Aplicação clínica de materiais cerâmicos de zircônia

Cerâmicas têm sido usadas como materiais restauradores orais por mais de 200 anos. Os materiais cerâmicos têm as características de boa estética, alta resistência mecânica (dureza, resistência ao desgaste, resistência à compressão, resistência à flexão), alta estabilidade e forte permeabilidade. É amplamente utilizado em restaurações dentárias.

Classificação de materiais de restauração dentária totalmente cerâmicos

Os materiais totalmente cerâmicos são divididos em três categorias de acordo com o conteúdo da fase vítrea e da fase cristalina na microestrutura dos materiais:

① Porcelana de feldspato. É principalmente uma fase de vidro, que é sinterizada em alta temperatura por três componentes de feldspato natural, quartzo e caulim. A porcelana de feldspato é o material cerâmico mais antigo usado na odontologia, e suas propriedades ópticas são muito próximas às do esmalte e da dentina. No entanto, devido às suas fracas propriedades mecânicas, a resistência à flexão é geralmente de apenas 60-70MPa, por isso é frequentemente usada como uma restauração de metal fundido de porcelana ou uma restauração de cerâmica colada por fusão.

② Cerâmica de vidro. Contém fase de vidro e fase de cristal ao mesmo tempo, também conhecido como vitrocerâmico, é um tipo de material composto combinado com fase de cristal e vidro feito por meio de fusão de alta temperatura, moldagem e tratamento térmico. Em comparação com o vidro amorfo, a adição ou crescimento de cargas cristalinas na fase vítrea altera muito as propriedades mecânicas e ópticas das cerâmicas à base de vidro, como aumento do coeficiente de expansão térmica e tenacidade, alteração da cor do material, sexo da opalescência e transparência .

③ Cerâmica policristalina. É um tipo de material cerâmico denso sinterizado diretamente por cristal, sem fase de vidro e fase gasosa. Possui alta resistência e dureza e é processado por equipamentos CAD/CAM. Devido à falta de uma fase vítrea, esses materiais costumam ter baixa transparência e precisam ser decorados com porcelanato folheado. A vitrocerâmica com fase vítrea como parte principal tem boas propriedades estéticas, mas com o aumento do número de cristais, sua resistência torna-se cada vez maior, mas sua transparência piora.

Prótese de zircônia de alta transparência

Este método de classificação implica a relação entre os componentes cerâmicos e as indicações. No entanto, o advento de zircônias mais translúcidas e vitrocerâmicas mais fortes com transparência reduzida com o desenvolvimento das atuais microestruturas de cerâmicas policristalinas desafia esse conceito. Desenvolvimento fundamental da tecnologia cerâmica na indústria: O processo de fabricação desses materiais mudou de componentes naturais (ou seja, feldspato) para cerâmica sintética.

● De acordo com a composição química e a microestrutura dos materiais totalmente cerâmicos, os materiais totalmente cerâmicos são classificados nas três categorias a seguir: cerâmica à base de vidro, cerâmica policristalina e materiais cerâmicos à base de resina. Em comparação com os materiais cerâmicos tradicionais, os materiais cerâmicos à base de resina têm propriedades especiais porque contêm andaimes orgânicos. Apresenta as seguintes vantagens: o módulo de elasticidade é mais próximo ao da dentina; a fragilidade e dureza do material são reduzidas e é mais fácil de cortar; Reparo de resina é usado; a força não é afetada após a modificação e a operação clínica é simples; a abrasão dos dentes naturais é muito menor que a da vitrocerâmica; nenhum processamento térmico é necessário e seu design e produção podem ser concluídos pela cadeira.

Com o progresso da pesquisa sobre a estrutura e os métodos de processamento dos materiais de zircônia, o desempenho da zircônia melhorou gradualmente e suas aplicações clínicas se tornaram mais extensas, como articulações artificiais do quadril e restaurações orais com as quais estamos mais familiarizados.

A estrutura e as características da zircônia

A zircônia é um material policristalino com três formas: monoclínica (m), tetragonal (t) e cúbica (c), que podem ser convertidas uma na outra sob certas condições de temperatura. Quando a zircônia sinterizada é resfriada à temperatura ambiente, devido à transformação da estrutura do cristal (de fase tetragonal para fase monoclínica), e o volume da célula unitária do cristal monoclínico é cerca de 4% maior que o do cristal tetragonal, trincas ocorrerão. aparecem dentro da zircônia. Reduz a resistência mecânica da zircônia. A adição de óxidos estáveis ​​como CaO, MgO, CeO2, Y2O3 pode estabilizar este processo. A cerâmica de zircônia adicionada com óxido de ítrio tem um efeito único de endurecimento por transformação de fase induzida por tensão, fazendo com que tenha excelentes propriedades mecânicas, e a resistência à flexão pode atingir 900 ~ 1200Mpa. Outra maneira de estabilizar a zircônia tetragonal à temperatura ambiente é reduzir o tamanho do grão (tamanho de grão crítico médio <0,3 μm).

Transição de fase de cristais de zircônia pura com temperatura

Em aplicações práticas, a fim de obter a forma e o desempenho do cristal necessários, geralmente são adicionados diferentes tipos de estabilizadores para fazer diferentes tipos de cerâmica de zircônia. As cerâmicas de zircônia podem ser divididas em três tipos de acordo com sua microestrutura: zircônia totalmente estabilizada (FSZ), zircônia parcialmente estabilizada (PSZ), policristal de zircônia tetragonal (TZP). Por exemplo, quando o estabilizador é CaO, MgO, Y2O3, é expresso como Ca-PSZ, Mg-PSZ, Y-PSZ, etc., respectivamente. A zircônia para materiais dentários é zircônia policristalina tetragonal estabilizada com ítria (Y-TZP)

Zircônia estabilizador de forma de cristal comumente usado - óxido de terras raras

Os materiais cerâmicos de zircônia apresentam boas propriedades estéticas, boa biocompatibilidade e excelente tenacidade, resistência e resistência à fadiga, além de excelente resistência ao desgaste. A principal desvantagem da zircônia é o desgaste do material de revestimento durante o processo de colagem, o que afeta a resistência da cerâmica e a estanqueidade da interface. A inércia química da zircônia também afeta o efeito de união e, portanto, a função da restauração. As restaurações de zircônia de contorno total são opacas e degradam in vivo em baixas temperaturas. Tratamento de superfície de zircônia

Atualmente, os adesivos cerâmicos comumente usados ​​na clínica podem ser divididos principalmente em quatro categorias: adesivos de resina, adesivos de ionômero de vidro, adesivos de resina mais ionômero de vidro e adesivos de fosfato. Entre eles, os adesivos de resina dependem principalmente de adesão química e encaixe mecânico, os adesivos de ionômero de vidro são de ligação física e mecânica e os adesivos de fosfato dependem principalmente de encaixe e retenção mecânicos. Entre eles, os adesivos de resina dominam.

O tratamento de superfície de cerâmica pode melhorar a força de ligação com a resina, o tratamento de superfície de cerâmica comum é dividido principalmente em método mecânico e método químico. De um modo geral, jateamento de areia, tecnologia de corrosão e agente de acoplamento silano são os métodos mais comuns. No entanto, como as cerâmicas de zircônia são cerâmicas policristalinas sem matriz de vidro, o efeito do ataque ácido é limitado. Os estudiosos mudaram a rugosidade da superfície da zircônia, composição, etc. para melhorar seu travamento mecânico e desempenho de ligação química.

● Jateamento: O esmerilhamento ou jateamento fará com que a superfície mude de monoclínica de quatro vias, de modo que o conteúdo de cristais de zircônia monoclínica aumentará acentuadamente. O movimento de alta velocidade das partículas de alumina impacta fortemente a superfície da zircônia para formar uma superfície de ligação áspera e úmida. Vários experimentos provaram que o uso de partículas de alumina de 50μm e jateamento sob uma pressão inferior a 0,25MPa é a escolha mais adequada, o que pode melhorar a resistência e a durabilidade da união entre a cerâmica pura de zircônia e o adesivo de resina.

● Agente de acoplamento: através de ligações covalentes para obter uma ligação firme entre as interfaces, atualmente existem principalmente dois tipos de primers contendo fosfato de 10-metacriloiloxidecil (10-MDP) e primers de silano.

● Gravação a laser: melhora as propriedades micromecânicas da superfície de cerâmica pura de zircônia, o que é benéfico para formar uma conexão micromecânica entre a superfície de zircônia e a resina e melhora o efeito de união da cerâmica pura de zircônia.

Aplicação clínica de zircônia

① Coroa inferior em zircônia com faceta de porcelana

O estudo constatou que a taxa de sobrevivência das restaurações de zircônia foi de 95,3% após 1 ano de implantação e 80,2% após 2 anos, sendo este o melhor resultado entre os materiais conhecidos. Clinicamente, a principal razão para o fracasso da restauração de zircônia é a rachadura da faceta de porcelana. Embora a decoração em porcelana tenha um bom efeito estético, a probabilidade de rachaduras nas restaurações de facetas de porcelana à base de zircônia é maior (6%-25% após três anos), o que é maior do que nas restaurações de cerâmica pura de vidro ou restaurações de metalocerâmica . Incompatibilidades na tenacidade à fratura, resistência à flexão, coeficiente de expansão térmica e módulo de elasticidade, entre outros, podem afetar a adesão da faceta de porcelana à zircônia.

PRETTAUANTERIOR (Zirkonzahn) características do material

Com o desenvolvimento de materiais, novas restaurações de zircônia de alta permeabilidade estão surgindo, o que melhora a transparência dos materiais de zircônia. Por exemplo, PRETTAUANTERIOR (Zirkonzahn) foi lançado em 2014, que tem a mesma transmitância de luz que a vitrocerâmica de dissilicato de lítio, e sua resistência é muito maior do que a vitrocerâmica (> 670MPa), que pode substituir em grande parte a vitrocerâmica como uma estética restauração de dentes anteriores.

Em comparação com a coroa inferior tradicional de zircônia e a porcelana de faceta, a restauração totalmente em zircônia tem uma quantidade menor de preparo do dente, retém mais tecido dentário e evita a falha da restauração causada pelo colapso da porcelana, melhorando ainda mais a taxa de sucesso da restauração.

② Coroa post-core de zircônia

Os materiais cerâmicos de zircônia apresentam melhor biocompatibilidade e propriedades radiopacas, além de melhor elasticidade e dureza. Os materiais metálicos têm boa estabilidade e resistência mecânica, mas são fáceis de quebrar e corroer, e há artefatos na ressonância magnética clínica. O uso de núcleo de zircônia para restauração tem melhores efeitos a longo prazo em termos de integridade e cor do dente, e a coroa de pino após a restauração tem menos danos.

Os pinos e núcleos de fibra são translúcidos, têm boa resistência à corrosão e são muito semelhantes aos dentes autógenos. Eles são frequentemente usados ​​na restauração de dentes anteriores nos últimos anos. Quando há uma grande área de defeito dentário, a força oclusal deve ser alta para que as vantagens mecânicas únicas do metal do pino e núcleo de zircônia sejam refletidas. Estudos descobriram que as coroas de pinos de zircônia são superiores aos núcleos de resina de pinos de fibra no reparo de defeitos dentários de grande área, e núcleos de resina de pinos de fibra podem ser selecionados para defeitos de pequena área com baixa resistência oclusal, como dentes anteriores superiores.

③ Pilar de zircônia

Os pilares de zircônia têm menor energia livre de superfície e molhabilidade de superfície em comparação com os metais, reduzindo assim a adesão bacteriana e reduzindo o risco de doença peri-implantar. O pilar de zircônia está mais de acordo com as exigências estéticas dos pacientes e tem melhor biocompatibilidade. Abutments de titânio e metal podem aparecer através dos tecidos moles ao redor do implante, resultando em acinzentamento do tecido marginal e menos resultados estéticos.