wpływ materiałów stomatologicznych na zużycie szkliwa zębowego

Sylwia WOJDA, Katedra Inżynierii Materiałowej i Biomedycznej, Politechnika Białostocka
WPŁYW MATERIAŁÓW STOMATOLOGICZNYCH NA ZUŻYCIE
SZKLIWA ZĘBOWEGO LUDZKIEGO
INFLUENCE OF DENTAL MATERIALS ON WEAR OF ENAMEL
OF HUMAN TEETH
Słowa kluczowe: enamel, dental material, teeth
1. WSTĘP
Liczne prace prowadzone przez różne ośrodki nad materiałami do zastosowań w
stomatologii zachowawczej prowadzą do uzyskiwania materiałów o coraz lepszych
właściwości użytkowych. Jednocześnie należy stwierdzić, że pomimo osiągnięcia istotnego
postępu w tym zakresie, współczesne materiały na wypełnienia stałe wciąż ustępują pod
wieloma względami twardym tkankom zęba. Spośród materiałów stosowanych współcześnie
do odbudowy ubytków twardych tkanek zębów najkorzystniejsze charakterystyki
tribologiczne posiadają materiały kompozytowe [1, 2].
W badaniach tribologicznego zachowania się materiałów stomatologicznych stosuje się
różne podejścia metodyczne. Z pewnością do najbardziej poprawnych metodycznie należą te
eksperymenty, w których wykorzystuje się szkliwo, bowiem w największym stopniu
pozwalają one odtworzyć naturalne warunki pracy. Jednocześnie jednak takie badania
wykonywane są stosunkowo rzadko, ze względu na pewne trudności w ich realizacji.
Kierując się tą zasadą, przy wykorzystaniu własnej oryginalnej metodyki badań, poddano
ocenie wzajemne oddziaływania szkliwa oraz dwóch kompozytowych materiałów
stomatologicznych w warunkach tarcia ślizgowego.
2. MATERIAŁY I METODY
W pracy dokonano analizy tribologicznych właściwości szkliwa zębowego oraz dwóch
materiałów kompozytowych przeznaczonych na stałe wypełnienia stomatologiczne: Estelite
Sigma (ES) oraz FulFil Extra (FFE). Do przeprowadzenia eksperymentu wykorzystano
tribometr typu pin-on-disc pozwalający na realizację cyklicznego półsinusoidalnego
obciążenia badanych próbek, a także rewersyjnego ruchu przeciwpróbki (zaprojektowano i
wykonano na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej). Szczegółowy opis
urządzenia dostępny jest w innej pracy [3]. Do przygotowania próbek posłużyły zęby
trzonowe i przedtrzonowe pozyskane w wyniku ekstrakcji wykonanych z przyczyn
ortodontycznych. Próbki wykonano ze szkliwa zębowego osadzonego w aluminiowej
oprawie, przeciwpróbki zaś z materiałów stomatologicznych utwardzonych lampą
polimeryzacyjną, nakładanych warstwowo w specjalnych oprawkach (rys. 1). Testy
tribologiczne prowadzono w środowisku sztucznej śliny.
XII Konferencja Naukowa Majówka Młodych Biomechaników im. prof. Dagmary Tejszerskiej
s. 178
Rys. 1. a) Widok próbki, b) widok przeciwpróbki, c) ruchy próbki i przeciwpróbki
3. WYNIKI I WNIOSKI
Do wstępnej interpretacji otrzymanych danych wykorzystano wykresy praca tarcia –
zużycie (rys. 2) a następnie analizę danych w programie Statistica.
Rys. 2. Zużycie materiałów ES i FFE w kontakcie ze szkliwem w funkcji pracy tarcia ( a – współczynnik
kierunkowy prostej regresji)
W celu interpretacji wyników wykorzystano kryterium energetyczne (jednostkowej pracy
zużycia). Stwierdzono, że odporność na zużycie tribologiczne badanych materiałów
stomatologicznych jest mniejsza od odporności szkliwa – wciąż więc nie mamy
satysfakcjonującej pod tym względem materiałowej alternatywy dla szkliwa. Ponadto
zauważono, że topografia powierzchni szkliwa w istotny sposób zależy od rodzaju materiału
użytego w testach tribologicznych i wskazuje na większy udział zużycia ściernego w
przypadku materiału FFE. Przypuszcza się, że sferyczny kształt cząstek wypełniaczy
(materiał ES) ma korzystny wpływ na obniżenie zużycia szkliwa, dzięki ograniczeniu udziału
zużycia ściernego.
LITERATURA
[1] Antunes P.V., Ramalho: Study of abrasive resistance of composites for dental restoration
by ball-cratering, Wear 2003, 255:990-998
[2] Tomankiewicz M., Mielnik-Błaszczak M., Materiały kompozytowe i szklano-jonomerowe
w praktyce stomatologicznej, Wyd. Czelej, Lublin 2002
[3] Sajewicz E., Kulesza Z. A new tribometer for friction and wear studies of dental materials
and hard tooth tissues, Tribology international 2007, 40:885-895