Устройство для пломбирования зубов композитным материалом Российский патент 2025 года по МПК A61C5/00 

Предлагаемое изобретение относится к медицине и может быть использовано в стоматологии при лечении кариеса зубов с применением композитных пломбировочных материалов с целью непосредственного термо-вибрационного воздействия на композитный пломбировочный материал в сформированной полости зуба перед его фотополимеризацией для улучшения физико-механических и химических свойств материала.

Наиболее распространенным материалом в стоматологической практике при реставрации разрушенных стенок зубов являются светоотверждаемые композиты [1]. Традиционно пломбировочные композитные материалы адаптируют в сформированной полости зуба с помощью ручных иструментов по типу штопфера-гладилки при комнатной температуре 20-25°С [2]. В данных условиях у практикующих врачей зачастую возникает проблема прилипания композитного материала обычной консистенции к стенкам зуба во время формирования реставрации, а также нарушение краевого прилегания и появления сколов и трещин композита в течение первых 5 лет службы реставраций [3].

Существует несколько способов улучшения физико-механических и химических свойств светоотверждаемых композитов. Наиболее эффективными из них являются техника предварительного нагрева композитного материала и техника вибрационного воздействия на композитный материал.

Нагрев композитного пломбировочного материала приводит к повышению конверсии полимеризации композита, а значит улучшению его физико-механических и химических свойств и при этом не оказывает какого-либо разрушающего или раздражающего действия на твердые стенки и пульпу зуба.

Эффективным способом устранения пор внутри композита является техника вибрационного воздействия на слои композитного материала (вибрационное поверхностное пластическое деформирование). При реализации данного способа вибрационному воздействию подвергается каждый последующий слой наносимого композиционного материала перед его полимеризацией.

Аналогом для разработки устройства явилась печь для разогрева композитного пломбировочного материала «Ena Heat» фирмы «Micerium» (Италия). Прибор представляет собой нагревательный элемент с возможностью выбора двух режимов нагрева до 39°С и до 54°С и специальными углублениями для установки шприцев с пломбировочным материалом [4].

Преимущество способа: нагрев композитного пломбировочного материала до необходимой температуры, возможность нагрева нескольких шприцев пломбировочного материала параллельно.

Недостатки: нагрев пломбировочного материала происходит в полном объеме шприца и вне полости рта, а за счет контактного теплообмена со стенками зуба, которые имеют температуру 33-36°С, температура неполимеризованной порции композита может снижаться до температуры полости рта в открытом состоянии (33±1°С) до момента его полимеризации. По этой причине происходит полная либо частичная потеря преимуществ, полученных в процессе предполимеризационного нагревания композита.

Ближайшим аналогом является инструмент «Compothixo™» фирмы «Kerr» (США). Суть данного устройства является использование вибрирующего инструмента со сменными насадками с частотой колебания 140 Гц для внесения и вибрационного воздействия на порции композитного материала в сформированной полости зуба [5].

Преимущество данного устройства является обеспечение уменьшения количества и размера пор в композите, повышение эффективности адаптации композитного материала к стенкам зуба, эргономичность, отсутствие прилипания композита к рабочей поверхности инструмента.

Недостатки инструмента: отсутствие возможности нагревания порции композита, в связи с чем не происходит повышения конверсии полимеризации композита, что приводит к снижению срока службы пломбы.

Задача: разработка устройства, обеспечивающего одновременное вибрационное воздействие и нагрев внесенного композитного пломбировочного материала в сформированной полости зуба непосредственно перед фотополимеризацией при лечении кариеса зуба, повышение качества пломбирования композитным материалом и срока службы пломбы, а также снижение риска осложнения после пломбирования.

Сущность изобретения является то, что оно снабжено ручкой, на выходе из которой в паз вмонтирована сменная фиксируемая зажимом насадка, рабочий элемент которой выполнен из биоинертного металла в форме штопфера или гладилки, к которому подключен нагревательный элемент, термодатчик и виброгаситель, за сменной насадкой в ручке расположен вибратор с пазом для размещения рабочего элемента, кнопкой его включения - выключения и плата управления нагревания рабочего элемента, а также аккумуляторная батарея, обеспечивающая электропитанием вибратор и плату управления нагревом рабочего элемента, на конце которого расположен штопфер или гладилка.

Техническим решением задачи является одновременный термический нагрев порции композита за счет нагрева рабочего элемента сменной насадки по типу штопфера-гладилки нагревательным элементом, соединенным при помощи контактов с элементом питания в корпусе устройства, что приводит к повышению конверсии полимеризации композитного материала и, соответственно, увеличению прочностных характеристик композита, таких как твердость поверхности и модуль упругости, и вибрационное воздействие сменной насадки за счет воздействия вибратора, находящегося в корпусе устройства и подключенного к элементу питания, создавая более плотную структуру композита с уменьшением количества пор, что уменьшает вероятность распространения трещин внутри порции полимеризованного композита. Полученные совокупные улучшения физико-механических свойств полимеризованного композитного материала приводят к увеличению срока службы пломб и уменьшению рисков получения осложнений после лечения, таких как сколы и трещины пломб.

Для лучшего понимания приведена схема устройства, фиг. 1 - ручка устройства, фиг. 2 - сменная насадка, фиг. 3 - зарядное устройство, где 1 - корпус ручки, 2 - вибратор, 2а - кнопка включения-выключения вибратора, 3 - зажимы для фиксации насадки, 4 - контакты термодатчика, 5 - контакты нагревательного элемента, 6 - паз для фиксации сменной насадки, 7 - паз для размещения рабочего элемента насадки, 8 - плата управления, 8а - кнопка включения - выключения нагревательного элемента, 9 - аккумуляторная батарея, 10 - контакты аккумуляторной батареи, 11 - корпус насадки, 12 - термодатчик, 13 - рабочий элемент, 14 - нагревательный элемент, 15 - виброгаситель, 16 - зарядное устройство, 17 - провод подключения к сети 220 В.

Устройство используют следующим образом: в корпус ручки устройства 1, в которой находится вибратор 2 и плата управления 8 нагревательного элемента 14, в паз для фиксации насадки 6 и паз для размещения рабочего элемента насадки 7 вставляют сменную насадку (11 - корпус насадки) с рабочим элементом в виде штопфера или гладилки 13 в зажимы для фиксации насадки 3, с находящимися виброгасителем 15, нагревательным элементом 14 и термодатчиком 12, которые при помощи контактов термодатчика 4 и контактов нагревательного элемента 5 в сменной насадке и ручке устройства соединяются с платой управления и аккумуляторной батареей 9. При нажатии на кнопку включения -выключения нагревательного элемента 8а происходит контролируемый нагрев рабочего элемента сменной насадки до температуры 50-55°С за счет термодатчика. Нагретым рабочим элементом берут порцию композита комнатной температуры, после чего происходит нагрев порции композитного пломбировочного материала до температуры 50-55°С. Во время внесения и адаптации порции композита в сформированную полость зуба нажимают кнопку включения - выключения вибратора 2а, после чего вибрация рабочего элемента приводит к уплотнению порции композита непосредственно в сформированной полости зуба. Далее порция композита полимеризуется при помощи полимеризационной лампы в соответствии с инструкцией производителя.

Устройство оснащено аккумуляторной батареей, которая по мере необходимости может заряжаться от зарядного устройства 16, подключенного в сеть 220 В через электрический провод 17 за счет соединения через контакты аккумуляторной батареи 10.

Медико-социальная эффективность данного способа основана на повышении качества лечения кариеса и сроков службы реставрации из композитных светоотверждаемых материалов.

Такой способ воздействия на композитный пломбировочный материал является простым в использовании и не несет в себе риски получения каких-либо осложнений.

Устройство апробировано на 48 пациентах в течение 2 лет с последующим дополнительным наблюдением результатов пломбирования в течение 1 года.

Ближайшая и отдаленная оценка результатов апробации данного устройства проводилась с периодичностью 6, 12, 18, 24 месяца от даты лечения кариеса дентина I и II класса по Блэку. Клинический результат оценивали по наличию микроподтеканий на границе пломба-стенки зуба.

Пациенты были разделены на две группы (таблица 1). В первой группе (22 пациента) лечение проводили с применением вибрационного воздействия на порцию композита перед его полимеризацией аппаратом «Compothixo™» фирмы «Kerr» (США) (аналог). Во второй группе (26 пациентов) лечение проводили с применением разработанного устройства «Устройство для пломбирования зубов композитным материалом». В результате проведенного исследования через 6, 12, 18 и 24 месяца с помощью витального окрашивания границы перехода композитной реставрации в стенки зуба для определения наличия микроподтекания кариес-маркером фирмы «Voco» (Германия) получили следующие результаты (таблица 1).

Таким образом полученные клинические результаты доказывают эффективность предложенного устройства - увеличение срока службы композитной реставрации.

Пример 1. Пациент К., 25 лет, обратился с жалобами на кратковременные боли от термических и химических раздражителей в области зуба 3.6. Со слов пациента зуб ранее не лечен.

Объективно: На зубе 3.7 имелся дефект твердых тканей зуба на жевательной поверхности ниже дентино-эмалевой границы без сообщения с полостью зуба. Перкуссия, пальпация зуба безболезненная. Реакция на холодовой тест кратковременная быстропроходящая. ЭОД 6 мкА.

Диагноз: К02.1 кариес дентина зуба 3.7.

Лечение: под проводниковой анестезий раствора Артикаина «Инибса» 4% 1,7 мл проведена чистка зуба 3.7 пастой «Супер полиш», подбор цвета зуба A3, определение окклюзионных контактов, препарирование кариозной полости под контролем кариес маркера фирмы «Voco» (Германия), сглаживание краев сформированной полости, изоляция рабочего поля коффердамом, пескоструйная обработка стенок зуба 27 мкн порошком оксида алюминия.

Протравливание полости зуба 37% ортофосфорной кислотой, антисептическая обработка сформированной полости 2% раствором хлоргексидина, внесение адгезива «Opti Bond FL» фирмы «Kerr» (США), фотополимеризация внесенного адгезива, послойное внесение четырех порций композитного пломбировочного материала «Estelite Asteria» фирмы «Tokuyama Dental» (Япония) с термо-вибрационным воздействием на каждую порцию композита с помощью разработанного устройства для пломбирования зубов композитным материалом непосредственно в сформированной полости зуба перед его фотополимеризацией, поддерживая температуру порции композита в диапазоне 50-55°С. Перед применением в корпус ручки устройства 1, в которой находится вибратор 2 и плата управления 8 нагревательного элемента 14, в паз для фиксации насадки 6 и паз для размещения рабочего элемента насадки 7 вставили сменную насадку (11 - корпус насадки) с рабочим элементом в виде штопфера или гладилки 13 в зажимы для фиксации насадки 3, с находящимися виброгасителем 15, нагревательным элементом 14 и термодатчиком 12, которые при помощи контактов термодатчика 4 и контактов нагревательного элемента 5 в сменной насадке и ручке устройства соединяются с платой управления и аккумуляторной батареей 9. Нажали на кнопку включения - выключения нагревательного элемента 8а, после чего произошел контролируемый нагрев рабочего элемента сменной насадки до температуры 50-55°С за счет термодатчика 12. Нагретым рабочим элементом взяли порцию композита комнатной температуры, после чего произошел подогрев порции композитного пломбировочного материала до температуры 50-55°С. Во время внесения и адаптации порции композита в сформированную полость зуба нажали на кнопку включения -выключения вибратора 2а, после чего вибрация рабочего элемента привела к уплотнению порции композита непосредственно в сформированной полости зуба. Во время внесения внутренних слоев композита в сформированную полость зуба применялась сменная насадка в виде штопфера для качественного уплотнения и адаптации композита к дну и стенкам полости. Во время внесения внешних слоев композита для удобного моделирования восстанавливаемой анатомии жевательной поверхности зуба применялась сменная насадка в виде гладилки. Далее порция композита полимеризовалась при помощи полимеризационной лампы в соответствии с инструкцией производителя.

Устройство оснащено аккумуляторной батареей, которая по мере необходимости заряжалась от зарядного устройства 16, подключенного в сеть 220 В через электрический провод 17 за счет соединения через контакты аккумуляторной батареи 10.

Фотополимеризация была проведена диодной лампой «Bluephase Style» фирмы «Ivoclar Vivadent» (Лихтенштейн) 10 секунд, коррекция окклюзионных контактов, шлифовка и полировка готовой реставрации.

В период апробации на каждой контрольной точке наблюдений через 6, 12, 18, 24 месяца проводили очистку рабочего зуба от мягкого налета при помощи щетки и гигиенической пасты «Супер полиш», после чего окрашивали зуб кариес маркером фирмы «Voco» (Германия) в течение 10 секунд с последующим смыванием его водой и оценивали наличие окрашивания границы перехода пломбы в зуб, положительный результат которого говорил о нарушении качества краевого прилегания пломбировочного материала к стенкам зуба. По результатам апробации в группе 2 на всех контрольных точках наблюдений наблюдалось меньшее количество зубов с окрашиванием границы перехода пломбы в зуб в сравнении с пломбами группы 1 на тех же контрольных точках наблюдений, что говорит о лучшем качестве пломбирования, а значит о более длительных сроках службы пломб в группе 2 в сравнении с пломбами группы 1 (таблица 1).

По результатам апробации применение разработанного устройства при лечении кариеса зубов получилось повысить качество пломбирования зубов композитным материалом и сроки службы пломб, а также снизить риски осложнений после пломбирования.

Пример 2. Пациент Л., 37 лет, обратился с жалобами на кратковременные боли от термических и химических раздражителей в области зуба 2.5. Со слов пациента зуб ранее не лечен.

Объективно: На зубе 2.5 имелся дефект твердых тканей зуба на жевательной и медиальной поверхностях ниже дентино-эмалевой границы без сообщения с полостью зуба. Перкуссия, пальпация зуба безболезненная. Реакция на холодовой тест кратковременная быстропроходящая. ЭОД 6 мкА.

Диагноз: К02.1 кариес дентина зуба 2.5.

Лечение: под инфильтрационной анестезий раствора Артикаина «Инибса» 4% 1,7 мл проведена чистка зуба 2.5 пастой «Супер полиш», подбор цвета зуба А2, определение окклюзионных контактов, препарирование кариозной полости под контролем кариес маркера фирмы «Voco» (Германия), сглаживание краев сформированной полости, изоляция рабочего поля коффердамом, пескоструйная обработка стенок зуба 27 мкн порошком оксида алюминия.

Протравливание полости зуба 37% ортофосфорной кислотой, антисептическая обработка сформированной полости 2% р-ром хлоргексидина, внесение адгезива «Opti Bond FL» фирмы «Kerr» (США), фотополимеризация внесенного адгезива, послойное внесение трех порций композитного пломбировочного материала «Estelite Asteria» фирмы «Tokuyama Dental» (Япония) с термо-вибрационным воздействием на каждую порцию композита с помощью разработанного «устройства для пломбирования зубов композитным материалом» непосредственно в сформированной полости зуба перед его фотополимеризацией, поддерживая температуру порции композита в диапазоне 50-55°С. Перед применением в корпус ручки устройства 1, в которой находится вибратор 2 и плата управления 8 нагревательного элемента 14, в паз для фиксации насадки 6 и паз для размещения рабочего элемента насадки 7 вставили сменную насадку (11 - корпус насадки) с рабочим элементом в виде штопфера или гладилки 13 в зажимы для фиксации насадки 3, с находящимися виброгасителем 15, нагревательным элементом 14 и термодатчиком 12, которые при помощи контактов термодатчика 4 и контактов нагревательного элемента 5 в сменной насадке и ручке устройства соединяются с платой управления и аккумуляторной батареей 9. Нажали на кнопку включения - выключения нагревательного элемента 8а, после чего произошел контролируемый нагрев рабочего элемента сменной насадки до температуры 50-55°С за счет термодатчика. Нагретым рабочим элементом взяли порцию композита комнатной температуры, после чего произошел подогрев порции композитного пломбировочного материала до температуры 50-55°С. Во время внесения и адаптации порции композита в сформированную полость зуба нажали на кнопку включения-выключения вибратора 2а, после чего вибрация рабочего элемента привела к уплотнению порции композита непосредственно в сформированной полости зуба. Во время внесения внутренних слоев композита в сформированную полость зуба применялась сменная насадка в виде штопфера для качественного уплотнения и адаптации композита к дну и стенкам полости. Во время внесения внешних слоев композита для удобного моделирования восстанавливаемой анатомии жевательной поверхности зуба применялась сменная насадка в виде гладилки. Далее порция композита полимеризовалась при помощи полимеризационной лампы в соответствии с инструкцией производителя.

Устройство оснащено аккумуляторной батареей, которая по мере необходимости заряжалась от зарядного устройства 16, подключенного в сеть 220 В через электрический провод 17 за счет соединения через контакты аккумуляторной батареи 10.

Фотополимеризация была проведена диодной лампой «Bluephase Style» фирмы «Ivoclar Vivadent» (Лихтенштейн) 10 секунд, коррекция окклюзионных контактов, шлифовка и полировка готовой реставрации.

В период апробации на каждой контрольной точке наблюдений через 6, 12, 18, 24 месяца проводили очистку рабочего зуба от мягкого налета при помощи щетки и гигиенической пасты «Супер полиш», после чего окрашивали зуб кариес маркером фирмы «Voco» (Германия) в течение 10 секунд с последующим смыванием его водой и оценивали наличие окрашивания границы перехода пломбы в зуб, положительный результат которого говорил о нарушении качества краевого прилегания пломбировочного материала к стенкам зуба. По результатам апробации в группе 2 на всех контрольных точках наблюдений наблюдалось меньшее количество зубов с окрашиванием границы перехода пломбы в зуб в сравнении с пломбами группы 1 на тех же контрольных точках наблюдений, что говорит о лучшем качестве пломбирования, а значит о более длительных сроках службы пломб в группе 2 в сравнении с пломбами группы 1 (таблица 1).

Апробация проведена на базе кафедры терапевтической стоматологии.

Таким образом, как показали результаты клинической апробации, использование «Устройства для пломбирования зубов композитным материалом» дало значительный положительный эффект качества композитных реставраций, тем самым увеличивая срок службы реставрации и снижая риски осложнений после лечения.

Литература

1. Николаев А.И., Практическая терапевтическая стоматология: В 3 томах / А.И. Николаев, Л.М. Цепов, В.В. Алямовский [и др.]. - 10-е издание, переработанное и дополненное. - Москва: Общество с ограниченной ответственностью «МЕДпресс-информ», - 2021. - С. 1008.

2. Гилева О.С., Экспериментальный анализ показателей трещиностойкости деминерализованной эмали зуба после проведения комбинированного инфильтрационного лечения / А.Д. Левицкая // Пермский медицинский журнал. - 2021. - Т. 38. - №3. - С. 110-121.

3. Gauthier, R. Consideration of Dental Tissues and Composite Mechanical Properties in Secondary Caries Development: A Critical Review / R. Gauthier, H. Aboulleil, JM. Chenal, J. Chevalier, P. Colon, B. Grosgogeat // J Adhes Dent. - 2021. - №23(4). - P. 297-308.

4. https://micerium.com/dental-aesthetics/ena-heat.

5. https://www.kerrdental.com/en-se/dental-restoration-products/compothixo-accessories.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для пломбирования зубов композитным материалом включает ручку, рабочий элемент из биоинертного металла, вибратор, нагревательный элемент, виброгаситель, кнопку включения-выключения вибратора, плату управления нагреванием рабочего элемента и аккумуляторную батарею. В ручке размещены вибратор с кнопкой включения-выключения вибратора, плата управления нагреванием рабочего элемента с кнопкой включения-выключения нагревания, аккумуляторная батарея с контактами для зарядки от сетевого зарядного устройства и контакты нагревательного элемента и термодатчика. Сменная насадка включает нагревательный элемент с термодатчиком, выполненный с возможностью нагрева композитного материала до температуры 50-55°С, виброгаситель и контакты нагревательного элемента и термодатчика для соединения с соответствующими контактами ручки. Сменная насадка размещена и фиксирована в паз ручки с помощью зажимов. В паз сменной насадки вставлен рабочий инструмент в виде штопфера или гладилки. Технический результат состоит в увеличении срока службы пломб и уменьшении рисков получения осложнений после лечения. 3 ил., 1 табл.

Устройство для пломбирования зубов композитным материалом, включающее ручку, рабочий элемент из биоинертного металла, вибратор, нагревательный элемент, виброгаситель, кнопку включения-выключения вибратора, плату управления нагреванием рабочего элемента и аккумуляторную батарею, отличающееся тем, что в ручке размещены вибратор с кнопкой включения-выключения вибратора, плата управления нагреванием рабочего элемента с кнопкой включения-выключения нагревания, аккумуляторная батарея с контактами для зарядки от сетевого зарядного устройства и контакты нагревательного элемента и термодатчика, сменная насадка включает нагревательный элемент с термодатчиком, выполненный с возможностью нагрева композитного материала до температуры 50-55°С, виброгаситель и контакты нагревательного элемента и термодатчика для соединения с соответствующими контактами ручки, сменная насадка размещена и фиксирована в паз ручки с помощью зажимов, а в паз сменной насадки вставлен рабочий инструмент в виде штопфера или гладилки.