Betoningen på estetik inom tandvården har varit avgörande i sökandet efter ett material med tillräcklig styrka och livslängd för att ersätta metall. Keramiska restaureringar genomgick en betydande omvandling på 2000-talet med introduktionen av CAD/CAM-system och användningen av transformationshärdad zirkoniumoxid.
Tidig historia av Zirconia
Namnet zirkonium kommer från det arabiska ordet "Zargun", som betyder gyllene till färgen, vilket i sin tur kommer från de persiska orden "zar" för guld och "pistol" för färg. Zirkonium är ett naturligt förekommande grundämne med ett atomnummer på 40 och är en övergångsmetall som finns i naturen som mineralet zirkon. Den renas för att bilda zirkonium, en silverfärgad metall som är korrosionsbeständig och har egenskaper som liknar titan. När den kombineras med syre, bildar den zirkoniumoxid, en stark och mycket biokompatibel keramik. Zirkonium upptäcktes ursprungligen på 1700-talet.
Den tyske kemisten Martin Heinrich Klaproth (1743-1817) extraherade framgångsrikt zirkoniumoxid från zirkon med en transparent ädelsten som kallas jacinth som utgångsmaterial. Jöns Jakob Berzelius (1779-1848), en svensk kemist, var den första som isolerade metalliskt zirkonium. Under de kommande 150 åren ansågs zirkoniumoxid vara lite mer än en kuriosa, som främst användes för att tillverka kraftiga tegelstenar och specialglas med ett högt brytningsindex.
Medicinsk användning och framsteg
År 1969 publicerade Helmer och Driskell den första vetenskapliga studien om de biomedicinska egenskaperna hos zirkoniumoxid. 1972 fann Garvie och Nicholson att legering av zirkoniumoxid med oxider som kalciumoxid, yttriumoxid och magnesiumoxid kunde stabilisera den tetragonala modifieringen av zirkoniumoxid, förhindra dess övergång från den tetragonala till den monoklina fasen och producera keramik med tidigare osynlig sprickbeständighet.
Yttria-stabiliserad zirkoniumoxid började användas inom ortopedi för tillverkning av höft- och knäleder som ett alternativ till kobolt-kromlegering. Detta biomaterial kallas ibland för "keramiskt stål" eftersom dess kristallina struktur förändras när kraft appliceras på ytan. Denna kraft tätar effektivt eventuella sprickor genom att orsaka en volymetrisk förändring. Dessutom stödjer zirkonium tillväxten av blodkärl och benceller.
Pre-Zirconia dentala material
Den ökande betoningen på estetik inom tandvården har varit avgörande i sökandet efter ett material med tillräcklig styrka och livslängd för att ersätta metall. Sökandet började på 1960-talet med en jacka av porslinskrona av fältspatporslin, senare förstärkt med en aluminiumoxidkärna. Emellertid hade detta material låg tryckhållfasthet, vilket begränsade dess användning till främre kronor.
År 1963 utvecklades kronan i porslinssmält till metall (PFM) och blev guldstandarden för kron- och brorestaureringar i årtionden. Även om PFM-kronan är stark, har maskering av metallunderstrukturen alltid varit en utmaning; helkeramiska kronor kommer alltid att se bättre ut än en krona med metallbas. En av huvudproblemen med PFM är att färgen på metallen måste maskeras med ett ogenomskinligt lager innan kronan skiktas med naturligt utseende keramik. Det ogenomskinliga lagret blockerar ljusets passage genom kronans kropp, vilket påverkar kronans ljusstyrka runt tandköttskanten. Ofta ser en PFM något gråare ut i den cervikala tredjedelen, speciellt om restaureringen tillverkades utan porslinsmarginal. Helkeramiska kronor har inte dessa problem och utstrålar tandens naturliga färg, särskilt i tunnare sektioner, vilket resulterar i en mer estetiskt tilltalande restaurering.
På 1980-talet introducerades det första sortimentet av glaskeramik, med början i Dicor. Vackert men ändå ömtåligt, Dicor var det första glaset som tillverkades med hjälp av tappad vaxteknik, med dess användning begränsad till främre tänder.
På 1990-talet introducerades Cerec, en fräsmaskin som duplicerade ett hartsinlägg från ett massivt block av keramik. Empress keramik, In-Ceram och Procera-alternativ introducerades också under denna tid. Procera bestod av en pressad aluminiumoxidkärna, som sintrades under tryck vid höga temperaturer för att skapa en tätare och starkare aluminiumoxidkärna. Faneringsporslin kunde läggas till kärnan. Innan dessa material introducerades var sintrad aluminiumoxid det starkaste icke-metalliska materialet som användes för kronor.
Introduktion av zirconia i tandvården
Till skillnad från tidigare former av helkeramiska restaureringar uppfyller zirkoniumoxid de kombinerade kraven på utmärkt estetik och överlägsen styrka. Det tillfredsställer också behovet av ett helkeramiskt material för patienter med metallallergi. Det är ett populärt alternativ till aluminiumoxidrestaureringar. Dentalapplikationer inkluderar:
Zirconia Dental Posts:Zirconia tandstolpar erbjuder en mer estetisk lösning vid återställande av främre tänder och där metallstolpar kan resultera i grå missfärgning av tandköttskanten. Deras användning kan också eliminera komplikationer orsakade av frätande reaktioner med den orala miljön och omgivande vävnader, såsom sveda, smärta eller en metallisk smak.
Zirconia kronor och broar:Monolitiska zirconia restaurationer och skiktade zirconia ramverk ger hög böjhållfasthet och god estetik.
Zirconia tandimplantat och distanser:Zirkoniumimplantat och distanser ger en metallfri lösning för patienter med metallkänslighet eller problem. Distanser är anpassade till färgen på tänderna och uppvisar god vävnadskompatibilitet och låg plackackumulering.
Zirconia har också använts för ortodontiska fästen. Zirconia konsoler är billigare än aluminiumoxid keramiska konsoler men är mycket ogenomskinliga, vilket minskar deras estetiska attraktionskraft. Zirkoniumoxidfästen uppvisar goda friktionsegenskaper, minskad plackvidhäftning och acceptabel bindningsstyrka. Dessa egenskaper erbjuder dock inte några betydande fördelar jämfört med polykristallina aluminiumoxidfästen.
Framtiden för zirconia i tandvården
Zirconia restaurationer har använts framgångsrikt i åratal, vilket ger patienterna utmärkt biokompatibilitet och mekaniska egenskaper. Inledningsvis var zirkoniumoxidrestaureringar svåra att fanera framgångsrikt på grund av deras benvita färg, som var svår att maskera utan att lägga för mycket bulk till restaureringen. Införandet av nyare, färgade och mer genomskinliga zirkoniummaterial har till största delen löst detta problem, vilket gör det möjligt att skapa mycket estetiska restaureringar som passar alla områden i munnen. Monolitisk zirkoniumoxid är särskilt lämplig för bakre restaureringar där utrymmet är begränsat och det ocklusala utrymmet är minimalt. Den är också lämplig för patienter med bruxism, eftersom polerad zirkoniumoxid är effektivare för att minska antagonistiskt tandslitage. Genom att använda datorstödd design och tillverkning får läkare precisionsgjorda, välsittande restaureringar som kräver minimal justering av stolen. För närvarande överstiger efterfrågan på zirkoniumoxid vida efterfrågan på PFM, och dessa restaureringar av äldre stil blir gradvis en del av tandläkarhistorien.
Tveka inte att kontakta oss om du vill ha mer information. Våra skickliga tekniker har djup kunskap om vart och ett av dessa material och är alltid villiga att diskutera specifika fall.
Klicka här för att boka en konsultation.
Referenser:
https://benthamopen.com/contents/pdf/TOBIOMTJ/TOBIOMTJ-5-1.pdf
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1883195813000972
https://application.wiley-vch.de/books/sample/3527337431_c01.pdf
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4854641/
https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13102818.2016.1177470