Composite – Tính chất

Posted on

Amalgam là một vật liệu hữu ích để so sánh với các loại composite. Các tính chất cơ học của composite đã được cải thiện đều đặn trong những năm qua. Tuy nhiên, khi so sánh với amalgam, những vật liệu này có độ nhạy cao về kỹ thuật và do đó các đặc tính tối ưu chỉ có thể đạt được nếu tuân thủ các thao tác đúng. Yếu tố tạo nên hầu hết các tính chất cơ lý của composite là hàm lượng chất độn.

Độ bền uốn (MPa)

  • Hybrid: 80–160     
  • Nanohybrids: 180
  • Microfilled: 60–120
  • Amalgam: 90–130

Độ bền nén (MPa)

  • Hybrid: 240–290
  • Nanohybrids: 460
  • Microfilled: 240–300
  • Amalgam: 510

Độ bền kéo (MPa)

  • Hybrid: 30–55
  • Nanohybrids: 81
  • Microfilled: 25–40
  • Amalgam: 64

Môđun đàn hồi (GPa)

  • Hybrid: 8.8–13
  • Amalgam: 62
  • Microfilled: 4–6.9
  • Nano: 18
  • Ngà: 19
  • Men: 83

Độ cứng

Độ cứng xác định mức độ biến dạng của vật liệu và nó thường được chấp nhận như một thông số có giá trị để so sánh với cấu trúc răng. Để đảm bảo hiệu suất lâm sàng được tối ưu, cần sử dụng các vật liệu có độ cứng ít nhất là tương tự như ngà răng, không chỉ ở bề mặt mà còn về chiều sâu, vì độ cứng giảm rõ rệt sẽ ảnh hưởng xấu đến các đặc tính cơ học của chúng.

  • Men: 343 KHN
  • Ngà: 70 KHN

Vật liệu composite thường có độ cứng thấp hơn men. Độ cứng khác nhau giữa các sản phẩm khác nhau và phụ thuộc vào số lượng và loại chất độn được sử dụng.

  • Hybrid: 60–117 KHN
  • Microfilled: 22–80 KHN
  • Amalgam: 110 KHN

Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng

  • Khoảng thời gian: Vật liệu composite cho thấy sự gia tăng độ cứng theo thời gian do quá trình trùng hợp tiếp tục. Kết quả tốt nhất là 7 ngày sau khi trùng hợp. Nếu không thể chờ một cuộc hẹn tiếp theo, nên trì hoãn 15 phút trước khi bắt đầu đánh bóng.
  • Đánh bóng: Đánh bóng đã được chứng minh là làm tăng độ cứng bề mặt của vật liệu composite. Đánh bóng loại bỏ lớp hữu cơ trên bề mặt và để lộ các chất độn cứng hơn bên dưới. Tuy nhiên, việc đánh bóng tốt nhất nên trì hoãn ít nhất 24 giờ sau khi trùng hợp.

Sự co ngót do trùng hợp

Quá trình trùng hợp nhựa composite đi kèm với sự co ngót, sự co thay đổi giữa các vật liệu composite khác nhau tùy thuộc vào tỷ lệ nhựa và chất độn. Do đó, độ co của quá trình trùng hợp dao động từ 0,6–1,4% (trong vật liệu composite có hàm lượng chất độn cao hơn) đến 2–3% (trong vật liệu composite có hàm lượng chất độn thấp hơn như vật liệu composite microfilled). Điều này tạo ra ứng suất kéo tới 130 kg/cm2 làm căng liên kết và có thể dẫn đến rò rỉ ở bờ phục hồi. Đôi khi, nó cũng có thể làm cho men răng ở rìa phục hồi bị nứt hoặc gãy.

Sự co giữa nhựa hóa trùng hợp và quang trùng hợp không khác nhau. Tuy nhiên, mô hình co là khác nhau. Sự co ngót do trùng hợp là cao nhất trong trường hợp vật liệu composite microfilled vì hàm lượng nhựa cao hơn.

Các kỹ thuật lâm sàng để giảm co ngót do trùng hợp bao gồm:

1. Chiếu từng lớp: Polymer hóa nhựa composite thành từng lớp hoặc đường dốc.

2. Chiếu nhẹ lúc ban đầu: Trong kỹ thuật này, quá trình trùng hợp được bắt đầu từ từ. Thiết bị tự động bắt đầu bằng ánh sáng cường độ thấp, tăng dần và kết thúc bằng ánh sáng cường độ cao. Điều này mang lại thời gian để giảm ứng suất.

3.  Chiếu sáng ngắt quãng: Quá trình phục hồi được chiếu một phần bằng ánh sáng cường độ thấp. Bác sĩ tiếp tục làm việc và sau đó chiếu với cường độ cao vào giai đoạn cuối.

4. Đúc và trùng hợp phục hình trên mẫu hàm (kỹ thuật gián tiếp) rồi gắn xi măng vào răng, từ đó hoàn thành quá trình trùng hợp trước khi gắn xi măng.

Hạn chế không khí hoặc oxy

Quá trình trùng hợp bị ức chế bởi không khí hoặc oxy. Để tránh điều này, bề mặt của phục hình cần được bảo vệ bằng băng trong suốt hoặc đai xenlulo. Nếu composite không được bảo vệ trong quá trình trùng hợp, bề mặt của composite vẫn dính. Đây được gọi là lớp composite nhiễm khí hoặc oxy (air or oxygen inhibited layer – OIL).

Tính chất nhiệt

Hệ số giãn nở nhiệt (TEC)

Sự giãn nở và co lại do nhiệt có tính chất chu kỳ trong miệng và điều này có thể tạo thêm biến dạng cho liên kết nhựa-răng. Theo thời gian, điều này có thể dẫn đến hiện tượng mỏi vật liệu, hỏng liên kết và thấm dịch vào khe hở. Lý tưởng nhất là TEC của vật liệu phục hồi phải gần với cấu trúc của răng.

  • Ngà: 8.3 × 10–6/°C
  • Men: 11.4 × 10–6/°C

TEC của nhựa composite một lần nữa liên quan đến tỷ trọng của nhựa. Do đó, vật liệu composite có hàm lượng nhựa cao hơn như microfilled sẽ cho thấy TEC lớn hơn.

  • Hybrid: 25–38 × 10–6/°C
  • Microfilled: 55–68 × 10–6/°C

Dẫn nhiệt

Độ dẫn nhiệt ảnh hưởng đến tốc độ truyền nhiệt qua phục hồi. Vật liệu lý tưởng nên có độ dẫn nhiệt thấp để giảm sự truyền các kích thích nhiệt quá mức đến tủy

  • Hybrid: 25–30 × 10–4 cal/sec/cm2 (°C/cm)
  • Microfilled: 12–15 × 10–4 cal/sec/cm2 (°C/cm)

Hấp thụ nước

Sự hấp thụ nước có liên quan đến hàm lượng nhựa. Khả năng hấp thụ nước của vật liệu composite lai tương đối thấp hơn so với nhựa microfiller. Các yêu cầu của ISO 4049 giới hạn sự hấp thụ nước ở mức tối đa là 40 µg / mm2.

  • Hybrid: 5–17 µg/mm2
  • Microfilled: 26–30 µg/mm2

Ổn định kích thước

Sự giãn nở chậm (sự giãn nở hút ẩm) có liên quan đến sự hấp thụ nước. Sự giãn nở bắt đầu sau 15 phút sau khi trùng hợp đạt đến trạng thái cân bằng trong khoảng 7 ngày. Các loại nhựa microfilled cho thấy khả năng hút nước hơn so với các loại nhựa lai.

Lưu giữ

Nhựa composite không bám dính hóa học vào cấu trúc răng. Duy trì vi cơ cùng với các chất liên kết phải được sử dụng để tăng cường độ bám dính vào cấu trúc răng.

Thẩm mỹ

Composites là vật liệu phục hình trực tiếp có tính thẩm mỹ cao. Vật liệu composite được cung cấp với nhiều màu sắc khác nhau. Các màu composite đặc biệt và các hiệu ứng khác cũng có sẵn để tạo ra các phục hình giống răng nhất có thể.

Tương hợp sinh học của composite

Các thành phần nhựa là chất độc tế bào trong ống nghiệm. Vật liệu composite giải phóng một số thành phần nhựa trong nhiều tuần sau khi trám. Mức độ giải phóng phụ thuộc vào loại composite và hiệu quả của việc trùng hợp. Vì vậy, nhựa composite có các vấn đề về tính tương thích sinh học từ những khía cạnh:

  • Độc tính hóa học vốn có của vật liệu trên tủy.
  • Ảnh hưởng tủy do microleakage.
  • Khả năng gây dị ứng khi tiếp xúc với niêm mạc miệng.
  • Khả năng gây dị ứng cho nhân viên xử lý vật liệu.
  • Phản ứng viêm mãn tính trong nha chu khi so sánh với amalgam trong các nghiên cứu trên động vật (khỉ).
  • Độc tế bào hơn amalgam trong in vitro.
  • Các thành phần composite nhựa đã được chứng minh là gây ức chế miễn dịch hoặc kích thích miễn dịch và ức chế composite DNA và RNA.
  • Lo ngại về khả năng sinh estrogen của Bisphenol A và dimethacrylate của nó

Bất chấp những tranh cãi, vật liệu composite được trùng hợp đúng cách dường như tương đối tương thích sinh học miễn là có độ dày hoàn hảo của ngà răng. Trong trường hợp tủy bị lộ ra ngoài, nên sử dụng một số dạng che tủy như phủ một lớp lót glass ionomer. Khi được sử dụng gần mô nướu, nên cẩn thận để đảm bảo kỹ thuật đặt đúng cách để ngăn ngừa phản ứng viêm liên quan đến việc composite làm phồng thân răng và bong tróc nhỏ. Các vấn đề liên quan đến khả năng sinh estrogen chưa được chứng minh là mối quan tâm khoa học trong điều kiện trong miệng.

Bảo vệ tủy

Lót glass ionomer được sử dụng để bảo vệ tủy trong các xoang sâu. Kẽm oxit-eugenol được chống chỉ định vì nó cản trở quá trình trùng hợp. Nên tránh nhiễm khuẩn bằng cách sử dụng đê cao su.

Tỷ lệ mòn và thời gian tồn tại

Vật liệu composite lý tưởng như một vật liệu phục hồi răng trước khi tỷ lệ mài mòn thấp. Đối với răng sau, amalgam từ lâu đã trở thành vật liệu trám trực tiếp tiêu chuẩn. Do nhu cầu ngày càng tăng về thẩm mỹ, mối quan tâm về độc tính của thủy ngân và hoạt động tiếp thị rầm rộ, ngày càng có nhiều sự quan tâm đến việc sử dụng vật liệu composite cho các xoang I và II. Vật liệu composite thế hệ cũ cho thấy tỷ lệ mòn cao. Các công thức mới hơn đã cho thấy sự cải thiện về khả năng chống mài mòn. Các hướng dẫn hiện hành yêu cầu vật liệu composite cho răng sau phải có độ mòn dưới 50 µm trong vòng 18 tháng. Đối với việc sử dụng cho răng sau, việc chuẩn bị xoang phải được thận trọng, và kỹ thuật đặt composite tỉ mỉ.

Sử dụng composite cho các răng sau

1. Trong xoang V, khi viền nướu nằm trong xi măng hoặc ngà răng, vật liệu sẽ co lại dẫn đến một khoảng trống.

2. Kỹ thuật đặt tốn nhiều thời gian và đòi hỏi cao hơn.

3. Vật liệu composite mòn nhanh hơn amalgam. Tuy nhiên, các vật liệu mới hơn như hybrid và nanocomposite có độ mòn ít hơn (20 µm mỗi năm), gần bằng với amalgam (10 µm). Tính theo năm tuổi thọ trung bình của composite là khoảng 8 năm, gần bằng với amalgam (10 năm).

Các chỉ định dùng composite cho răng sau là:

1. Khi thẩm mỹ là sự cân nhắc hàng đầu.

2. Khi bệnh nhân bị dị ứng với thủy ngân.

Dán

Vật liệu composite không dính vào cấu trúc răng hoặc bất kỳ bề mặt liên quan đến nha khoa nào. Kỹ thuật xoi mòn axit và các chất liên kết phải được sử dụng để đảm bảo độ kết dính.

Composite bám vào các dụng cụ điêu khắc và đóng gói gây cản trở tạo hình xoang, làm tăng độ xốp và giảm sự thoải mái cho bác sĩ. Một số bác sĩ lâm sàng sử dụng alcohol hoặc chất liên kết (bonding) làm chất giải phóng. Tuy nhiên, nên tránh cả hai kỹ thuật này vì những vật liệu này có thể làm yếu nhựa.

Độ cản quang

Độ cản quang là một tính năng hữu ích cho bất kỳ vật liệu phục hồi nào. Tiêu chuẩn ISO quy định rằng độ cản quang tối thiểu của vật liệu phục hồi phải bằng hoặc lớn hơn của nhôm dày 2 mm. Compositep có chứa chất độn thủy tinh kim loại nặng là chất cản quang (2–3 mm/Al).

  • Enamel: 4 mm/Al
  • Hybrid: 2–5 mm/Al
  • Dentin: 2.5 mm/Al
  • Microfilled: 2–3 mm/Al
  • Amalgam: 10 mm/Al

Thao tác với composite

Các bước thao tác với composite được minh họa trong hình dưới

Composite rất nhạy cảm với kỹ thuật và tốt nhất nên tránh nhiễm bẩn từ nước bọt, nướu hoặc máu bằng cách dùng đê cao su.

  • Chuẩn bị xoang: Xoang được chuẩn bị và vát bờ.
  • Làm sạch: Răng được làm sạch bằng chất mài mòn nhẹ.
  • Xoi mòn: Lớp men ở rìa xoang được xoi mòn bằng axit. Axit được rửa sạch và khu vực này được làm khô hoàn toàn.
  • Chất kết dính: Chất kết dính men răng hoặc ngà răng được bôi và polymer hóa.

Đưa composite

Nhựa được thao tác bằng các dụng cụ bằng nhựa hoặc tráng nhựa. Nên tránh các dụng cụ kim loại vì nó có thể làm mài mòn và biến đổi màu composite. Composite dính vào các dụng cụ kim loại. Một số người sử dụng cồn hoặc chất bonding làm chất giải phóng để giảm độ dính. Tuy nhiên, điều này nên tránh vì nó có thể ảnh hưởng đến các đặc tính của nhựa. Đặc biệt với bonding vì nó có thể hòa tan chất nền nhựa và gây ra sự pha loãng.

Composite được đưa vào xoang bằng dụng cụ nhựa hoặc một ống tiêm đặc biệt. Một số nhà sản xuất cung cấp composite ở dạng viên nang có thể được tiêm trực tiếp vào khoang bằng súng đặc biệt.

Composite hóa trùng hợp

Tỷ lệ chính xác của base và catalyst được lấy ra một miếng trộn và được kết hợp bằng cách trộn nhanh trong 30 giây. Nó được đưa vào miệng khi vẫn còn nhựa để thích ứng tốt hơn với các thành. Có thể tránh được các tạp khí bằng cách vuốt vật liệu vào một bên của xoang và làm đầy khoang từ dưới ra ngoài. Xoang bị lấp đầy dần. Một đai xenlulo được sử dụng để tạo áp lực và tránh sự ức chế của không khí.

Composite quang trùng hợp

Composite quang trùng hợp là ống đơn và không cần trộn. Thời gian làm việc dưới sự kiểm soát của bác sĩ.

Ảnh hưởng của ánh sáng xung quanh

Composite quang trùng hợp dễ bị tổn thương khi tiếp xúc lâu với ánh sáng phòng nếu không được bảo vệ. Composite bắt đầu quá trình trùng hợp chậm ngay khi tiếp xúc với ánh sáng xung quanh và trong vòng 60 đến 90 giây, nó có thể mất khả năng phản ứng. Do đó, cần tuân thủ một số biện pháp phòng ngừa khi sử dụng vật liệu quang trùng hợp.

  • Composite được lấy ra ngay trước khi sử dụng
  • Tránh lấy lượng quá nhiều
  • Độ sâu của trùng hợp có giới hạn, vì vậy trong các xoang sâu, trám theo từng lớp, mỗi phần trám được chiếu trước khi đắp lớp tiếp theo.

Vật liệu đông cứng nhanh chóng khi tiếp xúc với ánh sáng trùng hợp. Để đảm bảo sự trùng hợp tối đa, nên sử dụng ánh sáng cường độ cao. Đầu đèn nên được giữ càng gần miếng trám càng tốt. Thời gian phơi sáng không được ít hơn 40 đến 60 giây. Lớp nhựa không được dày hơn 2,0 đến 2,5mm. Màu tối hơn đòi hỏi thời gian chiếu lâu hơn. Các loại nhựa microfilled cũng yêu cầu thời gian tiếp xúc lâu hơn.

Tổn thương võng mạc

Ánh sáng cường độ cao có thể gây tổn thương võng mạc nếu người ta nhìn trực tiếp vào nó. Nên tránh nhìn trực tiếp vào ánh sáng và sử dụng kính bảo vệ mắt. Cần cẩn thận hơn nữa khi sử dụng tia laser vì ngay cả khi tiếp xúc ngắn cũng có thể gây ra tổn thương.

Hoàn thiện và đánh bóng

Việc hoàn thiện tốt nhất được thực hiện sau 24 giờ khi thời gian quá trình trùng hợp hoàn tất. Tuy nhiên, nếu cuộc hẹn tiếp theo không thể thực hiện, quy trình hoàn thiện có thể được bắt đầu sau 15 phút sau khi trùng hợp. Quá trình hoàn thiện cuối cùng được thực hiện bằng đài cao su với bột đánh bóng hoặc đĩa nhôm oxit. Đánh bóng đạt hiệu quả tốt nhất khi composite được trùng hợp khi có đai xenlulo.

Sửa chữa composite

Nhựa composite có thể được sửa chữa bằng cách thêm vật liệu mới vào vật liệu cũ. Điều này rất hữu ích trong việc sửa chữa các khiếm khuyết hoặc thay đổi đường nét của một phục hồi hiện có. Quy trình thực hiện tùy thuộc vào việc phục hình là mới hay cũ.

  • Phục hồi mới polymer hóa vẫn có một lớp nhựa bị ức chế trên bề mặt. Hơn 50% nhóm methacrylate chưa phản ứng có sẵn để đồng trùng hợp với vật liệu mới được thêm vào.
  • Trong vật liệu composite cũ, sự hiện diện của ít nhóm methacrylate hơn và liên kết chéo lớn hơn làm giảm khả năng thâm nhập của monome mới vào chất nền.

Phương pháp

Loại bỏ vật liệu bị nhiễm khỏi bề mặt và làm nhám. Đặt composite mới sau khi phủ chất kết dính.

Kỹ thuật sandwich

Composite không liên kết đầy đủ với ngà răng, do đó trong quá trình trùng hợp, có thể tạo ra khoảng trống nếu rìa xoang nằm trong ngà răng. Có thể cải thiện liên kết với ngà răng bằng cách đặt một lớp lót glass ionomer giữa composite và ngà răng. Ngà răng thông qua sự kết dính hóa học trong khi nhựa liên kết cơ học với các lỗ rỗng hiện diện trên bề mặt của lớp lót glass ionomer. Glass ionomer cũng có thể được xoi mòn với sự trợ giúp của axit photphoric để cải thiện khả năng lưu giữ. Ngoài ra, nó cũng cung cấp chất chống sâu răng do sự phóng thích fluoride của nó. Khi được sử dụng trong ngữ cảnh này, nó thường được gọi là ‘kỹ thuật sandwich’.

Chỉ định

1. Tổn thương trong đó một hoặc nhiều rìa nằm trong ngà răng, ví dụ: tổn thương cổ răng.

2. Xoang II.

Quy trình

Răng được xử lý ngà và phủ một lớp xi măng GIC mỏng. Axit phosphoric được sử dụng để xoi mòn phần men răng. Một số nhà sản xuất cũng xoi mòn bề mặt GIC với cùng một loại axit photphoric trong 15 đến 20 giây để tăng độ nhám bề mặt (GIC quang trùng hợp không được xoi mòn). Bề mặt sau đó được rửa trong 25 đến 30 giây. Sau khi khô, chất dán được phủ lên bề mặt xi măng và lên men đã xoi mòn. Sau đó, nhựa composite được đưa vào theo cách thông thường.

Một số loại composite đặc biệt

Composite lỏng

Như tên gọi, đây là những vật liệu composite lai được sửa đổi để có độ chảy tăng lên. Lưu lượng tăng lên đạt được bằng cách giảm hàm lượng chất độn (30–55 thể tích% hoặc 40–60% trọng lượng). Khi được đặt trong khoang, vật liệu sẽ thích ứng một cách dễ dàng và chặt chẽ với thành khoang. Hàm lượng filler giảm ảnh hưởng một số thuộc tính. Vì vậy, những vật liệu này:

  • Dễ bị mòn hơn
  • Độ cứng bằng một nửa (mềm dẻo hơn) các loại lai (4–8 GPa)
  • Sự co ngót do trùng hợp lớn hơn (3–5% thể tích)

Những vật liệu này được thiết kế để sử dụng chuyên biệt:

1. Là vật liệu phòng ngừa (chất trám khe nứt và xoang nhỏ loại I).

2. Tổn thương cổ và xoang V.

3. Làm lớp nền hoặc lớp lót.

4. Các khu vực khó tiếp cận.

Composite đông đặc

Đây là những vật liệu composite có độ nhớt rất cao và độ dính bề mặt thấp. Chúng có lượng chất độn cao (66–70% thể tích) với các hạt xốp hoặc có hình dạng bất thường. Chúng không thể hóa đặc như amalgam cổ điển, thay vào đó chúng có thể được nén và miết và buộc phải sử dụng các dụng cụ có lưỡi phẳng, do đó có thuật ngữ packable. Chúng được coi là vật liệu composite cho răng sau. Đặc điểm của tất cả các dạng này là độ dính ít hơn hoặc độ nhớt cứng hơn so với vật liệu composite thông thường, cho phép chúng được sử dụng có phần giống với amalgam. Chúng có khả năng chống mài mòn cao hơn. Các công bố cũng bao gồm độ sâu trùng hợp lớn hơn và độ co ngót do trùng hợp thấp hơn. Nói chung, các tính chất cơ học của vật liệu composite đặc về cơ bản không tốt hơn so với hầu hết các vật liệu composite phổ thông thông thường.

Ví dụ thương mại Solitaire (Heraeus), ALERT (Jeneric) và SureFil (Dentsply).

Chỉ định

Chúng được chỉ định để sử dụng trong các xoang I và II. Trong các sâu xoang II cần có điểm chạm tốt với răng kế bên.

Nguồn: Manappallil, J. J. (2016). Basic dental materials. Jaypee.

Leave a Reply