Стъклокерамика в стоматологията: 5 основни факта за стъклокерамичните дентални материали

Влезте в почти всяка съвременна дентална практика и попитайте от какво са направени „порцелановите“ коронки, фасети и инлеи. Отговорът все по-често е, че изобщо не е от традиционен порцелан. Това е стъклокерамика: семейство материали, проектирани да изглеждат като естествен емайл, да се свързват надеждно със зъбната структура и да се оформят чрез CAD/CAM фрезоване за минути, вместо да се изграждат на ръка в продължение на дни.

Това ръководство е второто от нашата серия за дентални материали, следвано от5 основни факта за PMMA денталните материалиВ него се разглежда какво представляват стъклокерамиките, кои видове ще срещнете на практика, къде се отличават и къде не, защо поставят специфични изисквания към оборудването за фрезоване и накъде се насочва технологията. Независимо дали сте клиницист, собственик на лаборатория или дистрибутор, оценяващ дигитален работен процес, това са точките, които си струва да разберете.

Факт 1: Какво представляват стъклокерамиките и защо са важни в стоматологията

Определение и структура

Стъклокерамиката е материал, получен чрез контролирана кристализация на стъкло. Резултатът е двуфазна структура: стъкловидна матрица с фини кристали, разпределени в нея. Видът, размерът и обемът на тези кристали до голяма степен определят поведението на материала. В широко използваните литиево-дисиликатни продукти, например, кристалната фаза съставлява приблизително 70% от обема на материала.

Тази структура обяснява привлекателността на материала. Стъкловидната матрица осигурява прозрачност, полируема повърхност и възможност за ецване и свързване. Кристалите прекъсват пътя на нарастваща пукнатина, което прави материала по-здрав от самото стъкло. Денталната стъклокерамика е проектирана по същество да се намира между красотата на стъклото и здравината на керамиката.

Стъклокерамика, зъбен порцелан и цирконий

Тези три термина често се използват свободно, така че бързата ориентация е от полза.

• Зъбен порцелан(традиционно фелдшпат) е богат на стъкло материал с ниско съдържание на кристали. Той е силно естетичен, но сравнително слаб, поради което исторически е бил нанасян на пластове върху метал или по-здрави сърцевини.
• Стъклокерамикасъдържат специално разработена кристална фаза, която осигурява по-висока якост, като същевременно запазва стъкловидната матрица, която прави възможно свързването и естетиката.
• Цирконийе поликристален и няма стъклена фаза. Това е източникът на високата му якост, а също и причината да се третира и обработва по различен начин.

Това не е класация. Стъклокерамиката обикновено дава приоритет на естетиката и адхезивното свързване, докато цирконият дава приоритет на здравината и всеки от тях е правилният избор в различни клинични ситуации. Цирконият ще бъде разгледан в отделно ръководство в тази поредица.

Защо стъклокерамиката се използва толкова широко

Четири качества обясняват мястото им в съвременната възстановителна стоматология:

• Естетика:Тяхната светлопропускливост и цветова гама позволяват на реставрациите да се слеят с естествения емайл, поради което са първи избор за видими зони.
• Лепене:Стъклената фаза може да бъде ецвана и силанизирана, което позволява микромеханична и химическа връзка със смолни цименти. Това е в подкрепа на консервативните препарации.
• Обработваемост:Стъклокерамиката се доставя като блокове, предназначени за CAD/CAM, и може да се шлифова прецизно до фини ръбове.
• Клиничен опит:Стъклокерамиката, и по-специално литиевият дисиликат, се използва клинично от много години и е добре документирана в литературата.

Факт 2: Основните видове дентална стъклокерамика и за какво се използва всяка от тях

Не всички стъклокерамики са еднакви. Видът и съдържанието на кристала се различават, а с тях и здравината, прозрачността и препоръчителните индикации.

Фелдшпатна и левцитно-армирана стъклокерамика

Фелдшпатовата керамика е най-прозрачната и най-естетичната от групата, но също така и най-нездравата. Стъклокерамиката, подсилена с левцит, добавя левцитни кристали, за да подобри здравината и да намали разпространението на пукнатини. И двете обикновено се избират там, където външният вид е най-важен и натоварванията са умерени, като например фасети, инлеи, онлеи и някои предни коронки.

Литиев дисиликат

Литиевият дисиликат е най-известната дентална стъклокерамика и тази, която повечето хора имат предвид, когато казват „стъклокерамика“. Неговите взаимосвързани, игловидни кристали му придават значително по-висока здравина от материалите на основата на левцит, като същевременно запазва добра естетика. Използва се за единични коронки, инлеи, онлеи и фасети и е един от най-често фрезованите материали в кабинетната CAD/CAM практика. Типичните литиево-дисиликатни керамични блокове се предлагат в различни прозрачности и нюанси, така че клиницистът може да съобрази материала с конкретния случай.

Литиев силикат, подсилен с цирконий (ZLS)

ZLS материалите разтварят циркония в стъклената матрица (около 10% тегловни в някои продукти), заедно с кристали литиев силикат. Целта е фина кристална структура, която поддържа здравината и полируемостта. ZLS се използва за подобни индикации като литиевия дисиликат: коронки, инлеи, онлеи и фасети.

Предкристализирани срещу напълно кристализирани блокове

Отвъд химията, има едно разграничение, което е от голямо значение в цеха за смилане.

• Предкристализирани блоковесе доставят в междинно, по-меко състояние. Те се фрезоват по-лесно и по-бързо и са по-щадящи към инструментите. След фрезоване, реставрацията преминава през кристализационно изпичане в керамична пещ, за да достигне крайната си здравина, цвят и прозрачност.
• Напълно кристализирани блоковевече са с крайните си свойства, така че реставрацията може да бъде полирана или глазирана и доставена без стъпка на изпичане. Това спестява време при работен процес с едно посещение, но по-твърдият материал е по-взискателен към инструментите и машината.

Нито едното, нито другото не е универсално по-добро. Предварително кристализираните блокове заменят стъпката на пещ за по-лесно смилане; напълно кристализираните блокове заменят по-трудното смилане за по-кратък работен процес.

Къде се вписват хибридите от смола и керамика

Често ще виждате блокове от смола-керамика или хибридни блокове, продавани заедно със стъклокерамика. Те не са стъклокерамика: те комбинират керамичен пълнител с полимерна матрица, което дава по-гъвкав, абсорбиращ ударите материал, който е по-лесен за фрезоване и регулиране. Те са част от един и същ CAD/CAM работен процес и споделят някои от свойствата, обсъдени в нашата...Ръководство за PMMA дентални материали.

Съответствие на типа с индикацията

*Само ориентировъчни диапазони. Стойностите варират в зависимост от производителя и метода на изпитване, така че винаги проверявайте документацията на конкретния продукт.

За инлеи и онлеи по-специално, стъклокерамиката е установеният предпочитан материал, както е обяснено в нашата статия заКерамични инлеи за същия ден с CAD/CAM в кабинета.

Факт 3: Основни предимства и ограничения на стъклокерамиката

Естетика и адхезивно свързване

Двете най-големи предимства на стъклокерамиката са свързани. Тъй като стъклената фаза може да се ецва, реставрацията може да се адхезивно залепи за емайла и дентина. Това поддържа дизайни с минимална препарация, които запазват по-естествената структура на зъба, а залепената реставрация помага за разпределянето на натоварването в зъба. В комбинация с тяхната транслуцентност, това е причината стъклокерамиката да е толкова тясно свързана с консервативната, естетична стоматология.

Изисквания за якост, крехкост и дебелина

Стъклокерамиката е крехка. Както всички керамични материали, тя не се деформира преди да се разруши, така че малка пукнатина може да се превърне в отправна точка за счупване. В сравнение с циркония, тя има по-ниска якост, поради което производителите посочват минимални дебелини за всяка индикация и обикновено не е първият избор за дълготрайни или силно натоварени реставрации. Спазването на указанията за подготовка и дебелина на конкретния материал не е задължително.

Частта, която е лесно да се пренебрегне: Чувствителност на процеса

Тъй като стъклокерамиката е крехка, качеството на готовата реставрация зависи от начина на обработка, както и от избрания блок. Микропукнатини или отчупвания по ръбовете, възникнали по време на фрезоването, могат да се превърнат в слаби места по-късно. Следователно две реставрации, изрязани от един и същ блок, могат да се представят различно, ако са произведени при различни условия. Това е мостът към следващия факт.

Факт 4: Защо фрезоването на стъклокерамика изисква повече от машината

Фрезоването е мястото, където описаните по-горе свойства на материалите се срещат с реалния свят. Стъклокерамиката е твърда, но крехка, което е взискателна комбинация за една машина.

Защо мокрото смилане е стандартът

Стъклокерамиката се шлифова с инструменти с диамантено покритие и се обработва мокро. Постоянният поток от охлаждаща течност изпълнява три функции: отвежда топлината, така че материалът да не се подлага на термично напрежение по режещия ръб; отмива отломките, така че инструментът да не се запушва; и намалява риска от отчупване и микропукнатини по тънки ръбове. Сухото фрезоване обикновено е запазено за други материали, поради което машините за мокро фрезоване се считат за отделна категория.

Какво всъщност влияе върху качеството на маржа

Няколко машинни фактора определят дали стъклокерамичната реставрация ще излезе чиста:

• Скорост и стабилност на шпиндела:Шпиндел, който се движи гладко с минимално биене, внася по-малко вибрации в крехък материал.
• Състояние на инструмента:Износените диамантени инструменти режат по-нечисто и натискат по-силно материала. Износването на инструментите трябва да се следи и инструментите да се сменят по график.
• Прецизност на калибриране и препозициониране:Възстановяванията често се фрезоват на етапи и инструментът трябва да се върне в абсолютно същата позиция. Малките грешки се проявяват директно като празнини в маржовете.
• Управление на охлаждащата течност:Чистият, постоянен поток на охлаждаща течност и филтрацията поддържат рязането стабилно при много устройства.
• Стратегия за траектория на инструмента:Стратегиите за груба и довършителна обработка на CAM софтуера са също толкова важни, колкото и хардуерът.

Напълно кристализираните блокове повишават залозите при всички тях, тъй като по-твърдият материал износва инструментите по-бързо и оставя по-малко място за грешки.

Работните процеси в кабинета и малките лаборатории имат различни приоритети

В кабинета на лекар приоритетът е скоростта и простотата: един апарат трябва да е готов, докато пациентът чака, с минимална намеса на оператора. В малка лаборатория приоритетът е постоянно качество в много апарати, с предвидим живот на инструментите. Компактната мелница за мокро рязане трябва да обслужва и двете, което означава, че автоматизацията (като автоматична смяна на инструменти и калибриране) е толкова важна, колкото и производителността на самите инструменти.

Пример: Как изглеждат тези изисквания на практика

Като илюстрация,DN-W4Z PRO фрезова машина за стъклокерамикае компактна мелница за мокро пречистване, създадена за този вид работа. Нейните спецификации са пряко свързани с горепосочените фактори:

• Мокро рязане, с диапазон на скоростта на шпиндела от 10 000 до 60 000 об/мин
• Точност на преместване от ±0,01 мм
• Библиотека с 3-позиционни сменяеми инструменти за автоматична смяна на инструменти
• Типично време за смилане от 15–26 минути на единица
• Размери 485 × 365 × 325 мм и тегло 40 кг, което е подходящо за клинична маса
• Съвместимост със стъклокерамика, литиев дисиликат, композитни материали, PMMA и титаниеви пръти

Неговата гама отразява и по-широк аспект: една компактна мокра платформа може да покрива както стъклокерамични реставрации, така и композитни и PMMA работи. Цирконият следва различен работен процес на фрезоване и се разглежда отделно.

Практически контролен списък за фрезоване на стъклокерамика

Когато оценявате каквато и да е система за мокро смилане на стъклокерамика, е полезно да се запитате:

• Машината проектирана ли е за мокро фрезоване, с интегрирана, филтрирана система за охлаждаща течност?
• Какъв е диапазонът на скоростта на шпиндела и неговата стабилност при висока скорост?
• Каква е заявената прецизност на препозициониране и калибрира ли се машината автоматично?
• Могат ли инструментите да се сменят автоматично и как се обработва износването и подмяната на инструменти?
• Кои блокове и размери на блокове се поддържат, включително както предварително кристализирани, така и напълно кристализирани типове?
• CAM софтуерът предлага ли параметри, специфични за материала?

Факт 5: Бъдещи тенденции в стъклокерамичната стоматология

Стъклокерамиката има дълга клинична история, но областта все още се развива.

Материали: По-здрави, по-прозрачни, по-лесни за довършителни работи

Производителите продължават да работят върху материали, които съчетават по-висока якост с естествена транслуцентност, така че повече индикации, включително задни реставрации, да могат да бъдат обработени с един материал. Съществува и тенденция към материали, които се нуждаят от по-малко последваща обработка, като например по-бърза или опростена кристализация, и напълно кристализирани опции, които могат да бъдат доставени без стъпка на изпичане.

Оборудване: Прецизност в по-малък размер

Компактните мелници за мокро производство стават все по-мощни. Функции, които преди се свързваха с големи лабораторни машини, като автоматична смяна на инструменти, автоматично калибриране и управление със сензорен екран, все по-често се срещат в устройства с размери за кабинет. С нарастването на твърдостта на материалите, акцентът върху качеството на шпиндела, калибрирането и управлението на инструментите вероятно ще нарасне.

Работен процес: От сканиране до доставка с едно посещение

Посоката на движение е по-стегнат работен процес с едно посещение: интраорално сканиране, проектиране с изкуствен интелект, бързо фрезоване и довършителни работи, както и свързване в същия ден. Клиничната страна на този работен процес е разгледана в нашето ръководство закерамични инлеи за същия ден.

Заключение

Стъклокерамиката съчетава естетика, адхезивно свързване и CAD/CAM съвместимост, поради което се е превърнала в основен материал в съвременната възстановителна стоматология. Разбирането на видовете, от фелдшпатови до литиево-дисиликатни и ZLS, и разликата между предварително кристализирани и напълно кристализирани блокове, помага при избора на правилния материал за всеки случай.

Ключовият извод е, че материалът и машината работят заедно. Стъклокерамиката е крехка, така че крайното ѝ качество зависи както от условията на смилане, така и от блока. Подходящата настройка за мокро смилане е част от получаването на надеждни резултати, а не допълнителна опция.

Ако искате да видите как изглежда компактна машина за мокро фрезоване на стъклокерамика, можете да прочетете заDN-W4Z PRO.

Често задавани въпроси

Литиевият дисиликат стъклокерамика ли е?

Да. Литиевият дисиликат е една от най-широко използваните дентални стъклокерамики. Състои се от кристали на литиев дисиликат в стъкловидна матрица.

Каква е разликата между стъклокерамиката и порцелана?

Традиционният дентален порцелан е богат на стъкло с ниско съдържание на кристали. Стъклокерамиката е проектирана с контролирано, по-високо съдържание на кристали, което ѝ придава по-голяма здравина, като същевременно запазва естетиката и свързващите свойства на стъклото.

Каква е разликата между предварително кристализирани и напълно кристализирани стъклокерамични блокове?

Предварително кристализираните блокове са по-меки и по-лесни за смилане, но се нуждаят от кристализационно изпичане след смилане. Напълно кристализираните блокове вече са с крайните си свойства и могат да бъдат обработени без изпичане, но са по-трудни за инструментите и машината.

Може ли стъклокерамиката да се фрезова в кабинета?

Да. Стъклокерамичните блокове са предназначени за CAD/CAM, а компактните машини за мокро фрезоване правят възможни реставрации с едно посещение, като инлеи, онлеи, фасети и коронки, в клинична обстановка.