التطبيق السريري لمواد سيراميك زركونيا

تم استخدام السيراميك كمواد ترميمية عن طريق الفم لأكثر من 200 عام. تتميز مواد السيراميك بخصائص الجماليات الجيدة ، والقوة الميكانيكية العالية (الصلابة ، ومقاومة التآكل ، وقوة الانضغاط ، وقوة الانثناء) ، والاستقرار العالي ، والنفاذية القوية. يستخدم على نطاق واسع في ترميم الأسنان.

تصنيف مواد ترميم الأسنان الخزفية بالكامل

تنقسم جميع المواد الخزفية إلى ثلاث فئات وفقًا لمحتوى المرحلة الزجاجية والمرحلة البلورية في البنية المجهرية للمواد:

① خزف الفلسبار. إنها بشكل أساسي مرحلة زجاجية ، يتم تلبيدها عند درجة حرارة عالية بواسطة ثلاثة مكونات من الفلسبار الطبيعي والكوارتز والكاولين. خزف الفلسبار هو أقدم مادة خزفية مستخدمة في طب الأسنان ، وخصائصه البصرية قريبة جدًا من خصائص المينا وعاج الأسنان. ومع ذلك ، نظرًا لضعف خصائصها الميكانيكية ، فإن قوة الانحناء عادة ما تكون 60-70 ميجا باسكال فقط ، لذلك غالبًا ما تستخدم كترميم معدني مصهور بالبورسلين أو ترميم سيراميك مرتبط بالانصهار.

زجاج سيراميك. يحتوي على طور زجاجي وطور بلوري في نفس الوقت ، والمعروف أيضًا باسم السيراميك الزجاجي ، وهو نوع من المواد المركبة جنبًا إلى جنب مع طور الكريستال والزجاج المصنوع من خلال درجة حرارة عالية من الصهر والقولبة والمعالجة الحرارية. مقارنة بالزجاج غير المتبلور ، فإن إضافة أو نمو الحشوات البلورية في الطور الزجاجي يغير بشكل كبير الخصائص الميكانيكية والبصرية للسيراميك الزجاجي ، مثل زيادة معامل التمدد الحراري والمتانة ، وتغيير لون المادة ، وجنس البريق والشفافية .

③ سيراميك متعدد البلورات. إنه نوع من مادة السيراميك الكثيفة الملبدة مباشرة بالكريستال ، بدون طور زجاجي أو طور غازي. لديها قوة وصلابة عالية ، ويتم معالجتها بواسطة معدات CAD / CAM. نظرًا لعدم وجود طور زجاجي ، فإن هذه المواد عادةً ما تكون ذات شفافية منخفضة وتحتاج إلى تزيينها بقشرة البورسلين. السيراميك الزجاجي مع طور الزجاج باعتباره الجزء الرئيسي له خصائص جمالية جيدة ، ولكن مع زيادة عدد البلورات ، تصبح قوته أعلى وأعلى ، لكن شفافيته تزداد سوءًا.

طقم أسنان زركونيا عالي الشفافية

تشير طريقة التصنيف هذه إلى العلاقة بين مكونات ومؤشرات السيراميك. ومع ذلك ، فإن ظهور المزيد من الزركونيا الشفافة والسيراميك الزجاجي الأقوى مع انخفاض الشفافية مع تطوير الهياكل المجهرية الخزفية الحالية متعددة الكريستالات يتحدى هذا المفهوم. التطور الأساسي لتكنولوجيا السيراميك في الصناعة: لقد تغيرت عملية تصنيع هذه المواد من المكونات الطبيعية (مثل الفلسبار) إلى السيراميك الصناعي.

● وفقًا للتركيب الكيميائي والبنية المجهرية لجميع مواد السيراميك ، يتم تصنيف المواد الخزفية بالكامل إلى الفئات الثلاث التالية: السيراميك القائم على الزجاج ، والسيراميك متعدد الكريستالات ، والمواد الخزفية القائمة على الراتنج. بالمقارنة مع مواد السيراميك التقليدية ، فإن المواد الخزفية القائمة على الراتنج لها خصائص خاصة لأنها تحتوي على سقالات عضوية. لها المزايا التالية: معامل المرونة أقرب إلى العاج ؛ يتم تقليل هشاشة المواد وصلابتها ، ومن السهل قطعها ؛ يستخدم إصلاح الراتنج. لا تتأثر القوة بعد التعديل ، والعملية السريرية بسيطة ؛ تآكل الأسنان الطبيعية أقل بكثير من تآكل السيراميك الزجاجي ؛ لا يلزم إجراء معالجة حرارية ، ويمكن إكمال تصميمه وإنتاجه بواسطة الكرسي.

مع تقدم البحث في بنية وطرق معالجة مواد الزركونيا ، تحسن أداء الزركونيا تدريجياً ، وأصبحت تطبيقاته السريرية أكثر شمولاً ، مثل مفاصل الورك الاصطناعية والترميمات الفموية التي نعرفها أكثر.

هيكل وخصائص الزركونيا

الزركونيا عبارة عن مادة متعددة البلورات بثلاثة أشكال: أحادي الميل (م) ، رباعي الزوايا (تي) ومكعب (ج) ، والتي يمكن تحويلها إلى بعضها البعض في ظل ظروف درجة حرارة معينة. عندما يتم تبريد الزركونيا الملبدة إلى درجة حرارة الغرفة ، بسبب تحول التركيب البلوري (من طور رباعي الزوايا إلى طور أحادي الميل) ، ويكون حجم خلية وحدة البلورة أحادية الميل أكبر بنحو 4٪ من بلورة رباعي الزوايا ، تظهر داخل الزركونيا. يقلل من القوة الميكانيكية للزركونيا. يمكن أن تؤدي إضافة أكاسيد مستقرة مثل CaO و MgO و CeO2 و Y2O3 إلى استقرار هذه العملية. سيراميك الزركونيا المضاف مع أكسيد الإيتريوم له تأثير تشديد فريد من نوعه ناتج عن الإجهاد ، مما يجعله يتمتع بخصائص ميكانيكية ممتازة ، ويمكن أن تصل قوة الانحناء إلى 900 ~ 1200 ميجا باسكال. هناك طريقة أخرى لتثبيت الزركونيا الرباعية الزوايا في درجة حرارة الغرفة وهي تقليل حجم الحبوب (متوسط ​​حجم الحبوب الحرج <0.3 ميكرومتر).

المرحلة الانتقالية لبلورات زركونيا مع درجة الحرارة

في التطبيقات العملية ، من أجل الحصول على الشكل والأداء البلوريين المطلوبين ، عادةً ما يتم إضافة أنواع مختلفة من المثبتات لصنع أنواع مختلفة من سيراميك الزركونيا. يمكن تقسيم سيراميك الزركونيا إلى ثلاثة أنواع وفقًا لبنيتها المجهرية: الزركونيا المستقرة بالكامل (FSZ) ، الزركونيا المستقرة جزئيًا (PSZ) ، الكريستال الزركوني رباعي الزركونيا (TZP). على سبيل المثال ، عندما يكون المثبت هو CaO ، MgO ، Y2O3 ، يتم التعبير عنه كـ Ca-PSZ ، Mg-PSZ ، Y-PSZ ، إلخ على التوالي. الزركونيا لمواد طب الأسنان هو زركونيا رباعي الزوايا متعدد البلورات مستقر من اليتريا (Y-TZP)

يستخدم زركونيا عادة شكل بلوري مثبت - أكسيد الأرض النادر

تتمتع مواد سيراميك الزركونيا بخصائص جمالية جيدة ، وتوافق حيوي جيد ، وصلابة ممتازة ، وقوة ، ومقاومة التعب ، بالإضافة إلى مقاومة التآكل الممتازة. العيب الرئيسي للزركونيا هو تآكل مادة الطلاء أثناء عملية الترابط ، مما يؤثر على قوة السيراميك وضيق الواجهة. يؤثر الخمول الكيميائي للزركونيا أيضًا على تأثير الترابط وبالتالي على وظيفة الاستعادة. ترميمات الزركونيا كاملة الكفاف غير شفافة وتتحلل في الجسم الحي عند درجات حرارة منخفضة. المعالجة السطحية للزركونيا

في الوقت الحاضر ، يمكن تقسيم المواد اللاصقة الخزفية شائعة الاستخدام في العيادة إلى أربع فئات: مواد لاصقة من الراتينج ، مواد لاصقة متطايرة شاردة زجاجية ، راتنج بالإضافة إلى مواد لاصقة متماثلة شاردة زجاجية ، ومواد لاصقة فوسفاتية. من بينها ، تعتمد المواد اللاصقة الراتينجية بشكل أساسي على الالتصاق الكيميائي والتركيب الميكانيكي ، والمواد اللاصقة الشاردة الزجاجية عبارة عن روابط فيزيائية وميكانيكية ، وتعتمد المواد اللاصقة الفوسفاتية بشكل أساسي على التركيب الميكانيكي والاحتفاظ به. فيما بينها ، تهيمن المواد اللاصقة الراتنج.

يمكن أن تحسن معالجة سطح السيراميك قوة الترابط بالراتنج ، وتنقسم معالجة سطح السيراميك الشائعة بشكل أساسي إلى طريقة ميكانيكية وطريقة كيميائية. بشكل عام ، تعتبر تقنية السفع الرملي وتقنية الحفر وعامل اقتران السيلان من أكثر الطرق شيوعًا. ومع ذلك ، نظرًا لأن سيراميك الزركونيا عبارة عن سيراميك متعدد البلورات بدون مصفوفة زجاجية ، فإن تأثير النقش الحمضي محدود. قام العلماء بتغيير خشونة سطح الزركونيا والتكوين وما إلى ذلك لتحسين أداء القفل الميكانيكي والربط الكيميائي.

● السفع الرملي: سوف يتسبب الطحن أو السفع الرملي في تغيير السطح من أحادي الميل رباعي الاتجاهات ، بحيث يزداد محتوى بلورات الزركونيا أحادية الميل بشكل حاد. تؤثر الحركة عالية السرعة لجزيئات الألومينا بقوة على سطح الزركونيا لتشكيل سطح ترابط خشن ورطب. لقد أثبت عدد من التجارب أن استخدام 50 ميكرومتر من جزيئات الألومينا والسفع الرملي تحت ضغط أقل من 0.25 ميجا باسكال هو الخيار الأنسب ، والذي يمكن أن يحسن قوة ومتانة الرابطة بين مادة الزركونيا المصنوعة من السيراميك بالكامل والراتنج اللاصق.

● عامل الاقتران: من خلال الروابط التساهمية لتحقيق رابطة ثابتة بين الواجهات ، يوجد حاليًا نوعان أساسيان من البادئات التي تحتوي على 10-ميثاكريلويلوكسيدسيل فوسفات (10-MDP) وبادئات silane.

● النقش بالليزر: تحسين الخواص الميكانيكية الدقيقة لسطح الزركونيا المصنوع بالكامل من السيراميك ، وهو أمر مفيد لتكوين اتصال ميكانيكي دقيق بين سطح الزركونيا والراتنج ، وتحسين تأثير الترابط بين سيراميك الزركونيا بالكامل.

التطبيق السريري لزركونيا

① تاج سفلي من زركونيا مع قشرة بورسلين

وجدت الدراسة أن معدل البقاء على قيد الحياة لترميم الزركونيا كان 95.3٪ بعد عام واحد من الزرع و 80.2٪ بعد عامين ، وهي أفضل نتيجة بين المواد المعروفة. من الناحية السريرية ، السبب الرئيسي لفشل ترميم الزركونيا هو تكسير قشرة البورسلين. على الرغم من أن الزخرفة الخزفية لها تأثير جمالي جيد ، إلا أن احتمالية تكسير البورسلين في ترميمات قشرة البورسلين القائمة على الزركونيا تكون أعلى (6٪ -25٪ بعد ثلاث سنوات) ، وهي أعلى من الترميمات الزجاجية المصنوعة بالكامل من السيراميك أو الترميمات الخزفية المعدنية. . يمكن أن يؤثر عدم التطابق في صلابة الكسر ، وقوة الانحناء ، ومعامل التمدد الحراري ، ومعامل المرونة ، من بين أمور أخرى ، على ارتباط قشرة البورسلين بالزركونيا.

الخواص المادية للحكم الذاتي (Zirkonzahn)

مع تطوير المواد ، تظهر ترميمات جديدة عالية النفاذية مصنوعة من الزركونيوم ، مما يحسن شفافية مواد الزركونيا. على سبيل المثال ، تم إطلاق PRETTAUANTERIOR (Zirkonzahn) في عام 2014 ، والذي يتمتع بنفس نفاذية الضوء مثل السيراميك والزجاج ثنائي سيليكات الليثيوم ، وقوته أعلى بكثير من السيراميك الزجاجي (> 670 ميجا باسكال) ، والذي يمكن أن يحل إلى حد كبير محل الزجاج والسيراميك كمواد جمالية ترميم الأسنان الأمامية.

بالمقارنة مع تاج القاع التقليدي المصنوع من الزركونيا والخزف القشرة ، فإن الترميم المصنوع من الزركونيا بالكامل يحتوي على كمية أقل من تحضير الأسنان ، ويحتفظ بمزيد من أنسجة الأسنان ، ويتجنب فشل الترميم الناجم عن انهيار البورسلين ، مما يحسن معدل نجاح الترميم.

② تاج ما بعد النواة من زركونيا

تتمتع مواد سيراميك الزركونيا بتوافق حيوي أفضل وخصائص مضادة للأشعة ، فضلاً عن مرونة وصلابة أفضل. تتمتع المواد المعدنية بثبات جيد وقوة ميكانيكية ، ولكن من السهل كسرها وتآكلها ، وهناك عيوب في التصوير بالرنين المغناطيسي الإكلينيكي. إن استخدام الزركونيا اللاحق للترميم له تأثيرات أفضل على المدى الطويل من حيث سلامة الأسنان ولونها ، كما أن التاج اللاحق بعد الترميم له ضرر أقل.

أعمدة الألياف والقلوب شفافة ، ولها مقاومة جيدة للتآكل ، وتشبه إلى حد كبير الأسنان ذاتية التولد. غالبًا ما تستخدم في ترميم الأسنان الأمامية في السنوات الأخيرة. عندما تكون هناك مساحة كبيرة من عيب الأسنان ، يجب أن تكون قوة الإطباق عالية بحيث تنعكس المزايا الميكانيكية المعدنية الفريدة لعمود الزركونيا ولبها. لقد وجدت الدراسات أن تيجان ما بعد النواة من الزركونيا تتفوق على نوى ما بعد راتنج الألياف في إصلاح عيوب الأسنان ذات المساحة الكبيرة ، ويمكن اختيار نوى ما بعد راتنج الألياف لعيوب منطقة صغيرة ذات قوة إطباقية منخفضة ، مثل الأسنان الأمامية العلوية.

③ دعامة زركونيا

تتميز دعامات الزركونيا بقدرة سطحية خالية أقل وقابلية للبلل مقارنة بالمعادن ، مما يقلل من الالتصاق البكتيري ويقلل من خطر الإصابة بأمراض ما حول الزرع. تتوافق دعامة الزركونيا مع المتطلبات الجمالية للمرضى ولديها توافق حيوي أفضل. قد تظهر دعامات التيتانيوم والمعادن من خلال الأنسجة الرخوة المحيطة بالزرع ، مما يؤدي إلى شيب الأنسجة الهامشية ونتائج جمالية أقل.