Nowe technologie wytwarzania stałych uzupełnień zębowych: galwanoforming, technologia CAD/CAM, obróbka tytanu i współczesne systemy ceramiczne

Transkrypt

1 PROTET. STOMATOL., 2007, LVII, 2, Nowe technologie wytwarzania stałych uzupełnień zębowych: galwanoforming, technologia CAD/CAM, obróbka tytanu i współczesne systemy ceramiczne New technologies used in fabrication of fixed partial dentures: galvanoforming, CAD/CAM technology, titan cutting and all-ceramic systems Stanisław Majewski Z Instytutu Stomatologii CM Uniwersytetu Jagiellońskiego Dyrektor: prof. zw. dr hab. S. Majewski HASŁA INDEKSOWE: galwanoforming, technologia CAD/CAM, protezy stałe, systemy ceramiczne, obróbka tytanu KEY WORDS: galvanoforming, CAD/CAM technology, fixed dentures, all-ceramic systems, titan cutting Streszczenie W artykule przedstawiono istotę najnowszych procesów technologicznych i podano zasady ich stosowania we współczesnej protetyce stomatologicznej. W szczególności omówiono technologię: CAD/CAM, galwanoformingu, obróbki tytanu i całoceramicznych systemów wytwarzania stałych uzupełnień zębowych. Summary This article introduces the fundamentals of the newest technological processes and principals of their use in contemporary prosthetic dentistry. In particular, it presents technologies: CAD/CAM, galvanoforming, titan cutting and all-ceramic systems, used in fixed partial dentures fabrication. Główne problemy protetyki stałych uzupełnień zębowych, jak: estetyka, wytrzymałość funkcjonalna i biozgodność, w zasadzie aktualne od zawsze, coraz skuteczniej rozwiązują wprowadzane w ciągu ostatnich lat nowe technologie wykonawcze w technice dentystycznej. Następuje to: po pierwsze: poprzez dostosowywanie do potrzeb aplikacji protetycznej osiągnięć technologicznych sprawdzonych już w innych dziedzinach, jak np. galwanoforming i systemy CAD/CAM, po drugie: poprzez opracowanie technologii dedykowanych specjalnie dla potrzeb protetyki dentystycznej i wprowadzanie takich materiałów oraz metod ich obróbki, które równocześnie spełniają pożądane w praktyce wymogi techniczno-kliniczne, jak np. ceramiczne (całoceramiczne) systemy na bazie tlenku cyrkonu i tlenku aluminium oraz stosowanie tytanu i złota homogennego (1). Liczne problemy związane ze stosowaniem stałych uzupełnień protetycznych tradycyjnie wykonywanych na podbudowie metalowej, a w tym szczególnie dotyczące ich estetyki i w pewnej mierze biokompatybilności z tkankami otaczającymi, a także rozmiarami (grubością konstrukcji) stały się głównym bodźcem do poszukiwania nowych technologii, a zwłaszcza rozwoju badań nad sposobami wykorzystywania materiałów ceramicznych z częściową redukcją lub całkowitym wyeliminowaniem form metalowych (2). W dążeniu do redukcji szkieletu metalowego wprowadzono korony, któ- 124

2 Protezy stałe nowe technologie rych podbudowa dla porcelany wykonywana jest metodą galwanoformingu, tj. technologii pozwalającej na uzyskanie cienkościennych (0,2-0,3 mm) struktur posiadających równocześnie wielokrotnie większą wytrzymałość od odlewanych tradycyjną metodą form odlewanych ze stopów metali. Z uwagi na coraz większe wymagania estetyczne, preferuje się obecnie konstrukcje całkowicie bezmetalowe, których pierwowzorami były tzw. korony jacketowe, gdzie porcelanę nakładano na folię złota lub platyny (0,05 mm), którą usuwano po wypaleniu porcelany. Współcześnie opracowano różnego rodzaju ceramiki syntetyczne, posiadające odpowiednie walory wytrzymałościowe (ceramika strukturalna) i estetyczne, posiadające naturalną przezierność (ceramika licująca). Powszechnie stosowane są ceramiki bezkrzemionkowe, jak: ceramika szklana (np. Dicor Glass), ceramika infiltracyjna (np. In Ceram) na bazie tlenku glinu (np. Procera) i tlenku cyrkonu (np. DC Zirkon). Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie istoty tych procesów technologicznych oraz zasad ich stosowania w protetyce stomatologicznej co uczyniono w przekonaniu, że zaktualizowana wiedza w tym zakresie jest konieczna dla praktyki zarówno lekarzy, jak i pracy techników dentystycznych. Technologia galwanoformingu W technologii galwanoformingu wprowadzonej do techniki dentystycznej z ogólnej techniki galwanicznej wykorzystywane jest zjawisko elektrolizy, w wyniku, którego dochodzi do odkładania się na jednej z elektrod (w praktyce protetycznej jest nią model pokryty lakierem przewodzącym prąd będący wówczas katodą) homogennych atomów czystego złota (1, 3). Różnica w stosunku do normalnego pozłacania galwanicznego polega na tym, że na modelu uzyskiwane są samonośne struktury powierzchniowe o pożądanym kształcie i grubości. W procesie tym (galwanoformingu) wytrąca się monometal tzn. złoto homogenne o czystości 99,99% przez co eliminowane jest zagrożenie korozją lub alergią towarzyszące stosowaniu różnych składników stopowych jak w tradycyjnych stopach dentystycznych. Złoto homogenne uzyskane w metodzie galwanoformingu spełnia najwyższe wymagania biozgodności stawiane materiałom podstawowym w protetyce stomatologicznej. Metoda galwanoformingu stwarza możliwości uzyskiwania dobrych efektów estetycznych, gdyż cienka warstwa konstrukcji podbudowy dla korony wynosząca ok. 0,2 mm pozostawia wystarczającą ilość miejsca dla nałożenia koniecznych warstw kolorystyki ceramicznej, a czyste złoto nie stwarza zagrożenia późniejszych przebarwień. Zastosowanie galwanoformingu daje możliwości wykonywania różnorodnych uzupełnień protetycznych jak: wkłady, korony oraz konstrukcje oparte na teleskopach lub wszczepach. Wysoki stopień dokładności teleskopowych koron wewnętrznych i zewnętrznych zapewnia korzystne tarcie tych elementów, cienkościenność i niski ciężar konstrukcji. Do klasycznych wskazań dla galwanoformingu należą wkłady różnego typu oraz korony także stosowane w implantoprotetyce. Postępowanie kliniczne zmierzające do zastosowania w/w uzupełnień protetycznych wykonywanych na bazie metody galwanoformingu nie odbiega od zasad ogólnie przyjętych dla procedur klinicznych w protetyce protez stałych. Natomiast w postępowaniu laboratoryjnym technologia galwaniczna wymaga stosowania specjalnych odczynników, materiałów pomocniczych oraz zestawu instrumentów i urządzenia zawierającego: pojemnik na elektrolit, pokrywę z uchwytami do mocowania powielonego modelu roboczego oraz układu sterowania elektronicznego procesem galwanizacji. Element podbudowy uformowany ze złota wytrąconego z roztworu elektrolitu w technice galwanicznej charakteryzuje się czterokrotnie większą twardością w stosunku do formy uzyskanej w technice odlewanej. Podbudowa pod koronę wykonana z galwanicznego złota ma twardość wg Vickersa ok HV. Wprawdzie twardość ta w procesie napalenia porcelany zmniejsza się do 50 HV, ale i tak pozostaje wyższa niż twardość stosowanych w odlewnictwie stopów złota. Grubość ścian podbudowy metalowej jest minimalna, gdyż wynosi 0,2- -0,4 mm, co pozwala uzyskać bardzo dobry efekt estetyczny korony: nałożenie grubszej warstwy ceramiki na korzystnie zabarwiony podkład ze złota, gdyż ciepła barwa Au eliminuje metaliczne zabarwienie również w okolicy dziąsła brzeżnego. Badania fizykochemicznych właściwości złota PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 2 125

3 S. Majewski uzyskanego w wyniku techniki galwanoformingu wykazały jednolitą strukturę wewnętrzną, pozbawioną obszarów skurczu odlewniczego i zanieczyszczeń oraz zmniejszenie ziarnistości złota o ok. 80% w porównaniu z elementami wykonanymi metodą odlewniczą. Eliminacja skurczu odlewniczego ma istotne znaczenie w przypadkach wykonywania precyzyjnych uzupełnień protetycznych, a w szczególności konstrukcji opartych na wszczepach. Uzupełnienia stałe wykonane metodą galwanoformingu charakteryzują się wysoką szczelnością brzeżną ok μm (w procesie odlewania: μm), odpornością na procesy elektrochemiczne oraz trwałością barwy olicowania. Związane jest to z technologią wykonania oraz z faktem, że proces łączenia metalu z ceramiką odbywa się bez udziału tlenków metali. Stosowany jest specjalny bond, a połączenie ze złotem następuje na zasadzie retencji mikromechanicznej. W tej technice na powierzchniach metalowych niepokrytych ceramiką nie wytwarzają się tlenki metali, z których mogłyby uwalniać się jony metali nieszlachetnych powodując reakcje patologiczne tkanek miękkich, jak może to mieć miejsce w technologiach tradycyjnych. W obserwacjach klinicznych stwierdzono ponadto, iż na powierzchniach uzupełnień protetycznych wykonanych metodą galwanoformingu odkładanie płytki nazębnej jest minimalne i nie stwierdza się podrażnień dziąsła brzeżnego. W podsumowaniu można stwierdzić iż, mimo że konstrukcje protetyczne wykonane w technologii galwanicznej są kosztowne, to jednak ze względu na liczne zalety, jak: biozgodność, brak reakcji alergicznych, szczelność brzeżna, oszczędność materiałowa (tj. 60-procentowe zużycie złota w stosunku do tradycyjnej metody odlewniczej), wytrzymałość mechaniczna oraz walory estetyczne metoda ta jest godna polecenia do stosowania w praktyce protetycznej. Technologia obróbki tytanu Tytan, który jest metalem najbardziej biozgodnym spośród wykorzystywanych w medycynie w stomatologii znalazł pierwotnie zastosowanie (podobnie jak w ortopedii) do sporządzania wszczepów śródkostnych. Jego cechy fizykochemiczne i mechaniczne sprawiły, że opracowano specjalne technologie umożliwiające wykorzystanie tytanu jako materiału konstrukcyjnego na różne uzupełnienia protetyczne. W implantoprotetyce stworzyło to możliwość sprostania ważnej zasadzie stosowania w jamie ustnej jednego rodzaju metalu, gdyż zarówno wszczepy filarowe jak i nadbudowa protetyczna mogą być wykonywane z tego samego materiału. Tytan nie mógł być jednak przetwarzany w laboratorium techniki dentystycznej wg dotychczasowych procedur stosowanych w odlewnictwie innych stopów dentystycznych. W związku z tym do obróbki stopów tytanowych dla celów techniki dentystycznej opracowano specjalne technologie z zestawem odpowiednich urządzeń, instrumentów i materiałów pomocniczych. Jest to: technologia odlewnicza oraz obróbka ubytkowa (tj. skrawanie, frezowanie, polerowanie) wspomagana komputerowo w systemie CAD/CAM (1). Do technologii odlewniczej skonstruowano specjalny piec indukcyjny, w którym wykorzystano system ciśnieniowo-próżniowy w układzie dwu komór, tj. komora górna: do topienia metalu w osłonie gazu szlachetnego argonu i komora próżniowa, gdzie umieszcza się formę odlewniczą i przeprowadza proces wypełniania formy płynnym metalem. W komorze górnej w tyglu miedzianym za pomocą łuku świetlnego topiony jest metal, który przez otwór łączący dostaje się do formy odlewniczej, w komorze dolnej (tygiel miedziany jest chłodzony zewnętrznie). Wcześniej z obu komór wypompowuje się powietrze, a następnie do górnej komory wprowadza się pod ciśnieniem gaz szlachetny (argon), podczas gdy w komorze dolnej nadal pozostaje próżnia. Stopiony metal zostaje wtłoczony do formy wskutek ciśnienia w komorze górnej i próżni w komorze dolnej. Tradycyjne odlewanie mechaniczne tytanu za pomocą wirówki wymagałoby bardzo wysokich obrotów, gdyż ze względu na niski ciężar tytanu konieczna byłaby duża siła odśrodkowa. W tej technologii można sporządzać odlewy dla celów podobnych jak z dotychczasowych stopów dentystycznych tj. podbudowy do protez stałych i konstrukcje szkieletowe protez ruchomych. Z uwagi na trudności z procesem odlewniczym tytanu, technologia ta wciąż jest dopracowywana i być może zostanie wyparta przez technologie w systemach wspomaganych komputerowo. W technologii polegającej na obróbce ubytko- 126 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 2

4 Protezy stałe nowe technologie wej, wspomaganej komputerowo w systemie CAD/ CAM możliwe jest uzyskiwanie odpowiednio zaprojektowanych form protetycznych na drodze obróbki zaprogramowanego frezowania tytanowych półfabrykatów. Przykładem tej technologii są jej dwie modyfikacje: Procera All In One realizowana w laboratorium centralnym oraz System Everest, gdzie pełny proces technologiczny może być w całości zrealizowany w odpowiednio doposażonym laboratorium techniki dentystycznej (5, 6). Systemy całoceramicznych technologii wykonywania protez stałych Ceramika dentystyczna należy do materiałów protetycznych najbardziej biozgodnych z tkankami jamy ustnej. Do grupy materiałów określanych jako ceramika dentystyczna wg kryterium składu chemicznego zalicza się: skaleń, leucyt, tlenek glinu i ceramikę szklaną, które wg zastosowania służą do: licowania metalu oraz wykonywania licówek, wkładów koronowych, koron i krótkich mostów w odcinku przednim, natomiast wg procedury wytwarzania i struktury materiału jest to: ceramika o spiekanym rdzeniu i ceramika przetwarzana w systemie CAD/CAM. Z wagi na technologię przetwarzania przyjmuje się również podział jak niżej: Ceramika tradycyjna służąca do wykonywania uzupełnień w technologii napalania na podbudowie metalowej. Połączenie metal-porcelana następuję poprzez wiązanie porcelany z warstwą tlenków tworzących się na powierzchni metalu. W procesie tzw. napalania tlenki dyfundują do topiącej się masy porcelanowej tworząc trwałe połączenie. Klasyczna technologia wypalania porcelany na modelu ogniotrwałym (lub folii), służąca do sporządzania koron, licówek i wkładów cementowanych adhezyjnie. Tradycyjna porcelana wypierana jest przez systemy nowsze jednak należy odnotować, że odległe wyniki obserwacji klinicznych porcelany klasycznej cementowanej adhezyjnie są pozytywne. Ceramika lana to tzw. szklana ceramika (np. Dicor Glass lub Vita Bloch Mark), gdzie masa strukturalna występuje w stanie stopionym jak szkło, a w fazie oziębienia wytwarza kryształy ze składowych części szkła. Przetwarzanie jej przypomina proces odlewania metalu w specjalnym aparacie będącym połączeniem pieca z wirówką. Ceramika tłoczona (prasowana) przetwarzana jest na drodze wtłaczania uplastycznionej termicznie masy ceramicznej do formy uzyskanej metodą traconego wosku. Najbardziej rozpowszechniony system ceramiki tłoczonej to IPS Empress. Ceramika infiltrowana szkłem podbudowę uzyskuje się przez naniesienie ciekłej zawiesiny tlenku glinu i jej wielostopniowe spiekanie w temperaturze 1120 o C, w którego trakcie następuje zagęszczenie cząsteczek, bez większego skurczu. Podbudowa ta jest następnie poddana procesowi infiltracji szkłem w temp o C, w którego trakcie płynne szkło nadające określoną barwę przenika do porowatego dotąd rusztowania z tlenku glinu. Końcową fazą jest pokrycie tej formy warstwą licującą. Znane systemy to In Ceram Alumina i Spinell Zirconia, Tak, więc metodami produkcyjnymi stosowanymi do wykonania uzupełnień całoceramicznych są: odlewanie, wypalanie na modelu ogniotrwałym, tłoczenie (prasowanie) i spiekanie (synteryzacja), po którym następuje obrabianie wykonywane ręcznie lub sterowane komputerowo. Ceramikę dentystyczną klasyfikuje się również w zależności od temperatury topnienia: o C wysokotopliwa, o C średniotopliwa, o C niskotopliwa, poniżej 850 o C o najniższej temperaturze topnienia (1, 7). Do konstrukcji wkładów, licówek, koron i mostów używana jest ceramika o niskiej temperaturze topnienia w przedziale o C (czasem również średniej), a do licowania konstrukcji tytanowych w najniższej temperaturze topnienia tj. poniżej 850 o C (z uwagi na zbliżony współczynnik rozszerzalności tych materiałów). Wysoko i średniotopliwa ceramika służy do fabrycznej produkcji zębów stosowanych w protezach. Produkty do glazury mają najniższą temperaturę wypalania z powodu dodania modyfikatorów szkła. Podczas glazurowania pod wpływem temperatury powstaje cienka warstwa zewnętrzna uformowana z krystalicznych cząsteczek ceramicznej fazy szklanej. Z uwagi na przeznaczenie w konstrukcji uzupełnień całoceramicznych tzw. porcelanę dentystyczną stosowaną współcześnie dzieli się na: ceramikę służącą do wykonania struktury nośnej (cechy struk- PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 2 127

5 S. Majewski turalne) zastępującej stosowaną dotąd podbudowę metalową (prasowana, frezowana, infiltracyjna) i ceramikę licującą do nadawania końcowego kształtu i koloru uzupełnienia protetycznego. Natomiast z uwagi na technikę sporządzania całoceramicznych konstrukcji protetycznych wyróżnia się: ceramikę szklaną, konstrukcje o twardym rdzeniu i ceramikę warstwową. Wytrzymałość na zginanie podbudowy z ceramiki: z tlenku glinu = 610 MPa, z tlenku cyrkonu = MPa, w systemie In Ceram = 450 MPa. System ceramiki odlewanej: ceramika szklana Dicor Glass Dicor to jeden z pierwszych systemów (opracowany przez f. De Trey) do odlewania szkła ceramicznego w wykonawstwie wkładów koronowych, licówek i koron, z przeznaczeniem do ich stosowania w przednim odcinku łuków zębowych (1, 7). System ten wymaga posługiwania się specjalną aparaturą tj. urządzeniem odlewniczym i piecem do ceramizacji. Początkowe fazy postępowania są porównywalne do czynności stosowanych przy odlewaniu obiektów metalowych. Wymodelowaną w wosku koronę, zaopatrzoną w kanał odlewniczy, zanurza się w masie ogniotrwałej, a po wypaleniu wosku i wygrzaniu formy przystępuje się do odlewania obiektu w specjalnym aparacie będącym połączeniem pieca z wirówką. Sztabki szkła ceramicznego przyjmują postać zdatną do odlewania w temperaturze 1370 C. Odlany obiekt jest przezroczysty i musi być poddany procesowi ceramizacji w celu wytworzenia się kryształów. Proces ten redukuje przezroczystość materiału i ma nadawać mu pożądane właściwości mechaniczne. Ceramizację przeprowadza się w specjalnym piecu po osłonięciu korony ceramizacyjną masą ogniotrwałą. Ewentualne niedokładności można usunąć za pomocą masy korekcyjnej, a indywidualne zabarwienie korony uzyskuje się techniką malowania. Aby uzyskać efekt polegający na przybliżonym dostosowaniu się w jamie ustnej barwy korony do otoczenia, co ma być wg producentów właściwością ceramiki szklanej, należy przy osadzaniu posłużyć się materiałami przezroczystymi, jakimi są cementy kompozycyjne z mikrowypełniaczem. Wzmocnienie połączenia uzyskuje się poprzez wytrawianie kwasem i silanizację wewnętrznej powierzchni koron, a przy wkładach również poprzez wytrawienie szkliwa. System ceramiki tłoczonej IPS Empress Technika przetwarzania ceramiki IPS Empress (f. Ivoclar) polega na wtłoczeniu (wprasowaniu) rozgrzanej, plastycznej masy ceramicznej do formy uzyskanej metodą traconego wosku (1, 8). Proces wtłaczania odbywa się w specjalnie skonstruowanym piecu. Wymodelowana w wosku korona zostaje umieszczona w odpowiedniej masie ogniotrwałej z zabezpieczeniem kanału, poprzez który nastąpi wtłoczenie uplastycznionej masy ceramicznej pod ciśnieniem około 3,5 bara. Wosk zostaje zastąpiony przez rozgrzaną do temperatury 1100 o C masę ceramiczną o barwie dobranej do zębiny. Indywidualny kształt i zabarwienie nadaje się koronie techniką malowania lub techniką warstwową. W ostatnim etapie korona zostaje pokryta glazurą, co poprawia efekt estetyki i wydatnie zmniejsza niebezpieczeństwo pękania. W technice warstwowej indywidualne zabarwienie korony uzyskuje się przez nakładanie i wypalanie warstw kolorystycznych na wytłoczoną uprzednio koronę w zredukowanej wielkości o barwie zębiny. Ten sposób preferowany jest w przypadku koron przeznaczonych do osadzania na zębach przednich. System In-ceram ceramika w technologii spiekania Jest to technologia przetwarzania ceramiki infiltrowanej szkłem w tzw. procesie spiekania (synteryzacja), którą opracowano w celu wykonywania pojedynczych koron i mostów o krótkich przęsłach. Podbudowa konstrukcji protetycznej wykonywana jest z materiału na bazie tlenku glinu. W wyniku wielostopniowego spiekania do temp C następuje zagęszczenie cząsteczek (bez większego skurczu), po czym przeprowadzany jest proces infiltracji podbudowy płynnym szkłem (w temp. 111 o C) o dobranej barwie w zależności od potrzeb estetycznych. W wyniku tego procesu dochodzi do penetracji szkła w porowate warstwy tlenku glinu, co ma znaczenie dla mechanicznej wytrzymałości konstrukcji. Do modelowania kształtu anatomicznego i glazurowania uzupełnienia używana jest spe- 128 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 2

6 Protezy stałe nowe technologie cjalna ceramika (Vitadur-Alpha). Zastosowanie technologii CAD-CAM w protetyce stomatologicznej Systemy CAD-CAM od kilkunastu lat znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach nauki i współczesnego przemysłu. W protetyce protez stałych znalazły zastosowanie znane dotąd i stosowane w innych dziedzinach przemysłu systemy: komputerowego wspomagania projektowania (CAD Computer-Assisted Diesign) i komputerowego wspomagania produkcji (CAM Computer-Assisted Manufacturing). Komputerowe wspomaganie projektowania CAD jest standardowym narzędziem stosowanym w architekturze, planowaniu układów elektronicznych, części maszyn, samochodów, mebli i wielu innych. Równocześnie wykorzystanie programów komputerowych w produkcji CAM, np. do sterowania pracą maszyn jest finalnym etapem przy projektowaniu CAD oraz opracowaniu technologii produkcji gotowych wyrobów. Współczesna stomatologia wykorzystuje system CAD-CAM do projektowania (CAD) kształtu i zasięgu konstrukcji protetycznych w pełnym ich asortymencie. Uzupełnieniem etapu projektowania jest produkcja zaplanowanej konstrukcji (CAM) w urządzeniu sterowanym komputerem wyposażonym w odpowiednie oprogramowanie informatyczne (1, 6, 9). Komputerowo wspomagane systemy planowania (CAD) różnią się typem trójwymiarowego zapisu danych, używanego do odwzorowania powierzchni opracowanego zęba. Natomiast systemy komputerowego wspomagania produkcji (CAM) są zawsze podobne i składają się z cyfrowo sterowanej obrabiarki z głowicą frezującą przesuwającą się względem elementu obrabianego. Dokładność optycznego odwzorowania uzyskiwana jest za pomocą fotoczułego czujnika skanera i zależy od liczby pikseli w elemencie analizującym (przetworniku). Koncepcję CAD/CAM wykorzystano m.in. w systemie sporządzania koron (i przęseł mostów) Procera oraz w systemie komputerowo sterowanego wykonywania wkładów ceramicznych Cerec, a ostatnio także w systemie KaVo Everest do wykonywania każdego rodzaju protez stałych łącznie z wieloczłonowymi mostami rozległymi całoceramicznymi i na bazie tytanu. System Procera W tej wspomaganej komputerowo technologii z lat 90-tych ubiegłego stulecia, wykonywano początkowo głównie całoceramiczne korony oraz krótkie mosty dla przedniego odcinka łuku zębowego. Postępowanie kliniczne nie odbiega od obowiązującego dla innego typu koron protetycznych schodkowych z tym, że wymagany jest stopień przydziąsłowy typu chamfer tj. o rozwartym kącie, jednakowy na całym przebiegu, a cała powierzchnia winna być wygładzona (1, 6). Po umocowaniu segmentu modelu w uchwycie skanera, przesuwająca się wzdłuż jego powierzchni sonda, rejestruje dane przedstawiające na ekranie obraz skanowanego modelu, który przesyłany jest drogą elektroniczną (Internetem) do centralnego laboratorium, gdzie metodą frezowania bloczka z tlenku glinu sporządzana jest kopuła korony (synonimy: podbudowa, struktura nośna, rusztowanie, czapeczka, rdzeń lub nośnik korony określenie czapeczka uważam za najgorsze, a podbudowa najwłaściwsze). Synteryzacja przeprowadzana jest w temperaturze o C, co poprzez kompresję przestrzeni międzykrystalicznych nadaje dużą wytrzymałość mechaniczną tej konstrukcji. Wytrzymałość na zginanie ok 699 MPa pozwala na zredukowanie grubości kopuły z 0,6 jak w koronach metalowych do 0,3 mm (0,25), co ma znaczenie tak dla estetyki, jak też dla oszczędności tkanek twardych podczas szlifowania i ochrony tkanek przyzębia. Na bazie tak sporządzonej kopuły (podbudowy) z tlenku glinu następuje już w pracowni technicznej indywidualne modelowanie całej korony wg stosownego kształtu anatomicznego i koloru z użyciem porcelany o specjalnych parametrach np. Rondo f. Nobel Biocare, Ducera Allceram. W efekcie otrzymuje się konstrukcje mechanicznie trwałe i dzięki wyeliminowaniu metalu oraz uzyskiwanym efektom przezierności spełniające wymogi estetyki. System Procera w ostatnim okresie ulega znacznemu rozwojowi i obecnie oferuje nie tylko licówki, korony i trzyelementowe mosty lecz także konstrukcje rozległe do 9 elementów na łuku zębowym PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 2 129

7 S. Majewski z tlenku glinu (alumina), cyrkonu, tytanu oraz konstrukcje implantoprotetyczne indywidualnie sporządzane w systemie CAD/CAM. System KaVo-Everest Jest to system umożliwiający zastosowanie do obróbki różnorodnych materiałów takich jak: tytan, szkło ceramiczne (tworzywo szklanokrystaliczne) oraz tlenek cyrkonu w postaci cyrkoni miękkiej, twardej i silikatowej (HPC) do wykonywania kopuł koronowych protez stałych i szkieletu mostów, łącznie ze stałymi konstrukcjami wieloelementowymi nawet na cały łuk zębowy (1). Wszystko to jest możliwe do wykonania w warunkach laboratorium techniki dentystycznej bez konieczności internetowego przesyłania do laboratorium centralnego jak w systemie Procera. W skanerze dokonuje się cyfrowy pomiar modelu metodą pomiarową wykorzystującą zmienną częstotliwość pasm światła. Pole jakie obejmuje skaner to obszar 40 x 60 mm, co stwarza możliwość zaplanowania protez stałych do odtworzenia nie tylko pojedynczych zębów, lecz także rozległych konstrukcji wieloelementowych obejmujących zakresem cały łuk zębowy. W skanerze zamontowano obrotowy stolik z możliwością ustawiania w przechyle, co umożliwia wykrywanie podcieni na skanowanym obszarze modelu. Pomiary wykonywane są z dokładnością 20 µm, a czas pomiaru wynosi około cztery minuty. W trakcie skanowania automatycznie wykrywana jest granica preparacji z możliwością jej korekty manualnej. Specjalne oprogramowanie umożliwia precyzyjne zaplanowanie kształtu konstrukcji protezy. Po etapie planowania kształtu i określeniu rodzaju materiału, z jakiego proteza ma być wykonana następuje faza obróbki ubytkowej na specjalnej frezarce tego systemu, która daje możliwość frezowania w pięciu płaszczyznach, a cały proces może odbywać się bez wymiany frezów, dzięki podwójnemu wrzecionu. We frezarce można zamontować równocześnie cztery pojedyncze korony i dwa mniejsze mosty albo jedną konstrukcję bardziej rozległą. Przykładowy czas frezowania wynosi: dla wkładu koronowego i licówki z ceramiki szklanej 25 minut; korona z tego samego materiału wymaga minut pracy, szkielet przęsła 6-cio elementowego mostu ok. 35 minut, jednolity most tytanowy okrężny minut, a sam tytanowy szkielet przęsła mostu sześcioczęściowego wymaga minut frezowania. Osobnym urządzeniem systemu jest piec, w którym wypalane są wycięte konstrukcje z bloczków cyrkonowych. Do wykonywania wkładów i nakładów ceramicznych oraz pojedynczych, jednolitych koron ceramicznych wykorzystywana jest ceramika szklana tworzywo szklanokrystaliczne (glass ceramic) o nazwie Everest G-Blank. Tworzywo szklanokrystaliczne wykazuje naturalną przezierność, biozgodność, wysoką odporność na siły mechaniczne oraz dobrą polerowalność. Fabrycznie przygotowywane są formy w różnych rozmiarach i kolorach obejmujących klasyczne grupy kolorystyczne. Jest to gotowy półprodukt, który już fabrycznie został poddany spiekaniu i po frezowaniu z nadaniem pożądanego kształtu, polerowniu i indywidualnej charakteryzacji, gotowy element (wkład, korona, most) może być osadzany w jamie ustnej. Cementowanie uzupełnień protetycznych wykonywanych z tego materiału odbywa się zgodnie z wymogami cementownia adhezyjnego. System uzupełnia zestaw do indywidualnej charakteryzacji Everest G-Stains złożony z jedenastu podbarwiaczy oraz czterech materiałów cieniujących. Do wykonywania wieloelementowych, rozległych mostów w bocznych odcinkach łuku zębowego przeznaczony jest materiał o nazwie Everest ZH-Blank i ZS-Blank (tzw. cyrkonia twarda ZH i cyrkonia miękka ZS). Tlenek cyrkonu (ZrO 2 ) określany jako ZS-Blank stosowany do formowania podbudowy (rdzenia) koron ceramicznych dostarczany jest w formie bloczków uformowanych w procesie prasowania (przez co jest zagęszczony) i po wyfrezowaniu podlega procesowi synteryzacji (spiekania). Po zeskanowaniu modelu roboczego bloczek jest frezowany tak, aby uzyskał formę o ok. 1/3 większą od żądanej wielkości docelowej (proporcje te są obliczane przez program komputerowy), gdyż w procesie spiekania wymiar rdzenia całej konstrukcji ulega zmniejszeniu do zaplanowanej wielkości. Bloczki specjalnie synteryzowanego tlenku cyrkonu stabilizowanego itrem (materiału KaVo Everest Z-Blank) wykazują wysoką odporność na obciążenia mechaniczne (powyżej 900 MPa). Materiał dostarczany w postaci bloczków o wymiarach: 12, 16, 45 i 33 mm 130 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 2

8 Protezy stałe nowe technologie jest przeznaczony do wykonywania wieloelementowych mostów ceramicznych w odcinkach bocznych. Wykazuje bikompatybilność potwierdzoną testami przeprowadzonymi in vitro i in vivo, dobre właściwości estetyczne związane z przeziernością oraz daje możliwość cementowania konwencjonalnego. Do nadbudowywania rdzeni protez stałych wykonanych z materiału Everest Z-blank do pożądanych kształtów docelowych przeznaczona jest specjalna ceramika np. D-ceramic f. Vita. Elementem składowym systemu Everest jest również czysty tytan medyczny Everest T-Blank, formowany w postaci bloczków w różnych rozmiarach i przeznaczony do wytworzenia podbudowy koron i mostów. Dostępne wymiary bloczków dla koron: 10, 12, 16 mm i dla mostów: 33 i 45 mm stwarzają możliwość wykonywania rozległych konstrukcji wieloczłonowych w jednym bloku funkcyjnym np. mostów i/lub koron zblokowanych. Polecane jest licowanie ceramiką f. Vita: titanium ceramic lub materiałem złożonym. System CEREC Zbliżone do wyżej opisanych możliwości stwarza technologia CAD/CAM w systemie CEREC, który istnieje od 1985 roku, początkowo jako Cerec1 do konstrukcji wkładów w warunkach gabinetu klinicznego, kiedy skanowanie bezpośrednio w jamie ustnej zastępowało tradycyjne pobieranie wycisków (1, 9). Jest to system, który w ostatnim okresie gwałtownie się rozwinął i udoskonalił, a obecne stosowana technologia CEREC In Lab pozwala na wykonywanie rozległych konstrukcji mostów do stosowania zarówno na filarach zębów naturalnych, jak i stosowanych w leczeniu implantoprotetycznym. Podsumowujący wniosek końcowy Opisane wyżej nowe technologie w protetyce stomatologicznej wyszły już z fazy opracowań próbnych i w coraz większym zakresie stają się dobrą alternatywą dla metod dotychczas stosowanych. Piśmiennictwo 1. Majewski S.: Rekonstrukcja zębów uzupełnieniami stałymi. Wydawnictwo Stom. FP., Kraków Yamamoto M: Podstawowa technika budowania warstw porcelany na metalu wprowadzenie do ceramiki. Kwintesencja, Warszawa Pihut M., Wiśniewska G.: Galwanoforming nowa technologia w technice dentystycznej i implantoprotetyce. Implantoprotetyka. 2004, 1, Majewski S.: Implantologia. Wydanie polskie pod red. S. Majewskiego. Wydawnictwo Urban-Partner Hegenbarth E. A.: Use of the Procera CAD/ CAM System for Metal-free Crowns on Single-Tooth Implants. Quintessence of Dental Technology 1998, 21, Anderson M. i wsp.: PROCERA: A new way to achieve an all-ceramic crown. Quintessence International, Esthetic. Dentistr., 1998, 5, Kłaptocz B., Artman B.: Jednolite korony ceramiczne. Prot. Stom., 1994, XLIV, 5, Niewiadomski K., Szczepanik A.: Empress 2 nowe możliwości estetycznych uzupełnień protetycznych. VIP, Warszawa Russell M. M. i wsp.: A new computer assisted method for fabrication of crowns and fixed partial dentures. Quintessence International 1995, 11, Spiechowicz E. i wsp.: Protetyka stomatologiczna. Wydanie V, PZWL Warszawa, Zaakceptowano do druku: 26.X.2006 r. Adres autora: Kraków, ul. Montelupich 4. Zarząd Główny PTS PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2007, LVII, 2 131