Приклеивание керамики к эмали

Сцепление керамики с эмалью

Для достижения эффективного и dуративного результата, кондиционирование поверхности керамики для приклеивания к эмали очень важно и отличается от одного типа керамики к другому. Представлено исследование in vitro, в котором оценивалась адгезия дисиликата лития, диоксида циркония и композита лабораторного отверждения к бычьей эмали с помощью испытаний на растяжение, с целью дать практическое представление о том, какие протоколыявляются наиболее эффективными для получения достоверной адгезии.

Резюме
Эффективное и прочное приклеивание керамики к зубной эмали является чрезвычайно полезным, поскольку позволяет восстановить утраченные ткани очень эффективным и эстетически привлекательным способом. Подготовка поверхности склеиваемой керамики очень важна и отличается от одного типа керамики к другому. Керамика, которая считается адгезивной, — это стеклокерамика, поскольку ее можно сделать пористой путем применения плавиковой кислоты, а затем силанизировать для получения химической связи. Спеченная керамика, такая как диоксид циркония, не может быть соединена адгезивно, так как ее нельзя ни протравить плавиковой кислотой, ни силанизировать, так как она не содержит кремнезема.
Материалы и методы. Целью данного исследования было оценить адгезию дисиликата лития, диоксида циркония и композитной смолы, отвержденной в лаборатории, к бычьей эмали с помощью испытаний на растяжение. Материалы для испытаний были кондиционированы в соответствии с литературными данными и соединены с помощью двойного композитного цемента. Дисиликат лития: пескоструйная обработка, HFL в течение 20 секунд, силанизация; Lava-цирконий: пескоструйная обработка, пескоструйная обработка кубического циркония Noritake и грунтовка с MDP; композит: пескоструйная обработка и силанизация.
Результаты. Результаты прочности связи на сдвиг показывают, что дисиликат имеет самое высокое значение связи, за ним следует цирконий, обработанный MDP, который имеет гораздо более высокие значения, чем цирконий, не обработанный MDP; композит, отвержденный в лаборатории, имеет удивительно низкое значение.
Выводы. MDP-содержащий праймер является определяющим для адгезии диоксида циркония и кубического циркония для монолитных реставраций, обработанный таким образом, может распространить свое применение на адгезивные реставрации после соответствующих клинических испытаний и дальнейших исследований.

Резюме
Приклеивание керамики к эмали может быть очень полезным, поскольку позволяет восстановить утраченные ткани очень предсказуемым и эстетичным способом. Очень важно подготовить керамику к склеиванию, используя различные способы кондиционирования для разных типов керамики. Стеклокерамика может быть соединена благодаря возможности обработки ее поверхности HF с химической адгезией силана. Спеченная керамика, например, цирконий, не может быть склеена, так как не поддается воздействию кислоты.
Материалы и методы. Целью данного исследования является оценка прочности сцепления с бычьей эмалью различных видов керамики: двух видов диоксида циркония, дисиликата лития и композита с бычьей эмалью. Материал был кондиционирован и скреплен с учетом литературных данных с использованием двойного цемента r esin. Дисиликат лития: пескоструйная обработка, HF 20 сек; Цирконий Lava: пескоструйная обработка; Кубический цирконий Noritake: пескоструйная обработка и керамический праймер с MDP; Композит: пескоструйная обработка и силанизация.
Результаты. Результат прочности связи на сдвиг показывает, что дисиликат имеет самое высокое значение адгезии, за ним следует цирконий, обработанный MDP, который имеет более высокое значение по сравнению с цирконием, обработанным без MDP. Композитные образцы показывают низкие результаты адгезии.
Выводы. Мы можем предположить, что грунтовка MDP имеет решающее значение для адгезии диоксида циркония. Кубический диоксид циркония может применяться для адгезивного восстановления; для этого следует содействовать дальнейшим клиническим испытаниям и научным исследованиям.

Джорджио Тессоре
Энрика Тессоре
Пьетро Костаманья
liberi professionisti, Турин

Современная реставрационная стоматология, также в непрямой технике, все чаще использует адгезивные процедуры; возможность склеивания керамики имеет большое значение, так как позволяет использовать лучший материал для эстетики и долговечности при очень консервативном препарировании зубов, как в случае: виниров, частичных коронок, накладок, верхних виниров, мостов Мэриленд и тонких коронок. Керамика очень хорошо соответствует биомиметической концепции реставраций, поскольку она имеет модуль упругости, очень похожий на эмаль, и после эффективного сцепления восстанавливаетad integrumмеханическую прочность подготовленного элемента, будучи эстетически неотличимой от эмали. Эффективный бондинг служит для укрепления как восстанавливаемого элемента зуба, так и керамики, создавая очень компактное и прочное целое (рис. 1).

Рисунок 1

В настоящее время наиболее часто используемой керамикой является полевошпатовая керамика, дисиликат лития и диоксид циркония; каждая из них имеет различные характеристики и, соответственно, различные показания.

Полевошпатовая керамика имеет отличные эстетические характеристики, но низкие механические качества, и требует эффективной адгезии для использования в качестве единого материала для виниров оптимального эстетического вида; она реже используется для накладок или верхних виниров и обычно в качестве материала для виниров на стержнях из диоксида циркония или дисиликата лития, а также для традиционной металлокерамики.

Дисиликат лития представляет собой слюдяную стеклокерамику, армированную кристаллами дисиликата лития. Его механическая прочность на изгиб намного выше, чем у полевого шпата (около 400 МПа против 90), а внешний вид поверхности, при необходимости, может быть охарактеризован поверхностной окраской суперкрасками или нанесением поверхностного слоя полевого шпата по технике «cut back».

С момента своего появления на стоматологическом рынке диоксид циркония добился многих успехов; он обладает превосходными механическими свойствами 1100 МПа устойчивостью к изгибающей нагрузке и широко используется в качестве стержня даже в удлиненных мостовидных протезах с винирами из полевошпатовой керамики.

В последнее время технологическое развитие вывело на рынок новый кубический цирконий, с помощью которого мы можем создавать монолитные реставрации, не требующие виниринга, поскольку кубический цирконий не такой непрозрачный, как тетрагональный цирконий, но имеет хорошие характеристики прозрачности, а также прочности. Кубический диоксид циркония имеет прочность на изгиб от 550 до 750 МПа по сравнению с 1100 МПа у тетрагонального диоксида циркония, но гораздо выше, чем у стеклокерамики. Это делает его пригодным для изготовления очень тонких коронок около 1 мм в боковой области и 0, 8 мм в передней области, а также делает его очень подходящим для вертикального препарирования, благодаря его механическим свойствам на тонком шейном крае 1 .

Рисунок 2

Обработка внутренней поверхности керамики играет основополагающую роль в достижении эффективного адгезивного соединения, и в зависимости от типа керамики необходимо выбрать наиболее подходящую обработку. Адгезия к керамике может быть достигнута двумя способами, которые могут быть синергетическими (рис. 2):

• микромеханический, путем придания поверхности пористости с помощью пескоструйной обработки и кислот;
• химических веществ, путем нанесения силановых промоторов адгезии и грунтовок.

Методы обработки керамики

Стеклокерамика
Поверхность стеклокерамики (полевой шпат и дисиликат лития) можно сделать пористой и микромеханически удерживающей очень эффективно под действием плавиковой кислоты и впоследствии сделать химически активной путем применения силанов, которые являются промоторами адгезии, создающими связь между кремнеземом и органической матрицей смоляного цемента (рис. 3 и 4).

Рисунок 3 Рисунок 4

Цирконий
Создать эффективное и прочное соединение с цирконием непросто, поскольку его поверхность не поддается воздействию плавиковой кислоты, если только не оставить ее действовать в течение 1 часа при 80°C или при концентрации 48% в течение 30 минут 10-15 . Цирконий также не содержит кремнезема, с которым связывается силан, поэтому адгезия довольно слабая и не сравнима с адгезией стеклокерамики (рис. 5). Существует много споров о том, следует ли подвергать поверхность диоксида циркония пескоструйной обработке или нет, поскольку риск заключается в том, что создаваемое высокое давление и температура могут ослабить структуру материала; текущее руководство по очистке диоксида циркония рекомендует пескоструйную обработку 50-микронными частицами оксида алюминия при низком давлении около 30 фунтов на квадратный дюйм 2, 3, 4 .

Рисунок 5

В научной литературе однозначно утверждается, что применение 10-метакрилоилоксилдецил дигидрогенфосфата (10-MDP) праймера и/или адгезивных цементов является единственным методом эффективного улучшения адгезии диоксида циркония 5-9. В совсем недавней статье 2 сообщается об интересных значениях при использовании экспериментального химического раствора для травления на основе этанола, HCl и хлорида железа, нагретого до 100°C и оставленного для воздействия на 60 минут.

Цель исследования

Цель исследования — оценить прочность адгезии к бычьей эмали образцов: стеклокерамики, армированной дисиликатом лития, 2 типов диоксида циркония с различной обработкой поверхности и композита лабораторного отверждения в качестве сравнения. Дальнейшая цель исследования — оценить, имеет ли обработка кубического циркония фосфатным мономером (MDP) адгезивную эффективность, близкую к классической обработке стеклокерамики плавиковой кислотой и силаном. Если эффективность будет сопоставимой, то клиническое применение реставраций из циркония может быть значительно расширено по сравнению с традиционным использованием для коронок и мостовидных протезов.

Материалы и методы

Керамические и композитные образцы
Двадцать квадратных образцов 5×5 мм и толщиной 2 мм были подготовлены (рис. 6) из следующих материалов:

• 5 образцов из дисиликата лития (IPS e max Ivoclar Vivadent);
• 5 образцов циркония (Lava 3M ESPE);
• 5 образцов кубического циркония (Katana UTML Kuraray-Noritake);
• 5 образцов композита, отвержденных в лаборатории (Sinfony 3M ESPE).
• Рисунок 6

Субстрат
Были отобраны двадцать бычьих зубных элементов, извлеченных ex vivo, очищенных от периодонта и хранившихся в течение 4 недель в тимоле. Для исследования были выбраны преимущественно верхние центральные резцы, так как их анатомическая форма наиболее оптимальна. Элементы были помещены в металлические цилиндры (диаметром 15 мм), заполненные холодной смолой (Leocryl; Leone, Sesto Fiorentino, Италия) и извлечены из цилиндров после полимеризации (рис. 7). Поверхность эмали была сделана равномерной и плоской с помощью алмазного бора средней зернистости, чтобы быть копланарной с образцами, подлежащими склеиванию. Затем он был протравлен 37% ортофосфорной кислотой (Ultra Etch-Ultradent) в течение 30 секунд, затем промыт водой в течение 30 секунд и высушен на воздухе (рис. 8).

Рисунок 7Рисунок 8

Методы кондиционирования поверхности сцепления
Поверхности сцепления образцов перед цементированием обрабатывались следующими методами, предложенными в литературе.

Дисиликат лития

• Дробеструйная обработка 50-микронным оксидом алюминия при низком давлении около 30 фунтов на кв. дюйм;
• протравливание в течение 20 секунд 10% фтористоводородной кислотой HF;
• промывка H₂O в течение 2 минут;
• ультразвуковая очистка этиловым спиртом в течение 5 минут;
• силанизация с использованием негидролизованного бикомпонентного силана (Bis Silane BISCO).

Циркониевая лава

• пескоструйная обработка 50-микронным оксидом алюминия при низком давлении около 30 фунтов на кв. дюйм;
• очистка поверхности ортофосфорной кислотой H₃PO₄при 37% (Ultra-Etch Ultradent) в течение 30 секунд;
• промыть H₂O в течение 1 минуты;
• сушка воздуха

Катана из кубического циркония UTML

• Пескоструйная обработка 50-микронным оксидом алюминия при низком давлении около 30 фунтов на кв. дюйм;
• п улитизация поверхности ортофосфорной кислотой H₃PO₄при 37% (Ultra-Etch Ultradent) в течение 30 секунд;
• промыть H₂O в течение 1 минуты;
• нанесение грунтовки, содержащей MDP (керамическая грунтовка Kuraray Noritake);
• воздушная сушка.

• пескоструйная обработка 50-микронным оксидом алюминия при низком давлении около 30 фунтов на кв. дюйм;
• очистка ортофосфорной кислотой H₃PO₄при 37% в течение 30 секунд;
• промыть H₂O в течение 1 минуты;
• воздушная сушка;
• силанизация с использованием негидролизованного силана (Bis Silane BISCO).

Адгезивный протокол
Сразу после кондиционирования образцы были приклеены к бычьей эмали после нанесения адгезивной смолы (Optibond Kerr) как на образец, так и на эмаль, разбавляли легким дуновением воздуха, затем приклеивали к эмали самофотополимеризующимся композитным цементом (Panavia V5 Kuraray Noritake), отверждаемым с помощью светодиодной лампы (Valo Ultradent) в течение 20 секунд с каждой стороны при мощности 1000 мВт/см 2 , а затем оставляли для самоотверждения на 5 минут (рис. 9).

Рисунок 9

Испытание на отклеивание
После склеивания образцы выдерживались в дистиллированной воде при комнатной температуре в течение 48 часов, а затем испытывались на прочность склеивания с помощью микроинструментальной адгезионной прочности (MTBS) на сдвиг с использованием универсальной испытательной машины (модель 4301; Instron Corp., Кантон, Массачусетс, США) с датчиком нагрузки 5 кН.

Образцы зажимались в нижней части машины таким образом, чтобы наибольшая поверхность образцов была параллельна направлению разжимающей силы. Образцы вытягивали в резекционно-цервикальном направлении со скоростью 1 мм/мин в соответствии с предыдущими исследованиями [Jobalia SB, 1997; Messersmith ML, 1997; Oesterle Lj, 1998 Millet DT 1999; Haydar B 1999, Shammaa I, 1999; Cacciafesta V, 2003]. Максимальная нагрузка, необходимая для отрыва образца, указывается в Н/мм 2 или в мегапаскалях.

Результаты

Исследование прочности разделения между образцом и бычьей эмалью проводилось как по прочности связи на сдвиг, так и путем исследования поверхностей для оценки режимов разрушения.

Результаты прочности связи на сдвиг показаны на рисунках 10-13, 15.

Рисунок 10Рисунок 11Рисунок 12Рисунок 13

Исследование отслоения
После испытания прочности связи на сдвиг участки сцепления образцов и эмали наблюдались и фотографировались с помощью стереомикроскопа для оценки картины разрушения. Поверхность с трещинами была классифицирована по 4 типам:

• тип1, разрушение адгезии между образцом и композитным цементом;
• тип 2, когезивный излом в образце;
• тип 3, когезионная трещина в бетоне

Анализ образцов под микроскопом показал, что режимы отслоения отражают значения прочности связи на сдвиг и, в частности, чем выше значение адгезии, тем более когезионным является отслоение в композитном цементе.

Рисунок 14Рисунок 15Рисунок 16

Обсуждение

Непрямые керамические реставрации все чаще используются в современной стоматологии, и устойчивость к отслоению керамической реставрации, приклеенной к элементу зуба, является фактором, вызывающим беспокойство как у пациента, так и у стоматолога. Таким образом, данная работа, несмотря на небольшое количество образцов и, следовательно, отсутствие статистического анализа, направлена на то, чтобы дать стоматологам практическое представление о том, какие протоколы являются наиболее эффективными для достижения прочного соединения. Ожидалось, что стеклокерамика из дисиликата лития будет наиболее устойчива к сколам, поскольку известно, что ее можно эффективно сделать пористой с помощью плавиковой кислоты и склеить с помощью силана.

Большой интерес представляет подтверждение того, что цирконий, обработанный грунтовкой, содержащей MDP, достигает гораздо более высокой устойчивости к высвобождению, чем цирконий, не обработанный этой грунтовкой; удивительно то, что адгезия чуть ниже, чем у стеклокерамики, армированной дисиликатом лития.

Удивительной оказалась низкая адгезия композита, отвержденного в лаборатории, что объясняется тем, что адгезия зависит от пескоструйной обработки и силанизации, в то время как после отверждения остается мало свободных радикалов.

Выводы

Эти результаты, которые требуют дальнейшего изучения и подтверждения в ходе дальнейших исследований, предоставляют нам надежный протокол для склеивания диоксида циркония и расширяют возможности его использования. Возможность использования материала, устойчивого к механическим воздействиям даже в тонких толщинах и достаточно имитирующего по светопроницаемости кубический цирконий, заставляет нас задуматься о проведении минимально инвазивных реставраций путем замещения эмали этим материалом.

Очевидно, что исследования in vitro имеют большие ограничения, и, следовательно, именно клинические испытания подтвердят возможность использования этого материала в качестве альтернативы стеклокерамике, которая имеет благоприятные эстетические характеристики, но меньшую механическую прочность.

Благодарности
Отделу стоматологических биотехнологических исследований Leone SpA за их опыт и доступность.