Сплавы благородных металлов в ортопедической стоматологии

Обновлено: 16.05.2024

Драгоценные или благородные сплавы занимают в последние годы не значительный объем в ортопедической практике. Широкое применение они получили как конструкционный материал в свое время, когда не было сталей. Имеют высокую антикоррозионную стойкость в полости рта и благоприятно воздействуют на ткани зуба, слизистые и организм в целом. К драгоценным металлам относятся золото, серебро, платина, палладий и их сплавы.

Золото 900 пробы (марка ЗлСрМ 900-40) содержит 90% золота, 4% серебра, 6% меди. Сплав устойчив к коррозии, пластичен, обладает достаточной вязкостью, жидкотекучестью в расплавленном состоянии. Добавление меди повышает твердость сплава.

Температура плавления 1000ºС, коэффициент относительного удлинения 50%, коэффициент усадки до 1,2%. Недостатком сплава является его малая устойчивость к истиранию, но при соблюдении специальной технологии изготовления протезов этот недостаток устраним.

Из золота 900 пробы изготавливают штампованные коронки, паяные мостовидные протезы. Паяние золота 900 пробы проводится при помощи золотого припоя (ЗлСрКдМ 750-30), в состав которого входит 12% кадмия.

Золото 750 пробы (марка ЗлПлСрМ 750-90-80) содержит 75% золота, 9% платины, 8% серебра, 7,8% меди. Присутствие в сплаве платины и меди делают его более твердым и упругим, улучшает литейные свойства. При литье он дает незначительную усадку, что и позволило применять его для получения точных деталей протезов путем отливки. Из сплава 750 пробы изготавливают литые каркасы бюгельных и шинирующих протезов, вкладки, литые мостовидные протезы.

Поиски относительно недорогих материалов с высокими антикоррозивными свойствами, механической прочностью и хорошими технологическими качествами привели к созданию ряда сплавов на основе серебра и палладия (серебряно-палладиевый сплав).

В большинстве таких сплавов серебро является основой и увеличивает его твердость, палладий придает им коррозионную стойкость, для улучшения литейных качеств в сплав добавляют золото, получая следующий состав: серебро – 55-60%, палладий – 27-30%, золото – 6-8%, медь – 3%, цинк – 0,5%.

Температура плавления 1100-1200ºС, коэффициент относительного удлинения 50%, коэффициент усадки до %.

Из серебряно-палладиевого сплава можно изготавливать штампованные коронки, паяные мостовидные протезы, литые вкладки. Паяние серебряно-палладиевых сплавов проводится при помощи золотого припоя (ЗлСрКдМ 750-30) или припоя для нержавеющей стали (ПСрМЦ 37) с добавлением 15% палладия.

Несмотря на высокие физико-механические, технологические и антикоррозионные свойства, серебряно-палладиевые сплавы не нашли широкого применения. Одной из причин является то, что подобные сплавы темнеют в полости рта.

Современные отечественные сплавы на основе благородных металлов:

- Супер ТЗ (Голхадент) содержит 75% золота; применяют для изготовления цельнолитых и штампованных коронок.

- сплав «Суперпал» содержит 60% палладия, 10% золота; применяют для изготовления литых протезов с полимерной и керамической облицовкой.

- Супер КМ (Плагодент) содержит 98% золота, платины и палладия; применяют для изготовления цельнолитых протезов.

- Супер ЛБ (Касдент) содержит золота – 70-74%, платины – 3-5%, серебра – 11,5%; применяют для изготовления бюгельных протезов.

Из современных зарубежных материалов для металлокерамических протезов следует отметить швейцарский сплав «Эстетикор» на основе благородных металлов (Au-77,5; Pt-9,0; Aq-1,0).

Характеристика благородных металлов и их сплавов.

Металл желтого цвета, мягкий, ковкий и тягучий, стойкий в агрессивных средах. В виду мягкости, в чистом виде в ортопедической стоматологии не применяется. Температура плавления 1063ºС.

900 пробы: марка ЗлСр900-40

750 пробы: марка ЗлПлСрМ 750-90-80

Цвет желтый, обладает пластичностью, вязкостью, ковкостью, большой текучестью в расплавленном состоянии. Температура плавления в пределах 1000ºС. Находит применение при изготовлении коронок методом штамповки и литых деталей – мостовидных протезов. Выпускается в виде дисков.

Цвет желтый, обладает повышенными упругими своствами, твердостью, низким коэффициентом усадки, большой пластичностью, вязкостью, ковкостью. Температура плавления в пределах 1000ºС. Находит применение при изготовлении литых бюгельных протезов, вкладок, кламмеров, коронок, мостовидных протезов. Выпускается в виде слитков и кламмерной проволоки.

Сплавы на основе серебра и палладия (серебряно-палладиевые сплавы):

Сплавы, приближающиеся по своим свойствами к золотым сплавам. Серебро является основной частью сплава, увеличивая его пластичность. Палладий придает сплаву твердость. Сплавы стойки в агрессивных средах. Сплавы белого цвета, пластичные, ковкие. Температура плавления 1000º-1200ºС. Применяют при изготовлении несъемных и съемных конструкций методами штамповки и литья.

Припои для нержавеющей стали, для золотых и серебряно-палладиевых сплавов

11СрМц7 – для нержавеющей стали (припой Цитрина)

для золотых и серебряно-палладиевых сплавов

Соединение различных металлических деталей между собой достигается с помощью припоев. Припой для каждого сплава подбирают так, чтобы он был ниже основного сплава не более, чем на 6-8 проб. Это достигается введением в припой кадмия и цинка до 5-10%. Припой для золота и нержавеющей стали выпускается промышленностью. Температура плавления 800ºС.

Контрольные вопросы

Какие сплавы из благородных металлов применяют в ортопедической стоматологии?

Основные характеристики сплавов из благородных металлов.

Какие припои применяются в ортопедической стоматологии?

Вопросы для самоподготовки

Перечислите свойства благородных металлов.

Свойства и назначение припоев.

Задания для самостоятельной работы (учебно-исследовательская работа):

Физическая и химическая общность благородных металлов.

Современные благородные сплавы. Направления совершенствования благородных сплавов.

Рекомендуемая основная литература:

1. Гаврилов Е.Н., Щербаков А.С. Ортопедическая стоматология: Учебник.-3изд.; перераб. и доп.-М.:Медицина,1984.-576 с., ил.

2. Дойников А.Н., Синицын В.Д. Зуботехническое материаловедение.- 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Медицина, 1986.- 208с., ил.

3. Курляндский В.Ю. Ортопедическая стоматология: Учебник .-3-е изд.; перераб. и доп.-М.: Медицина, 1969.-497 с.

4. Материаловедение в стоматологии / Под ред. А.И.Рыбакова.- М.: Медицина, 1984,424 с., ил.

5. Сидоренко Г.И. Зуботехническое материаловедение: Учебное пособие.-К.: Высшая шк. Головное изд-во, 1988.- 184 с.,18 ил.

6. Материалы, применяемые в ортопедической стоматологии: Уч. пособие.-Ижевск,2009. -36с

7. Справочник по стоматологии // Под ред. А.И. Рыбакова. – 3-изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 1993.- 576с.

Рекомендуемая дополнительная литература:

Марков Б.П., Лебеденко И.Ю., Еричев ВВ. Руководство к практическим занятиям по ортопедической стоматологии. 4.1. -М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. - 662 с.

Марков Б.П., Лебеденко И.Ю., Еричев ВВ. Руководство к практическим занятиям по ортопедической стоматологии. 4.2 - М.: ГОУ ВУНМЦ МЗ РФ, 2001. - 235с.

Ортопедическая стоматология: Учебник для студентов стоматлогич. фак. мед. вузов. / Под ред. В.Н. Копейкина, М.З. Миргазизова. - 2-е изд. доп. — М.: Медицина, 2001. - 621 с.

Трезубов В.Н., Штейнгарт М.З., Мишнев Л.М. Ортопедическая стоматология: Прикладное материаловедение: Учебник для мед. вузов. - СПб.: СпецЛит, 2001. - 480 с.

Трезубов В.Н., Щербаков А.С., Мишнев Л.М. Ортопедическая стоматология: Пропедевтика и основы частного курса: Учебник для мед. вузов. - СПб.: СпецЛит, 2001. -480 с.

Руководство по ортопедической стоматологии. / Под ред. В.Н. Копейкина. - М.: Триада-X, 1998.-495 с.

Материаловедение по ортопедической стоматологии

♦ Металлами являются вещества, характеризующиеся в обычных условиях высокими электро- и теплопроводностью, ковкостью, «металлическим» блеском, непрозрачностью и другими свойствами, обусловленными наличием в их кристаллической решетке большого количества не связанных с атомными ядрами подвижных электронов проводимости.

В технике металлы принято делить на черные (железо и сплавы на его основе) и цветные (все остальные).

Свойства металлов объясняются особенностями их строения:

─ расположением и характером движения электронов в атомах;

─ расположением атомов, ионов и молекул в пространстве;

─ размерами, формой и характером кристаллических образований.

Особенности атомного строения определяют характер взаимодействия металлов, способность их давать различного рода соединения, в которые входят несколько металлов, металлы с неметаллами и т.д.

При разных температурах некоторые химические элементы имеют два и более устойчивых типа кристаллических решеток. Существование одного металла в различных кристаллических формах (модификациях) при разных температурах называется полиморфизмом, или аллотропией, а переход из одного строения в другое — полиморфным (аллотропическим) превращением. Аллотропические формы, получающиеся в результате полиморфного превращения, обычно обозначают начальными буквами греческого алфавита.

К таким полиморфным металлам относятся, например, кобальт (Со), олово (Sn), марганец (Mn), железо (Fe). В свою очередь, изменение строения кристаллической решетки вызывает изменение свойств — механических, химических и магнитных, электропроводности, теплопроводности, теплоемкости и др.

К металлам, которые имеют только один тип кристаллической решетки и называются изоморфными, относятся алюминий (Аl), медь (Cu), никель (Ni), хром (Сr), ванадий (W) и др.

Наиболее полную информацию о строении и свойствах металлов получают при использовании комплекса методов исследований:

─ структурных (основаны на макроскопическом, микроскопическом анализах строения металла или сплава и др.);

─ физических (основаны на измерении различных физических свойств: тепловых, магнитных и др.).

Так, например, метод элементного микроанализа изменения поверхности стоматологических сплавов в условиях ротовой полости применяется многими исследователями (Hani Н. et al., 1989).

♦ Металлические сплавы - это макроскопически однородные системы, состоящие из двух или более металлов с характерными металлическими свойствами. В широком смысле сплавами называются любые однородные системы, получаемые сплавлением металлов, неметаллов, оксидов, органических веществ.

Структура и свойства чистых металлов (см. табл. 21) существенно отличаются от структуры и свойств сплавов (см. табл. 22), состоящих из двух и более металлов.

По количеству элементов (компонентов сплава) различают двух-, трех- или многокомпонентные сплавы (см. табл. 19, 28, 31, 35, 38—40).

Образование новых однородных веществ при взаимном проникновении атомов называют фазами сплава.

В расплавленном виде все компоненты обычно находятся в атомарном состоянии, образуя неограниченный жидкий однородный раствор, в любой точке которого химический состав статистически одинаков. При затвердевании расплава атомы компонентов укладываются в порядке кристаллической решетки, образуя твердое кристаллическое вещество — сплав.

Существуют три типа взаимоотношений компонентов сплава:

образование механической смеси, когда каждый элемент кристаллизуется самостоятельно, при этом свойства сплава будут усредненными свойствами элементов, которые его образуют;
образование твердого раствора, когда атомы компонентов образуют кристаллическую решетку одного из элементов, являющегося растворителем, при этом тип решетки основного металла сохраняется;
образование химических соединений, когда при кристаллизации разнородные атомы могут соединяться в определенной пропорции с образованием нового типа решетки, отличающейся от решеток металлов сплава. Образование химического соединения — сложный процесс, при котором создается новое вещество с новыми качествами, а решетка при этом имеет более сложное строение. Соединение теряет основное свойство металла — способность к пластической деформации, становится хрупким.

Соответственно этому, свойства сплавов будут зависеть от того, какие фазы в них образуются: твердые растворы, химические соединения или смеси чистых металлов. Если атомные объемы двух металлов и их температуры плавления резко отличаются, то в жидком состоянии такие элементы обладают, как правило, ограниченной растворимостью.

В то же время неограниченную растворимость, или способность образовывать твердые растворы в любых пропорциях, имеют только металлы с кристаллической решеткой одного типа. Металлы, расположенные недалеко друг от Друга в таблице Менделеева (Сu₂₉ и Ni₂₈; Fe₂₆ и Ni₂₈; Fe₂₆ и Cr₂₄; Fe₂₆ и Co₂₇; Co₂₇ и Ni₂₈) или расположенные в одной группе (As₃₃ и Sb₅₁; Au79 и Ag₄₇; Au₇₉ и Cu₂₉; Bi₈₃ и Sb₅₁), имеют неограниченную растворимость.

Таким образом, взаимодействие элементов в сплавах и характер образующейся структуры определяются положением элементов в таблице Менделеева типом кристаллической решетки, размерами атомов, т.е. физической природой элементов.

Зависимость свойств от состава сплавов:

─ в сплавах, имеющих структуру механических смесей, свойства изменяются в основном прямолинейно. Некоторые свойства механических смесей, в первую очередь твердость и прочность, зависят от размеров частиц (от степени дисперсности) и значительно повышаются при измельчении;

─ в сплавах-твердых растворах — свойства изменяются по криволинейной зависимости;

─ при образовании химических соединений свойства изменяются скачкообразно.

Многие физические и механические свойства сплавов четко зависят от структуры, однако некоторые технологические свойства, такие как литейные (способность обеспечить хорошее качество отливки) или свариваемость, зависят не столько от структуры, сколько от того, в каких температурных условиях проходило затвердевание сплавов.

Так, например, стоматологические сплавы золота, отлитые в форму и быстро охлажденные в воде, будут иметь вид твердого раствора, отличающегося характерной мягкостью, ковкостью и меньшей прочностью, чем сплавы с упорядоченным расположением атомов (Копейкин В.Н., 1995). Однако если ту же отливку охлаждать медленно до комнатной температуры, то твердый раствор, превалирующий при температуре более 424°С, полностью переходит в фазу AuCu путем перераспределения атомов в пространственной кристаллической решетке в более упорядоченную структуру. Это приводит к повышению прочности и твердости при потере ковкости сплава. Сплавы с высоким содержанием золота (выше 88%) не образуют упорядоченной фазы.

Поэтому о зависимости механических и физических свойств однофазных сплавов (α и β) говорят следующие положения, известные из курса металловедения:

─ твердость, прочность и электросопротивление твердых растворов выше, чем у чистых металлов;

─ электропроводность и температурный коэффициент электросопротивления у твердых растворов ниже, чем у чистых металлов;

─ электрохимический потенциал при этом изменяется по плавной кривой.

Помимо свойств металлической матрицы, имеющей определенную кристаллическую решетку и тем самым определяющую основные параметры механических свойств, на последние может оказывать влияние дополнительное легирование такими элементами, как молибден, вольфрам, ниобий, углерод, азот и др. Присутствие их в сплавах даже в небольших количествах значительно повышает прочность, износостойкость, жаропрочность и другие свойства, необходимые при эксплуатации конструкций.

Добавка небольших количеств (0,005%) иридия и рутения превращает грубую зернистую структуру сплавов золота в мелкозернистую, что дает возможность улучшить на 30% прочность на растяжение и предел прочности при удлинении, не влияя при этом на твердость и предел текучести. Особенно эффективно увеличивается прочность при легировании кобальтохромовых сплавов 6% молибденом и дополнительно 1—2% ниобия в присутствии 0,3% углерода. В металлических сплавах образуются различные химические соединения между двумя или несколькими металлами (их называют интерметаллидами) так и между металлом и неметаллом (карбиды, оксиды и т.д.).

Наличие неметаллических включений в структуре сплава ведет к образованию усталости, трещин, внутренних пор и полостей, коррозионному растрескиванию отливок, что приводит в конечном счете к разрушению. Неметаллические включения играют существенную роль в процессе вязкого и усталостного разрушения.

Основу неметаллических включений в сплаве Виталлиум составляют марганец и кремний. В кобальтохромовом сплаве (КХС) содержатся включения нитридов титана и силикаты. Приведенные в таблице 27 данные свидетельствуют, что у образца, испытавшего циклическую нагрузку, произошли изменения почти по всем параметрам: значительно уменьшены пределы упругости и текучести прочности, напряжения, разрушения, относительного удлинения и сужения. Это свидетельствует о тенденции к усталости металла.

В результате циклических напряжений металл «устает», прочность его снижается (см. табл. 27) и наступает разрушение образца (протеза). Такое явление называют усталостью, а сопротивление усталости — выносливостью. Разрушение от усталости происходит всегда внезапно вследствие накопления металлом необратимых изменений, которые приводят к возникновению микроскопических трещин — трещин усталости, возникающих в поверхностных зонах образца. При этом чем больше на поверхности царапин, выбоин и других дефектов, вызывающих концентрацию напряжения, тем быстрее образуются трещины усталости.

В связи с усталостью металла появляются микротрещины на границе неметаллических включений, зерен металла, которые в процессе циклической нагрузки увеличиваются, образуя магистральную трещину, приводящую к разрушению металла.

♦ Основной характеристикой, определяемой при испытании на усталость материала, является предел выносливости - наибольшее напряжение, которое может выдержать материал без разрушения при произвольно большом числе перемен (циклов) нагрузки. Максимальное напряжение, не вызывающее разрушения, соответствует пределу выносливости.

Кроме механических испытаний, металлические материалы подвергаются технологическим испытаниям (изгиб, перегиб и др.) с целью определения их пригодности к различным технологическим операциям в процессе использования. Приложение к образцу нагрузки при механическом испытании приводит к деформации (см. с. 11).

3.2. Характеристика сплавов, применяемых в ортопедической стоматологии

В настоящее время в стоматологии используется свыше 500 сплавов.

Международными стандартами (ISO, 1989) все сплавы металлов разделены на группы.

1. Сплавы благородных металлов на основе золота.

2. Сплавы благородных металлов, содержащих 25—50% золота или плати или других драгоценных металлов.

3. Сплавы неблагородных металлов.

4. Сплавы для металлокерамических конструкций:

─ с высоким содержанием золота (>75%);

─ с высоким содержанием благородных металлов (золота и платины или золота и палладия — >75%);

─ на основе палладия (более 50%);

─ на основе неблагородных металлов:

кобальта (+ хром >25%, молибден >2%),
никеля (+ хром >11%, молибден >2%).

Более упрощенно выглядит классическое подразделение на благородные и неблагородные сплавы.

В специальной литературе до последнего времени встречается лексическая подмена двух терминов — благородный металл и драгоценный металл, которые не являются синонимами: драгоценный указывает на стоимость металла, а благородный — относится к его химическим свойствам. Поэтому элементы золото и платина являются как благородными, так и драгоценными, палладий - благородный, но намного дешевле. Серебро завоевало место в классификации драгоценных металлов, но не является благородным металлом.

Кроме того, применяемые в ортопедической стоматологии сплавы можно классифицировать по другим признакам:

─ назначению (для съемных, металлокерамических, металлополимерных протезов);

─ количеству компонентов сплава;

─ физической природе компонентов сплава;

─ технологии переработки и т.д.

Обобщая изложенное выше о металлах и сплавах металлов, нужно еще раз подчеркнуть основные общие требования, предъявляемые к сплавам металлов, применяемым в клинике ортопедической стоматологии:

─ биологическая индифферентность и антикоррозионная стойкость к воздействию кислот и щелочей в небольших концентрациях;

─ высокие механические свойства (пластичность, упругость, твердость, высокое сопротивление износу и др.);

─ наличие набора определенных физических (невысокой температуры плавления, минимальной усадки, небольшой плотности и т.д.) и технологических (ковкости, текучести при литье и др.) свойств, обусловленных конкретным назначением.

Металлический каркас — это основа зубного протеза, которая должна полностью противостоять жевательным нагрузкам. Кроме того, он должен перераспределять и дозировать нагрузку, обладать определенными деформационными свойствами и не менять своих первоначальных свойств в течение длительного времени функционирования зубного протеза. То есть, кроме общих требований, к сплавам предъявляются и специфические требования.

Если сплав металлов предназначен для облицовывания керамикой (см. гл. 4), он должен отвечать следующим специфическим требованиям:

─ быть способным к сцеплению с фарфором (см. табл. 31);

─ температура плавления сплава должна быть выше температуры обжига фарфора;

─ коэффициенты термического расширения (КТР) сплава и фарфора должны быть сходными.

Особенно важно соответствие коэффициентов термического расширения двух материалов, что предупреждает возникновение силовых напряжений в фарфоре, которые могут привести к отколу или трещине покрытия. В среднем коэффициент термического расширения у всех типов сплавов, которые используются для облицовывания керамикой, колеблется от 13,8·10 -6 °С -1 до 14,8·10 -6 °С -1 .

Коэффициент термического расширения керамической массы можно менять, вводя определенные добавки. Так, фирма «Дентсплай» (США) запатентовала методику введения лейцита в керамическую массу, которая позволяет изменять коэффициент термического расширения от 12,5·10 -6 °С -1 до 16·10 -6 °С -1

Сочетание высоких прочностных свойств литого металлического каркаса зубного протеза и внешнего вида облицовки (см. с. 99), достаточно точно имитирующей внешний вид натуральных зубов, позволяет создать эффективные и эстетичные зубные протезы.

Как указывалось выше, применяющиеся в ортопедической стоматологии сплавы делятся на две основные группы — благородные и неблагородные.

Сплавы на основе благородных металлов подразделяются на:

Сплавы металлов благородных групп имеют лучшие литейные свойства и коррозионную стойкость, однако по прочности уступают сплавам неблагородных металлов.

Сплавы на основе неблагородных металлов включают:

─ хромоникелевую (нержавеющую) сталь;

─ вспомогательные сплавы алюминия и бронзы для временного пользования. Кроме того, применяется сплав на основе свинца и олова, отличающийся легкоплавкостью (см. гл. 8).

Сплавы для несъемного протезирования

Для несъемного протезирования в современной ортопедической стоматологии используют в основном металлокерамику. Ввиду высокой востребованности материала, появилось огромное количество его разновидностей, что затрудняет выбор.

Основные критерии выбора сплава для несъемного протезирования

Химические и физико-механические свойства – первостепенный критерий.
Биосовместимость.
Совместимость с керамикой.
Технологичность и простота работы.

Описание основных характеристик сплавов

Под твердостью понимают свойство материала противостоять внедрению в него индентора – другого твердого тела. От этого параметра зависит окклюзионная износостойкость и то, как стоматолог сможет обработать и отполировать протез.

Под пределом текучести подразумевают напряжение для вызова остаточной пластической деформации при растяжении. Условный предел текучести – это напряжение, которое возникает при деформации 0,2 %. Этот параметр больше остальных характеризует прочность сплава. Именно на него обращают внимание в первую очередь при выборе дизайна протеза.

Модуль упругости – еще одно важное свойство, определяющее гибкость металлического каркаса. Сплав, обладающий высоким модулем упругости, изгибается под нагрузкой меньше, чем аналог с низким модулем.

Относительное удлинение – это пластичность материала, измеряемая в процентах. Чем ниже этот показатель, тем более хрупким будет сплав.

Интервал температуры плавления – важный параметр, позволяющий предупредить деформацию каркаса при обжиге керамики.

Биосовместимость означает, что материал изготовления сплава безопасен для тканей организма и человека в целом. Неблагородные сплавы вызывают неоднозначную оценку биосовместимости, поэтому их использовать нужно осторожно.

Технологичность – это максимальная точность изготовления и обработки каркаса.

Коэффициент термического линейного расширения указывает на совместимость сплава с керамикой. Главное условие – коэффициент сплава и керамики должны максимально совпадать, а в готовой реставрации не должно оставаться остаточного напряжения.

Особенности выбора сплава для несъемного протезирования

Выбор сплава основывается на соотношении его стоимости и свойств. Для мостовидных коронок прочность и устойчивость к деформации более важны, чем для одиночных. В обоих случаях в приоритете – биосовместимость, хорошие литейные свойства, твердость и устойчивость к коррозии. Чем более протяженна мостовидная конструкция, тем важнее для нее возможность пайки, прочность, устойчивость к деформации и модуль упругости.

Свойства благородных сплавов

Идеальный вариант, по мнению большинства стоматологов, – дорогостоящие золотоплатиновые сплавы. Они обладают безупречными механическими и физическими свойствами, высокой биосовместимостью и хорошо сочетаются с керамикой. Наиболее известные благородные сплавы российского производства – «Плагодент» и «Плагодент Плюс».

Палладий в комбинации с золотом образует сплавы с превосходными физико-механическими свойствами и высокой устойчивостью к коррозии. Они имеют достойный условный предел текучести и высокую прочность на разрыв, поэтому из них изготавливают длинные мостовидные протезы и несъемные элементы замковых соединений. По внешнему виду – напоминают неблагородные сплавы. Всего 10 % палладия в составе придают сплаву белый цвет, похожий на сталь.

Работа с палладиевыми конструкциями требует от стоматолога определенных навыков из-за высокой температуры плавления сплава и особой техники литья. Необходимо избегать пайки и лазерной сварки. Золотопалладиевые сплавы стоят дешевле, чем золотоплатиновые: из-за разной плотности разница в стоимости может достигать 2-2,5 раза.

Процентное содержание благородного металла в сплаве влияет на коррозионную стойкость и биосовместимость. Снизить стоимость протеза можно только путем перехода на неблагородные сплавы. В составе благородного сплава может быть высокое или низкое содержание золота или может вовсе не быть этого элемента, как, например, в серебряно-палладиевых композициях.

От чего зависит цвет благородных сплавов

Врачи обращают внимание на цвет. Считается, что очень желтый сплав, содержащий много золота, улучшает цвет керамики: оксиды таких сплавов легко покрываются тонким слоем опака и выглядят эстетично. Пациент, наблюдающий на промежуточных этапах золотой цвет каркаса коронки, не испытывает сомнений в необходимости приобретать такой дорогой протез.

В некоторых благородных сплавах долю палладия, платины или серебра увеличивают, поэтому они теряют желтый цвет, но остаются такими же прочными. Такие разновидности подходят для изготовления протяженных мостовидных протезов, с опорой на импланты или без нее. Если предстоит устанавливать одиночную коронку, можно вполне обойтись вариантом с высоким содержанием золота и небольшим содержанием металлов платиновой группы.

Сплавы с меньшим количеством благородных компонентов имеют выраженный желтый цвет и не имеют таких хороших свойств, как белые сплавы. В их составе – высокое содержание индия, дающего в сочетании с палладием яркий соломенный цвет. Они не обладают достаточной упругостью и устойчивостью к коррозии. Используются преимущественно в Китае и Индии в массовом порядке с целью удешевления зубных протезов.

Три вида неблагородных сплавов

Более восьмидесяти лет в стоматологии используют хромовые сплавы. Они отличаются хорошей устойчивостью к коррозии, прочностью, высоким модулем упругости, низкой плотностью и доступной ценой.

Никельхромсодержащие сплавы используют чаще для каркасов с целью дальнейшей облицовки. В их составе – 62-82 % никеля и 11-22 % хрома, а также добавки – молибден, кремний, марганец, железо, галлий, титан, цирконий.
Кобальтохромовые сплавы содержат 50-65 % кобальта, 25-35 % хрома и 2-6 % молибдена за редким исключением.

Температура плавления этих сплавов – между 1140 и 1460 °С. Полированные поверхности протезов блестящие, серебристо-белые. Вес малый, плотность слегка превышает 8 г/см3. Такие сплавы отлично подходят для установки на зуб коронок одиночного типа и мостовидных протезов, они более прочные и твердые, чем благородные, однако требуют применения специальных абразивных инструментов при механической обработке. Окклюзионная коррекция, полировка и снятие протезов вызывают определенные сложности и требуют гораздо больше времени.

Соединение керамики с металлом такое же прочное, так и у благородных сплавов. Литье менее точное, что незаметно на небольших отливках. Вопрос биосовместимости вызывает сомнения. Никель и хром – сильные аллергены.

Титановые сплавы обладают малой плотностью, отличными механическими свойствами, высокой биосовместимостью и коррозиестойкостью. Однако литье титановых сплавов для изготовления несъемных протезов себя изжило из-за высокой стоимости и технологической сложности процесса. Гораздо чаще используют фрезерование.

В целях экономии для изготовления несъемных протезов все чаще используют нержавеющую сталь. Штампованные коронки отличаются невысокой стоимостью и минимальным объемом препарирования зуба. В зарубежной стоматологии их используют для временного протезирования молочных зубов.

Сплавы благородных металлов в ортопедической стоматологии

Литературный обзор посвящен вопросам использования в стоматологической практике драгоценных металлов и их сплавов: золото, платина, палладий. Приведена история использования сплавов в нашей стране и за рубежом в разные годы. В статье определены основные требования предъявляемые к ним (прочность, химическая и физическая безопасность для слизистой полости рта и организма человека в целом). Так же рассмотрены положительные (химическая устойчивость, антикоррозионная стойкость, предохранение от сколов и трещин, улучшение микрофлоры полости рта) и отрицательные свойства (стоимость процедуры, возможность возникновения аллергических реакций) использования каждого материала. В статье кратко перечислены работы по применению разных материалов на основе каждого сплава. Приведены примеры использования драгоценных металлов и их сплавов в ортопедической стоматологии.

1. Гумилевский Б.Ю., Жидовинов А.В., Денисенко Л.Н., Деревянченко С.П., Колесова Т.В. Взаимосвязь иммунного воспаления и клинических проявлений гальваноза полости рта. Фундаментальные исследования. -2014. № 7-2. С. 278 -281.

2. Данилина Т.Ф., Михальченко Д.В., Наумова В.Н., Жидовинов А.В. Литье в ортопедической стоматологии. Клинические аспекты. Волгоград: Изд-во ВолгГМУ, 2014. С. 184.

3. Данилина Т.Ф., Порошин А.В., Михальченко Д.В., Жидовинов А.В. Хвостов С.Н. Способ профилактики гальваноза в полости рта//Патент на изобретение РФ №2484767, заявл. 23.12.2011, опубл. 20.06.2013. -Бюл. 17. -2013.

5. Мануйлова Э.В., Михальченко В.Ф., Михальченко Д.В., Жидовинов А.В., Филюк Е.А. Использование дополнительных методов исследования для оценки динамики лечения хронического верхушечного периодонтита//Современные проблемы науки и образования. -2014. -№ 6. -С. 1020.

6. Медведева Е. А., Федотова Ю. М., Жидовинов А. В. Мероприятия по профилактике заболеваний твёрдых тканей зубов у лиц, проживающих в районах радиоактивного загрязнения.//Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. -2015. -№ 12-1. -С. 79-82.

7. Михальченко Д.В. Мониторинг локальных адаптационных реакций при лечении пациентов с дефектами краниофациальной локализации съемными протезами/Д.В. Михальченко, А.А. Слётов, А.В. Жидовинов и др.//Современные проблемы науки и образования. -2015. -№ 4. -С. 407.

8. Михальченко Д.В., Порошин А.В., Шемонаев В.И., Величко А.С., Жидовинов А.В. Эффективность применения боров фирмы «Рус-атлант» при препарировании зубов под металлокерамические коронки//Волгоградский научномедицинский журнал. Ежеквартальный научнопрактический журнал. 2013. № 1. С. 45-46.

9. Михальченко Д.В., Филюк Е.А., Жидовинов А.В., Федотова Ю.М. Социальные проблемы профилактики стоматологических заболеваний у студентов.//Современные проблемы науки и образования. -2014. -№ 5. -С. 474.

10. Поройский С.В., Михальченко Д.В., Ярыгина Е.Н., Хвостов С.Н., Жидовинов А.В. К вопросу об остеоинтеграции дентальных имплантатов и способах ее стимуляции /Вестник Волгогр. гос. мед. ун-та. -2015. -№ 3 (55). -С. 6-9.

Введение

В современном мире новых технологий необходима разработка более совершенных устройств, прогрессивных технологий и поиска биологически инертных материалов для улучшения качества лечения стоматологических больных. Так, для изготовления каркасов протезов стали применять драгоценные металлы, что оправдано рядом их положительных свойств: имеют высокую антикоррозионную стойкость в полости рта и благоприятно воздействуют на ткани зуба, слизистые и организм в целом. Для лечения больных ортопедического отделения из группы аллергического риска съемными или несъемными зубными протезами с успехом применяются сплавы благородных металлов: золото, серебро, платина, палладий и их сплавы [1,2].

Привлекательность использования драгоценных металлов в стоматологии определяется рядом их положительных свойств, таких как: химическая устойчивость, предохранение от сколов и трещин, улучшение микрофлоры ротовой полости, безопасность для человеческого организма [3,4].

Долгое время для протезирования в стоматологии использовались сплавы на основе золота [1,2,9].

Золото более востребовано, так как имеет следующие преимущества:

-не вступает в химические реакции со слюной, компонентами пищи и напитков;

-благодаря пластичности, компенсирует нагрузку на зубы, которую оказывают другие материалы протеза;

-практически исключаются сколы и разрушения керамического покрытия при его использовании вместе с золотом;

-более плотно прилегает к зубам;

-не вызывает отторжения при установке протеза;

-случаи образования кариеса на зубах под золотыми коронками практически не встречаются;

-при длительном контакте с десной золото не темнеет [1,8].

В последние годы палладиевые сплавы стали хорошей альтернативой золотым. Палладий успешно используется в качестве легирующего элемента в многочисленных стоматологических сплавах на основе золота и серебра [1,9].

Палладиевые сплавы применяются для изготовления металлокерамических, металлопластмассовых, цельнометаллических зубных протезов. В России для этих целей используется отечественный сплав «Суперпал» [5,6,7].

За рубежом имеется большое число стоматологических сплавов благородных металлов на основе палладия, в том числе и для бюгельных зубных протезов [2,4].

В России для бюгельных протезов подобные отечественные сплавы не выпускаются, для них традиционно используют кобальтохромовые сплавы. Однако между несъемными протезами из благородного сплава и бюгельными протезами из кобальтохромового сплава может возникать гальваническая пара, что приводит к серьезным осложнениям [8].

Целью работы является обоснование использования сплавов на основе драгоценных металлов (золото, платина, палладий) для лечения больных ортопедического отделения стоматологии.

Обзор литературы

Разработанный более 30 лет назад отечественный золото-платиновый сплав для изготовления съемных бюгельных протезов в настоящее время не соответствует требованиям международного стандарта ISO 1562, предъявляемым к сверхтвердым золотым сплавам для литья каркасов съемных зубных протезов. На сегодняшний день из этого сплава изготавливаются лишь кламмеры для съемных протезов [9].

На сегодняшний день в России выпускают два сплава на основе золота для металлокерамики - это «Плагодент» (ФГУП НПК «Суперметалл», Московская область) и «Витирий», производства фирмы «Витал ЕВВ» (Екатеринбург), а также сплав на основе палладия «Палладент» (ФГУП НПК «Суперметалл») [10].

Часто в практике ортопедической стоматологии несъемные конструкции изготавливают из сплавов благородных металлов, а съемные бюгельные протезы — из кобальтохромового сплава. В лучшем случае, бюгельные протезы имеют гальваническое золотое покрытие [9].

Cо временем в местах окклюзионных контактов это покрытие истирается, что приводит к проникновению ионов металлов из неблагородных сплавов в ротовую жидкость и образованию гальванических пар. Это вызывает аллергические реакции, электрохимическое повреждение слизистой оболочки полости рта, интоксикацию организма, что заканчивается непереносимостью изготовленных зубных протезов [9,10].

Платина- металл серебристо-белого цвета. Температура плавления - 1773°С. Это ковкий, тягучий металл, несмотря на большую, чем у золота твердость. Платина обладает малой усадкой. Ее добавляют в золотые сплавы для улучшения антикоррозийных свойств и повышения твердости [5,6].

Сплав имеет высокую жидкотекучесть, хорошо обрабатывается, прочный. Платина, так же, как и золото, биологически совместима с человеческим организмом. Благодаря этому протез не отторгается организмом человека и служит очень долго [5,6].

Другим важным свойством платины является незначительное линейное расширение, близкое к линейному расширению фарфора. Это свойство платины используется в производстве фарфоровых зубов, крампоны которых изготовляют из золотых сплавов с платиновой втулкой. Платина является химически наиболее стойким металлом; она не вступает ни в какие соединения с кислородом и растворяется лишь в царской водке [5,6,9].

В ортопедической стоматологии платина используется в качестве добавки в золотые сплавы и в виде фольги при изготовлении фарфоровых зубов и фарфоровых коронок [2].

Ко всем веществам, попадающим в организм, человек небезразличен. Присутствие в полости рта конструкций из сплавов платины оказывает влияние на ферменты ротовой жидкости [2].

Отмечено, что при использовании для протезирования так называемых «благородных» металлов (платины, золота) в редких случаях наблюдается непереносимость протезов, происходит развитие пародонтопатий, вызванные иммунными нарушениями [8].

Следует заметить, что в условиях гипоксии тканей нарастают процессы перекисного окисления липидов, что приводит к разрушению клеточных мембран и выходу в ротовую жидкость метаболитов - предшественников АМФ и АДФ, т.к. АТФ образуется мало в условиях гипоксии [3,4,6].

Центральной мишенью любой клетки является дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Взаимодействие переходных металлов (палладий и платина) с ДНК, обеспечивает противомикробное, антифаговое, цитотоксическое действие [3,4,5].

Совершенствование съемного бюгельного протезирования связано с разработкой и внедрением новых конструкционных материалов и технологий [9].

На смену золоту и платине приходит палладий. Палладий обладает рядом полезных свойств: по коррозионной стойкости он почти не уступает золоту; в агрессивных средах на его поверхности, и поверхности его сплавов образуется защитная пленка, которая препятствует выходу ионов из сплава [1,6].

В настоящее время палладий почти в 2 раза дешевле золота, что немаловажно для его широкого применения и доступности в клиниках [6].

На сегодняшний день существует несколько российских сплавов с большим содержанием палладия: «Суперпал» (Палладент), «Витирий-П», сплав для бюгельных протезов («Бюгопал») и серебряно-палладиевые сплавы Пд-250, Пд-190 [6].

Использование в полости рта сплавов, близких по составу и свойствам, сводит к минимуму вероятность возникновения непереносимости зубных протезов. К сожалению, из-за нестабильности свойств практически полностью остановлено промышленное производство бюгельного сплава на основе палладия [7].

Заключение

С возрастом количество людей с удалёнными зубами возрастает. Поэтому возрастает необходимость стоматологического протезирования. Но для наиболее эффективного лечения материалы, используемые для протезирования, должны быть химически и физически устойчивыми, обладать антикоррозионными свойствами, благоприятно воздействовать на слизистую полости рта и организм человека в целом.

Выводы

Таким образом, проанализировав большое количество научной литературы, мы можем сделать вывод, что использование сплавов из драгоценных металлов является эффективной и популярной процедурой для восстановления функций зубочелюстной системы. К недостаткам такого метода протезирования можно отнести дороговизну и возможное возникновение аллергических реакций.

Читайте также: