Материалы для базисов съемных зубных протезов

Сплавы благородных металлов

и формованные титановые базисы

Парунов В.А., Лебеденко И.Ю., Степанова Г.С., Васекин В.В.

МГМСУ, ФГУП НПК «Суперметалл», г. Москва

1. Сплавы на основе благородных металлов

Последние тенденции развития стоматологического материаловедения тесно связаны как с развитием науки, так и насущными потребностями стоматологии. Ухудшение мировой экологической обстановки, демографические изменения с увеличением доли старших возрастных групп населения, изменение характера питания, повышение эстетических требований определяют важную роль и быстрое развитие исследований по ортопедической стоматологии, и обусловливают необходимость появления разнообразных новых материалов, применяемых в стоматологической практике.

Применение традиционных неблагородных сплавов на основе кобальта, никеля и хрома для ортопедической стоматологии, вероятно, постепенно будет сокращаться в связи с возможностью побочных реакций у ряда пациентов, чувствительных к влиянию неблагородных металлов. Поэтому вторая половина прошлого столетия характеризуется бурным ростом числа материалов на основе драгоценных металлов стоматологии.

Ведущие мировые фирмы разработали и предложили на рынок стоматологических материалов широкий спектр сплавов на основе золота, платины и палладия, которые удовлетворяют практически всему диапазону требований современной ортопедической стоматологии. И темпы исследований и разработок новых сплавов на основе драгоценных металлов к концу века не снижаются, а по некоторым направлениям резко увеличиваются. Особенно широко разрабатываются и внедряются в практику стоматологии сплавы для каркасов металлокерамических и металлокомпозитных протезов.

В середине 80-х годов с появлением на российском рынке импортных высокоэффективных стоматологических сплавов благородных металлов различных составов и назначений российские стоматологи не могли противопоставить им сколько-нибудь конкурентоспособных отечественных материалов, номенклатура которых в тот период была крайне ограничена, а их потребительские свойства не отвечали современным стандартам. В целом уровень отечественных стоматологических конструкций из сплавов благородных металлов до 90-х годов можно оценить следующим образом:

– отечественный золотой сплав марки 900 пробы из-за плохого сопротивления износу не мог использоваться для изготовления сильнонагруженных протезов;

– сплав 750 пробы не получил широкого распространения;

– сплавы серебряно-палладиевые для штампованных деталей зубных протезов не обеспечивали необходимой биосовместимости с тканями полости рта;

– рецептура кадмии содержащего золотого припоя предопределяла вредное воздействие кадмия на организм человека.

Учитывая это серьезное отставание отечественного стоматологического материаловедения в области сплавов, в середине 90-х годов были предприняты меры по созданию новых стоматологических материалов и конструкций на основе благородных металлов и титана, не уступающих лучшим мировым образцам.

ФГУП НПК «Суперметалл» совместно с Московским государственным медико-стоматологическим университетом впервые в России предложили новые высокоэффективные сплавы на основе золота, платины и палладия, способные найти широкое применение в ортопедической стоматологии.

Идеология создания новых сплавов на основе благородных металлов основана на принципах максимально возможного сочетания высоких технологических характеристик сплавов с их прекрасными функциональными свойствами.

Созданные сплавы имеют высокое содержание благородных металлов (сумма золота и платиноидов – 70–98%) не содержат легирующих элементов (Сd, Ni, Ве). способных оказывать вредное аллергическое или токсическое воздействие на человеческий организм и обладают высокой коррозионной и биологической инертностью. Сплавы отвечают самым высоким требованиям мировой практики зубопротезирования и по своим медико-техническим

Рис. 1. Сплав ПАЛЛАДЕНТ

данным соответствуют стандартам ИСО.

Первым мы бы хотели представить сплав на основе палладия и

золота ПАЛЛАДЕНТ (Рис. 1). Прежнее название – «Суперпал». Сплав содержит 60% Рd и 10% Аu, температура плавления 1 105 °С, твердость в литом состоянии 3 550 Н/мм, предел текучести 745 Н/мм2, относительное удлинение 2%, плотность 10,5 г/см3, коэффициент термического расширения при 20–600 °С равен 14,1.

Сплав обладает красивым серебристо-серым металлическим цветом, надежно соединяется с керамическим и полимерным покрытиями, а также используется в полированном виде без покрытий.

Для сплава ПАЛЛАДЕНТ была разработана и использована специальная компьютерная программа, которая производила расчет напряженно-деформированного состояния каркаса металлокерамического протеза, которая помогала, видоизменяя форму зубного протеза, но сохраняя его внешние размеры, найти форму достаточной прочности и добиться экономии дорогостоящего металлического сплава (минимизировать площадь каркаса).

Сплав ПАЛЛАДЕНТ в виде гранул или индивидуальных литых заготовок для металлокерамических протезов серийно выпускается ФГУП НПК «Суперметалл» с 1995 года.

За это время отработана методика его покрытия материалами D’sign, Вита, Дуцерам, Норитаке, Шофу и другими. Клинические наблюдения, проведенные в МГМСУ, показали очень высокую, надежную связь металла с керамикой. Учитывая высокую прочность ПАЛЛАДЕНТа, мы особенно его рекомендуем для изготовления

Рис. 2. Сплав ПЛАГОДЕНТ

протяжённых мостовидных протезов (более 3 единиц).

Рис. 2. Сплав ПЛАГОДЕНТ

Сплав ПЛАГОДЕНТ (прежнее название – «Супер КМ») – это

следующий сплав, с которым мы хотим вас познакомить (Рис. 2). Сплав содержит золото, платину и палладий (сумма благородных металлов – 98%), имеет светло-желтый цвет и предназначен для изготовления цельнолитых протезов, вкладок, полукоронок, мостовидных протезов преимущественно с керамическим или ситалловым покрытием.

Температура плавления сплава 1 115 °С, твердость сплава ПЛАГОДЕНТ составляет 166 Н/мм, что значительно превышает твердость сплава 900 пробы, но при этом ниже твердости эмали естественных зубов, предел текучести 250 Н/мм2, относительное удлинение 15%, коэффициент термического расширения при 20–600 °С равен 14,0х10-6/°С, плотность сплава ПЛАГОДЕНТ составляет 18,1 г/см3. Предназначен для изготовления каркасов металлокерамических протезов небольшой протяженности.

Результаты клинического применения зубных протезов из сплава ПЛАГОДЕНТ показали, что все без исключения металлокерамические и цельнометаллические коронки и мостовидные протезы отличались очень высоким качеством. Никто из пациентов жалоб не предъявлял, все были очень довольны качеством проведенного лечения. Количество зубного налета на протезах из сплава ПЛАГОДЕНТ не отличалось от такового на естественных зубах.

В настоящее время сплав ПЛАГОДЕНТ разрешен к применению Минздравом РФ и серийно выпускается. Сплав ПЛАГОДЕНТ с успехом применяется в МГМСУ, в ряде крупных частных и государственных клиник России. В результате проведенного многогранного исследования мы можем констатировать, что новый отечественный сплав на основе золота ПЛАГОДЕНТ по параметрам физико-механических свойств, биосовместимости, технологичности не в чем не уступает, а по такому параметру как стоимость значительно превосходит известные западные сплавы на основе благородных металлов для металлокерамики.

Учет, хранение и использование сплавов ПЛАГОДЕНТ и ПАЛЛАДЕНТ следует осуществлять в соответствии с действующими в РФ нормативными документами по использованию драгоценных сплавов в ортопедической стоматологии.

К сожалению далеко не все могут позволить себе сделать металлокерамические протезы с каркасами из драгоценных сплавов. А желание заботиться о своем здоровье остается. Для них как материал выбора мы

Рис. 3. Сплав ГОЛХАДЕНТ

предлагаем сплав на основе золота ГОЛХАДЕНТ (Рис. 3).

Рис. 3. Сплав ГОЛХАДЕНТ

Прежнее название этого сплава (Супер-ТЗ) включает

понятие «термоупрочняемое золото». Это термически упрочняемый износостойкий сплав, который используется для штампованных и литых стоматологических конструкций (коронки, мостовидные протезы с полимерными покрытиями и без них).

Сплав содержит 75% золота, обладает красивым желтым цветом и соответствует III группе сплавов по международному стандарту ИСО 1562-84. Интервал плавления сплава 880–950 °С, твердость в литом состоянии 1 375, после термообработки – 2 000–2 200 Н/мм2, плотность 15,5 г/см3, предел текучести 250 Н/мм2, относительное удлинение 20–25%.

Анализ клинических испытаний и десятилетней практики применения сплава ГОЛХАДЕНТ подтверждает его высокие технологические и функциональные качества. ФГУП НПК «Суперметалл» серийно производит сплав ГОЛХАДЕНТ в виде гранул, дисков и проволоки.

ГОЛХАДЕНТ также нашел свое применение в изготовлении из него игл для акупунктуры и модных среди молодежи зубных украшений «СТИЛЬДЕНТ».

Если есть сплавы, то должны быть и припои. Золотосодержащий бескадмиевый припой 750 пробы – БЕКАДЕНТ (прежнее название – «Супербекам») – также наша новая разработка.

Всем известно из учебников материаловедения, что большинство традиционных золотых стоматологических припоев содержат в своем составе кадмий, который снижает температуру плавления припоя, предотвращая плавление соединяемых деталей. Результаты многочисленных исследований подтверждают, что кадмий относится к серьезным загрязнителям окружающей среды и неблагоприятно воздействует на организм человека. Одним из основных признаков метаболизма кадмия является его редкая способность к кумуляции в организме (период полужизни 40 лет). Это приводит к необходимости исключения кадмия из состава стоматологических сплавов. В странах Евросоюза кадмийсодержащие припои запрещены уже давно.

Основные характеристики нашего припоя не хуже, чем у традиционных кадмийсодержащих золотых припоев: золотисто-желтый цвет, температура плавления ниже 800 °С, прочность адгезионного соединения, коррозионная стойкость, жидкотекучесть, смачиваемость находятся на уровне свойств золотого припоя

Рис. 4. Бюгельные протезы с покрытием КЭМАДЕНТ

АuАgСdCu 750–30. Выпускается в виде проволоки и пластинок.

Рис. 4. Бюгельные протезы с покрытием КЭМАДЕНТ

Мы представляем материал КЭМАДЕНТ (прежнее

название – Супер-КЭМЗ) для износостойкого золотого покрытия (Рис. 4).

Несмотря на активную экспансию в практике стоматологов материалов на основе благородных металлов, современная ортопедическая стоматология все еще широко применяет металлические неблагородные материалы из-за их более низких цен.

Зубные протезы или их детали из неблагородных сплавов во многих случаях требуют дополнительной обработки с целью повышения их коррозионной стойкости или улучшения эстетических качеств, Чаще всего на такие конструкции гальваническим способом наносят тонкие металлические покрытия на основе благородных металлов.

Основное требование к этим конструкциям с покрытием – высокая износостойкость. Таким образом, создание золотого покрытия КЭМАДЕНТ явилось своевременным и теоретически обоснованным. Покрытие КЭМАДЕНТ предназначено для электрохимического покрытия зубных протезов из неблагородных металлов.

Максимальный эффект упрочнения достигается повышением концентрации неметаллических частиц. Основа покрытия — золото (98,5%) с содержанием до 0,5% оксидов циркония ZrO2.

Кроме выше перечисленных материалов в настоящее время идёт интенсивная работа над новыми сплавами. Готовы и проходят клинические испытания сплав на основе золота для бюгельных протезов и высокотемпературный сплав – припой для благородных сплавов для металлокерамики.

2. Титановые базисы, полученные методом сверхпластической формовки

Все практикующие стоматологи хорошо знакомы со съемными пластиночными протезами и акриловой пластмассой, из которой они изготавливаются. На протяжении почти 70 лет акриловые пластмассы являются основными базисными материалами для изготовления съемных протезов, и все недостатки акриловой пластмассы изучены хорошо. Это непрочность пластмассовых протезов и частые поломки, которые стали обычным явлением в стоматологических поликлиниках.

Это так называемые явления «непереносимости», которые включают в себя протезные стоматиты, вызванные:

– плохой обработкой протезов;

– нарушением процесса полимеризации;

– повышенной колонизацией микроорганизмами в результате плохой гигиены.

Низкая теплопроводность акриловых пластмасс приводит к нарушениям терморегуляции полости рта.

Все вышеперечисленные проблемы послужили поводом к появлению съемных протезов с металлическими базисами.

Всем известны металлические базисы из кобальтохромового сплава. Однако они достаточно печально знамениты своей тяжестью и затрудненной адаптацией к ним. Эффективной альтернативой им могут быть титановые базисы.

Вообще, титан – это металл большого будущего в стоматологии, потому что он биологически безопасен, имеет резистентность к коррозии, обладает прекрасными механическими свойствами и отличной биосовместимостью, поэтому неудивительно, что рядом с этим металлом идут нога в ногу новые технологии.

Зубные протезы из титановых сплавов могут быть изготовлены несколькими способами. Один из них фрезерование. Так, за рубежом разработаны и в данный момент широко внедряются САD/САМ системы для компьютерного фрезерования.

Наряду с технологией фрезерования дальнейшее развитие получает плазменное напыление и порошковая металлургия. В стоматологии порошковая металлургия титана применяется в основном для изготовления съемных пластиночных протезов. Смесь из порошка титана различной дисперсности, дистиллированной воды и связующего компонента пакуется по типу акриловой пластмассы. Затем это всё спекается в вакууме при 1 000 °С в течение часа.