Сравнение армирующих материалов. Стекловолокно и Ribbond.

В стоматологии зачастую неверно дают определение термина «прочность». Существует масса оценочных критериев, и только их совокупность может дать реальные показатели прочности материала. Производители часто используют один-единственный параметр (например, модуль упругости) для подтверждения клинической эффективности. К сожалению, материал, вполне удовлетворяющий требованиям по одному признаку, может быть абсолютно непригоден по иным. В итоге, его нельзя применять.

Существует огромное число факторов, определяющих свойства армирующих волокон, и, следовательно, их эффективность. В тройку самых важных можно включить: подверженность к образованию трещин, структура волокон и сложность работы с ними (необходимость достаточных мануальных навыков).

Волокна.

Те же самые высокомолекулярные соединения полиэтилена (UHMWP), из которых сделано волокно Ribbond, используются для создания бронежилетов. Волокна из UHMWP крайне устойчивы к деформации, ударам и заломам.

Стекловолокно достаточно прочное и имеет высокий модуль упругости. Однако, вследствие своей хрупкости и чувствительности к изломам, оно не используется для пуленепробиваемых жилетов.

Усталость материала.

При резке листового стекла металлическим инструментом, на поверхности появляются царапины. Стекло ломается именно по этим линиям.

При использовании стекловолокна в клинических условиях происходит то же самое. Более того – оно может быть повреждено уже в процессе производства из-за большого количества точек усталости материала. Материал шины Polydentia представляет собой тканую основу – нити волокна переплетены под острым углом друг к другу и «ослаблены» в местах сгибов еще до применения. Поврежденные волокна видны на макроснимке.

Стекловолокно.

В отличие от стекловолокна, волокна UHMWP, из которых производится Ribbond, не являются ломкими и хрупкими из-за областей усталости материала. Свойства позволяют сгибать их под любым углом и переплетать, что обеспечивает максимально жесткую фиксацию нитей по всей длине. Макроснимок демонстрирует, что полимерные нити Ribbond не ломаются и свободно принимают форму любых изгибов.

Волокна UHMWP.

Запатентованная технология Ribbond (Leno weave) – переплетение волокон с помощью поперечных челночных стежков.

Строение волокон существенно влияет на то, как будут себя вести шины и протезы в процессе долгосрочной эксплуатации. Так как любая дентальная структура претерпевает нагрузки одновременно в нескольких направлениях, строение волокон является клинически важным.

Материал Ribbond соткан с использованием запатентованного челночного стежка. Переплетение каждой нити образует миниатюрный узел. Это предотвращает проскальзывание волокон в полимерной матрице и появление микротрещин (которые могут превращаться в более крупные, в свою очередь, приводящие к полному разрушению структуры). Такой материал держит нагрузку сразу в нескольких направлениях.

Однонаправленные волокна.

Так как нити стекловолокна становятся менее прочными из-за заломов, некоторые производители используют стекловолокно с однонаправленным плетением.

В трехэтапном клиническом тесте, обычно используемом в стоматологии, такие волокна показывают сравнительно лучшие результаты, чем тканые. Но эти тесты на прочность показывают устойчивость к нагрузкам только в одном направлении — сила прикладывается параллельно направлению нитей.
Дентальные структуры подвержены воздействию разнонаправленных сил, и их укрепление должно быть прочным во всех направлениях. Есть две основные причины разрушения материалов, сотканных из однонаправленных стекловолокон. Во-первых, хрупкость самих волокон – как следствие, их ломкость. Во-вторых, разрушение герметика между волокнами, когда материал испытывает нагрузки в нескольких направлениях одновременно. При проведении клинических тестов нагрузку прикладывают только в одном направлении. Таким образом, эти тесты не являются значимыми.

Поведение ленты из волокон, сотканных в одном направлении, очень хорошо демонстрирует суть описанного выше явления. Она очень устойчива по отношению к нагрузкам, приложенным параллельно волокнам. Но как только силу прикладывают перпендикулярно, лента легко рвется между ними. Строение материала Ribbond, где нити закреплены во всех направлениях, предотвращает подобного рода разрушения.

Удобство в использовании.

Удобство в использовании — важный фактор для точного и аккуратного размещения материала. Самое очевидное отличие Ribbond от других материалов — удобство в использовании. Материал из однонаправленных волокон имеет память — его сложно адаптировать к зубам, не придавая перед этим исходной формы. Это делает манипуляции затруднительными.

Материал Ribbond не имеет памяти и герметично примыкает к зубам после наложения, что важно при ламинировании зубов.

Разработки в области ламинирования.

Строение самой структуры важно не менее, чем материалы, ее образующие. Используемые в стоматологии технологии с применением волоконных материалов сходны с технологиями волоконно-композитного ламинирования, которые повсеместно применяются в хай-тек индустрии: от хвоста самолета и корпуса лодки – до теннисной ракетки.

Ламинирование — это покрытие зубов тончайшими пластинами из высокопрочного материала. Чем выше показатели сцепления материала с зубами, тем лучше. Точное размещение волокон необходимо для максимальной эффективности ламинации протеза. Таким образом, чем шире возможность подгонки, тем лучше результат.

Обратите внимание: заведение волокон в межзубные пространства позволяет усилить ламинирование, но требует от материала возможности выдерживать крутые изгибы волокон. Если стекловолокно будет согнуто и заведено в межзубные пространства, то произойдет формирование заломов, в которых появятся области усталости материала. Полимерные волокна Ribbond выдерживают подобные манипуляции без последствий.

Ribbond может быть закреплен в интерпроксимальных пространствах

Стекловолокно невозможно разместить в интерпроксимальных пространствах

Прочность и долговечность.

Нет ничего лучше проверки временем. Компания Ribbond продолжает лидировать в области собственных независимых исследований. Только наши волокна подвергаются клиническим испытаниям, которые мы проводим самостоятельно. Достаточно упомянуть исследования Говарда Е. Стрэсслера (Университет штата Мэриленд, Compendium, Август 2001) – в течение периода от 46 до 84 месяцев ни одна из одиннадцати шин не была разрушена.

Структуры, используемые в клинической практике, должны проходить испытания на устойчивость к разнонаправленным нагрузкам в течение длительного периода. Непрерывное использование и усталость материала могут привести к появлению трещин в герметике. Ribbond разработан с учетом этих нюансов. Уникальная комбинация особых UHMWP волокон и запатентованной технологии плетения позволяют Ribbond выделяться среди других армирующих материалов, используемых в стоматологии – быть самым прочным и устойчивым к нагрузкам.

Биосовместимость.

При работе со стекловолокном принято надевать респиратор, так как эти волокна не являются полностью биосовместимыми. Полимер, из которого изготовлены волокна Ribbond, используется для формирования искусственного тазобедренного и коленного суставов. Этот материал полностью отвечает всем требованиям биосовместимости.

Полировка волокон.

Некоторые приверженцы стеклянных волокон утверждают, что волокно Ribbond нельзя полировать. Отчасти это правда. Так как оно являются крайне прочным, то не может быть обработаны бором, как композит, и при полировке начнет «лохматиться». Однако, волокно Ribbond полностью биосовместимо, в отличие от стекловолокна, для работы с которым необходим респиратор.

Будучи достаточно хрупкими, стеклянные волокна могут быть обработаны бором так же, как и герметик. Однако если использовать бор, герметик стирается с течением времени со стекловолокна и оно не прослужит долго.
Появлению шероховатостей на поверхности волокна будет вызывать раздражение мягких тканей. Таким образом, вследствие разных причин, никакие волокна не могут быть отполированы.

Подтвержденный успех.

Материал Ribbond лидирует в области независимых исследований, которые подтвердили успешность его клинического применения. Нет более значимого теста, чем проверка временем.