News Feature

Pięć rzeczy, które warto wiedzieć o cyrkonie

Dinesh Sinha, BDS, PHD, Senior Technical and Marketing Manager Dental Division, Kuraray
America, Inc.

Od początku XXI wieku globalny rynek uzupełnień pełnoceramicznych, w tym rynek tlenku cyrkonu, rozwija się w zawrotnym tempie. Rosnące zapotrzebowanie spowodowało, że wielu producentów materiałów stomatologicznych wprowadziło na rynek rozmaite rodzaje tlenku cyrkonu, które mogą być wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań protetycznych.
Obecnie to technicy ceramiści odgrywają kluczową rolę we wdrażaniu najnowszych technologii CAD/CAM umożliwiających tworzenie nowoczesnych, dokładnych i wysokoestetycznych uzupełnień z tlenku cyrkonu.

Cyrkon jest ceramiką polikrystaliczną. Oznacza to, że w całości składa się z kryształów, bez obecności fazy szklistej. Obecność całkowicie krystalicznej mikrostruktury zapewniła tlenkowi cyrkonu wytrzymałość i sprawiła, że pierwsze uzupełnienia z cyrkonu charakteryzowała niska przezierność i duża opakerowość. Przezierność tlenku cyrkonu poprawia się za sprawą zmiany układu atomów w kryształach tlenku cyrkonu (ten rodzaj cyrkonu najczęściej spotkamy pod nazwą cyrkon wysokoestetyczny lub wysokoprzezierny). Istnieje kilka kluczowych czynników, o których lekarze dentyści powinni wiedzieć podczas wyboru tlenku cyrkonu:

1. Typ/marka cyrkonu

Podczas przemysłowego procesu wytwarzania cyrkonu dentystycznego (dwutlenku cyrkonu), dodawany jest tlenek itru (Y2O3), który zapewnia oczyszczonemu tlenkowi cyrkonu stabilność w temperaturze pokojowej. Tlenek itru przyczynia się również do zwiększenia przezierności tlenku cyrkonu, ale także zmniejsza jego wytrzymałość. Najpopularniejszą metodą klasyfikacji tlenku cyrkonu jest podział ze względu na stężenie tlenku itru (tj. 3Y, 4Y i 5Y). Wielu producentów materiałów stomatologicznych wykorzystuje/kupuje tlenek cyrkonu od jednego dużego producenta ceramiki przemysłowej. Klasyfikacja ta pomaga zrozumieć i opisać właściwości tlenku cyrkonu, w którym pierwotny surowiec jest taki sam. 3Y jest najmocniejszy i najmniej przezierny, podczas gdy 5Y ma najwyższą przezierność i najniższą wytrzymałość.

Rys. 1. Oryginalny proszek tlenku cyrkonu KATANA™ firmy Kuraray Noritake Dental Inc.

Większość producentów cyrkonu dentystycznego kupuje surowy tlenek cyrkonu w formie proszku od zewnętrznych dostawców. Tylko nieliczni producenci, tacy jak Kuraray Noritake Dental Inc., stosują własne, oryginalne formuły proszku cyrkonowego (rysunek 1).
Dzięki temu firma może dokładniej kontrolować skład chemiczny i fizyczny, a nie tylko stężenie tlenku itru, ale również parametry takie jak wielkość ziarna lub cząsteczek, a także temperaturę synteryzacji. KATANA™ jest marką parasolową Kuraray Noritake z trzema różnymi opcjami wytrzymałości i przezierności dostępnych w wielowarstwowych dyskach: KATANA™HTML PLUS, STML i UTML.

2. Wytrzymałość tlenku cyrkonu

Najpopularniejszą metodą pomiaru wytrzymałości ceramiki jest ocena jej wytrzymałości na zginanie. Test wytrzymałości na zginanie polega na przyłożeniu siły do górnej części próbki ceramicznej, co powoduje jej zginanie i pękanie. Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) i AmericanDental Association opracowały standard pomiaru wytrzymałości na zginanie dla materiałów ceramicznych. Obecnie powszechnie stosowane są dwie metodologie. W metodzie 3-punktowego zginania (rysunek 2) stosowana jest próbka o kształcie prostopadłościanu, podczas gdy w metodzie zginania dwukierunkowego (rysunek 3) stosowana jest próbka o kształcie okrągłego dysku. Oba rodzaje testów są akceptowalne, jednak ceramika ma tendencję do uzyskiwania wyższych wartości podczas testowania metodą zginania dwuosiowego w porównaniu z metodą zginania 3-punktowego.

Rys. 2. Test wytrzymałości na zginanie 3-punktowe

Rys. 3. Test wytrzymałości na zginanie dwukierunkowe

Co więcej, nawet w teście zginania 3-punktowego, jeśli długość przęsła (patrz rysunek 2) próbki zostanie zmniejszona, może to spowodować uzyskanie wyższych wyników wytrzymałości na zginanie tej samej ceramiki. Zrozumienie parametrów testowych przy wyborze lub porównaniu różnych marek ceramiki ma kluczowe znaczenie. Wszystkie materiały powinny być testowane w tych samych warunkach i przy użyciu tej samej metodologii.

3. Gradacja koloru vs gradacja przezierności

Kuraray Noritake był pierwszym producentem materiałów stomatologicznych, który wprowadził na rynek wielowarstwowy tlenek cyrkonu w 2013 roku. Do wytwarzania wielowarstwowych dysków i bloczków z tlenku cyrkonu stosuje się proszek o różnych stężeniach barwnikó w poszczególnych warstwach.

Multi-chromatyczne dyski: KATANA™ Zirconia HTML PLUS/STML/UTML (rysunek 4) zostały opracowane w oparciu o ideę „realistycznego wyglądu”, w sposób dokładny i naturalny naśladują kolor i przezierność naturalnych zębów. Składają się zaczynając od góry z warstwy szkliwnej, dwóch warstw przejściowych i podstawowej warstwy dentynowej. Unikalna technologia produkcji Kuraray Noritake pozwala każdej warstwie proszku płynnie łączyć się w strukturze gradientowej, która eliminuje wszelkie linie demarkacyjne między poszczególnymi warstwami. Stężenie itru pozostaje podobne we wszystkich warstwach; dlatego wytrzymałość cyrkonu jest taka sama w każdej części dysku. Pigmenty odpowiedzialne za kolor („chroma”) są dostosowywane w taki sposób, aby uzyskać różną intensywność koloru pomiędzy warstwami, przy czym przezierność pozostaje taka sama.

Gradacja przezierności: KATANA™ Zirconia YML (ilustracja 5) to najnowszy wielowarstwowy dysk KATANA™ o doskonale zbalansowanym połączeniu przezierności, koloru i gradacji wytrzymałości na zginanie. Dysk ten jest również produkowany przy użyciu technologii wielowarstwowej, jednak z zastosowaniem różnej zawartości tlenku itru w każdej warstwie.

Warstwy charakteryzują się różną wytrzymałością, w przypadku szkliwa jest to 750 MPa, warstwy przejściowej - 1000 MPa, a w przypadku warstwy dentynowej - 1100 MPa wytrzymałości na zginanie. Warstwy te są ze sobą doskonale zharmonizowane, ponieważ wszystkie podstawowe etapy produkcji, w tym oczyszczanie, rafinacja surowca cyrkonowego i wzbogacanie o niezbędne pierwiastki, takie jak tlenek itru, są realizowane we własnym zakresie przez Kuraray Noritake.

Rys. 4. KATANA™ Cyrkon HTMLPLUS/STML/UTML.

Rys. 5. KATANA™ Zirconia YML

4. Oczyszczanie tlenku cyrkonu

Podczas przymiarki uzupełnienia z tlenku cyrkonu może dojść do zanieczyszczenia białkami śliny pacjenta, co wpływa negatywnie na siłę wiązania. Do usunięcia zanieczyszczeń można użyć KATANA™ Cleaner (Ryc. 6). W tym celu należy wcierać KATANA™ Cleaner w wewnętrzną powierzchnię uzupełnienia, a następnie spłukać ją wodą. KATANA™ Cleaner ma wysoką skuteczność czyszczenia dzięki obecności powierzchniowo czynnych soli MDP.

5. Cementowanie tlenku cyrkonu

Istnieje kilka sytuacji klinicznych, w których cementowanie przy użyciu żywicy jest korzystne dla uzupełnień z tlenku cyrkonu: w przypadku uzupełnień, które mają niską wytrzymałość lub cienkie cienkie ściany, ich retencja jest niewystarczająca lub wymagają cementowania przy użyciu żywicy (np. mosty AET, nakłady lub licówki addytywne). Prof. Markus Blatz, DMD, PhD, z Uniwersytetu Pennsylvania School of Dental Medicine i jego zespół opracowali trzyetapową metodę, znaną jako „APC Zirconia Bonding Technique”.

APC Krok A: obróbka strumieniowo ścierna, następnie aplikacja P: Primer i na koniec Krok C: Materiał na bazie żywicy kompozytowej. Uzupełnienia cementowane za pomocą żywicy na bazie MDP wykazują lepszą szczelość brzeżną. MDP wykazuje bardzo stabilne wiązanie chemiczne z tlenkiem cyrkonu. Firma Kuraray wynalazła i wprowadziła na rynek monomer OriginalMDP już w 1981 roku. Wszystkie marki cementów Kuraray Noritake PANAVIA™ (rysunek 7) mają w swoim składzie ten oryginalny monomer MDP.

Rys. 7. Uniwersalny cement kompozytowy: PANAVIA™SA Cement Uniwersalny

Rys. 6. KATANA™ Cleaner

Kuraray Noritake jest znana ze swojego dziedzictwa w zakresie opracowywania przełomowych technologii zarówno w zakresie technologii kompozytowych, jak i technologii ceramicznych. Firma z zaangażowaniem opracowuje najwyższej jakości materiały, z których mogą z ufnością korzystać dentyści i technicy ceramiści, w celu zapewnienia skutecznego leczenia swoim pacjentom.

Lekarz stomatolog: