Metalsız keramika – növləri və əsas xüsusiyyətləri.

Estetik stomatologiyanın inkişafındaki əsas amil pasiyentlərin tələblərinin yüksəlməsi və yeni materialların istifadə olunmasıdır. Bu da klinik proseduraların radikal şəkildə dəyişdirilməsini tələb edir. Bəzi mənfi cəhətlərini nəzərə alaraq, uzun illər istifadə olunan metal-keramika qapaqlar (PFM, porcelain-fused-to-metal) artıq kliniki istifadədən çıxarılır və alternativ olaraq bir neçə növ estetik bərpa materialları istifadə olunur. Beləcə metalsız keramika materiallarının təsnifatı, mənfi və müsbət tərəflərinin, fiziki xüsusiyyətlərinın və klinik göstərişlərinin dəqiq bilinməsi böyük əhəmiyyət qazanır. Ümumiyyətlə stomatologiyada istifadə olunan keramika bərpalaq 3 əsas qrupa ayrılır:

• Gücləndirilmiş (dəstəklənmiş) keramika (reinforced ceramics)
• Qətranla birləşdirilmiş keramika (resin-bonded ceramics)
• Metal əsaslı keramika (metal–ceramics)

Keramika (farfor, çini) materiallarının stomatologiyada istifadəsini dərk etmək üçün inkişaf tarixçəsinə baxmaq lazımdır:

• 1770 – Alexis Duchateau ilk farfor protez dişlərini istehsal edib.
• 1791 – fransız əczaçı Nicholas Dubois De Cheman ilk farfor massasının patentini alıb və 1792-ci ildə ilk ticari stomatoloji farforun satışını təşkil edib.
• 1808 – italiyalı diş həkimi Fonzi “terrometallic porcelain” adı ilə tanınan süni dişləri hazırlayıb.
• 1820 – Samuel Stockton 18-karat qızıl üstünə yığıla bilən farfor massasını icad edib.
• 1887 – Charles Land platin üstünə yığılan farforu istehsal edib və ilk tam-keramika (jacket-crown) və inlayları hazırlayıb). Daha sonra bunları inkişaf etdirib və 1903 ildə bunların patentini alıb.
• 1962 – Abraham Weinstein müasir metal-keramika qapaqların (PFM) hazırlanma texnologiyasını inkişaf etdirib və metal üstünə keramika yığılması texnologiyasının patentini alıb.
• 1963 – Vita Zahnfabrik ilk ticari stomatoloji keramika materialı olan VMK massasını satışa çıxardıb.
• 1965 – ingilis alimlər McLean və Hughes alüminiyum oksidi stomatologiyada istifadə etmək üçün təklif ediblər.
• 1968 – MacCulloch şüşə əsaslı keramikanı istehsal edib.
• 1984 – Adair və Grossman ilk əridilə bilən və kristalizasiya olan keramika (Dicor) hazırlayıblar.
• 1985 – Siemens şirkəti ilk kliniki CAD/CAM sistemi olan Cerec sistemini istehsal edib.
• 1988 – Vita şirkəti infiltrasiya üsulu ilə hazırlanan sirkonium dioksid materialını (In-Ceram) istehsal edib.
• 1990 – Ivoclar Vivadent şirkəti ilk leucite (leysit) əsaslı press-keramika materialını (IPS Empress) təqdim edib.
• 1993 – Nobel Biocare şirkəti ilk mərkəzləşdirilmiş laboratoriya CAD/CAM sistemi olan Procera sistemini istifadəyə açıb.
• 1998 – Ivoclar Vivadent şirkəti ilk litium disilikat əsaslı press-keramika materialını (IPS Empress 2) təqdim edib. Daha sonra təkmilləşdirilərək “e.max CAD” və “e.max PRESS” adı altında iki fərqli istifadə şəkilində təqdim edilib.
• 2000 – Sirona şirkəti Cerec-3 və inLab laboratoriya sistemlərini, 2012 ildə isə Cerec Omnicam (ilk tam rəngli ağız içi 3D skaner) istehsal edib.

Hal-hazırda çox sayda şirkət həm müxtəlif laboratoriya avadanlığı (skanerlər, kəsici və press aparatlar, 3D printerlər v.s.), həm də kliniki (chair-side) sistemlər istehsal edir. Həmçinin çox sayda müxtəlif növ materiallar istehsal olunur. Kliniki tətbiqlərin doğru aparılası, ortopedik restavrasiyaların göstərişlərinə tam uyğun hazırlanması üçün materialların seçilməsi və istifadə olunacaq laboratoriya proseduralarının bilinməsi son dərəcə vacibdir. Bu məqamda metalsız keramikaların təsnifatı xüsusi əhəmiyyət daşıyır. Müxtəlif müəlliflər (Rosenblum M., Schulman A., 1997; Probster L., 2000; Blatz M., 2002; Kazunobu Yamada, 2004) materialların fərqli xüsusiyyətlərinə əsaslanan təsnifatlar təklif ediblər. Çox sayda müxtəlif təsnifatları müqayisə edərək, praktiki istifadə üçün daha rahat olan sadə təsnifatı təqdim edirik. Ayrıca, heç bir təsnifatda olmayan ticari marka adlarını hər kateqoriyaya əlavə edərək, stomatoloqların öz praktikalarında daha rahat səmtlənmələrini təmin etməyə çalışdıq.

Mikro-quruluşuna görə olan təsnifat:

• Şüşə əsaslı sistemlər (glass-based systems) – adətən silisium dioksid (kvars) əsaslı keramika.
• Kristallik dolduruculu (adətən leysit və ya yüksək dərəcədə qaynaşdirilmiş kvars) tərkibli şüşə əsaslı sistemlər (glass-based systems with crystalline)
  – Az və ya orta dərəcədə leysit (leucite) tərkibli feldşpatik şüşə.
  – Yüksək dərəcədə (təqribən 50%) leysit tərkibli şüşə keramika (IPS Empress).
  – Litium disilikat (LS2, lithium disilicate) tərkibli şüşə keramika (IPS e.max, Zubler DC ConceptPress, Creation CP/CP-ZI, DeguDent Cergo).
• Şüşə dolduruculu (adətən alumina) tərkibli kristallik əsaslı sistemlər (crystalline-based systems with glass fillers).
• Bərk polikristallik (adətən alumina vəya zirconia) əsaslı sistemlər (polycrystalline solids systems).

Növlərinə görə təsnifat:

• Feldşpatik keramika (feldspathic porcelain) – leysitlə (K[AlSi2O6]) gücləndirilmiş keramika.
• Zəyli keramika (aluminous porcelain) – alüminium oksid (Al2O3) tərkiblı keramika, alunit və kvars qarışığından əldə edilir.
• Şüşə sızdırılmış alumina (alüminyum oksid) və şüşə sızdırılmış zirkoniya (sirkonium oksid).
• Şüşəvari keramika (glass ceramics).

Tərkibinə görə təsnifat:

• Silikatlar: əsasən amorf şüşə mərhələsi ilə səciyyələnən kvars (silisium) tərkibli keramikalardır. Fiziki xüsusiyyətləri nəzərə alınaraq stomatologiyada istifadəsi getdikcə azalan keramika növüdür.
• Oksidli keramikalar: kristal mərhələsi ilə səciyyələnən alüminyum oksid və ya sirkonium oksid tərkibli keramikalardır. Müxtəlif növləri var. Müəyyən mənfi cəhətləri səbəbiylə alüminyum oksid tərkibli materialların stomatologiyada istifadəsi azalıb.
• Şüşəvari keramika: şüşə matrisa içinə sızdırılmış şüşə kristallar ilə səciyyələnən keramikalardır. Bərkliyi az olan və estetik xüsusiyyətləri zəif olan keramika növüdür. Müasir stomatologiyada artıq istifadə olunmur, amma ilk keramika restavrasiyalar məs bu növ farfordan hazırlanırdı.

Emal texnologiyasına görə təsnifat:

• Toz/mayə qarışdırılması və fırınlama ilə emal olunan keramika.
  – Platin lövhə üstündə vakuum fırınlama (Vitadur, Vitadur N, Flexoceram)
  – Odadavamlı model üstündə fırınlama (In-Ceram, Screening+EX-3, Optec)
• Əridilmə və tökmə ilə emal olunan keramika.
  – Model üstündə tökmə və fırınlama (CeraPearl, Dicor)
  – Mum karkas hazırlanaraq tökmə (Cerestor)
• Əridilmə və presləmə ilə emal olunan keramika (IPS Empress 1,/2, ОРС Jenerik, Vitapress, Finesse, Evopress, Authentic, Carrara, Cerogold).
• CAD/CAM sistemləri ilə emal olunan keramika.
  – Mum və ya akril modelin nüsxələnməsi (Сеrсоn)
  – Elektroforez üsulu ilə nüsxələmə (WolCeram)
  – Modelin və ya ölçünün skan edilməsi, restavrasiyanın hazır keramika blokdan kəsilməsi (Cerec inLab, Galaxy BioMill, 3Shape, YenaDent, PlanScan, NobelProcera, E4D System, Duret, DCS Precident, Cad.Esthetics, digiDent, Dental CAD/CAM-GN1, Lava, Everest)
  – Modelin və ya ölçünün skan edilməsi, restavrasiyanın preslənərək hazırlanması və fırınlanması (Ргосега All Ceram, Decim, Cicero, Cynovad)

Kompüter texnologiyalarının inkişafı ilə stomatologiyada daha dəqiq, daha keyfiyyətli və daha estetik bərpaların hazırlanması mümkün olub. Məs bunun sayəsində yeni materialların stomatoloji praktikasına daxil olması başlanılıb. Son 1-2 il ərzində sadəcə CAD/CAM sistemləriylə istifadə oluna bilən və əvvəllər stomatologiya istifadəsi mümkün olmayan çox sayda material (Celtra, Enamic, Obsidian LSC, Suprinity, Lava DVS, Paradigm, BruxZir) stomatoloqların istifadəsinə təqdim olunub. Amma həm pasiyentlər, həm də həkimlər tərəfindən ən çox tələbat olan metalsız keramika növləri sirkonium dioksid və litium disilikat əsaslı restavrasiyalardır.

Metalsız keramikanın müsbət cəhətləri:

• Yüksək sabitlik – metal dəstəkli bərpalara xas olan elastikliyin və buna bağlı olaraq keramika materialının qırılmasının, periodontal toxumaların zədələnməsinin, qapanışın deformasiyasının və adheziyanın pozulmasının olmaması
• Yüksək estetika – şəffaflıq, təbii diş toxumalarına maksimal bənzərlik və müxtəlif estetik effektlərin verilməsinin təmin olunması, ən yüksən estetik tələbləri təmin edir;
• Xüsusilə marginal bölgədə qeyri-estetik görüntülərin olmaması – marginal resesiya hallarında belə gingival tatuajın olmaması restavrasiyaların uzun müddət estetik qalmalarını təmin edir;
• Rəng sabitliyi – oksidləşmənin olmaması, kimyasal ətalətlilik və ağız mayalarında mütləq əriməməzlik, estetik effektin uzun müddət qorunmasını təmin edir;
• Periodontun qorunması – restavrasiyaların yüksək dəqiqliklə düzəldilmə imkanı marginal uyğunluğu təmin edir və beləcə periodontal toxumaların tam fizioloji sağlamlığını qoruyur;
• İkincili kariyesin yaranması əngəllənir – restavrasiyaların yüksək dəqiqliklə düzəldilmə imkanı, marginal uyğunluğu (20-30 µ) təmin edir və beləcə dəstək dişlərdə kariyesin yaranmasına şərait yaranmır. Ayrıca adheziv sementasiya hər hansı bir infiltrasiyaya imkan vermir və yenə də kariyesin yaranması mümkün olmur;
• Aşağı istilik keçiriciliyi – termal genişlənmə əmsalı dentin və minaya oxşardır və beləcə mexaniki stresslərin yaranmasının qarşısı alınır;
• Ətalətlilik – ağız mayaları, alınan qıdalar və mayələrə qarşı heç bir kimyasal və ya bioloji reaksiyanın olmaması;
• Tam bioloji uyğunluq – hər cəhətdən təbii dişlərə oxşarlıq, qətiyyən allergik reaksiyanın olmaması;
• Diş ərpinin və diş daşlarının yaranmasına meylli deyil – periodontal toxumaların və ümumiyyətlə ağız gigiyenasının təmin olunması üstün cəhətlərindəndir;
• Tam zirkon qapaqların (solid zirconia, full contour zirconia, monolithic zirconia) aşınma (sürtünmə) əmsalı təbii diş minasıyla eynidir – bu göstəriciyə görə tam zirkon qapaqlar (BruxZir, Lava, ZirFit, GatorZ, DanSo) stomatologiyada istifadə olunan bütün materiallardan daha yaxşıdır və arxa dişlərin bərpası üçün ideal sayılır;
• Galvanizm effektinin olmaması.

Metalsız keramikanın mənfi cəhətləri:

• Yüksək maliyyət – nisbətən yeni texnologiya olduğu üçün, digər bərpa növlərinə görə daha bahalıdır;
• Stomatoloqdan daha yüksən klinik bacarıqlar və daha yüksək kvalifikasiya tələb edən proseduraların olması;
• Xüsusi klinik ləvazimatın (ölçü materialları, sementlər və sair) və alətlərin tələb olunması;
• Zədələnmiş restavrasiyaların təmirinin çətin və ya heç mümkün olmaması;
• Restavrasiyaların çıxarılmasının çətin olması.

Sirkonium dioksid – xassələri və xüsusiyyətləri.
Zirkon (farsca “zərqun” – parıltılı, zərli) elementlərin dövri sistemində 40-cı element olan Sirkonium (Zr) nesosilikatı olan sirkonium silikat (ZrSiO4) tərkibli mineraldır. Zərgərlikdə istifadə olunan süni kubik sinqonal kristallı şəffaf və billurvari Fionit mineralı çox vaxt səhv olaraq Zirkon adlandırılır. Həmçinin stomatologiyada istifadə olunan Sirkonium dioksid törəmələrinə bu səhv şamil olunur və bu növ materiallar da Zirkon adlandırılır. Elmi cəhətdən doğru olmamasına baxmayaraq, artıq qəbul olunmuş bir termin olaraq stomatologiyada “Zirkon restavrasiyalar” adlandırılması mövcuddur.
Sirkonium dioksid (ZrO2) təbiətdə az rastlanır və əksər hallarda başqa minerallarla qarışıq formadadır. Stomatologiyada istifadə olunan sirkonium dioksid xüsusi olaraq sirkonium silikatdan əldə edilir və fiziki xassələrini təkmiləsdirmək üçün İttrium (Y) və Alüminium (Al) ilə zənginləşdirilir. Stomatologiyada istifadə olunan və klinik aprobasiyada yüksək xüsusiyyətlərini təsdiqləyən 95% ZrO2 + 5% Y2O3 qarışığıdır.
Hazırlanan toz şəkilində xam maddə soyuq izostatik presləmə (cold isostatic pressed) prosedurasından keçirilir. Bu prosesin məqsədi su ilə qarışdırılaraq suspenziya halına gətirilən sirkonium dioksidin təzyiq altında homogen şəkildə blok halına gətirməkdir. Lazım olan ölçü və formada preslənərək istehsal edilən bu bloklar, ilkin aqlomerasiya (presintering) mərhələsindən keçirilir və CAM (computer aided manufacturing) sistemləri tərəfindən kəsilmək üçün uyğun olan tabaşir sərtliyinə gətirilir. Müxtəlif firmalar müxtəlif möhkəmlikdə, müxtəlif rəngdə və müxtəlif məqsədlərlə istifadə oluna biləcək bloklar istehsal edirlər.
CAD (computer aided design) proqramlarında dizayn edilən istənilən restavrasiyanın (abatment, qapaq, körpü v.s.) rəqəmsal bilgiləri frezləmə aparatına (milling-machine) göndərilir və incə karbid və ya tunqsten frezlər vasitəsilə blokdan yonularaq kəsilir. Kəsilən obyekt real həcmdən 25% daha böyükdür (bu avtomatik olaraq proqram vasitəsilə tənzimlənir). Əsas aqlomerasiya (sintering) 1300-1600°C dərəcədə bir necə saat ərzində həyata keçirilir. Bu parametrlər də müxtəlif firmaların istehsal etdiyi bloklar üçün müxtəlifdir. Sinterizasiya (yüksək temperaturun təsiriylə kristallaşma) prosesi ərzində materialın strukturu tamamən dəyişir, polimodal kristallaşma gedir və bunun nəticəsində daha əvvəl nəzərdə tutulan 25% daha kiçik həcmdə obyekt əldə edilir. Blokların homogen olması və hər marka üçün istehsalçı tərəfindən məsləhət görülən istifadə təlimatlarına qəti sürətdə əməl olunması restavrasiyaların keyfiyyətli alınması üçün çox vacibdir.
Daha sonra sirkonium dioksid karkasların üstünə keramika massaları yığılaraq fırınlanır. Bu mərhələlər metal-keramika düzəldilməsi mərhələləriylə oxşardır. Sirkonium dioksid və keramika bağlantısı kimyasal deyil. Bağlanma mexaniki olaraq sıxılma və kipləşdirmə effekti nəticəsində ortaya çıxır. Eyni effekt keramika və metal arasındakı bağlanmada da mövcuddur. Amma metalın elastikliyi nəticəsində bu effekt azala bilər, ancaq sirkonium dioksid elastik deyil və düzgün dizayn olunmuş karkaslarda keramika ilə mexaniki bağlantının pozulması olmur. Xüsusi adaptasiya edilmiş keramika massalarıyla sirkonium dioksid səthi arasında kimyasal qaynaşma mövcud olduğu bildirilir, amma bu texnologiya hələ inkişaf mərhələsindədir. Sirkonium dioksidi və litium disilikat arasında kimyasal bağlanma mümkündür və bu məqsədlə xüsusi bondinq (yapışqan) vasitələr istehsal olunur. Beləcə sirkonium dioksid karkaslar üstünə sadəcə feldşpatik keramika deyil, litium disilikat əlavə olunması da mümkündür.
Üstün cəhətlərdən biri də odur ki, sirkonium dioksidin ərimə temperaturu (2700°С) keramika aqreqasiya temperaturundan (650-750°С) çox fərqlənir və istilik genişlənmə əmsalı metaldan çox daha azdır. Beləcə mikrostresslər ortaya çıxmır. Elastikliyin olmaması və kifayət qədər yüksən möhkəmlik (800-1100 Mpa) uzun körpüvari restavrasiyaların (14 vahidə qədər) hazırlanmasına imkan verir.
Sirkonium dioksid materialı istifadə olunanda bəzi məqamlara diqqət etmək lazımdır:

• Həm laboratoriya mərhələlərində, həm də klinika şəraitində sirkonium dioksidi almaz borlarla yonmaq olmaz – sinterlənmiş kristal matrisası tetraqonal və monoklinal fazalardan ibarətdir. Nöqtəli və səthi temperatur artması (sürtünmə nəticəsində) bu matrisa sistemində nöqsanlara və kristalların transformasiya olmasına gətirir. Beləcə bütün konstruksiya mexaniki olaraq zəifləyir. Bunun üçün də xüsusi zirkon borlardan istifadə olunmalıdır və mütləq sula soyutma olmalıdır.
• Qapaqların təməl karkasının qalınlığı 0,4-0,7 mm, keramika üzlük qatının isə 0,6-1,3 mm olması maksimal mexaniki möhkəmliyi təmin edir. Bütün preparasiya olunmuş diş səthləri yuvarladılmış formada olmalıdır.
• Körpü elementləri arasındaki bağlanma sahəsinin ən azı 6 mm2 olması lazımdır – əksər CAD proqramları bu parametri ən minimal dəyərdə avtomatik hesablayır və konstruksiya buna görə dizayn edilir. Bunun üçün də, ara elementlərdə forma düzəlişinə ehtiyac varsa, bu ancaq konstruksiyanın yenidən dizayn edilib, yenidən hazırlanmasıyla edilməlidir. Əks halda qırılmaların ortaya çıxma riski çox yüksəkdir.
• Elastikliyin olmaması səbəbiylə sirkonium dioksid materialı kök içi ştiftlərin hazırlanması üçün əlverişli deyil.
• Sirkonium dioksid əsaslı restavrasiyalar stomatologiyada istifadə olunan sementlərə qarşı yapışma xüsusiyyətinə malik deyil, kimyasal bağlanma yoxdur. Yanı sementləmə adheziya prinsiplərinə görə deyil, mexaniki bağlanma prinsiplərinə görə həyata keçirilir. Beləcə metal restavrasiyaların yapışdırılmasında ənənəvi istifadə olunan sementlər (fosfat, karboksilat, şüşə-iyonomer), sirkonium dioksid restavrasiyaların yapışdırılmasında da istifadə oluna bilər.

Qənaətbəxş fiziki xüsusiyyətlərə malik olmaları, hazırlanmalarının getdikcə asanlaşması, materialların sürətlə təkmilləşməsi və qiymət/keyfiyyət əmsalının nisbətən azalması, ən yaxın zamanda metal dəstək restavrasiyaların klinik tədqiqatdan tamamən çıxmasına səbəb olacaq. Solid zirconia növlərinin artması və estetik xüsusiyyətlərinin yaxşılaşdırılması, arxa dişlərin bərpasında rəqibsiz bərpa növü olmalarına gətirəcək. Press-keramika isə ön dişlərin estetik bərpasında artıq öz lider mövqeyini almışdır. Chair-side sistemlərin (intraoral 3D skanerlər) getdikcə inkişaf etməsi və ən əsası ucuzlaşması, stomatologiyanın inqilabı dəyişikliyinə səbəb olacaq.

Ədəbiyyat