Porcelana dentystyczna
Porcelana dentystyczna (znana również jako ceramika dentystyczna ) to materiał dentystyczny używany przez techników dentystycznych do tworzenia biokompatybilnych, realistycznych uzupełnień dentystycznych , takich jak korony , mosty i licówki . Dowody sugerują, że są skutecznym materiałem, ponieważ są biokompatybilne , estetyczne , nierozpuszczalne i mają twardość 7 w skali Mohsa. W przypadku niektórych protez dentystycznych , takich jak porcelana trzypunktowa zębów trzonowych napalana na metal lub w grupie porcelany kompletnej, zalecane są uzupełnienia na bazie cyrkonu .
Słowo „ceramika” pochodzi od greckiego słowa κέραμος keramos , oznaczającego „glinę garncarską”. Pochodzi ze starożytnej sztuki wytwarzania ceramiki, w której wypalano głównie glinę, aby uformować twardy, kruchy przedmiot; bardziej nowoczesna definicja to materiał zawierający pierwiastki metaliczne i niemetaliczne (zwykle tlen). Materiały te można zdefiniować na podstawie ich nieodłącznych właściwości, w tym twardości, sztywności i kruchości ze względu na strukturę ich wiązań międzyatomowych, które są zarówno jonowe, jak i kowalencyjne. W przeciwieństwie do tego, metale są niekruche (wykazują zachowanie sprężyste) i ciągliwe (wykazują zachowanie plastyczne) ze względu na charakter ich metalicznego wiązania międzyatomowego . Wiązania te są definiowane przez chmurę wspólnych elektronów, które mogą się łatwo poruszać po przyłożeniu energii. Ceramika może różnić się stopniem nieprzezroczystości od bardzo półprzezroczystej do bardzo nieprzezroczystej. Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej szklista jest mikrostruktura (tj. niekrystaliczna), tym bardziej wydaje się ona przezroczysta, a im bardziej krystaliczna, tym bardziej nieprzezroczysta.
Kompozycja
Ceramika stosowana w zastosowaniach dentystycznych różni się składem od konwencjonalnej ceramiki w celu uzyskania optymalnych składników estetycznych, takich jak przezierność.
Dla przykładu skład dentystycznej porcelany skaleniowej jest następujący:
- Kaolin 3-5%
- Kwarc ( krzemionka ) 12-25%
- Skaleń 70-85%
- Barwniki metaliczne 1%
- Szkło do 15%
Klasyfikacja
Ceramikę można podzielić ze względu na:
Klasyfikacja według mikrostruktury
Na poziomie mikrostruktury ceramikę można zdefiniować na podstawie jej składu, czyli stosunku amorficznego do krystalicznego. Może istnieć nieskończona zmienność mikrostruktur materiałów, ale można je podzielić na cztery podstawowe kategorie składu, z kilkoma podgrupami:
- Kategoria składu 1 – systemy na bazie szkła (głównie krzemionka), przykładem jest porcelana skaleniowa.
- Kategoria składu 2 – systemy na bazie szkła (głównie krzemionka) z wypełniaczami, zwykle krystalicznymi (zwykle leucyt lub ostatnio dwukrzemian litu )
- Kategoria składu 3 – systemy na bazie krystalicznej z wypełniaczami szklanymi (głównie tlenek glinu )
- Kategoria składu 4 – ciała stałe polikrystaliczne (tlenek glinu i tlenek cyrkonu ).
Ceramika dentystyczna jest ogólnie uważana za biologicznie obojętną. Jednak zubożony uran , jak również niektóre inne materiały pomocnicze, mogą wykazywać inne toksyczności; ponadto uzupełnienie może zwiększyć zużycie zębów przeciwstawnych.
Klasyfikacja według techniki przetwarzania
- Proszek/płyn, systemy na bazie szkła
- Skrawalne lub prasowane bloki systemów na bazie szkła
- CAD/CAM lub zawiesina, obróbka matrycowa, głównie układy krystaliczne
Klasyfikacja ceramiki krystalicznej
| Technika wytwarzania | Faza krystaliczna | |
|---|---|---|
| Metal-ceramika | Spiekanie | leucyt |
| Prasowanie na gorąco na metalu | Leucyt, leucyt i fluorapatyt | |
| Pełnoceramiczne | Spiekanie | leucyt |
| Prasowanie na gorąco | Leucyt, dwukrzemian litu | |
| Prasowanie na sucho i spiekanie | Glinka | |
| Odlewanie i infiltracja szkłem | Tlenek glinu, spinel, tlenek glinu-cyrkon (12Ce-TZP) | |
| Miękka obróbka i infiltracja szkła | Tlenek glinu, tlenek glinu-tlenek cyrkonu (12Ce-TZP) | |
| Miękka obróbka i spiekanie | Tlenek glinu, tlenek cyrkonu (3Y-TZP) | |
| Miękka obróbka, spiekanie i prasowanie na gorąco | Cyrkon/fluorapatytowo-leucytowa ceramika szklana | |
| Ciężka obróbka | Sanidyna, leucyt | |
| Obróbka twarda i obróbka cieplna | Dwukrzemian litu |
Rodzaje ceramiki dentystycznej
Zakres ceramiki dentystycznej określony przez odpowiednie temperatury wypalania to:
- Bardzo niski
Wypalane w temperaturze poniżej 850°C – stosowane głównie do ceramiki schodkowej (ma na celu zwalczanie problemu kurczenia się, szczególnie na brzegach preparacji, gdy wczesna spiekana ceramika jest wypalana w celu uzyskania ostatecznej odbudowy), do korygowania drobnych defektów i dodawania kolor/cieniowanie uzupełnień
- Niskie utrwalanie
Wypalane w temp. od 850 do 950°C - aby zapobiec występowaniu zniekształceń ceramiki tego typu nie należy poddawać wielokrotnemu wypalaniu
- Wyższe stopienie
Ten typ jest używany głównie do zębów protez
Procedura laboratoryjna
Dentysta zwykle określa odcień lub kombinację odcieni dla różnych części uzupełnienia, co z kolei odpowiada zestawowi próbek zawierających proszek porcelanowy. Istnieją dwa rodzaje uzupełnień porcelanowych:
- Porcelana stopiona z metalem
- Kompletna porcelana
Uzupełnienia ceramiczne można wykonać na kikucie ogniotrwałym, który jest repliką przygotowanego zęba, wykonaną z mocnego materiału odpornego na wysokie temperatury, lub na metalowej czapeczce lub rdzeniu.
W przypadku uzupełnień ceramicznych z metalem czarny kolor metalu jest najpierw maskowany warstwą nieprzezroczystą, nadając mu odcień bieli przed nałożeniem kolejnych warstw. Proszek odpowiadający żądanemu odcieniowi zębiny przed wypaleniem miesza się z wodą . Kolejne warstwy są budowane tak, aby naśladować naturalną przezierność szkliwa zęba . Porcelana jest stapiana z metalem półszlachetnym lub metalem szlachetnym , takim jak złoto , dla dodatkowej wytrzymałości.
Systemy wykorzystujące rdzeń z tlenku glinu , tlenku cyrkonu lub tlenku cyrkonu zamiast metalu umożliwiają wykonanie kompletnych uzupełnień porcelanowych.
Ostrzał
Po zbudowaniu masy jest ona wypalana, aby umożliwić stopienie cząstek ceramicznych, co z kolei tworzy ukończoną odbudowę; proces, w którym to się odbywa, nazywany jest „wypalaniem”.
Pierwsze wypalanie wypycha wodę i umożliwia łączenie się cząstek. Podczas tego początkowego procesu dochodzi do znacznego skurczu, aż masa osiągnie stan prawie pozbawiony pustych przestrzeni; aby temu zaradzić, masa jest odbudowywana do rozmiaru większego niż ostateczna renowacja.
Masę następnie pozostawia się do powolnego schłodzenia, aby zapobiec pękaniu i zmniejszeniu wytrzymałości ostatecznej odbudowy.
Dodanie kolejnych warstw w celu nadania uzupełnieniu pożądanego kształtu i/lub rozmiaru wymaga poddania ceramiki kolejnym cyklom wypalania.
Barwiący
Ceramikę można również barwić, aby pokazać morfologię zębów, taką jak szczeliny okluzyjne i plamy hipoplastyczne. Plamy te mogą być wbudowane w ceramikę lub nałożone na powierzchnię.
Przeszklenie
Glazura jest wymagana do uzyskania gładkiej powierzchni i jest ostatnim etapem uszczelniania powierzchni, ponieważ wypełnia porowate obszary i zapobiega ścieraniu przeciwstawnych zębów. Szkliwienie można uzyskać przez ponowne wypalenie uzupełnienia, które łączy zewnętrzne warstwy ceramiki lub przez zastosowanie szkliwa o niższych temperaturach topnienia; nakłada się je cienką warstwą na zewnętrzną powierzchnię uzupełnienia. Wszelkie korekty są następnie wykonywane za pomocą gumek polerskich i drobnych diamentów.
Wykorzystanie CAD-CAM
Najnowsze osiągnięcia w stomatologii CAD/CAM wykorzystują specjalną częściowo spiekaną ceramikę ( tlenek cyrkonu ), ceramikę wiązaną szkłem lub ceramikę szklaną ( dwukrzemian litu ) formowaną w nadające się do obróbki bloki, które po obróbce są ponownie wypalane.
Wykorzystując technologię CAD/CAM w gabinecie, klinicyści mogą projektować, wytwarzać i umieszczać pełnoceramiczne wkłady, nakłady, korony i licówki podczas jednej wizyty pacjenta. Uzupełnienia ceramiczne wykonane tą metodą wykazały doskonałe dopasowanie, wytrzymałość i trwałość. Do uzupełnień CAD/CAM można zastosować dwie podstawowe techniki:
- Technika jednej wizyty w gabinecie
- Zintegrowana procedura CAD/CAM w gabinecie i laboratorium
Uzupełnienia ceramiczne
Uzupełnienia ceramiczne są wskazane w przypadku większości zastosowań dentystycznych, w tym:
Jednak każdy system będzie miał swój własny zestaw konkretnych wskazań i przeciwwskazań, które można znaleźć w wytycznych producenta.
Przeciwwskazania do uzupełnień ceramicznych
Uzupełnienia ceramiczne są przeciwwskazane, gdy pacjent ma:
- parafunkcja ; osób cierpiących na bruksizm lub zaciskanie
- Krótka korona kliniczna
- Niedojrzałe zęby
- Niekorzystna okluzja
- Preparaty naddziąsłowe (stosowane razem z cementami adhezyjnymi)
Inne zastosowania
Zęby protezy
Poli(metakrylan metylu) (PMMA) jest materiałem z wyboru na zęby do protez, jednak ceramiczne zęby do protez były i nadal są używane do tego celu. Główną korzyścią związaną ze stosowaniem zębów ceramicznych jest ich doskonała odporność na zużycie. Istnieje jednak szereg wad stosowania ceramiki na zęby do protez, w tym ich niezdolność do tworzenia wiązań chemicznych z podstawą protezy z PMMA; raczej ceramiczne zęby są mocowane do podstawy poprzez retencję mechaniczną, co zwiększa prawdopodobieństwo odklejenia się podczas użytkowania w miarę upływu czasu. Ponadto są bardziej podatne na pękanie ze względu na ich kruchość.
Wkłady endodontyczne
Ceramika może być stosowana do budowy wkładów niemetalowych , jednak jest materiałem kruchym i jako taka może pękać w obrębie kanału korzeniowego lub powodować złamanie korzenia ze względu na swoją zwiększoną wytrzymałość. Inną wadą jest to, że po umieszczeniu, usunięcie może nie być możliwe.