Cirkonio karūnėlės pasižymi biomimetiniu optiniu permatomumu ir maksimaliu lenkimo stiprumu.
Sukurti tobulą danties restauraciją yra klinikinis paradoksas, reikalaujantis sudėtingos pusiausvyros: protezas turi būti itin tvirtas, kad atlaikytų dideles kramtymo jėgas, tačiau pakankamai permatomas, kad imituotų natūralaus žmogaus emalio šviesos sklaidos savybes. Šiandien protezavime, itriu stabilizuotas tetragoninis cirkonio polikristalas (Y-TZP) yra vienintelė biomaterialas, išsprendžianti šią problemą.
Cirkonio dioksido medžiagų mokslas
Odontologai žino, kad tradicinės porceliano restauracijos yra stiklo pagrindo ir todėl linkusios įtrūkti esant staigiam slėgiui; jos yra trapios. Priešingai, cirkonio (ZrO2) medžiaga yra polimorfinė kristalinė keramika. Jos stiprumas ir ilgaamžiškumas kyla iš unikalaus metalurginio reiškinio, vadinamo fazės transformacijos kietėjimu.
Jei danties karūnėlėje atsiranda labai plonas įtrūkimas dėl stiprios kramtymo jėgos, aplinkinis cirkonis akimirksniu išsiplės. Įtrūkimas yra atstumiamas šio staigaus tūrio išsiplėtimo, tarsi jį suspaudžiant. Šis natūralus medžiagos savaiminio atstatymo mechanizmas lemia, kad monolitinio cirkonio lenkimo stiprumas viršija 1200 megapaskalių (MPa), todėl jį praktiškai neįmanoma sugriauti įprastomis žmogaus kramtymo jėgomis, be to, nereikia po juo turėti metalinio sluoksnio kaip karkaso.
Optinė dinamika kaip biomimetika
Anksčiau vienintelis būdas padaryti galinių dantų karūnėles tvirtas buvo naudojant porceliano lydytas su metalu (PFM) karūnėles. Deja, tokios nepermatomos substruktūros visiškai neleidžia šviesai prasiskverbti ir todėl suteikia negyvo ir dirbtinio vaizdą.
Priešingai, monolitiniame cirkonyje nėra metalo, todėl natūrali šviesa gali prasiskverbti ir sklisti restauracijoje, o restauracijos atspindžio savybės yra labai panašios į natūralaus dentino. Šiuolaikiniai daugiasluoksniai cirkonio ruošiniai turi chromatinį gradientą, dėl kurio jie yra balti ir labai tankūs prie dantenų krašto, o kramtomajame paviršiuje – labai skaidrūs ir permatomi. Tokiu būdu pasiekiamas natūralus danties restauracijos ir gretimų dantų atitikimas.
Išskirtinis suderinamumas su periapikaliniais audiniais
Dar vienas labai svarbus dalykas: medžiaga turi būti tokia, kad žmogaus organizmas ją priimtų be jokių problemų. Cirkonis yra puikus tokios medžiagos pavyzdys.
Paprastųjų metalų lydiniai, senieji, kurie buvo naudojami karūnėlėms, gana dažnai sukelia galvanines toksines reakcijas lokalizuotoje srityje, dėl ko atsiranda lėtinis dantenų patinimas ir vadinamieji juodi oksidaciniai žiedai (amalgamos tatuiruotės), besitęsiantys nuo dantenų iki dantų. Priešingai, cirkonis yra labai inertiškas. Be to, jo paviršiaus savybės, itin lygi topografija, žymiai sumažina bakterinių apnašų prilipimą, palaiko idealią dantenų formą, taip pat užkerta kelią alergijoms.
Biomedžiagų palyginimas iš pirmo žvilgsnio
| Atkuriamoji biomedžiaga | Lenkimo stiprumas (MPa) | Optinis permatomumas | Pagrindinė klinikinė indikacija |
| Tradicinės PFM | 800 – 1 000 MPa | Nepermatomas (blokuoja šviesą). | Pasenęs; anksčiau naudotas galinių dantų apkrovai atlaikyti. |
| Ličio disilikatas (E-max) | 400 – 500 MPa | Maksimalus (panašus į stiklą). | Priekinių dantų estetika (laminatės) ir pavienės prieškrūminių dantų karūnėlės. |
| Monolitinis cirkonis | 1 000 – 1 400+ MPa | Didelis (sluoksniuotas gradientas). | Galiniai krūminiai dantys, implantų atramos, viso lanko tiltai. |
Skaitmeninė CAD/CAM integracija Turkijoje
Lema Dental klinikoje nepriekaištingos cirkonio šypsenos kūrimas yra visiškai skaitmenizuotas inžinerinis procesas. Odontologė Polen Akkılıç tikslią paruoštų dantų mikroanatomiją užfiksuoja naudodama pažangius intraoralinius skenerius, pašalindama iškraipymus, būdingus fizinėms atspaudų medžiagoms.
Šie tūriniai duomenys perduodami CAD/CAM laboratorijai, kurioje karūnėlė skaitmeniniu būdu suprojektuojama, kad būtų pasiekta tobula okliuzinė harmonija. Profesorius daktaras Coşkun Yıldız užtikrina, kad kiekviena monolitinė cirkonio restauracija būtų frezuojama su absoliučiu kraštiniu tikslumu, užkertant kelią bakteriniam mikropralaidumui ir užtikrinant, kad tarptautiniai pacientai, grįžtantys namo iš Turkijos, turėtų šypseną, kuri yra ir struktūriškai nenugalima, ir estetiškai nepriekaištinga.
Dažnai užduodami klausimai
1. Ar cirkonis yra kietesnis už natūralų žmogaus emalį?
Taip. Cirkonis pasižymi didesniu paviršiaus kietumu ir lenkimo stiprumu nei natūralus emalis. Siekiant išvengti, kad cirkonio karūnėlė per daug nenudėvėtų priešingų natūralių dantų kramtymo metu, keraminis paviršius kruopščiai poliruojamas ir glazūruojamas iki itin lygaus paviršiaus, žymiai sumažinant abrazyvinę trintį.
2. Ar cirkonio karūnėlė gali laikui bėgant nusidažyti ar pakeisti spalvą?
Kliniškai – ne. Skirtingai nei natūralus emalis, kuris yra porėtas ir sugeria chromogenines medžiagas (pvz., kavą, vyną ar tabaką), didelio tankio cirkonis yra visiškai neporėtas. Jo glazūruotas paviršius nuolat atsparus vidiniam dėmių atsiradimui, neribotą laiką išlaikydamas tikslų atspalvį.
3. Kodėl kai kurie odontologai vis dar rekomenduoja PFM karūnėles vietoj cirkonio?
Tolesnis PFM naudojimas daugiausia susijęs su pasenusiais klinikiniais protokolais arba pažangių CAD/CAM frezavimo technologijų trūkumu. Šiuolaikinėje įrodymais pagrįstoje protezavimo praktikoje cirkonis visapusiškai pakeitė PFM tiek biomechaninio patvarumo, tiek estetinių rezultatų atžvilgiu.
4. Kaip cirkonio karūnėlė tvirtinama prie pagrindinio danties?
Kadangi cirkonis yra didelio stiprumo polikristalinė keramika, jo negalima ėsdinti ir klijuoti taip pat, kaip stiklo pagrindo keramiką (pvz., E-max). Vietoj to, vidinis paviršius mikro-smėliuojamas aliuminio oksidu, siekiant sukurti mechaninį sulaikymą, ir tvirtinamas naudojant pažangius savaime prilimpančius dervos cementus arba stiklo jonomerinius rišamąsias medžiagas.
Akademinės nuorodos
- Denry, I., & Kelly, J. R. (2008). State of the art of zirconia for dental applications. Dental Materials, 24(3), 299-307.
- Miyazaki, T., Nakamura, T., Matsumura, H., Ban, S., & Kobayashi, T. (2013). Current status of zirconia restoration. Journal of Prosthodontic Research, 57(4), 236-261.
- Sailer, I., Makarov, N. A., Thoma, D. S., Zwahlen, M., & Pjetursson, B. E. (2015). All-ceramic or metal-ceramic tooth-supported fixed dental prostheses (FDPs)? A systematic review of the survival and complication rates. Part I: Single crowns (SCs). Dental Materials, 31(6), 603-623.
- Zarone, F., Russo, S., & Sorrentino, R. (2011). From porcelain-fused-to-metal to zirconia: clinical and experimental considerations. Dental Materials, 27(1), 83-96.
