Späť na Späť na mapu stránky Späť na obsah All 3M.com Site Map

Dentálne adhezívne systémy – klasifikácia, protokoly použitia a interakcia so zubnými tkanivami

30 April 2014

 Dentálne adhezívne systémy – klasifikácia, protokoly použitia a interakcia so zubnými tkanivami

Dentálne adhezívne systémy – klasifikácia, protokoly použitia a interakcia so zubnými tkanivami

Dentálne adhezívne systémy (dentálne adhezíva) umožňujú väzbu kompozitných materiálov so zubnými tkanivami, prostredníctvom ktorej sa vytvára mikro-mechanická retencia kompozitu. Adhezívna zóna je zároveň aj najslabším článkom väzby kompozitu so zubnými tkanivami. V praxi sa stomatológovia zameriavajú najmä za zachovanie suchého pracovného poľa, vrstvenú aplikáciu a modelovanie kompozitu, zatiaľ čo aplikáciu adhezíva nepovažujú za fázu, ktorá môže zohrávať rozhodujúcu úlohu vo vzťahu k dlhodobej životnosti výplní. Tento prístup môže byť ovplyvnený nedostatočnými vedomosťami o interakciách adhezíva so zubnými tkanivami a o význame jednotlivých fáz činnosti na kvalitu a dlhodobú životnosť adhezívnej väzby.

Na trhu je veľké množstvo adhezívnych systémov, ktoré sa dajú zaradiť do dvoch základných skupín podľa spôsobu prípravy zubných tkanív na väzbu s adhezívnou živicou (Van Meerbeek 2003):

  • Adhezíva s kyselinovým leptaním (angl. „total-etch")
  • Samoleptacie adhezíva (angl. „self-etch")

V rámci každej skupiny jestvujú dve podskupiny (Obr. 1):

  • Trojfázové adhezíva s leptaním kyselinou - kyselina, primer a bond separátne
  • Dvojfázové adhezíva s leptaním kyselinou - kyselina, primer a bond v tej istej fľaštičke
  • Dvojfázové samoleptacie adhezíva – samoleptací primer a bond
  • Jednofázové samoleptacie adhezíva – všetky zložky v jednej fľaštičke

Protokol „totálneho leptania"

Podstatou tohto protokolu je, že leptanie zubných tkanív sa vykonáva pred nanesením adhezíva, a to pri použití 34–37% kyseliny ortofosforečnej. Pri tomto kroku sa demineralizuje povrchová vrstva skloviny a dentínu v hrúbke niekoľkých mikrónov a vytvára sa charakteristická mikroretenčná plocha na prienik adhezívnej živice. Za štandardný postup sa považuje nanesenie kyseliny vo forme gélu najskôr na sklovinové okraje kavity a po 15 sekundách aj na dentín v celej kavite. Týmto postupom sa sklovina leptá 30 sekúnd a dentín 15 sekúnd. Po opláchnutí kyseliny vodno-vzduchovým sprejom sa kavita vysúša prúdom vzduchu. Výrobcovia uvádzajú, že je potrebné dôkladne vysušiť kavitu avšak bez nadmerného presušenia, aby si dentín zachoval určité množstvo vody vo vnútri kolagénovej siete. V opačnom prípade dochádza ku kolapsu kolagénových vlákien, čo má negatívny vplyv na adhezívnu väzbu. Fáza sušenia kavity je kritická pre správnu aplikáciu adhezíva, nejestvuje však presný návod ako a akú dlhú dobu je potrebné vysúšať kavitu pre dosiahnutie optimálnej bilancie zvyšnej vody v dentíne. Príliš veľa vody v dôsledku nedostatočného vysušenia znemožňuje polymerizáciu adhezíva, no zároveň aj kolaps kolagénových vlákien, v dôsledku presušenia sa oslabuje väzba adhezíva s dentínom. Obvykle sa odporúča krátke vysušenie pomocou vzduchovej pištole, po ktorom povrch dentínu zostane lesklý. Niekdajšie názory, že kavitu je potrebnú intenzívne vysúšať, až pokým sa nedosiahne kriedovo biela farba skloviny, sú prežité, pretože tým sa dentín presúša. Pri trojfázových adhezívach s leptaním kyselinou sa na naleptanú a mierne vysušenú kavitu nanáša vrstva primeru, ktorej úlohou je zabezpečiť prienik hydrofilných monomérov do interfibrilárnych priestorov kolagénovej siete na jednej strane a chemickú väzbu s hydrofóbnymi monomérmi z bondu na strane druhej. Primer sa rozfúkava prúdom vzduchu až kým sa nedosiahne tenká vrstva, zrýchli vyparovanie rozpúšťadla a eliminujú vzduchové bublinky. Potom sa na primer nanáša bond, ktorý obvykle tvorí zmes čistých živíc bez rozpúšťadla, a ktorý neskôr vytvára chemickú väzbu s kompozitom. Po vyfúknutí bondu, sa celý systém svetelne polymerizuje, najčastejšie polymerizačnými halogénnymi alebo LED lampami po dobu 10–20 sekúnd, v závislosti od intenzity a vzdialenosti zdroja, podľa návodu od výrobcu. Pri dvojfázových adhezívach s leptaním kyselinou, sa na naleptanú a vysušenú kavitu nanáša jednotná zmes primeru a bondu. Ideou tohto prístupu je dosiahnuť rovnaký efekt ako v prípade predchádzajúceho systému v dôsledku tzv. „fázovej separácie" adhezíva, najmä v dentíne. Hydrofilné monoméry infiltrujú kolagénovú sieť, v ktorej interfibrilárnych priestoroch sa nachádza voda a vytvárajú hybridnú vrstvu, pokým hydrofóbne monoméry ostávajú prevažne na povrchu a budujú adhezívnu vrstvu. Po nanesení adhezíva v jednej alebo dvoch vrstvách nasleduje svetelná polymerizácia (Obr. 2).

Protokol „samoleptania"

V protokole „samoleptania" sa charakteristický mikroretenčný vzhľad povrchu skloviny a dentínu dosahuje aktivitou samoleptacích komponentov v adhezívnom systéme, bez leptania kyselinou ortofosforečnou. Jedná sa o tzv. kyslé monoméry, ktoré na jednom konci molekúl obsahujú kyslé karboxylové alebo fosfátové skupiny a na druhom konci dvojité väzby na chemickú väzbu s inými monomérmi v adhezíve.

Pri dvojfázových samoleptacích adhezívach sa preparovaná kavita najprv vysuší, a potom sa samoleptací primer nanáša na sklovinu a dentín v celej kavite. Sušenie neošetrenej plochy dentínu v tomto prípade nepredstavuje nebezpečenstvo presušenia tak, ako je tomu v prípade kyselinového leptania. Odporúča sa nechať primer pôsobiť 20 sekúnd alebo natierať kavitu primerom po dobu 20 sekúnd. Za ten čas sa hydroxyapatit demineralizuje úplne alebo čiastočne, v závislosti od pH samoleptacieho primeru. V prípade čiastočnej demineralizácie budú zvyšné hydroxyapatitové kryštály penetrované adhezívom. Primer sa rozfúka prúdom suchého, komprimovaného vzduchu zo striekačky, obvykle s miernou intenzitou, aby sa dosiahla tenká vrstva, zrýchlilo vyparovanie rozpúšťadla a eliminovali vzduchové bubliny. Potom sa na primer nanáša vrstva bondu, rozfúkne sa a celý systém sa svetelne polymerizuje 10–20 sekúnd, v závislosti od intenzity a vzdialenosti zdroja (Obr. 5). Výnimku v tejto skupine predstavuje adhezívny systém na Filtek Silorane, pri ktorom sa primer svetelne polymerizuje pred nanášaním bondu.

Pri jednofázových samoleptacích adhezívach sú všetky komponenty systému v jednej zmesi alebo sa zmiešajú bezprostredne pred aplikáciou. Stačí preparovanú kavitu len vysušiť, a potom sa adhezívum nanesie na sklovinu sa dentín a nechá pôsobiť určitú dobu, napr. 20 sekúnd alebo samotné nanášanie trvá 20 sekúnd. Počas tej doby simultánne prebieha leptanie zubných tkanív a „fázová separácia" monomérov v adhezíve pre hybridizáciu zubných tkanív. Potom sa adhezívum nanesie v tenkej vrstve a následne aj svetelne polymerizuje. Niekedy sa odporúča naniesť dve vrstvy adhezíva.

Protokol „selektívneho leptania"

Skúšky preukázali, že samoleptacie adhezíva aplikované podľa protokolu „samoleptania" poskytujú slabšie výsledky z hľadiska väzby adhezívum-sklovina v porovnaní s adhezívami k leptaním kyselinou v protokole „totálneho leptania". Na druhej strane, samoleptacie adhezíva, najmä dvojfázové, vytvárajú podobnú pevnosť väzby s dentínom, ako adhezíva s leptaním kyselinou. Pritom táto väzba dvojfázových samoleptacích adhezív a dentínu je odolnejšia voči biodegradačným procesom po dlhšie časové obdobie. Preto sa odporúča kombinácia vlastností dvoch druhov adhezív a dvoch protokolov aplikácie – protokol „selektívneho leptania".

Podstatou protokolu „selektívneho leptania" je leptanie skloviny kyselinou ortofosforečnou podľa protokolu „totálneho leptania" a na neošetrený dentín sa nanáša samoleptacie adhezívum podľa protokolu „samoleptania" (Obr. 4). Doba leptania skloviny kyselinou je kratšia ako 30 sekúnd v závislosti od druhu samoleptacieho adhezíva a obvykle trvá 10–15 sekúnd. Samoleptacie adhezívum sa necháva pôsobiť obvykle 20 sekúnd na zubné tkanivá pred svetelnou polymerizáciou.

Single Bond Universal (3M ESPE)

Adhezíva spravidla patria do skupiny „total-etch" alebo „self-etch". Aktuálnou výnimkou z tohto pravidla je Single Bond Universal (3M ESPE), indikovaný pre všetky tri protokoly aplikácie a považuje sa za „total-etch", tak aj za „self-etch" adhezívum.

V zložení tohto adhezíva je samoleptací monomér 10-MDP, u ktorého bolo nedávno preukázané, že vytvára chemickú väzbu s hydroxyapatitom a tvorí pravidelnú mriežkovú štruktúru vo vnútri hybridnej vrstvy, čo je fenomén známy ako „nano-súlad" (Yosihida 2012). Táto pravidelná štruktúra zabezpečuje stabilitu adhezívnej väzby. 10-MDP monomér zabezpečuje väzbu aj s hliníkom, zirkónom a kovom, pomocou silanu sa vytvára väzba so sklokeramikou bez použitia primeru. Vitrebond kopolymér na báze kyseliny polyalkénovej v kombinácii s vodou a hydrofilným monomérom HEMA vykazuje nižšiu citlivosť techniky použitia pri rôznom obsahu vody v dentíne pri protokole „totálneho leptania", čo prispieva k silnejšej a stabilnejšej väzbe. Dimetakrylátové monoméry typu BisGMA sú zodpovedné za zosieťovanie a tvoria hlavnú „hmotu" adhezívnej vrstvy. V originálnom zložení adhezíva Single Bond Universal sa nachádza klasický a najčastejšie používaný fotoiniciačný systém na báze kamforchinónu. Nedávny výskum ukázal, že rovnako úspešne sa môže základná formulácia tohto adhezíva polymerizovať aj použitím fotoiniciátora Lucirínu, ktorý sa používa pri niektorých kompozitoch ako alternatíva kamforchinónu. Tento výskum preukázal, že iniciálna väzba s dentínom je silnejšia u adhezíva Single Bond Universal aplikovaného podľa protokolu „totálneho leptania", než u „samoleptania" (Miletić 2013).

Adhezívna zóna, aj napriek tomu, že je spravidla tenšia ako 50 mikrónov, má komplexnú štruktúru a vlastnosti, ktoré ešte nie sú úplne preskúmané, najmä z hľadiska rezistencie voči biodegradačným procesom v dentíne.

Na obrázku 6 je vidieť adhezívnu zónu na spoji s dentínom, v rámci ktorej sú zvýraznené štruktúry s rozličnou morfológiou a vlastnosťami, nezávisle od druhu adhezívneho systému:

1. adhezívna vrstva – pozostáva z čistého adhezíva, o hrúbke od niekoľkých mikrónov do niekoľko desatín mikrónu;

2. hybridná vrstva – predstavuje kombináciu adhezív a zubných tkanív. Vzniká demineralizáciou povrchu zubných tkanív a následnou infiltráciou adhezívnej živice. Adhezívna živica penetruje sklovinové prizmy alebo dentínové kolagénové vlákna a hydroxyapatitové kryštály, a tak vzniká nová, intermediátna vrstva s hrúbkou od pol mikrónu do niekoľko mikrónov, ktorá má osobitné vlastnosti. Jednotliví autori považujú tento druh interakcie materiálov a zubných tkanív za druh „tkanivového inžinierstva", ktoré in situ vytvára stomatológ za dobu niekoľkých minút. Kolagénové vlákna a interfibrilárne priestory v dentíne vytvárajú prírodnú sieťku s cca 1000 krát menšími pórmi vo vzťahu k väčšine umelo vyrobených tzv. „skafoldov" (Pashley 2011);

Back