Стеклокерамика в стоматологии: 5 важных фактов о стеклокерамических стоматологических материалах

Зайдите практически в любую современную стоматологическую клинику и спросите, из чего сделаны «фарфоровые» коронки, виниры и вкладки. Ответ все чаще будет заключаться вовсе не в традиционном фарфоре. Это стеклокерамика: семейство материалов, разработанных таким образом, чтобы выглядеть как натуральная эмаль, надежно сцепляться со структурой зуба и формироваться с помощью CAD/CAM-фрезерования за считанные минуты, а не изготавливаться вручную в течение нескольких дней.

Это руководство является вторым в нашей серии статей о стоматологических материалах, после...5 важных фактов о стоматологических материалах из ПММАВ нем рассматривается, что такое стеклокерамика, какие типы вы встретите на практике, в чем ее преимущества и недостатки, почему она предъявляет особые требования к фрезерному оборудованию и куда движется эта технология. Независимо от того, являетесь ли вы врачом, владельцем лаборатории или дистрибьютором, оценивающим цифровой рабочий процесс, эти моменты заслуживают внимания.

Факт 1: Что такое стеклокерамика — и почему она важна в стоматологии?

Определение и структура

Стеклокерамика — это материал, получаемый путем контролируемой кристаллизации стекла. В результате образуется двухфазная структура: стекловидная матрица с мелкодисперсными кристаллами, распределенными по всей ее толще. Тип, размер и объем этих кристаллов в значительной степени определяют свойства материала. Например, в широко используемых изделиях из дисиликата лития кристаллическая фаза составляет примерно 70% материала по объему.

Эта структура объясняет привлекательность материала. Стекловидная матрица обеспечивает полупрозрачность, полируемую поверхность, а также возможность травления и склеивания. Кристаллы прерывают распространение трещины, что делает материал прочнее, чем одно только стекло. Стоматологическая стеклокерамика, по сути, создана для того, чтобы сочетать в себе красоту стекла и прочность керамики.

Стеклокерамика, стоматологический фарфор и диоксид циркония

Эти три термина часто используются в широком смысле, поэтому краткое ознакомление с ними не помешает.

• Зубной фарфор(Традиционно полевошпатовый) — это стеклосодержащий материал с низким содержанием кристаллов. Он обладает высокой эстетической ценностью, но относительно непрочн, поэтому исторически его наносили слоями на металл или более прочные сердечники.
• Стеклокерамикасодержит специально разработанную кристаллическую фазу, обеспечивающую более высокую прочность при сохранении стекловидной матрицы, которая делает возможным склеивание и эстетичный внешний вид.
• Диоксид цирконияОбладает поликристаллической структурой и не имеет стеклообразной фазы. В этом заключается его высокая прочность, а также причина, по которой его обрабатывают и перерабатывают по-разному.

Это не рейтинг. Стеклокерамика, как правило, отдает приоритет эстетике и адгезии, в то время как цирконий — прочности, и каждый из них является правильным выбором в разных клинических ситуациях. Цирконий будет рассмотрен в отдельном руководстве в этой серии.

Почему стеклокерамика так широко используется?

Их место в современной восстановительной стоматологии объясняется четырьмя качествами:

• Эстетика:Благодаря высокой светопроницаемости и широкому диапазону оттенков, реставрации идеально сочетаются с естественной эмалью, поэтому они являются предпочтительным выбором для видимых участков кожи.
• Клеевое соединение:Стекловидную фазу можно травить и силанировать, что позволяет создать микромеханическую и химическую связь с полимерными цементами. Это способствует щадящему лечению.
• Обрабатываемость:Стеклокерамика поставляется в виде блоков, предназначенных для CAD/CAM-систем, и может быть точно отшлифована до получения тонких краев.
• Клинический опыт:Стеклокерамика, и в частности дисиликат лития, используется в клинической практике уже много лет и хорошо описана в литературе.

Факт 2: Основные типы стоматологической стеклокерамики и для чего используется каждый из них.

Не вся стеклокерамика одинакова. Тип и состав кристаллов различаются, а вместе с ними и прочность, прозрачность и рекомендуемые показания к применению.

Фельдспатовая и лейцитсодержащая стеклокерамика

Фельдшпатовая керамика является наиболее прозрачной и эстетичной в этой группе, но и наименее прочной. В стеклокерамику, армированную лейцитом, добавляют кристаллы лейцита для повышения прочности и уменьшения распространения трещин. Оба типа керамики обычно выбирают там, где внешний вид имеет первостепенное значение, а нагрузки невелики, например, при изготовлении виниров, вкладок, накладок и некоторых коронок для передних зубов.

дисиликат лития

Дисиликат лития — наиболее известная стоматологическая стеклокерамика, и именно её чаще всего подразумевают, когда говорят «стеклокерамика». Его взаимосвязанные игольчатые кристаллы обеспечивают ему значительно большую прочность, чем у материалов на основе лейцита, при этом сохраняя хорошую эстетику. Он используется для одиночных коронок, вкладок, накладок и виниров, и является одним из наиболее часто обрабатываемых материалов в практике CAD/CAM-технологий. Типичные блоки из дисиликата лития выпускаются с различной степенью прозрачности и оттенками, что позволяет врачу подобрать материал в соответствии с конкретным случаем.

Литийсиликат, армированный диоксидом циркония (ZLS)

В материалах ZLS диоксид циркония растворяется в стеклянной матрице (примерно 10% по весу в некоторых продуктах) вместе с кристаллами силиката лития. Цель — получение мелкокристаллической структуры, обеспечивающей прочность и возможность полировки. ZLS используется для тех же целей, что и дисиликат лития: коронки, вкладки, накладки и виниры.

Предкристаллизованные и полностью кристаллизованные блоки

Помимо химических процессов, в цехе измельчения существует одно важное различие.

• Предкристаллизованные блокиОни поставляются в промежуточном, более мягком состоянии. Их легче и быстрее фрезеровать, и они более щадящие для инструментов. После фрезерования реставрация проходит кристаллизационный обжиг в керамической печи для достижения окончательной прочности, цвета и прозрачности.
• Полностью кристаллизованные блокиИзделия уже обладают своими окончательными свойствами, поэтому их можно отполировать или покрыть глазурью и сдать на реставрацию без обжига. Это экономит время при выполнении работы за один визит, но более твердый материал предъявляет более высокие требования к инструментам и оборудованию.

Ни один из вариантов не является универсально лучшим. В случае предварительно кристаллизованных блоков этап обжига обходится более легкой обработкой, в отличие от полностью кристаллизованных блоков, где более трудоемкая обработка сокращается.

Где место гибридов из смолы и керамики

Часто можно увидеть блоки из полимерно-керамических или гибридных материалов, продаваемые наряду со стеклокерамикой. Однако это не стеклокерамика: в них сочетается керамический наполнитель с полимерной матрицей, что обеспечивает более гибкий, ударопоглощающий материал, который легче фрезеровать и обрабатывать. Они используются в одном и том же рабочем процессе CAD/CAM и обладают некоторыми свойствами, описанными в нашей статье.Руководство по стоматологическим материалам из ПММА.

Сопоставление типа с показанием

*Приведены лишь ориентировочные диапазоны. Значения могут различаться в зависимости от производителя и метода испытаний, поэтому всегда проверяйте документацию к конкретному продукту.

В частности, для инкрустаций и накладок стеклокерамика является общепринятым материалом выбора, как объясняется в нашей статье.Изготовление керамических вкладок в тот же день с использованием CAD/CAM-технологий непосредственно в кресле пациента..

Факт 3: Основные преимущества и ограничения стеклокерамики

Эстетика и адгезивное склеивание

Два главных преимущества стеклокерамики взаимосвязаны. Поскольку стеклообразную фазу можно травить, реставрация может быть адгезивно прикреплена к эмали и дентину. Это позволяет создавать конструкции с минимальной препаровкой, сохраняющие естественную структуру зуба, а адгезивная реставрация помогает распределить нагрузку на зуб. В сочетании с их прозрачностью именно поэтому стеклокерамика так тесно ассоциируется с консервативной, эстетической стоматологией.

Требования к прочности, хрупкости и толщине

Стеклокерамика хрупкая. Как и вся керамика, она не деформируется перед разрушением, поэтому даже небольшой дефект может стать отправной точкой для излома. По сравнению с диоксидом циркония она обладает меньшей прочностью, поэтому производители указывают минимальную толщину для каждого показания и поэтому она, как правило, не является предпочтительным выбором для реставраций большой протяженности или подверженных сильным нагрузкам. Соблюдение рекомендаций по подготовке и толщине конкретного материала обязательно.

Тот аспект, который легко упустить из виду: чувствительность процесса.

Поскольку стеклокерамика хрупкая, качество готовой реставрации зависит от способа обработки, а также от выбранного блока. Микротрещины или сколы по краям, возникающие во время фрезерования, могут стать слабыми местами в дальнейшем. Поэтому две реставрации, вырезанные из одного и того же блока, могут вести себя по-разному, если они были изготовлены в разных условиях. Это подводит нас к следующему факту.

Факт 4: Почему фрезерование стеклокерамики предъявляет более высокие требования к станку.

Фрезерование — это процесс, в котором описанные выше свойства материала встречаются в реальном мире. Стеклокерамика твердая, но хрупкая, что является сложным сочетанием для станка.

Почему мокрое измельчение является стандартом

Стеклокерамика шлифуется инструментами с алмазным покрытием и обрабатывается в мокром режиме. Постоянный поток охлаждающей жидкости выполняет три функции: отводит тепло, предотвращая термическое напряжение на режущей кромке; удаляет стружку, предотвращая засорение инструмента; и снижает риск сколов и микротрещин на тонких кромках. Сухое фрезерование обычно применяется для других материалов, поэтому фрезерные станки для мокрого фрезерования выделены в отдельную категорию.

Что на самом деле влияет на качество маржи?

На чистоту стеклокерамической реставрации влияют несколько факторов, связанных с работой оборудования:

• Скорость вращения шпинделя и стабильность работы:Шпиндель, вращающийся плавно и с минимальным биением, снижает вибрацию, воздействующую на хрупкий материал.
• Состояние инструмента:Изношенные алмазные инструменты режут менее чисто и оказывают большее давление на материал. Необходимо контролировать износ инструмента и своевременно его заменять.
• Точность калибровки и перепозиционирования:Фрезерование реставрационных материалов часто выполняется в несколько этапов, и инструмент должен возвращаться точно в то же положение. Небольшие ошибки сразу проявляются в виде зазоров по краям.
• Управление системой охлаждения:Чистый, равномерный поток охлаждающей жидкости и фильтрация обеспечивают стабильную скорость резки на многих агрегатах.
• Стратегия траектории инструмента:Стратегии черновой и чистовой обработки в программном обеспечении CAM имеют такое же важное значение, как и используемое оборудование.

Полностью кристаллизованные блоки повышают ставки во всех этих случаях, поскольку более твердый материал быстрее изнашивает инструменты и оставляет меньше места для ошибок.

В работе клиники и небольшой лаборатории приоритеты различаются.

В условиях кабинетной практики приоритетными являются скорость и простота: один станок должен быть готов к использованию, пока пациент ждет, с минимальным вмешательством оператора. В небольшой лаборатории приоритетом является стабильное качество многих станков с предсказуемым сроком службы инструмента. Компактный фрезерный станок для мокрой обработки должен удовлетворять обоим требованиям, а это значит, что автоматизация (например, автоматическая смена инструмента и калибровка) имеет такое же значение, как и производительность.

Пример: как эти требования выглядят на практике.

В качестве иллюстрации,Фрезерный станок для стеклокерамики DN-W4Z PROЭто компактная мокрая мельница, созданная для такого рода работ. Ее технические характеристики напрямую соответствуют вышеуказанным факторам:

• Мокрая резка, диапазон скорости вращения шпинделя 10 000–60 000 об/мин.
• Точность позиционирования ±0,01 мм
• Трехпозиционная съемная инструментальная библиотека для автоматической смены инструментов.
• Типичное время помола составляет 15–26 минут на единицу продукции.
• Габариты 485 × 365 × 325 мм и вес 40 кг, что подходит для клинического стола.
• Совместимость со стеклокерамикой, дисиликатом лития, композитными материалами, ПММА и титановыми стержнями.

Его возможности также отражают более широкий аспект: единая компактная платформа для влажной обработки может использоваться для реставраций из стеклокерамики наряду с композитными и ПММА-материалами. Для циркония используется другой процесс фрезерования, который рассматривается отдельно.

Практический контрольный список для фрезерования стеклокерамики

При оценке любой установки для мокрого фрезерования стеклокерамики полезно задать себе следующий вопрос:

• Предназначена ли машина для мокрого измельчения и имеет ли встроенную систему охлаждения с фильтром?
• Каков диапазон скоростей вращения шпинделя и его стабильность на высоких скоростях?
• Какова заявленная точность позиционирования, и калибруется ли станок автоматически?
• Можно ли автоматически менять инструменты, и как осуществляется износ и замена инструментов?
• Какие блоки и размеры блоков поддерживаются, включая как предварительно кристаллизованные, так и полностью кристаллизованные типы?
• Предлагает ли программное обеспечение CAM параметры, специфичные для конкретного материала?

Факт 5: Будущие тенденции в стеклокерамической стоматологии

Стеклокерамика имеет долгую историю применения в клинической практике, но эта область продолжает развиваться.

Материалы: более прочные, более прозрачные, проще в обработке.

Производители продолжают работать над материалами, сочетающими повышенную прочность с естественной прозрачностью, чтобы расширить спектр показаний, включая реставрацию жевательных зубов, с помощью одного материала. Также наблюдается тенденция к использованию материалов, требующих меньшей постобработки, таких как более быстрая или упрощенная кристаллизация, а также полностью кристаллизованных вариантов, которые можно использовать без обжига.

Оборудование: точность при меньших габаритах.

Компактные фрезерные станки для мокрой обработки становятся все более функциональными. Функции, которые раньше были присущи крупным лабораторным станкам, такие как автоматическая смена инструмента, автоматическая калибровка и сенсорное управление, все чаще встречаются в компактных станках, предназначенных для использования непосредственно в стоматологическом кабинете. По мере упрочнения материалов, акцент на качестве шпинделя, калибровке и управлении инструментом, вероятно, будет расти.

Рабочий процесс: от сканирования до доставки результатов за один визит.

Направление развития — более компактный рабочий процесс за одно посещение: внутриротовое сканирование, проектирование с помощью ИИ, быстрая фрезеровка и финишная обработка, а также бондинг в один день. Клиническая сторона этого рабочего процесса подробно рассмотрена в нашем руководстве по...вставки из керамики в тот же день.

Заключение

Стеклокерамика сочетает в себе эстетику, адгезионную связь и совместимость с CAD/CAM-системами, поэтому она стала ключевым материалом в современной реставрационной стоматологии. Понимание типов стеклокерамики, от полевошпатовой до дисиликата лития и ZLS, а также различий между предварительно кристаллизованными и полностью кристаллизованными блоками, помогает выбрать подходящий материал для каждого конкретного случая.

Главный вывод заключается в том, что материал и оборудование работают вместе. Стеклокерамика хрупкая, поэтому ее конечное качество зависит от условий фрезерования так же сильно, как и от самого блока. Правильно подобранная установка для мокрого фрезерования — это часть процесса получения надежных результатов, а не дополнительная опция.

Если вы хотите увидеть, как выглядит компактный фрезерный станок для мокрой обработки стеклокерамики, вы можете прочитать об этом подробнее.DN-W4Z PRO.

Часто задаваемые вопросы

Является ли дисиликат лития стеклокерамикой?

Да. Дисиликат лития — один из наиболее широко используемых стоматологических стеклокерамических материалов. Он состоит из кристаллов дисиликата лития в стекловидной матрице.

В чём разница между стеклокерамикой и фарфором?

Традиционный стоматологический фарфор содержит большое количество стекла с низким содержанием кристаллов. Стеклокерамика изготавливается с контролируемым, более высоким содержанием кристаллов, что обеспечивает ей большую прочность, сохраняя при этом эстетические качества и адгезионные свойства стекла.

В чём разница между предварительно кристаллизованными и полностью кристаллизованными стеклокерамическими блоками?

Предварительно кристаллизованные блоки мягче и легче поддаются фрезерованию, но после фрезерования требуют кристаллизационного обжига. Полностью кристаллизованные блоки уже обладают своими окончательными свойствами и могут быть обработаны без обжига, но они оказывают большую нагрузку на инструменты и станок.

Можно ли фрезеровать стеклокерамику непосредственно в кресле пациента?

Да. Стеклокерамические блоки разработаны для CAD/CAM-технологий, а компактные фрезерные станки с мокрым фрезерованием позволяют изготавливать реставрации за одно посещение, такие как вкладки, накладки, виниры и коронки, в условиях клиники.