Курсы WEB EXPO Книги Статьи Видео
Реставрация

видео на ресурсеЧто такое биоактивная стоматология? Обзор

Автор: Olivia Dworkin, Gerard Kugel, Cheen Loo,

В настоящее время значительный интерес представляет биологическая совместимость биоактивных материалов в области восстановительной стоматологии. На последнем заседании Международной ассоциации стоматологических исследований (2017 г.) 68 презентаций касались биоактивных материалов, что свидетельствует о высоком интересе к этой области стоматологии. Стимуляция биологических тканей и клеток, а также включение материалов в структуру зубов оказали большое влияние на эстетику и клиническое применение этих материалов. Термин «биоактивный» подразумевает наличие реакции организма на данный материал, а не восприятие его как инертного.

С момента появления минерал триоксид агрегата (МТА) в 1990-ых годах, реставрационные материалы претерпели значительные изменения. Сейчас биоактивные материалы обладают новыми свойствами и функциями. Тем не менее, их введение вызывало споры и сомнения среди практикующих стоматологов, производителей и пациентов. Чтобы решить большую часть возникших вопросов, авторы должны были дать определение "биоактивный материал" и проанализировать этот продукт, который обладает биоактивностью. ACTIVA (биоактивный реставрационный и базовый материал/ лайнер) (Pulpdent), Beautifil (биоактивный текучий композит) (Shofu Dental), BioCem Universal Bioactive Cement (модифицированный смолой стеклоиономер [RMGI]) (NuSmile) и TheraCal LC (биоактивный лайнер) (BISCO Dental Products) были идентифицированы их производителями как биоактивные.

До недавнего времени большинство реставрационных материалов были неуспешны в своем использовании, что проявлялось в возникновении вторичного кариеса. Биоактивные материалы могут исправить эту проблему благодаря своей способности герметично закрывать границу между зубом и реставрацией. Те материалы, которые использовались раньше, не обеспечивали хорошую герметичность, повышая риск возникновения микроподтекания и приводили маргинальному разрушению  коронки, вкладки инлей и виниров. Более того, эти "инертные" материалы функционируют в условиях постоянного pH, изменение которого выводит материал из строя, приводит к образованию щелей, где может скапливаться налет и развиваться вторичный кариес даже перед тем, как реставрация разрушится. Вся надежда на способность этого материала предотвращать микроподтекания и обеспечивать непрерывный слой между зубом и реставрацией благодаря формированию апатита. Биоактивные материалы способствуют реминерализации пораженных структур.

За последние 20 лет теме биоактивных материалов уделяется большое внимание, о чем свидетельствует изменение состава реставрационных материалов от инертных филлеров к биологически совместимым материалам. Биосовместимые материалы, такие как титан и его сплавы, чаще других используются для имплантов, включая реставрации одного или нескольких зубов. Данные материалы хорошо восстанавливают форму и функцию зуба и не влияют на состояние полости рта. С другой стороны, биоактивные восстановительные материалы, такие как биостекло, стеклокерамика, керамика на основе кальций фосфата, композиты и покрытия, способны стимулировать биологические ткани зуба и/или связываться с живыми тканями.

Биоактивные материалы также менее вредны для окружающих и других тканей. Вдобавок, было показано, что эти материалы значительно улучшают эстетический результат восстановительных стоматологических процедур. Эта эволюция материалов и их состава показывает лучшее взаимодействие со структурами зубов и является движущей силой будущего, о чем свидетельствует следующая тенденция в отношении состава биоактивных материалов: от цинк фосфата к поликарбоксилатам и до стеклоиономерных цементов.

На область восстановительной стоматологии большее впечатление произвело использование биоактивных материалов, нежели биосовместимых. Опыт применения гидроксида кальция в качестве прокладки при проведении реставраций, расположенных близко к пульпе, во многом мотивировал к разработке биоактивных материалов, а не только биосовместимых. Для лечения каналов гидроксид кальция впервые был применен в 1920-ых годах и является одним из самых биоактивных материалов. Гидроксид кальция используетя и сейчас для стимулирования дифференцировки одонтобластов, формирования дентинного мостика и минерализации коронковой пульпы. Теперь понятно, что гидроксид кальция играет роль в индукции факторов роста, которые способствуют дентиногенезу. Семейство факторов роста TGF-B влияет на дифференцировку одонтобластов в зубе, в конечном итоге способствуя образованию дентинного мостика или областей минерализации в коронковой пульпе. Все улучшенные биоактивные материалы содержат гидроксид кальция в качестве активного ингредиента. Активность гидроксида кальция также проявляется в выделении кальция из материала,  что повышает щелочную реакцию среды, необходимую для заживления пульпы, способствует немедленному сцеплению и герметизации, стимулирует образование гидроксиапатита и формированию вторичного дентина в пораженных участках тканей.

Биоактивные реставрационные материалы разработаны специально для утерянных тканей и очень удобны при их применении в клинике благодаря своему уникальному составу. В состав входит матричный биоактивный материал, биоактивные молекулы или дополнительные молекулы и ионы. Биосовместимая матрица работает как каркас для роста новой ткани. Биоактивные молекулы играют роль в ускорении временной регенерации новой ткани в том месте, куда они попадают. И в конце, дополнительные молекулы и ионы, включенные в состав биоактивного материала, обеспечивают антимикробное действие, стимулируют восстановление тканей и реминерализацию зуба.

Хоть это и новая, интересная и захватывающая тема в стоматологии, клиническая значимость этих биоактивных материалов еще не определена. Требуются дальнейшие исследования для определения клинического воздействия этих материалов, которое выражается в хорошей адаптации к зубу, образовании гидроксиапатита, выделении фторида, защите зуба от вторичного кариеса и других свойствах биоактивных материалов. Тем не менее,  стоматологи должны быть начеку, когда речь идет о новых полезных материалах особенно относительно пациентов с глубокими полостями и людей, которые сталкивались с неудачами при реставрации композитными материалами или амальгамой.

Новые биоактивные материалы оказывают сильное влияние на биологическую окружение зуба, связываясь с твердыми тканями, выделяя фторид и обеспечивая защиту от вторичного кариеса. Такие свойства материала будут полезны и взрослым пациентам, и детям, что описано здесь в клинических случаях. Благодаря возможности двойного отверждения и объемного наполнения, данные материалы удобны в применении на детском приеме. Как недавно показала группа из Университета Алабамы в Бирмингеме, наполненные материалы двойного отверждения, такие как ACTIVA, обеспечивают значительно меньшее микроподтекание по сравнению с обычными композитными материалами светового отверждения.

У детей и взрослых эти биоактивные материалы лучше предотвращают рецидив кариеса, который является основной причиной замены реставрации. Это можно объяснить тем фактом, что биоактивные материалы способны самоотверждаться и светоотверждаться. Самоотверждение позволяет большему количеству материала интегрироваться в структуру зуба, что приводит к меньшей усадке при полимеризации и снижению напряжения. ACTIVA, например, может отверждаться светом до толщины 4 мм и самоотверждаться на любой глубине. При нанесении ACTIVA необходимо выделить время для самоотверждения перед нанесением материала и после его смешивания.

Полезным свойством материалов является их биосовметимость и антимикробные свойства, что связано с высоким щелочным значением pH. После реакции схватывания pH повышается и становится более щелочным в результате того, что образуется гидроксид кальция из ионов кальция и фторид-ионов, которые непрерывно высвобождаются из материала и перезаряжаются. Фактически, биоактивные материалы могут обеспечить большую устойчивость к адгезии биопленок Streptococcus mutans, как недавно показала группа из Орегонского университета здравоохранения и наук.

Еще одно важное свойство - прочная связь между материалом и зубом, обеспечивающая лучшее сцепление. Это возможно благодаря образованию апатита между биологически активным материалом и эмалью или дентином. После погружения материала в раствор, содержащий неорганический фосфат, на границе раздела зуб-материал образуется осажденный твердый слой гидроксиапатита. Формирование этого слоя способствует созданию химической связи, которая образуется между материалом и зубом. Клинический успех этого свойства ранее был изучен на МТА и портландцементе. После погружения материалов в фосфатно-солевой буферный раствор (PBS) на 2 месяца в ходе теста на выталкивание было показано, что материал обладает повышенной адгезией к дентину. Совсем недавно было показано, что биоактивный реставрационный материал ACTIVA обладает значительно большей прочностью сцепления при исследовании на сдвиг по сравнению с материалом RMGI (например, GC Fuji Ortho LC Automix [GC America]) и меньшей деминерализацией, чем RMGI и композитные полимерные материалы (Transbond XT светоотверждаемый адгезив[3M]).

Что означает биоактивная стоматологическая реставрация?

Биоактивный стоматологический реставрационный материал – это материал, который образует слой гидроксиапатита при погружении в имитируемую физиологическую жидкость или раствор, содержащий неорганический фосфат (например фосфатно-солевой буферный раствор). Понятие биоактивности было впервые введено в 1969 году, а позже определено Цао и Хенч в 1996 году. В общем, это относится к определенной способности материала вызывать ответ живой ткани или клетки, например индуцировать образование гидроксиапатита. Основная функция биоактивного материала – индуцировать факторы роста и стимулировать естественную минерализацию.

ACTIVA

Производитель, Pulpdent, сообщил, что ACTIVA является первым биоактивным стоматологическим материалом с матрицей из ионной смолы, амортизирующим полимерным компонентом и наполнителями из биоактивного стекла, которые обладают химическими и физическими свойствами аналогичными естественным зубам. Гидратация этого цемента приводит к образованию гидроксиапатита на поверхности зуба, связывающего материал с зубом.  Недавнее исследование, проведенное Эпштейном и его коллегами из Школы стоматологической медицины Университета Тафтса, продемонстрировало клиническую значимость ACTIVA. Было показано, что ACTIVA имеет большую прочность на сжатие, чем небиоактивные лайнеры, Vitrebond и Fuji Liner. Это указывает на то, что биоактивный материал имеет значительную прочность при сжатии и, следовательно, может противостоять большему окклюзионному давлению, чем другие. Всесторонняя сила ACTIVA объясняется ее способностью образовывать кальций и фосфор на поверхности после погружения в фосфатно-солевой буферный раствор, т. е. ее биоактивностью. Следовательно, ACTIVA по определению является биологически активным материалом, поскольку он способен производить гидроксиапатит на зубе после смешивания с фосфатным буферным раствором.

Преимущества этого биоактивного реставрационного материала по сравнению с небиоактивными также были описаны в обзорной статье Кугеля и Эйзена в 2017 году. В первом рассмотренном исследовании ACTIVA Bioactive Restorative продемонстрировала устойчивое высвобождение фторида при чистке щеткой с фторированной зубной пастой по сравнению с другими небиоактивными материалами, которые показали пониженное высвобождение фтора. Непрерывное высвобождение фторида способствовует укреплению эмали и большей устойчивости к кислоте зубов с реставрацией из биоактивного материала по сравнению с небиоактивными реставрациями.

Два привычных метода восстановительного лечения детей это временные терапевтические реставрации (ВТР) и атравматическая реставративная техника(АРТ). Хотя алгоритмы этих техник схожи, их терапевтические цели различны. ВТР в первую очередь предназначен для пациентов очень молодого возраста, которые не склонны к сотрудничеству или нуждаются в особом уходе, поскольку обычные техники в таких случаях недоступны. ВТР также используется для контроля кариеса (перед проведением реставрации) у детей с множественными открытыми кариозными поражениями. С другой стороны, целью ART является восстановление зубов и предотвращение кариеса в популяциях с ограниченным доступом к стоматологической помощи. В недавнем клиническом отчете Ewoldsen (2015) описана модифицированная методика ART с использованием ACTIVA при лечении кариеса. Автор пришел к выводу, что биоактивные материалы превосходят по своим ионизирующим свойствам и реминерализующему потенциалу ранее классифицированные временные материалы.Таким образом, биоактивные материалы действительно могут обеспечить долговечные и эстетичные терапевтические реставрации, сравнимые с современными комплексными композитными материалами.

Совсем недавно было показано, что ACTIVA облегчает трудную задачу, связанную с тем, что анкилозированные молочные вторые моляры без зачатков премоляров встречаются стоматологу на примеме. Одним из вариантов лечения этого заболевания является восстановление правильной окклюзии и мезио-дистальных контактов для сохраненных молочных моляров с инфраокклюзией. Croll и Cavanaugh (2016) опубликовали отчет о случае лечения анкилозированного кариозного молочного второго моляра нижней челюсти, у которого не было сменяющего его премоляра, путем воссоздания окклюзионной поверхности с использованием восстановительного материала ACTIVA на временном моляре. Через 14 месяцев авторы сообщили, что окклюзионная поверхность имела практически идентичный контакт с  премоляром антагонистом, без каких-либо признаков износа, краевого скола или окрашивания.

Случай 1

У 21-летнего здорового студента колледжа обнаружилось небольшое поверхностное поражение на зубе № 2.8 (Рис.1). Для удаления кариеса использовали CO2-лазер (Рис. 2). Поражение было более обширным, чем указывали рентгенограмма и клиническое наблюдение. Был нанесен биоактивный лайнер с последующим травлением эмали и помещением биоактивного реставративного материала ACTIVA оттенка А1 (Рис.3 и 4).

 

Рисунок 1. При визуальной оценке перед препарированием поражения не выглядит большим, однако это не так.

Рисунок 2. Препарирование CO2 лазером «Solea» с частицами размером 9.3-μм (Convergent Dental).

Рисунок. 3 Применение биоактивного лайнера

Рисунок 4. Результат использования биоактивного материала ACTIVA от Pulpdent через 3 года после лечения.

 

Случай 2

40-летний мужчина, страдающий боязнью стоматологов, долгое время не получал стоматологической помощи, был направлен для оказания неотложного лечения. У пациента была высокая активность кариеса, и его целью его лечения была попытка спасти зуб. Пораженные кариесом ткани были удалены, поверх пульпы был помещён материал TheraCal, затем лайнер ACTIVA и полость заполнена реставрационным материалом ACTIVA. После полировки реставрации пациента отпустили домой (рис. 5-9). Пациент вернулся через 3 месяца без жалоб с целью оценки качества лечения и закончил лечение.

 

Рисунок 5. Предварительный осмотр, показывающий случай быстротекущего кариеса

Рисунок 6. Препарирование под биоактивный лайнер

Рисунок 7. Использование биоактивного лайнера ACTIVA

Рисунок 8. 2 восстановленных зуба с применение биоактивного материала ACTIVA

Рисунок 9. Использование лайнера ACTIVA и реставрационного материала ACTIVA, вид после лечения.

Рисунок 10. Применение материала Beautifil II LS (Shofu Dental) для лечения окклюзионной полости зуба 1.7, препарирование полости и вид после лечения.

 

 Beautifil

Еще один продукт, который производитель утверждает, что тот биологически активен (но ему не хватает обширных данных), – это Beautifill. Клинический успех применения этого материала у пациентов с высокой активностью кариеса был продемонстрирован группой ученых из Университета Флориды. Тем не менее, дальнейшие исследования по оценке биоактивных свойств этого материала все еще необходимы.

Случай 3

16-летняя здоровая пациентка с множественным кариесом явилась с целью восстановительного лечения. В связи с высоким риском  кариеса у пациента зуб 4.6 с окклюзионным поражением был восстановлен с помощью Beautifil II LS (Shofu Dental).

BioCem

Универсальный биоактивный цемент BioCem - это довольно новый цемент, изготовленный для NuSmile. Этот новый цемент похож на некоторые другие продукты на рынке. Химический состав, упаковка и характеристики аналогичны цементу ACTIVA. Он классифицируется как цемент RMGI, специально разработанный для детского стоматологического приема.Производитель утверждает, что этот материал содержит биоактивные компоненты, образующие гидроксиапатит, который интегрируется  в структуру зуба и способствует ее регенерации.

Этот материал используется в качестве фиксирующего, так как было доказано, что он создает связи между дентином зубов и коронками из нержавеющей стали, керамики или циркония. Надежная связь создается благодаря огромному количеству фосфат-ионов, выделяющихся из материала. Эффект этой связи создает пассивную десневую посадку коронки, в которой после установки коронки не происходит ни расширения, ни сжатия. BioCem универсальный биоактивный цемент действует в качестве амортизатора после цементирования коронки. Милман и другие из Техасского университета в Хьюстоне недавно доказали, что BioCem имеет весьма высокую “прочность на изгиб, диаметральную прочность на растяжение, и устойчивость при компрессии” по сравнению с RMGI цементами и стекло-иономерными фиксирующими цементами.

Необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить заявление производителя о том, что этот материал на самом деле является биологически активным. Таким образом, в настоящее время нельзя сделать вывод о том, что универсальный биоактивный цемент BioCem является биоактивным, поскольку не была доказана его способность образовывать гидроксиаппатит при погружении в жидкость имитирующую организм или фосфатно-солевой буферный раствор.

TheraCalLC

TheraCalLC (BISCODentalProducts) - это полимер-модифицированный, кальциево-силикатный цемент. Это светоотверждаемый материал на основе полимеров, который имеет химическое строение, сходное с МТА цементами, и является биологически активным. Он применяется в качестве рентгеноконтрастного материала для прямого и непрямого покрытия пульпы под различные пломбы, такие как композитные или амальгамные реставрации. Он необходим, чтобы изолировать и защитить дентин-пульповый комплекс. При непрямом покрытии пульпы тонкий слой TheraCal может быть помещен после остановки любого кровотечения. Нанесение этого материала тонким слоем чрезвычайно важно для получения необходимого оттенка реставрации, поскольку он непрозрачен и его белый цвет может изменить первоначально выбранный цвет реставрации при размещении поверх него полупрозрачного композита. Поскольку TheraCal содержит фотоинициатор, легко добиться его отверждения можно при помощи света. TheraCal похож на MTA в своем клиническом применении. Однако он имеет большую способность высвобождения кальция и не обладает растворимостью. Его роль в создании дентинного мостика, реминерализации дентина и защите пульпы обусловлена его биологической активностью. При гидратации дентинными жидкостями высвобождаются ионы кальция и гидроксида, что приводит к образованию слоя гидроксиапатита под поверхностью материала. Исследование, проведенное Высшей стоматологической школой Университета Стоматологической медицины Хоккайдо доказало, что материалы на основе МТА, такие как TheraCal показывают значительно лучшие результаты, чем продукты на основе гидроксида кальция, такие как Dycal (DentsplySirona). TheraCal отличается от некоторых более ранних силикатных цементов тем, что он содержит гидрофильный мономер, который позволяет взаимодействовать гидроксиду кальция и кальцию в зубах TheraCal через ионный обмен. Некоторые из более ранних силикатных цементов были гидрофобными, предотвращали поступление воды и обмен ионами, а также не обладали высокой биологической активностью и регенеративной способностью.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Биоактивность относится к специфическому свойству материала вызывать ответную реакцию живой ткани или клетки, проявляющуюся в образовании гидроксиапатита. В отличие от инертных материалов, биоактивные материалы способны индуцировать факторы роста и стимулировать естественную минерализацию. Стимуляция тканей и клеток организма, а также включение материалов в структуры зубов оказывает большое влияние на эстетический результат и клиническое применение материала. Прежде чем выбирать, какой материал использовать на практике, стоматолог должен знать, что клиническая эффективность этих биоактивных материалов еще не выяснена. Необходимы дополнительные исследования, чтобы убедиться в клиническом воздействии этих материалов, даже тех, которые, как было показано, образуют гидроксиапатит, выделяют фторид и обладают другими биологически активными свойствами. Например, некоторые считают, что человеческая слюна является подходящей средой для роста гидроксиапатита. Человеческая слюна как правило содержит неорганические источники фосфатов и потенциально может заменить использование фосфатно-солевого буферного раствора для образования гидроксиапатита, что было показано в исследовании Engstrand и др. в 2012 году. Авторы этого исследования, однако, также объяснили, что естественное образование гидроксиапатита, стимулируемое слюной, не может привести к стабильной и прочной системе, которая необходима для профилактики вторичного кариеса. Механизмы адгезии, интеграция, герметизации дентина для этих новых биоактивных материалов все еще изучаются и требуют дополнительных исследований, прежде чем мы сможем полностью понять и доказать, способны ли биоактивные материалы качественно восстановить форму и функцию естественного зуба. Например, дальнейшие клинические исследования на людях указывают на способность ACTIVA PC (нового материала для прямого покрытия пульпы) формировать более толстые дентинные мостики по сравнению с MTA. Как только будут проведены новые исследования, появится новая волна материалов, и для стоматологов чрезвычайно важно быть открытыми к новым восстановительным материалам, которые могут обеспечить лучшую защиту здоровья полости рта пациентов.

 

 

Источник: dentaltoday.com

Перевод с английского языка Кривицкой М.Ю., Станкевич Е.В. для портала BELODENT.ORG