного материала к дентину была повышена до 4-8 МПа. Сохранилось ионное взаимодействие дентина со смазанным слоем. По большей части, в качестве составляющих использовались смолы и эфиры фосфорной кислоты, наполнители отсутствовали. Но и этого оказалось недостаточно для проведения качественного реставрирования зубов. В течение двух лет после установки пломб с помощью адгезивных систем 2-го поколения наблюдались частые случаи нестабильности, приводящие к разгерметизации (появления просвета между дентином и пломбой), что требовало повторного лечения и послужило причиной дальнейших разработок и поисков новых решений.

Адгезивы третьего поколения

Середина 80-х годов ознаменовала собой появление третьего поколения стоматологических адгезивных материалов. Впервые была применена технология модифицирования смазанного слоя с использованием трехкомпонентных (трехбутылочных) адгезионных систем, в составе которых присутствуют:

• праймер (две бутылочки):
  - A;
  - B.
• бонда.

Перед началом работ эмалевая поверхность протравливалась фосфорной кислотой (концентрация 37%). Обработка дентина выполнялась двухкомпонентным праймером. Эти манипуляции позволили увеличить проницаемость дентиной ткани. При этом адгезия к дентину, хоть и повысилась до 10-15 МПа, но оставалась все еще недостаточной. Заключительный этап подготовки к пломбированию включал обработку праймированных поверхностей бондом (выраженные гидрофобные характеристики).

На сегодняшний день данные системы не используются, так как требуют больших временных затрат на подготовку, используются сложные алгоритмы подготовки, при этом результат остается нестабильным, недолговечным.

Терминология, используемая при работе с системами адгезивов

Знание терминологии, используемой при работе с адгезивами, позволяет специалисту лучше понимать назначение и цели использования конкретных составляющих системы, четко запомнить последовательность их использования. Предлагаем ознакомиться с основными терминами и понятиями, применяемыми в адгезивной стоматологии.

1. Адгезивная техника. Процедура изменения поверхности эмали/дентина в дефектной зоне, обеспечивающая надежную связь реставрационного материала с зубными тканями и используемыми стоматологическими материалами. Техника адгезивной подготовки состоит из следующих шагов:

• протравливание зубных тканей;
• прайминг (грунтование);
• бондинг.

2. Адгезивная система - материалы, имеющие в своем составе в разных сочетаниях протравочные компоненты, прайминговые или бондинговые. Данная система позволяет добиться формирования связей (микромеханических/химических) между эмалевой/дентинной поверхностями и используемыми при работе реставрационными материалами.

3. Адгезивные системы тотального протравливания - Такие системы требуют предварительного протравливания эмалевой/дентинной поверхности перед подготовкой зуба к пломбированию. Для протравки используются специальные травильные гели, содержащие ортофосфорную кислоту (20-40%). Протравка смывается обычной водой.

4. Самопротравливающие адгезивные системы - В работе с такой системой этап смывания протравки (входит в состав бонда или праймера) с поверхностей зубных тканей исключен.

5. Гибридный слой - Структура искусственного происхождения, сформированная в результате протравки и инфильтрации эмали/дентика полимеризующимися составляющими адгезивной системы.

6. Техника сухого бондинга - Данная технология использует в работе самопротравливающие системы адгезивов. Рпи работе с системами тотального травления, обязательным условием есть использование специальных агентов, увлажняющих эмаль/дентин. При работе в данной технике твердые ткани зуба могут не иметь признаков наличия остаточной влаги, поверхности тканей при этом приобретают характерную матовость.

7. Технология влажного бондинга - Данная техника подразумевает тотальное протравливание эмали/дентина. Важно отметить, что перед нанесением составляющих адгезивной системы важно следить за состоянием твердых тканей: дентин немного искрится - это говорит о его нормальном увлажнении, эмаль должна приобрести легкую матовость.

8. Кондиционер - Сециальній раствор, в составе которого присутствует слабая органическая/неорганическая к-та, удаляющая с дентинных/цементных поверхностей “смазанній слой”.

9. Протравка - Агент системы, содержащий в своем составе концентрированную кислоту (неорганич.). Препарат полностью устраняет “смазанный слой”, при этом обеспечивает формирование микрорельефа на дентинной, эмалевой и цементной поверхности. Наличие микрорельефа обеспечивает проникновение составляющих адгезивной системы в зубные ткани с последующим образованием качественного гибридного слоя.

10. Праймер - сложный хим. комплекс, состоящий из растворителя и мономеров с выраженными гидрофильными свойствами. Позволяет надежно склеиться увлажненному дентину и гидрофобным реставрационным материалам. Агент адгезивной системы, пропитывает мельчайшие дентинные структуры и способствует созданию гибридного слоя, защищающего пульпу от проникновения разного рода раздражающих факторов.

11. Адгезив (бонд) - агент адгезивной системы, пропитывающий протравленные ткани эмали/дентина, способствующий образованию гибридного слоя. Бонд состоит из растворителя и мономеров (гидрофобного типа), позволяет связать эмаль с композитными цементами.

12. Мономер гидрофобный - сильно вязкие высокомолекулярные метакрилаты, полимеризуясь сшиваются, при этом создается матрица органического происхождения. В адгезивной системе присутствует смесь различных мономеров, различающихся своей стабильностью,  степенью усадки при полимеризации, толщиной образуемой пленки.

13. Мономер гидрофильный - низкомолекулярные метакрилаты, состоящие из полярных органических молекул, проявляющих гидрофильные свойства. Кислотность (рН) молекул низкая. Гидрофильность + наличие растворителя обеспечивают проникновение мономеров вглубь протравленных дентинных тканей витального зуба и образовывать там связей с гидроксиапатитами на ионном уровне.

14. Растворитель - это хим. вещество, обеспечивающее сохранность жидкой консистенции составляющих адгезивной системы (праймера, бонда). В качестве растворителей выступают летучие вещества (спирты, ацетон) и обычная вода, а также их сочетания. Важно следить за плотностью закрытия крышечек растворителя, так как при его испарении праймер/бонд приобретает гелевую консистенцию.

15. Инициаторы - особое хим. вещество, запускающее (при конкретных воздействиях) течение химической реакции с высвобождением свободных радикалов. В результате этой реакции метакрилаты (высоко- и низкомолекулярные) образуют единую матрицу органического типа. Работая с цементами химического и светового отверждения используются разные инициаторы:

• для хим. полимеризации:
  - перекись бензоила;
  - третичные амины.
• для фотополимеризации:
  - люстерин;
  - камфорохинон;
  - фенилпропандиол.

16. Наполнитель - частички акросила или SiO2 разных размеров (величины в мм/нм), присутствующие в бонде/праймере в нужном количестве. Присутствие наполнителя в составе агента обеспечивает стабилизацию и усиление прочности образующегося гибридного слоя.

17. Стабилизатор - особое вещество, не допускающее самостоятельного взаимодействия мономеров, присутствующих в составляющих адгезивной системы, вызывающих их раннее отверждение.

18. Активатор - компонент, используемый совместно с некоторыми адгезивными системами тотального протравливания (двойной или химической полимеризации, амальгамой), стимулирующий самополимеризацию этой системы. Препарат комбинируется с бондом или праймером.

19. Увлажнитель дентина - жидкость используется только при работе в тотальной технике протравливания, с целью его увлажнения и препятствия возникновения гиперчувствительности. Препарат включает в себя водный раствор мономера НЕМА (проявляющего гидрофильные свойства) и стабилизирующими веществами (воздействуют на коллагеновые волокна тканей). Длительность регидратации составляет 30-40 сек.

20. Компонент выделяющий фтор - молекулы органического происхождения с встроенными ионами фтора. Выделение свободных ионов фтора осуществляется в результате гидролиза при контакте данного компонента с дентинной жидкостью.

21. Унидоза - одноразовая форма выпуска адгезивной системы (количество материала в пределах 0,1-0,2 мл), предотвращающая риски перекрестного инфицирования.

22. Микроподтекание - процесс нарушения адгезии между твердыми тканями зуба и реставрационным материалом. Нарушается краевое прилегание материала, появляется его окрашивание, в редких случаях пациент ощущает дискомфорт. 

23. Наноподтекание - адгезия нарушается в области дна устраненного дефекта. Пациент жалуется на легкие боли при жевании, накусывании, реагирует на холодное/сладкое, ощущает дискомфорт.

Требования к качеству и свойствам современных адгезивных систем

Перед поступлением на всеобщий рынок, все препараты проходят всевозможные тестирования и исследования. Доклинические и клинические исследования проводятся в специальных экспертных организациях. На сегодняшний день еще не создали идеальной во всех отношениях адгезивной системы, однако, перечисленные ниже требования позволяют стоматологу подобрать оптимальный вариант для каждого клинического случая:

1. Универсальность. Понятие подразумевает совместимость адгезивной системы с различными реставрационными материалами.
2. Долговечность. Система должна практически мгновенно и надежно связываться с твердыми тканями зуба и обеспечивать надежную связь (даже под нагрузками) с реставрационным материалом.
3. Способность компенсации усадочного напряжения, возникающего после полимеризации композитных материалов.
4. Высокая степень адгезии. Показатели силы сцепления к эмали/дентину должны быть идентичны, или максимально приближены.
5. Высокое сцепление со всегда влажными дентинными тканям.
6. Биосовместимость. Препарат не должен раздражать/убивать пульпу на протяжение всего срока эксплуатации.
7. Нерастворимость в слюне/дентинной жидкостях.
8. Простота применения, отсутствие большого количества сложных манипуляций.
9. Отсутствие сенсибилизирующего воздействия.
10. Срок хранения должен быть максимально увеличенным.

Адгезивные системы, их классификация

Предлагаем ознакомиться с существующими классификациями адгезивных систем, которые позволят специалисту оптимально правильно подбирать материал при выполнении различных по сложности и продолжительности реставрационных работ в стоматологической практике. 

1. Разделение по поколениям: Существует 7 поколений адгезивов. Первые три уже не используются.

2. Классификация по назначению и использованию адгезива:

• для эмали/дентина, работа со фотополимеризационными композитами;
• универсальные системы, применяемые для реставрационных материалов:
  - химического типа полимеризации;
  - светового отверждения;
  - двойной полимеризации.

• многофункциональные, обеспечивающие отличную адгезию с различными по типу материалами:
  - амальгамой;
  - композитов;
  - различных сплавов;
  - керамики.

3. С различной механикой воздействия:

• требующие тотального протравливания зубных тканей;
• самопротравливающие:
  - 1-но шаговые смешиваемые (двухбутылочные);
  - 1-но шаговые несмешиваемые;
  - несмываемый кондиционер + праймер-бонд (2-х бутылочная система, требует поочередного нанесения составляющих системы);
  - праймер+бонд (2-3 бутылочный, нанесение компонентов раздельное). 

4. С разным количеством наполнителя:

• нанонаполненные;
• ненаполненные;
• наполненные.

5. Использующие различный тип растворителей:

• имеющие водную основу;
• содержащие ацетон;
• на спиртовой основе;
• комбинированного типа.

6. Использующие различные способы отверждения:

• самоотверждаемые;
• полимеризуемые светом;
• двойного отверждения.

Классификация по Kancу:

1. Для систем с эффектом самопротравливания:

• праймеры;
• адгезивы.

2. Для бондинговых систем, использующих тотальную технику травления:

• 2-х компонентные;
• 3-х компонентные.

Классификация по Van Meerbeekу:

1. Адгезивы с эффектом самопротравливания:

• 1-но шаговые: протравка+прайминг-бондинг;
• 2-х шаговые: протравливание+прайминг+бондинг.

2. Адгезивы использующие тотальную технологию травления:

• 2-х шаговые: прайминг+бондинг;
• 3-х шаговые: протравка+прайминг+бондинг.

Наличие показаний/противопоказаний при работе с бондинговыми системами

На сегодняшний день стоматолог, используя современные адгезивы, может смело работать с различными светоотверждаемыми реставрационными материалами (композитами, ормокерами, компомерами), цементами двойной или химической полимеризации, амальгамой, различными металлами и их сплавами, керамикой.

Перечислим все показания, требующие использования адгезивных систем в различных клинических случаях:

• лечение кариеса с применением минимально инвазивных методик;
• реставрации некариозных зубных дефектов;
• прямое реставрирование пораженных кариесом полостей (Блэк, класс I–V);
• лечение гиперчувствительности зубов;
• разные корректирующие методики:
  - размещения зубов;
  - их формы;
  - цветового исполнения.
• применение амальгамы с использованием адгезивных техник;
• в качестве защитной прокладки для пульпы витальных зубов после механической обработки, перед установкой ортопедических аппаратов/конструкций;
• с целью установки на зубах брекет-систем;
• прямой способ реставрирования:
  - пломб (из композита/амальгамы);
  - мостовых/коронковых протезов (пластмасса, акрил, металлоакрил, металлокерамика, керамика).
• подготовка зубных тканей к установке реставраций непрямого типа из металлов, композитных, керамических и комбинированных материалов:
  - вкладышей и накладок;
  - виниров;
  - коронковых и мостовых протезов;
  - внутриканальных штифтов (все разновидности).

Противопоказания следующие:

• запрещено покрытие пульпы прямым способом;
• в случае недостаточной гигиены ротовой полости;
• при аллергических реакциях на один из компонентов препарата;
• отсутствие возможности качественного изолирования рабочего поля от  и слюны/десневой жидкости.

Современные системы адгезивов

Сегодня стоматологические клиники предпочитают использовать в работе более совершенные и долговечные системы адгезивов с 4-го по 7-е поколений. 

Адгезивные препараты, 4-е поколение

4 поколение - появление в первой половине 90-х годов 20 века, “золотой стандарт” для стоматологов, универсальные препараты обеспечивают надежность реставрирования. Сегодня эти адгезивы применяются в 15-20% случаев. Для создания прочного сцепления с дентинами, необходимо обеспечить сохранность его поверхности в слегка влажном состоянии. Определить на глаз состояние дентина достаточно сложно, поэтому общепринято подсушивать его малым напором воздуха на протяжении 2-3 сек. Мы видим: дентин - искрится, эмаль приобретает матовость. В некоторых случаях рекомендовано подсушивать поверхности ватными шариками/аппликаторами/спонжиками.

Адгезивы 2-х бутылочные, состоят из:

• праймера;
• бонда.

Используется техника тотального травления, адгезионная подготовка включает не менее 3-х этапов:

1. Протравка.
2. Прайминг.
3. Бондинг.

Преимущества:

• повышенная степень адгезии к эмалевой/дентиной поверхности (превышает 20 МПа);
• многофункциональность;
• положительные отдаленные результаты.

Недостатками являются:

• дорого стоят;
• повышен риск инфицирования;
• сложность выполнения работы;
• повышенная чувствительность к нарушениям технологии процесса.

5-е поколение адгезивов

5 поколение - появление этих систем ознаменовалось серединой 90-х годов. Стараниями производителя была упрощена процедура адгезионной подготовки, снижен риск возникновения перекрестного заражения пациентов при работе. Уменьшилось число компонентов, шагов подготовки, сократилось время работы. 

Это однобутылочные системы (бонд+праймер в 1-й емкости). Техника работы состоит из 2-х этапов:

• протравка тканей тотальным способом (длительность процедуры 15-30 сек.);
• нанесение праймера-бонда (в одной емкости) с втиранием в ткани в течение 20-30 сек., поверхности готовы к полимеризации.

Осталась гиперчувствительность к пересушиванию дентинной ткани, свойственная всем системам работающим в тотальной технике. Проблема была решена с использованием специальных увлажнителей (на основе НЕМА и стабилизаторов). Было достигнуто уменьшение толщины полимеризационной пленки до 15 мкм, что позволило использовать системы при установке ортопедических конструкций на композитные цементы. При этом гибридный слой стал более надежным и прочным, способным выдерживать высокие нагрузки. 

Адгезивы 5-го поколения (значение рН 2,2-5,5) применимы относительно всех светоотверждаемых композитных и других материалов. А вот самополимеризующиеся (химический способ) препараты являются щелочными, и большинство подвергается реакции нейтрализации в случае контактирования с кислотным адгезивом.

Преимущества:

• отличная совместимость с фотополимеризующимися реставрационными материалами;
• отличная сила сцепления;
• выдающиеся результаты (близкие+отдаленные);
• экономия времени на процедуры, упрощенный процесс подготовки;
• эргономика.

Недостатки использования адгезивов:

• эмалевая адгезия намного выше чем дентинная, возрос риск отрыва реставрации;
• из-за несовместимости редко используется с реставрационными цементами химической полимеризации;
• часты случаи появления гиперчувствительности после лечения.

6-е поколение самопротравливающих адгезивов

6 поколение - появление в 90-х гг. 20 века. Для достижения высоких результатов требуется:

• предварительная обработка тканей зуба:
  - препарирование эмали (беспризменной), дентина (склерозированного);
  - можно заменить протравливанием эмалевой поверхности на протяжении 5-10 сек.
  - протравленную/отпрепарированную поверхность необходимо сразу же покрывать жидкотекучими гидрофобными композитами;
  - многошаговые системы требуют использования отдельных одноразовых аппликаторов относительно каждого препарата;
  - аппликации на больших реставрациях проводятся в несколько этапов;
  - хранится только в холодильнике.

Существует 2 группы систем 6-го поколения:

1. Одношаговые (эффект самопротравливания, система двухбутылочная):

• протравка;
• праймер с бондом.

2. Двухшаговые (эффект самопротравливания, “серебряный стандарт”, система состоит из 2-3 флаконов):

• праймер с протравочным агентом;
• бонд.

Преимущества использования:

• повышенная адгезии:
  - 20 МПа к эмали;
  - более 20 МПа к дентину.
• хороший результат в будущем;
• отсутствие необходимости в смешивании препаратов;
• снижение риска появления гиперчувствительности;
• сокращение рабочих циклов;
• отсутствие шагов:
  - травления;
  - смывания.
  - совместимость с реставрационными материалами светового, химического/двойного отверждения.

Недостатки:

• высокая стоимость;
• хранения только в холодильнике;
• необработвнная эмаль и склерозированный дентин протравливаются недостаточно.

7-е поколение адгезивов 

7 поколение - самопротравливающие однокомпонентные системы, содержащие в одном флаконе:

• протравку;
• праймер;
• бонд.

В составе присутствуют:

• вода;
• гидрофильные мономеры;
• нанонаполнитель;
• фотоинициаторы разных типов.

Данные системы выпускаются в форме флаконов или унидоз, что устраняет риски инфицирования пациента. В основном эти адгезивы сочетаются с цементами фотополимеризации. 

Преимущества:

• упрощенные схемы;
• однобутылочная система;
• простота работы;
• хранится при комнатной температуре;
• послеоперационная чувствительность проявляется очень редко;
• невозможно перетравить или пересушить дентин;
• минимальный риск инфицирования пациента.

Недостатки:

• низкая универсальность при работе;
• недостаточно изучены клинические результаты в будущем;
• неизвестен уровень стабильности гибридного слоя;
• недоизучена эффективность протравки зубных тканей.

Как тип наполнителя влияет на состояние гибридного слоя

По типу наполненности, системы адгезивов подразделяются на:

1. Ненаполненные (отсутствие какого-либо наполнителя).

2. Наполненные. Их особенности:

• размер частиц варьируется от 0,7 до 7 мкм;
• образуемая толщина пленки находится в пределах 10-25 мкм;
• количество частиц занимает до 45% всего объема материала.

3. Нанонаполненные. Особенности:

• размер наночастиц 5-20 нм;
• количество частиц - 15% от всего объема материала;
• образуется пленка, толщиной 5-10 мкм.

Наполнитель стабилизирует и усиливает гибридный слой, компенсирует нагрузки в пограничной зоне (зуб/реставрация), предотвращает появление микротрещин и щелей.

Как тип растворителя влияет на работу адгезива

Все адгезивы - жидкости. В составе системы обязательно присутствует растворитель, не допускающий загустения материала, облегчающий аппликацию материала на зубные ткани и реставрационные материалы, усиливающий проницаемость препаратов в канальцы дентина, обеспечивающий необходимое смачивание дентина.

Классифицируются растворители по нескольким параметрам:

• срок пропитывания дентинной поверхности;
• испаряемость растворителя;
• степень увлажнения дентина.

Существует три вида растворителей, имеющих различную основу:

1. Водную. Растворители на водной основе имеют:

• обязательно входит в состав самопротравливающих адгезивных систем;
• максимально высокую способность к увлажнению тканей дентина;
• среднюю скорость пропитывания дентина;
• запускает процесс деминерализации твердых тканей в результате реакции гидролиза метакрилатов, содержащих фосфор;
• низкая испаряемость воды;
• возможно снижение силы адгезии в результате сложности удаления воды.

2. Ацетоновую. Растворители на основе ацетона имеют:

• максимально высокую испаряемость;
• низкую чувствительность к наличию остаточной влаги;
• отличное проникновение в дентинные ткани;
• при контакте ацетона и воды, последняя начинает усиленно испаряться;
• минимальное время пропитывания дентина;
• степень увлажнения дентина недостаточная;
• возрастает риск появления гиперчувствительности.

3. Спиртовую. Растворители на спиртовой основе имеют:

• среднюю степень увлажнения дентина;
• среднюю испаряемость;
• более длительный период времени, необходимый для пропитывания тканей дентина;
• возрастает риск гиперчувствительности после лечения.

Функциональность адгезивов

Современные адгезивные системы позволяют стоматологу решать различные задачи реставрирования, выбирая ту, или иную систему для их реализации. Существует три большие группы адгезивов:

1. Эмалево-дентинные. Эти адгезивы обеспечивают прочную фиксацию к тканям зуба различных реставрационных материалов полимеризующихся светом от лампы: ормокеров, гибридных стеклоиономеров, композитов, компомеров. Работа данных систем с материалами отверждающимися химическим/двойным способом также возможна, но при условии использования специальных активаторов. Не все существующие эмалево-дентинные адгезивы сочетаются с активаторами химической полимеризации.
2. Универсальные. Эти адгезивы наполнены патентованными мономерами, обеспечивающие совместимость с реставрационными материалами не только световой, но и двойной/химической полимеризации.
3. Многофункциональные. Данные системы обеспечивают работу со всеми доступными реставрационными материалами (сплавами металлов, амальгамой, композитами, керамикой), при этом высокая адгезия обеспечена.

Возможные ошибки в работе

Адгезивы остро чувствительны к несоблюдению правил проведения технологического процесса адгезивной подготовки. Ошибка может появиться на всех ее этапах. Перечислим самые частые:

1. Недостаточное/некачественное изолирование рабочей области.
2. Неполная протравка зубных тканей.
3. Избыточное травление эмалево-дентинной поверхности.
4. Специалисты часто пересушивают дентинные ткани.
5. Не соблюдено время аппликации используемых в работе препаратов.
6. Некорректное применение компонентов системы.
7. Процедура полимеризации проведена не до конца.

Все перечисленные ошибки становятся причиной недолговечности пломбы и скорого ее выпадения.

Выводы

1. Специалист должен очень грамотно подходить к выбору адгезивной системы в каждом клиническом случае.
2. Современные адгезивы обеспечивают надежную защиту пульпы от всех раздражающих факторов и выполняют роль защитной прокладки (изолирующей).
3. Технологический процесс работы с адгезивами последних поколений требует полного снятия с поверхности зубных тканей и реставраций “смазанного слоя”.
4. Появление послеоперационной чувствительности и снижение силы адгезии при работе с системами требующими тотального протравливания тканей зуба вызвано пересушиванием дентина.
5. Современные адгезивы от разных производителей хорошо сочетаются друг с другом без потери в качестве сцепления материалов.
6. Не допускать контаминацию тканей зуба (слюной, кровью, малом, и т. д.) при работе с адгезивными системами.