Opetuksen sisältö ja tavoitteet Korjaavan karieshoidon materiaaleista 4.10.2012 Biomateriaalit I Yhdistelmämuovit Anja Kotiranta, Helsingin yliopisto opetuksessa käydään läpi korjaavassa karieshoidossa (suorat tekniikat) käytössä olevia materiaaleja, niiden koostumusta ja ominaisuuksia: Biomateriaalit I: yhdistelmämuovit luennossa tarkastellaan yhdistelmämuovien käyttöindikaatioita sekä käsittelyyn ja työstämiseen liittyviä seikkoja, joita tarvitaan kliinisessä työskentelyssä yhdistelmämuovien valokovettamista käsitellään yksityiskohtaisesti Lähteet Fundamentals of Operative Dentisty, Summitt et al., 2006, luku 8 Hilde et al., Nykyaikaiset yhdistelmämuovit. Suomen Hml-lehti 4/11:36-42 Van Dijken ja Pallesen. Muovipohjaisten paikkamateriaalien kestävyys. Suomen Hml-lehti 4/11:26-35 Ilie N, Hickel R. Resin composite restorative materials. Australian Dental Journal 2011;56:( 1 Suppl): 59-66 Dioissa mainitut kansainväliset julkaisut Suoran paikkaustekniikan materiaaleja Yhdistelmämuovit (resin composites) Lasi-ionomeerit (glass-ionomer cements) Muovi-ionomeerit (resin-modified glassionomer cements) Kompomeerit (polyacid-modified resin composites) Amalgaami 1
Yhdistelmämuovien peruselementit (ym=eri aineosien yhdistelmä) Matrix (fillereiden väliaine, orgaaninen, täysin juokseva ennen kovettumista) Fillerit (epäorgaanisia pertikkeleja) tai lasikuitua lyhyinä pätkinä (uusin tuote) Initiaattorit/aktivaattorit (kovettuminen) Coupling agents = yhdistäjämolekyylejä, muita lisäaineita, epäpuhtauksia Matrix koostuu enimmäkseen metakrylaatti-monomeereista (esim. bis-gma, UDMA, TEG-DMA, bis-ema) metakrylaatti = muovi monomeeri = molekyyli, jolla on kyky muodostaa kovalenttisia sidoksia monomeerien pääasialliset aineosat: hiili, vety, happi, fosfaatti, typpi; lisäksi uusimmissa mm. pii (Si) monomeerien rakenne: suorat ja haarautuvat ketjut, rengasrakenteet sidokset: kaksoisisdos, yksinkertainen sidos muovin kovettuessamonomeerit muodostavat polymeeriketjuja Matrix Matrix Yhdistelmämuovien matrixin polymeerit ovat yleensä kopolymeerejä = kahdesta tai useammasta erilaisesta monomeeristä ketjuuntunut Esim. Bis-GMA (jäykempi) + TEGDMA (juoksevampi) kuvat: muovien valmistajan materiaalia Bis-GMA TEGDMA C=mustalla, O= punaisella, H=valkoisella monomeereinä yleisimmät: bis-gma tai UDMA muita monomeerejä lisätään parantamaan viskositeettiä ja käsittelyominaisuuksia tai alentamaan kovettumiskutistumista Ilie N & Hickel R, 2011 bis-gma=bisphenol-aglycidyl methacrylate UDMA=urethane dimethacrylate TEGDMA=triethylene glycol dimethacrylate Bis-EMA =bisphenol-apolyethylene glycol dimethacrylate TCD(=tricyclodecane) -Urethan 2
Kuva 3M:n esitteestä Matrix Matrix muovin kovettumisen ensimmäisessä vaiheessa (monomeerit ketjuuntuvat (= polymeroituminen) kaksoissidoksia purkautuu ja muodostuu uusia sidoksia monomeerien välille polymerisaation seurauksena matrixin kovettumiskutistuminen, koska muodostunut pitkä ketju on lyhyempi kuin pienet pätkät yhteenlaskettuna ym:n kovettumisen (=polymerisaation) toisessa vaiheessa tapahtuu ristiinsitoutumista muodostuu kolmiulotteinen polymeeriverkosto polymerisaatioreaktio on eksoterminen kaavakuva: Shml-lehti 2011; 4/11, s 37 Matrixin uusi rakenne Matrix Filtek Siloranessa modifioitu matrixin monomeerirakenne; muovi ei ole yhteensopiva perinteisten muovien ja sidosaineiden kanssa avoin rengasrakenteinen monomeeri (oxirane), joka ei kovettuessaan paljon lyhene -> kovettumiskutistuminen <1% fysikaaliset ominaisuudet poikkeavat jonkin verran metakrylaattipohjaisista muoveista ( Lien W & Vandewalle KS, 2010) ei saavuttanut suurta suosiota matrix on kovettamattomana melko juoksevaa (pinnoiteaine Delton on pelkkää matrixainetta) kun kovettuu, muuttuu jäykäksi kutistuu kovettuessaan 3
Yhdistelmämuovien peruselementit Matrix Fillerit (epäorgaanisia pertikkeleja) Initiaattorit/aktivaattorit matrixissa (kovettuminen) Coupling agents= yhdistäjäaineita muita lisäaineita (pigmentiti, stabilisaattorit), epäpuhtauksia Fillerit epäorgaanisia lasipartikkeleita (mm. silicon dioxidi, zirkonium oksidi, aluminium oksidi, barium, piioksidi, kvartsi, barium-alumiumfluoro-silikaattilasi, strontium) yksittäisinä partikkeleina tai ryppäinä (klusterit) Fillerit eivät reagoi muovin kovettuessa, vaan pysyvät tilavuudeltaan muuttumattomina!! fillerit ovat kovempaa ainetta kuin kovettunut matrix Fillereiden merkitys parannetaan muovin fysikaalisia/mekaanisia ominaisuuksia kulumiskestävyys, rasituslujuus ja kovuus teoriassa kovettumiskutistuminen pienenee filleripitoisuuden noustessa (fillerit eivät muuta muotoaan) parantavat muovin käsiteltävyyttä (muovin jäykkyyttä, viscosity) vaikutusta ym-täytteen kiillotettavuuteen parantavat esteettisyyttä (muovin väri, optiset ominaisuudet) röntgenkontrasti Yhdistelmämuovien jaottelu fillereiden koon mukaan filleripitoisuuden mukaan (käyttöindikaatioihin vaikuttava tekijä) kovettumisreaktion mukaan (valokovetteiset, kemialliskovetteiset, dual- eli kaksoiskovetteiset) ormocers (organically modified ceramics) epäorgaaninen-orgaaninen oligomeeri korvaa osittain perinteiset monomeerit ym:n matrixissa 4
Yhdistelmämuovien jaottelu fillereiden koon mukaan nanofillerimuovit mikrofillerimuovit (makrofillerimuovit) nykyään yhdistelmämuovissa usein monen kokoisia filleripartikkeleja (=hybridimuovit) Hybridimuoveista Muovien nimityksissä/jaottelussa vaihtelua hybridimuovit (hybrid composites) useimmiten käytetty yleisnimitys nykymuoveista useimmissa nanopartikkeleja mukana mikrohybridimuovit (micro-hybrid composites) partikkelit tyypillisesti 3,5 µm - 0,04 µm (=40nm) nanohybridimuovit (nano-hybrid composites) partikkelit nanometrien kokoisia eniten markkinoilla tällä hetkellä jäykkiä yleismuoveja ja flow-muoveja fillereiden koossa ja muodossa vaihtelua eri tuotteiden välillä fillereiden materiaali erilainen eri valmistajilla Hybridimuovit nanohybridimuovi Yhdistelmämuovien jaottelu filleripitoisuuden mukaan Mitä enemmän muovissa on fillereitä (tilavuudesta tai painosta), sitä jäykempi kovettamaton muovi yleensä on filleripitoisuudet yleisesti 35-70 tilavuus% (50-85 paino%) flow-muoveilla useinmiten alle 50 vol% (painoprosentit suurempia) tuotekehittelyn myötä filleripitoisuutta pystytty nostamaan yleismuoveilla (etu/taka-alueen) filleripitoisuus n. 60 vol% aivan uusimmissa yleismuoveissa filleripitoisuus nostettu jopa yli 70 vol%:iin (valmistajan mukaan) katso taulukko 1. artikkelista: Hilde et al., Nykyaikaiset yhdistelmämuovit. Suomen HML-lehti 4/11:36-42 5
Kliininen kestävyys/filleripitoisuus PA Da Rosa Rodolpho et al., 2011 Dental Materials ym, jossa alhaisempi fillerilataus menestyi kliinisesti huonommin pitkällä aikavälillä (10v ja 20v välillä) Herculite: fillereitä 55vol% P50: fillereitä 70vol% lyhyemmällä aikavälillä (alle 10v) fillerilatauksella ei merkitystä näillä muoveilla Survival curves for P-50 and Herculite over 22-year observation period Fillereiden koko ja muoto fillereiden muoto ja koko vaikuttavat filleripitoisuuteen ja sitä kautta muovin mekaanisiin ominaisuuksiin ja käsiteltävyyteen jos ym:ssa paljon matrixia ja vähän fillereitä -> muovi kuluu helpommin purennassa, mutta mukautuu kavitettiin paremmin Clearfil Photo Posterior Z-100 SEM 5000xsuurennos hybridimuoveista. J Sabbagh et al., 2004 nanomuoveissa ja nanohybridimuoveissa paljon pieniä fillereitä -> pinnan kiilto ja sileys säilyvät hyvin valmistajat pyrkivät valitsemaan hyvin kiillottuvia fillereitä fillereillä vaikutusta muovin estetiikkaan (esim. väri ja läpikuultavuus) yhdistelmämuoveissa eri värivaihtoehtoja dentiini- ja kiillemuoveja saatavana erikseen Fillerit ja estetiikka Mikä hammas/mitkä hampaat on paikattu? Kuitulujitteiset yhdistelmämuovit (fiber-reinforced composites) Suomessakin markkinoilla kuituvahvisteinen alustäytemateriaali (Xenius base), jossa runsaasti kuituja fillereiden lisänä kuidut vahvistavat täytettä, vähentävät saumavuotoa ja pysäyttävät hampaan mikrofraktuuroita kuidut vähentävät kovettumiskutistumaa (Fibre- Controlled-Contraction) Kuvat:www.xenius.fi 6
Yhdistelmämuovien peruselementit Matrix Fillerit (epäorgaanisia pertikkeleja) Initiaattorit/aktivaattorit matrixissa (kovettuminen) Coupling agents= yhdistäjäaineita muita lisäaineita (pigmentiti, stabilisaattorit), epäpuhtauksia Initiaattorit/aktivaattorit polymerisaatioreaktiosta eli kovettumisesta vastaavat molekyylit kemialliskovetteisissa bentoyyliperoksidi ja tertiäärinen amiini valokovetteisissa yleisimmin Camphor quinone (kamferikinoni) ja aromaattinen amiini yhdistelmämuovien aminit kiihdyttävät polymerisaatioreaktiota Initiaattorit/aktivaattorit initiaattoreiden aktivointi joko valoenergialla (valokovetteiset yhdistelmämuovit) tai kemiallisesti (kemialliskovetteiset yhdistelmämuovit) dual-kovetteisissa yhdistelmämuoveissa sekä valolla (alkuun) että kemiallisesti tapahtuva kovettuminen Yhdistelmämuovin kovettuminen valolla muovin fotoinitiaattori eli valoa absoipoiva komponentti absorpoi fotoneita ja siten aktivoituu camphor quinone (yleisimmin käytetty fotoinitiaattori) absorpoi valoenergiaa aallonpituudella 430-480nm (absorptiopiikki 465nm) sopiva aallonpituusalue fotoinitiaattorikohtainen fotonien lähteenä valokovettaja valosta (fotoneista) saatu energia muuttaa fotoinitiaattorit vapaiksi radikaaleiksi alkaa ketjureaktio -> monomeerien polymerisaatio 7
1mm=1000µm Aallonpituuksista 1µm=1000nm Yhdistelmämuovin kovettuminen kemiallisesti kahden eri ainekomponentin sekoittaminen (base ja catalyst): org. amiini+org. peroksidi kemiallisen reaktion seurauksena syntyy vapaita radikaaleja -> polymerisaatio Yhdistelmämuovien peruselementit Matrix Fillerit (epäorgaanisia pertikkeleja) Initiaattorit/aktivaattorit matrixissa (kovettuminen) Coupling agents= yhdistäjäaineita muita lisäaineita (pigmentiti, stabilisaattorit), epäpuhtauksia Coupling agents fillereiden kiinnittyminen matrixiin ( liima-aine ) yleisimmin käytetty silaaneja (esim 3- methacryloxypropyl trimethoxysilane=mps) kovalenttiset sidokset fillerin ja resiinin (=matrixin) methacrylate-ryhmien välille 8
Yhdistelmämuovien käyttöindikaatiot Kliinisiä näkökohtia yhdistelmämuoveista Yhdistelmämuovien rakenteen vaikutus muovin käyttöön ja ominaisuuksiin juoksevat flow-muovit (vähemmän fillereitä) lainerit, alustäytemuovit ( bulkki -materiaalit), muovisementit, pinnoitteet -> materiaaliin ei kohdistu suoraa purentarasitusta jäykät yhdistelmämuovit ( yleismuovit ) paikkaustoimenpiteet yms. erittäin jäykät muovit =pakattavat yhdistelmämuovit (packable composites) taka-alueen paikkaustoimenpiteet (vähän käytettyjä, lohkeavat herkästi) uusi bulkki /alustäytemateriaali (TetricEvoCeramBulk) Yhdistelmämuovien ominaisuuksia kovettumiskutistuminen: kaikki ym kutistuvat kovettuessaan kovettumiskutistumista yritetään pienentää regasmonomeeri (Silorane), kemiallliskovetteiset flowmuovit, muovin filleripitoisuutta suurentamalla kovettumiskutistumisen aiheuttamaa voimaa yritetään pienentää suuret monomeerimolekyylit (mm. SDR), joilla erilaisen kovettumiskemian ansiosta pienemmät kutistumisvoimat Silorane, Ormocers fillerit korvataan kuiduilla (Xenius) Yhdistelmämuovien ominaisuuksia tuotekehityksillä pyritään helpompaan työskentelyyn valokovetusaikojen lyheneminen muovitäytteen valmistamisprosessin helpottaminen (paksuina kerroksina aplikoitavat alustäytteet/bulkki-materiaalit) killottuvuuden/estetiikan parantaminen mekaanisten ominaisuuksien parantaminen 9
Nanomuovit ja nanohybridimuovit pienentämällä fillerikokoa, saadaan muovin filleripitoisuutta suuremmaksi -> mekaaninen kestävyys paranee liiallinen materiaalin jäykkyys vältetty teknisillä seikoilla mm. nanoklusterit (=nanofillerit pakattu suuremmiksi partikkeleiksi) kovettumiskutistuvuus saatu vähän pienemmäksi (enemmän fillereitä -> vähemmän matrixia) hyvä estetiikka (hyvä värivalikoima) hyvä kiillottuvuus Vähemmän kutistuvat yhdistelmämuovit Filtek TM Silorane taka-alueen muovi kutistuvuus alle 1% monomeeri rengasmainen (silorane=siloxane+oxirane) ei sovi yhteen tavallisten muovimonomeerien kanssa Flow-muovit Flow-muovit kovettumiskutistuminen valokovetteisilla suuri/kohtalainen (vaihtelee eri tuotteilla) kemialliskovetteisilla pienempi (vähäisempi polymerisoitumisaste pienentää kovettumiskutistumista) filleripitoisuus pieni (vol%), fillerikoko vaihtelee eri valmistajilla kulumiskestävyys heikko (vähän fillereitä) esteettisyys huono mukautuu hyvin kaviteetin seinämiin uusimpana tulokkaana SDR (Smart Dentin Replacement) sisältää suuria, joustavia monomeerejä -> kutistumisvoimat piempiä fillerikoko 4-2 µm, nanofillereitä 2-3% kutistuvuus 3,5%, alhainen kovettumisnopeus valmistajan mukaan: korvaamaan dentiiniä kovettuu jopa 4mm kerroksina (valmistajan mukaan) kutistumisvoimat pieniä, mikä saatu aikaan käyttämällä suuria, joustavia molekyylejä 10
Yhdistelmämuovien mekaanisia ominaisuuksia Kovettumiskutistuminen saatu ym:ssa minimaaliseksi -> kilpailu kutistumistressin vähentämiseksi kutistumisstressiin vaikuttavat: materiaalin kovettumiskutistuminen (tilavuus%/paino%) materiaalin elastisuus (E-moduuli) Rullmann I et al., 2012, Photoelastic determination of polymerization shrinkage stress in low-shrinkage resin composite Modulus of elasticity E-moduuli eli elastisuusmoduuli (Young s modulus, modulus of elasticity) ym:lla suuri E-moduuli -> jäykkä muovi (ei taivu purennassa) ym:lla pieni E-moduuli -> elastinen muovi ( ym joustaa, taipuu purennassa) Modulus of elasticity: kiille 84.1 GPa, dentiini 18.6 Gpa (Pa=N/m2) Modulus of elasticity E-moduluksen suureneminen -> saumaan kohdistuva rasitus pienenee okklusaalipinnan täytteissä purentarasituksessa (Asmussen et al, 2008) alhainen E-modulus -> polymerisaation aiheuttama marginaalinen stressi muovin kovettumiskutistumisen aikana vähenee ja ym:n ja hampaan välisen sidoksen repeytymisriski pienenee (Kleverlaan & Feilzer, 2005) Yhdistelmämuovien mekaanisia ominaisuuksia venytys- ja taivutuslujuus murtumalujuus alhainen murtumalujuus -> mikromurtumia ympaikkaan -> muovin abraasio (kuluminen) muovin kovuus (Vickers tai Knoop-kovuusluvut) Lue Shml-lehden 4/11 artikkeli s 36-42:Nykyaikaiset yhdistelmämuovit! 11
Yhdistelmämuovin valokovettaminen Yhdistelmämuovin valokovettaminen Yhdistelmämuovin kovettuminen saadaan aikaan valokovettajan valolla, joka aktivoi muovin fotoinitiaattoreita valosta (fotoneista) saatu energia muuttaa fotoinitiaattorit vapaiksi radikaaleiksi -> monomeerien polymerisaatio ja polymeeriketjut ristiinsitoutuminen polymerisaatioste ei koskaan ole 100% + Yhdistelmämuovin valokovettaminen valokovettajan valon energiatiheys (J/cm 2 ) = lampun intensiteetti (W/cm 2 ) x valotusaika (s) mitä tehokkaampi valoenergia, sitä useampi fotoni saadaan liikkeelle ja sitä useampi camphor quinone-molekyyli aktivoitu eli muuttuu radikaaliksi ym:n kovettamiseen tarvitaan tietty energiatiheys, joka riippuu myös kovetettavan muovikerroksen paksuudesta lampun tehokkuutta parantamalla voidaan valotusaikaa pienentää (tietyissä rajoissa) Yhdistelmämuovin valokovettaminen valokovettajan valon riittävä intensiteetti ehdoton minimi 280mW/cm 2 suositeltava minimi 400mW/cm 2 nykyiset LED-kovettajat: jopa yli 2000mW/cm 2 valokovettajan tehoa tarkkailtava valokovettajan emittoiman valon aallonpituus 400-500 nm (yleisimmin käytössä oleva) valotusaika 20-40 sek (ym valmistajat antavat ohjearvot tuotteilleen) 12
Valokovettajista Yleisesti käytettyjä valokovettajatyyppejä LED (light-emitting diode), high-power LED plasmakovettajat (PAC=plasma arc lights) halogeenivalokovettajat (perinteiset ja sykliset ja nopeat) (laservalokovettajat) LED (light-emitting diode) toimintaperiaate tuotettavan elektromagneettisen säteilyn aallonpituus on rajattu tarkkaan (käytetään puolijohteita), jolloin filttereitä ei tarvita laitteen elektromagneettinen säteily saadaan aikaan hallitulla virittyneiden elektronien vapautumisella hammaslääketieteelliseen käyttöön tarkoitetuilla laitteilla tuotetaan aallonpituutta 400-500nm, valopiikki 470nm LED (light-emitting diode) hyvä hyötysuhde (n. 14% energiasta valokovettamiseen) minimaalinen lämmöntuotto toimii tuhansia tunteja tehon merkittävästi heikkenemättä ei vaihdettavaa lamppua, ei suodatinta kevyt toimintaperiaate Plasmakovettajat kahden elektrodin väliin johdetaan suuri jännite, jolloin muodostuu valokaari voimakas lämmöntuotto huono hyötysuhde saatu spektri on laaja ja vaatii suodatusta 13
Plasmakovettajat tuottaa hyvin suurienergistä valoa ja aiheuttaa kovetettavan materiaalin lämpenemistä (pulpavauriot?) kovettaa nopeasti, mistä esitetty ristiriitaisia näkemyksiä liian nopea muovin kovettaminen edistää muovin ja hampaan välisen sidoksen repeytymistä) suodatettuna kapea valospektri kuten LED:ssä Halogeenikovettajat toimintaperiaate sähkövirta johdetaan wolframi-langan läpi Wolframi-lanka lämpenee, alkaa hehkua ja lähettää elektromagneettista säteilyä (sekä näkyvää valoa että infrapunasäteilyä) suurin osa tuotetusta säteilystä on turhaa ja suodatetaan pois; vain spektrin sininen valo otetaan käyttöön (1% kokonaissäteilystä) voimakas lämmön muodostuminen vaatii koneen tehokkaan jäähdytyksen Halogeenivalokovettaja LED/halogen: kovettamisteho B Yaman et al., J Conserv Dent, 2011;14:136-139 emittoi laajaspektristä valoa, vaatii suodattimet tuottaa lämpöä valoteho heikkenee vähitellen käyttöikä 40-100 tuntia Kovettumissyvyys Materiaali LED Smart Lite Dyract (komp) Tetric (ym) Ceram Filtek (ym) Supreme Halogen VIP 2,17 (0,01) 1,85 (0,06) 3,24 (0,03) 2,89 (0,02) 4,1 (0,03) 3,2 (0,02) Mean curing depth values of restorative materials polymerized with different light curing units / yksikkö mm+(sd) Materiaalin kovettumissyvyys Materiaalin kovuus Materiaali LED Smart Lite Halogen VIP Dyract 51,60 (0,78) 48,84 (0,50) Tetric Ceram Filtek Supreme 84,25 (0,32) 70,35 (1,67) 88,74 (0,59) 72,12 (0,16) Mean microhardess values of restorative materials for different light curing units/ yksikkö Vicker's hardness, VHN Materiaalin kovuus kovettamisen jälkeen 14
Valokovettaminen yhdistelmämuovin kovettumisessa ratkaisevat paitsi valolaitteen energiatiheys (valolähteen teho mw/cm 2 ja valotusaika) myös valotustekniikka kovetettava materiaali (esim. tummat muovivärit vaativat pidemmän kovettamisajan) muovin kerrospaksuus, jolle olemassa maksimirajat!! perinteisillä yleismuoveilla max 2mm, uusilla erikoismuoveilla 4mm Valokovettaminen Suurella teholla tapahtuva, nopea kovettaminen? korkea energia ja ym nopea kovettuminen voivat lisätä kovettumiskutistumisen ym:n ja hampaan sauma-alueelle aiheuttamaan irtirepivään voimaa voimakas lämmönnousu on haitallista pulpalle suurella teholla tapahtuva nopea kovettaminen heikentää joidenkin ym:n kovettumisastetta Yhdistelmämuovin polymeroitumisaste/valotustapa Protokolla Valotusaika (s) 1 45 400 2 20 900 3 12 1500 4 9 2000 5 6 3000 Valotuksen teho (mw/cm 2 ) Flow-muovin polymeroitumisaste/valotustapa Protokolla Valotusaika (s) 1 45 400 2 20 900 3 12 1500 4 9 2000 5 6 3000 Valotuksen teho (mw/cm 2 ) Energiatiheys 18J/cm 2 Valotusajan lyhentäminen ja korkeamman valotehon käyttäminen vähentää muovin polymeroitumisastetta joillakin muoveilla, mutta ei tilastollisesti merkitsevästi. Polymeroitumisastejäykillä muoveilla alhaisempi kuin saman valmistajan flow-muovilla Flow-muovin polymeroitumisasteon suurempi, kun käytetään pitempiä valokovetusaikoja ja pienempiä valokovetustehoja! Eroja eri ym välillä. Ero on tilastollisesti merkittävä Grandion ja Venuksen kohdalla Hadis et al., 2011 15
valotusteho pienenee valolähteen etäisyyden kasvaessa valokovetustehon maksimoimiseksi valolähde on oltava lähellä valokovetettavaa materiaalia (5mm tai lähempänä) Valokovettaminen Valokovetustekniikat uusissa valokovettajissa valittavana eri vaihtoehtoja kovettamisohjelmaan perinteinen jatkuva kovetus valokovetuksen teho vakio koko kovettamisen ajan soft start valokovettamisen aloitus pienellä teholla ja jatketaan loppuun suuremmalla teholla pulssikovetus kovettamisen alussa pidetään taukoja ensimmäisten sekuntien jälkeen eri valotustekniikoiden hyödyistä ei riittävästi tietoa Aloitus pienellä teholla kovettumisen nopeuden kontrolli -> esim. ensimmäiset 10 sek 200mW/cm 2 soft start- tekniikan on esitetty parantavan ym:n saumatiiviyttä dentiinin alueella Aloitus pienellä teholla perustuu osittain kovettuneen ym:n kykyyn mukautua kaviteetin seinämiin hitaamman kovettumisen on myös otaksuttu vähentävän kovettumiskutistumiseen liittyviä voimia tutkimustulokset ristiriitaisia, hyviä kliinisiä tutkimuksia ei ole Sahafi et al., 2001: soft-start ei paranna muovin marginaalista adaptaatiota 16
Valotus kiilteen läpi Kovettamisaika joidenkin tutkimusten mukaan valokovetettavat muovit kovettuvat kohti valolähdettä (kemialliskovetteiset kohti materiaalin keskustaa) tuodaan valo sauman puolelta - >saumatiiviys paranee? valon kulku hammaskudoksen läpi riippuu kiilteen/dentiinin paksuudesta Ensimmäisten kerrosten valokovettaminen kiilteen läpi? nopeasta muovin kovettumisesta enemmän haittaa radikaali pysyy aktiivisena ainoastaan 0.1-1 sek teoriassa kovettumisreaktio voi jatkua loputtomiin käytännössä on olemassa terminaatioreaktioita (muita molekyylejä ja radikaaleja), jotka lopettavat ketjureaktion tietyn ajan kuluttua (jälkipolymerisaatio) Ym ei suussa kovetettuna koskaan kovetu täydellisesti konversioaste vaihtelee 50-70% (24h jälkipolymeroitumisen tapahduttua) heti valokovetuksen jälkeen konversioaste vain 30-40% Kovettumiskutistuminen C-faktori (Configuration factor) Kaviteetin muodolla vaikutusta kovettumiskutistimisen aiheuttamiin voimiin! I-lk II-lk C = sidostettu pinta vapaa pinta C = 5 1 = 5 C = 4 2 = 2 C = 1 5 = 0.2 I-luokan kaviteetti II-luokan kaviteetti Tasainen pinta C-faktori (Configuration factor) mitä korkeampi C-faktori, sitä suurempi riski kovettamisen aiheuttamalle adhesiiviselle tai kohesiiviselle fraktuuralle (sauma aukeaa tai materiaali/hammas murtuu) kovettumiskutistuminen tapahtuu kohti sidostettua pintaa ( vapaa pinta antaa periksi) Dia: Prof. Leo Tjäderhane 17
Kovettumiskutistuminen mikrofraktuurat kiilteeseen (paikkamateriaaliin) sauman avautuminen sidoksen repeytyessä -> värjäytyminen ajan mittaan (sidos jäänyt heikoksi) voidaanko fraktuuroita estää? muovin kerrostaminen oikein eliminoidaan liian ohuet hampaan reunat Kuva: Fundamentals of Operative Dentistry, Summit et al. Kovettumiskutistuminen dentiinin alueella saumavuoto (sidos ym ja hampaan välillä repeytyy auki) välittömästi vähitellen seuraukset jälki-sensitiivisyys sauman värjäytyminen sekundaarikaries Kovettumiskutistuminen kokonaiskutistuminen on kunkin muovin ominaisuus! kokonaiskutistuminen yhdistelmämuovilla on sama riippumatta kovettamistekniikasta tai valolähteestä (jossa riittävä teho ja muovi kovetetaan loppuun) kovettumiskutistumista ja sen aiheuttamia haitallisia voimia minimoidaan muovin valinnalla (uudet vähemmän kutistuvat muovit, muovin alhainen polymerisaatioaste, muovin elastisuus) työskentelytekniikalla (ym kerrospaksuus, pienerätekniikka, kaviteetin muoto ja koko) 18