Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы .15
1.1. История открытия, производства и применения палладия 15
1.2. Использование сплавов благородных металлов на основе палладия для изготовления металлокерамических зубных протезов в ортопедической стоматологии .31
ГЛАВА II. Методология и методы исследований 47
2.1. Материалы и методы лабораторных исследований 47
2.1.1. Характеристика изучаемых благородных сплавов на основе палладия для изготовления каркасов металлокерамических зубных протезов 47
2.1.2. Метод определения температурного интервала плавления образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 49
2.1.3. Метод определения качества литых образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» при использовании различных формовочных масс и при различной температуре литья 51
2.1.4. Метод определения твёрдости образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 57
2.1.5. Метод определения плотности нового стоматологического сплава металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 58
2.1.6. Метод определения предела текучести образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» .60
2.1.7. Метод определения относительного удлинения образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 62
2.1.8. Метод определения коэффициента термического линейного расширения образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 62
2.1.9. Методы исследования образцов отечественных сплавов
благородных металлов на основе палладия для металлокерамических зубных протезов на коррозионную устойчивость в растворе искусственной слюны 63
2.1.9.1. Вольтамперометрия 64
2.1.9.2. Рентгеноспектральный микрозондовый анализ поверхности образцов .67
2.1.9.3. Рентгенофазовый и рентгеноспектральный микрозондовый анализ осадков растворов искусственной слюны 69
2.1.10. Метод определения прочности металлокерамических образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 71
2.2.Методы экспериментальных исследований .73
2.2.1. Метод проведения санитарно-химических испытаний образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» .74
2.2.2. Метод исследования образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» на цитотоксическое действие .74
2.2.3. Метод определения гемолитической активности вытяжки из образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 75
2.3. Методика статистической обработки полученных данных 77
ГЛАВА III. Результаты собственных исследований .79
3.1. Результаты лабораторных исследований 79
3.1.1. Результаты определения температурного интервала плавления образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» .79
3.1.2. Результаты определения качества литых образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» при использовании различных формовочных масс и при различной температуре литья .80
3.1.3. Результаты определения твёрдости образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 89
3.1.4. Результаты определения плотности образцов нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» .90
3.1.5. Результаты определения условного предела текучести образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 91
3.1.6. Результаты определения относительного удлинения образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 92
3.1.7. Результаты определения коэффициента термического линейного расширения образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 92
3.1.8. Результаты исследования образцов отечественных сплавов благородных металлов на основе палладия для металлокерамических зубных протезов на коррозионную устойчивость в растворе искусственной слюны 93
3.1.8.1.Результаты вольтамперометрии 93
3.1.8.2. Результаты рентгеноспектрального микрозондового анализа поверхности образцов 96
3.1.8.3. Результаты рентгенофазового и рентгеноспектрального
микрозондового анализа осадков растворов искусственной слюны .102
3.1.9. Результаты определения прочности металлокерамических образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 106
3.2. Результаты экспериментальных исследований .108
3.2.1. Результаты санитарно-химических испытаний образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» .108
3.2.2. Результаты исследования образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» на цитотоксическое действие 108
3.2.3. Результаты определения гемолитической активности вытяжки из образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» 109
ГЛАВА IV. Обсуждение результатов исследования 110
Выводы 130
Практические рекомендации 131
Список литературы
- Использование сплавов благородных металлов на основе палладия для изготовления металлокерамических зубных протезов в ортопедической стоматологии
- Метод определения температурного интервала плавления образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ»
- Метод определения прочности металлокерамических образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ»
- Результаты определения твёрдости образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ»
Введение к работе
Актуальность темы исследования: В современной стоматологической практике наиболее распространенным видом лечения при дефектах зубов и зубных рядов является протезирование несъемными зубными протезами. В последнее время ведется активное внедрение в стоматологическую практику безметалловых зубных протезов с более высоким уровнем эстетики, но зачастую пациенты отдают предпочтение традиционным металлокерамическим зубным протезам из-за их долговечности, надежности и меньшей стоимости (Копейкин В.Н., 1993; Лебеденко И.Ю., 2008; Жулев Е.Н., 2010; Хван В.И., 2010; Трезубов В.Н. с соавт. 2010, 2014). Однако, в последние годы выявлено увеличение случаев непереносимости сплавов неблагородных металлов и ухудшение аллергологического статуса пациентов (Олесова В.Н., 2007, 2008; Сопоцинский Д.В., 2013; Цимбалистов А.В., 2006, 2008, 2011).
Для решения этой проблемы широко внедряются в стоматологическую практику зубные протезы из сплавов благородных металлов на основе палладия, платины и золота. Важным стимулом к применению зубных протезов из сплавов палладия в ортопедической стоматологии является его экономичность в сравнении с зубными протезами из платины и золота. Металлокерамические зубные протезы на каркасах из сплавов палладия отличаются высокими физико-механическими показателями, биосовместимостью и коррозионной стойкостью, позволяет использовать их в различных клинических ситуациях (Пустовая Е.П., 1997; Козлов В.А., 1998; Парунов В.А., 2005, 2006; Деев М.С., 2006; Durosaro O., 2009; Дубова Л.В., 2010; Woodward B., 2012).
Первый отечественный сплав для металлокерамических зубных протезов на
основе палладия «Суперпал» (позже получивший коммерческое название
«Палладент») был разработан в 1993 году на кафедре ГОС ММСИ и в лаборатории
материаловедения НИМСИ совместно с ОАО НПК «Суперметалл». Второй
отечественный сплав – «ВитИрий-П» был разработан ООО Витал-Е, Екатеринбург
и внедрен в клиническую практику в 2003г. Металлокерамические зубные протезы
из обоих сплавов зарекомендовали себя надежными, особенно с позиции
биосовместимости. Широкое их применение вскрыло и недостатки этих сплавов:
слав «Палладент» обладает недостаточным относительным удлинением, которое не соответствует современным требованиям международного стандарта ISO 9693, а сплав «Витирий-П» сложен в обработке при изготовления металлокерамических зубных протезов.
Степень её разработанности: Для ортопедического лечения пациентов металлокерамическими зубными протезами сотрудниками кафедры комплексного зубопротезирования и лаборатории материаловедения НИМСИ МГМСУ им. А.И. Евдокимова, совместно со специалистами ОАО «НПК «Суперметалл» имени Е.И. Рытвина» был создан новый отечественный благородный сплав на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ», который защищен патентом РФ на изобретение №2481095. Для использования металлокерамических зубных протезов из нового отечественного сплава требуется комплексное детальное изучение его физико-механических и эксплуатационных свойств, коррозионную стойкости и биосовместимости в сравнительном аспекте с образцами зубных протезов из отечественных стоматологических сплавов на основе палладия и требованиями современных стоматологических международных стандартов.
Цель и задачи:
Цель исследования: Лабораторно-экспериментальное обоснование применения металлокерамических зубных протезов из нового отечественного благородного сплава на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ».
Задачи исследования:
-
Исследовать в соответствии с требованиями стандарта ISO 9693 физико-механические свойства образцов зубных протезов из нового сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» в сравнении с отечественными сплавами благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ» и «ВитИрий-П»;
-
Изучить качество образцов зубных протезов из нового сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» полученных методом литья по идентичным выплавляемым моделям при применении различных формовочных масс (не менее 3) и предложить методику для практического применения;
-
Провести сравнительные испытания прочности сцепления металлокерамических зубных протезов изготовленных из нового сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» и различных керамических покрытий ( не менее 2);
-
Оценить коррозионную стойкость изготовленных зубных протезов из нового сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» в модельных растворах искусственной слюны;
-
Исследовать биосовместимость изготовленных зубных протезов из нового отечественного стоматологического сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» с помощью санитарно-химических испытаний, определения цитотоксического действия и гемолитического теста.
Научная новизна: Определены физико-механические характеристики образцов зубных протезов и убедительно показано их соответствие требованиям современных отечественных и международного стоматологических стандартов.
Разработан оптимальный способ литья зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ», предложена методика для практического применения.
Определены данные прочности на изгиб образцов металлокерамических зубных протезов из нового сплава с различными керамическими покрытиями, результаты превышают минимум в 1,6 раза требования международного стоматологического стандарта ISO 9693
Установлено, что образцы зубных протезов из нового отечественного стоматологического сплава на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» по коррозионной стойкости превосходят образцы из отечественного сплава первого поколения – «ПАЛЛАДЕНТ» более, чем в 10 раз.
Определены результаты испытаний образцов сплава на биосовместимость, которые показывают незначительное изменение pH модельных сред после добавления водной вытяжки образцов зубных протезов (0,57 при допустимом значении 1,00) и полное отсутствие гемолиза в эксперименте на изолированных эритроцитах кролика.
Теоретическая и практическая значимость работы:
Изучены физико-механические параметры образцов металлокерамических зубных протезов из нового сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ», определяющие показания к его клиническому применению и необходимые для изготовления высококачественных прочных металлокерамических зубных протезов.
Получена достоверная информация о влиянии формовочных масс «Yeti Expansion» (Yeti Dental International GmbH, Германия), «Presto Vest 2» (Siladent Dr.Bohme & Schops GmbH, Германия), «Silikan» (Spofa Dental, Чехия) на качество цельнолитых образцов каркасов металлокерамических зубных протезов из нового сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» и даны рекомендации по практическому применению.
Получены данные о высокой биосовместимости образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ», которые позволяют рекомендовать металлокерамические зубные протезы из нового отечественного сплава на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» для клинического этапа исследования и внедрения в практику ортопедической стоматологии.
Методология и методы исследования:
1. Анализ 240 литературных источников, посвящённых стоматологическому
лечению несъемными конструкциями, применению сплавов металлов, в том числе
палладия, и биосовместимости конструкционных материалов, используемых в
ортопедической стоматологии.
2. Определение основных физико-механических показателей образцов
зубных протезов из нового отечественного сплава на основе палладия
«ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» с использованием стандартных методов.
3. Сравнение физико-механических показателей образцов зубных протезов
из нового отечественного сплава на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» с
требованиями современных стоматологических сплавов и параметрами образцов
металлокерамических протезов из отечественных и зарубежных сплавов.
-
Изучение силы адгезии различных керамических облицовок к образцам каркасов металлокерамических зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» по методике Швикерата.
-
Изучение влияния на качество цельнолитых образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» использования различных формовочных масс, по методике, описанной в работе Сопоцинского Д.В. (2013г.).
6. Определение коррозионной стойкости образцов зубных протезов из
сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» с использованием комплекса электрохимических и
спектральных методов, включающих в себя рентгеновский спектральный
микрозондовый анализ, вольтамперометрию и рентгенофазовый анализ.
7. Санитарно-химическое и токсикологическое изучение влияния образцов
зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕТ-УНИ» на миграцию ионов сплава в
модельные среды.
8. Изучение биосовместимости образцов зубных протезов из нового
отечественного сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» по показателям цитотоксического
действия и гемолитической активности водной вытяжки.
9. Статистическая обработка всех полученных данных.
Положения, выносимые на защиту:
-
Физико-механические параметры образцов металлокерамических зубных протезов из нового отечественного сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» соответствуют требованиям действующих международного и отечественных стоматологических стандартов для металлокерамических зубных протезов из сплавов благородных металлов.
-
Прочность образцов металлокерамических зубных протезов с различными керамическими облицовками на каркасах из нового отечественного сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» соответствует требованиям современных стоматологических стандартов.
-
Образцы зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» в эксперименте обладают высокой коррозионной стойкостью и биосовместимостью.
Степень достоверности и апробация результатов:
Достоверность результатов диссертационной работы подтверждается достаточным объемом лабораторных и экспериментальных исследований и статистическим анализом полученных результатов.
Апробация работы. Основные положения диссертационного исследования доложены, обсуждены и одобрены на 36-ой итоговой конференции молодых ученых ГБОУ ВПО «МГМСУ имени А.И. Евдокимова» 3 марта 2014 года и на совместном заседании кафедры комплексного зубопротезирования и лаборатории материаловедения НИМСИ ГБОУ ВПО «МГМСУ имени А.И. Евдокимова» Минздрава России (Москва, 15 сентября 2014 года). По теме диссертационной работы опубликованы 6 печатных работ, 3 из которых в изданиях, входящих в перечень рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Минобрнауки России для опубликования основных научных результатов диссертаций.
Использование сплавов благородных металлов на основе палладия для изготовления металлокерамических зубных протезов в ортопедической стоматологии
История начала развития стоматологии, датированная несколькими тысячелетиями до нашей эры и ориентированная в то время в основном сначала только на удаление зубов, считая, что боль в зубах вызывают зубные черви и злые духи, а позже и на замещение отсутствующих зубов различными подручными материалами, очень многообразная и вызывающая огромный интерес. За многовековой путь совершенствования зубных протезов применялись материалы, созданные природой и человеком, и были абсолютно различны - это дерево и фарфор, бычья и слоновая кость, каучук и золото, являющееся одним из семи известных в те древние времена таких металлов как серебро, медь, железо, олово, свинец и ртуть [77,]. Начало этому было положено в Древнем Египте и Финикии. Так, в 1901 году при раскопках древнего финикийского города Сидона был обнаружен зубной протез с использованием в нем золота, изготовленный приблизительно в 400 годах до нашей эры, чуть меньше 2, 5 тысяч лет назад. По утверждениям археологов, фараон, живший в Древнем Египте еще ранее, более 4,5 тысяч лет назад, также пользовался зубным протезом из золота [4, 76, 108, 109].
Дальнейшее развитие зубопротезирования получило с открытием и разработкой совсем юной на тот момент технологии литья сплавов неблагородных металлов и золота, которое применялось и неизменно применяется с Бронзового Века в течение 4000лет при помощи различных методов литья и комбинации этих сплавов [101, 106].
Признанными мастерами зубопротезирования в то время, в основном, были ремесленники - ювелиры, резчики по металлу, кузнецы, цирюльники. Основное развитие в применении сплавов благородных металлов началось с применения золота мастерами зубопротезного дела древности - этрусками, народом, проживавшим в XII-VI веках до нашей эры во времена Римской империи на территории современной Италии в Тоскане, где на сегодняшний день находятся такие известные школы ювелирного дела как, к примеру, Damiani и Parlapiano. Среди различных зубных протезов, обнаруженных в Италии при раскопках в районах проживания этрусков, были найдены протезы, изготовленные из единой золотой полоски с фиксированными к ней посредством клепок искусственными зубами, эта золотая полоска плотно обхватывала естественные зубы, за счет которых протез и удерживался во рту. Были найдены зубные протезы из золота в виде спаянных колец, часть из которых служила для удержания протеза на опорных зубах, в то время как в других кольцах были закреплены искусственные зубы [45, 119].
Зубные протезы, найденные при раскопках на территории современной Италии, подтверждают тот факт, что на протяжении многих столетий в качестве основного материала для изготовления зубных протезов применяли золото и его сплавы, но в силу высокой стоимости золота его применение ограничивалось его дороговизной, в связи с чем, актуальнейшим образом вставал вопрос о необходимости поиска менее дорогостоящих сплавов благородных металлов [7, 68].
Помимо золота и серебра в Древнем Риме была известна и платина, которая «в брусках имеет вес золота», и её не путали с серебром, называли «белым свинцом». В Древнем Египте в золотых изделиях были обнаружены включения «сырой» платины и при археологических раскопках найдены пластинки из сплава, где основным компонентом была платина [85].
В дальнейшей хронологии исторических событий в изготовлении зубных протезов есть и такие упоминания, что в начале Средних веков для изготовления зубных протезов применяли зубы людей и животных. Иногда состоятельные и знатные люди позволяли себе даже выдергивать здоровые зубы у своих подчиненных для того, чтобы таким образом подобрать для своего зубного протеза наиболее подходящий по цвету и форме зуб [45]. Первое упоминание об открытии группы платиновых металлов и, в частности, палладия относится к началу XIX века [109]. Появление благородного металла палладия связано с двумя ранее произошедшими до этого интересными историческими фактами. Так, в 1802 году, незадолго до открытия палладия, немецкий астроном Ольберс обнаружил в солнечной системе новый астероид, на тот момент максимально приблизившийся к Земле, который в последующем и был назван в честь древнегреческой богини войны и победы, а также мудрости, знаний, искусств и ремесел Афины Паллады, принадлежавшей к числу верховных божеств. Согласно древнегреческой мифологии, Палладий - легендарное деревянное изображение Афины Паллады, упавшее с неба, которое было одним из символов несокрушимости Трои, которая пала только после того, как любимцы богини, Одиссей и Диомед, во время ночной вылазки выкрали этот Палладий [3, 89].
В 1800 году лондонский врач Уильям Гайд Волластон, практикующий в рабочих районах, разочаровавшись в медицинской практике, не приносящей ему материального благополучия, навсегда оставил медицину и целиком посвятил себя изучению несколько веками ранее открытой платины, на что ему, а также на приобретение материалов и оборудования для лаборатории по работе с платиной нужны были средства.
Человек по своей натуре высокоодаренный и предприимчивый, Волластон, тот самый, который приблизительно в те же годы изобрел рефрактометр и гониометр, разработал способ изготовления платиновой посуды и аппаратуры - реторт для сгущения серной кислоты, сосудов для разделения серебра и золота, эталонов мер и многое другое. А как раз в эти годы посуда из платины стала явной необходимостью для химических лабораторий. Об этом выдающийся немецкий химик Юстус Либих писал в своих «химических письмах»: «Без платины было бы невозможно во многих случаях сделать анализ минералов... Состав большинства минералов был бы неизвестным».
Работая над дальнейшим совершенствованием методики аффинажа и обработки платины, Волластон пришел к мысли о возможности существования металлов, схожих по свойствам с платиной. В платине, полученной Волластоном, присутствовали также золото и ртуть. Стремясь получить более чистый металл, Волластон избавлялся от примесей различными способами, например, сырую платину он растворял в царской водке, после чего очищенным нашатырем осаждал платину из этого раствора. Волластон обратил внимание, что раствор, оставшийся после осаждения платины, окрашивался в розовый цвет, не менявшийся после применения таких примесей как ртуть. Добавив в раствор цинк, обнаружил его после реакции взаимодействия в виде выпавшего черного осадка. Волластон, отделив от раствора полученный осадок и высушив, пытался растворить его в царской водке, но часть его так не растворилась. Он добавил цианид ртути, получив цианид палладия, при нагревании которого был наконец получен чистый палладий [61, 89].
О последующих своих исследованиях Волластон писал: «После разбавления этого раствора водой, чтобы избежать осаждения незначительного количества платины, оставшейся в растворе, я добавил в него цианид калия - образовался обильный осадок оранжевого цвета, который при нагревании приобрел серый цвет... Затем этот осадок сплавился в капельку по удельному весу меньше ртути... Часть этого металла растворялась в азотной кислоте и имела все свойства пущенного в продажу палладия». Из нерастворенной же части Волластон выделил еще один платиноид - родий. Rhodium - от греческого poSosic; - «розовый», тот самый розовый цвет раствора, получаемый после осаждения платины и взаимодействия с солями родия. Помимо этого, Волластон ещё извлекал палладий из колумбийской самородной сырой платины, добываемой при промывке золотоносных песков.
Метод определения температурного интервала плавления образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ»
Так, при внутрибрюшном введении хлорида палладия подопытным крысам деятельность микросомальных ферментов печени сократилось, продолжительное введение хлорида палладия вызывало перитонит, висцеральные спайки, а также некрозы внутренних органов у крыс [120, 144, 145, 160, 164, 187, 201, 205, 219, 233, 234, 235, 236].
После внутривенного введения крысам солей палладия (сульфат палладия, нитрат палладия и хлорид палладия) вызывало желудочковые аритмии, а в некоторых случаях фибрилляцию желудочков [135, 136, 142, 161, 205, 216, 224, 239].
После продолжительных ингаляций солей палладия беспородным крысам на протяжении 5 часов в день, 5 дней в неделю в течение 5 месяцев отображалась вялость поведения и снижение массы тела. По окончанию эксперимента и восстановительного периода в течение 30 дней была найдена незначительная концентрация солей палладия в моче и сыворотки крови, что, по мнению авторов, указывает на повреждение функции печени и почек. В результате введения соединений палладия с питьевой водой в течение 4 недель не выявило статистически значимых отклонений от контрольной группы по поеданию корма и прироста веса [133, 139, 144, 145, 160, 191, 192, 195, 200, 203, 204, 213, 225, 240].
При изучении аллергического контактного дерматита хлорида палладия были проведены исследования в больших масштабах как на подопытных крысах, так и на пациентах. Выраженных аллергических проявлений на палладий у пациентов не было выявлено. Отмечались случаи аллергических реакций в том же тесте при добавлении в хлорид палладия раствора сульфата никеля [117, 118, 119, 132, 164, 180, 187, 188, 189, 190, 196, 206, 219, 226, 229].
Также исследованиями было абсолютно доказано, что в низких концентрациях палладий в чистом виде биологически инертен и не вызывает токсичности. При расчете токсического поражения организма доза палладия не должна превышать 50% летальной дозы, соответственно при эксперименте на крысах и мышах эта доза не должна быть больше 2мг/кг массы тела при внутривенном введении, 87Мг/кг при внутрибрюшинном введении и 1000мг/кг при пероральном введении. Таким образом, аггравация симптоматики при введении палладия наступает только в случае использования большей концентрации. В низких концентрациях палладий, а тем более его соляной раствор, хлорид палладия, который использовался в большинстве экспериментов, остается безвредным и не оказывающим токсическое действие на организм [58, 111, 112, 114, 140, 146, 152, 156, 163, 166, 174, 175, 176, 177, 178, 197, 198, 201, 209, 211, 227, 229, 231, 232].
На основании проведенного анализа литературы следует подчеркнуть, что на протяжении последних десятилетий успешно проводится ортопедическое лечение пациентов металлокерамическими зубными протезами из сплавов на основе палладия, несмотря на их количественное отставание относительно золотых. В связи с этим, а также все большей востребованностью сплавов на основе палладия, показывающих высокую биосовместимость с тканями полости рта и организма человека в целом, сводящую к минимуму возникновение индивидуальной непереносимости, целесообразна разработка научно-обоснованной методики изготовления металлокерамических зубных протезов на каркасах из нового сплава на основе палладия.
Объективно оценивая значительное отставание отечественного материаловедения в разработке новых благородных сплавов, применяемых в стоматологии, ведущими учеными – стоматологами, занимающимися разработкой новых сплавов, была внедрена программа по созданию новых стоматологических благородных сплавов, которые смогут достойно конкурировать с лучшими зарубежными аналогами. Так было создано производство «НПК «СУПЕРМЕТАЛЛ» по разработке и промышленному изготовлению новых благородных стоматологических сплавов на основе золота и палладия с высоким уровнем потребительских свойств, отвечающих всем современным требованиям [57, 58, 59, 60, 92, 93]. Первый российский благородный сплав на основе палладия для изготовления металлокерамических зубных протезов сплав «Суперпал» (Палладент), разработанный в России кафедрой госпитальной ортопедической стоматологии (ныне кафедра комплексного зубопротезирования) и лабораторией материаловедения МГМСУ им А.И. Евдокимова совместно с ОАО «НПК «СУПЕРМЕТАЛЛ» имени Е.И. Рытвина»), в своем составе содержит 60% палладия, а также 10% золота, 15% олова и 15% меди. Температура точки его плавления - 1105С, твердость в литом состоянии – 355 HV5, предел текучести - 750 МПа, относительное удлинение - 2%, плотность - 10,7 г/см3, коэффициент термического расширения в интервале 20-600С - (13,5-14,5)10-6К-1. Сплав имеет красивый серебристо-серый металлический цвет [49, 50, 51, 87].
Сплав «Суперпал» (Палладент) с 1995 года применяется в практике ортопедической стоматологии для изготовления каркасов несъемных зубных металлокерамических протезов. Этот сплав по всем своим физико-механическим свойствам, таким как коррозионная стойкость, биоинертность, способность образовывать прочную химическую связь с керамическим покрытием, функциональная эффективность ни в чем не уступает, а по некоторым показателям и по стоимости даже превосходит зарубежные аналоги того времени. Сплав «Суперпал» (Палладент), как и все сплавы на основе палладия, также характеризуется высокими физико-механическими свойствами, хорошей обрабатываемостью, высокой устойчивостью в агрессивных средах против износа, не тускнеет в присутствии сернистых соединений [49, 50, 51, 58, 59, 87].
Позже, в 2002 году ООО «Витал-Е» совместно с заводом по обработке цветных металлов г. Екатеринбурга был предложен к практическому применению разработанный ими благородный сплав на основе палладия «ВитИрий-П», содержащий 75% палладия, легированный золотом, серебром и другими компонентами для изготовления одиночных коронок, мостовидных протезов и бюгельных протезов. Сплав «ВитИрий-П», как и сплав «Суперпал» (Палладент), соответствует международному стандарту того времени ISO 9693:1991, оба сплава устойчивы к дезинфекции в соответствии с требованиями МУ 287-11.
Однако за прошедшее время стандарт ISO 9693:1991 устарел, в 1999 году стандарт обновили, а в 2005 году стандарт дополнили. На данный момент международный стандарт металлокерамических конструкций для зубного протезирования имеет вид ISO 9693-2012. В соответствии с этим стандартом сплав «ПАЛЛАДЕНТ» не соответствует требованиям по относительному удлинению, а сплав «ВитИрий-П» имеет минимально допустимый показатель. Помимо этого, сплавы «ПАЛЛАДЕНТ» и «ВитИрий-П» достаточно сложны для зубного техника в работе из-за толщины оксидной пленки, для чего необходимы многократная дегазация отлитых каркасов и нанесение множество опаковых слоев керамической облицовки. Так же ужесточился стандарт испытаний на коррозионную стойкость сплавов металлов для стоматологии ISO 10271:2001, в связи с чем возникла необходимость разработки более биосовместимого и коррозионно-стойкого палладиевого сплава, чем представленные на рынке сплавы «ПАЛЛАДЕНТ» и «ВитИрий-П». В связи с этим был разработан новый палладиевый сплав для несъемных зубных протезов «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» и целью настоящей диссертационной работы явилось его комплексное исследование и лабораторно-экспериментальное обоснование его применения.
Метод определения прочности металлокерамических образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ»
Показатели проливаемости в эксперименте с температурой литья 1350 С для формовочной массы «Yeti Expansion» были следующие: бюгельные сетки отлиты полностью, каркас одиночной коронки отлит полностью, зазор между каркасом коронки и культей отпрепарированного зуба составил в среднем 0,2 мм, необходима припасовка, беззольные стержни диаметром 0,3 мм отлились в среднем на 40%.
Для массы «Silikan» показатели проливаемости в данном эксперименте следующие: бюгельные сетки были отлиты полностью, один образец был с незначительными дефектами, каркас одиночной коронки отлит полностью с зазором между культей отпрепарированного зуба и каркасом в среднем 0,3 мм, необходима значительная припасовка, беззольные стержни диаметром 0,3 мм отлиты в среднем на 50%.
Показатели проливаемости в данном эксперименте для массы «Presto Vest 2»: бюгельные сетки отлиты полностью, без дефектов, каркас одиночной коронки отлит полностью, зазор между культей зуба и каркасом в среднем составил 0,1 мм, необходима незначительная припасовка (Рис. 22), беззольные стержни диаметром 0,3 мм и длиной 20 мм отлиты на 100% (табл. 6). Беззольные стержни диаметром 0,2 мм и 0,1 мм в данном эксперименте не пролились.
В соответствии с условиями четвертого этапа эксперимента показатели проливаемости для формовочной массы «Yeti Expansion» следующие: бюгельные сетки пролиты в среднем на 50%, каркас одиночной коронки пролит полностью, но зазор между культей отпрепарированного зуба и каркасом в среднем составил 0,4 мм, пассивная посадка отсутствует, необходима припасовка.
Показатели проливаемости для формовочной массы «Presto Vest 2» следующие: бюгельные сетки пролиты на 50%, каркас одиночной коронки пролит полностью, зазор между каркасом коронки и культей отпрепарированного зуба в среднем составил 0,3 мм, необходима припасовка.
Качество литых образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» при использовании различных формовочных масс при температуре литья 1350 C, опока х Паковочная масса Проливаемость, % Зазормеждукультей икоронкой,мм сетка беззольные стержни, D=0,3 мм коронка «Presto Vest 2» 100±0 100±0 100±0 0,1±0,01 «Yeti Expansion» 100±0 40±0,7 100±0 0,2±0,01 «Silikan» 100±0 50±2,1 100±0 0,3±0,01 Показатели проливаемости для формовочной массы «Silikan» имеют следующие значения: бюгельные сетки пролиты на 50%, каркас одиночной коронки пролит на 100%, зазор между каркасом коронки и культей отпрепарированного зуба в среднем составил 0,4 мм, необходима значительная припасовка. Беззольные стержни в данном эксперименте не отливали (табл. 7).
Из таблицы №7 видно, что независимо от паковочной массы сетка в опоке х1 проливается лишь на 50%, коронки проливаются полностью. Размер опоки при литье коронки влияет на величину зазора: с увеличением размера опоки от х1 до х3 наблюдается тенденция к уменьшению зазора между культей отпрепарированного зуба и металлическим каркасом коронки.
Помимо этого, были изучены такие технологические параметры литья, как безвозвратные потери металла при литье и литейная линейная усадка. Эти параметры были изучены для всех формовочных масс при температурах литья 1280 С, 1320 С и 1350 С (Рис. 23, 24).
При использовании формовочной массы «Yeti Expansion» увеличение температуры литья практически не влияет на уровень потерь сплава, величина потерь в среднем составляет 0,4%. Литье с использованием формовочной массы «Silikan» при увеличении температуры литья приводит к увеличению потерь от 0,5 до 0,8%, а при использовании формовочной массы Presto Vest 2 увеличение температуры литья до 1350 С приводит к уменьшению потерь с 0,3% до 0,1%.
Анализ результатов исследования образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» с использованием трех формовочных масс «Silikan», «Yeti Expansion» и «Presto Vest 2» при температурах литья 1280 С, 1320 С и 1350 С позволил сделать вывод, что для данных условий эксперимента наилучшее качество литых образцов зубных протезов обеспечивает формовочная масса «Presto Vest 2». Формовочные массы «Silikan» и «Yeti Expansion» имеют в данном эксперименте результаты, уступающие массе «Presto Vest 2».
В связи с этим для дальнейших исследований была использована формовочная масса «Presto Vest 2». Литье осуществляли в опоке х3 при температуре 1350 С, являющейся оптимальной по результатам проведенных экспериментов.
После выбора оптимального температурного режима литья образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» на пятом этапе было проведено сравнительное исследование проливаемости, безвозвратных потерь и литейной линейной усадки образцов зубных протезов из отечественных благородных сплавов на основе палладия. Образцы зубных протезов из сплавов «ПАЛЛАДЕНТ» и «ВитИрий-П» были испытаны при тех же условиях литья: формовочная масса «Presto Vest 2», температура литья 1350 C.
Учитывая, что температура плавления сплава «ВитИрий-П» практически равна температуре плавления сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ», а температура литья сплава ««ПАЛЛАДЕНТ», взятая из инструкции производителя близка к температуре данного этапа эксперимента, полученные данные правомерно позволяют сравнивать исследуемые отечественные сплавы.
После распаковки и очистки образцов зубных протезов из всех трех отечественных благородных сплавов на основе палладия (Рис. 25) была проведена количественная оценка литых конструкций. Результаты представлены в таблице 8.
У всех трех сплавов бюгельные сетки и каркасы металлокерамической коронки пролились на 100%. Пролив беззольных стержней диаметром 0,3 мм для образцов зубных протезов из сплавов «ПАЛЛАДЕНТ» и «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» составил 100%, а для образцов зубных протезов из сплава «ВитИрий-П» пролив беззольных стержней в среднем составил только 33%. Беззольные стержни диаметром 0,2 мм пролились у образцов зубных протезов из сплавов «ПАЛЛАДЕНТ» и «ВитИрий-П» со средними показателями в 20% и 27% соответственно. У образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» беззольные стержни с диаметром 0,2мм не пролились. Беззольные стержни с диаметром 0,1 мм не пролились у всех образцов зубных протезов.
Минимальные безвозвратные потери и литейную линейную усадку из всех трех исследованных сплавов имели только образцы зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» с показателями безвозвратных потерь на уровне 0,1% и литейной линейной усадкой, равной 0,7%. У образцов зубных протезов из сплавов «ПАЛЛАДЕНТ» и «ВитИрий-П» показатели безвозвратных потерь 0,7% и 0,2% соответственно, размер литейной линейной усадки у обоих сплавов равен 0,9%.
Результаты определения твёрдости образцов зубных протезов из нового стоматологического сплава благородных металлов на основе палладия «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ»
Изучение влияния формовочных масс на качество литых образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» было проведено по методике, описанной в диссертации Сопоцинского Д.В. (2013), с использованием 3-х формовочных масс: «Yeti Expansion» (Yeti Dental International GmbH, Германия), «Presto Vest 2» (Siladent Dr.Bohme & Schops GmbH, Германия), «Silikan» (Spofa Dental, Чехия), рекомендованных для литья конструкций зубных протезов из сплавов благородных металлов и имеющих государственную регистрацию МЗ РФ. Изготовление образцов зубных протезов проводили методом литья по идентичным выплавляемым моделям, состоящим из нескольких компонентов, которые закреплены на питающем литнике: прямоугольная бюгельная восковая сетка размером 10х20х0,3 мм фирмы Renfert GmbH (Германия), каркас металлокерамической одиночной коронки с толщиной стенок 0,3 мм, изготовленный фрезерованием из выгораемой беззольной пластмассы «Burnout» (Zirkonzahn, Италия) на установке «M5» (Zirkonzahn, Италия) и беззольные стержни с диаметрами: 0,3мм, 0,2 мм и 0,1 мм и длиной 20 мм.
Исследование состояло из 5 этапов. На первых 3-х этапах была проведена отливка образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» при температурах 1280С, 1320С и 1350С с использованием формовочных масс «Yeti Expansion», «Presto Vest 2» и «Silikan» в опоке размером х3.
На 4-ом этапе было определено влияние размера опоки (х1 и х3) на качество литых образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» при использовании тех же формовочных масс и температуры литья 1350С.
5-й этап заключался в сравнительном исследовании качества (проливаемости) литых образцов зубных протезов из отечественных сплавов на основе палладия: «ПАЛЛАДЕНТ», «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» и «ВитИрий-П» с помощью аналогичных выплавляемых моделей, отлитых с использованием формовочной массы «Presto Vest 2» при температуре литья 1350 С и опок размером х3.
Подготовку формовочных масс к литью мы проводили в соответствии с инструкциями фирм-производителей.
В процессе эксперимента по подбору оптимальных формовочных масс по качеству литых образцов зубных протезов из сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ» была проведена оценка: проливаемости элементов, объемной усадки, количества безвозвратных потерь и качества прилегания каркаса коронки к препарированной культе зуба.
На первом этапе исследования после распаковки отлитых конструкций было проведено их макроскопическое изучение с получением результатов измерений проливаемости, зазора между культей препарированного зуба и каркасом коронки, литейной линейной усадки, а также безвозвратных потерь сплава «ПАЛЛАДЕНТ-УНИ».
При изучении образцов конструкций, отлитых при температуре 1280 С с помощью массы «Yeti Expansion», было выявлено, что бюгельные сетки отлились в среднем на 20%, беззольные стержни диаметром 0,3мм – на 15%, а каркас одиночной металлической коронки – на 100%. Однако зазор между культей препарированного зуба и каркасом коронки составил в среднем 0,4 мм, пассивная посадка отсутствовала, необходима дополнительная припасовка.
Литье образцов в формовочную массу «Presto Vest 2» показало следующие результаты: для бюгельных сеток - 75%, беззольных стержней диаметром 0,3 мм – 85% и полным проливом каркаса одиночной коронки с зазором в 0,2 мм, практически пассивной посадкой и необходимостью незначительной припасовки.
Результаты, полученные при использовании формовочной массы «Silikan» при аналогичной температуре, имели следующие показатели: бюгельные сетки пролились в среднем на 65%, беззольные стержни диаметром 0,3 мм – на 45%, каркас одиночной коронки пролился полностью, но зазор между культей препарированного зуба и каркасом составил во всех случаях 0,5 мм, пассивная посадка отсутствовала, была необходима дополнительная припасовка, что свидетельствовало о значительной усадке. Беззольные стержни диаметром 0,2 мм и 0,1 мм в данном эксперименте не отлились ни в одной из исследуемых формовочных масс.
На втором этапе показатели проливаемости в эксперименте с использованием температуры литья 1320 С и опоки х3 для формовочной массы «Yeti Expansion» были следующие: бюгельные сетки были отлиты полностью, каркас одиночной коронки также был отлит полностью, зазор между каркасом коронки и культей препарированного зуба составил в среднем 0,3 мм, была необходима припасовка, беззольные стержни диаметром 0,3 мм отлились в среднем на 3%.
Показатели проливаемости в данном эксперименте для массы «Silikan» следующие: бюгельные сетки были отлиты в среднем на 70%, каркас одиночной коронки были отлит полностью с показателем зазора между культей и каркасом в среднем 0,5 мм, требовалась значительная припасовка, беззольные стержни диаметром 0,3 мм в среднем были отлиты на 30%.
Показатели проливаемости в данном эксперименте для массы «Presto Vest 2» были следующие: бюгельная сетка во всех случаях была отлита полностью, без дефектов, каркас одиночной коронки был отлит полностью, зазор между культей зуба и каркасами коронок не превышал 0,2 мм, требовалась незначительная припасовка, беззольные стержни диаметром 0,3 мм и длиной 20 мм во всех случаях были отлиты на 100%. Беззольные проволоки диаметром 0,2 мм и 0,1 мм в данном эксперименте не пролились.