Chia Sẻ Nha Khoa

Biết được thành phần của composite là rất quan trọng để hiểu được tính chất của nó, từ đó đưa ra lựa chọn phù hợp trên lâm sàng.

Phân loại Composite

Hệ thống phân loại composite chủ yếu dựa trên kích thước hạt độn và sự phân bố kích thước (Bảng 13-1). Có sự tồn tại các nhóm con và sự chồng chéo, đặc biệt đối với loại composite lai – kết hợp chất độn từ loại nhỏ hoặc loại truyền thống với chất độn micro và nano.

Bất kỳ loại nhựa (composite) nào có chất độn kéo dài, với chất độn hình cầu hoặc chất độn từ hai phạm vi kích thước trở lên về nguyên tắc có thể được coi là nhựa lai. Nhiều composite nha khoa hiện đại có kích thước hạt nhỏ hơn 0,5 đến 1,0 µm kết hợp với 10% trọng lượng trở lên của chất độn micro hoặc nano để điều chỉnh paste theo độ nhớt/lưu biến (rheology) nhằm mang lại các đặc tính thao tác và xử lý hữu ích về mặt lâm sàng.

Thành phần của composite và chức năng

Composite nha khoa được tạo thành từ ba thành phần chính:

Chất nền nhựa polyme (Matrix) có liên kết chéo.
Các hạt độn (Fillers) như hạt thủy tinh, silica, tinh thể, oxit kim loại phân tán bên trong chất nền.
Tác nhân liên kết silane (Coupling agent) giúp liên kết hạt độn với chất nền.

Ngoài ra, composite nha khoa còn chứa một số thành phần khác, bao gồm hệ thống khơi mào/kích hoạt để chuyển đổi nhựa từ vật liệu trám mềm thành phục hình cứng, các sắc tố giúp phù hợp với màu sắc của cấu trúc răng, chất hấp thụ tia UV và chất ức chế kéo dài thời gian bảo quản và tăng thời gian làm việc.

Chất nền (Resin Matrix)

Nền nhựa trong hầu hết các composite nha khoa dựa trên sự pha trộn của các monome dimethacrylate thơm và/hoặc aliphatic như bis-GMA và urethane dimethacrylate (UDMA) để tạo thành các cấu trúc polymer liên kết chéo cao, chắc chắn, cứng và bền. Nền này tạo thành một pha liên tục mà chất độn sẽ nằm phân tán ở trong pha này.

Do khối lượng phân tử lớn của các monome nên độ co do trùng hợp có thể thấp tới 0,9% (trung bình là 1,5% so với phạm vi từ 2 đến 3% đối với hầu hết các composite) khi kết hợp với các chất độn dạng hạt vô cơ. Tuy nhiên, UDMA và bis-GMA có độ nhớt cực kỳ cao (tương tự như mật ong vào ngày lạnh) và rất khó pha trộn, thao tác.

Vì vậy, cần phải sử dụng các monome "pha loãng" có trọng lượng phân tử thấp, độ lỏng cao như TEGDMA để đạt được paste resin đủ lỏng cho thao tác lâm sàng. Thật không may, những monome nhỏ hơn này trải qua quá trình co lớn hơn. Tỷ lệ các monome “pha loãng” này càng lớn thì độ co polyme càng lớn và nguy cơ rò rỉ ở viền miếng trám càng cao.

Chất độn (Fillers)

Nhiều chất độn trong suốt khác nhau được sử dụng để gia cố composite cũng như để giảm sự co khi trùng hợp và giãn nở nhiệt (thường từ 30% đến 70% theo thể tích hoặc 50% đến 85% trọng lượng của composite). Bao gồm “thủy tinh mềm” và “thủy tinh cứng” borosilicate, thạch anh nung chảy, nhôm silicat, và các thủy tinh chứa kim loại nặng (Bari, Strontium, Zirconium, Kẽm) để tạo độ cản quang.

Để đạt được tính thẩm mỹ chấp nhận được, độ trong của composite phải tương tự như cấu trúc răng. Vì vậy, chỉ số khúc xạ của chất độn phải gần giống với chiết suất của nhựa (khoảng 1,50).

Chức năng của chất độn:

Gia cố: Lượng chất độn tăng lên làm tăng các đặc tính cơ học (cường độ nén, kéo, mô đun đàn hồi). Khi tỷ lệ thể tích của chất độn đạt khoảng 70%, khả năng chống mài mòn và gãy được nâng lên mức gần bằng mô răng.
Giảm sự co do trùng hợp: Lượng chất độn tăng làm giảm độ co khi trùng hợp.
Giảm sự giãn nở/co do nhiệt: Thủy tinh và sứ giãn nở/co lại ít hơn so với polyme, giúp giảm ứng suất bề mặt.
Kiểm soát độ nhớt: Lượng chất độn, kích thước và hình dạng hạt quyết định độ đặc của paste composite, ảnh hưởng đến khả năng điêu khắc, độ dính và dễ thao tác.
Giảm hấp thụ nước: Tăng chất độn làm giảm sự hấp thụ nước (nước làm mềm nhựa và dễ ố màu).
Truyền độ cản quang: Bằng cách thêm các hạt độn thủy tinh chứa kim loại nặng (như Bari, Strontium) để dễ chẩn đoán hở bờ hay sâu răng thứ phát trên X-quang. (Lưu ý: Thủy tinh chứa kim loại dễ bị rò rỉ và làm yếu trong môi trường axit hơn so với thạch anh/silica).

Để đạt lượng chất độn tối đa, người ta pha trộn các hạt có kích thước khác nhau (hạt nhỏ chèn vào khoảng trống giữa các hạt lớn). Các hạt nhỏ (0,005 µm đến 2 µm) còn giúp cải thiện tính thẩm mỹ và độ mịn (khả năng đánh bóng) vì hạt nhỏ hơn bước sóng ánh sáng sẽ ít gây tán xạ. Tuy nhiên, hạt càng nhỏ thì diện tích bề mặt càng lớn, làm tăng độ nhớt, giới hạn lượng chất độn có thể thêm vào.

Phân loại composite theo kích thước hạt độn (Bảng 13-2)

Composite hạt nhỏ (mịn): Đường kính hạt trung bình từ 0,1 đến 10 µm. Có độ bền cao (tải trọng chất độn 77% đến 88%) nhưng khó đánh bóng đến độ bóng cao như các loại hạt siêu nhỏ. Sự cân bằng giữa khả năng đánh bóng và độ bền làm cho loại này phù hợp cho mục đích sử dụng chung.

Composite micro (Microfill): Hạt silica keo vô cơ từ 0,01 đến 0,1-µm (khoảng 40 nm, nhỏ hơn bước sóng ánh sáng) tạo ra phục hình có khả năng đánh bóng rất cao. Tuy nhiên, kích thước hạt cực nhỏ làm tăng độ nhớt khủng khiếp. Để khắc phục, người ta tạo ra các "hạt độn hữu cơ" (nhựa chứa hàm lượng cao silica keo đã trùng hợp và nghiền nhỏ). Nhược điểm là liên kết giữa các hạt "hữu cơ" này với nền nhựa mới khá yếu, dễ sứt mẻ và mòn. Do đó, composite micro chỉ dùng cho răng trước (Xoang III, V), KHÔNG dùng cho vùng chịu lực (Xoang I, II, IV).

Composite lai (Hybrid): Chứa cả chất độn hạt siêu nhỏ (0,01 - 0,1 µm) và hạt mịn (0,1 - 10 µm) để đạt độ mịn bề mặt tốt trong khi vẫn duy trì độ bền cơ học. Dùng rộng rãi cho vùng chịu lực cao mà vẫn cần thẩm mỹ (Xoang IV, răng cửa, xoang nhai nhỏ).

Composite nano / Nanohybrid: Sử dụng các hạt nano (1 đến 100 nm) được chế tạo bằng phương pháp mới, cho phép các hạt rời rạc không kết tụ, giúp tăng tải lượng chất độn (lên tới 60% thể tích) mà không làm tăng độ nhớt. Mang lại độ bóng tuyệt vời như Microfill nhưng bền chắc hơn. Hầu hết các sản phẩm hiện nay là Nanohybrid (lai nano) vì chúng pha trộn hạt nano với các hạt lớn hơn để tối ưu hóa tính chất.

Phân loại composite theo đặc điểm thao tác

Composite lỏng (Flowable): Độ nhớt thấp do giảm lượng chất độn, chảy dễ dàng, lan rộng đồng nhất. Thường dùng làm lớp lót (liner) cho xoang II răng sau, trám xoang V, hoặc trám bít hố rãnh (sealant). Nhược điểm là tính chất cơ học kém hơn và độ co ngót cao hơn.
Composite đặc (Packable): Sử dụng các hạt độn dạng sợi, kéo dài hoặc bề mặt thô ráp để cản trở độ chảy, tạo cảm giác nhồi giống Amalgam. Mặc dù cứng và không trượt, chúng vẫn mất nhiều thời gian thao tác hơn Amalgam và chưa chứng minh được sự ưu việt rõ rệt so với composite lai thông thường.

Chất gắn kết (Coupling Agent)

Cần thiết để liên kết hạt độn vô cơ (cứng) với nền nhựa (mềm dẻo) để truyền ứng suất. Thường dùng organosilanes. Nhóm silanol liên kết với bề mặt hạt độn, còn nhóm methacrylate liên kết cộng hóa trị với nhựa khi trùng hợp. Nó còn giúp ngăn nước xâm nhập vào giao diện chất độn-nhựa.

Hệ thống kích hoạt/khơi mào (Initiator System)

Nhựa hóa trùng hợp (Tự trùng hợp): Hai paste (một chứa benzoyl peroxide, một chứa amin bậc ba). Khi trộn, chúng phản ứng tạo gốc tự do.

Nhược điểm: Dễ đưa bọt khí vào khi trộn (làm yếu cấu trúc), không kiểm soát được thời gian làm việc, và bị ức chế bởi oxy trên bề mặt (tạo lớp màng không polyme hóa).

Nhựa quang trùng hợp (Light-cured): Sử dụng hệ thống cảm quang (thường là Camphorquinone - CQ) và chất khơi mào amine. Tiếp xúc với ánh sáng xanh (bước sóng khoảng 468 nm) sẽ kích hoạt CQ tương tác với amin tạo gốc tự do.

Ưu điểm: Không cần trộn (không bọt khí), kiểm soát được thời gian làm việc, ít bị ức chế bởi oxy.
Nhược điểm: Độ sâu thâm nhập ánh sáng hạn chế (chỉ trùng hợp được lớp mỏng 2-3mm), cần thiết bị chiếu đèn chuyên dụng.

Các yếu tố liên quan đến quang trùng hợp

Các loại đèn: Đèn LED (phổ biến nhất, không sinh nhiệt, cường độ cao), Đèn QTH (Halogen), Đèn PAC (Hồ quang Plasma), Laser Argon.
Cường độ và Độ sâu: Dù đèn cường độ cao (để rút ngắn thời gian), sự tán xạ ánh sáng trong composite vẫn làm giảm cường độ theo cấp số nhân. Thực tế, độ sâu trùng hợp vẫn giới hạn ở 2-3 mm bất kể cường độ đèn. Màu composite càng tối hoặc đục thì thời gian chiếu phải càng lâu.
Kỹ thuật chiếu đèn: Đầu đèn phải đặt sát và vuông góc (90°) với bề mặt composite. Ánh sáng xuyên qua cấu trúc răng bị giảm cường độ, cần tăng thời gian chiếu lên gấp 2-3 lần.

Nhựa lưỡng trùng hợp (Dual-cured): Kết hợp cả hóa trùng hợp và quang trùng hợp. Đông kết tự nhiên rất chậm, nhưng sẽ tăng tốc ngay khi chiếu đèn. Đảm bảo trùng hợp hoàn toàn ở những vùng ánh sáng không chiếu tới được (ví dụ: gắn xi măng Inlay/Onlay, chốt sợi).

Chất ức chế (Inhibitors)

Được thêm vào (ví dụ: BHT) để phản ứng với các gốc tự do ngẫu nhiên (do ánh sáng môi trường), giúp ngăn chặn sự trùng hợp sớm, kéo dài thời gian bảo quản và thời gian làm việc.

Chất điều chỉnh quang học (Pigments/Opacifiers)

Sắc tố (oxit kim loại) để tạo màu. Chất làm mờ (Titan dioxide, oxit nhôm) để tăng độ đục (Value), mô phỏng ngà răng. Lưu ý: Màu càng tối và càng đục thì ánh sáng càng khó xuyên qua, do đó cần đắp lớp mỏng hơn và chiếu đèn lâu hơn.

Nguồn tham khảo: Anusavice, K. J., Shen, C., & Rawls, H. R. (2013). Phillip’s science of Dental materials. Elsevier.

Tự học RHM

Website: https://tuhocrhm.com/
Facebook: https://www.facebook.com/tuhocrhmBiết được thành phần của composite là rất quan trọng để hiểu được tính chất của nó, từ đó đưa ra lựa chọn phù hợp trên lâm sàng.

Phân loại Composite