STOMATOLOŠKI FAKULTET SA KLINIKAMA UNIVERZITET U SARAJEVU KERAMIČKI SISTEMI U STOMATOLOŠKOJ PROTETICI ZAVRŠNI RAD Student: Nadan Ganibegović Broj inde

Транскрипт

1 STOMATOLOŠKI FAKULTET SA KLINIKAMA UNIVERZITET U SARAJEVU KERAMIČKI SISTEMI U STOMATOLOŠKOJ PROTETICI ZAVRŠNI RAD Student: Nadan Ganibegović Broj indexa: 6866 Mentor: doc. dr.sci. Emir Behramović Sarajevo, Septembar, 2018

2 Univerzitet u Sarajevu Stomatološki fakultet sa klinikama Katedra : Stomatološka protetika sa dentalnom implantologijom Diplomski rad Izjava o autentičnosti radova Seminarski rad, završni (diplomski odnosno magistarski) rad za I i II ciklus studija i integrirani studijski program I i II ciklusa studija, magistarski znanstveni rad i doktorska disertacija1 Ime i prezime : Nadan Ganibegović Naslov rada: Keramički sistemi u stomatološkoj protetici Vrsta rada: Završni rad Broj stranica: 49 Potvrđujem: da sam pročitao/la dokumente koji se odnose na plagijarizam, kako je to definirano Statutom Univerziteta u Sarajevu, Etičkim kodeksom Univerziteta u Sarajevu i pravilima studiranja koja se odnose na I i II ciklus studija, integrirani studijski program I i II ciklusa i III ciklus studija na Univerzitetu u Sarajevu, kao i uputama o plagijarizmu navedenim na web stranici Univerziteta u Sarajevu; da sam svjestan/na univerzitetskih disciplinskih pravila koja se tiču plagijarizma; da je rad koji predajem potpuno moj, samostalni rad, osim u dijelovima gdje je to naznačeno; da rad nije predat, u cjelini ili djelimično, za stjecanje zvanja na Univerzitetu u Sarajevu ili nekoj drugoj visokoškolskoj ustanovi; da sam jasno naznačio/la prisustvo citiranog ili parafraziranog materijala i da sam se referirao/la na sve izvore; da sam dosljedno naveo/la korištene i citirane izvore ili bibliografiju po nekom od preporučenih stilova citiranja, sa navođenjem potpune reference koja obuhvata potpuni bibliografski opis korištenog i citiranog izvora; da sam odgovarajuće naznačio/la svaku pomoć koju sam dobio/la pored pomoći mentora/ice i akademskih tutora/ica Sarajevo, septembar 2018.godine Nadan Ganibegović 1 U radu su korišteni slijedeći dokumenti: Izjava autora koju koristi Elektrotehnički fakultet u Sarajevu; Izjava o autentičnosti završnog rada Centra za interdisciplinarne studije master studij Evropske studije, Izjava o plagijarizmu koju koristi Fakultet političkih nauka u Sarajevu.

3 PREDGOVOR Ovaj diplomski rad je napisan na katedri Stomatološka protetika sa dentalnom implantologijom na Stomatološkom fakultetu u Sarajevu. Sadrži 49 stranica, 15 fotografija i 10 shematakih prikaza. Najliepša hvala doc. dr. sci. Emiru Berhamoviću koji mi je nesebično prenio svoje znanje i iskustvo u pisanju ovog diplomskog rada kao i za vrijeme studija. Također, zahvaljujem se roditeljima na podršci i svima koji su učestvovali u ovom projektu. Lektor: prof Nermina Džepar Ganibegović Nadan Ganibegović

4 SADRŽAJ PREDGOVOR SADRŽAJ SAŽETAK / SUMMARY 1. UVOD Historijski prikaz i razvoj dentalne keramike Karakteristike dentalnih keramika Hemijski sastav dentalne keramike Fizičko - mehaničke osobine dentalnih keramika Biokompatibilnost Etetske osobine dentalne keramike KERAMIČKI SISTEMI Feldšpatna keramika Mikrostrukturna građa Fizičko- mehaničke osobine Indikacije Načini izrade Staklokeramika Fluorapatitna keramika

5 Mikrostrukturna građa Fizičko- mehaničke osobine Indikacije Način izrade Litijumdisilikatna keramika Mikrostrukturna građa Fizičko- mehaničke osobine Indikacije Specifičnosti preparacije Način izrade Cirkonijoksidna keramika Jitrijom stabilizirana cirkon keramika (YTZP) Mikrostrukturna građa Fizičko- mehaničke osobine Indikacije Specifičnosti preparacije Način izrade DISKUSIJA ZAKLJUČAK LITERATURA BIOGRAFIJA

6 SAŽETAK Keramika kao materijal predstavlja u ovom trenutku najbolje rješenje za fiksnu protetsku rehabilitaciju, tj. za ispunjavanje zahtjeva pacijenta. Keramika se u stomatologiji koristi kao redovni materijal već stotinjak godina i u svom periodu korištenja naišla je na promjene u njenoj mikrostrukturnoj građi. Dodavanjem određenih čestica u osnovni sastav keramike, keramika mijenja svoje osobine i na taj način daje šire indikaciono područje u samoj njenoj primjeni kao materijala koji zamijenjuje prirodne zube. Keramika se dugo vremena proučava i na tržište dolazi samo ona koja ispuni određene zahtjeve koji su propisani po ISO standardima. U konačnici keramika se može podjeliti na onu kod koje je estetika prioritetna i na onu kojoj su prioritet fizičko- mehaničke osobine. Također, na tržištu se zadnjih 15 godina pojavljuje CAD/ CAM sistem koji keramiku kao materijal diže na višu stepenicu u njenoj kliničkoj i naučnoj primjeni. Danas, keramika služi kao potkonstrukcija i kao fasetni materijal. Zavisno od proizvođača i njenog indikacionog područja odlučujemo se koju ćemo koristiti. Keramika se, kao materijal koji služi za protetske nadomjeske, izrađuje na više načina: CAD/ CAM sistmom, press metodom ili konvencionalnom metodom gdje tehničar nanosi kistom keramiku i istu sinteruje ili kristalizuje u pećima. U konačnici keramički sistemi koji se danas nalaze na tržištu se koriste kao potkonstrukcija ili kao materijal koji estetski imitira prirodne zube. U zavisnosti od indikacije odlučujemo se koju keramiku kada i gdje koristiti. To znači da keramika koja ima dobre fizičko- mehaničke osobine služi za izradu potkonstrukcije, dok ona koja ima dobre estetske osobine služi kao fasetni materijal. Kompromis između estetike i fizičko-mehaničkih osobina nalazimo kod litijumdisilikatne keramike koja je i jaka i lijepa. Ključne riječi: dentalna keramika, fluor-apatitna staklo keramika, litij-disilikatna keramika, cirkon, mikrostrukturna građa.

7 SUMMARY Ceramics as the material represents at this moment the best solution for a fixed prosthetic rehabilitation, i.e. to fulfill the patient's request. Ceramics is used as a regular material in dentistry for hundreds of years and in its period of use has come to changes in its microstructured structure. By adding certain particles to the basic composition of ceramics, ceramics changed its properties and in that way provided for a wider indicative area in its application as a material that replaces the natural teeth. Ceramics has been studied for a long time and only those that meet certain requirements prescribed by ISO standard is coming to market. Ultimately, ceramics can be divided into those where aesthetics is a priority and on which the priority is the physical-mechanical properties. Also, on the market in the last 15 years, there is a CAD/CAM system that increases the ceramics as a material to a higher degree in its clinical and scientific application. Today, ceramics serve as a substructure and as a facet material. Depending on the manufacturer and its indicator area, we decide which ones we will use. Ceramics, as a material for prosthetic supplements, is produced in several ways: CAD/CAM system, a printed method or a conventional method in which the technician uses wiping ceramics and the same sintering or crystallizes in the furnace. Ultimately, the ceramic systems that are now on the market are used as a substructure or as a material that aesthetically imitates natural teeth. Depending on the indication, we decide which ceramics when and where to use. This means that ceramics that have good physical and mechanical properties are used for making a substructure, while those that have good aesthetic properties serve as a facet material. The compromise between aesthetics and physical-mechanical properties is found in lithium dispersible ceramics that is both strong and beautiful. Keywords: dental ceramics, fluor-apatite ceramics, lithium-disilicate ceramics, zircon, microstructure composition.

8 1. UVOD Svrha rada U ovom diplomskom radu upoznati ćemo se sa keramikom kao materijalom koji se koristi u stomatologiji. Keramika kao materijal u stomatologiji se jako brzo razvija i proučava. Na tržištu se nalaze razne vrste dentalnih keramika od različitih proizvođača koje trebaju da ispune zahtjeve struke i samog korisnika. Upoznavanjem sa osobinama keramike vidjet ćemo da ovi materijali imaju raznoliko indikaciono područje, i da se danas smatraju najboljim rješenjem za fiksnu protetsku terapiju. Metode Preglednim radom obuhvaćena je relevantna literatura iz on-line baza podatatka do augusta godine. Za kompjutersku pretragu korištene su ključne riječi na engleskom i bosanskom jeziku. Sekundarni izvori su bila poglavlja udžbenika koji se bave ovom temom, te tehničke specifikacije keramičkih materijala. Pri pretraživanju su korištene različite kombinacije ključnih riječi: dentalna keramika, flouor-apatitna staklo keramika, litij-disilikatna keramika, cirkon, mikrostrukturna građa. Definicija Dentalne keramike su bezmetalne, anorganske strukture, prvenstveno sastavljene od spojeva oksigena sa jednim ili više metalnih ili polumetalnih elemenata kao što su aluminijum, kalcijum, litijum, magnezijum, fosfor, kalijum, litijum, natrijum, cirkonijum i titanijum. Raznolikost u građi dentalnih keramika se ogleda ne samo u različitosti gradivnih elemenata koji je čine, nego i u različitosti mikrostrukturne građe koju oni tvore u pojedinim keramikama. Dentalne keramike su uglavnom građene od staklastog matriksa u koji su inkorporinirane različite vrste kristala u manjem ili većem broju, sa pravilnim ili nepravilnim rasporedom. Također postoje i keramike koje su guste polikristalne strukture bez staklenog matriksa. Posjeduju tri bitne karakteristike: jednostavnost izrade složenih oblika, zadovoljavajuću mehaničku i korozivnu otpornost, te estetsku uz dopadljivost.(1) 1

9 1.1. Historijski prikaz i razvoj dentalne keramike Naziv keramika potiče od grčke riječi keramos što zapravo podrazumjeva staru umjetnost koja se bavila oblikovanjem i pečenjem predmeta koji su napravljeni od gline, koja pri pečenju gubi vodu i predmet postaje trajnog oblika. Kinezi su prvi proizveli porculan oko 700. godina p.n.e. dok su portugalci u 15. vijeku donijeli porculan i njegovu tehnologiju u Evropu. Böttger godine koristeći se kaolinom uspijeva dobiti bijeli porculan. Sa obzirom da keramika u ovom periodu nije našla primjenu u stomatologiji, zubi su se nadomještavali sa zubima humanog ili životinjskog porijekla i fiksirali žicama godina se može smatrati prekretnicom u upotrebi keramike u stomatologiji zahvaljujući doktoru Duchateu, koji je za lične potrebe dao ispeči zubnu protezu u manufakturi za proizvodnju keramike Guerhard. Pariški stomatolog de Chemant godine objavljuje u Parizu disertaciju u kojoje je opisao mineralnu protezu koja se može modelirati prema otisku zuba, a da se ne moraju vaditi postojeći zubi. Do početka 19. vijeka proteza (baza i zubi) su se pravili iz jednog komada, dok je godine Fonzi opisao izradu pojedinačnih keramičkih zuba. Zubi su imali platinsku kvačicu kojom su se lemili za bazu. Ova otkrića nisu zaživjela u stomatologiji pa su se i dalje koristili zubi životinjskog i humanog porijekla sve do uvođenja Loganove krunice, potpune keramičke krunice na kočič retinirane u korijenskom kanalu kada je počelo estetsko zbrinjavanje oštećenih zuba. Land je godine izradio keramičku krunicu, te se ova krunica usavršavala idućih dvadeset godina, a evropski zubari su je upoznali tek godine. Dodavanjem određenih elemenata keramičkom prašku riješeni su problemi visoke temperature pečenja keramičkog materijala, a mliječna boja pečenog objekta dobivena je uvođenjem objekta u vakum. Mc Lean godine kvalitet keramičke krunice poboljšava dodavanjem korunda u količini 40-50% čime se povećava savojna čvrstoća jezgrinog materijala. Daljnjim usavršavanjem keramike došlo je do saradnje dviju kompanija VITA (keramika) i Degussa (legura), te se legura široko primjenjuje u spoju s keramičkim materijalom. Velike razlike u kojeficijentima termalne ekspanzije (TKI) između legure i keramike pokušali su se riješiti dodavanjem u sastav keramike elementa na bazi kalijeve glinice, te tehnologijom pečenja keramike na leguru.(2) Koeficijent termalne ekspanzije (TKI) je svojstvo hemijske tvari da mijenja volumen u zavisnosti od temperature.(3) 2

10 Zahtjevna tehnika izrade metal-keramičkih nadoknada bila je pokretač razvoja čitavog sistema za ovaj dio nauke od raznih instrumenata (nožići), aparata, te prateće industrije.(4) Potpuni keramički sistemi su se poćeli istraživati 60-ih godina prošlog vijeka zbog problema usklađivanja razlike između TKI legure i keramike i to pogotovo u vratnom dijelu krunice.(5) Krajem 20. vijeka počelo se sa izučavanjem i razvijanjem CAD/CAM sistema. CAD/CAM predstavlja kompjuterski vođenu tehnologiju za uzimanje otisaka i izradu nadomjestaka (krunica, mostova, podkonstrukcija). Njihova funkcija skraćivanja vremena za izradu protetskog rada nije bila primarna. Kako se tehnologija razvijala, a s njom i dentalni materijali, CAD/CAM sistemi su našli svoj put direktno u ordinaciji. U današnje vrijeme, razvijanjem CAD/CAM sistema, keramika je veoma rasprostranjena kao materijal koji se koristi za protetsku rehabilitaciju. Prednosti korištenja CAD/CAM sistema su : 1. Kvalitetno korištenje novih materijala 2. Kraće vrijeme izrade nadomjestka 3. Manji trošak izrade 4. Kontrola kvalitete izrade(6) 1.2. Karakteristike dentalnih keramika Hemijski sastav dentalne keramike Keramika se definiše kao anorganska i nemetalna, te se dobiva pečenjem minerala na visokoj temperaturi. Upoređuje se i sa porculanom koji se koristi u industriji, domaćinstvu, medicini i drugim djelatnostima. Keramika koja se koristi u stomatologiji se dobiva od minerala, odnosno mineralnih soli koje imaju sastav između porculana i stakla. Zbog toga je ispravno koristiti termin keramika odnosno zubna keramika, a ne porculan, odnoso porculanski zubi.(4) Promjenom omjera sastava keramike, te dodavanjam drugih novih supstanci stomatološka keramika je omogućila izradu kvalitetnih protetskih nadoknada, postojanih u korozivnom mediju, te visoke estetske kvalitete. Stomatološka keramika se koristi za izradu umjetnih zuba, za oblaganje ljevanih, te potpuno keramičkih protetskih konstrukcija.(4) 3

11 Keramika se sastoji od glinice, kvarca i kaolina. Glinica je zajednički naziv za veliku skupinu silikatnih minerala koji su vrlo raspostranjeni u stijenama Zemljine kore. Glavni su sastojak vulkanskih stijena. U prirodi se nalaze u raznim bojama, od bijele do roze i zelene. Najvažniji minerali koji ulaze u sastav keramike su kalijev aluminijev silikat (KAISi 3 O 8 ) - ortoklas, natrijev aluminijev silikat (NaAlSi 3 O 8 ) - albit i kalcijev aluminijev silikat (CaAl 2 Si 3 O 8 ) - anorit.(7) Stomatološka keramika je sastavljena od tri komponente čiji udio varira i ovisi o namjeni samog materijala. U većini keramičkih materijala glinica čini 75-85% težinskih dijelova. Silicijev dioksid (SiO 2 ) može postojati u četiri oblika i to kao: kristalični kvarc, kristalični kristolbalt, kristalični tridimit i nekristalični fuzionarni oblik. Ovaj posljednji, nekristalični fuzionarni oblik je materijal čija je visoka temperatura taljenja određena trodimenzionalnom mrežom silicijevih tetraeda, što zapravo čini osnovu gradivnu jedinicu stakla. Zastupljen je u količinskom udjelu 12-22%, te je velike tvrdoće. Kvarc u svom sastavu sadrži željezo koje se mora magnetom odstraniti jer željezo mijenja boju keramike. Kaolin je hidratizirani aluminijev silikat, te u prirodi nastaje djelovanjem atmosfere na glinicu. Kaolin intezivno upija vodu, te se lako oblikuje. Kaolin se u prirodi nalazi pomiješan sa drugim tvarima te ga je nužno odstraniti svih primjesa, najčešće vodom. Kaolin povezuje sve sastavne dijelove u jednu gradivnu jedinicu. Pored ove tri glavne komponente, keramika takođe sadrži i druge tvari koje poboljšavaju svojstva stomatološke keramike. Dodatkom oksida poboljšava se estetika keramičkog sistema, dodavanjem organskih tvari poboljšava se plastičnost keramike, a katalizatori se dodaju da bi se temperatura pečenja smanjila na potrebnih 980. Keramički prašci se mješaju i griju do prelaska u staklastu fazu, koja se u vrućem stanju ulijeva u vodu, te se zatim melje u sitni prah.(4) Dentalna keramika je izotropna, nema tačku tališta nego interval omekšavanja. Dentalna keramika je građena od kristala koji su uloženi u staklasti matriks. Kristali povećavaju neprozirnost tj. smanjuju transparenciju. Trodimenzionalne mreže silicijevih tetraedara spojenih kisikovim atomima (Si-O-Si) čine osnovnu građu staklenog matriksa. Povećavanjem količine staklene faze smanjuje se otpornost na pucanje, ali se povećava translucencija. Materijal za potpune keramičke nadoknade sadrži 35-90% kristala te samim tim ima bolja mehanička svojstva. Dentalne keramike često u svom sastavu imaju i kristale leucita. Leucit je po sastavu kalijev aluminosilikat, te se u prirodi nalazi u području erupcije vulkana, gdje se stvara iz lave. Leucitni kristali imaju približno jednak indeks loma svjetlosti u odnosu na indeks loma svjetlosti 4

12 staklene matrice. Na tržištu takođe nalazimo keramike sa drugim kristalima, npr. staklokeramika (litijdisilikatna keramika, fluorapatitna keramika), kvarcna (feldšpatna keramika), jitrijem parcijalno stabilizirajuća keramika (YTZP cirkon oksid), kao i keramike za mašinsku upotrebu: Al 2 O 3 (alumina), ZrO 2 (cirkon), Al 2 O 3 + ZrO 2 (cirkonija).(4) Kvalitet bilo kojeg keramičkog materijala zavisi od sastava, veličine i distribucije kristala i staklastog matriksa, ali isto i od postupaka izrade, obrade, ciklusima i temperaturi pečenja i hlađenja.(4) Fizičko- mehaničke osobine dentalnih keramika Da bi material bio primjenjen u medicini, on prolazi kroz vrlo strogi protokol ispitivanja, i u laboratorijskim i kliničkim uslovima. Usna šupljina je poseban anatomski prostor koji se razlikuje od drugih dijelova ljudskog tijela. Svaka nadoknada koja se stavlja u usnu šupljinu zapravo predstavlja strano tijelo za naš organizam, te iz tog razloga nadoknada treba da zadovolji određene osobine.(7) Stoga je nužno poznavati: 1. Mehaničke osobine materijala; statičku i dinamičku čvrstoću, vlačnu, presnu, savojnu te čvrstoću na udar, elastičnost i visokoelastičnost, istezljivost i tvrdoću 2. Fizičke osobine; moguće promjene dimenzije, provodljivost topline i elektriciteta, gustoću i izgled 3. Hemijske i elektrohemijske osobine; ponašanje prema kiselinama i bazama, topljivost i erozivnost, otpuštanje sastojaka, elektrohemijski procesi i korozija.(4) Statička čvrstoća (puzanje) je kada se dugotrajno opterećeni materijali, koji su pod utjecajem neke konstantne (statičke) sile, ovisno o temperaturi, počinju postupno rastezati. Puzanje će se zaustaviti ako se materijal pri rastezanju primjereno očvrsne, a u protivnom se puzanje nastavlja do loma materijala. Temperatura pri kojoj se pojavljuje puzanje ovisna je o materijalu.(8) Dinamička čvrstoća je kada se materijal optereti pod uticajem različitih sila (dinamički). Vlačna čvrstoća je osnovno mehaničko svojstvo materijala, uz granicu razvlačenja, na osnovu kojeg se materijali vrednuju prema njihovoj mehaničkoj otpornosti na naprezanje. Vlačna 5

13 čvrstoća prestavlja omjer maksimalne postignute sile pri vlačnom ispitivanju na kidalici i ploštine početnog presjeka ispitnog uzorka ili epruvete. Ona je suprotna vrijednost od tlačne čvrstoće.(9) Presna čvrstoća je mehaničko svojstvo materijala koje se opire sili presovanja, npr. hidraulična presa. Ovo svojstvo materijala (keramike) je bitno iz razloga što se materijal, koji će se koristiti kao protetska nadoknada, treba da se opire žvačnim silama.(10) Savojna čvrstoća je odupiranje materijala sili koja ga nastoji saviti tj. iskriviti. Elastičnost je svojstvo čvrstih tijela (materijala) da pod utjecajem vanjske sile mijenjaju svoj oblik ili volumen i da se, nakon prestanka njezina djelovanja, vraćaju u prvotan oblik. Povezanost naprezanja i deformaciju tijela opisuje Hookeov zakon. (11) Tvrdoća je svojstvo materijala koje se protivi zadiranju stranog tijela u njegovu strukturu (ili površinu).(12) Keramika kao materijal je krhak, te nema osobinu deformacije nego pod opterečenjem puca. Ova osobina je čini veoma osjetljivom na male pogreške u njenoj strukturi. Naprezanja koja djeluju na nadoknadu, dovode do širenja napuklina te njihovom međusobnim spajanjem što izaziva frakturu objekta. Kada se prekorači kritična lomna žilavost, nadoknada puca. Ovaj nedostatak se objašnjava time što keramika slabo podnosi vlačna i smična naprezanja a dobro tlačna. Za potpune keramičke objekte postoje norme koje sam materijal treba da ispuni i zadovolji a koji je propisan od strane Međunarodne organizacije za norme i zajednički nacrt Američkog instituta za nacionalne norme i Instituta za norme u stomatologiji.(4) Velika tvrdoća dentalne keramike (oko HV) u odnostu na ceklenu (340 HV), predstavlja negativnan uticaj dentalne keramike na prirodne zube antagoniste u suprotnoj vilici. Ovaj negativan uticaj se ogleda u tome da keramička nadoknada abradira prirodne zube, ali ovaj proces se treba uzeti sa dozom opreza, jer na abraziju prirodnih zuba utiče više faktora, kao što su: hemijsku otpornost, abrazivnost hrane, sastav pljuvačke, loše navike itd. Od svih faktora najvažniji su vrsta, distribucija i veličina kristala. Mehanički faktori poput koeficijenta trenja, te otpornosti na lom utjecat će na vijek trošenja. Također veoma bitan faktor u procesu trošenja 6

14 prirodnih zuba od strane keramičke nadoknade predstavlja i sila, te veličina i hrapavost dodirnih površina.(4) Vrijednosti fleksurne snage i frakturne čvrstoće keramika se smatraju najvažnijim faktorima, ali ne i jednako važnim.(1) Čak ima mišljenja da ne postoji direknta korelacija između fleksurne snage i kliničkih performansi dentaknih keramika, pa se stoga frakturna čvrstoća smatra važnijom. Ona predstavlja mjeru sposobnosti materijala da se odupre rastu pukoitne (tj. mjeru količine energije neophodne da uzrokuje rast pukotine). Prema nekim istraživanjima, vrijednosti fleksurne snage se mogu kretati od 100 Mpa do 1200 Mpa.(4) Biokompatibilnost Osobine bioloških materijala posebno su obilježena primjenom u ljudskom organizmu, što zapravo predstavlja kliničke osobine. Kod čovjeka, određeni paramtetri su strogo zadani, kao što je ph vrijednost pljuvačke, vrijednosti žvačnih sila, upotreba različiti materijala u istom mediju itd. Stomatološki protetski materijal mora biti biokompaktibilan, te ne smije ni nakakav način štetno djelovati na zub nosač, okolnu sluznicu i udaljena tkiva. Elementi koji su toksični, kancerogeni ili teratogeni se ne smiju nalaziti u sastavu ovih materijala. Materijal treba biti postojan u ustima, određene vlačne i tlačne čvrstoće i tvrdoće, velike gustoće, te nakon pečenja lako obradiv.(4) Dentalna keramika se smatra biokompaktibilnim materijalom. Svako strano tijelo koje dodje u kontakt sa ljudskim organizmom, ono ga pokušava odbaciti. Sama rekacija odbacivanja keramike od strane ljudskog organizma se smatra minimalnom.(4) Također, keramike koje se koriste za izradu implantata su inertne i tolerisane od strane tkiva, a istovremeno ubrzavaju biološke procese apozicije kosti. Ove keramike spadaju u grupu bioaktivnih elemenata materijala.(1) 7

15 Estetske osobine dentalne keramike Keramički materijali se zbog svojih optičkih osobina smatraju najboljim estetskim materijalom. Ove osobine se mogu opisati fizikalnim zakonom refleksije i refrakcije. Do refleksije i refrakcije dolazi kada zrake svijetlosti stignu na granicu dvaju sredstava različite gustine. U tom trenutku jedan dio svjetlosti se reflektira a drugi lomi.(13) Sa keramikama je moguće proizvesti različite optičke efekte kao što su refleksija, translucencija, opalescencija i fluoroscencija. (13) 1) Opalescencija (mutnoća) pridonosi bjelini keramičke krunice, jer se veći dio upadnih zraka ne propušta nego reflektira. Opalescencija doprinosi životnosti restauracije.(2) Translucencija i opalescencija su obrnuto proporcionalni. 2) Translucencija dentalne keramike uvelike ovisi o raspršivanju svjetlosti. Keramički objekat će biti mutan ako se veća količina svjetlosti koja prolazi kroz keramiku rasprši a manji difuzno reflektira. Također, ako se manja količina svjetlosti rasprši a vaći dio difuzno reflektira, keramički objekat (nadoknada) će biti transparentan. Količina svjetlosti koja se reflektira, apsorbira ili difuzno prenosi ovisi o odnosu upadnih talasnih dužina svjetlosti. 3) Fluoroscencija je pojava koja pridonosi bjelini i svjetlucanju zuba, a nastaje pretvaranjem nevidljivih ultravioletnih u vidljive zrake određene talasne dužine.(1) Određivanje boje nadoknade se vriši na danjem svijetlu pri vedrom vremenu. U određivanje boje nadoknade su ukljućeni tehničar, doktor te sam pacijent. Boja nadoknade se određuje prije samog terapijskog postupka, uz upotrebu ključa boja za određeni keramički materijal. Boja nadoknade se ne smije određivati nakon anestezije, nakon brušenja zuba ili ako je osoba koja određuje boju umorna.(14) U mlađih osoba boja zuba je obično svjetlije boje, dok se kod starijih osoba boja mijenja od žučkaste do tamno sive. Osnovnu boju nadoknade daje dentinski sloj, kao i kod prirodnih zuba, dok caklenski i materijali za posebne efekte pridonose konačnom izgledu nadoknade. 8

16 Boju zuba definišu: Osnovna boja (hue) - boja koju vidimo i koja izražava dominantnu talasnu dužinu svjetlosti koja je odbijena sa površine posmatranog tijela. Osnovne boje su plava, žuta, itd. Zasićenost boje (chroma) intenzitet ili saturacija osnovne boje, npr. svjetloplava ili tamnoplava. Koristi se da bi se opisala razlika neke boje kao što su npr. oranž ili žuta. Svjetlina boje (value) relativna sličnost sa crnom ili bijelom bojom (brightness ili darkness).(1) Danas postoje kljućevi boja kojim se određuje boja prirodnog zuba, tj. boja nadoknade na osnovu ova tri parametra. Također, postoje i digitalni skeneri koji skeniranjem boje prirodnog zuba odredi najpribližniju boju za nadoknadu.(13) Određivanje boje zuba tj. zubne nadoknade je kompleksna kompozicija nekoliko vrijednosti kao što su translucencija, opaloscencija i fluoroscencija. Da bi materijal izgledao što prirodnije, treba da ispuni sve ove vrijednosti. Translucencija i svijetlina boje (value) najvažniji su parametri u određivanju boje jer osnovnu boju često nije lako odrediti, a takođe postoji i nedostatak zasićenosti bojom (chroma) u svjetlim nijansama. Translucencija je apstraktna i nematerijalna, teško ju je standardizovati i izmjeriti. Ona se najbolje predstavlja kao razlika u svjetlini boje. Svjetlina boje je u obrnuto proporcionalnom odnosu sa zasićenošću bojom. S povečanjem zasićenosti bojom (intenziteta boje, chroma) smanjuje se svjetlina boje (value).(1) 9

17 2. KERAMIČKI SISTEMI Danas se keramika u velikoj mjeri koristi kao restaurativni materijal u stomatologiji. To uključuje materijale za zubne krune, totalne i parcijalne proteze. Povećanje upotrebe keramičkih nadomjestaka gotovo je izbacilo iz upotrebe metalne nadomjestake, budući da ne zadovoljavaju estetske zahtjeve pacijenata. Keramički materijali su najprikladniji za zamjenu metala, osobito u erozivnom i korozivnom smilsu.(13) Dentlana keramika ima mogučnost da difuzno propušta svijetlost, te da je difuzno reflaktira što u konačnici daje dubinu prozirnosti kao kod prirodnih zuba. (13) Prve dentalne keramike imale su ograničenu primjenu na prednje zube zbog svoje niske čvrstoće na savijanje tj. fleksuralne čvrstoče. Nove tehnologije i tehnike proizvodnje su omogućile razvoj različitih keramičkih sistema za stomatološku upotrebu s većom fleksuralnom čvrstoćom, što je omogućilo proizvodnju nadoknada za stražnje zube.(16) Korištenje potpunih keramičkih kruna je bilo upitno zbog njihove slabe fleksuralne snage. Nasuprot tome, metal-keramičke krune su uspješno korištene u ovom pogledu ali su zbog: (1) potencijalne korozije legure koja dovodi do toksičnih i alergijskih problema, (2) estetskih problema kao što su nedostatak prozirnosti, prosijavanje metala u cervikalnoj trećini, (3) prevelike redukcije zubne zupstance polako zamjenjivane punim keramičkim nadoknadama.(15) Danas su dostupni različiti materijali i proizvodni sistemi za potpune keramičke dentalne restauracije. Postoje dvije glavne opcije pri korištenju keramike za protetske restauracije; (1) keramika s jednim slojem koja je pričvršćena na zubnu strukturu ili (2) dvoslojna struktura s visokom čvrstoćom keramičke jezgre (podkonstrukcija) na koju je nabačena estetska keramika. (15) Neke keramike visoke čvrstoće dizajnirani su za kompjuterizirane tehnike glodanja (CAD / CAM), gdje se jezgrena struktura dobiva od presinteriranog bloka oksidne keramike. Relativno nova dentalna keramika je parcijalno stabilizirani cirkonijev oksidni polikristal. Ova keramika je proizvedena od sitnih čestica ZrO 2 i 3-5% Y20 3, koji tvore djelomično stabiliziranu tetragonsku strukturu na sobnoj temperaturi nakon toplinske obrade. Zbog optičkog opaciteta ovih materijala 10

18 oni su prekriveni keramičkim fasetama, obično feldspatskim tipovima ili fluorapatitnim keramikama, koje imaju estetska svojstva slična prirodnoj zubnoj supstanci.(15) Danas su pacijenti postali sve zahtjevniji u pogledu estetike i biokompatibilnost njihovih zubnih nadoknada, keramike kao materijala za inleja, onleje, krunice i mostove te je keramika zbog ovoga postala glavni cilj naučnog interesa.(16) Danas, sistemi s većom fleksuralnom snagom (snage savijanja veće od 300 MPa) su dostupni i uključuju: litij disilikat staklenu keramiku, aluminijev i cirkonijev oksid. Cirkonijev oksid može biti i jitrijem parcijalno stabiliziran cirkonij oksid (YTZP) kojmu poboljšava estetska svojstva Feldšpatna keramika Feldšpatna keramika je klasična keramika sastavljena od kristalnih minerala koji su uloženi u stakleni matriks. Feldšpati predstavljaju zajedničko ime za minerale, koji su raspostranjeni u stijenama Zemljine kore. Po hemijskom sastavu mogu biti aluminosilikati kalijuma, kalcijuma natrijma i dr. Najraspostranjeniji su leucit, arbit, anorit, ortoklas.(17) Velika količina staklenog matriksa daje mogučnost manipulisanju bojama i dodavanjem oksida metala kao i manipulisanju transparentnošću. Feldšpati čine 75-85% porculanske mase i čine staklasti matriks u koji su uloženi kristali kvarca, dok istovremeno snižava temperaturu topljenja i daje transparentnost.(17) Kvarc čini 12-22% udjela i predstavlja jezgru u strukturi keramike. Sadržaj kvarca ovisi o samoj keramici a može biti visokotemperaturni, srednje i niskotemperaturni. Najznačajniji oblik kvarca za stomatološke materijale je silicij dioksid (SiO 2 ).(17) Kaolin je najčišći oblik gline i u prirodi nastaje pod uticajem atmosferskog pritiska na feldšpat. Kaolin je po hemijskom sastavu smjesa hidratisanih aluminosilikata i glavni sastojak je kaolinit (Al 2 O 3-2SiO 2-2H 2 0). Kaolin čini 1-4% keramičkog praha, bijele je boje i sa vodom čini smjesu koja se lako oblikuje.(17) 11

19 Feldšpatnoj keramici su dodani i pigmenti za imitaciju boje zuba. Pigmenti su oksidi metala, stabilni na temperaturi sinertovanja i hemijski inertni na ostale sastojke. Pigmenti metala su: Titanijum oksid- žuto mrka boja, Uranijum oksid- oranž žuta boja, Co- plava boja, Cr- zelena boja, Nikl- siva boja, Ferum- mrka bolja, Ir- crna boja, Cr, St- pink boja.(17) Feldšpatna zubna keramika obično sadrže između 15 i 25 vol% leucita. Leucitna struktura se oslanja na oblik tetraedara SiO 4 koji tvore prstenove. Na sobnoj temperaturi, leucitni kristali imaju tetragonalnu simetriju. Kada se grije struktura SiO 4 se polako spušta dok ne stane i odvoji tetragonalne prstenove i na temperaturi 625 C prelazi u kubičan oblik. Faza transformacije leucita od kubičnih do tetragonalnih oblika kada se hladi, u kombinaciji s većom kontrakcijom od leucitnih kristala u usporedbi s staklenom matricom zbog njihove velike toplinske kontrakcijske neusklađenosti, uzrokuju tangencijonalna naprezanja oko leucitnih kristala. Ova naprezanja mogu bit inicijatori pukotina koji utječu mehanička svojstva keramike. Leucitni kristali u feldšpatnoj keramici povečavaju fleksuralnu snagu keramike za 10-30% odnosno do 64.8 Mpa.(17) Mikrostrukturna građa Svojstva keramike ovise o njihovoj mikrostrukturi, koju definiše vrsta, veličina, morfologija, distribucija, orijentacija i sastav kristala. Mikrostruktura je naziv koji se koristi za opisivanje pronađenih strukturnih značajki unutar materijala. Mikrostrukture se mogu definisati tipom, omjerom i sastavom njihovog matriksa, oblikom, veličinom i raspodjelom njihovih zrna (kristala).(18) U ovisnosti koliko ima staklastog matriksa, vrste i količine kristala koji su u matriksu, te njihovoj distriuciji ovise i fizičko- mehaničke osobine Fizičko- mehaničke osobine Mehanička svojstva feldspatskih porculana su najniža od keramičkih materijala koji se koriste u stomatologiji i u njima dominiraju velike količine staklene faze. Kao posljedica toga kod ove 12

20 keramike je dobra estetika, jer se bojom i transparentnošću materijala može manipulisati dodavanjem metalnih oksida. Međutim, ova keramika ima slabe fizičko- mehaničke osobine upravo zbog ovakve njene mikrosstrukturne građe. Stoga, ova keramika uglavnom zahtjeva izradu neke vrste podkonstrukcije. - Koeficijent termalne ekspanzije (TKI) iznosi 8 - Otpornost na savijanje se kreće od MPa - Vlačna čvrstoća se kreće od Mpa Indikacije - Bez podkonstrukcije (inlej, onlej, overlej, ljuspica o solo krunica izrađene CAD/ CAM metodom) - Sa podkonstrukcijom (solo kruna, apendiks, mostovi malog i velikog raspona) Način izrade Keramika općenito se može izraditi na tri načina (1) nanošenje kistom, (2) CAD/ CAM sistemom. 1. Nanošenje kistom Modeliranje Ova metoda obuhvata više faza: pripremu i kondenzaciju mase, nanošenje i pečenje prvog sloja (opaker), osnovnog sloja modeliranje i pečenje dentinskog sloja te caklenskog sloja, i na kraju glaziranje.(18) Prašak keramike koji dođe u fabričkom pakovanju se mješa sa destilovanom vodom ili sa razblaženim rastvorom sirčetne kiseline. Ovaj postupak se najčseće radi sa špatulom, nakon čega sljedi modeliranje keramike, tj. nanošenje keramike na pod konstrukciju. Podkonstrukcija može biti metal ili keramika koja je u mogučnosti da se odupre silama koje djeluju na nju da ne bi došlo do frakture. Tipovi ove keramike su najčeće cirkon oksidna keramika ili staklokeramika. Feldšpatna keramika se nanosi posebnim instrumentima i kistovima koji su napravljeni od 13

21 prirodne dlake. Modeliranje keramičke nadoknade se vrši kombinovanjem tri ili više prahova različite boje i translucencije.(8) Postupak modeliranja možemo podijeliti na tri sloja, koji se nanose na podkonstrukciju tj na prethodne slojeve. Ako je u pitanju metalna podkonstrukcija prvo se nanosi wash opaker koji prekrije 20% sivila metala te stvara vezu između keramike i metalne podkonstrukcije. Zatim se nakon sinterovanja nanosi drugi sloj opakera, koji prekrije 100% sivila metalne podkonstrukcije. Nakon sinterovanja pristupa se nanošenju dentinskog sloja keramike, koji smo dobili miješanjem keramičkog praha sa namjenskom tekučinom i njim se modelira osnovni oblik nadoknade. U ovoj fazi može se vršiti osnovno slojevanje, tj. nanošenje dvije vrste dentinske keramike i jedna vrsta caklenske keramike. Ako je potrebno u ovoj fazi nanošenja dentinskog sloja moguće je primjetiti tehniku naprednog slojevanja koja podrazumjeva nanošenje različitih keramičkih slojeva po dubini dentinske mase kao i ubacivanje i izradu raznih efekata u dubini. Nakon toga slijedi sinterovanje. Treći sloj (caklenski sloj) se nanosi preko dentinskog na incizalnu i aproksimalne površine što u konačnici daje definitivni oblik krunici. Iza slijedi glaziranje keramike. Sinterovanje keramike Sinterovanje je naziv procesa konsolidacije keramičkih prašaka (čestica) kroz grijanje. To je rezultat atomskog pokreta koji je stimulisan visokim temperaturama. Ovo kretanje smanjuje visoku površinsku energiju povezanu s ne sinterovanim česticama. Kretanje ovisi o tome da li atomi ili ioni dobivaju jednaku energiju ili veću od energije aktivacije potrebne za difuziju na raspoložive lokacije.(19) Mehanizam sinteriranja sastoji se od tri faze: početni, srednji i kasna faza. U početnoj fazi, proces sinterovanja uključuje malo ili nimalo dezinfekcije i skupljanje i uglavnom je karakteriziran stvaranjem "vrata" između susjednih čestica i smanjenjem površine matriksa. U ovoj fazi, prostor između kristala je otvoren i međusobno povezan. Rast ovih kontaktnih područja (vrat) odgovoran je za promjene svojstava materijala povezane s sinterovanjem. Međufaznu fazu karekterišu regularne i kontinuirane pore između kojih se nalazi 14

22 cilindrični prostor koji ih povezuje. U ovoj fazi, gustoća je između 70 i 92%, dok se brzina sinteriranja smanjuje. U posljednjoj fazi sinterovanja, pore su zatvorene i imaju sferni oblik.(17) Tijekom sinterovanja može doći do interakcije između pora i zrna na tri načina: (1) pore mogu usporiti rast zrna, (2) pore se mogu pomjeriti u zonu zrna tijekom rasta zrna; i (3) zrna granične regije mogu se odmaknuti od pora, ostavljajući ih izoliranima unutar zrna, što smanjuje gustoću. Važno je izbjeći ovaj zadnji scenarij kombiniranjem malih zrnaca i pora i povećanje brzine kretanja zrna granica. Drugi pristup za smanjenje pora je uklanjanje plinova (vakuum sinterovanje).(8) Prilikom sinterovanja keramičke mase u peči, tokom postizanja željene temperature u peči se stvara vakum koji izaziva izlaženje gasova i posljedično smanjenje pora u materijalu koje su nastale miješanjem i nanošenjem keramičke mase na rad. Također, dolazi do smanjenja dimenzija rada za cca 10% u svim pravcima. Pred kraj faze sinterovanja u peč se pušta zrak i pritisak raste na jednu atmosferu što dodatno izaziva još jače naljeganje keramičke mase na podkonstrukciju. Sinertovanje se sprovodi u namjenskim pečima koje se programiraju za svaku vrstu keramike posebno. Tokom sinertovanja velike pore zraka migrijraju van, dok male ostaju zarobljene unutar matriksa. Prekomjerna prisustnost pora zraka s toga može biti rezultat neadekvatnog sinterovanja.(17) Slika br.1- Ekran peči sa programima za sinterovanje keramike 15

23 Glaziranje Nakon dentinske probe u ordinaciji slijedi glaziranje keramičke nadoknade. Tokom sinterovanja keramike, keramika je djelimićno porozna i njena površina je hrapava što omogućuje retenciju hrane i dentalnog plaka. Hrapavu površinu je potrebno glazirati, što se može postići na tri načina: - Glaziranje površine keramike bez dodavanja keramičkih pigmenata i glazura. Keramička nadoknada se dodadno peče u peči u prisustvu vazduha, te na taj način površinski sloj keramike postaje gladak. - Glaziranje keramike dodavanje keramičkih pigmenata. Nanošenjem keramičkih pignenata na površinu nadoknade i njenim zagrijavanjem, površinski sloj se topi i površina postaje glatka. Ovim pigmentima je donekle moguće uticati na konačnu boju nadoknade. - Glaziranje keramike sa nanošenjem glazure i pečenjem nadoknade u prisustvu vazduha. Glazura koja se nanosi na površinu nadoknade prilikom pečenja se topi i nadoknadi daje jedan piroplastični sloj kojim oblaže površinu staklastom masom. Dodavanjem pigmenata na glaziranu površinu noguće je uticati na konačnu boju nadoknade.(17) - 2. CAD/ CAM (Computer-Aided Design And Manufacturing) tehnika CAD je skračenica za 'računalno potpomognuti dizajn i CAM označava 'računalno potpomognutu proizvodnju',(29) Svi CAD / CAM sustavi sastoje se od tri komponente: - Digitalizacijski alat / skener koji pretvara oblik skeniranog objekta u digitalne podatke koje računalo može obraditi. Skener može biti intraoralni i ekstraoralni. Intraoralni skener skenira strukture u ustima pacijenta, dok ekstraoralni skeniraju otiske, gipsane modele pojedinačno, uložene u artikulator ili pak same pomične radove modela batrljka zbrušenih zuba, kao i skeniranje koje se koristi u implantologiju. - Softver koji obrađuje podatke i ovisno o aplikaciji, proizvodi skup podataka za proizvod koji treba proizvesti. Obično ga zovemo program za dizajniranje protetskih nadoknada. 16

24 - Tehnologija proizvodnje koja pretvara podatke u željeni proizvod. Ovo podrazumjeva mašinu koju zovemo glodalica. Glodalice se danas uglavnom dijele na ordinacijske i laboratorijske. Mogu biti četvero ili peto osovineske. Četvero osovinske proizvode radove iz blokova i nemoguće je izraditi cirkularne konstrukcije. Peto osovinske koriste diskove materijala i u stanju su izraditi sve vrste protetskih radova. - - Slika br. 2- Skeniran zbrušeni zub - Slika br. 3- Program za dizajniranje u CAD/ CAM-u 17

25 Slika br. 4- Dizajniran rad. Slika br. 4- Keramički blok u glogalici. 18

26 Ovisno o lokaciji komponenata CAD / CAM sistema, u stomatologiji su dostupna tri različita koncepta proizvodnje: - ordinacijska proizvodnja (podrazumjeva proizvodnju radova bez podkonstrukcije) - laboratorijska proizvodnja (podrazumjeva proizvdonju svih protetski radova) - centralizirana izrada u proizvodnom centru CAD/CAM tehnika obrade keramike podrazumjeva skeniranje željenog područja. Uzimanje otiska može biti direktno u ustima ili da se skenira klasični radni model. Nakon skeniranja date situacije, softver obrađuje stanje u usnoj šupljini i predstavlja je na monitoru. CAD/ CAM sistem u svom softveru sadrži razne oblike vrste protetskih radova. U ovisnosti od situacije u ustima tj. stanja i izgleda antagonista i agonista program dizajnira prijedlog restauracije i pokazuje je na monitoru. U ovoj fazimoguće je vršiti izmjene dizajna protetskog rada kako bi u potpunosti zadovoljio terapijske zahtjeve. Nakon ovoga CAD/ CAM-u dajemo naredbu da reže nadoknadu. CAD/ CAM sistem obrađuje keramiku koja može doći u blokovima ili u diskovima, što zavisi od proizvođača i vrste glodalice. Također blokovi mogu biti monolitni (jednobojni) ili polihromatski (više nijansi) koji su više estetski prihvatljivi. Nakon što se izabrala boja bloka, blok keramike se stavlja u mašinu i sljedi proces obrade keramike u željeni izgled nadoknade. Nadoknada koja se dobije obradom CAD/ CAM-a može biti izrađena kao: 1. puni anatomski oblik 2. puni anatomski oblik koji se u incizalnoj trećini reducira i poslije se nanosi kistom keramika radi postizanja bolje estetike (cut back tehnika) 3. podkonstrukcija (za materijale koji su za to predviđeni) 19

27 Slika br. 6- Blokivi feldšpatne keramike za CAD/CAM Slika br. 7- Blokovi feldšpatne keramike 20

28 Slika br. 8- Feldšpatni blok keramike iz kojeg je izrezana krunica 2.2. Staklokeramika Staklokeramika je polikristalni materijal koji nastaje kontroliranom kristalizacijom stakla.(3) Staklo je materijal koji se ne nalazi u prirodi. Iako poznato i korišteno od davnina i danas je nezamjenjiv materijal u svakodnevnom životu. Staklo se dobiva taljenjem osnovnih sirovina: kvarcnog pijeska, sode i krečnjaka. Dodavanjem različitih oksida u osnovnu talinu stakla dobiva se borosilikatna, cinkova i ostala stakla. Sastavni dijelovi stakla se međusobno tale, hemijski reaguju i otapaju. Staklu koje se koristi u stomatologiji često se dodaju i oksidi kositra, cirkonija koji u konačnici daju keramici zamučenost. Dodavanjem i kontroliranom kristalizacijom nastale su razne vrste staklokeramike koje se korsite u stomatologiji: fluorapatitna, litijev disilikatna staklokeramika.(2) Zbog osobina stakla kao materijala, koji je podložan pucanju pod većim opterečenjem, ova keramika se izučava za korištenje u postranim regijama. Istraživanjem, došlo je do zaključka da se ovoj keramici trebaju poboljšati fizičke osobine i to osvrtom na poboljšanje čvrstoće, modula 21

29 elastičnosti i žilavosti materijala. Naprezanje materijala, jedan je od glavnih kliničkih nedostataka staklokeramike kao materijala koji se koristi u stomatološkoj protetici. Ovaj nedostatak se objašnjava različitim koeficijentom termalne ekspanzije između podkonstrukcije i fasetnog dijela u dvoslojnim sistemima. Naprezanje nastaje na podkonstrukciji i na spoju između podkonstrukcije i fasetnog dijela, koje ako se proširi dovodi i do frakture cijele nadoknade. Navedeno pokazuje da je kritično naprezanje na veznoj a ne na fukcijskoj površini nadomjeska. (4) Na očvrščavanje staklokeramike utiče njena građa, tj. veličina i raspodjela kristala, procesi tlačenja i žarenja kojim se postiže homogena struktura. Pečenjem keramike u vakumu smanjuje se mogučnost poroznih dijelova u keramici (prostori ispunjeni zrakom).(4) Staklokeramka je visoko transparetni materijal zbog međusobonog odonosa između staklastog matriksa i kristala. Prolaskom svjetla kroz staklokeramiku, svjetlo se manje raspršuje i daje optički efekat sličan onome koji ima caklena i dentin. Opalescencija i neprozirnost se kontroliše dodavanjem čestica punila.(4) Staklena keramika koja se može sinterirati za metalne podkonstrukcije je uvedena u kliničku praksu u XXI vijeku. Ova keramika je pripremljena polikristalima koji su nastali kontrolisanom kristalizacijom stakla iz koje proizilaze poboljšana optička, fizičko- hemijska i mehanička svojstva. Staklo- keramika je napravljena formiranjem od jezgre stakla uglavnom taljenjem zatim upotrebom kontolisane toplinske obrade (sinterovanje) kako bi se istaložili kristali u staklenom matriksu. Broj kristala, njihova brzina rasta i time njihova veličina regulisani su po vremenu i temperaturi sinterovanja. Hemijski sastav i mikrostruktura staklokeramike određuju njegova svojstva i glavne primjene, dok je za osiguranje visoke mehaničke performanse važno da su kristali brojni i ravnomjerno raspoređeni kroz staklastu fazu.(1) Staklokermaika se može podjeliti na osnovu kristala koji ulaze u njenu građu: 1. Fluorapatitna keramika 2. Litijum disilikatna keramika(1) 22

30 Fluorapatitna keramika Mikrostrukturna građa Fluorapatitna keramika je keramika koja se nanosi na podkonstrukciju. Ova keramika je izgrađena od prirodne sirovine, dok od sirovih materijala najčešće sadrži SiO 2. Fluorapatitna keramika je izgrađena od kristala fluor apatita, koji su po svojoj građi i strukturi slični hidroksiapatitnim kristalima koji grade caklenu. Nova generacija materijala, koja sadrži kristale nanofluorapatita, ima kristalnu strukturu sličnu onoj prirodnih zubi. Optičke karakteristike kontrolišu nanofluorapatitni kristali veličine nm i mikrofluor-apatitni kristalii dužine 1-2 μm. Nanofluorapatitne keramike imaju različte koncentracije apatitnih kristala koji omogučavaju jedinstvenu i prilagodljivu kombinaciju prozirnosti, sjaja i opalescencije, ovisno o tipu materijala za slojevanje.(21) Fizičko - mehaničke osobine - Koeficijent termalne ekspanzije (TKI) iznosi Otpor na savijanje 90 Mpa - Vickers tvrdoća po Vickersu iznosi 5400 MPa - Hemijska stabilnost 15 μg/cm Indikacije - Karakterizacija i slojevanje podkonstrukcija - Karakterizacija i slojevanje staklokeramike cut- back tehnika - Karakterizacija i slojevanje konstrukcije, bataljka implantata i Suprastrukture implantata - Kreiranje gingivalnog dijela na restauraciji. (21) 23

31 Način izrade Fluorapatitna i nanofluorapatitna keramika se nanosi kistom na podkonstrukciju. Podkonstrukcija može biti izrađena od metala ili od keramike. Keramičke podkonstrukcije su izrađene od staklokeramike ili cirkon keramike. Fluorapatitna i nanofluorapatitna keramika je visoko estetska keramika koja se nabacuje kistom tehnikom slojevanja. (21) Litijum disilikatna keramika Mikrostrukturna građa Litijum disilikatna keramika sadrži kristale Li 2 Si 2 O 5 u svojoj mikrostrukturalnoj građi. Kristali su uloženi u stakleni matriks i imaju izgled igle. Dužina kristala iznosi 3-6 µm. Kristali koji se nalaze u staklenom matriksu su pravilno raspodjeljeni i upravo ta njihova raspodjela utiče na fizičko- mehaničke osobine kao i na estetiku. Pravilnom raspodjelom i povečavanjem kristala u fazi kristalizacije tj. u fazi nastanka kristala prilikom pečenja kristali postaju bliže jedan drugome (gušći raspored) što u konačnici povečava fleksuralnu snagu keramike Mpa.(18) Fizičko- mehaničke osobine - Koeficijent termalne ekspanzije se krece od Otpornost na savijanje (biaksialno) se kreće od MPa - Otpornost na lom iznosi 2.75 MPa - Modul elastičnosti iznosi 95 - Tvrdoća po Vickersu iznosi 5800 MPa - Hemijska stabilnost iznosi 40 µg/cm2 - Presanje se vrši ns temperaturi od C.(21) 24

32 Indikacije 1. Okluzalne fasete (table tops) 2. Tanke fasete 3. Fasete 4. Inleji 5. Onleji 6. Djelomićne krunice 7. Krunice u prednjoj i stražnjoj regiji 8. Tročlani prednji mostovi 9. Tročlani mostovi s drugim premolarom kao zadnjim nosaćem 10. Prešanje preko galvanizirane krunice 11. Suprastrukture za implantate za pojedinaãne restauracije (prednja i stražnja regija) 12. Suprastrukture na implantatima za 3-člane mostove gdje je drugi premolar zadnji nosać 13. Primarne teleskopske krunice.(21) Specifičnosti preparacije Osnovni principi preparacije za pune keramičke restauracije - Bez uglova ili oštrih bridova - Preparacije stepenice s zaobljenim unutrašnjim rubovima i/ili duboko zaobljena zakošena preparacija. - Kontaknto područije između dva međučlana (konektor) mora biti najmanje 8mm 3.(23) 25

33 Shema br. 1- Izgled preparacione granice za punu keramičku krunicu Preparacija za okluzalne fasete (Table top) - Reducirati jednakomjerno i anatomski poštujući navedene minimalne vrijednosti debljine. - Preparirati stepenicu s zaobljenim unutrašnjim rubom ili dubokim zaobljenim zakošenjem. Širina stepenice treba biti najmanje 1,0 mm. - Reducirati okluzalno približno 1,0 mm.(23) Shema br. 2- Preparacija za okluzalnu fasetu 26

34 Preparacija za tanke fasete (ljuspice) - Ako je moguće preparacija treba biti u caklini. - Rub incizalne preparacije ne bi smio biti u području statičkog ili dinamičkog okluzalnog kontakta. - Minimalna debljina tanke fasete u cervikalnom i labijalnom dijelu je 0,3 mm. - Na incizalnom bridu treba planirati debljinu restauracije od 0,4 mm. - Ako ima dovoljno prostora, preparacija nije nužna.(23) Shema br. 3- Preparacija za tanku fasetu Preparacija za fasete (ljuspice) - Ako je moguće preparacija treba biti u caklini. - Rub incizalne preparacije ne bi smio biti u području statičkog ili dinamičkog okluzalnog kontakta. - Reducirajte cervikalno i/ili labijalno područje za 0,6 mm, i incizalni brid za 0,7 mm.(23) 27

35 Shema br. 4- Preparacija za ljuspicu Preparacija za prednju krunicu - Reducirati jednakomjerno i anatomski poštujući navedene minimalne vrijednosti debljine. - Preparirati stepenicu s zaobljenim unutrašnjim rubom ili dubokim zaobljenim zakošenjem. Širina stepenice treba biti najmanje 1,0 mm. - Reducirati incizalno približno 1,5 mm. - Reducirati vestibularno i/ili lingvalno podruãje približno 1,2 mm. - Za konvencionalno ili samo adherirajuçe cementiranje, preparacija mora biti retentivna s dostatnom visinom preparacije.(23) Shema br. 5- Princip preparacije za keramičku krunicu 28

36 Preparacija za inley i onley Shema br. 6- Preparacija sa inley i onley - Mora se paziti na statički i dinamički okluzalni kontakt. - Rubovi preparacije ne bi smjeli biti na kontaktima u centralnoj okluziji. - Dubina preparacije treba biti najmanje 1,0 mm a širina otvora od najmanje 1,0 mm treba biti u području fisure. - Preparirajte stijenke proksimalnog ormarića lagano divergentno pod uglom od između zida proksimalnog kaviteta i predvidljive površine inleja. U slučaju predvidljive konveksne proksimalne površine bez odgovarajuće podrške proksimalne stepenice, treba izbjegavati kontakt na marginalnom grebenu inleja. - Zaobliti unutra rubove i prijelaze kako bi spriječili koncentraciju stresa unutar keramike. - Ne zakošavati rubove i ne ostavljati tanke bridove.(23) 29

37 Preparacija za djelomičnu krunicu - Mora se paziti na statički i dinamički okluzalni kontakt. - Rubovi preparacije ne bi smjeli biti na kontaktima u centralnoj okluziji. - Reducirati područje kvržice najmanje 1,5 mm. - Preparirajte stepenicu s zaobljenim unutrašnjim rubom ili dubokim zaobljenim zakošenjem. - Šrina stepenice/ zakošenja treba biti najmanje 1,0 mm.(23) Shema br. 7- reparacija za djelomičnu krunicu Prepearacija za krunicu u premolarnoj regiji - Reducirajte jednakomjerno i anatomski poštujući navedene minimalne vrijednosti debljine. - Preparirajte stepenicu s zaobljenim unutrašnjim rubom ili dubokim zaobljenim zakošenjem. Širina stepenice/ zakošenja treba biti najmanje 1,0 mm. - Reducirajte okluzalno približno 1,5 mm. - Reducirati bukalno i/ili lingvalno područje približno 1,5 mm. - Za konvencionalno i/ili samoadherirajuće cementiranje, preparacija mora biti retentivna s dostatnom visinom preparacije.(23) 30

38 Shema br. 8- Preparacija za postranu krunicu Tročlani mostovi - Obzirom na različitu silu žvakanja, maksimalna širina međučlana varira u prednjoj i lateralnoj regiji. Širina međučlana određuje se na neprepariranim zubima. - U prednjoj regiji (do očnjaka), širina međučlana ne bi trebala prelaziti 11 mm. U regiji premolara (od očnjaka do drugog premolara), širina međučlana ne bi trebala prelaziti 9 mm Za konvencionalno i/ili samoadherirajuće cementiranje, preparacija mora biti retentivna s dostatnom visinom preparacije.(23) Način izrade Litijum disilikatna keramika postala je raspoloživa godine i može biti proizvedena s proizvodnjom presanja (toplinom) ili računalom potpomognuto (CAD / CAM). Bolja translucencije i raznolikost boje omogućuju anatomsko oblikovanje monolitne restauracije. Litijev disilikatne nadoknade mogu se proizvesti u ordinaciji i / ili stomatološkoj laboratoriji. Postupak u ordinaciji omogučava da nadoknada bude dizajnirana, izrađena te predana vrlo brzo nakon završetka brušenje zuba. U ovisnosti o vrsti radova nadoknade može se uraditi: puni anatomski oblik, cut- back tehnikom ili podkonstrukcija. 31

39 Press metoda Litijumdisilikatna staklokeramika dolazi u obliku valjčića i više stepeni translucencije: veoma transparentni, malotransparentni, srednje opaktni i veoma opaktni (HT, LT, MO, HO) i dvije veličine. Obzirom na izradu, svaka se restauracija može izraditi od bilo kojeg ingota / valjčića. U ovisnosti njihovom stepenu translucencije preporućeno je više metoda izrade i indikacija za pojedine ingote / valjčiće. Press metoda podrazumjeva modeliranje protetskog nadomjeska u organskom vosku na gipsanom modelu. Nakon što smo postigli željeni oblik i veličinu vrši postavljanje odlivnih kanala te ulaganje voštanog objekta u kivetu i namjensku uložnu masu. Nakon isteka propisanog vremena vrši se zagrijavanje kivete i izgaranje voska bez ostatka. Po isteku preporučenog vremena za žarenje i izgaranje kiveta se prenosi u peč za pressovanje keramike, ubacuje se cilindrični ingot odabrane boje, transparetnosti (HT, LT, MO, HO) i veličine. Preko valjka se stavlja klip za pressovanje. Pokreče se željeni program peči pri kojem dolazi do topljenja, pressovanja i sinterovanja keramičke mase. Po završetku programa i hlađenja kivete vršimo odstranjivanje uložne mase sa objekta. Šajbom isjecamo protetski rad od odlivnih kanala te ga vraćamo na gipsani radni model, provjeravamo odnos sa agonistima i antagonistima te odnos sa preparacionom granicom. Ukoliko je potrebno vršimo obradu protetskog rada, te rad šaljemo u ordinaciju na probu. Ukoliko je izrađena podkonstrukcija ili se primjenjivala cut- back tehnika, nakon probe slijedi nabacivanje visoko estetske keramike kistom, ponovna proba i glaziranje. Ukoliko je rađen puni anatomski oblik, poslije probe vrši se karakterizacija rada u fazi glaziranja ako je potrebno. Ovom metodom moguće je izraditi inleje, onleje, overleje, pune anatomske oblike solo kruna i mostova do premolarne regije, kao i podkonstrukcije za ove krune i mostove. Također moguće je izraditi krune i mostove cut- back tehnikom. Priprema modela za tehniku kojom će se raditi se ne razlikuje. Pripremljeni model se premazuje distanc lakom te se pristupa modeliranju. Oblik konstrukcije ključ je uspjeha trajnosti restauracije od pune keramike. Što se više pažnje posveti obliku konstrukcije, to će biti bolji krajnji završni rezultat i klinički uspjeh.(23) Minimalne debljine slojeva (debljina nadoknade) kao i dimenzija spojeva određena je uputstvom proizvođaća. 32

40 - Modeliranje za puni anatomski oblik Potrebno je anatomski konstruisati restauraciju tako da joj je nakon postupka izrade potrebno dodati samo glazuru i prema potrebi karakterizaciju.(23) - Modeliranje za cut-back tehniku u vosku Ova metoda se radi u labaratoriji. Cut- back tehnika podrazumjeva isjecanje incizalne trećine koja se može ukloniti na tri načina. Prvi je da se incizalna trećina isjeca tokom modeliranja punog anatomskog oblika restauracije u organskom vosku prije ulaganja u kivetu ukoliko se rad radi press metodom. Ako se protetski rad izrađuje CAD/ CAM metodom isjecanje incizalne trećine se radi u programu za dizajniranje nadoknada. Treći način je da se isjecanje incizalne trećine radi ručno na protetskom radu koji je dobiven nekom od gore navedenih metoda izrade. Ovom metodom moguće je učinkovito napraviti vrlo lijepe restauracije. - Modeliranje za tehniku slojevanja Oblik podkonstrukcije mora odgovarati prostoru. Također mora podržavati oblik i kvržice kako bi debljina keramićkih slojeva bila ujednaćena. CAD/CAM metoda Staklokeramika za izradu u CAD/CAM sistemu dolazi u obliku blokova različitih veličina, boja i translucencija. Veličina i boja odabranog bloka ovisi o indikaciji.(23) Prvo je potrebno izvršiti skeniranje zbrušenih zuba i pripadajuće regije sa okolnim tkivom. Ovo je moguće izvesti na više načina i to intraoralno tj. direktno u ustima pacijenta, skeniranjem gipsanog modela ili otiska u ovisnosti kojim skenerom raspolažemo. Nakon skeniranja i odabira litijumdisilikatnog bloka odgovarajuće veličine, boje i translucencije pristupa se dizajniranju željenog rada. 33

41 Ovom metodom je moguće izraditi protetski rad na tri naćina i to: 1. Puni anatomski oblik, 2. Cut- back tehniku ili 3. Podkostrukciju. Ukoliko se radi puni anatomski oblik u programu za dizajniranje se izabere ovaj metod rada, program nam nudi prijedlog definitivnog dizajna koji možemo dodatno modificirati ako je to potrebno. Kod izrade cut- back tehnike uzimamo predloženi puni anatomski oblik i u programu reduciramo incizalnu i vestibularnu trećinu. Izrada podkonstrukcije podrazumjeva odabir opcije podkonstrukcije od litijdisilikatne keramike u programu za dizajniranje. Nakon ovoga kompjuter nam dizajnira prijedlog olika podkonstrukcije koji mi možemo po potrebi modificirati. Po završetku dizajniranja, odabrani blok litijdisilikatne staklokeramie stavljamo u mašinu i pokrečemo program za frezovanje. Po završenom frezovanju vadimo protetski rad iz mašine i vršimo odvajanje protetske nadoknade od bloka i pristupamo kristalizaciji u namjenskoj peči za kristalizaciju. Poslje toga slijedi proba u ordinaciji. Ako je rađen puni anatomski oblik nakon probe pristupa se glaziranju i eventualnoj karakterizaciji rada. Ukoliko je rađena cut- back tehnika pristupa se nabacivanju visoko estetske keramike kistom na incizalnu i vestibularnu trećinu te iza toga slijedi proba u ordinaciji, glaziranje i eventualna karakterizacija rada. Ako smo dizajnirali podkonstrukciju nakon njenog kristaliziranja ona se šalje na probu u ordinaciju, te se vrši nabacivanje keramike kistom i glaziranje. 34

42 Slika br.9 Blokovi litij di silikatne keramike Slika br.10 Krunica od litijum disilkatne keramike 35

43 2.3. Cirkonijoksidna keramika Cirkonij je kristalni dioksid cirkonija. Njegova mehanička svojstva su vrlo slična svojstvima metala a njegova boja je slična boji zuba. Fleksuralna snaga cirkonijeva oksida je 900 MPa. Cirkonij ima slična mehanička svojstva kao nehrđajući čelik. Njegova otpornost na vuču može iznositi čak Mpa, a njegova otpornost na kompresiju je oko 2000 MPa.(24) Cirkonijev dioksid je visokokvalitetna oksidna keramika s izvrsnim mehaničkim svojstvima.(25) Njegova visoka čvrstoća na savijanje i otpornost na lom pri usporedbi s drugim zubnim keramikama nude mogućnost korištenja ovog materijala za izradu podkonstrukcija fiksnih protetskih radova. Dodavanje triju molekula Y rezultira stabilizacijom tetragonalne faze na sobnoj temperaturi, koja kao rezultat prijelaza na monoklinsku fazu može spriječiti napredovanje pukotina u keramičkoj (transformacijsko jačanje).(27) Jitrijom stabilizirana cirkon keramika (YTZP) Tetragonalni cirkonij stabiliziran s yttriumom (Y-TZP) je pronašao svoju svrhu u stomatologiji zbog dobrih mehaničkih svojstva. Trenutno se koristi kao temeljni materijal za izradu podkonstrukcija. U odnosu na druge stomatološke keramike, njegove vrhunske mehaničke osobine, kao što je veća čvrstoća i otpornost na lom, posljedica su mehanizma preobrazbe stvrdnjavanja. ZrO 2 je polimorfni materijal koji ima 3 različite kristalne strukture: monoklinska faza je stabilna do C, pri čemu se ona pretvara u tetragonalnu fazu, koja je stabilna do C, a u kubičnu faza prelazi pri temperaturi 2,680 C.(28) U skorije vrijeme na tržište je prisutan i transpa - cirkon, sa kojim se za razliku od klasičnog YTZP-a mogu izrađivati puni anatomski oblici fiksnih protetskih radova, kao i reducirani oblici. Cirkon dolazi u obliku blokova i diskova koji mogu biti fabrički obojeni ili ne obojeni kod kojih je potrebno bojenje toku izrade protetskog rada. 36

44 Mikrostrukturna građa Tetragonska forma kristala može se stabilizirati na sobnoj temperaturi dodavanjem raznih oksida, uključujući yttrium, ceriju, kalciju ili magneziju.(22) Djelomično stabilizirana tetragonalna cirkonija pokazuje fazno transformacijsko pooštravanje, što uključuje transformaciju od tetragonske do monoklinske faze na vrhu pukotine, povezano s povećanjem volumena, čime se stvara pritisak. Ovaj mehanizam djelotvoran je u sprječavanju daljnje širenja pukotina i odgovoran je za izvanredna mehanička svojstva djelomično stabiliziranog cirkonijeva oksida. Ova keramika zbog svojih mikrostrukturnih osobina nema dobru estetiku ali ima dobre fizičko mehničke osobine.(29) Loša estetika se ogleda u tome da u sastavu keramike ulazi puno kristala koji su veliki i gusto zbijeni dok ima vrlo malo staklastog matriksa koji je i odgovoran za estetiku. Slika br.11- Cirkonski blokovi raznih veličina Fizičko - mehaničke osobine - Koeficijent termalne ekspanzije (TKI) iznosi Otpornost na savijanje se kreće 1422 ± 60 Mpa - Temperatura sinertovanja ovog materijala iznosi 1350 do 1550 C - Tvrdoća po Vickersu iznosi

45 Indikacije - Podkonstrukcija za krunice u svim regijama i mostove svih raspona - reducirani oblik (transpa- cirkon) - puni anatomski oblik (transpa- cirkon) Specifičnosti preparacije - brušenje nadomjestka provodi se standardnim postupkom: skraćivanjem za 1.5-2mm, aksijalnom redukcijom mm - stepenica je cirkularna najčešće zaobljena, koja iz estetskih razloga može ici subgingivalno te zbog paradontološke profilakse supragingivalno - debljina podkonstrukcije iznosi najmanje mm - mjesto spajanja dvije nadoknade (konektor) 7-12mm 3.(30) Preparacija za prednje zube - brušenje nadomjestka provodi se standardnim postupkom: skraćivanjem za 1.0-2mm, aksijalnom redukcijom mm - stepenica je cirkularna najčešće zaobljena, koja iz estetskih razloga može ici subgingivalno te zbog paradontološke profilakse supragingivalno i reducira se 0.8mm - debljina podkonstrukcije iznosi najmanje mm - mjesto spajanja dvije nadoknade (konektor) 7-12mm3. (30) 38

46 Shema br.9 - Prikaz preparacije za prednje zube Preparacija za bočne zube - Okluzalna površina se skida najmanje 1mm - Zidovi se reduciraju mm - Stepenica je zaobljena cirkularna i u njenom područiju se reducira mm (30) Shema br.10 - Prikaz preparacije za bočne zube 39

47 Način izrade YTZP keramika se izrađuje CAD/ CAM sistemom i može biti u obliku podkonstrukcije, reduciranog ili punog anatomskog oblika. Po potrebi se na nju kistom nabacuje visoko estetska keramika. Slika br.12 Sinterovana cirkonoksidna krunica (reducirani oblik) Ukoliko se izrađuje podkonstrukcija onda se u program za dizajniranje izabere opcija izrade cirkonske podkonstrukcije i pristupa se dizajniranju. Ako se izrađuje reducirani oblik, onda se u programu izabere opcija za puni anatomski oblik te se vrši redukcija incizalnog brida i vestibularne plohe u samom programu za dizajniranje. Po završenom dizajniranju u glodalicu se stavlja unaprijed odabrani keramički blok ili disk i pristupa frezovanju. Frezovanje traje određeno vrijeme u ovisnosti od veličine nadoknade i vrste glodalice. Nakon glodanja protetskog rada, izglodani objekat se vadi iz mašine i vršimo odvajanje nadoknade od ostatka bloka te eventualno bojenje. Poslje sušenja protetski rad se ubacuje u namjensku peč za sinterovanje cirkona. Po završetku sinterovanja protetski rad se šalje na probu te se vrši nabacivanje visoko 40

48 estetske keramike kistom, a zatim opet slijedi proba. Ako je potrebno moguče je protetski rad dodatno individualizirati u sljedečoj fazi a to je glaziranje. Slika br.13 - Cirkon u glodalici Slika br.14 - Sirove, nesinterovane cirkonske podkonstrukcije 41

49 Slika br.15 - Cirkonska podkonstrukcija na modelu 42