Материалы PMMA широко используются в стоматологической области. PMMA также называют акрилом, а в некоторых регионах — органическим стеклом. Обычно он прозрачный по внешнему виду и обладает определенной твердостью и прочностью. Распространенные аксессуары включают коронки, протезы, базовые пластины и другие прозрачные листы, часто встречающиеся в стоматологических клиниках. Ниже я подробно расскажу о знаниях, связанных с PMMA в стоматологии.
Что такое PMMA в стоматологии?
PMMA (полиметилметакрилат) — это акриловый смолистый материал, широко используемый в стоматологии. Он обладает относительно низкой стоимостью, хорошей твердостью и прочностью, хорошей пропускной способностью света, плотностью, вдвое меньшей, чем у стекла, и ударопрочностью в 8–10 раз выше, чем у неорганического стекла. Материал немного хрупкий, поэтому параметры обработки должны быть правильно настроены при фрезеровке. Благодаря своим отличным механическим свойствам, PMMA широко применяется в расходных материалах и протезах в стоматологических клиниках.
Стоматологический ПММА отличается высокой степенью чистоты, содержит совместимые добавки и прошел испытания на биобезопасность. Его характеристики оптимальны для реставрации полости рта. Потребительский ПММА содержит промышленные добавки и не соответствует стандартам стоматологической безопасности. Он подходит только для промышленного применения и строго запрещен для контакта с полостью рта.
Свойства материалов PMMA
Структура материала PMMA
PMMA — это линейный полимер, образованный полимеризацией мономеров метилметакрилата. Его химическая формула — [CH2C(CH3)(CO2CH3)]n. Он обладает высокой регулярностью структуры, что обеспечивает хорошие механические свойства.
Плотность
Плотность PMMA обычно находится в диапазоне 1,15–1,19 г/см³. Некоторые стоматологические материалы PMMA могут иметь плотность, близкую к 1,18–1,19 г/см³, чтобы обеспечить хорошие механические свойства и биосовместимость.
Химическая стабильность
Водостойкость: В ротовой среде модифицированный/покрытый PMMA обладает хорошей стабильностью против воды, слюны и обычных пищевых жидкостей. Он не легко растворяется или разлагается при поглощении воды и может долго сохранять размерную стабильность и прочность.
Химическая коррозионная стойкость: Обладает определенной стойкостью к слабым кислотам, слабым щелочам и большинству органических растворителей (таким как этанол и эфир), но не устойчив к сильным окислительным кислотам и сильным щелочам. Гидролиз или разложение могут происходить при сильных кислотных или щелочных условиях.
Тепловые свойства
Температура стеклования (Tg): примерно 105°C. Выше этой температуры материал переходит из стекловидного состояния в высокоэластичное, с хорошей гибкостью и технологичностью; при температуре рта он остается в стекловидном состоянии, сохраняя жесткость и стабильность.
Температура плавления: примерно 160°C, но в стоматологических приложениях отверждение обычно происходит при более низких температурах с помощью термической или световой полимеризации, чтобы избежать воздействия высокой температуры на ткани рта.
Биосовместимость
Остаточные мономеры и выделяемые вещества: После полимеризации может остаться небольшое количество неотвержденных мономеров MMA и добавок (таких как инициаторы и агенты сшивки). Эти вещества могут выделяться при определенных условиях, но правильная обработка значительно снижает их токсичность.
Поверхностная химия: Поверхность PMMA может быть модифицирована или к ней могут быть добавлены функциональные группы (такие как гидроксильные или аминогруппы) для улучшения сродства с тканями рта, снижая химические реакции с тканями рта.
Следующая таблица суммирует распространенные значения свойств материалов PMMA. Содержание таблицы частично взято из Sciencedirect.
| Недвижимость | Метрический | Английский |
| Плотность | 1.19 г/см³ | 1.19 г/см³ |
| Влагоабсорбция | 0.40 -2.1% | |
| Твердость, Shore D | 90 | |
| Прочность на разрыв | 72.0 МПа | 10400 psi |
| Удлинение при разрыве | 8.0 % | |
| Модуль упругости | 3.215 ГПа | 466.3 ksi |
| Ударная вязкость по Шарпи без вырезки | 2.00 Дж/см² | 9.52 фт-флб/дюйм² |
| Диэлектрическая постоянная | 2.8 | |
| Диэлектрическая прочность | 30.0 кВ/мм | 762 кВ/дюйм |
| Индекс диэлектрических потерь | 0.030 | |
| Теплопроводность | 0.190 Вт/м-К | 1.32 БТЕ-дюйм/ч-фут²-°Ф |
| Температура плавления | 106 °C | 223 °F |
| Максимальная рабочая температура | 70,0 °C | 158 °F |
Общие применения стоматологического PMMA
Временные коронки
PMMA можно использовать для изготовления временных коронок с помощью прямых или косвенных методов. Он обладает низкой стоимостью, хорошей механической прочностью, высокой точностью прилегания и регулируемым цветом, что делает его практичным материалом для краткосрочных стоматологических реставраций. Однако он склонен к усадке и раздражению во время полимеризации, поэтому необходимы вентиляция, компенсация усадки и меры по снижению раздражения.
Мосты
Материалы из PMMA могут использоваться для изготовления временных зубных мостов и консольных адгезивных мостов. Эти конструкции могут защищать десны и альвеолярный гребень, сохраняя при этом окклюзионные и жевательные функции. Адгезивные мосты, изготовленные с помощью CAD/CAM дизайна и фрезеровки, подходят для растущих пациентов и обеспечивают хорошую эстетику. Материал легко обрабатывается, относительно недорогой и обладает хорошей биосовместимостью, но может деформироваться или ломаться при длительном использовании, поэтому требует регулярной замены.
Основы для протезов
Полиметилметакрилат широко используется для основ протезов. Несмотря на проблемы, такие как недостаточная ударопрочность и склонность к водопоглощению и старению, технологии, такие как армирование волокнами, нанонаполнители и антибактериальные модификации, значительно снижают водопоглощение и соответствуют требованиям долгосрочного использования.
Планирование имплантации
Материалы из PMMA также широко используются в аксессуарах для планирования имплантации, таких как радиографические направляющие, хирургические шаблоны, блоки окклюзионной поддержки, сканирующие тела инструментов, временные коронки/мосты и фиксационные винты. Это облегчает использование оборудования стоматологических клиник и стоматологических расходных материалов.
Фрезерные диски CAD/CAM
Бланки медицинского класса из PMMA могут быть фрезерованы в диски для CAD/CAM. Например, в прошлом году немецкий клиент заказал прозрачные акриловые диски с точностью ±0,01 мм и обязательной проверкой радиографической прозрачности. После удовлетворительного тестирования при получении, клиент сейчас готовится к третьему заказу. Однако акриловые диски требуют регулярного осмотра на износ поверхности, полировки или утилизации.
Окна и перегородки
Материалы из PMMA относительно прочные, износостойкие, ударопрочные и не царапаются легко. Поэтому многие клиники, больницы, банки и станции используют обычные акриловые листы в качестве окон перегородок на приёме. Эти листы имеют достаточную толщину и ударопрочность, менее хрупки, чем обычное неорганическое стекло, медленно горят, обеспечивают декоративную эстетику и помогают обеспечить безопасность персонала.
PMMA против других стоматологических материалов
PMMA против циркония
Медицинский PMMA и циркониевые керамики — это два основных материала, которые полностью отличаются по своему назначению в области оральных реставраций: PMMA в основном используется для временных реставраций, в то время как цирконий — для постоянных фиксированных реставраций. Эти материалы значительно различаются по механическим свойствам, обрабатываемости и долговечности.
ПММА используется в основном в клиниках для временных реставраций, вспомогательных средств для окклюзии, педиатрических стоматологических реставраций, костного цемента и ортодонтических вспомогательных средств.
Преимущества PMMA: легкая обработка, комфорт при ношении, хорошая совместимость с деснами и опорными зубами, низкая стоимость. Также обладает хорошим балансом твердости и прочности, очень низким водопоглощением, которое можно дополнительно снизить после покрывающей обработки.
Недостатки: относительно низкая твердость и механическая прочность, склонность к водопоглощению и обесцвечиванию, плохая герметичность краевых швов и слабая стойкость к высоким температурам.
Цирконий материалы в основном используются для керамических коронок, фиксированных мостов, имплантационных реставраций, восстановления зубов и прозрачных ортодонтических систем.
Преимущества: это инертная керамика с высокой прочностью, долговечностью и точностью размеров. Не выделяет металлические ионы, не вызывает аллергии, подходит для длительного использования.
Недостатки: чрезвычайно высокая твердость требует строгих параметров фрезеровки; плохая эластичность может привести к износу естественных зубов при контакте; стоимость относительно высокая.
PMMA vs PEEK
PEEK используется в основном в имплантационных реставрациях для временных опор, заживляющих компонентов, каркасов для протезов и материалов для постов корневых каналов.
Преимущества материалов PEEK: стоматологические аксессуары из PEEK обладают высокой прочностью и долговечностью, способны выдерживать большие окклюзионные нагрузки, имеют отличную биосовместимость, подходят для пациентов с аллергией на металлы и обеспечивают хорошую эстетику без артефактов при рентгеновских, КТ или МРТ исследованиях.
Недостатки: Высокая стоимость, высокие требования к точности материалов и производству, сложность регулировки после производства и высокие технические требования к специалистам для обеспечения правильной подгонки.
Материалы PEEK обычно выбираются опытными стоматологами, когда у пациентов есть достаточно высокий бюджет на оральное восстановление.
PMMA vs Композитный смола
Композитный смола в основном используется для восстановления зубов и виниров, пломбирования фиссур и борозд, а также для фиксации косвенных реставраций.
Преимущества: Стоматологические аксессуары из композитной смолы обладают высокой адгезией, гибкостью в работе, хорошей биосовместимостью, минимальным износом здоровых тканей зуба при реставрации и подходят для передних зубов и реставраций с высокими эстетическими требованиями.
Недостатки: Недостатки: недостаточная прочность и износостойкость, усадка при полимеризации, старение и обесцвечивание при длительном использовании, необходимость регулярной замены. Также операция требует строгих условий изоляции от влаги, что делает их неподходящими для задних зубов с высокой окклюзионной нагрузкой или большими дефектами зубов.
Следующая таблица подытоживает сравнение этих четырех материалов, чтобы помочь вам выбрать подходящие материалы в области стоматологического восстановления:
| Ключевые размеры | ПММА | Цирконий | PEEK | Композитный смола |
| Основное позиционирование | Временный материал для восстановления | Постоянный фиксирующий материал для восстановления | Высокопроизводительный функциональный полимер | Материал для минимально инвазивного эстетического восстановления |
| Основные области применения | Временные коронки/мосты, протезы | Коронки из цельного керамического материала, фиксированные мосты, реставрации на имплантатах | Зажимы для заживления, каркасы для протезов, аксессуары для имплантатов | Венеры, пломбы, герметизация фиссур и ямок |
| Механические свойства | Низкая прочность, средняя износостойкость | Экстремально высокая прочность, лучшая долговечность | Высокая прочность с эластичной амортизацией | Умеренная прочность, недостаточная долговечность при длительной эксплуатации |
| Биосовместимость и комфорт | Хорошая совместимость и комфортное ношение | Инертный керамический материал, не вызывающий аллергию | Отличная биосовместимость, отсутствие артефактов при визуализации | Хорошая биосовместимость, естественная эстетика |
| Требования к обработке и клиническому применению | Легко обрабатывается и регулируется | Сложный процесс фрезеровки | Высокие требования к точности изготовления и навыкам установки | Гибкая эксплуатация, но строгие требования к изоляции влаги |
| Рекомендации по стоимости и применению | Низкая стоимость, подходит для краткосрочного восстановления | Высокая стоимость, подходит для долгосрочного имплантационного восстановления | Относительно высокая стоимость, подходит для премиальных решений | Средняя стоимость, подходит для восстановления передних зубов |
Как выбрать правильный стоматологический диск из PMMA
Поскольку стоматологические диски из PMMA изготавливаются по индивидуальному заказу в соответствии с анатомией полости рта пациента, обычно требуется многоосевое ЧПУ-обработка, которая предъявляет высокие требования к точности обработки и качеству поверхности. Ниже приведено простое объяснение на основе проблем, возникших при предыдущих проектах стоматологических дисков.
Во-первых, необходимо учитывать размер и толщину диска: распространённые диаметры включают 98 мм (открытая система) и 95 мм (ZZ-система), а толщина зависит от типа восстановления и клинических требований.
Другие варианты настройки включают выбор цвета. Для диагностических или примерочных целей прозрачные или десневые диски могут удовлетворять требованиям. Для долгосрочного использования необходимо подбирать оттенки зубов по системе VITA 16 или многослойным градиентным сериям, чтобы обеспечить эстетичность восстановления.
В некоторых случаях также могут использоваться многослойные диски из PMMA. Выбор между однолистовым и многослойным зависит в основном от бюджета:
- Многослойные диски из PMMA обеспечивают переходы цвета, приближенные к натуральным зубам, обладают лучшей прочностью и способностью выдерживать нагрузки. Они подходят для высокоэстетичных, высоконагруженных и долгосрочных восстановлений, хотя сложность обработки и стоимость несколько выше.
- Однолистовые диски из PMMA имеют однородный цвет, легче обрабатываются и дешевле, что делает их подходящими для низконагруженных, краткосрочных и экономичных простых восстановлений.
Стоматологические диски изготавливаются не только методом фрезерования, но также могут производиться полуфабрикаты с помощью 3D-печати и литья под давлением:
- 3D-печать: Аддитивные процессы FDM и SLA позволяют производить сложные и индивидуальные компоненты, подходящие для прототипирования и тестирования малыми партиями. Однако качество поверхности и механические свойства обычно уступают фрезерованным изделиям и могут требовать дополнительной обработки после фрезерования.
- Литьевое формование: Исходные материалы вводятся в формы для отверждения и формовки. Этот метод подходит только для массового производства простых компонентов с относительно низкими требованиями к точности.
Почему PMMA популярен для CAD/CAM стоматологической фрезеровки?
PMMA (полиметилметакрилат) подходит для фрезеровки стоматологических дисков главным образом по следующим причинам:
Хорошая обрабатываемость
Во время фрезеровки PMMA эффективно режется инструментами без чрезмерного износа или сколов. Его относительно регулярная молекулярная структура обеспечивает гладкую поверхность после обработки. Благодаря современному пятиосевому оборудованию точность обработки может достигать ±2 мкм.
Низкое требование к силе резания
По сравнению с металлическими или керамическими материалами, PMMA обладает меньшей твердостью и вызывает меньший износ инструмента во время фрезеровки, что помогает увеличить срок службы инструмента.
Отличная размерная стабильность
После фрезеровки PMMA сохраняет высокую точность размеров и стабильность формы, обеспечивая правильное совпадение между стоматологическим диском и ротовой структурой пациента, а также соответствие клиническим требованиям к фиксации реставраций.
Высокая биосовместимость
Материалы из PMMA обладают отличной биосовместимостью и не вызывают значительных раздражений или аллергических реакций у тканей человека. Благодаря подходящему модулю упругости, PMMA вызывает меньший износ здоровых зубов, что делает его подходящим как для временных, так и для долгосрочных ротовых реставраций, соответствуя стандартам безопасности стоматологических материалов.
Высокая эффективность затрат
Материалы из PMMA относительно недорогие, а эффективность фрезеровки высокая, что позволяет быстро производить качественные стоматологические диски и снижать производственные затраты на ротовые реставрации. Это делает PMMA подходящим для крупномасштабных клинических применений.
Отделка поверхности для стоматологических деталей из PMMA
Механическая полировка:
Используя абразивные инструменты с постепенно более мелким зерном, базис из PMMA для протезов полируется шаг за шагом для удаления поверхностных заусенцев, неровных участков и мелких дефектов, снижения шероховатости, ограничения прилипания частиц и бактерий, а также улучшения общего внешнего вида. Однако этот метод сам по себе не может полностью устранить очень мелкие поверхностные вмятины.
Химическая полировка:
При помощи специальных химических агентов и светового активированного обработки поверхность протеза может быть дополнительно доработана для устранения мелких дефектов, которые механическая полировка могла пропустить, значительно улучшая гладкость поверхности. В процессе необходимо тщательно контролировать концентрацию химических веществ и время реакции, чтобы избежать коррозионных повреждений материала из PMMA.
Покрытие:
Нанесение биосовместимой защитной пленки на поверхность протеза может повысить его блеск и внешний вид, а также обеспечить антибактериальные и стойкие к пятнам свойства, снизить накопление налета и улучшить долговечность.
Паровая стерилизация и очистка:
Паровое оборудование используется для тщательной очистки и дезинфекции базиса протеза и готового протеза, удаления масла, грязи и вредных микроорганизмов. Это помогает повысить биобезопасность, снизить риск оральной инфекции и обеспечить более чистую поверхность для последующего лечения.
Модификация поверхности:
Такие методы, как плазменная обработка и ионная имплантация, могут регулировать физическую структуру и химический состав поверхности материала, улучшая гидрофильность и биоактивность. Это способствует более плотному прилеганию протеза к мягким тканям полости рта, тем самым повышая стабильность ношения и комфорт.
В клинической практике обычно используются комбинированные методы лечения. Сначала на поверхности протеза из ПММА выполняется механическая или химическая полировка, затем наносятся покрытия, проводится паровая стерилизация и другие процедуры для дальнейшего улучшения внешнего вида, биосовместимости и общих характеристик базиса протеза.
ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ
Сколы возникают при фрезеровании стоматологических деталей из ПММА обычными инструментами из быстрорежущей стали. Как можно решить эту проблему?
Для обработки PMMA рекомендуется использовать алмазные инструменты с монокристаллическим алмазом. Эти алмазные инструменты имеют низкий коэффициент трения с PMMA и менее склонны к прилипанию материала или образованию накатов во время обработки, что снижает царапины, волны и другие дефекты поверхности.
Алмазные инструменты также отличаются высокой твердостью и износостойкостью, что эффективно увеличивает срок службы инструмента и уменьшает частоту его замены. Кроме того, их отличная теплопроводность и термостойкость позволяют быстро рассеивать тепло резания, предотвращая деформацию или изменение цвета PMMA, вызванное высокими температурами. Это помогает поддерживать стабильное качество и однородность обработки на протяжении всей партии стоматологических дисков.
Как можно достичь сверхнизкой токсичности материалов ПММА при их применении в полости рта?
Контроль низкой токсичности материалов PMMA в оральных применениях в основном достигается путём модификации материала. Например, добавление антимикробных веществ, таких как нанозирконит, нан серебра или ZIF-8, в PMMA может снизить рост бактерий и воспалительные реакции, одновременно улучшая биосовместимость и стабильность материала.
С точки зрения технологии обработки, ключевым фактором снижения токсичности является увеличение степени полимеризации. Использование процессов тепловой или микроволновой полимеризации и правильное регулирование соотношения порошка и жидкости позволяют снизить выделение остаточного мономера, что минимизирует раздражение слизистой оболочки полости рта и повышает клиническую безопасность стоматологических материалов PMMA.
Кроме того, при практическом использовании предварительное замачивание и регулярное обслуживание позволяют снизить выделение вредных веществ и прилипание бактерий. Это не только повышает комфортность протезов и реставраций из PMMA, но и способствует увеличению их срока службы в оральных применениях.
Какой самый новый тип зубного протеза?
В настоящее время в области орального восстановления не существует абсолютной категории “самых новых” одиночных протезов. Следующие четыре типа представляют основные современные технологии восстановления за последние годы, каждый со своими характеристиками и подходящими группами пациентов:
Протезы на вакуумной фиксации: Эти протезы основаны на герметичном уплотнении к краю для формирования отрицательного давления и фиксации без необходимости использования металлических крючков или имплантатов. Они обеспечивают надежную фиксацию, минимальное ощущение инородного тела и хорошую жевательную функцию. Подходят для пациентов с тяжелой резорбцией альвеолярного костного вещества, для тех, у кого есть подвижные традиционные протезы, или тех, кто не желает проходить имплантацию.
Имплант-supported overdentures: Устанавливая 2–4 имплантата и фиксируя протез через соединители, это решение сочетает удобство съемных протезов с стабильностью имплантатов. Обеспечивает отличное жевательное ощущение и подходит для полностью или частично беззубых пациентов с резорбцией альвеолярного костного вещества, готовых к минимально инвазивным имплантационным процедурам.
Все-керамические протезы: Изготовленные из керамических материалов, таких как цирконий, эти протезы не содержат металла и обеспечивают превосходную эстетику, биосовместимость и износостойкость. Они не вызывают изменение цвета десен или аллергические реакции и в основном используются для восстановления передних зубов у пациентов с высокими эстетическими требованиями.
3D-печать индивидуальных протезов: Производятся по данным орального сканирования, эти протезы предлагают короткие сроки изготовления и высокую точность посадки. Подходят для пациентов с уникальной структурой полости рта или высокими требованиями к комфорту и адаптивности при ношении.
Заключение
В заключение, стоматологические материалы из ПММА широко используются в цифровом стоматологическом протезировании благодаря их отличной обрабатываемости, экономичности и пригодности для временных реставраций. В то же время, различные стоматологические материалы также демонстрируют значительные различия в прочности, эстетике, сроке службы и методах обработки.
Перед заказом индивидуальных стоматологических дисков или реставраций пациентам рекомендуется пройти КТ-обследование в профессиональных стоматологических клиниках и выбрать квалифицированные стоматологические учреждения или профессиональных Фрезерование с ЧПУ производителей в соответствии с их фактическим бюджетом. Благодаря цифровому дизайну и прецизионной обработке могут быть достигнуты более персонализированные и долгосрочные решения для реставрации.
Если вы хотите узнать больше о ПММА стоматологических дисках, CAD/CAM фрезеровании в стоматологии, сравнении материалов для стоматологических реставраций или получить информацию о ценах на индивидуальные стоматологические диски, пожалуйста, не стесняйтесь обратиться к связаться с нашей профессиональной команде поддержки для получения дальнейшей помощи.
