Klinikal na aplikasyon ng zirconia ceramic na materyales

Ang mga keramika ay ginamit bilang oral restorative materials sa loob ng higit sa 200 taon. Ang mga ceramic na materyales ay may mga katangian ng magandang aesthetics, mataas na mekanikal na lakas (tigas, wear resistance, compressive strength, flexural strength), mataas na katatagan, at malakas na permeability. Ito ay malawakang ginagamit sa pagpapanumbalik ng ngipin.

Pag-uuri ng mga all-ceramic na materyales sa pagpapanumbalik ng ngipin

Ang mga all-ceramic na materyales ay nahahati sa tatlong kategorya ayon sa nilalaman ng glass phase at crystal phase sa microstructure ng mga materyales:

① Feldspar porselana. Ito ay pangunahing bahagi ng salamin, na sintered sa mataas na temperatura ng tatlong bahagi ng natural na feldspar, quartz at kaolin. Ang feldspar porcelain ay ang pinakaunang ceramic material na ginamit sa dentistry, at ang optical properties nito ay napakalapit sa enamel at dentin. Gayunpaman, dahil sa hindi magandang mekanikal na mga katangian nito, ang flexural strength ay karaniwang 60-70MPa lamang, kaya madalas itong ginagamit bilang isang porcelain-fused metal restoration o isang fusion-bonded ceramic restoration.

② Glass ceramics. Naglalaman ng glass phase at crystal phase sa parehong oras, na kilala rin bilang glass-ceramic, ay isang uri ng composite material na pinagsama sa crystal phase at glass na ginawa sa pamamagitan ng mataas na temperatura na pagtunaw, paghubog at heat treatment. Kung ikukumpara sa amorphous glass, ang pagdaragdag o paglaki ng mga crystalline filler sa glass phase ay lubos na nagbabago sa mekanikal at optical na katangian ng glass-based ceramics, tulad ng pagtaas ng thermal expansion coefficient at toughness, pagbabago ng kulay ng materyal, opalescence sex at transparency .

③ Polycrystalline ceramics. Ito ay isang uri ng siksik na ceramic na materyal na direktang sintered ng kristal, na walang glass phase at gas phase. Ito ay may mataas na lakas at tigas, at pinoproseso ng kagamitang CAD/CAM. Dahil sa kakulangan ng glassy phase, ang mga materyales na ito ay karaniwang may mababang transparency at kailangang palamutihan ng veneer porcelain. Ang glass-ceramic na may glass phase bilang pangunahing bahagi ay may magandang aesthetic properties, ngunit sa pagtaas ng bilang ng mga kristal, ang lakas nito ay nagiging mas mataas at mas mataas, ngunit ang transparency nito ay nagiging mas malala.

Mataas na transparency zirconia pustiso

Ang paraan ng pag-uuri na ito ay nagpapahiwatig ng kaugnayan sa pagitan ng mga ceramic na bahagi at mga indikasyon. Gayunpaman, ang pagdating ng mas translucent na zirconia at mas malakas na glass-ceramics na may pinababang transparency sa pagbuo ng kasalukuyang polycrystalline ceramic microstructure ay humahamon sa konseptong ito. Pangunahing pag-unlad ng teknolohiyang ceramic sa industriya: Ang proseso ng pagmamanupaktura ng mga materyales na ito ay nagbago mula sa mga natural na bahagi (ibig sabihin, feldspar) tungo sa mga sintetikong keramika.

● Ayon sa kemikal na komposisyon at microstructure ng lahat-ng-ceramic na materyales, ang lahat-ng-ceramic na materyales ay inuri sa sumusunod na tatlong kategorya: glass-based ceramics, polycrystalline ceramics at resin-based ceramic na materyales. Kung ikukumpara sa mga tradisyonal na ceramic na materyales, ang resin-based na ceramic na materyales ay may mga espesyal na katangian dahil naglalaman ang mga ito ng mga organic scaffold. Ito ay may mga sumusunod na pakinabang: ang modulus of elasticity ay mas malapit sa dentin; ang brittleness at tigas ng materyal ay nabawasan, at mas madaling i-cut; Ginagamit ang pag-aayos ng dagta; ang lakas ay hindi apektado pagkatapos ng pagbabago, at ang klinikal na operasyon ay simple; ang abrasion ng natural na ngipin ay mas mababa kaysa sa glass ceramics; walang kinakailangang thermal processing, at ang disenyo at produksyon nito ay maaaring kumpletuhin ng upuan.

Sa pag-unlad ng pananaliksik sa istraktura at mga pamamaraan ng pagproseso ng mga materyales ng zirconia, ang pagganap ng zirconia ay unti-unting bumuti, at ang mga klinikal na aplikasyon nito ay naging mas malawak, tulad ng mga artipisyal na hip joints at oral restoration na mas pamilyar sa atin.

Ang istraktura at katangian ng zirconia

Ang Zirconia ay isang polycrystalline na materyal na may tatlong anyo: monoclinic (m), tetragonal (t) at cubic (c), na maaaring ma-convert sa isa't isa sa ilalim ng ilang partikular na kondisyon ng temperatura. Kapag ang sintered zirconia ay pinalamig sa temperatura ng silid, dahil sa pagbabago ng istraktura ng kristal (mula sa tetragonal phase hanggang sa monoclinic phase), at ang dami ng yunit ng cell ng monoclinic na kristal ay halos 4% na mas malaki kaysa sa tetragonal na kristal, ang mga bitak ay lumitaw sa loob ng zirconia. Binabawasan ang mekanikal na lakas ng zirconia. Ang pagdaragdag ng mga matatag na oxide gaya ng CaO, MgO, CeO2, Y2O3 ay maaaring magpatatag sa prosesong ito. Ang zirconia ceramics na idinagdag sa yttrium oxide ay may kakaibang stress-induced phase transformation toughening effect, na ginagawa itong may mahusay na mekanikal na katangian, at ang baluktot na lakas ay maaaring umabot sa 900 ~1200Mpa. Ang isa pang paraan upang patatagin ang tetragonal zirconia sa temperatura ng silid ay upang bawasan ang laki ng butil (average na kritikal na laki ng butil <0.3 μm).

Phase transition ng purong zirconia crystals na may temperatura

Sa mga praktikal na aplikasyon, upang makuha ang kinakailangang anyo at pagganap ng kristal, ang iba't ibang uri ng mga stabilizer ay karaniwang idinaragdag upang makagawa ng iba't ibang uri ng zirconia ceramics. Ang mga zirconia ceramics ay maaaring nahahati sa tatlong uri ayon sa kanilang microstructure: ganap na nagpapatatag na zirconia (FSZ), bahagyang nagpapatatag na zirconia (PSZ), tetragonal zirconia polycrystal (TZP). Halimbawa, kapag ang stabilizer ay CaO, MgO, Y2O3, ito ay ipinahayag bilang Ca-PSZ, Mg-PSZ, Y-PSZ, atbp. ayon sa pagkakabanggit. Ang Zirconia para sa mga dental na materyales ay Yttria Stabilized Tetragonal Polycrystalline Zirconia (Y-TZP)

Zirconia na karaniwang ginagamit na crystal form stabilizer-rare earth oxide

Ang mga zirconia ceramic na materyales ay may magandang aesthetic properties, magandang biocompatibility, at mahusay na tibay, lakas, at paglaban sa pagkapagod, bilang karagdagan sa mahusay na wear resistance. Ang pangunahing kawalan ng zirconia ay ang pagsusuot ng materyal na patong sa panahon ng proseso ng pagbubuklod, na nakakaapekto sa lakas ng ceramic at ang higpit ng interface. Ang chemical inertness ng zirconia ay nakakaapekto rin sa bonding effect at sa gayon ay ang function ng restoration. Ang full-contour zirconia restoration ay malabo at bumababa sa vivo sa mababang temperatura. Paggamot sa ibabaw ng zirconia

Sa kasalukuyan, ang karaniwang ginagamit na ceramic adhesives sa klinika ay maaaring nahahati sa apat na kategorya: resin adhesives, glass ionomer adhesives, resin plus glass ionomer adhesives, at phosphate adhesives. Kabilang sa mga ito, ang mga resin adhesive ay pangunahing umaasa sa kemikal na pagdirikit at mekanikal na angkop, ang mga glass ionomer adhesive ay pisikal at mekanikal na pagbubuklod, at ang mga phosphate adhesive ay higit na umaasa sa mekanikal na angkop at pagpapanatili. Kabilang sa mga ito, nangingibabaw ang mga resin adhesive.

Ang paggamot sa ibabaw ng ceramic ay maaaring mapabuti ang puwersa ng pagbubuklod na may dagta, ang karaniwang paggamot sa ibabaw ng ceramic ay pangunahing nahahati sa mekanikal na pamamaraan at pamamaraan ng kemikal. Sa pangkalahatan, ang sand blasting, etching technology at silane coupling agent ay ang pinakakaraniwang pamamaraan. Gayunpaman, dahil ang zirconia ceramics ay polycrystalline ceramics na walang glass matrix, limitado ang epekto ng acid etching. Binago ng mga iskolar ang pagkamagaspang sa ibabaw ng zirconia, Komposisyon, atbp. upang mapabuti ang mekanikal na pagla-lock at pagganap ng pagbubuklod ng kemikal nito.

● Sandblasting: Ang paggiling o sandblasting ay magiging sanhi ng pagbabago sa ibabaw mula sa four-way monoclinic, upang ang nilalaman ng monoclinic zirconia crystals ay tataas nang husto. Ang mataas na bilis ng paggalaw ng mga particle ng alumina ay malakas na nakakaapekto sa ibabaw ng zirconia upang bumuo ng isang magaspang at basang ibabaw ng pagbubuklod. Napatunayan ng ilang eksperimento na ang paggamit ng 50μm alumina particle at sandblasting sa ilalim ng presyon na mas mababa sa 0.25MPa ay ang pinakaangkop na pagpipilian, na maaaring mapabuti ang lakas at tibay ng bono sa pagitan ng zirconia all-ceramic at resin adhesive.

● Coupling agent: sa pamamagitan ng covalent bonds upang makamit ang isang matatag na bono sa pagitan ng mga interface, sa kasalukuyan ay mayroong pangunahing dalawang uri ng primer na naglalaman ng 10-methacryloyloxydecyl phosphate (10-MDP) at silane primers .

● Laser etching: pagbutihin ang micro-mechanical properties ng zirconia all-ceramic surface, na kapaki-pakinabang upang bumuo ng micro-mechanical na koneksyon sa pagitan ng zirconia surface at ng resin, at pagbutihin ang bonding effect ng zirconia all-ceramic.

Klinikal na aplikasyon ng zirconia

① Zirconia sa ilalim na korona na may pakitang-tao na porselana

Natuklasan ng pag-aaral na ang survival rate ng mga pagpapanumbalik ng zirconia ay 95.3% pagkatapos ng 1 taon ng pagtatanim at 80.2% pagkatapos ng 2 taon, na siyang pinakamahusay na resulta sa mga kilalang materyales. Sa klinika, ang pangunahing dahilan para sa pagkabigo ng pagpapanumbalik ng zirconia ay ang pag-crack ng porcelain veneer. Bagama't may magandang aesthetic effect ang porcelain decoration, mas mataas ang probabilidad ng porcelain cracking ng porcelain veneer restoration na nakabatay sa zirconia (6%-25% pagkatapos ng tatlong taon), na mas mataas kaysa sa glass all-ceramic restoration o metal-ceramic restoration. . Ang hindi pagkakatugma sa katigasan ng bali, flexural strength, koepisyent ng thermal expansion, at modulus ng elasticity, bukod sa iba pa, ay maaaring makaapekto sa pagbubuklod ng porcelain veneer sa zirconia.

PRETTAUANTERIOR (Zirkonzahn) materyal na katangian

Sa pagbuo ng mga materyales, ang mga bagong high-permeability na all-zirconium restoration ay umuusbong, na nagpapabuti sa transparency ng mga zirconia na materyales. Halimbawa, ang PRETTAUANTERIOR (Zirkonzahn) ay inilunsad noong 2014, na may parehong light transmittance gaya ng lithium disilicate glass-ceramic, at ang lakas nito ay mas mataas kaysa sa glass-ceramic (>670MPa), na maaaring palitan ang glass-ceramic bilang isang aesthetic. pagpapanumbalik ng mga anterior na ngipin.

Kung ikukumpara sa tradisyonal na zirconia bottom crown at veneer porcelain, ang all-zirconia restoration ay may mas maliit na halaga ng paghahanda ng ngipin, nagpapanatili ng mas maraming tissue ng ngipin, at iniiwasan ang pagkabigo sa pagpapanumbalik na dulot ng pagbagsak ng porselana, higit pang pagpapabuti sa rate ng tagumpay ng pagpapanumbalik.

② Zirconia post-core na korona

Ang mga zirconia ceramic na materyales ay may mas mahusay na biocompatibility at mga katangian ng radiopaque, pati na rin ang mas mahusay na pagkalastiko at katigasan. Ang mga metal na materyales ay may mahusay na katatagan at mekanikal na lakas, ngunit ang mga ito ay madaling masira at mag-corrode, at may mga artifact sa klinikal na MRI. Ang paggamit ng zirconia post-core para sa pagpapanumbalik ay may mas mahusay na pangmatagalang epekto sa mga tuntunin ng integridad at kulay ng ngipin, at ang post-core na korona pagkatapos ng pagpapanumbalik ay may mas kaunting pinsala.

Ang mga poste at core ng hibla ay translucent, may mahusay na resistensya sa kaagnasan, at lubos na katulad ng mga autogenous na ngipin. Kadalasang ginagamit ang mga ito sa pagpapanumbalik ng anterior na ngipin sa mga nakaraang taon. Kapag mayroong isang malaking lugar ng depekto sa ngipin, ang puwersa ng occlusal ay kinakailangang maging mataas upang ang mga natatanging metal na mekanikal na bentahe ng zirconia post at core ay makikita. Natuklasan ng mga pag-aaral na ang mga zirconia post-core crown ay mas mataas kaysa sa mga fiber post resin core sa pag-aayos ng malalaking lugar na mga depekto sa ngipin, at ang mga fiber post resin core ay maaaring mapili para sa mga maliliit na lugar na mga depekto na may mababang occlusal strength, tulad ng maxillary anterior teeth.

③ Zirconia abutment

Ang mga abutment ng Zirconia ay may mas mababang surface free energy at surface wettability kumpara sa mga metal, kaya binabawasan ang bacterial adhesion at binabawasan ang panganib ng peri-implant disease. Ang zirconia abutment ay higit na naaayon sa mga aesthetic na kinakailangan ng mga pasyente at may mas mahusay na biocompatibility. Ang mga titanium at metal na abutment ay maaaring magpakita sa pamamagitan ng malambot na mga tisyu na nakapalibot sa implant, na nagreresulta sa pag-abo ng marginal tissue at hindi gaanong estetikong mga resulta.