Материал на основе гидравлических цементов для прямого покрытия пульпы Российский патент 2025 года по МПК A61K6/851 A61K6/86 A61K6/54 

Изобретение относится к медицине, а именно, к стоматологии и касается разработки нового состава на основе гидравлических цементов для прямого покрытия пульпы.

Пульпа зуба представляет собой мягкую соединительную ткань и выполняет множество функций, таких как пластическую, защитную, питательную и репаративную. Однако пульпарные ткани находятся в полости зуба и при наличии прогрессирующего кариозного процесса, инфекционные повреждающие факторы способствуют развитию воспаления в мягких тканях зуба. Осложнения кариозного процесса часто приводит к удалению пульпы зуба во время эндодонтической терапии. Потеря пульпы зуба приводит к снижению питания твердых тканей, повышению хрупкости зуба и, в конечном итоге, к удалению его, необходимости в протезировании и ухудшении качества жизни пациента. С развитием биоматериалов, таких как биокерамика, и достижениями в области биологии пульпы, такими как идентификация стволовых клеток пульпы зуба, в настоящее время были предложены новые идеи для сохранения пульпы зуба. В современной эндодонтии существует несколько тенденций, таких как разработка минимально инвазивных методов лечения на биологической основе, сохранение пульпы зуба в здоровом состоянии с сохранением жизнеспособности, профилактика апикального периодонтита и улучшение показателей долгосрочной выживаемости зубов с заболеваниями пульпы. Что касается витальной терапии пульпы, прямое покрытие пульпы является менее инвазивным подходом при лечении пульпита и сохранения пульпы зуба неповрежденной, что может улучшить долгосрочный результат лечения с использованием минимально инвазивной биологической стратегии. Жизнеспособность пульпы зуба - это необходимое условие сохранения здоровья и функциональности зуба. В определенных клинических ситуациях, при вскрытии пульпарной полости и обнажении пульпы, биоактивные агенты используются в процедурах прямого покрытия пульпы для стимуляции комплекса дентин-пульпа и активации репаративного дентиногенеза.

Гидравлические кальциево-силикатные цементы, полученные из портландцемента, могут индуцировать образование нового дентинного мостика на границе раздела между биоматериалом и пульпой зуба. Одонтобласты активируются, и, при необходимости, недифференцированные стволовые клетки в пульпе зуба могут дифференцироваться в одонтобласты.

Витальная терапия пульпы включает в себя различные методы:

лечение глубокого кариеса при различных концепциях препарирования (максимальным иссечение дентина и прямым покрытием пульпы при вскрытии пульпарной полости, минимальное иссечение дентина на дне полости, сохранение деминерализованного дентина и применение одонтотропных материалов для непрямого покрытия пульпы.

Прямое покрытие пульпы (ППП) - это операция по покрытию ткани пульпы биосовместимым средством, которая может улучшить прогноз зуба на 44-95%. Некоторые недавние исследования показали более предсказуемые результаты (вероятность успеха около 90%) при использовании регенеративных материалов, таких как минеральный триоксидный агрегат (MTA, портландцемент).

Были проведены многочисленные исследования, касающиеся разработки материалов для прямого покрытия пульпы с герметизирующей способностью, которые индуцируют образование плотного репаративного дентина. Был предложен наногидроксиапатит (NAHAP), обладающий биологической активностью и биосовместимостью. В 1990 гг. с этой целью использовались гидроксид кальция и салицилаты кальция.

В настоящее время пульпосберегающие методики применяются достаточно широко с применением материалов на основе портландцементов. Успех этих методов лечения зависит от клинической ситуации, а также от используемых биоматериалов. Одной из целей витальной терапии пульпы является восстановление или регенерация пульпы. В дополнение к исходному воспалительному состоянию пульпы, характер и качество новой минерализованной ткани, полученной после ППП, напрямую влияют на успех лечения.

ППП - это общепринятый метод, при котором открытая пульпа покрывается одонтотропным материалом для предотвращения дальнейшего повреждения и содействия ее восстановлению и заживлению. Различные предлагаемые материалы могут по-разному влиять на реакцию пульпы во время этой обработки.

Проведенные нами исследования на пульпе животных при использовании различных материалов для ППП показали высокий потенциал пульпарных тканей к заживлению.

Обзор, проведенный Nie E., Yu J. и соавт. (2021) с целью оценки эффективности регенерации дентина с помощью биоматериалов с прямым покрытием пульпы показал, что Минеральный триоксидный цемент (MTA) и Биодентин могут стимулировать регенерацию дентина при нанесении на вскрытую пульпу. Авторы пришли к выводу, что MTA и его варианты обладают большей эффективностью в процедуре прямого покрытия пульпы для регенерации дентина.

Andrei M., Vacaru R.P. и соавт. (2021) провели обзор литературы в базе данных MedLine/PubMed для оценки гистологических результатов ППП гидравлическими кальциево-силикатными цементами, выполненными на животных моделях. В целом, независимо от их физико-химических свойств и молекулярных механизмов, участвующих в заживлении пульпы, влияние цементов на формирование третичного дентина и сохранение жизнеспособности пульпы было положительным. Гистологические исследования показали различную степень воспалительной реакции пульпы зуба и полное либо неполное формирование дентинного мостика в процессе заживления пульпы в разные периоды наблюдения. Материалы из силиката кальция обладают способностью индуцировать репаративный дентиногенез при нанесении поверх открытой пульпы в зависимости от используемой модели на животных, воспалительных реакций пульпы.

Matsuura T., Ziauddin S.M. и соавт. (2021) оценили долгосрочную эффективность цемента на основе силиката кальция и гидроксида кальция для ППП на постоянных зубах человека. Авторы заключили, что материалы силиката кальция являются более эффективным и предсказуемым материалом для прямого покрытия пульпы, чем гидроксид кальция.

Применяемые в РФ материалы для ППП относятся к группе портландцементных материалов, известны и широко применяются в стоматологической практике как МТА-цементы (Mineral Trioxide Aggregate), включающие в себя силикаты кальция (трехкальциевый 3CaO⋅SiO₂ и двухкальциевый 2CaO⋅SiO₂), алюминат кальция 3CaO⋅Al₂O₃ и четырехкальциевый алюмоферрит 4CaO⋅Al₂O₃⋅Fe₂O₃, а также некоторое количество двуводного гипса для регулирования времени существования цементного раствора в пластичном состоянии. Данные материалы не обладают достаточной прочностью и применяются только тонким слоем и требуют покрытия другими реставрационным материалом (Триоксидент «ВладМива», РутДент «Технодент»). Смесь силикатов, алюмината и четырехкальциевого алюмоферрита кальция может быть заменена портландцементом, в котором вышеназванные компоненты находятся в необходимом количестве. Для повышения рентгеноконтрастности МТА-цементы содержат оксид висмута Bi₂O₃, оксид циркония ZrO₂, сульфат бария BaSO₄ и др. Для получения пластичного раствора МТА-цементы перемешиваются с водой или водными растворами электролитов (например, 0,9% раствором NaCl). В процессе твердения в результате взаимодействия минерала трехкальциевого силиката 3CaO⋅SiO₂ с водой МТА-цементы выделяют некоторое количество гидроксида кальция Са(ОН)₂, повышающего рН среды и придающее затвердевшему цементу антибактериальные свойства.

К недостаткам МТА-цементов можно отнести длительное время схватывания (затвердевания), низкую герметизирующую способность (усадка при твердении), изменение окраски зуба.

Биодентин ТМ (Септодонт Франция) - первый материал на основе силикатов, предложен для ППП в качестве биокерамического материала. В РФ нет аналогов Биодентина и подобных материалов.

Из патента RU 2197940, опубл. 10.02.2003 известен материал для пломбирования корневых каналов зуба, содержащий рентгеноконтрастный наполнитель, цемент с двухкальциевым силикатом, с трехкальциевым силикатом, с трехкальциевым алюминатом, с F и Р, содержащими веществами в порошковой части, замешанные на жидкости, который содержит цемент в количестве 30-70% от массы порошка, рентгеноконтрастный наполнитель в количестве 15-25% от массы порошка, наполнитель, замедляющий время затвердевания пломбировочного материала, в количестве 10-30% от массы порошка, бактерицидное поверхностно-активное вещество в количестве 0,05-2,5% от массы жидкости, пластификатор в количестве 10-60% от массы жидкости, воду в количестве 40-90% от массы жидкости. Недостатком указанного цемента является низкая скорость затвердевания и недостаточная прочность цемента.

Из уровня техники известно использование сульфоалюмината кальция в составе цементов для повышения их твердости и скорости затвердевания (Т.В. Кузнецова Состав, свойства и применение сульфоалюминатного цемента. Вестник науки и образования Северо-Запада России, 2018, т.4, №1). Однако возможность использования данного вещества в составе стоматологического цемента из уровня техники неизвестна.

Наиболее близким аналогом изобретения является известный из патента RU 2538648, опубл. 10.01.2015 состав для ретроградного пломбирования корневых каналов зубов, а также в качестве лечебного покрытия пульпы при лечении глубокого кариеса и пульпита, включающий окиси кальция, кремния, алюминия и рентгеноконтрастный наполнитель, отличающийся тем, что содержит порошок окиси кальция с содержанием основного вещества 98,0%, полученного путем обжига глины с известью и окисью магния в весовом соотношении 0,1:9,8:0,1, порошок окиси кремния с содержанием основного вещества 98,5%, полученного путем обжига глины с известью в весовом соотношении 9,9:0,1, и порошок окиси алюминия с содержанием основного вещества 99,5%, полученного путем обжига глины с окисью алюминия в весовом соотношении 0,1:9,9, дополнительно содержит технологическую и функциональную добавки, при этом в состав технологической добавки входят пластифицирующие и водоудерживающие ингредиенты в виде соединений из ряда целлюлозы и/или ее эфиров и/или полисорбатов, а также отбеливающие инертные ингредиенты в виде двуокиси титана, в качестве функциональной добавки состав содержит бактерицидные ингредиенты из ряда диоксидина, и/или метронидазола, и/или серебра, и/или гидроокиси меди-кальция и противовоспалительные ингредиенты в виде глюкокортикостероидов, выбранных из гидрокортизона ацетата и/или дексаметазона, а в качестве рентгеноконтрастного наполнителя - окись циркония. Известный состав обладает недостаточными пластичностью и прочностью, а также длительным временем затвердевания. Способ получения известного состава сложный и трудоемкий.

Задачей предлагаемого изобретения является создание герметичного материала для применения в качестве лечебного покрытия пульпы при лечении глубокого кариеса и пульпита, с улучшенными характеристиками, в частности повышенными пластичностью и прочностью, а также коротким сроком затвердевания.

Для решения поставленной задачи предложен стоматологический цемент на основе силикатов и алюмината кальция, который дополнительно содержит сульфоалюминат кальция 3(CaO⋅Al₂O₃)⋅CaSO₄, метакаолин, диоксид циркония ZrO₂ и карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, масс. %:

сульфоалюминат кальция 5-10 метакаолин 0,5-10 диоксид циркония 10-15 карбоксиметилцеллюлоза 0,1-1,0 портландцемент остальное

Компоненты указанного стоматологического цемента могут быть обработаны путем совместного помола в мельнице до удельной поверхности 550-650 м²/кг.

Для получения стоматологического цемента берут указанные компоненты, входящие в его состав, и тщательно перемешивают, например, в шаровой мельнице с мелющими телами. Перемешивание осуществляют в течение 1-2 часов.

Полученный материал обладает хорошей пластичностью, необходимой рентгеноконтрастностью и быстро схватывается и затвердевает.

Далее приведены примеры осуществления изобретения. После приготовления материал представляет собой тонко помолотый порошок белого цвета. При смешивании порошка с дистиллированной водой в весовом соотношении 3:1 получается состав в стадии цементного теста в виде пластичной пасты. Показатели полученного материала определялись по методикам ГОСТ Р 51059-97 [Материалы стоматологические для пломбирования зубов. Общие технические требования. Методы испытаний] и ГОСТ Р 51744-2001 [Цементы стоматологические на водной основе. Технические требования. Методы испытаний].

Пример №1. Для приготовления заявляемого состава готовили смесь порошков при следующем соотношении компонентов, масс. %: сульфоалюминат кальция - 5; метакаолин - 10; диоксид циркония - 15; карбоксиметилцеллюлоза - 1; портландцемент - 69. Смесь компонентов тщательно смешивали в шаровой мельнице с керамическими мелющими телами в течение 1,5 часа и получали состав с удельной поверхностью 620 м²/кг. Для получения цементного теста состав смешивают с дистиллированной водой в соотношении 3:1. Полученная цементная масса обладает следующими характеристиками:

рабочее время, мин 7,0 время твердения, мин 10,0 текучесть, мм 28 рентгеноконтрастность, мм 3 прочность при сжатии, МПа 46

Полученный состав имеет достаточное рабочее время, хорошую текучесть, высокую рентгеноконтрастность, оптимальные значения времени твердения, толщины пленки и растворимости.

Пример №2. Для приготовления заявляемого состава для прямого покрытия пульпы готовили смесь порошков при следующем соотношении компонентов, масс. %: сульфоалюминат кальция - 10; метакаолин - 0,5; диоксид циркония - 10; карбоксиметилцеллюлоза - 0,1; портландцемент - 79,4. Смесь компонентов тщательно смешивали в шаровой мельнице с керамическими мелющими телами в течение 1 часа и получали состав с удельной поверхностью 550 м²/кг. Для получения цементного теста состав смешивают с дистиллированной водой в соотношении 3:1. Полученная цементная масса обладает следующими характеристиками:

рабочее время, мин 5,0 время твердения, мин 8,0 текучесть, мм 29 рентгеноконтрастность, мм 3 прочность при сжатии, МПа 51

Пример №3. Для приготовления заявляемого состава для прямого покрытия пульпы готовили смесь порошков при следующем соотношении компонентов, масс. %: сульфоалюминат кальция - 8; метакаолин - 6; диоксид циркония - 13; карбоксиметилцеллюлоза - 0,5; портландцемент - 72,5. Смесь компонентов тщательно смешивали в шаровой мельнице с керамическими мелющими телами в течение 2 часов и получали состав с удельной поверхностью 650 м²/кг. Для получения цементного теста состав смешивают с дистиллированной водой в соотношении 3:1. Полученная цементная масса обладает следующими характеристиками:

рабочее время, мин 6,0 время твердения, мин 9,0 текучесть, мм 28 рентгеноконтрастность, мм 3 прочность при сжатии, МПа 49

Представленные примеры подтверждают, что предложенный состав стоматологического цемента обладает хорошей пластичностью, высокой скоростью затвердевания при оптимальном значении рабочего времени, а также необходимой рентгеноконтрастностью.

Изобретение относится к стоматологическим составам на основе гидравлических цементов. Предложен стоматологический цемент для прямого покрытия пульпы зуба, содержащий портландцемент, сульфоалюминат кальция 3(CaO⋅Al₂O₃)⋅CaSO₄, мета-каолин, диоксид циркония ZrO₂ и карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, масс. %: 5-10 сульфоалюмината кальция, 0,5-10 метакаолина, 10-15 диоксида циркония, 0,1-1,0 карбоксиметилцеллюлозы и остальное портландцемент. Технический результат - создание герметичного материала для применения в качестве лечебного покрытия пульпы при лечении глубокого кариеса и пульпита с улучшенными характеристиками, в частности повышенными пластичностью и прочностью, а также коротким сроком затвердевания. 1 з.п. ф-лы, 3 пр.

1. Стоматологический цемент для прямого покрытия пульпы зуба, содержащий портландцемент, сульфоалюминат кальция 3(CaO⋅Al₂O₃)⋅CaSO₄, метакаолин, диоксид циркония ZrO₂ и карбоксиметилцеллюлозу при следующем соотношении компонентов, масс. %:

сульфоалюминат кальция 5-10 метакаолин 0,5-10 диоксид циркония 10-15 карбоксиметилцеллюлоза 0,1-1,0 портландцемент остальное

2. Стоматологический цемент по п. 1, отличающийся тем, компоненты стоматологического цемента обработаны путем совместного помола в мельнице до удельной поверхности 550-650 м²/кг.