Bài giảng Amalgam Nha khoa

Amalgam Nha khoa Dental Amalgam Mở đầu Amalgam là hợp kim của thủy ngân với một hoặc nhiều kim loại hoặc hợp kim khác. Phản ứng giữa thủy ngân và mạt hợp kim gọi là sự amalgam hóa (amalgamation) Amalgam nha khoa được tạo thành bằng cách trộn thủy ngân với mạt hợp kim (gồm bạc, thiếc, đồng, đôi khi có thể có kẽm, vàng, palladium, platinum) Amalgam Nhakhoa= Thủy ngân (Hg) + Mạt hợp kim (amalgam alloy) Mở đầu Sau khi trộn mạt hợp kim với thủy ngân, khối vật liệu mới trộn dẻo, có thể nhồi (condence) vào lỗ trám; sau đó, điêu khắc (carve); amalgam sẽ cứng dần trong miệng. Amalgam được dùng cho các miếng trám vĩnh viễn ở răng sau, và cho phục hồi các mất chất lớn để làm cùi răng. Mở đầu Ưu điểm: Độ bền cơ học cao, Khít kín, tạo và duy trì được hình dạng của răng Ít đòi hỏi đặc biệt về thao tác kỹ thuật Đã chứng tỏ sự thành công lâu dài về lâm sàng, Kinh tế, Nhược điểm: Không phù hợp về màu Có thể bị ăn mòn trong miệng và tạo dòng galvanic, Ô nhiễm và nguy hại do thủy ngân Thành phần Mạt hợp kim Thành phần cơ bản của amalgam là mạt hợp kim bạc-thiếc. Các kim loại khác: kẽm, đồng, vàng, palladium, platinum, indium, selenium có thể có. Thành phần hợp kim được qui định theo ISO 24234 và được điều chỉnh năm 1986 Thành phần mạt hợp kim Thành phần &Khối lựơng % Kim loại Giới hạn (trước 1986) Giớihạn (hiện nay) Bạc (Ag) 65 (tối thiểu) 40 (tối thiểu) Thiếc (Sn) 29 (tối đa) 32 (tối đa) Đồng (Cu) 6 (tối đa) 30 (tối đa) Kẽm (Zn) 2 (tối đa) 2 (tối đa) Thủy ngân (Hg) 3 (tối đa) 3 (tối đa) Thành phần Mạt hợp kim Các kim loại của mạt hợp kim theo thành phần Kẽm: >0,01%: hk chứa kẽm <0,01%: hk không chứa kẽm Đồng: <5%: hk tỷ lệ đồng thấp 13 -30%: hk tỷ lệ đồng cao Các amalgam tỷ lệ đồng cao đạt được độ cứng nhanh, độ chảy thấp, kháng ăn mòn và gãy bờ Phân loại theo Mạt hợp kim Hình dạng Không xác định, dạng mạt dũa (irregular, lathe-cut) Dạng cầu (spherical) Dạng hỗn hợp Hiện nay, hầu hết amalgam trên thị trường có hk tỷ lệ đồng cao, dạng mạt hỗn hợp Hình dạng mạt hợp kim Hợp kim tỷ lệ đồng thấp có mạt dạng không xác định (irregular) hoặc dạng cầu. Cả hai loại chứa tỷ lệ tương đối của bạc và thiếc như một hợp chất liên kim loại (intermetallic compound) Ag3Sn. Hợp kim tỷ lệ đồng cao chứa mạt dạng cầu của cùng một hợp kim (unicompositional) hoặc hỗn hợp dạng không xác định và dạng cầu của các công thức hợp kim khác nhau (admixed) Các hợp kim hỗn hợp (admixed alloys) được chế tạo bằng cách trộn các mạt hợp kim bạc-thiếc (thường là dạng không xác định) với mạt hợp kim bạc-đồng (thường có dạng cầu) Thay đổi ở thành phần thuỷ ngân Thêm 10 – 15% indium (In) vào thuỷ ngân làm: − Giảm lượng Hg cần thiết − Giảm lượng hơi Hg trong quá trình cứng − Giảm độ chảy − Tăng độ thấm ướt − Kéo dài thời gian cứng nhưng đạt độ cứng sau cùng cao hơn Phản ứng đông cứng Khi trộn Hg với mạt hợp kim: Hg thâm nhập vào các hạt hợp kim, • Một lượng nhỏ hợp kim tan hòan tòan trong Hg, • Bề mặt hạt hợp kim phân rã, tham gia phản ứng amalgam hóa. Sản phẩm của phản ứng tinh thể hóa, tạo thành một pha mới trong amalgam đông cứng, Còn một lượng lớn hợp kim vẫn duy trì trạng thái ban đầu trong khối amalgam đã đông cứng  Trong khối amalgam đã đông cứng, có thành phần hợp kim không phản ứng trong một pha bao bọc là sản phẩm phản ứng Phản ứng đông cứng Phương trình (không cân bằng) phản ứng amalgam hóa của amalgam cổ điển: • Ag3Sn + Hg  Ag2Hg3 + SnxHg + Ag3Sn • ɣ + Hg  ɣ1 + ɣ2 + ɣ Sản phẩm ban đầu của phản ứng là các pha: – Ag-Hg (ɣ1) và – Sn-Hg (ɣ2), là một pha không bền vững; – SnxHg giá trị của x có thể là 7 hoặc 8; – ɣ là pha hợp kim không tham gia phản ứng. Phản ứng đông cứng • Đối với Amalgam tỷ lệ đồng cao: Ag3Sn + Cu + Hg  Ag2Hg3 + Cu6Sn5 + Ag3Sn ɣ + Cu + Hg  ɣ1 + Cu6Sn5/Cu3Sn + ɣ Như vậy, không có pha ɣ2 (Sn-Hg), Pha Cu-Sn: Cu6Sn5 (ƞ) hoặc /Cu3Sn (ɛ) thay thế. Một số amalgam hiện đại có sự xuất hiện tạm thời pha ɣ2 trong quá trình phản ứng không có pha ɣ2 Thay đổi tính chất của amalgam hiện đại ĐẶC ĐiỂM CỦA AMALGAM Các đặc điểm quan trọng của amalgam là: Sự thay đổi kích thước Độ bền Tính chảy Sự ăn mòn ĐẶC ĐiỂM CỦA AMALGAM Đặc điểm Đòi hỏi cần đạt Thay đổi thể tích (%) -0,1 đến +0,2 Độ bền nén (MPa) Sau 1 giờ Tối thiểu 50 Sau 24 giờ Tối thiểu 300 Độ chảy Tối đa 3,0 Đòi hỏi về tính chất lý học và cơ học của amalgam Đòi hỏi về tính chất vật lý Thử nghiệm lực 36 MPa trên một mẫu amalgam hình trụ sau 7 ngày ở 37 độ C: Độ chảy được đo trong khoảng 1h đến 4 h, tối đa 1% Độ bền nén tối thiểu: thử nghiệm trên khối amalgam hình trụ 1h sau khi cứng với lực nén 0,25mm/phút: 80 MPa sau 1h; 300 MPa sau 24h Thay đổi kích thước giữa 5 phút và 24h: từ -15 đến +20 µm/cm Thay đổi thể tích Phản ứng đông cứng liên quan đến thay đổi thể tích: • Trong khỏang nửa giờ đầu tiên sau trộn, amalgam co lại do Hg tiếp tục xâm nhập vào hợp kim • Khi quá trình tinh thể hóa chiếm ưu thế, amalgam bắt đầu dãn nở và tiếp tục dãn khi các tinh thể lớn lên  Khối amalgam có thể tích lớn hơn khi mới trộn Thay đổi thể tích Các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi thể tích: • Loại hợp kim • Kích thước và hình dạng mạt hợp kim • Kỹ thuật trộn • Kỹ thuật nhồi Thay đổi thể tích Nếu amalgam co lại nhiều: Khe hở bờ (marginal gap) Nếu amlgam dãn nở quá nhiều: Miếng trám trồi lên cao hoặc làm vỡ răng Amalgam tốt khi chỉ co/dãn 0,1% Thay đổi thể tích Amalgam chứa kẽm có sự trương nở muộn (thứ phát) delayed expansion nếu bị ướt trong khi nhồi: Zn + H2O  ZnO + H2 Vìvậy, cần tránh cho amlgam bị ướt nước bọt Độ bền Độ bền nén: thử nghiệm trên khối amalgam hình trụ 1h sau khi cứng với lực nén 0,25mm/phút: 80 MPa sau 1h; 300 MPa sau 24h Độ bền nén tăng dần theo thời gian: Độ cứng tối đa đạt sau 24g & còn tiếp tục tăng ít Cần tránh nhai phía có miếng trám. Các amalgam hiện đại (mạt cầu tỷ lệ đồng cao, mạt dũa hạt nhỏ) đạt độ cứng tối đa sớm hơn hợp kim cổ điển (mạt dũa hạt lớn) Độ bền kéo và độ bền cắt thấp Độ bền Độ bền tương quan chặt chẽ với tỷ lệ mạt hợp kim/thủy ngân: • Tỷ lệ tối ưu: 44 – 48% Hg trong khối A. • Tỷ lệ khi trộn: 50/50  cần lấy bớt Hg dư khi nhồi Hầu hết đặc tính cơ học của A. xấp xỉ mô răng: Độ bền Đặc điểm Amalgam Ngà răng Men răng Modun đàn hồi (GPa) 30 12 50 Độ bền nén sau 7 ngày (MPa) 350 280 250 Độ bền kéo sau 7 ngày 60 40 – 260 35 VHN 100 60 350 Đặc điểm cơ học của amalgam so sánh với mô răng Tính chảy (biến dạng dẻo) Tính chảy (creep /plastic deformation): Thử nghiệm lực 36 MPa trên một mẫu amalgam hình trụ đường kính 4 mm dài 6mm sau trộn 7 ngày ở 37 độ C: Độ chảy được tính bằng % giảm chiều dài trong 1h và 4 h: tối đa 1% Sau trộn và trong quá trình cứng, A. bị biến dạng dẻo. Sự ăn mòn Cần phân biệt ăn mòn (corrosion) với xỉn màu (tarnish) Xỉn màu là mất độ sáng bóng của kim loại hoặc hợp kim do lớp bám dính bề mặt, kim loại không bị ảnh hưởng về chất lượng và đặc tính cơ học. A. thường bị xỉn màu trong miệng do lớp sulfide. Ăn mòn là hiện tượng theo cơ chế bình điện phân (electrolytic cell) do các pha khác nhau tạo thành các cực âm và dương trong môi trường điện giải (nước bọt) Ăn mòn ảnh hưởng đến cấu trúc và đặc điểm cơ học Ăn mòn có tác dụng giảm vi kẽ Sự ăn mòn Pha ɣ2 là pha có phản ứng điện hóa mạnh nhất, dễ trở thành anode trong pin điện phân. Trong A. tỷ lệ đồng cao, pha đồng-thiếc là pha bị ăn mòn. Đặc điểm nhiệt học • Độ dẫn nhiệt cao  cần lót đáy lỗ trám • Hệ số dãn nở nhiệt lớn gấp ~ 3 lần ngà  Miếng trám lớn bị ảnh hưởng Độ dẫn nhiệt Hệ số dãn nở nhiệt Amalgam 78 25 Ngà răng 2 8 Đặc điểm nhiệt học của amalgam so với ngà răng Đặc điểm sinh học Hg là một chất độc. Bệnh nhân bị tiếp xúc với Hg trong quá trình trám và khi tháo bỏ. Miếng trám bị ăn mòn. Nồng độ Hg trong máu cao hơn ở người có nhiều miếng trám? Biểu hiện sức khỏe giảm sút, rối loạn tâm thần? Nhìn chung, chưa có bằng chứng và không có cơ sở khoa học. Hg có xu hướng tập trung ở rau thai vào thai, gây sẩy, đẻ non và dị dạng Đặc điểm sinh học Vấn đề ô nhiễm môi trường: không khí, nước do Hg Nguy cơ dị ứng Hg trong amalgam: hiếm gặp, gây viêm da, niêm mạc do tiếp xúc, thương tổn dạng lichen. Đối với bác sĩ và trợ thủ: Hơi Hg: khi trộn, nhồi, lấy bỏ amalgam; amalgam, Hg bị vương vãigây nhiễm độc lâu dài. Áp lực hơi Hg tăng lên theo nhiệt độ  không làm nóng dụng cụ dính amlgam, bình chứa amalgam phải kín, có nước trên mặt, không để gần nguồn nhiệt.  Phòng làm việc cần thông thoáng, sàn cần thuận tiện để gom Hg Đặc điểm sinh học Hg, amalgam dư cần thu gom, chứa trong bình nước hoặc trong dung dịch cố định. Xử lý rác đúng qui cách. Không trực tiếp đụng vào Hg hoặc amalgam mới trộn: Hg có thể thấm qua da. Đặc điểm sinh học Một số nước cấm hoặc hạn chế dùng amalgam Nhấn mạnh nguy hại của Hgbỏ qua các nguy hại của vật liệu thay thế: Nguy cơ của resin trong composite: nhiều độc tính đối với tế bào trong các thành phần, tính tạo oestrogen (oestrogennicity) của nhiều tiền chất (precursor) trong các resin, nguy cơ tạo khối u do khí dung khi đánh bóng composite hạt độn vừa và nhỏ Miếng trám mỏng dễ bị bể Độ sâu của lỗ trám cần tỷ lệ với chiều rộng Bờ miếng trám dễ vỡ  cần bạt men • Dùng verni cho lỗ trám Nếu miếng trám dãn nở hoặc có độ chảy cao: bờ A. nhô cao, bị ăn mòn và vỡ, tạo thành một rãnh ở bờ lỗ trám, thường gặp ở A. cổ điển có pha ɣ2 Đánh bóng tốt hạn chế sự ăn mòn  Pha ɣ2 đối với lượng Hg trong máu