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 для ортопедической 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.

До недавнего времени Россия выступала только как потребитель современных стоматологических материалов на основе благородных металлов.

В середине 80-х годов с появлением на российском рынке импортных высокоэффективных стоматологических сплавов благородных металлов различных составов и назначения 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 и титана 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 кадмий содержащего золотого припоя предопределяла вредное влияние 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.

Московский государственный медико-стоматологический университет совместно с государственным предприятием "Суперметалл" 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, Be), 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 данным соответствуют стандартам ИСО.

Первым мы бы хотели представить сплав на основе палладия и золота "Суперпал". Сплав содержит 60%Рd и 10%Аu, температура плавления 1105°С, твердость в литом состоянии 3600 Н/мм², предел текучести 750 Н/мм2, относительное удлинение 2%, плотность 10,7 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.

Также для сплава "Суперпал" нами 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 "Суперпал" в виде гранул или индивидуальных литых заготовок для металлокерамических протезов серийно выпускается "Суперметаллом" с 1995 года.

За это время отработана методика его покрытия материалами IPS-Classic, Дуцерам, Норитаке, Шофу и другими. Клинические наблюдения, проведенные в МГМСУ, показали очень высокую, надежную связь металла с керамикой. Учитывая высокую прочность "Суперпала" мы особенно его рекомендуем для изготовления протяжённых мостовидных протезов (более 3 единиц).

Сплав "Супер КМ" – это следующий сплав, с которым бы я хотел вас познакомить. 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 1115°С, твердость сплава "Супер КМ" составляет 166 единиц по Виккерсу, 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 14,0x10-6/°C,плотность нашего сплава "Супер КМ" составила 18,1 г/см3. Предназначен для изготовления каркасов металлокерамических протезов небольшой протяженности.

Результаты клинического применения зубных протезов из сплава "Супер КМ" 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. Мы не отметили ни рецессии, ни воспаления десны в области опорных зубов в сравнении с зубами симметричной зоны. Количество зубного налета на протезах из сплава "Супер КМ" не отличалось от такового на естественных зубах.

В настоящее время сплав "Супер КМ" разрешен к применению Минздравом РФ и серийно выпускается. Сплав "Супер КМ" с успехом применяется не только в стенах нашего Московского стоматологического университета, но также в ряде частных и государственных клиник России. В результате проведенного многогранного исследования мы можем констатировать, что новый отечественный сплав на основе золота "Супер КМ" 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 "Супер КМ" и "Суперпал" 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 драгсплавов. А желание заботиться о своем здоровье остается. Для них как материал выбора мы предлагаем сплав на основе золота "Супер–ТЗ"

Название этого сплава 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 1300–1450, после термообработки – 2000–2200 Н/мм2, плотность 15,5 г/см3, предел текучести 250 Н/мм2, относительное удлинение 20–25%.

Анализ клинических испытаний и десятилетней практики применения сплава Супер-ТЗ подтверждает его высокие технологические и функциональные качества. "Суперметалл" серийно производит сплав Супер-ТЗ в виде гранул, дисков и проволоки.

СуперТЗ также нашел свое 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 – "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 AuAgCdCu 750-30. Выпускается в виде проволоки и пластинок.

"Материал Супер-КЭМЗ"для износостойкого золотого покрытия.

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 "КЭМЗ", явилось своевременным и теоретически обоснованным. "Материал КЭМЗ" предназначен 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 благородных сплавов я хотел бы вас познакомить с новыми технологиями в области титановых сплавов.

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:

1) протезные стоматиты, вызванные плохой обработкой протезов, нарушением процесса полимеризации;

2) повышенной колонизацией микроорганизмами в результате плохой гигиены;

3) низкая теплопроводность акриловых пластмасс приводит к нарушениям терморегуляции полости рта.

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

Металлические базисы из кобальто-хромового сплава известны всем.

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 CAD/CAM системы для компьютерного фрезерования. К сожалению, на сегодняшний момент имеется достаточно много проблем с точностью изготовления.

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 1000°С в течение часа.

Плазменное напыление – это нанесение покрытий из порошковых или проволочных заготовок на основу, при этом напыляемый материал подается в высокотемпературную плазменную струю, расплавляется в ней, ускоряется и, ударяясь о подложку, прочно сцепляется с ней. Для этого используется специальное устройство – плазмотрон.

В течение 10 лет литье зубных протезов из титана пропагандируется в Японии, США и Германии, а в последнее время в и России. Разработаны различные виды оборудования для центробежного или вакуумного литья, рентгеновского контроля качества отливок, специальные огнеупорные материалы.

Перечисленные выше методы очень сложны технологически и дорогостоящи.

Выходом из этой ситуации может быть сверхпластическая формовка. Что такое "сверхпластичность"?

Суть заключается в том, что при определенной температуре металл, имеющий ультрамелкое зерно, ведёт себя подобно разогретой смоле, то есть может удлиняться на сотни и тысячи процентов под действием очень малых нагрузок, что позволяет изготавливать из листа титанового сплава тонкостенные детали сложной формы. Это явление, а процесс состоит в том, что сверхпластичную листовую заготовку прижимают к матрице и под действием небольшого газового давления (максимально 7-8 атм.) она сверхпластически деформируется, за одну операцию принимая очень точную форму полости матрицы.

Зубной протез, изготовленный методом сверхпластической формовки, имеет существенные преимущества: легкость по сравнению с протезами, изготовленными из кобальтохромового или никельхромового сплавов, и высокая коррозионная стойкость и прочность. Достаточная простота изготовления протеза делает его незаменимым для массового производства в ортопедической стоматологии.

Клинические этапы изготовления полного съемного протеза с титановым базисом не отличаются от традиционных при изготовлении пластмассовых протезов:

- клиническое обследование больных;

- получение анатомических слепков;

- изготовление индивидуальной ложки;

- получение функционального слепка, изготовление рабочей высокопрочной модели из супергипса;

- изоляция альвеолярного гребня бюгельным воском и дублирование модели огнеупорной массой.

Затем огнеупорные модели размещают в металлической обойме из жаропрочного сплава, которая имеет специальные вырезы, размеры и форма которых позволяет разместить в ней модель верхней челюсти любого пациента.

На керамические модели сверху накладывают лист титанового сплава толщиной 1 мм. Листовая заготовка зажимается между двух половинок формы. Полуформы образуют герметичную камеру, разделенную листом на две части, каждая из которых имеет канал сообщения с газовой системой и может быть независимо друг от друга либо вакуумирована, либо заполнена инертным газом под некоторым давлением.

Загерметизированные полуформы нагревают и создают перепад давления. Под листом создают разряжение (вакуум) 0,7–7,0 Па. Лист титанового сплава прогибается в сторону вакуумированной полуформы и "вдувается" в расположенную в ней керамическую модель, облегая ее рельеф. В этот период давление выдерживают по определенной программе. По завершении этой программы полуформы охлаждают.

После этого выравнивают давление в обеих полуформах до нормального и извлекают заготовку из формы. Базисы требуемого профиля вырезают по контуру, например, лучом лазера, обтачивают кромку на абразивном круге, снимают окалину, нарезают ретенционные полосы абразивным диском в седловидной части базиса до середины альвеолярного отростка и электрополируют по разработанной методике.

Ограничитель пластмассы формируется на разных уровнях титанового базиса с небной и оральной поверхности ниже вершины альвеолярного гребня на 3-4 мм, методом химического фрезерования. Вдоль линии "А" также проводится химическое фрезерование для создания ретенционного участка при фиксации базисной пластмассы. Наличие пластмассы вдоль линии "А" необходимо для возможности дальнейшей коррекции клапанной зоны.

В клинике врач определяет центральное соотношение челюстей традиционными методами. Постановка зубов и примерка в полости рта не отличаются от обычных. Далее в лаборатории воск заменяют на пластмассу и полируют. На этом изготовление съемного зубного протеза с титановым базисом закончено.

Для сверхпластического формования используется отечественная технология, отечественная установка (оригинальная Российская запатентованная установка и методика) и отечественные листовые заготовки отечественного сплава ВТ14.

Можно с уверенностью утверждать, что сверхпластическая формовка титановых сплавов имеет прекрасные перспективы для дальнейшего развития в нашей стране. И мы рекомендуем практическим врачам данный метод.

Созданные нами в последнее время новые конструкционные материалы открывают новые широкие возможности в области зубопротезирования, благодаря своим уникальным свойствам, сочетающим высокую долговечность, биоинертность и эстетичность.