Сравнительный анализ in-vitro прочности фиксации брекетов

Для передачи зубу силового воздействия активных силовых элементов брекет-системы, очень важно, чтобы на протяжении всего ортодонтического лечения комбинация эмаль-брекет-адгезив в биомеханическом значении оставалась в стабильном положении. Вместе с внедрением метода прямого приклеивания брекетов в клиническую практику, данная тема вызвала у многих ученых большой интерес, который выразился в последующих многочисленных исследованиях.

Большинство работ в этой области сосредоточились на изучении и сравнении физических и механических особенностей используемых материалов, прочности соединения адгезива с эмалью зуба и с основанием ортодонтического элемента в течение краткосрочного и долгосрочного периода времени, особенностей основания брекетов, состояние эмали после снятия брекетов [1].

Исследования, связанные с методом прямого приклеивания брекетов и прочностью используемых ортодонтических материалов, в зависимости от среды, где они проводились, можно разделить на три группы:

(1) Тесты In-vitro, данные тесты проводятся с целью имитации отклеивания брекетов с помощью механического прибора для опытов, то есть снятие брекетов осуществляется в лабораторных условиях, и участки отрывов оцениваются под микроскопом;

(2) В тестах In-vivo оценивается частота отклеивания установленных брекетов в течение определенного периода времени или же в течение всего периода лечения;

(3) В работах Ex vivo изучается распространение стрессовых точек в системе эмаль-адгезив-брекет с помощью анализа модели конечного элемента [2].

В области разработки систем приклеивания ортодонтических элементов в последние десятилетия продолжает наблюдаться значительный прогресс. Так же проводятся исследования над увеличением производительности путем сокращения времени, проводимого доктором с больным, и над обеспечением условий, способствующих предотвращению ошибок врача во время установки брекетов. С этой целью было разработано большое количество материалов, одним из которых являются брекеты с нанесенным на основание адгезивом (АРС брекеты).

На основаниях брекетов АРС (adhesive precoated bracket), выпускаемых фирмой 3М Unitek имеется адгезив светового отверждения, то есть они готовы к применению. Это единственная система для ортодонтической фиксации уже с нанесённым на брекеты адгезивом. Используемый адгезив такой же, как и адгезив светового отверждения Transbond XT фирмы 3M Unitek. Разница только в процентном соотношении добавления компонентов. Если перечислить преимущества брекетов с уже нанесенным адгезивом, то можно отметить следующее:

1. Из-за отсутствия необходимости замешивания или приготовления компонентов адгезива этапы приклеивания брекетов значительно короче, следовательно время, проводимое доктором около больного значительно уменьшается.

2. Нанесенный на основание адгезив светоотверждаемый, поэтому время для работы неограниченно.

3. Ввиду использования готового адгезива в нужном количестве предотвращается его избыточное использование.

4. Используемый адгезив - специальный ортодонтический композит, поэтому снятие брекетов и адгезива, оставшегося на зубах осуществляется без проблем.

5. Каждый брекет выпускается с нанесенным адгезивом, что исключает возможность попадания инфекции и загрязнения брекета [3, 4, 5].

Для успешного приклеивания материал должен обладать следующими свойствами: быть стабильным по своим параметрам; быть достаточно жидким, чтобы проникать в поверхность эмали; обладать прекрасной прочностью и быть легким для клинического использования.

Цель данного исследования - изучение прочности фиксации брекетов с нанесенным адгезивом в лабораторных условиях, в сравнении с брекетами без адгезива. После снятия брекетов проводились исследования поверхности эмали и основания брекетов под микроскопом.

Материалы и методы исследования

Исследование было проведено на кафедре ортодонтии стоматологического факультета Стамбульского университета. В исследовании были использованы металлические брекеты 18 мил, с нанесенным на основание адгезивом и металлические брекеты без адгезива 18 мил (3M Unitek). То есть были созданы 2 группы, каждая из которых включала 20 брекетов. Все брекеты были установлены на премоляры, удаленные по ортодонтическим показаниям.

Перед установкой брекетов вестибулярные поверхности зубов были полированы несодержащей фтор полировочной пастой (Detartrine) фирмы Septodont с помощью щетки на угловом наконечнике. Наведенную пасту удаляли и высушивали воздушно-водным спреем в течение 15 секунд. Затем 38% фосфорная кислота в виде геля была нанесена на поверхность зубов по площади чуть больше устанавливаемого брекета на 45 сек. Обработанные кислотой поверхности зубов промывали водой под давлением в течение 15 секунд, затем в течение такого же времени высушивали воздушно-водным спреем. После 45-секундной обработки на всех зубах был достигнут матово-белый цвет, поэтому необходимости в повторении процедуры не было.

После нанесения тонкого слоя праймера светового адгезива Transbond XT на поверхность эмали обработанных зубов в 1 первой группе устанавливали брекеты с нанесенным адгезивом. Брекеты плотно прижимали к поверхности эмали для выдавливания избыток адгезива, после этого удаляли излишки адгезива с помощью скалера. На следующем этапе удерживая галогенную лампу на расстоянии 5 мм от брекета, полимеризовали мезиальную и дистальную поверхности брекета по 10 секунд, в общем 20 секунд. Брекеты без адгезива из 2 группы приклеивали с такой же последовательностью, с единственной разницей - на основание брекета было нанесено небольшое количество пасты светового адгезива Transbond XT.

Силу вытяжения для отклеивания брекетов вычислили с помощью механического прибора для опытов, и определили максимальную силу в момент отрыва брекета. Полученные данные были выражены в Ньютон единицах, однако после распределения силы на площадь основания брекета, были даны в мегаПаскалях. Средние значения полученных данных были сравнены статистическими методами.

Результаты и их обсуждение

Несмотря на то, что у группы, где брекеты без адгезива приклеивали с помощью светового адгезива, были отмечены самые высокие показатели прочности, разница с группой АРС в статистическом отношении не является значительной. То есть, обе группы показали высокие показатели прочности фиксации (таблица 1).

После применения силы вытяжения и отрыва брекетов от поверхности зубов, для определения вида отрыва под стерео микроскопом были изучены эмаль зубов с увеличением х15, а основания брекетов - с х25. В оценке областей отрыва был использован индекс ARI Артуна и Бергланда [6]. Согласно этого индекса:

0- На поверхности зубов не осталось адгезива.

1- Количество адгезива на поверхности зубов менее 50%.

2- Количество адгезива на поверхности зубов более 50%.

3- Весь адгезив вместе со следами основания брекета остался на поверхности зубов.

Из данных литературы, посвященных исследованиям эффективности фиксации брекетов следует, что показатель прочности соединения брекет-адгезив-эмаль должно быть как минимум 5.9-7.8 МПа. С адгезивами со значением прочности около 4.9 МПа in-vitro, в клинических условиях можно так же достичь оптимальной фиксации [7]. В обеих группах в данном исследовании были получены высокие показатели прочности, что указывает на то, что брекеты, с нанесенным адгезивом могут быть успешно использованы ортодонтами. Кроме того исследования, проведенные под стерео микроскопом, подтвердили достаточную степень фиксации комбинации адгезив-брекет на поверхности зуба.

Выводы

С брекетами, с нанесенным на основание адгезивом в среде in-vitro была достигнута успешная фиксация. Применение готовых к установке брекетов экономит время ортодонта, сокращая этапы приклеивания брекетов и уменьшает риск контаминации. Таким образом, основываясь на результатах этого исследования in-vitro, можно рекомендовать брекеты с нанесенным адгезивом для широкого использования в ортодонтии.