CÁC LOẠI NHỰA ÉP KHAY CHỈNH NHA TRONG SUỐT HIỆN TẠI
Vật liệu được sử dụng để chế tạo khay đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc xác định hiệu suất lâm sàng của khay trong suốt. Những tiến bộ trong kỹ thuật và hóa học vật liệu làm khay chỉnh nha có khả năng mang lại những biến đổi triệt để trong các ứng dụng điều trị của clear aligner
Vật liệu chỉnh nha trong suốt đã phát triển từ nhựa một lớp hoặc một pha sang vật liệu polyurethane thế hệ thứ hai, đến vật liệu nhiều lớp thế hệ thứ ba hiện đang được sử dụng thường bao gồm các lớp cứng và mềm. Trong khi lớp mềm tạo ra đặc tính biến dạng đàn hồi cho phép đặt khay chỉnh nha êm ái, thì lớp cứng đảm bảo sức mạnh và độ bền.
Có rất nhiều loại polymer được dùng để sản xuất khay chỉnh nha trong suốt như polyester, polyurethane hoặc co-polyester, polypropylene, polycarbonate, ethylene vinyl acetate, and polyvinyl … Trong đó PET-G và TPU và 2 loại vật liệu hiện được dùng phổ biến nhất để tạo ra các khay chỉnh nha trong suốt
Trong số các polyester, polyetylen terephthalate (PET) và polyetylen terephthalate glycol (PETG) - một chất đồng trùng hợp vô định hình không kết tinh của PET, được sử dụng rộng rãi trong sản xuất khay trong suốt chủ yếu nhờ các đặc tính cơ học và quang học tuyệt vời của chúng.
1. Vật liệu PETG:
- Đặc biệt bền, có độ bền va đập cao, có khả năng chống lại sự thay đổi hóa học và là vật liệu được lựa chọn để chế tạo các thiết kế phức tạp
- PETG là một loại co-polyester không kết tinh, PETG cho thấy độ trong suốt tuyệt vời, đặc tính dòng chảy phù hợp và khả năng chống lại các dung môi khác nhau và có thể được đục lỗ, cắt theo khuôn, in hoặc dập nóng.
- Tính trong suốt, cơ học và quang học được cải thiện làm cho PETG trở thành vật liệu phù hợp để chế tạo khay trong suốt
Một vài loại vật liệu PETG tiêu biểu có thể kể đến như: Erkodur (Đức), Essix (Mỹ), Duran (Đức), Bilon (Đức), Ghost Aligner (Ý), Dreeve … PET-G là loại vật liệu được sử dụng phổ biến nhất do cân bằng được nhiều yếu tố về tính chất, hiệu quả lâm sàng và giá thành sản xuất.
2. Polyurethane nhiệt dẻo (TPU)
- Chủ yếu bao gồm di- và tri-isocyanate, polyol, là một polyme cực kỳ linh hoạt khác thể hiện nhiều đặc tính thuận lợi như cơ học tuyệt vời và các đặc tính đàn hồi, kháng hóa chất và mài mòn, đặc tính bám dính cũng như tính đơn giản của gia công.
- Khả phục hồi hình dạng ban đầu khi tải trọng được loại bỏ, có thể kéo dài và phục hồi do tính linh hoạt của vật liệu. Vật liệu này cũng thể hiện khả năng chống rách cao và khả năng phục hồi rộng
- Một số nhựa TPU tiêu biểu như: SmartTrack (Mỹ, Invisalign độc quyền), Zendura (Mỹ), CA clear aligner (Đức), Atmos (Mỹ), Good fit/ GT Flex (Mỹ)…
- Nhựa TPU tích hợp được nhiều ưu thế về tính chất nhưng việc sản xuất vấp phải nhiều khó khăn để tạo ra vật liệu đủ tiêu chuẩn về an toàn sinh học cho bệnh nhân nên chi phí cao là một trong những yếu tố được cân nhắc khi lựa chọn khay niềng răng trong suốt TPU
VẬT LIỆU CHỈNH NHA TRONG SUỐT ĐƠN LỚP – ĐA LỚP, VÀ VẬT LIỆU POLYMER KẾT HỢP
1. Vật liệu niềng răng trong suốt đơn lớp và đa lớp:
Vào năm 2013 khay chỉnh nha Invisalign đã chuyển đổi từ một lớp polyurethane, Exceed-30 (EX30) sang một loại polyme mới, SmartTrack™ (LD30), polyurethane/copolyester nhựa nhiệt dẻo đa lớp. Theo Aligntech, vật liệu mới sẽ cung cấp cho khay có độ đàn hồi cao hơn và tạo ra lực ổn định hơn, do đó cải thiện hiệu quả lâm sàng của chúng. Tuy nhiên, cả hai vật liệu đều cho thấy những sửa đổi về cấu trúc dẫn đến tăng độ cứng và dẻo của mẫu. Xét về kết quả lâm sàng được thể hiện qua điểm Xếp hạng Đánh giá (PAR), không có sự khác biệt đáng kể nào giữa hai loại khay
(Ghi chú: Exceed30 (EX 30: polyurethane methylene diphenyl diisocyanate 1.6-hexanediol. LD30: multi-layer aromatic thermoplastic polyurethane/co-polyester material, called SmartTrack™ )
2. Sự kết hợp các loại polymer:
Các khay trong suốt chỉnh nha bằng nhựa nhiệt dẻo lý tưởng nhất nên tác dụng các lực liên tục và có kiểm soát để tạo ra các chuyển động của răng như mong muốn. Các tính chất cơ học của polyme có thể được cải thiện bằng cách trộn các loại polyme khác nhau như polyester, polyurethane và polypropylene. Nhiều nghiên cứu về hỗn hợp polyme nhiệt dẻo đã chỉ ra rằng hỗn hợp polyme thể hiện các tính chất cơ học và hóa học được cải thiện, cuối cùng nâng cao hiệu suất lâm sàng của khay trong suốt.
Một vật liệu làm khay lý tưởng phải thể hiện khả năng phục hồi cao, độ cứng thấp, đủ độ đàn hồi, khả năng chống lại các lực và biến dạng khác nhau, độ trong suốt tuyệt vời, khả năng tương thích sinh học cao và không gây độc hại cho bệnh nhân.
(Còn tiếp...)
Kì tiếp theo: Tính chất cơ học, vật lí, hóa học, tính chất nhiệt và ảnh hưởng của môi trường miệng đến khay niềng răng trong suốt
