Stabilność wymiarów protez akrylowych

• Co ma wpływ na to, czy wykonana proteza pasuje?
• Jak wygląda wykonanie protezy?

Title: Dimensional stability of acrylic dentures
Streszczenie: Choć o wykonywaniu protez akrylowych wiadomo niemalże wszystko, to jednak czasami może nas spotkać zaskoczenie: wykonana proteza nie pasuje. Jak wszyscy wiemy, ma na to wpływ wiele czynników: ludzkich (współpraca pomiędzy gabinetem a pracownią, współpraca samego pacjenta itd.) oraz materiałowych (dokładność wycisku, czas, po jakim wykona się model gipsowy, sposób przygotowania ciasta akrylowego i jego polimeryzacja). Na część z tych zmiennych mamy większy lub mniejszy wpływ. Chciałbym podzielić się z państwem informacjami, które znalazłem w literaturze, na temat tego, jak przygotowanie samej protezy akrylowej wpływa na stabilność jej wymiarów, a co za tym idzie – jej dopasowanie w ustach pacjenta.
Słowa kluczowe: stabilność, protezy akrylowe
Summary: Although we know almost everything about fabricating acrylic dentures, sometimes we may be surprised: the fabricated denture does not fit. As we all know, this is influenced by many factors: human (cooperation between the dental office and the laboratory, compliance of the patient etc.) and material (accuracy of the impression, time after which the plaster model is fabricated, method of preparing the acrylic dough and its polymerisation). We have a greater or lesser influence on some of these variables. I would like to share with you information that I have found in the literature on how the preparation of the acrylic denture itself affects the stability of its dimensions, and consequently its fit in the patient’s mouth.
Keywords: stability, acrylic dentures

Płyta protezy odpowiada za mocowanie sztucznych zębów i rozkład sił w obszarach nośnych tkanki. Na jej późniejsze dopasowanie będzie miał wpływ szereg czynników podczas etapu wymiany wosku na akryl:

• metoda utwardzania żywicy (technologia ciasta czy też materiał wlewowy);
• po jakim czasie puszkę w ramce polimeryzacyjnej umieścimy w wodzie i rozpoczniemy proces utwardzania;
• czy jest to polimeryzacja w wysokiej, czy w niskiej temperaturze;
• czas utwardzania;
• wzrost temperatur podczas procedur utwardzania.

Niebagatelną rolę odgrywa też zawartość monomeru resztkowego w spolimeryzowanej protezie.

Jak wszyscy wiemy, podczas procesu polimeryzacji następuje skurcz polimeryzowanego materiału w wyniku przemiany monomeru w polimer. Gdy monomer metakrylanu ulega polimeryzacji do polimetakrylanu, gęstość materiału zmienia się z 0,94 g/cm3 na 1,19 g/cm3.

Gdy typowa żywica akrylowa utwardzana termicznie jest mieszana w sugerowanym stosunku proszek – płyn, to około jednej trzeciej masy jest płynna. Pozostała część to polimeryzowany PMMA, dlatego objętościowy spadek masy spolimeryzowanej powinien wynosić około 7% przy liniowym skurczu 2%, co może prowadzić do braku szczelności protez w okolicy podniebienia.

Drugi rodzaj kontrakcji to skurcz termiczny spowodowany chłodzeniem kuwety i odkształcenia spowodowane uwalnianiem naprężeń podczas utwardzania. To powoduje, że proteza w mniejszym stopniu dostosowuje się do powierzchni tkanki. W dalszej kolejności możemy wyróżnić odkształcenie protezy podczas uwalniania jej z gipsu oraz polerowania. Kolejne zmiany zachodzą w dłuższym lub krótszym czasie podczas samego procesu użytkowania uzupełnienia wykonanego z akrylu. Następuje ekspansja protezy podczas absorpcji wody lub kontrakcja, jeśli proteza jest przechowywana po namoczeniu w suchych warunkach.

SPRAWDŹ WSZYSTKIE PRODUKTY DOSTĘPNE W NASZYM SKLEPIE INTERNETOWYM

Skurcz liniowy ma największy wpływ na górną protezę w przestrzeni między podparciem a podstawą protezy.

Uwolnienie resztkowego napięcia wewnętrznego przed polimeryzacją następuje w momencie stosowania tradycyjnej techniki żywicy PMMA podczas uwalniania puszki polimeryzacyjnej z pracy, co może skutkować przesunięciem między górnym a dolnym elementem puszki. Aby temu zapobiec, niektóre firmy opracowały puszki polimeryzacyjne skręcane na śruby lub ramkę polimeryzacyjną zaopatrzoną w śruby, którą można umieścić w prasie. Tego typu ramkę można wykonać niewielkim nakładem pracy w warunkach domowych.

Takie rozwiązania technologiczne zapewniają utrzymanie ciasta żywicy akrylowej pod stałym ciśnieniem. Zapobiega to uwolnieniu resztkowych naprężeń wewnętrznych z ciasta akrylowego przed polimeryzacją. Aby się o tym przekonać, W. Negreirosi in. postanowili wykonać protezy z tego samego materiału akrylowego, jednak część z nich była prasowana w tradycyjnej puszce polimeryzacyjnej umieszczonej w prasie, zaś druga część wraz z ramką została umieszczona w prasie i sprasowana, przy jednoczesnym dokręceniu śrub wewnątrz ramki. W obu przypadkach puszka polimeryzacyjna pozostawała w prasie przez 30 minut w celu właściwego wyprasowania nadmiarów polimeru oraz umożliwienia właściwej penetracji monomeru do polimeru. Materiał był polimeryzowany przez półtorej godziny w 73°C, a następnie temperaturę podniesiono do 100°C i utrzymywano ją przez pół godziny.

Zmianą widoczną w utwardzonej protezie, która może ograniczyć jej kliniczne funkcjonowanie, jest przesunięcie zębów podczas procesu wymiany wosku na akryl. Może na to wpływać kilka czynników: czy akryl jest utwardzany w puszce polimeryzacyjnej wypełnionej gipsem, masą agarową lub silikonem, z jakiej klasy gipsu został wykonany model, na którym ustawiano zęby w wosku, technika puszkowaniai polimeryzacji, grubość podstawy protezy, sposób prostowania oraz czas, po jakim otwarto puszkę po polimeryzacji. W przypadku puszek wypełnionych agarem lub silikonem kilku autorów zaobserwowało większe przesunięcia zębów w gotowej protezie.

Jeśli model roboczy wykonano z gipsu klasy trzeciej, to jego sorpcja wody podczas polimeryzacji jest większa niż gipsu klasy czwartej, co może wpływać na położenie i ewentualne przemieszczenia się zębów. Zbyt późne umieszczenie akrylu w fazie ciasta do puszki polimeryzacyjnej może powodować większy pionowy ruch zębów.

Kilka badań wykazało, że technika iniekcji wtłaczania akrylu, np. zalecana przez firmę Ivoclar, jest dokładniejsza w odniesieniu do zmieniających się wymiarów pionowych i wysokości zgryzu. Inną zaobserwowaną prawidłowością było to, że zmiana położenia zębów nieanatomicznych była mniejsza niż w przypadku zębów półanatomicznych, niezależnie od badanego wymiaru i zastosowanej techniki obróbki. Wyniki badań wykazały, że zmiany położenia zębów trzonowych były największe w wymiarze poziomym, tj. w porównaniu do pozostałych wymiarów badanych dla wszystkich grup. Natomiast najmniejsze różnice zaobserwowano w grupie zębów o kształtach nieanatomicznych, gdy zastosowano technikę wtłaczania akrylu za pomocą Ivomatu. Znaczące zmiany położenia zębów półanatomicznych można wytłumaczyć złożonym zazębieniem pomiędzy zębami protezy a gipsem, które może powodować nadmierne naprężenia podczas polimeryzacji akrylu, prowadzące do znacznego ruchu zębów.

Według Sykory większa dokładność wymiarowa techniki wtryskiwania w porównaniu do metody konwencjonalnej może wynikać z mniejszych cząstek żywicy,niższej temperatury polimeryzacji oraz braku tworzenia się warstwy żywicy pomiędzy częściami puszki. Z kolei Rebecca Shippee na podstawie swojego eksperymentu wywnioskowała, że im większa ilość akrylu użytego podczas ostatecznego puszkowania, tym większe prawdopodobieństwo intruzji zębów. Jednakże można je zmniejszyć, jeśli w przypadku akrylu zapewniony zostanie odpowiednio długi czas prasowania w prasie. Atkinson i Grant w swoich badaniach odkryli, że ruch zębów wynika głównie ze zmiany wymiarów formy podczas ogrzewania, a następnie jej studzenia, a także z nacisku akrylu na zęby. Dodatkowo autorzy ci doszli do wniosku, że technika krótkiej polimeryzacji wykazała wzrost wymiaru pionowego i mniejszą liczbę kontaktów okluzyjnych.

Z literatury wynika, że maksymalne zmiany po polimeryzacji i uwolnienie naprężeń wewnętrznych występują po polerowaniu protezy i przechowywaniu jej w wodzie przez 24 godziny. Dodatkowo Venus wykazała, że szerokość zębów międzytrzonowych zwiększa się po przechowywaniu protezy w wodzie i zmniejsza się w wyniku skurczu, co sugeruje, że dopasowanie protezy poprawia się po przechowywaniu jej w wodzie.

P. Honorez i wsp., którzy badali wpływ trzech cykli przetwarzania na niektóre właściwości fizyczne i chemiczne żywic akrylowych utwardzanych ciepłem, doszli do wniosku, że długi cykl utwardzania skutkował niską zawartością resztkowego monomeru. Wskazuje to na niski skurcz polimeryzacyjny w porównaniu z pozostałymi dwoma cyklami utwardzania.

W dłuższym czasie właściwości żywic akrylowych mogą ulec nieznacznej zmianie podczas użytkowania protez w wyniku procesu degradacji. Starzenie się jest przyspieszane przez lokalne zmiany temperatury. Protezy nagrzewają się podczas użytkowania i schładzają po wyjęciu z ust. Powinny najlepiej pasować po rozgrzaniu do około 37ºC. Na zmianę wymiarów podczas użytkowania protezy może mieć wpływ to, czy jest to akryl utwardzany termicznie oraz czy protezę wykonano techniką wlewową. Te ostatnie protezy podczas przeprowadzonych badań wykazały znacznie większą zmianę wymiarów w ciągu32-dniowego okresu eksperymentalnego w porównaniu z protezami utwardzanymi termicznie. Lorton i Phillips z kolei udowodnili, że miejscowy wzrost temperatury podczas korekcji protezy wiertłami węglikowymi lub wykańczania kamieniem może powodować jej zniekształcenia.

Na ryc. 1a-b można zauważyć, że utwardzana termicznie żywica akrylowa wykazuje większy skurcz, który osiąga maksimum w fazie 3. Następnie zmiana wymiarowa zmniejsza się do poziomu około >-0,8% (faza 7). Z drugiej strony górna proteza wykonana z żywicy akrylowej utwardzanej na zimno kurczy się maksymalnie do -0,824% w fazie 4, po czym obserwuje się, że rozszerzanie kończy się na >1,035% powyżej początkowego wymiaru formy.

Przeczytaj wszystkie artykuły z czasopisma NOWOCZESNY TECHNIK DENTYSTYCZNY

Zmiany wymiarowe, które zachodzą podczas przechowywania protezy po wyjęciu jej z puszki polimeryzacyjnej, są prawdopodobnie spowodowane kombinacją czynników, do których zalicza się absorpcję wody i relaksację naprężeń.

Największe zmiany obserwuje się w odcinku tylnym protezy, w obszarze uszczelnienia podniebiennego. Zmiana wymiarów zależy także od wielkości zęba: im zęby są większe, tym bardziej rośnie zmiana wymiarów. Następuje ruch w zębach tylnych, zmieniający okluzję.

Nie bez znaczenia może być fakt, po jakim czasie od momentu polimeryzacji puszka zostanie otworzona i proteza zostanie z niej uwolniona. Niektórzy badacze są zdania, że najlepiej pozostawić puszkę w wodzie na całą noc i dopiero rano wyjąć ją i opracować protezę akrylową.

Bardzo duże zmiany w położeniu zębów można zaobserwować, jeśli podczas ustawiania zębów w wosku zwiększy się ich przestrzenie mezjalne. To powoduje, że po wyparzeniu wosku zostają pomiędzy zębami wolne przestrzenie, w które wnika ciasto akrylowe, co może powodować w końcowym etapie zmiany położenia zębów w płycie protezy. Zaobserwowano, że po pozostawieniu wolnej przestrzeni mezjalnej między siekaczami w gotowej protezie zmiana ułożenia zębów nastąpiła w kierunku przednio-tylnym (miało miejsce zwiększenie odległości poprzecznej).

I wreszcie sprawą, która wpływa na zmianę położenia zębów w protezie po polimeryzacji, może być sposób prasowania, tzn. tradycyjny – sprasowanie puszki pod prasą, wyjęcie protezy i zakręcenie jej w ramce polimeryzacyjnej – lub użycie specjalnej puszki, którą skręca się śrubami pod prasą. Ten ostatni system spowodował zmniejszenie uwalniania naprężeń, ponieważ zamknięcie puszki utrzymywało się po zwolnieniu nacisku, co sprzyjało mniejszym zniekształceniom podstawy protezy, a co za tym idzie – mniejszym przesunięciom zębów. Zmniejszenie niedokładności podłoża pozwoliło zębom zachować swoje położenie w protezie.

Jak sugerowano wcześniej, zmiany wymiarowe zachodzące w protezach z żywicy akrylowej to zjawisko złożone. Jest oczywiste, że niezależnie od zastosowanej w badaniu metody zamykania puszki i czasu docisku, na złożoność naprężeń w protezie wpływają także inne ważne czynniki powodujące przemieszczanie się sztucznych zębów.

Inni autorzy dochodzą jeszcze do wniosków, że przemieszczenia zębów w protezach są najmniejsze, gdy po umieszczeniu ciasta akrylowego w protezie i sprasowaniu pozostawia się je w ramce przed polimeryzacją na 6 godzin.

Wniosek

Badania wykazały, że wielkość zmian wymiarowych nie jest zbyt duża (od -0,1% do -0,4%) i że w dużej części przypadków klinicznych nie mają one istotnego wpływu na użyteczność protez.

dr hab. inż. Zbigniew Raszewski

Piśmiennictwo

1. Sayed M.E., Porwal A., Jain S. i wsp.: Linear Dimensional Change in Acrylic Denture Teeth Positions Factored by Different Processing Techniques and Occlusal Forms: An In Vitro Study. „Appl. Sci.”, 2022, 12, 7058.
2. Srivastava R. i wsp.: Dimensional Accuracy of Acrylic Resin Denture Base using RS Tension Method. „Journal of Clinical and Diagnostic Research”, 2021 Nov, 15 (11), ZC24-ZC27.
3. Shankar T., Gowd S., Ahmed S.T. i wsp.: A Comparative Evaluation of the Dimensional Accuracy of Heat Polymerized Acrylic Resin Denture Base Clamped by the Conventional Method and by New-press Technique and Cured by Long Curing Cycle: An in vitro Study. „J Contemp Dent Pract”, 2012, 13 (6), 842-849.
4. Gharechahi J., Asadzadeh N., Shahabian F. i wsp.: Dimensional Changes of Acrylic Resin Denture Bases: Conventional Versus Injection-Molding Technique. „Journal of Dentistry”, Tehran University of Medical Sciences, Tehran, Iran, 2014, 11 (4), 398-404.
5. Negreiros W.A., Consani R.L.X., Mesquita M.F. i wsp.: Effect of Flask Closure Method and Post-Pressing Time on the Displacement of Maxillary Denture Teeth. „The Open Dentistry Journal”, 2009, 3, 21-25.
6. HitgeM.L.: Dimensional changes and fit of complete dentures. Principles and experimental methods. Doctoral thesis, 1992 [dostęp online] http://hdl.handle.net/2066/114126