Compozitele pe bază de răşini destinate restaurărilor directe estetice.

Originally published in Compendium, an AEGIS publication.

Resin-Based Composite as a Direct Esthetic Restorative Material by Neeraj Malhotra, MDS, PGDHHM; Kundabala Mala, MDS; and Shashirashmi Acharya, MDS.
Originally published in Compendium of Continuing Education in Dentistry 32(5):14-24, June 2011. Copyright © 2011 to AEGIS Communications.
All rights reserved.
Traducere, redactare şi adaptare: Asist. Univ. Dr. Blanka Petcu


[fb-like]

Rezumat

Alegerea unui material estetic ideal pentru restaurările dentare a condus la îmbunătăţirea semnificativă a materialelor disponibile şi a tehnicilor de utilizare. Recent s-au introdus pe piaţă variate compozite pe bază de răşini (RBC, resin-based composite), care oferă proprietăţi estetice şi fizice îmbunătăţite.

Acest articol revizuieşte RBC (compoziţia, avantaje şi dezavantaje), ce sunt contemporane cu practica clinică actuală, alături de cele aflate în stadiu de cercetare şi/sau în faza de studiu clinic.

În ultimul deceniu s-au remarcat tendinţele evoluţionare şi revoluţionare deopotrivă în sfera ştiinţelor materialelor dentare. Dintre acestea, accentul a fost pus pe progresul materialelor restauratoare estetice. Caracteristicile sau proprietăţile unui material restaurator ideal sunt următoarele1:

  1. Trebuie să fie biocompatibil. În timpul reacţiilor chimice care au loc în cursul prizei materialului nu ar trebui să se elibereze niciun produs secundar şi ulterior să nu se înregistreze nicio scurgere chimică provenită din material.
  2. Ar trebui să manifeste proprietăţi similare cu cele ale smalţului, dentinei şi altor ţesuturi.
  3. Ar trebui să fie rezistent, fără semne de oboseală la forţele masticatorii, uzură (atriţie şi abrazie), injurii chimice (eroziune) şi ar trebui să ofere izolarea termică a ţesuturilor dentare vitale faţă de modificările termice.
  4. Ar trebui să corespundă cu aspectul natural al structurilor dentare înconjurătoare în privinţa nuanţei, translucenţei şi texturii.
  5. Ar trebui să adere permanent la structura dintelui, să fie uşor de aplicat şi manipulat şi să fie capabil să iniţieze reparaţia sau regenerarea tisulară a ţesuturilor distruse sau absente.

Actualmente, materialele compozite pe bază de răşini (resin-based composite , RBC) sunt materialele restauratoare estetice cele mai marcante, datorită utilizării lor universale, a pierderii minime de structură dentară şi a abilităţii de a fi aplicate direct, fără proceduri suplimentare de laborator. Progresele realizate în sfera materialelor răşinoase şi a tehnicilor de utilizare au permis în plus ca RBC să îndeplinească aproape toate criteriile ideale ale unui material restaurator.
Acest articol revizuieşte materialele RBC disponibile în prezent şi recentele progrese realizate în domeniul materialelor RBC.

Evoluţie

La începutul secolului al 20-lea, silicaţii erau singurele materiale disponibile pentru restaurările dinţilor frontali. Răşinile acrilice, ce ofereau caracteristici precum: apariţia asemănătoare cu cea a dinţilor, insolubilitate în fluidele orale, uşurinţa în manipulare, costurile reduse au înlocuit silicaţii, întrucât restaurările din silicat au demonstrat dizolvare în fluidele orale2,3. Totuşi, expansiunea şi contracţia termică excesivă a răşinilor acrilice au cauzat stres la marginile cavităţilor, conducând la eşec clinic timpuriu2.

Un progres major a fost realizat de Dr. Ray L. Bowen în 1962 prin dezvoltarea bisfenol A glicidil metacrilatului (bis-GMA), o răşină dimetacrilică şi a unui agent de cuplare silanic organic pentru a crea o adeziune între particulele de umplere şi matricea răşinii4. Mai târziu s-au dezvoltat RBC fotopolimerizabile şi dispozitivele de polimerizare cu lumină UV. În 1974, Foster şi Walker au introdus uretan-dimetacrilatul (UDMA) cu o vâscozitate mai mică şi un grad mai mare de conversie decât bis-GMA5. Materialele RBC timpurii conţineau particule sferice mari (20-30μm). Acestea au fost urmate de produsele ce conţineau particule mari cu formă neregulată, particule fine (0,4-3μm), particule microfine (0,04-0,2μm) şi, în fine, amestecuri (microhibrizi), conţinând preponderent particule fine alături de puţine particule microfine3 (fig.1).

Ulterior, RBC au fost ranforsate prin încorporarea fibrelor sau a cristalelor individuale, sau prin adăugarea de whiskers. Apoi, s-au conceput materiale care deţineau proprietăţile combinate ale RBC, cimentul ionomer de sticlă şi ceramicele. Deşi materialele de nanoumplutură (precum particulele de umplere silica coloidale) au fost utilizate în ultimii 30 ani în fabricarea RBC, materialele contemporane cu nanoumplutură (conţinând un amestec de nanoparticule de umplutură şi nanomănunchiuri) şi cele nanohibride se comercializează de către producători ca nanocompozite sau nanoRBC. Mai recent au devenit disponibile materiale bazate pe chimia epoxidică (monomeri de siloran-oxiran + siloxan). Fiecare formulă şi/sau material are propriile sale avantaje şi dezavantaje ca produs restaurator, fiind prezentate încontinuare.

Compoziţie

Componentele structurale ale RBC constau dintr-o matrice (formează faza continuă şi leagă particulele de umplutură), particule de umplutură (particule şi/sau fibre de consolidare) şi un agent de cuplare (favorizează adeziunea dintre umplutură şi matricea răşinică). Se adaugă un sistem iniţiator-accelerator pentru a produce polimerizarea materialului.

RBC sunt clasificate în mod specific pe baza dimensiunilor particulelor, a distribuţiei şi a compoziţiei particulelor lor de umplere anorganice2 (fig. 1). Pe baza vâscozităţii materialelor, s-a propus un alt sistem de clasificare de către Jackson şi Morgan, 6 care clasifică RBC în compozite cu vâscozitate redusă, medie şi crescută (fig. 2).

RBC fluide

O modificare a RBC umplute cu particule mici şi a celor hibride a condus la apariţia aşa-numitelor RBC fluide2. Acestea sunt fabricate fie prin modificarea concentraţiei materialului de umplere (conţinut de umplutură redus), fie prin modificarea tehnologiei răşinii sau a silanului, menţinând conţinutul umpluturii similar cu cel al RBC hibride convenţionale. Consistenţa acestor RBC permite materialului să curgă uşor, să se întindă uniform şi să se adapteze intim la forma cavităţii. Conţin material de umplutură anorganic, cu dimensiunea particulelor de 0,7-3,0μm şi o încărcătură de umplutură de 42-53% din volum. Prin urmare, prezintă proprietăţi fizice inferioare, precum rezistenţă la uzură, duritate şi radioopacitate mai reduse7. Se speculează că aceste materiale ar manifesta o contracţie de polimerizare mai mare, comparativ cu RBC hibride datorită conţinutului lor ridicat de răşini8.

Braga, Hilton şi Ferracane9 au raportat că RBC fluide au determinat niveluri de stres similare cu materialele nefluide şi nu au produs diminuarea semnificativă a stresului când s-au inserat sub RBC nefluide. Utilizarea acestora în combinaţie cu restaurările răşinice de clasa a 2-a a demonstrat microinfiltraţii cervicale similare sau mai mari, comparativ cu utilizarea RBC în lipsa lor. RBC fluide sunt în general indicate pentru restaurările reduse de clasa I şi V sau ca sigilanţi pentru şanţuri şi fosete, materiale pentru reparaţii marginale sau, mai rar, ca primul material aplicat sub formă de liner sub RBC hibride sau condensabile. S-a introdus şi un RBC fluid de culoare roz pentru a fi utilizat la restaurările de clasa a V-a în scopul simulării esteticii gingivale.

RBC pentru restaurări posterioare

RBC posterioare au demonstrat o performanţă clinică acceptabilă cu aplicarea adecvată a tehnicilor restauratoare10,11. Ele posedă rezistenţă excelentă la uzură, cu o rată de eşec anuală redusă de 0-10%12-16. Următoarele RBC modificate sunt utilizate în primul rând în regiunea posterioară:

RBC packable
Datorită compoziţiei lor deosebit de plastice în faza de pre-polimerizare, compozitele nu pot fi condensate vertical într-o cavitate în aşa fel încât materialul să curgă atât lateral cât şi vertical, pentru a asigura un contact intim la pereţii cavităţii. Astfel, dezvoltarea RBC packable este o încercare de îndeplinire a două obiective: restaurarea mai facilă a contactului proximal; şi proprietăţile de manevrare similare cu cele ale amalgamului17.

Termenul utilizat iniţial pentru aceste RBC era „condensabil”; totuşi, ele se descriu mai corect ca materiale „packable” pentru că în cursul aplicării nu se înregistrează nicio condensare reală. Prezintă în general o matrice răşinică modificată chimic cu un conţinut de umplutură uşor ridicat18 şi pot avea particule de umplere alungite, fibroase, cu lungimea de cca 100μm şi/sau suprafeţe texturate care tind să se întrepătrundă şi să reziste fluxului. Încărcătura lor de umplere (fibre sau particule poroase sau neregulate) este de 66-70% din volum3.

RBC packable prezintă adezivitate mai mică şi consistenţă mai fermă decât RBC convenţionale, şi o rată de uzură similară cu cea a amalgamului. Datorită vâscozităţii şi rezistenţei crescute la ambalare, este posibilă o deplasare laterală a benzii matriceale, ce permite aplicarea convenientă şi stabilirea mai uşoară a contactelor interproximale la dinţii posteriori. Totuşi, nu există nicio dovadă clinică potrivit căreia proprietăţile lor (ex. rezistenţa şi contracţia de polimerizare) ar fi mai bune decât cele ale RBC convenţionale19. S-a recomandat20 o tehnică bulk-fill, însă deocamdată în cadrul studiilor clinice nu s-a dovedit a fi eficientă21.

Câteva dintre cele mai utilizate RBC posterioare sunt:

  • Alert® (Pentron);
  • SureFil® (DENTSPLY Caulk);
  • Solitaire® 2 (Heraeus Kulzer);
  • Filtek™ P60 (3M ESPE).22

RBC posterioare indirecte (RBC de laborator)17,18,23
Coroanele, inlayurile, faţetele fixate la substructuri metalice şi punţile lipsite de metale pot fi construite indirect din RBC şi procesate în laborator utilizând combinaţii variate de lumină, căldură, presiune şi vacuum pentru a creşte gradul de polimerizare şi rezistenţa la uzură18. Aceste restaurări se cimentează pe dinţi cu cimenturi răşinoase. Prima generaţie de restaurări RBC indirecte a suferit de rezistenţă flexurală redusă, modul de elasticitate mic şi rezistenţă diminuată la abrazia prin uzură. Deşi se promovează o a doua generaţie de RBC indirecte ca o hibridizare a tehnologiilor compozite şi ceramice24, ele conţin particule de umplutură microdimensionate şi monomeri metacrilici multifuncţionali similari cu cei ai RBC convenţionale. Deţin umplutură ceramică silanizată cu dimensiunea medie a particulelor sub 1μm, cu o distribuţie limitată a particulelor de umplere şi o încărcare cu umplutură crescută (70-80% din masă şi 50-60% din volum) care ajută la reducerea contracţiei de polimerizare şi la creşterea modulului de elasticitate. De asemenea, comparativ cu restaurările ceramice, cauzează o abrazie mai redusă a dentiţiei naturale şi pot fi reparate cu uşurinţă.

Câteva dintre RBC indirecte disponibile comercial sunt:

  • Artglass (Heraeus Kulzer);
  • BelleGlass HP (Kerr Corporation);
  • Coltène Inlay System (Coltène Whaledent);
  • Sculpture® (Jeneric/Pentron).24

Nanocompozite sau NanoRBC

Deşi nu reprezintă noutate în stomatologie pentru tehnologia compozitelor bazate pe răşini, nanoumplutura prezintă particule cu un interval de dimensiuni cuprins între 1-100nm (>0,1µm). Particulele de umplutură coloidale silica nanodimensionate au fost utilizate la fabricarea RBC cu particule cu dimensiuni optime (ex, Esthet-X® HD, DENTSPLY Caulk; Herculite® Ultra, Kerr Corporation).18. Generaţiile mai noi de nanoRBC sunt de fapt RBC nanohibride, conţinând fie o combinaţie de nanoumplutură şi nanomănunchiuri, fie o combinaţie a diferitelor tipuri de particule de umplutură, inclusiv de nanoumplutură. Dimensiunea nanoumpluturilor utilizate la RBC este sub intervalul lungimii de undă a luminii vizibile (0,02-2μm)25 şi astfel nu produc diseminarea sau absorbţia luminii. Aceste RBC prezintă o încărcătură de umplutură crescută, consistenţă manevrabilă, polişabilitate excelentă, precum şi manipulare şi proprietăţi bune în privinţa rezistenţei şi a uzurii.25 Cu toate acestea, din cauza raportului extrem de ridicat dintre suprafaţă şi volum au nevoie de un grad mai mare de silanizare decât umpluturile cu particule mai mari. Un exemplu în acest sens este un produs modern cu nanoumplutură, disponibil pe piaţă (Filtek™ Supreme, 3M ESPE) care conţine o combinaţie unică de nanoumplutură / nanomeri (particule discrete non-aglomerate şi non-agregate) (5-75nm) şi nanomănunchiuri (aglomeratele slab legate de particule nanodimensionate), încorporate într-o matrice de polimer organic. Un alt RBC nanohibrid (Ceram.X™ Mono/Duo, DENTSPLY DeTrey) conţine umplutură în proporţie de 62% din volum, inclusiv umplutură de sticlă (~1uM), nanoumplutură (~10nm) şi nanoparticule ceramice modificate organic (2-3nm).

Dresch şi colab26 au raportat că, după 1an, RBC cu nanoumplutură au prezentat performanţe similare cu celelalte RBC packable sau microhibride. Cu toate acestea, nanoRBC au demonstrat rezistenţă redusă la colorare în comparaţie cu RBC hibride.27 Astfel, este important ca acest material să se utilizeze judicios în regiunile estetice şi periodic poate fi necesară finisarea şi lustruirea frecventă a restaurărilor.

RBC ranforsate cu fibre

Constau dintr-o componentă de consolidare, ce oferă rezistenţă şi rigiditate, şi o matrice înconjurătoare care oferă suport şi permite manevrabilitate. În general, în compozit se încorporează fibre de polietilenă, carbon sau sticlă.17 Fibrele pot fi dispuse în configuraţii variate; cele mai populare sunt fibrele unidirecţionale (lungi, continue şi paralele), urmate de fibrele împletite şi ţesute. (fig. 3). Fibrele utilizate cel mai frecvent au diametrul de 5-10 μm şi lungimi efective de 20-40 μm. Ele posedă un coeficient de flexiune şi rezistenţă flexurală adecvată cu rezistenţă excelentă în direcţia primară a fibrei.28

S-a descoperit că orientarea fibrelor pare a avea efect semnificativ asupra direcţiei tensiunii de contracţie.29 Pentru compozitele cu fibre continue unidirecţionale în care fibrele se dispun paralel şi într-o singură direcţie, proprietăţile sunt maxime în direcţia paralelă cu cea a fibrelor, şi minimă în direcţia perpendiculară pe fibre (proprietăţi anizotrope [proprietăţi dependente de direcţia de orientare a fibrelor]). În schimb, fibrele bidirecţionale (ţesute) conferă materialului proprietăţi ortotropice (proprietăţi independente de direcţie în fiecare plan) în plan şi fibrele orientate aleatoriu (fibrele tocate) oferă caracteristici izotrope (aceleaşi proprietăţi indiferent de direcţia în care sunt testate) în plan sau chiar şi tridimensional.30

De obicei, este dificilă ambalarea eficientă a fibrelor sau orientarea direcţiei lor25, ceea ce conduce la proprietăţi heterogene şi anizotrope ale RBC ranforsate cu fibre. Alte neajunsuri ale RBC armate cu fibre sunt degradarea la suprafaţă a lustrului iniţial, rate de uzură ridicate, niveluri ridicate de sensibilitate poste-inserţie şi delaminare de la infrastructura fibrelor de consolidare.
Aplicaţiile lor principale constau în şine dentare, structuri consolidate din compozit şi pivoţi radiculari, reconsolidarea bazelor de proteze, proteze dentare parţiale fixe şi implante biomedicale consolidate.

Fibrele de sticlă tocate au fost, de asemenea, utilizate ca umplutură pentru răşinile dentare.31 Recent în RBC şi în cimenturi s-au încorporat fibre de umplutură ramificate, în care fiecare particulă de umplutură constă într-o reţea poroasă de fibre.32 Se folosesc de asemenea cristale individuale prezentând formă simetrică sub forma unor plăci lungi; ele sunt mult mai puternice decât fibrele non-cristaline sau policristaline.33 Din păcate, cristalele sunt colorate şi nu se potrivesc la compoziţiile estetice.

RBC ranforsate cu mustăţi

Mustăţile ceramice cu oxid de siliciu topit (diametru de 0,1-2µm şi lungime de 2-30µm) sunt utilizate pentru armarea RBC dentare.33,34 Particulele de oxid de siliciu sunt topite termic pe suprafaţa mustăţilor (nitrură de siliciu sau carbură) pentru a facilita silanizarea, a minimiza încurcătura mustăţilor şi a spori retenţia acestora în matricea de răşină prin înăsprirea suprafeţei mustăţilor. Mustăţile sunt extrem de alungite, ceea ce le face eficiente în trecerea peste microfisuri, prevenind astfel propagarea crăpăturilor şi în rezistenţa împotriva deplasării lor faţă de matrice în timpul uzurii. Mai potrivite pentru aplicaţiile de contact şi uzură, RBC cu mustăţi au proprietăţi relativ izotrope şi omogene. Ele posedă de asemenea, forţă crescută şi rezistenţă la fractură.34,35 Mustăţile din nitrură de silicon au demonstrat că amplifică rezistenţa şi duritatea RBC mai mult decât cele din carbură de silicon. Principala problemă a RBC armate cu mustăţi constă în desilanizarea mustăţilor.

RBC modificate cu poliacizi (compomerii)

Cu o formulă lipsită de apă, compomerii conţin monomeri modificaţi cu poliacid şi sticlă silicat care eliberează fluoruri. Aceste materiale au doi constituenţi majori: monomer(i) dimetacrilici cu două grupuri carboxilice prezente în structură; şi umplutura care este similară cu sticla cu filtrare de ioni prezentă în cimenturile ionomer de sticlă (glass-ionomer cement, GIC).36 Sticla este parţial silanizată pentru a asigura o anumită legătură cu matricea. Partea lichidă a compomerilor conţine acid poliacrilic alături de apă şi momomeri cu activare la lumina vizibilă. Procentul de volum al umpluturii variază între 42-67% şi dimensiunea medie a particulelor de umplutură între 0,8-5,0μm.3

Priza se produce în principal prin fotopolimerizare, dar se înregistrează şi o reacţie acido-bazică pe măsură ce compomerul absoarbe apă după aplicare şi la contactul cu saliva. Priza continuă pentru cca 24 ore. Compomerii eliberează fluoruri printr-un mecanism similar cu cel al ionomerilor de sticlă şi hibrizi, dar cantitatea eliberării de fluor şi durata acesteia sunt mai mici decât cele din sticlă şi ionomerii hibrizi.

De asemenea, compomerii nu se reîncarcă prin tratamentele cu fluoruri. Comparativ cu RBC convenţionale, compomerii posedă valori mai mici la modulul de elasticitate, rezistenţă la compresiune, la flexiune şi fractură, precum şi o duritate mai redusă.36,37 Ei prezintă, de asemenea, absorbţie excesivă de apă. Legaţi la structura dintelui prin intermediul agenţilor adezivi însoţitori,38 compomerii sunt utilizaţi pentru restaurările din regiunile mai puţin supuse la stres şi la pacienţii cu risc moderat de dezvoltare a cariei sau atunci când se utilizează tehnica sandwich.

Ceramici modificate organic (ormocerii)

Ormocerii sunt materiale restauratoare packable care conţin o matrice inovatoare de copolimer anorganic-organic bazat pe alcoxisilani de uretan şi tioeter (met)-acrilat multifuncţional.22 Priza intraorală a unui material restaurator pe bază de ormocer se obţine prin polimerizarea indusă de radicali la nivelul grupărilor de (met)-acrilat ataşate. Ormocerii nu eliberează nicio substanţă reziduală detectabilă. Demonstrează contracţie de plimerizare redusă (1,88%) şi au o rezistenţă crescută la uzură.22 Cattani-Lorente şi colab (2001) au constatat că, deşi conţinea mai puţină umplutură, contracţia ormocerului a fost egală cu cea a compozitului hibrid. Ratele de eşec anuale ale acestor materiale variază între 0-12,7%.13

Giomerii

Reprezentând o hibridizare reală a glassionomerilor şi compozitelor bazate pe răşini, giomerii prezintă eliberarea de fluoruri şi proprietăţile de reîncărcare ale cimenturilor ionomeri de sticlă, alături de estetica excelentă, polişabilitatea uşoară şi rezistenţa compozitelor răşinice. Compoziţia giomerilor se bazează pe ionomerul de sticlă pre-reacţionat (pre-reacted glass ionomer, PRG),40,41 care implică pre-reacţia umpluturii de sticlă fluoro-aluminosilicat cu acidul poliacrilic, formând un ionomer de sticlă în fază stabilă descris ca “hidrogel silicios umed.” Ionomerul de sticlă rezultant este apoi uscat prin congelare, tocat, tratat cu silan şi lăsat să formeze umplutura PRG, care ulterior se încorporează în matricea de răşină.
Tehnologia PRG se clasifică în 2 categorii: tipul cu reacţie totală (full reaction type, F-PRG), în cazul căruia întreaga particulă de umplutură este atacată de acidul poliacrilic; şi tipul cu reacţie superficială (surface reaction type, S-PRG) în care doar suprafaţa umpluturii de sticlă este atacată de acidul poliacrilic şi rămâne un miez de sticlă. Giomerii S-PRG sunt indicaţi pentru restaurările de clasa I-VI; F-PRG se indică în cazul cavităţilor cervicale.41 Sunico şi colab.42 au observat că rata de succes a restaurărilor cervicale cu S-PRG după 2 ani era de 80%, în timp ce rata de succes a restaurărilor cervicale cu F-PRG de numai 71%.

Giomerii oferă rezistenţă crescută la uzură, radioopacitate crescută şi conformitate cromatică şi un nivel crescut şi susţinut de eliberare şi încărcare cu fluoruri. Yap şi colab.43 au constatat că, în vreme ce eliberează fluoruri, giomerii nu prezintă o „explozie” iniţială de eliberare ca ionomerii de sticlă, iar eliberarea pe termen lung a fluorurilor (ex. 28 zile) a fost mai redusă decât cea a altor materiale. Ca şi compomerii, giomerii sunt fotopolimerizabili şi necesită sisteme adezive pentru adeziunea la structura dintelui.

RBC cu proprietăţi antibacteriene

Încă o altă inovaţie în sfera răşinilor compozite constă în producerea materialelor cu proprietăţi anticariogenice.44 S-au formulat diferite sisteme de monomeri pentru a îndeplini acest obiectiv, dar majoritatea acestor materiale nu se comercializează deocamdată şi mai au de parcurs un drum lung până să ajungă pe piaţă.

Încorporarea clorhexidinei.
O abordare pentru prevenirea acumulării plăcii pe suprafaţa şi în jurul obturaţiilor din RBC constă în încorporarea unui agent antibacterian în matricea răşinii, aşa cum sunt compuşii clorhexidinei. Aceste materiale experimentale manifestă o activitate antibacteriană prin eliberarea clorhexidinei, dar au dovedit proprietăţi mecanice inferioare.45,46

Sisteme de monomeri anti-cariogenici.
Un monomer promiţător cu proprietăţi antibacteriene este bromura de metacriloiloxidodecilpiridiniu (MDPB). Este un compus al agentului antibacterian numit bromura de dodecilpiridiniu şi o grupare de metacrilil. RBC bazate pe Bis-GMA cu MDPB încorporat au demonstrat efect inhibitor asupra creşterii la suprafaţă a Streptococcus mutans, fără efecte adverse asupra proprietăţilor mecanice sau de polimerizare.47,48

RBC cu eliberare de fluoruri.49
Fluorurile s-au încorporat într-o mare varietate de materiale dentare. RBC cu eliberare de fluoruri prezintă rezistenţă mare la forţe mecanice şi la uzură, o estetică excelentă, dar ele eliberează doar o cantitate mică de fluoruri şi prezintă capacităţi reduse de reîncărcare cu fluoruri. Iniţial la RBC şi sigilanţi s-au adăugat sărurile insolubile de fluor, precum fluorura de sodiu (NaF), fluorura de potasiu (KF), fluorura de stronţiu (SrF2) sau fluorura de staniu (SnF2), iar materialele au eliberat fluoruri50 când apa difuza prin matrice şi dizolva aceste săruri.44 Ulterior la RBC cu eliberare de fluoruri s-a utilizat umplutura de sticlă eliberatoare de fluoruri, precum sticla de fluoroaluminosilicat sau sărurile anorganice greu solubile (fluorura de Ytterbium[III] [YbF3]).44,51 Alte formulări cu eliberare de fluoruri includ trifluorura de bor acrilico–aminică (BF3), sarea Lewis care poate copolimeriza cu răşinile Bis-GMA52, monomerii de fluorură metacrililică42,53 şi monomerii conţinând o fracţiune de fluoruri cu substituţie de anioni (hidrofluorura de t-butilaminoetil metacrilat sau hidrofluorura de morfolinoetil metacrilat).44,54 Monomerii pe bază de amino-hidrofluorură sunt capabili de eliberare şi reîncărcare susţinută de fluoruri, dar au un termen de valabilitate relativ scurt. Mai recent s-a formulat un monomer dimetacrilic cu eliberare de fluoruri conţinând fluorură de zirconiu ternar.55

RBC inteligenţi

Termenul de „materiale inteligente” se referă la o clasă de materiale deosebit de receptive şi reacţionează la modificările variabilelor de mediu, precum temperatură, umiditate, pH sau câmpuri electrice şi magnetice.56 În stomatologie, aceste materiale se clasifică pe baza capacităţii lor de eliberare de fluoruri ca fiind materiale inteligente “active” şi “pasive”.57 Materialele inteligente pasive sunt cele care eliberează ionii de fluoruri pe măsură ce pH-ul fluidelor orale scade, dar eliberarea continuă şi peste valorile pH-ului de 5,5, în vreme ce materialele inteligente active tind să elibereze ioni de fluoruri pe măsură ce pH-ul fluidelor orale scade sub 5,5 dar încetează eliberarea fluorurilor când pH-ul depăşeşte 5,5.

Ariston pHc (materiale restauratoare din sticlă alcalină Ariston pHc).
Ariston pHc (controlul pH) susţine că eliberează ioni de fluor, hidroxid şi calciu şi se recomandă în cazul restaurărilor de clasa I şi a II-a.22,58 Datorită performanţei clinice slabe a fost însă retras de pe piaţă.

Compozite conţinând fosfat de calciu amorf (ACP).59,60
La valori pH neutre sau reduse (de până la 5,8) specifice atacului carios, fosfatul de calciu amorf (ACP) se transformă în hidroxiapatită (HAP) şi se precipită, înlocuind astfel HAP pierdută în urma atacului acid. De asemenea, odată cu eliberarea fosfatului de calciu, acţionează spre neutralizarea acidului şi tamponează pH-ul (fig. 4). S-a observat că rezistenţa flexurală biaxială, rezistenţa tensilă diametrală şi rezistenţa la compresie a RBC conţinând ACP este mai redusă decât cea a RBC convenţionale şi de aceea sunt mai slabe mecanic decât alte RBC polimerice.61 ACP în combinaţie cu cazein-fosfopeptida (ACP-CPP) este disponibilă pe piaţă sub formă de dentifrice şi gume de mestecat. RBC conţinând ACP nu se comercializează.

RBC cu contracţie redusă

Diverse materiale au fost dezvoltate, testate şi încercate în scopul de a minimiza contracţia de polimerizare şi stresurile asociate ale RBC. Una dintre dezvoltările anterioare includ introducerea unor sisteme eutectice de monomeri, cum ar fi esterii bis(2-metacrililoxietil) ai acidului ftalic (MEP), izoftalic (MEL) şi tereftalic (MET)62 şi utilizarea monomerilor lichizi de cristale care se contractă mai puţin la fotopolimerizare.63 S-au dezvoltat monomeri biciclici inelari ca spiro-ortocarbonatul (SOC), care prezintă homopolimerizare prin deschiderea spiro-ciclică dublă a inelului, ce rezultă în lipsa contracţiei şi a expansiunii de polimerizare.64

S-au studiat materialele SOC cu punct de topire scăzut şi conţinând inele aliciclice suplimentare topite la corpul SOC. Acestea prezintă însă receptivitate semnificativ redusă faţă de răşinile metacrilice, ducând la legături diminuate şi proprietăţi mecanice inferioare.64 S-au testat, de asemenea, monomerii epoxidici care manifestă o contracţie semnificativ redusă la polimerizare. Cu toate acestea, RBC epoxidice demonstrează un grad redus de conversie în prima oră după iradiere, ceea ce poate compromite rezistenţa flexurală a materialului.65 S-au examinat şi RBC oxiranice experimentale, cu contracţie redusă (EXL596 şi H1), însă prezintă rezistenţă slabă la uzură, comparativ cu RBC metacrilice.66 Cele mai recente adăugiri la această categorie de RBC sunt reprezentate de RBC pe bază de siloran.

RBC pe bază de siloran

Monomerii de siloran sunt monomeri pe bază de silicon cu funcţionalitate oxiran, derivaţi din combinaţia dintre siloxani şi oxirani. Reţeaua de silorani este generată de polimerizarea cationică cu deschiderea inelului (ROP) la nivel fracţiunilor de oxiran cicloalifatici. Aceste RBC siloranice pe bază de ROP cationice au o contracţie volumetrică redusă şi, prin urmare, un stres de polimerizare scăzut.67 Din cauza naturii hidrofobe a răşinii, nu se formează niciun strat inhibitor de oxigen68 şi se asigură o stabilitate chimică mai bună într-un mediu apos. S-a observat de asemenea şi o aderenţă redusă a streptococilor orali la aceste RBC.69 Microscurgerea, polişabilitatea, stabilitatea cromatică şi retenţia luciului in vitro a RBC siloranice este superioară în comparaţie cu compozitele convenţionale.68,70 Ele prezintă totodată absorbţie de apă şi solubilitate redusă.71

Un material restaurator posterior cu contracţie redusă introdus pe piaţa americană care se bazează pe silorani pretinde că se contractă sub 1% şi reduce stresul de polimerizare cu până la 80%, oferind în acelaşi timp integritate marginală excelentă; cu toate acestea sunt necesare mai multe studii in vivo în vederea testării performanţei sale clinice. Mai mult decât atât, pentru o adeziune optimă, acesta trebuie utilizat cu un sistem adeziv autogravant în două etape.

RBC autoadezivi (autogravanţi)

Recent s-a fabricat un nou tip de RBC prin combinarea eficientă a agentului autoadeziv cu tehnologia restauratoare cu compozit pe bază de răşini. Aceste RBC auto-adezive (autogravante) pot adera la dentină şi smalţ deopotrivă fără utilizarea unui sistem adeziv separat, reducând astfel riscul sensibilităţii postoperatorii şi permiţând totodată restaurarea mai rapidă, care poate oferi mai mult timp medicului. După cum susţin producătorii, posedă forţe adezive crescute la dentină şi smalţ şi sunt uşor de manevrat.

A fost dezvoltat primul RBC fluid autoadeziv disponibil pe piaţă care prin utilizarea unui singur produs gravează, conţine primer şi adeziv deopotrivă şi restaurează în acelaşi timp. Capabil a fi utilizat de unul singur sau împreună cu alte RBC, produsul este formulat prin combinarea tehnologiei acidului 4-metacriloxietil trimelitic (4-MET), cu o nouă răşină brevetată fără BPA. Disponibil în nuanţele A1, A2, A3 şi B1, acest RBC este indicat pentru restaurarea leziunilor carioase mici de clasa I, III şi V; ca sigilanţi de şanţuri şi fosete; pentru blocarea subminărilor; şi ca liner de bază. Un alt RBC autoadeziv disponibil în comerţ încorporează un agent adeziv într-un RBC fluid.

Cu toate acestea lipsesc încă studiile in vitro şi clinice in vivo privind RBC autoadezive în vederea aprobării utilizării lor ca un posibil material restaurator.

Alte utilizări ale RBC

Materialele RBC pentru reconstrucţia bonturilor (de ex, Build-It® FR™, Pentron) sunt în mod tipic compozite sub formă de două paste autopolimerizabile şi/sau cu priză dublă şi sunt de obicei colorate (albastru, alb, opac) pentru a oferi o culoare contrastantă.17,18 Miezurile din RBC prezintă rigiditate crescută, sunt uşor de conturat, aderă la dentină şi pot fi finisate imediat. Pentru restaurarea unui bont pe un pivot de fibră de sticlă, RBC cu priză dublă par a fi preferate faţă de compozitele fotopolimerizabile.72

RBC se folosesc, de asemenea, la fabricarea incrustaţiilor, coroanelor şi punţilor extinse temporare/provizorii.18 RBC cu microumplutură se utilizează ca materiale răşinice de faţetare, care se polimerizează fie prin utilizarea luminii vizibile, fie prin combinaţia căldurii şi a presiunii.17 Cimenturile răşinice care se folosesc ca agenţi de cimentare prezintă mai puţină umplutură decât hibrizii şi posedă proprietăţi aproximativ egale cu cele ale RBC fluide.

Concluzii

Căutarea unui material restaurator estetic direct ideal este încă în desfăşurare. În gama de materiale RBC, unele sunt disponibile pe piaţă (fluide, packable şi ranforsate cu fibre), altele au fost introduse doar recent (pe bază de silorani) şi câteva sunt încă în faza de dezvoltare (cele cu eliberare de fluoruri). Proprietăţile individuale ale diferitelor materiale RBC definesc avantajele, dezavantajele şi utilizările lor clinice. Fiecare tip de material RBC are propriile sale virtuţi în unele aspecte clinice şi deficienţe în alte privinţe. Fiecare material posedă fie una, fie altă proprietate ideală a materialelor restauratoare, dar nu pe toate simultan. Prin urmare, pentru un clinician este important ca fiecare material să fie judicios utilizat şi pentru aplicaţia clinică pentru care este cel mai potrivit (fig. 5-10).

Utilizarea restaurărilor RBC este în creştere datorită beneficiilor acumulate din dezvoltarea tehnologiei materialului, adeziunea îmbunătăţită, calităţile estetice şi utilizarea clinică universală. Datorită introducerii unei serii de produse noi cu caracteristici îmbunătăţite, restaurările RBC pot furniza servicii excelente şi durabile. Datorită sensibilităţii materialelor la tehnica de utilizare şi individualităţii, pentru a obţine succes pe termen lung, practicienii sunt avertizaţi să le folosească şi să lucreze cu ele cu precauţie în practica clinică.

Despre autori:

Neeraj Malhotra, MDS, PGDHHM
Assistant Professor
Dept of Conservative Dentistry and Endodontics
Manipal College of Dental Sciences
Manipal University
Mangalore, India

Kundabala Mala, MDS
Professor
Dept of Conservative Dentistry and Endodontics
Manipal College of Dental Sciences
Manipal University
Mangalore, India

Shashirashmi Acharya, MDS
Professor
Dept of Conservative Dentistry and Endodontics
Manipal College of Dental Sciences
Manipal University
Manipal, India

 

Referinţe bibliografice:

  1. Anusavice KJ. Overview of materials for dental applications. In: Anusavice KJ, ed. Phillips’ Science of Dental Materials. 11th ed. St. Louis, MO: Saunders: 2003:3-20.
  2. Rawls RH, Esquivel-Upshaw JF. Restorative resins. In: Anusavice KJ, ed. Phillips’ Science of Dental Materials. 11th ed. St. Louis, MO: Saunders: 2003:399-442.
  3. Resin composite restorative materials. In: Powers JM, Sakaguchi RL, eds. Craig’s Restorative Dental Materials. 12th ed. St. Louis, MO: Mosby; 2007:189-192.
  4. Bowen RL, inventor. Dental filling material comprising vinyl-silane treated fused silica and a binder consisting of the reaction product of bis-phenol and glycidyl acrylate. US patent 3,06,112. November 27, 1962.
  5. Rawls RH. Dental polymers. In: Anusavice KJ, ed. Phillips’ Science of Dental Materials. 11th ed. St. Louis, MO: Saunders: 2003:143-169.
  6. Jackson RD, Morgan M. The new posterior resins and a simplified placement technique. J Am Dent Assoc. 2000;131(3):375-383.
  7. Hilton TJ. Direct posterior esthetic restorations. In: Summitt JB, Robbins JW, Schwartz RS, Santos JD, eds. Fundamentals of Operative Dentistry. 2nd ed. Hanover Park, IL: Quintessence Publishing; 2001:260-305.
  8. Labella R, Lambrechts P, Van Meerbeek B, et al. Polymerization shrinkage and elasticity of flowable composites and filled adhesives. Dent Mater. 1999;15(2):128-137.
  9. Braga RR, Hilton TJ, Ferracane JL. Contraction stress of flowable composite materials and their efficacy as stress-relieving layers. J Am Dent Assoc. 2003;134(6):721-728.
  10. Kiremitci A, Alpaslan T, Gurgan S. Six-year clinical evaluation of packable composite restorations. Oper Dent. 2009;34(1):11-17.
  11. Türkün LS, Türkün M, Ozata F. Two-year clinical evaluation of a packable resin-based composite. J Am Dent Assoc. 2003;134(9):1205-1212.
  12. Bernardo M, Luis H, Martin MD, et al. Survival and reasons for failure of amalgam versus composite posterior restorations placed in a randomized clinical trial. J Am Dent Assoc. 2007;138(6):775-783.
  13. Manhart J, Chen H, Hamm G, et al. Buonocore Memorial Lecture. Review of the clinical survival of direct and indirect restorations in posterior teeth of the permanent dentition. Oper Dent. 2004;29(5):481-508.
  14. Opdam NJ, Bronkhorst EM, Roeters JM, et al. Longevity and reasons for failure of sandwich and total-etch posterior composite resin restorations. J Adhes Dent. 2007;9(5):469-475.
  15. Leinfelder KF, Wilder AD Jr, Teixeira LC. Wear rates of posterior composite resins. J Am Dent Assoc. 1986;112(6):829-833.
  16. Suzuki S, Suzuki SH, Cox CF. Evaluating the antagonistic wear of restorative materials when placed against human enamel. J Am Dent Assoc. 1996;127(1):74-80.
  17. Roberson TM, Heymann HO, Ritter AV. Introduction to composite restorations. In: Roberson TM, Heymann HO, Ritter AV, eds. Sturdevant’s Art and Science of Operative Dentistry. 4th ed. St. Louis, MO; Mosby Publishing; 2002:471-500.
  18. Wakefield CW, Kofford KR. Advances in restorative materials. Dent Clin North Am. 2001;45(1):7-29.
  19. Leinfelder KF, Bayne SC, Swift EJ Jr. Packable composites: overview and technical considerations. J Esthet Dent. 1999;11(5):234-249.
  20. Sarrett DC, Brooks CN, Rose JT. Clinical performance evaluation of a packable posterior composite in bulk-cured restorations. J Am Dent Assoc. 2006;137(1):71-80.
  21. Bingham V. Comparative depth of cure using two factors: Composite system and curing time [abstract]. Taken from: J Dent Res. 2000;79:1518A.
  22. Combe EC, Burke FJ. Contemporary resin-based composite materials for direct placement restorations: packables, flowables and others. Dent Update. 2000;27(7):326-336.
  23. Leinfelder KF. New developments in resin restorative systems. J Am Dent Assoc. 1997;128(5):573-581.
  24. Nash R. Composite resin: indirect technique restorations. In: Aschheim KW, Dale BG, eds. Esthetic Dentistry: A Clinical Approach to Techniques and Materials. 2nd ed. St. Louis, MO: Mosby Publishing; 2001:97-112.
  25. Bayne SC, Thompson JY, Taylor DF. Dental materials. In: Roberson TM, Heymann HO, Ritter AV, eds. Sturdevant’s Art and Science of Operative Dentistry. 4th ed. St. Louis, MO; Mosby Publishing; 2002:136-234.
  26. Dresch W, Volpato S, Gomes JC, et al. Clinical evaluation of a nanofilled composite in posterior teeth: 12-month results. Oper Dent. 2006;31(4):409-417.
  27. Yazici AR, Çelik Ç, Dayangaç B, et al. The effect of curing units and staining solutions on the color stability of resin composites. Oper Dent. 2007;32(6):616-622.
  28. Dyer SR, Lassila LV, Jokien M, et al. Effect of fiber position and orientation on fracture load of fiber-reinforced composite. Dent Mater. 2004;20(10):947-955.
  29. Tezvergil A, Lassila LV, Vallittu PK. The effect of fiber orientation on the polymerization shrinkage strain of fiber-reinforced composites. Dent Mater. 2006;22(7):610-616.
  30. Nielsen LE. Mechanical properties of polymer and composites. 1st ed. New York, NY: Marcel Dekker Inc; 1974:468-488.
  31. Krause WR, Park SH, Straup RA. Mechanical properties of BIS-GMA resin short glass fiber composites. J Biomed Mater Res. 1989;23(10):1195-1211.
  32. Swift EJ Jr, Thompson JY, Bayne SC. Review of dental materials citations: Part B, July to December 1995. Dent Mater. 1996;12(2):127-141.
  33. Xu HH. Dental composite resins containing silica-fused ceramic single-crystalline whiskers with various filler levels. J Dent Res. 1999;78(7):1304-1311.
  34. Xu HH, Martin TA, Antonucci JM, et al. Ceramic whisker reinforcement of dental resin composites. J Dent Res. 1999;78(2):706-712.
  35. Xu HH, Quinn JB, Smith DT, et al. Effects of different whiskers on the reinforcement of dental resin composites. Dent Mater. 2003;19(5):359-367.
  36. Ruse ND. What Is a “Compomer”? J Can Dent Assoc. 1999;65(9):500-504.
  37. Meyer JM, Cattani-Lorente MA, Dupuis V. Compomers: between glass-ionomer cements and composites. Biomaterials. 1998;19(6):529-539.
  38. Martin R, Paul SJ, Luthy H, et al. Dentin bond strength of Dyract Cem. Am J Dent. 1997;10(1):27-31.
  39. Cattani-Lorente M, Bouillaguet S, Godin CH, et al. Polymerization shrinkage of Ormocer based dental restorative composites. Eur Cell Mater. 2001;1(1):25-26.
  40. Teranaka T, Okada S, Hanaoka K. Diffusion of fluoride ion from GIOMER products into dentin. Paper presented at: 2nd GIOMER International Meeting; July 1, 2001; Tokyo, Japan.
  41. Gordan VV, Mondragon E, Watson RE, et al. A clinical evaluation of a self-etching primer and a giomer restorative material. J Am Dent Assoc. 2007;138(5): 621-627.
  42. Sunico MC, Shinkai K, Katoh Y. Two-year clinical performance of occlusal and cervical giomer restorations. Oper Dent. 2005;30(3):282-289.
  43. Yap AU, Tham SY, Zhu LY, et al. Short-term fluoride release from various esthetic restorative materials. Oper Dent. 2002;27(3):259-265.
  44. Peutzfeldt A. Resin composites in dentistry: the monomer systems. Eur J Oral Sci. 1997;105(2):97-116.
  45. Ribeiro J, Ericson D. In vitro antibacterial effect of chlorhexidine added to glass-ionomer cements. Scand J Dent Res. 1991;99(6):533-540.
  46. Jedrychowski JR, Caputo AA, Kerper S. Antibacterial and mechanical properties of restorative materials combined with chlorhexidine. J Oral Rehabil. 1981;10(5):373-381.
  47. Imazato S, Torii M, Tsuchitani Y, et al. Incorporation of bacterial inhibitor into resin composite. J Dent Res. 1994:73(8):1437-1443.
  48. Imazato S, McCabe JF. Influence of incorporation of antibacterial monomer on curing behavior of a dental composite. J Dent Res. 1994;73(10):1641-1645.
  49. ten Cate JM, Duijsters PP. Influence of fluoride in solution on tooth demineralization. II. Microradiographic data. Caries Res. 1983;17(6):513-519.
  50. Temin SC, Csuros Z. Long-term fluoride release from a composite restorative. Dent Mater. 1988;4(4):184-186.
  51. Dijkman GE, Arends J. Secondary caries in situ around fluoride-releasing light-curing composites: a quantitative model investigation on four materials with fluoride content between 0 and 26 vol %. Caries Res. 1992;26(5):351-357.
  52. O’Connell JJ, Kwan SC, inventors. Fluoride-containing dental materials. US patent 4,772,325. September 20, 1988.
  53. Kadoma Y, Masuhara E, Anderson JM. Controlled release of fluoride ions from methacryloyl fluoride-methyl metha acrylate copolymers. 2. Solution, hydrolysis and release of fluoride ions. Macromolecules. 1982;15(4):1119-1123.
  54. Rawls HR. Fluoride releasing acrylics. J Biomater Appl. 1987;1(3):382-405.
  55. Xu X, Ling L, Wang R, et al. Formulation and characterization of a novel fluoride-releasing dental composite. Dent Mater. 2006;22 (11):1014-1023.
  56. Gautam P, Valiathan A. Bio-smart dentistry: Stepping into the future! Trends Biomater Artif Organs. 2008;21(2):94-97.
  57. Bharadwaj TPN, Kachana RS, Parameswaran A. Smart materials in dental restoratives. Trends Biomater Artif Organs. 2003;17(1):3-7.
  58. Kukletovám M, Kuklová J, Christoforidis G. Ariston pHc restorative material: Clinical and morhpological study. Scripta Medica. 2003;76(1):39-48.
  59. Skrtic D, Antonucci JM, Eanes ED. Amorphous calcium phosphate-based bioactive polymeric composites for mineralized tissue regeneration. J Res Natl Inst Stand Technol. 2003;108:167-182.
  60. Skrtic D, Antonucci JM, Eanes ED, Eidelman N. Dental composites based on hybrid and surface-modified amorphous calcium phosphates. Biomaterials. 2004;25(7-8):1141-1150.
  61. Park MS, Eanes ED, Antonucci JM, Skrtic D. Mechanical properties of bioactive amorphous calcium phosphate/methacrylate composites. Dent Mater. 1998;14(2):137-141.
  62. Bowen RL. Crystalline dimethacrylate monomers. J Dent Res. 1970;49(4):810-815.
  63. Satsangi N, Rawls HR, Norling BK. Synthesis of low-shrinkage polymerizable methacrylate liquid-crystal monomers. J Biomed Mater Res B Appl Biomater. 2005;74(2):706-711.
  64. Palin WM, Fleming GJ. Low-shrink monomers for dental restorations. Dent Update. 2003;30(3):118-122.
  65. Palin WM, Fleming GJ, Burke FJ, et al. Monomer conversion versus flexural strength of a novel dental composite. J Dent. 2003;31(5):341-351.
  66. Palin WM, Fleming GJ, Burke FJ, et al. The frictional coefficients and associated wear resistance of novel low-shrink resin-based composites. Dent Mater. 2005;21(12):1111-1118.
  67. Guggenberger R, Weinmann W. Exploring beyond methacrylates. Am J Dent. 2000;13(spec no):82D-84D.
  68. Duarte S Jr, Botta AC, Phark JH, Sadan A. Selected mechanical and physical properties and clinical applicaton of a new low-shrinkage composite restoration. Quintessence Int. 2009;40(8):631-638.
  69. Buergers R, Schneider-Brachert W, Hahnel S, et al. Streptococcal adhesion to novel low-shrink silorane-based restorative. Dent Mater. 2009;25(2):269-275.
  70. Bagis YH, Baltacioglu IH, Kahyaogullari S. Comparing microleakage and the layering methods of silorane-based resin composite in wide Class II MOD cavities. Oper Dent. 2009;34(5):578-585.
  71. Palin WM, Fleming GJ, Burke FJ, et al. The influence of short and medium-term water immersion on the hydrolytic stability of novel low-shrink dental composites. Dent Mater 2005; 21(9):852-863.
  72. Salameh Z, Papacchini F, Ounsi HF, et al. Adhesion between prefabricated fiber-reinforced posts and different composite resin cores: a microtensile bond strength evaluation. J Adhes Dent. 2006;8(2):113-117.

written by

The author didn‘t add any Information to his profile yet.

Comments are closed.

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!