Nie każdy cyrkon jest taki sam
Nie każdy cyrkon jest taki sam
Nie wszystkie cyrkony są sobie równe
Hasło „Cyrkon cyrkonowi nie równy” było w ostatnich latach wielokrotnie przytaczane jako nagłówek w specjalistycznych magazynach. Często można odnieść wrażenie, że jeśli chodzi o tlenek cyrkonu, cały czas trzeba mieć się na baczności, jakby to był wątpliwy materiał – mimo że od dawna jest on najpopularniejszym materiałem na protezy dentystyczne na świecie.
Od początku cyfryzacji stomatologii kryteria jakościowe dotyczące produkcji i przetwarzania tlenku cyrkonu były analizowane i omawiane w wielu publikacjach.
Ewolucja materiału nieorganicznego
Zrozumienie i znajomość tlenku cyrkonu w odniesieniu do zachowania się materiału oraz jego obróbki i przetwarzania przeszły w ostatnich latach ewolucję – ewolucję w kierunku bardzo wymagającego pod względem estetycznym klienta końcowego, ale też absolutnie stabilnego i bezpiecznego materiału zastępczego.
W ciągu ostatnich kilku lat, oprócz wypróbowanych, przetestowanych i dobrze udokumentowanych cyrkonów typu 3Y TZP (o wysokiej wytrzymałości, stabilizowanych 3% molowym tlenkiem itru), na rynku pojawiło się wiele nowych i innowacyjnych typów półfabrykatów. Coraz trudniej jest śledzić charakter i przydatność ich zastosowania. A co za tym idzie, obecnie trudne jest wyraźne określenie i zróżnicowanie różnych jakości i pojęć materiałowych.
W ostatnim czasie coraz większą popularnością cieszą się bloczki z tlenku cyrkonu o zwiększonej przezierności, które zostały zoptymalizowane do monolitycznych uzupełnień. W tym kontekście związek między rosnącą przeziernością z jednej strony a malejącą wytrzymałością z drugiej, jest wielokrotnie omawiany w artykułach specjalistycznych i na kongresach. Super-wysoce przezierne cyrkony typu 5Y TZP (z 5% mol. tlenkiem itru, ok. 50% kryształów tetragonalnych i 50% kryształów sześciennych) są na rynku od około 2014 r., a zastosowanie jest w większości przypadków ograniczone do 3-punktowych mostów ze względu na zmniejszoną wytrzymałość.
Nie każdy cyrkon jest taki sam
W jaki sposób można zatem ocenić jakość najnowszych materiałów umożliwiających wykonywanie 14 punktowych mostów (ceramika typu II klasy 5 zgodna z ISO 6872: 2019-01) i oferujących jednocześnie znacznie podwyższone właściwościami estetyczne?
Czy superprzezroczyste matriały zapewniają również wystarczające bezpieczeństwo?
Zdjęcie: © Anton Sawizki
Materiały o zróżnicowanej przezierności pozwalają na estetyczne zarządzanie światłem, co pokazuje monolityczna praca wykonana z dwutlenku cyrkonu. W ten sposób nawet w różnych warunkach środowiskowych możliwe są atrakcyjne rozwiązania dla pacjenta.
Dwa istotne kryteria jakości
1. Wytrzymałość na zginanie
Bazując na arkuszach danych i technikach dentystycznych, nacisk kładziony jest na wytrzymałość na zginanie, wyrażany w megapaskalach (MPa), jako kryterium jakości. Wytrzymałość na zginanie określa, jaka siła jest wymagana do odkształcenia i ostatecznego złamania badanej części o określonej średnicy. Wysokie wartości tego kryterium są niezbędne w przypadku uzupełnień wielopunktowych. W przypadku mostów większych niż cztery elementy, wartość 800 MPa musi zostać osiągnięta w teście zgodnie z podstawową normą dla ceramiki dentystycznej (DIN EN ISO 6872). Nie ma wątpliwości, że wytrzymałość na zginanie jest i powinna być ważnym kryterium jakości.
Norma umożliwia wybór między trzema różnymi metodami testowania w celu określenia wytrzymałości na zginanie. W zależności od konfiguracji eksperymentu zmierzone wartości różnią się dla takiego samego materiału. Ta niefortunna okoliczność nie podważa znaczenia wytrzymałości na zginanie jako kryterium jakości, ale wymaga innego odpowiedniego kryterium jakości, aby umożliwić lepsze porównanie materiałów. Oprócz wytrzymałości początkowej należy zwrócić większą uwagę na odporność na pękanie jako odpowiednie kryterium jakości.
2. Odporność na pękanie
Odporność na pękanie (wytrzymałość na pękanie) określa odporność materiału na rozprzestrzenianie się pęknięć. Im wyższa wartość współczynnika intensywności stresu krytycznego (K Ic [MPa√m]) , tym lepsze rokowanie dla długoterminowego zachowania klinicznego materiału. Idealne połączenie wytrzymałości na zginanie i odporności na pękanie opiera się na zdolności materiału do przekształcania swojej fazy krystalicznej, gdy występują naprężenia w taki sposób, że postęp pęknięcia zostaje zatrzymany, a samo pęknięcie jest ponownie zamknięte.
Ta fizyczno-mechaniczna właściwość przypomina zdolności samoleczenia na poziomie organicznym.
Można odnieść wrażenie, że nieorganiczny tlenek cyrkonu będący materiałem zęba kopiuje właściwości od jego „organicznego sąsiada”. Jeśli weźmiemy na przykład pod uwagę samoleczenie kości, w którym w toku ewolucji rozwinęła się autopoetyczna zdolność naprawiania świeżych, mikroskopijnych pęknięć w sposób samoleczący – wydaje się, że jest to doskonała imitacja przepisu z natury.
Ta analogia pokazuje, że odporności na kruszenie należy poświęcić więcej uwagi jako właściwemu kryterium jakości. Wartość K I c dostarcza informacji o tym, jak wytrzymały jest materiał, na przykład podczas przetwarzania w laboratorium lub gdy jest używany przez lekarza.
Klasyczne, wysokowytrzymałe gatunki tlenku cyrkonu 3Y TZP charakteryzują się zwykle wysoką odpornością na pękanie (> 5 MPa√m) – kluczowy czynnik ich sukcesu klinicznego. Podobnie jak w przypadku testów wytrzymałości na zginanie, istnieją również różne metody testowania odporności na pękanie. W normie DIN EN ISO 6872 test jest tylko zaleceniem, a nie specyfikacją dla producenta – nie nakłada to obowiązku publikacji w kartach katalogowych.
Właściwość materiału do wzmocnienia przemiany fazowej ma również znaczenie dla zachowania się ceramiki podczas starzenia. Superwysokie przezierne 5Y TZP mają niższą, początkową wartość K Ic , która jest zalecana dla 3-punktowych mostów trzonowych przy co najmniej> 3 MPa√m. Krystaliczna struktura 5Y TZP oferuje niewielki lub żaden potencjał przemiany fazowej, a tym samym wzmocnienia.
Badania symulacji żucia
Długotrwałe zachowanie materiału jest analizowane w symulowanych testach obciążenia podczas żucia, które są bardziej praktyczne niż standardowe testy materiałowe. Symulacja żucia zapewnia procedurę testową, która pozwala wyciągnąć wiarygodne wnioski dotyczące zachowania materiału w jego zastosowaniu klinicznym. Symuluje to typowy proces starzenia się uzupełnienia protetycznego w sztucznym środowisku jamy ustnej. Korony są narażane na wpływ wilgoci i naprężeń termicznych (hydrotermalnych) przemiennych pod wpływem mechanicznego obciążenia żucia.
W tej symulacji osiem koron zostało zmiażdżonych przed i osiem koron tego samego typu po obciążeniu żuciem. Siła wymagana do zmiażdżenia jest mierzona w N niutonach. Pomiędzy wysokowytrzymałym 3Y TZP (DD Bio ZX²) i nowym 4Y TZP (DD cubeONE® ML) o zwiększonej przezierności następuje wyraźny wzrost niutonów. Naprężenie mechaniczne obciążenia żującego prowadzi zatem do przemiany fazowej, która zatrzymuje pojawiające się pęknięcia i zamyka resztkową porowatość ceramiki. Tego wzrostu stabilności nie można zaobserwować dla 5Y TZP (DD cubeX²® ML). Chociaż tlenek cyrkonu DD cubeX²® o określonej wytrzymałości na zginanie 750 – 800 MPa już mieści się w zakresie wymaganym 800 MPa dla oznaczenia ISO 6872 „duże mosty”, jest to spowodowane niższą odpornością na pękanie (KIc > 4 MPa√m SEVNB), przez co zastosowanie jest ograniczone do mostów 3-punktowych. W tym kontekście wysokie wartości początkowe zapewniają wystarczającą stabilność (> 1000 N) nawet po procesie starzenia, na przykład, aby wytrzymać maksymalną siłę bruksisty.
Symulacja żucia – symuluje kliniczne zachowania 1200000 x 50N w cyklach termicznych 5-55 °C. Odpowiada to pięciu latom w ustach pacjenta.
Badanie przeprowadził Szpital Uniwersytecki w Ratyzbonie, 07/2018
Wniosek dotyczący cyrkonu:
Jeśli chcesz zastosować estetyczny i bezpieczny materiał na most, powinieneś zwrócić uwagę zarówno na wytrzymałość na zginanie, jak i na pękanie.
DD cube ONE® ML (4Y TZP) ma hybrydową strukturę krystaliczną złożoną z około 30% kryształów sześciennych i 70% kryształów tetragonalnych. K Ic wynosi ≈10 MPa√m SEVNB. Aby pozytywnie wpłynąć na starzenie, dodano tlenek glinu (Al2O3) w zbilansowanym stężeniu. Za zwiększenie przezierności odpowiadają sześcienne, duże kryształy. W warstwie siecznej bloczków typu multilayer, wartość K Ic (odporności na pękanie) jest tak samo wysoka jak w przypadku reszty korpusu. Powinno to zapewnić możliwie największe bezpieczeństwo, nawet podczas wykonywania korekt na powierzchniach okluzyjnych.
Źródło artykułu: dentaldirekt.de
Polecane artykuły
Konferencja Techniki Dentystycznej 18-21.04.2024
Jako zloty sponsor mamy przyjemność Was zaprosić na 18. konferencję techniki dentystycznej Grzegorza i Andrzeja Polaków! W tym roku przygotowaliśmy dla Was wykłady, warsztaty, pokazy, które z pewnością rozwiną Wasze techniczne skrzydła i otworzą oczy na nowe...
Cyfrowa ortodoncja
Uwolnij potencjał Twojej kliniki z zestawem od TAG Dental! Jeśli jesteś ortodontą, to zapewne wiesz, jak ważnym elementem jest prawidłowe pobranie wycisków, które wpływają na cały plan leczenia ortodontycznego. 𝐂𝐲𝐟𝐫𝐨𝐰𝐞 𝐰𝐲𝐜𝐢𝐬𝐤𝐢 to nie tylko wygoda, ale również...
HOT News! iTero w naszej ofercie.
Z przyjemnością informujemy, że nasza firma stała się oficjalnym dystrybutorem skanerów iTero. Jako jedyni w Polsce mamy w swojej ofercie całą gamę modeli, dzięki czemu nie musisz ograniczać swojego wyboru. Początki marki iTero to branża protetyczna. Dlatego skanery...
Rozpocznij karierę w TAG Dental.
Rozpocznij karierę w TAG Dental i rozwijaj świat cyfrowej stomatologii.Cyfrowa stomatologia to Twoja pasja? Posiadasz doświadczenie w branży stomatologicznej? To świetnie! W związku z rozwojem naszej firmy szukamy 3 osób, które dołączą do zespołu...
Stomatologia przyszłości!
We Know How