Как влияют коррозийные изменения стоматологических сплавов, используемых для изготовления коронок, на здоровье человека.

Как известно науке, порядка 80 из 92 элементов, которые можно встретить в естественных условиях на нашей планете, имеют металлическую природу. Исключением являются драгоценные металлы, которые, как правило, не изменяют своего естественного состояния, а, следовательно, фактически не подвержены дальнейшим химическим реакциям, то есть они химически инертны.

Неудивительно, что с давних времен в медицине было принято использовать инструменты и материалы из благородных металлов. Протезирование не стало исключением. Именно протезы, выполненные из благородных металлов, лучше всего воспринимались организмом человека.

Однако возникал вопрос относительно прочности таких материалов, а также их доступности. Дело в том, что большинство благородных металлов отличается высокой пластичностью, а, следовательно, изделия, выполненные из них, не могут быть прочными. К тому же, благородные металлы, как правило, достаточно тяжеловесны. А если говорить о стоимости, то такие протезы были доступны лишь очень узкому кругу пациентов.

История развития стоматологии помнит и попытки протезирования дешевыми металлическими сплавами, однако такие «зубы» очень быстро выходили из строя. Металл быстро окислялся, подвергался коррозии. К тому же побочные продукты реакции, которая проистекала со сплавом в ротовой полости человека, под воздействием окисления, а также кислотно-щелочного воздействия, были крайне вредны для здоровья человека.

В попытке получить такой сплав для протезирования, который совмещал в себе прочность, биосовместимость с организмом человека, высокие эстетические качества и функциональность велись на протяжении нескольких столетий.

И  лишь в 1986 году удалось получить более или менее стабильный сплав, который можно было бы считать относительно безопасным для здоровья человека. Если же говорить о прочности, то металлокерамика VMK 68 со сплавом Degudent U от немецкой компании VITA была фактически безупречна. Почти 30 лет данный сплав использовался повсеместно, как лучший материал для протезирования и сегодня все еще считается достаточно конкурентоспособным, учитывая его невысокую стоимость.

Однако так ли безопасен для здоровья этот метод, как считалось? Ведь известно, что и он, хоть и не в значительной степени, но все-таки подвержен коррозийным изменениям. Современные клинические исследования позволяют произвести более дотошный анализ влияния несущественных изменений, происходящим с образцом VMK 68 со сплавом Degudent U и определить его влияние на здоровье пациента.

Для повышения биосовместимости с организмом человека керамических материалов, состав их главным образом, а иногда и полностью, составляют из оксидов металлов как, например, Al2O3. При этом чистые металлы извлекают из оксидов  и металлических соединений, встречающихся в природе, применяя для этого очень сложные технологические процессы. Делают это для того, чтобы в дальнейшем использовать в стоматологии (и не только) их особые свойства.

Разумеется, эти металлы стремятся раствориться снова в водных растворах, например, в полости рта, или в атмосфере. При этом они выходят из состояния чистого металла — такой процесс называют коррозией — чтобы войти в новое, более стабильное соединение.

И если описанные реакции происходят в организме человека, посредством химических связей с белками — такие процессы принято называть резорбцией.

Иногда получаемые элементы могут быть полезны, но чаще они оказывают вредное влияние на человеческий организм.

Большую роль здесь играет концентрация. Любые металлы вредны для человеческого организма в случае, если их концентрация превышает допустимые пределы нормы.

В низких же концентрациях металлы можно условно разделить на необходимые для организма и несущественные следовые элементы. При этом низкую концентрацию относят к диапазону ppb, принимая ее часть на биллион, или ppm, то есть часть на миллион. Точное расположение перехода к более высоким концентрациям, а иными словами концентрациям, при которых такие металлические следовые элементы могут расцениваться как токсичные или вредные, для многих металлов определить достаточно сложно.

Возможные предположения и допущения могут быть рассмотрены как паникерство. На деле, чтобы оценить их влияние объективно, необходимо учесть множество сопутствующих факторов, таких, например, как обычные нормальные концентрации в теле человека различных металлических следовых элементов. Для этого давайте рассмотрим данные таблицы 1.

Таблица 1. Нормальные концентрации в крови человека различных элементов (S – сыворотка крови, Р – плазма крови, В – кровь)

Таблица 2. Нормальные концентрации различных элементов, содержащихся в тканях человека

Таблица 3. Ежедневное потребление человеком следовых элементов (на 70 кг веса его тела).

В таблице 1 представлен перечень нормальных концентраций содержания в человеческой крови различных элементов, взятый из различных литературных источников. В таблица 2 указаны нормальные концентрации в человеческих тканях необходимых и несущественных элементов.

Исходя из приведенных данных, можно сделать вывод, что нормальными концентрациями для цинка и меди в кровотоке считаются показатели 1 ppm, тогда как для олова, например, нормальным значением является показатель 0.04 ppm.

Для ряда элементов, таких как галлий, палладий или индий, нормальные концентрации у которых меньше чем 1 ppb не определяются вообще. Цинк, имеет среднюю концентрацию в тканях человека, различную для тех или иных органов, от 40 ppm до максимальных 100 ppm. Тогда как показатель меди равен 2 ppm, олова 1 ppm, галлий и индий имеют концентрацию в несколько ppb, а палладий и вовсе не определяется.

Мы не случайно упомянули два элемента, медь и цинк. Ведь они являются жизненно необходимыми следовыми элементами. Так, ежедневная потребность взрослого человека в меди составляет 2-6 мг, а необходимое потребление в день цинка 10-15 мг, (таблица 3). Причем, если потребность в этих элементах не удовлетворяется, организм испытывает дефицит.

Клинические исследования показали, что в биопсиях десны, которая находится в непосредственном контакте со стоматологическими сплавами, показатели потребления таких элементов значительно выше нормальных концентраций, например, для меди зафиксированы значения от 30 до 200 ppm.

Самыми безобидными последствиями такого контакта являются клинически выявляемые не желаемые изменения цвета, раздражения десны вблизи металлических краев коронки и прочие. Но намного на много большее беспокойство должен вызывать тот факт, что в месте контакта коронки и тканей человека накапливаются со временем в достаточно высоких концентрациях металлические следовые элементы, что с определенной вероятностью может в будущем вызывать местные токсические реакции.

Следовательно, чтобы минимизировать риск, необходимо было модернизировать процесс проведения металлических стоматологических реставраций так, чтобы они были достаточно устойчивы к коррозии, а, следовательно, исключалась вероятность возникновения таких реакций.

Проблемная зона относительно биосовместимости — необлицованные части коронок и мостов, например, необлицованные элементы мостовидных протезов и дистальных моляров или металлические края коронок. Результат — повышение риска появления коррозии, а значит и угроза здоровью пациента.

Таким образом, с точки зрения технологии материалов, биологической, а также эстетической перспективы, невзирая на все ее преимущества, традиционная стандартная система образца VMK 68/Degudent U требовала серьезного пересмотра, оптимизации и модернизации. Первым шагом к усовершенствованию стала металлокерамика Golden Gate от немецкой фирмы Degussa. Однако и она не показывала желаемых результатов в плане биосовместимости.

С появлением инновационной металлокерамики Omega 900 от компании Vita, можно констатировать, что работы по улучшению биосовместимости коронок с тканями человека, и по уменьшению пагубного воздействия сплавов на человеческий организм, возымели положительные результаты.

Использование революционной системы металлокерамики Omega 900/Bio Herador SG учитывает вопросы функциональности, эстетики, прочности и в значительной мере лучше, чем предыдущие в плане биосовместимости. Согласно доклиническим наблюдениям и исследованиям, эта металлокерамическая система обладает чрезвычайно эффективными биологическими и эстетическими возможностями, в сравнении с обычной системой, такой как VMK 68/Degudent U.

Разумеется, абсолютно коррозию сплава исключить невозможно. Но в случае со сплавом Bio Herador SG, при его коррозии высвобождается исключительно цинк, классифицированный как биологически безопасный.

Металлические элементы не являются главными для данного сплава компонентами, но являются вторичными для индия и галлия.

Основным принципом, взятым специалистами при разработке концепции Омега было то, что степень коррозии для драгоценных металлических сплавов, не содержащих медь, должна в значительной мере быть ниже, чем для сплавов, содержащих медь.

Например, для сплавов с повышенным содержанием золота степень коррозии гораздо ниже, нежели у таких же сплавов с уменьшенным содержанием золота.

Многочисленные коррозионные тесты показали, что лишь в действительно экстремальных условиях, которых в полости рта быть не может, всего несколько микрограмм (mg), а при очень длительных исследованиях — несколько нанограмм (ng) следовых элементов металлов может ежедневно растворяться путем коррозии.

Эти показатели настолько незначительны, что можно смело подытожить, что концентрация следовых элементов, которая распределяется ежедневно с 2 литрами слюны по телу человека (в это порядка 70 кг и 6 л крови) не только не превышает, но намного ниже допустимой нормы.

Однако нельзя не признать, что вероятность возникновения локальных токсических реакций, которые становятся результатом аккумуляции в десневом крае, наверняка исключить нельзя. В этом направлении исследования все еще продолжаются.

В заключение можно отметить, что использование новой методики протезирования посредством использования инновационной металлокерамики Omega 900/Bio Herador SG позволило добиться существенного снижения негативного воздействия на организм человека продуктов коррозийных изменений, происходящих со временем со сплавом. Кроме того, данная металлокерамика имеет более высокие показатели прочности и хорошие эстетические характеристики. Также Omega 900/Bio Herador SG показал себя с положительных сторон при работе с формированием протеза и в процессе постановки его пациенту. Однако в полной мере не известно до конца, насколько вероятно возникновение локальных токсических реакций, в результате аккумуляции в десневом крае.

Тем не менее, на сегодня Omega 900/Bio Herador SG, вероятно, является лучшим металлосплавом для протезирования