Введение к работе
Актуальность темы
Актуальной медико-социальной проблемой современной ортопедической стоматологии является оптимальное восстановление утраченных функций зу-бочелюстной системы при полной или частичной потере зубов. Одним из путей решения данной проблемы является улучшение свойств базисного материала с применением новых технологий изготовления съемных протезов.
В настоящее время от 91 до 98 % съемных зубных протезов изготавливаются из конструкционных систем на основе полиметилметакрилата, и, вероятно, в обозримом будущем ни один из вновь предложенных материалов не сможет вытеснить их. Тому есть много объективных причин и наиболее важными являются высокая технологичность, дешевизна и доступность.
Однако, обладая многими преимуществами перед другими материалами, акриловые пластмассы способны оказывать вредное воздействие на организм человека, одним из проявлений которого являются патологические реакции тканей протезного ложа, возникающие у 64,7 % больных.
Одним из наиболее опасных патогенных факторов в этом случае является остаточный мономер (ОМ), экстрагируемый слюной в полость рта пациента при эксплуатации зубопротезного изделия. Все акрилаты, в том числе и метилметакрилат, который наиболее часто используется для базисных пластмасс, помимо выраженного аллергического действия являются опасными токсикантами с кумулятивными свойствами.
Данный факт послужил причиной того, что в биологическом материаловедении появились работы, посвященные теме снижения содержания и миграции ОМ за счет последующей обработки зубопротезных конструкций из акриловых полимерных материалов. Но, несмотря на довольно обширный материал, накопленный зуботехническим материаловедением по вопросу снижения содержания и миграции ОМ за счет последующей обработки зубопротезных конструкций из акриловых полимерных материалов, результаты таких исследований не нашли широкого применения в клинике ортопедической стоматологии. Причина заключается в сложности и высокой стоимости предлагаемых методик при недостаточной эффективности на практике, что, вероятно, связано с отсутствием верного подхода к оценке качества полимерного материала с точки зрения опасности остаточного мономера, а следовательно, и критерия для оценки эффективности модифицирующего воздействия на этапе эксперимента; достаточно разработанных механизмов воздействия таких общепринятых модифицирующих агентов полимерных материалов, как излучение разных типов и органические растворители относительно особенностей пластмасс стоматологического назначения и миграции из них остаточного мономера. Поэтому проблема повышения индифферентности стоматологических полиакрилатов за счет снижения вредного влияния ОМ остается по-прежнему актуальной.
Цель работы
Целью настоящей работы является разработка способов модифицирующей обработки акриловых пластмасс стоматологического назначения с целью снижения миграции из них остаточного мономера, повышения биологической совместимости этих материалов и внедрения их в клиническую практику.
Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Изучить возможность использования вакуума для обработки акриловой базисной пластмассы с целью снижения миграции остаточного мономера.
2 Изучить влияние плазмы тлеющего разряда на изделия из акриловой базисной пластмассы; выявить зависимость влияния параметров плазмохимичес-кой обработки на миграцию остаточного мономера из пластмассы. Определить оптимальные параметры режимов обработки плазмой тлеющего разряда для снижения миграции остаточного мономера.
3. Исследовать возможность использования облучения микроволнами в ка
честве способа модификации структуры полимерного стоматологического
материала.
-
Изучить влияние этилового спирта на акриловые базисные материалы. Установить зависимость влияния условий воздействия этиловым спиртом на миграцию остаточного мономера из пластмассы. Изучить механизм модификации поверхности изделия этиловым спиртом.
-
Разработать способы обработки зубопротезных изделий из акриловых пластмасс, позволяющие снизить миграцию метилметакрилата в водную среду, с последующим внедрением их в практику стоматологических клиник.
Методы исследований
В работе были использованы следующие методы исследования: физико-химический метод анализа - спектрофотометрия; химический - объемный анализ; физический - морфологические исследования поверхности полимерного материала с помощью электронной микроскопии, механические испытания прочности; статистические методы обработки результатов эксперимента, корреляционный и регрессионный анализы.
Кроме этого, для изучения влияния модификации материала на биосовместимость с организмом человека были использованы специальные лабораторные методы оценки функционального состояния органов и тканей полости рта: метод-оценка тактильной и болевой чувствительности слизистой оболочки полости рта; метод - выявление секреторной функции околоушной слюнной железы; метод - оценка вкусовой чувствительности рецепторов языка.
Научная новизна
1. Разработан способ физической модификации базисов съемных пластинчатых протезов из акрилового полимерного материала, позволяющий снизить выход мономера в контактирующие с изделием среды, заключающийся в снижении содержания ОМ в поверхностных слоях материала за счет устранения верх-
него дефектного слоя поверхности и путей для транспорта низкомолекулярных составляющих из объема полимера.
-
Впервые проведена экспериментальная оценка миграции метилметакри-лата из базисного материала марки "Фторакс" в жидкие среды. Проведен сравнительный анализ разных способов воздействия по характеру влияния на миграцию остаточного мономера.
-
Выявлен механизм воздействия плазмы тлеющего разряда и микроволн на базисный материал стоматологического назначения, учитывающий деполимеризацию мономера и деструкцию полимерных цепей, что позволяет осуществлять подбор оптимальных условий обработки.
-
Раскрыт механизм воздействия этилового спирта и комбинированных типов воздействия на поверхность акриловой пластмассы (термообработка и выдержка в этиловом спирте, обработка ультразвуком в среде этилового спирта), включающий физические процессы адсорбции, диффузии, частичного растворения, набухания.
Практическая значимость полученных результатов
-
Разработана методика оценки качества полимерного базисного материала по уровню выделения мономера. В качестве критерия для оценки предложен параметр - выход остаточного мономера, измеряемый в единицах - микрограмм на грамм массы образца.
-
Разработан ряд способов обработки готовых зубопротезных изделий на основе акриловых пластмасс, позволяющих при частичном изменении исходных физико-химических свойств обрабатываемого материала повысить его биоинертность за счет сокращения количеств мономера, способного к миграции при контакте с жидкими средами, причем механические характеристики материала сохраняют свое первоначальное значение:
способ плазмохимической обработки;
обработка микроволновым излучением;
физическая модификация этиловым спиртом;
способ комбинированной обработки ультразвуком в среде этилового спирта;
способ комплексной поэтапной обработки, сочетающий термообработку в водной среде и модификацию этиловым спиртом.
Разработанная методика дополнительной обработки путем комплексного воздействия высокой температуры и этилового спирта внедрена в клиническою практику стоматологических учреждений г. Омска (ГКСП№ 1, ОСП).
-
Разработанные способы модификации акриловых пластмасс могут быть использованы не только в практике ортопедической стоматологии, но и в других областях медицины, где применяются подобные материалы.
-
Результаты научных исследований послужили материалом при подготовке лекций для студентов 3 и 5 курсов стоматологического факультета Омской государственной медицинской академии.
Полученные экспериментальные результаты позволяют расширить представление о влиянии физических и физико-химических агентов на характеристики и свойства акриловых полимеров, что имеет значение для дальнейших научных исследований с целью создания биоиндифферентных материалов для замещения различных органов и тканей.
На защиту выносятся следующие положения
-
Механизм воздействия плазмы тлеющего разряда, микроволнового излучения на полиакриловый конструкционный материал стоматологического назначения, раскрывающий процесс взаимодействия активных компонентов плазмы с полимерным материалом, включающий в себя совокупность физических эффектов упорядочения надмолекулярной организации вещества и физико-химических-дополимеризацию, деструкцию, структурирование.
-
Механизм модификации полиакрилового конструкционного материала стоматологического назначения этиловым спиртом, сочетающий в себе физические процессы поверхностной адсорбции, диффузии, снижения межмолекулярного взаимодействия, частичного растворения поверхностного слоя.
-
Разработаны способы дополнительной обработки зубопротезных изделий из акриловых пластмасс с целью повышения качества материала и биосовместимости с организмом человека за счет снижения миграции ОМ: дополнительная обработка съемных протезов пластиночного типа плазмой тлеющего разряда; обработка облучением микроволнами; физическая модификация поверхности полимерного зубного протеза этиловым спиртом при повышенной температуре; комбинированная обработка ультразвуком в среде этилового спирта и комплексная обработка, включающая: первый этап - термовоздействие, второй этап - выдержку в горячем этиловом спирте.
Апробация работы
Основные положения и материалы диссертации доложены и обсуждены на III Международной научно-технической конференции "Динамика систем, механизмов и машин" (Омск, 1999); VI Международном семинаре-выставке "Новые материалы и оборудование, технологии их применения в стоматологической практике" (Омск, 2000); II Межрегиональной научно-практической конференции "Роль инноваций в развитии регионов" (Омск, 2000); на расширенном заседании кафедры "Технология органических веществ" ОмГТУ (сентябрь, 2000 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 5 работ. Получено рационализаторское свидетельство.
Объем и струїсгура диссертации
Диссертация изложена на 143 страницах машинописного текста. Конструктивно диссертация состоит из введения, литературного обзора, трех глав собственных исследований, выводов и списка литературы (144 источника). Текст иллюстрирован 18 таблицами и 17 рисунками.
