บทความ

อัลจิเนต: วัสดุพิมพ์ปากชนิดไฮโดรคอลลอยด์ชนิดปฏิกิริยาไม่คืนกลับ (Alginate: irreversible hydrocolloid impression materials)

วัสดุพิมพ์ปากชนิดอัลจิเนต เป็นวัสดุที่เป็นที่นิยมในการใช้งาน เนื่องจากวัสดุชนิดนี้ ใช้ง่าย ผู้ป่วยรู้สึกสบาย และมีราคาถูกเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุพิมพ์ปากชนิดอื่น รวมไป อุปกรณ์ในการผสมไม่ยุ่งยาก   อัลจิเนตจัดเป็นวัสดุพิมพ์ปากในกลุ่มไฮโดรคอลลอยด์ (hydrocolloid) ที่ผลิตขึ้นโดยการสกัด กรดอัลจินิก (alginic acid: anhydro-b-d-mannuronic acid) จากสาหร่ายสีน้ำตาล  และเป็นวัสดุพิมพ์ปากชนิดที่ เมื่อเกิดปฏิกิริยาเคมีแล้ว ไม่สามารถคืนกลับได้ (irreversible)

ส่วนประกอบและปฏิกิริยาเคมีของอัลจิเนต

ส่วนประกอบสำคัญ องค์ประกอบ หน้าที่ขององค์ประกอบ รวมถึงมวลเปอร์เซนต์ของอัลจิเนตแสดงในตารางที่ 1

ดัดแปลงจาก Anusavice. Phillips’Science of dental materials. 11th ed. Saunders. St. Louis. USA

ปฏิกิริยาเคมีของวัสดุพิมพ์ปากอัลจิเนต เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างอัลจิเนตชนิดละลายน้ำ (soluble alginate) และแคลเซียมซัลเฟต โดยประจุแคลเซียมจะเข้าไปทดแทนประจุโซเดียมหรือประจุโปแตสเซียม ก่อเกิดโครงสร้างโพลิเมอร์ (polymer network) หรือโครงสร้างเครือข่ายเชื่อมโยง (cross-linked complex) เนื่องจากปฏิกิริยาการเกิดแคลเซียมอัลจิเนตเกิดขึ้นเร็วมาก บริษัทผู้ผลิตจึงใส่โซเดียมฟอสเฟตด้วยเพื่อช่วยชะลอการเกิดแคลเซียมอัลจิเนต (retarder) ดังสมการที่ 1 และ 2 ตามลำดับ

2Na3PO4 + 3CaSO4 → Ca3(PO4)2 + 3Na2SO4  (1)

K2nAlg + nCaSO4  → nK2SO4 + CanAlg (2)

ข้อแนะนำในการใช้วัสดุพิมพ์ปากอัลจิเนต

1. การผสม: ตวงส่วนผงและน้ำให้ได้ตามสัดส่วนที่บริษัทผู้ผลิตแนะนำ เทส่วนน้ำลงบนถ้วยผสมที่สะอาดผสมด้วยพายผสมที่สะอาด ควรแยกถ้วยผสมที่ใช้ผสมปูนและผสมอัลจิเนต เนื่องจากปูนที่หลงเหลืออยู่สามารถเร่งการแข็งตัวของอัลจิเนต หลังจากนั้นจึงใส่ส่วนผงอัลจิเนตลงในน้ำเพื่อช่วยให้ส่วนผงเปียกน้ำอย่างทั่วถึง วิธีผสมให้ใช้พายกดแนบกับด้านข้างของถ้วยผสมและบิดพายผสมให้เคลื่อนที่เป็นลักษณะคล้ายเลข “8” เพื่อให้เนื้อวัสดุเป็นเรียบเนียนเป็นเนื้อเดียวกัน ระยะเวลาในการผสมอยู่ในช่วง 45 วินาทีถึง 1 นาที
2. การควบคุมการแข็งตัว: ระยะเวลาในการแข็งตัวของอัลจิเนตขึ้นอยู่กับส่วนผสมที่บริษัทผู้ผลิต แบ่งเป็นชนิดแข็งตัวเร็ว (1.5 – 3 นาที) และแข็งตัวปกติ (3 – 4.5 นาที) นอกจากการเลือกชนิดของอัลจิเนตตามระยะเวลาในการแข็งตัวของอัลจิเนตแล้ว ทันตแพทย์สามารถควบคุมระยะเวลาในการแข็งตัวโดยควบคุมอุณหภูมิของน้ำที่ใช้ผสม น้ำผสมที่อุณหภูมิห้อง (25˚C) ระยะเวลาในการแข็งตัวประมาณ 2 นาที ในขณะที่อุณหภูมิน้ำจากตู้เย็น (4˚C) ระยะเวลาในการแข็งตัวประมาณ 4 นาที (Courtesy of Cresson.) การควบคุมการแข็งตัวโดยเปลี่ยนสัดส่วนระหว่างผงและน้ำไม่แนะนำให้ใช้ เนื่องจากส่งผลต่อคุณสมบัติทางกายภาพของวัสดุ
3. การสร้างรอยพิมพ์: วัสดุอัลจิเนตควรที่จะผสมให้ได้ความหนืดที่เหมาะสมก่อนที่จะทำการพิมพ์ปาก ในกรณีที่เหลวเกินไปควรผสมใหม่เนื่องจากวัสดุที่เหลวเกินไปมีผลทำให้ผู้ป่วยอาเจียรได้ง่าย แนะนำให้เลือกถาดพิมพ์ปากชนิด perforate หรือชนิด rim-lock ร่วมกับกาวยึดอัลจิเนต ขนาดของถาดพิมพ์ปากควรมีระยะห่างระหว่างเนื้อเยื่อที่พิมพ์อย่างน้อย 3 มม. เพื่อให้ได้รอยพิมพ์ที่มีความแข็งแรงเพียงพอในการเทแบบต่อไป หลังจากวัสดุเข้าสู่ช่วงเจลแล้วควรทิ้งระยะเวลาก่อนนำรอยพิมพ์ออกจากช่องปากอย่างน้อย 3 นาที เนื่องจากมีความสัมพันธ์ระหว่างความแข็งแรงของวัสดุพิมพ์ปากและระยะเวลาที่ทิ้งไว้หลังระยะเจล ในกรณีที่ทิ้งวัสดุพิมพ์ในช่องปากเกินกว่า 3 นาที ไม่มีผลต่อความแข็งแรงของเนื้อวัสดุพิมพ์ปาก อีกทั้งยังส่งผลถึงการบิดเบี้ยวของวัสดุพิมพ์ปากด้วย  นอกจากนี้การนำรอยพิมพ์ปากออกควรทำด้วยความรวดเร็วเพื่อลดการบิดเบี้ยวของวัสดุพิมพ์ปาก
4. คุณสมบัติทางกายภาพของอัลจิเนต: ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อความแข็งแรง (Strength) ของรอยพิมพ์คือ สัดส่วนของส่วนผงและปริมาณน้ำที่ใช้ และลักษณะเนื้อวัสดุพิมพ์ก่อนพิมพ์ ถ้าใช้สัดส่วนระหว่างส่วนผงและน้ำที่ไม่เป็นไปตามคำแนะนำของบริษัทผู้ผลิต จะส่งผลต่อความแข็งแรงและความยืดหยุ่น (elastic) ของเจล นอกจากนี้การผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันหรือผสมนานเกินไปก็ส่งผลถึงโครงสร้างของอัลจิเนตเจล สำหรับความแม่นยำ (accuracy) ของอัลจิเนต ไม่แนะนำให้ใช้อัลจิเนตในการพิมพ์ชิ้นงานที่ต้องการรายละเอียดมากเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุพิมพ์ปากชนิดอีลาสโตเมอร์ บริษัทผู้ผลิตได้ลองทดสอบความแม่นยำของรอยพิมพ์อัลจิเนตโดยเพิ่มสัดส่วนระหว่างผงและน้ำ ผลปรากฏว่านอกจากไม่สามารถลดการบิดเบี้ยวของรอยพิมพ์แล้ว ยังส่งผลถึงความขรุขระ (roughness) ของผิววัสดุ โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณขอบของครอบฟัน วัสดุพิมพ์ปากชนิดอัลจิเนตมีคุณสมบัติลอกเลียนรายละเอียดเพียงพอสำหรับการสร้างฟันปลอมชนิดถอดได้
5. การทำปลอดเชื้อรอยพิมพ์: The Center for Disease Control แนะนำให้ทำปลอดเชื้อรอยพิมพ์ปากชนิดอัลจิเนตด้วย 1 – 10 vol% household bleach ในน้ำสะอาด หรือ Iodophors หรือกลุ่ม synthetic phenol โดยหลังจากนำวัสดุพิมพ์ปากออกจากปากแล้ว ให้ล้างน้ำให้ทั่ว สเปรย์ด้วยน้ำยาฆ่าเชื้อ ห่อด้วยกระดาษชุบน้ำยาฆ่าเชื้อและห่อในถุงพลาสติดนาน 10 นาที  ก่อนเทแบบให้ล้างและสะบัดขจัดน้ำส่วนเกินออกจากพื้นผิว  นอกจากนี้ยังมีคำแนะนำให้แช่วัสดุพิมพ์ปากในน้ำยาฆ่าเชื้อได้ตามคำแนะนำของบริษัทผู้ผลิต แต่ไม่ควรเกิน 10 นาที
6. เสถียรภาพของมิติรอยพิมพ์: หลังจากนำวัสดุพิมพ์ปากออกจากช่องปาก การเปลี่ยนแปลงมิติของวัสดุพิมพ์เกิดขึ้นได้ทั้งในกรณีที่มีการสูญเสียน้ำออกจากพื้นผิว (Syneresis) ในขณะที่ทิ้งรอยพิมพ์ในอากาศ และในกรณีที่มีการดูดน้ำเข้าพื้นผิว (Imbibition) จากการดูดน้ำเข้าไป ดังนั้นจึงแนะให้ทิ้งรอยพิมพ์ในอากาศให้น้อยที่สุด และควรเก็บรอยพิมพ์ในระบบเก็บความชื้นสัมพัทธ์ 100% นอกจากนี้อุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงไปจากในช่องปาก อุณหภูมิในการเก็บรอยพิมพ์ก็ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงมิติของรอยพิมพ์ได้เช่นกัน
7. การเทแบบชิ้นหล่อ: น้ำที่ใช้ผสมปูนหล่อแบบไม่ควรมีส่วนผสมของอัลจิเนตปลอมปนเช่นเดียวกัน เนื่องจากอัลจิเนตมีส่วนประกอบที่เป็น retarder ของปูนหล่อแบบตัวอย่างเช่น บอแรกซ์ และ โซเดียมซัลเฟตในกรณีที่มีปริมาณมาก ส่งผลให้พื้นผิวของแบบหล่อนิ่ม กรณีที่มีน้ำค้างอยู่ในผิวรอยพิมพ์ ส่งผลให้พื้นผิวของแบบหล่อขรุขระได้เช่นเดียวกัน ในทางกลับกันพื้นผิวของรอยพิมพ์ไม่ควรแห้งจนเกินไปเนื่องจากจะทำให้วัสดุพิมพ์ติดบนพื้นผิวของแบบหล่อ พื้นผิวแบบหล่อจะดีขึ้นเมื่อปล่อยให้ปูนแข็งตัวในตู้ความชื้นสัมพัทธ์ 100%  ระยะเวลาในการแข็งตัวของปูนหล่อแบบอย่างน้อย 30 นาที และคุณภาพดีที่สุดในช่วง 45 นาที

ผู้เขียน/ผู้จัดทำ

อ.ทพ.ดร.ณัฐวุฒิ คุตตะเทพ
ภาควิชาทันตกรรมประดิษฐ์
คณะทันตแพทยศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย