Leczenie pacjenta z atrycją zębów. Opis przypadku

Transkrypt

1 PROTET. STOMATOL., 2006, LVI, 5, Leczenie pacjenta z atrycją zębów. Opis przypadku Treatment of patient with the atritio of teeth. Description of the case Przemysław Rosak 1,2, Jacek Kasperski 1 1 Z Katedry i Zakładu Protetyki Stomatologicznej ŚAM w Bytomiu Kierownik: dr hab. n. med. J. Kasperski 2 ZOZ Prywatna Opieka Stomatologiczna Clinica w Dąbrowie Górniczej Kierownik: lek. chirurg stom. J. Koralewska-Sobczyk HASŁA INDEKSOWE: atrycja zębów, zaczepy precyzyjne Rhein 83, proteza pokrywająca KEY WORDS: teeth atrition, attachment Rhein 83, overdenture Streszczenie W pracy opisano leczenie protetyczne pacjenta z atrycją zębów i brakami zębowymi (klasa IV wg Galasińskiej-Landsbergerowej). Wykonano korony metalowo porcelanowe i protezę szkieletową w szczęce oraz zaczepy precyzyjne Rhein 83, czapeczki pokrywające na uzębieniu resztkowym i protezę pokrywającą w żuchwie. Summary The patient s prosthetic treatment was characterised at work from atrition of teeth and with dental defects (4th class according to Galasińska-Landsbergerowa). Were executed crowns of porcelain and dental alloys and the skeleton prosthesis in the jaw and attachments of Rhein 83, covering caps on the residual dentition and the covering prosthesis in the mandible. Atrycja objawia się starciem zębów na skutek ich wzajemnego ocierania się o siebie (5, 6, 7, 8, 9). Wyróżniamy atrycję fizjologiczną i patologiczną. Postać fizjologiczna polega na systematycznej utracie tkanek zębów postępującej z wiekiem w następstwie żucia. Występuje w miejscach prawidłowego kontaktu zębów żuchwy i szczęki (3), w zębach przednich szczęki na powierzchniach podniebiennych, a w zębach przednich żuchwy na powierzchniach wargowych. Natomiast w odcinku bocznym starciu ulegają guzki podniebienne w szczęce i guzki policzkowe w żuchwie (4). Atrycja patologiczna spowodowana jest nieprawidłową funkcją lub pozycją zębów. Może dotyczyć pojedynczych zębów albo całych grup zębowych (3,4). Starcie w tej postaci występuje znacznie szybciej doprowadzając do nadwrażliwości, zapalenia, a nawet martwicy miazgi. W badaniu wewnątrzustnym stwierdza się starcie tkanek z cienką warstwą szkliwa na obwodzie oraz obnażoną żółtawą zębiną w środku (3). Zasadniczy wpływ na stopień ścierania wywierają: żucie, przedwczesna utrata innych zębów, przeciążenia zgryzowe, wady zgryzu, parafunkcje i negatywne oddziaływanie wynikające z warunków środowiska pracy. Zagrożenie związkami chemicznymi nie stanowi bezpośredniej przyczyny ścierania zębów, jednak usposabia do niego (1, 2). Leczenie polega przede wszystkim na wyeliminowaniu parafunkcji zębowych, przeciążeń zgryzowych oraz wad zgryzu. 374

2 Atrycja zębów Opis przypadku P a c j e n t S. K., lat 60 zgłosił się z powodu znacznego pogorszenia samopoczucia wskutek niekorzystnych zmian wyglądu, utrudnionego spożywania pokarmów oraz dolegliwości bólowych w okolicy zębów przednich. W wywiadzie ogólnym pacjent podał, że nie użytkował dotąd żadnych uzupełnień protetycznych oprócz koron przedstawionych w tekście niżej. W badaniu zewnątrzustnym stwierdzono przodożuchwie morfologiczne ze znacznie zapadniętą okolicą podnosową. W badaniu wewnątrzustnym stwierdzono braki zębowe międzyzębowe i skrzydłowe (klasa IV wg Galasińskiej-Landsbergerowej; brak zębów: 18, 17, 15, 14, 22, 23, 24, 26, 28, 38, 37, 36, 35, 44, 45, 46, 47, 48), patologiczną atrycję zębów siecznych, która doprowadziła do obumarcia zębów 41, 42, 43 oraz złamanie korony zęba 13 (klasa II wg Ellisa) (ryc. 1). Po analizie modeli diagnostycznych oraz panoramicznego zdjęcia RTG leczenie zaplanowano przeprowadzić w dwóch etapach. Ryc. 2. W szczęce wykonano korony porcelanowe na zębach 12, 11, 21, 25, korony lane na zębach 16, 27 z frezowanymi podparciami i protezę szkieletową, natomiast w żuchwie czapeczki metalowe i zatrzaski w łuku dolnym. Ryc. 1. Zdjecie wewnątrzustne stan przed leczeniem. W pierwszym etapie wykonano leczenie endodontyczne zębów 33, 41, 42, 43. Wszystkie zęby miały stabilne utrzymanie w zębodołach, nie reagowały na testy żywotności (testy termiczne: na zimno chlorkiem etylu ujemne, na ciepło rozgrzaną gutaperką ujemne; test nawiercania zębiny ujemny), wykazywały dodatni wynik testu opukiwania i ujemny wynik testu Smrekera. Kanały zębów opracowano metodą step back i wypełniono ćwiekami gutaperkowymi z użyciem uszczelniacza AH Plus metodą bocznej kondensacji gutaperki. W drugim etapie usunięto użytkowane od 17 lat korony lane z zębów 16 i 27. Wykonano korony metalowo-porcelanowe na zębach 12, 11, 21, 25, korony lane na zębach 16 i 27 z frezowanymi podparciami pod protezę szkieletową oraz protezę szkieletową górną. Pacjent nie wyraził zgody na odbudowę oraz wybielenie uszkodzonego zęba 13 (ryc. 2). W żuchwie zaprojektowano protezę overdenture, dzięki czemu zachowano kształt i strukturę wyrostka zębodołowego oraz uzyskano bardziej stabilną okluzję, niż w przypadkach podatnego podłoża w protezach konwencjonalnych (9). W celu ochrony zębów przed rozwojem próchnicy wykonano czapeczki metalowe pokrywające zęby 34, 32, 31, 41, 42, które wcześniej zostały opracowane na kształt kopuł oraz zatrzaski typu Rhein 83 na zęby 33 i 43 (ryc. 2, 3). Na tak przygotowane uzębienie resztkowe wykonano protezę pokrywającą (overdenture) (ryc. 4). Dzięki zastosowaniu precyzyjnych umocowań retencyjnych oraz czapeczek pokrywających zachowano i wykorzystano uzębienie resztkowe, uzyskano zadowalającą retencję protezy na własnym uzębieniu, lepszą koordynację nerwowo-mięśniową przenoszenie sił żucia również za pośrednictwem ozębnej, lepszy rozkład sił żucia i szyb- PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 375

3 P. Rosak, J. Kasperski Ryc. 3. Czapeczki metalowe oraz zatrzaski typu Rhein 83 na zębach 33 i 43. Ryc. 5. Zdjecie wewnątrzustne stan po leczeniu. Piśmiennictwo Ryc. 4. Proteza pokrywająca (overdenture) widok od strony dośluzówkowej. szą adaptację do protez. Uzupełnienia protetyczne umożliwiły uzyskanie pełnej rehabilitacji narządu żucia, dobrego efektu estetycznego i znacznej poprawy samopoczucia pacjenta (ryc. 5). Po zakończonym leczeniu protetycznym pacjenta szczegółowo poinformowano o konieczności wizyt kontrolnych co 6 miesięcy oraz utrzymywaniu prawidłowej higieny jamy ustnej. Pacjent zgłosił się na pierwszą wizytę kontrolną dopiero po roku czasu nie podając żadnych dolegliwości bólowych oraz problemów ze strony użytkowanych uzupełnień protetycznych. Koniecznym było przeprowadzenie kolejnego instruktażu higieny jamy ustnej. 1. Cieszko-Buk M., Drop B., Hendzel B., Sieczkarek J.: Protetyczne potrzeby lecznicze pracowników drzewno-chemicznej spółdzielni inwalidów w Lublinie, Czas. Stomat., 1991, XLIV, 3, Grzegorczyk L., Stawiński K.: Zarys stomatologii przemysłowej, PZWL, Warszawa, Jańczuk Z.: Stomatologia zachowawcza. Zarys kliniczny, PZWL, Warszawa Piątowska D.: Zarys kariologii, Med. Tour Press International, Warszawa, ten Cate J.M., Infeld T.: Dental erosion, summary. Eur. J. Oral Sci., 1996, 104, Wąsik A., Napiontek-Kubanek H.: Nieprawidłowości twardych tkanek zębów niepróchnicowego pochodzenia w świetle najnowszych doniesień. Poznańska Stomatologia, 1997, XXIV, Wierzbicka M.: Ubytki twardych tkanek zęba pochodzenia niepróchnicowego. Czas. Stomat., 1997, L, 9, Grippo J. O.: Noncarious cervical lesions: the decision to ignore or restore. J. Esthet. Dent., 1992, 4, Napiontek-Kubanek H., Prymas A., Król- Nelke A.: Nowe spojrzenie na klasyfikację i profilaktykę erozji ubytków twardych tkanek zębów pochodzenia niepróchnicowego. Czas. Stom., 2003, LVI, 5, Spiechowicz E.: Protetyka Stomatologiczna. PZWL, Warszawa, Zaakceptowano do druku: 19.I.2006 r. Adres autora: Dąbrowa Górnicza Zarząd Główny PTS PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

4 PROTET. STOMATOL., 2006, LVI, 5, Wykorzystanie metody numerycznej symulacji do prognozowania wytrzymałości ceramicznych wkładów i nakładów odbudowujących szerokie ubytki w zębach trzonowych Used finite analysis to prognosis strengh of ceramic inlays and onlays in wide cavities in molars Beata Dejak Z Katedry i Zakładu Protetyki Stomatologicznej i Zaburzeń Czynnościowych Narządu Żucia UM w Łodzi Kierownik: prof. dr hab. M. Romanowicz HASŁA INDEKSOWE: ceramiczne wkłady i nakłady, współczynnik Tsai-Wu, metoda elementów skończonych, naprężenia w zębach trzonowych KEY WORDS: ceramic inlay and onlay, Tsai-Wu strength ratio, finite element analysis, stresses in molars Streszczenie Cel: celem pracy było określenie kształtu wewnątrz- -koronowego uzupełnienia ceramicznego w zębie trzonowym, w którym współczynnik Tsai-Wu osiągnie małe wartości, a na styku cementu z tkankami powstanie korzystny rozkład naprężeń kontaktowych podczas żucia. Materiał i metody: badanie przeprowadzono metodą elementów skończonych. Stworzono 4 dwuwymiarowe modele zębów pierwszych trzonowych żuchwy z: wkładem ceramicznym o prostych brzegach, wkładem o rozszerzonych brzegach, nakładem i overlay em. Przeprowadzono komputerową symulację żucia twardych kęsów w płaszczyźnie czołowej. Obliczono współczynniki Tsai-Wu w uzupełnieniach ceramicznych, cemencie i tkankach zęba, a także naprężenia kontaktowe powstające pomiędzy tkankami z cementem kompozytowym wokół tych uzupełnień. Wyniki: w czasie symulacji żucia, najmniejsze wartości współczynnika Tsai-Wu wystąpiły w ceramice wkładu prostego, ale wokół jego brzegów powstały naprężenia kontaktowe rozciągające. W cienkich brzegach rozszerzonego wkładu współczynnik osiągnął największe wartości. Wokół nakładu i overlaya, w tkankach powstały najmniejsze naprężenia. Na styku cementu ze Summary Aim of the study: The aim of the study was to determinate shape of intracoronal ceramic restoration in molar that has the lowest Tsai-Wu ratio and favorable distribution of contact stresses between cement and tissues during mastication. Material and methods: The investigation was performed by means of finite element analysis. Four two- -dimentional models of the first mandibular molar with inlay, wide-edged inlay, onlay and overlay were created. Simulations of chewing tough bolus in frontal plane were conducted. The Tsai-Wu ratio in the ceramic restorations, cement and tissues were calculated, as well as contact stresses between the tooth tissues and cement. Results: During simulation of mastication, the lowest Tsai-Wu ratio occurred in ceramic of inlay, but around this restoration contact tensile stresses have arisen. In the wide-edged inlay Tsai-Wu ratio had the highest value. Around onlay and overlay, in tissue, the lowest ratio was observed. Between cement and enamel, near these restorations, compressive contact stresses appeared. Conclusion: From mechanical point of view, wide MOD cavities, equal two-thirds of the intercuspal di- 377

5 B. Dejak Badanie naprężeń w czasie żucia w zębach pierwszych trzonowych z różnie zaprojektowanymi uzupełnieniami ceramicznymi wykonano metodą elementów skończonych (MES) (57). Wykorzystano program ANSYS 9 (ANSYS Inc. Southpoite). Na podstawie poprzecznych przekrojów uzębionej żuchwy i zęba trzonowego dolnego zawartych w atlasach Wheeler a (56) i Kraus a i in. (31) stworzono 4 komputerowe dwuwymiarowe modele zęba pierwszego trzonowego prawego żuchwy połączonego ozębną z kością żuchwy. Początek układu współrzędnych znajdował się w środku przekroju badanego zęba, oś y przebiegała zgodnie z jego długą osią. W modelach umieszczono ceramiczne wewnątrz-koronowe uzupełnienia, które wypełniały ubytki o szerokości 3 mm (stanowiące ⅔ szerokości międzyguzkowej) i głębokości 3 mm. Kąt naszkliwem, wokół tych uzupełnień, pojawiły się naprężenia kontaktowe o charakterze ściskającym. Wnioski: ze względów wytrzymałościowych, szerokie ubytki MOD, które stanowią 2/3 odległości międzyguzkowej w zębie trzonowym należy odbudowywać ceramicznymi uzupełnieniami obejmującymi guzki zębów, a nie wkładami. stance in molars should be reconstructed by restorations which covered cusps, not by inlays. Wstęp Wewnątrz-koronowe uzupełnienia dzielimy na wkłady (inlay), nakłady (onlay), overlay i korony częściowe. Według Klaibera wkładem koronowym można odbudować brakujące tkanki zęba w obrębie korony klinicznej przy zachowanej części powierzchni żującej zęba (28). Nakład koronowy rekonstruuje brakujące tkanki zęba oraz pokrywa całą powierzchnie żującą i szczyty guzków. Overlay pokrywa całą powierzchnię żującą oraz obejmuje guzki zębów. Jego brzegi sięgają wypreparowanych stopni na powierzchni językowej i policzkowej. Wybór odpowiedniego uzupełnienia podyktowany jest wielkością ubytku w zębie. Konwencjonalne wkłady złote są zalecane do odbudowy wąskich ubytków na powierzchni żującej, których szerokość nie przekracza ¼ ⅓ odległości między guzkami policzkowymi i językowymi (23, 49). Wkłady złote związane są z tkankami tylko mechanicznie i nie spajają ich (46). Podczas żucia działają jak kliny i mogą spowodować odłamanie ścian zębów (5, 35). Dlatego ubytki MOD, których szerokość stanowi ponad ½ odległości międzyguzkowej należy rekonstruować za pomocą nakładów. Nakłady pokrywają guzki i redukują ich odkształcenia (38). Obecnie coraz częściej zamiast złotych stosuje się estetyczne ceramiczne uzupełnienia wewnątrz-koronowe (36). Są one wskazane do odbudowy większych ubytków (17). Według Etemadi i in. przeciętna szerokość wykonywanych wkładów stanowi 2/3 szerokości międzyguzkowej (16). Uzupełnienia ceramiczne mocowane są do tkanek adhezyjnie za pomocą cementów kompozytowych. Siła połączenia ich z zębami jest trzykrotnie większa niż wkładów złotych cementowanych tradycyjnie (37). Dzięki temu uzupełnienia te wykazują większą odporność na złamania i wzmacniają wypreparowane tkanki (7, 8, 14). Mimo to zrekonstruowane nimi zęby nie odzyskują pierwotnej wytrzymałości (13, 50). Trwałość odbudowy zależy między innymi od ilości pozostawionych tkanek i kształtu uzupełnienia (45). Jaki kształt uzupełnienia ceramicznego należy zastosować, aby odbudowa nie uległa odłamaniu i pozostała szczelna? Odpowiedź na to pytanie może przybliżyć analiza naprężeń występujących w zębach z różnymi kształtami uzupełnień ceramicznych. Celem pracy było porównanie współczynnika Tsai-Wu w różnie zaprojektowanych ceramicznych wkładach i nakładach oraz rozkładu naprężeń kontaktowych pomiędzy cementem i tkankami wokół tych uzupełnień, a także określenie najlepszego pod względem mechanicznym kształtu wewnątrz-koronowego uzupełnienia ceramicznego do odbudowy szerokiego ubytku w zębie trzonowym. Metoda 378 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

6 Uzupełnienia ceramiczne wkłady i nakłady chylenia ścian osiowych ubytków wynosił W pierwszym modelu zastosowano wkład o prostych brzegach, połączony z tkankami na styk (butt joint) (inlay) (ryc. 1a). W drugim modelu umieszczono wkład o rozszerzonych brzegach (ryc. 1b), w trzecim nakład, oparty na ściętych guzkach (ryc. 1c). Czwarty model zawierał overlay, który obejmował guzki zęba i był zakończony zaokrąglonym stopniem prostym (rounded shoulder). Grubość ceramiki na powierzchni żującej wynosiła 1,4mm. (ryc. 1d). Kształt uzupełnień był zgodny z przyjętymi zasadami (4). Uzupełnienia były zespolone z tkankami cementem kompozytowym o szerokości 0,1mm (43). Wykonano także modele korony przeciwstawnego zęba trzonowego szczęki w przekroju poprzecznym. Długie osie modeli górnych i dolnych zębów w płaszczyźnie czołowej były równoległe do siebie. Pomiędzy antagonistyczne zęby wprowadzano jednakowe kęsy pokarmowe. Przyjęto, że modele miały grubość 10 mm. Według van Noorta szkliwo ma różną sztywność wzdłuż i w poprzek pryzmatów (55). Anizotropowość wpływa znacząco na rozkład naprężeń w zębie. W badaniu uwzględniono pryzmatyczną budowę szkliwa (41), poprzez zorientowanie lokalnych układów współrzędnych w elementach szkliwa. Osie X lokalnych układów współrzędnych były zgodne z długimi osiami pryzmatów szkliwa i prostopadłe do granicy szkliwno-zębinowej. Wprowadzono wartości modułów elastyczności szkliwa w kierunkach równoległym i prostopadłym do pryzmatów (tabela I) (25). Podano Ryc. 1. Modele zęba pierwszego trzonowego żuchwy z ceramicznymi wkładami i nakładami o różnych kształtach; a wkład prosty, b wkład o rozszerzonych brzegach, c nakład o płaskich brzegach, d overlay zakończony zaokrąglonym prostym stopniem. wytrzymałość szkliwa na rozciąganie wzdłuż i w poprzek pryzmatów (42,2 MPa, 11,5 MPa) (19), wytrzymałość na ściskanie (384 MPa) (10) i ścinanie (90,2 MPa) (48). Przyjęto moduły Younga dla zębiny (12), ozębnej (42), kości zbitej (32) i gąbczastej (22) zestawione w tabeli I. Podano wytrzymałość zębiny na rozciąganie (105,5 MPa) (44), ściskanie (297 MPa) (11) i ścinanie (52,7 MPa) (29). Odpowiednie dane wprowadzono także dla kości (6). Kęs pokarmowy miał właściwości orzecha o module Younga 33,84 MPa (1). Badane uzupełnienia były wykonane z ceramiki wzmacnianej dwukrzemianem litu Empress 2 (Ivoclar), której T a b e l a I. Dane materiałów zastosowanych w modelach zębów trzonowych żuchwy z wkładami i nakładami ceramicznymi Materiał Moduł Young a [MPa] Współczynnik Poissona E x =87500 Szkliwo E y = ,33 E z =72700 Zębina ,31 Ozębna 50 0,45 Kość zbita ,30 Kość gąbczasta 431 0,30 Ceramika wkładu ,19 Cement kompozytowy ,35 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 379

7 B. Dejak moduł elastyczności wynosił 103 GPa (2) a wytrzymałość na zginanie 133,5 MPa (9). Dla cementu kompozytowego Variolink (Ivoclar) przyjęto moduł 8,3 MPa (34). W celu dokonania obliczeń każdy model podzielono na około elementów trójkątnych sześciowęzłowych złączonych w blisko węzłach. Modele zostały utwierdzone na górnej krawędzi korony zęba trzonowego szczęki. Na styku kęsów i powierzchni zębów zastosowano pary elementów kontaktowych (CONTA 172 i TARGE 169). Założono, że współczynnik tarcia na powierzchniach styku był równy 0,05. Elementy kontaktowe (wzajemnie związane) użyto także na granicy cementu z tkankami. Przeprowadzono komputerową symulację fazy zwarciowej cyklu żucia kęsa pokarmowego, w płaszczyźnie czołowej. Zastosowano kinematyczne wymuszenie przemieszczenia modelu zęba dolnego o 1,5mm w kierunku osi X, z równoczesnym jego obciążeniem 200N (21, 39). Siła była skierowana zgodnie z osią Y i rozłożona równomiernie na dolnej krawędzi żuchwy. Antagonistyczne zęby ustawiono początkowo w pozycji zwarcia bocznego (20, 24). Guzki policzkowe modelu zęba żuchwy ześlizgiwały się po kęsach, wzdłuż powierzchni żującej zębów górnych. Kęs pokarmowy umieszczony pomiędzy zębami był zgniatany, aż do osiągnięcia przez zęby przeciwstawne maksymalnej interkuspidacji (51). Założono, że ząb znajdował się w płaskim stanie odkształcenia (tzn. odkształcenia w kierunku prostopadłym do analizowanego przekroju były równe zero). Symulacja kontaktowa przeprowadzona metodą elementów skończonych jest analizą nieliniową, dlatego wymaga, aby siła i przemieszczenie były podzielone na kroki. W programie ANSYS zastosowano automatyczny podział na kroki. Obliczono naciski wywierane na powierzchnię żującą zęba pierwszego trzonowego żuchwy, składowe naprężeń (naprężenia normalne, naprężenia styczne, główne) oraz Tsai-Wu strength ratio nazwany dalej współczynnikiem Tsai-Wu. Kryterium Tsai-Wu pozwala uwzględnić anizotropowość badanych materiałów (53). Jeżeli wartość współczynnika Tsai-Wu w badanym materiale ma wartość mniejszą od 1 to materiał nie powinien pęknąć, natomiast, gdy większą od 1 to może nastąpić jego zniszczenie (52). Wyniki obliczeń przedstawiono w postaci map naprężeń i rozkładu współczynnika Tsai-Wu w modelach ceramicznych uzupełnień, cementu oraz szkliwa zębów trzonowych. Graficznie zaprezentowano naprężenia kontaktowe występujące na styku cementu z tkankami wokół badanych uzupełnień. Wyniki Podczas żucia twardego kęsa, największe wartości współczynnika Tsai-Wu w zębach i uzupełnieniach ceramicznych powstały w fazie zaciskania, w momencie poprzedzającym maksymalne zaguzkowanie. Te wartości poddano analizie. We wkładzie o prostych brzegach największa wartość współczynnika Tsai-Wu 0.46 wystąpiła wokół bruzdy centralnej (ryc. 2a) (tabela II). Na styku tkanek z cementem wzdłuż językowej ściany wkładu powstały naprężenia kontaktowe rozciągające 6,78 MPa (ryc. 2b). We wkładzie o rozszerzonych brzegach współczynnik Tsai-Wu osiągnął prawie 2-krotnie większą wartość niż we wkładzie prostym (tabela II). T a b e l a I I. Największe wartości współczynników Tsai-Wu w uzupełnieniach ceramicznych, cemencie i szkliwie w zębach trzonowych żuchwy podczas żucia twardego kęsa Kształt wkładów i nakładów Ceramika wkładu Współczynnik Tsai-Wu Cement kompozytowy Szkliwo zęba wokół brzegów uzupełnienia Wkład prosty 0,464 0,226 1,18 Wkład o rozszerzonych brzegach 0,844 0,229 1,20 Nakład 0,581 0,193 0,18 Overlay 0,599 0,187 0, PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

8 Uzupełnienia ceramiczne wkłady i nakłady Ryc. 2a. Rozkład największych wartości współczynnika Tsai-Wu w ceramicznym wkładzie prostym w czasie cyklu żucia. (MX i kolor czerwony oznacza maksymalną wartość tego współczynnika). Ryc. 3a. Rozkład największych wartości współczynnika Tsai-Wu w ceramicznym wkładzie o rozszerzonych brzegach w czasie cyklu żucia. (MX i kolor czerwony oznacza maksymalną wartość tego współczynnika). Ryc 2b. Rozkład największych naprężeń kontaktowych pomiędzy cementem kompozytowym i tkankami zęba wokół ceramicznego wkładu prostego podczas żucia (MPa). (Naprężenia rozciągające oznaczone niebieskim kolorem przedstawiono na zewnętrznej stronie konturu uzupełnienia. MN oznacza maksymalną wartość tych naprężeń). Ryc 3b. Rozkład największych naprężeń kontaktowych pomiędzy cementem kompozytowym i tkankami zęba wokół ceramicznego wkładu o rozszerzonych brzegach podczas żucia (MPa). (Naprężenia rozciągające oznaczone niebieskim kolorem przedstawiono na zewnętrznej stronie konturu uzupełnienia. MN oznacza maksymalną wartość tych naprężeń) Maksymalny współczynnik (0,84) powstał w cienkim, ceramicznym brzegu wkładu, na powierzchni żującej guzka językowego (ryc. 3a). W szkliwie wokół wkładu przekroczył 1. Na granicy cementu z tkankami, blisko powierzchni żującej wystąpiły naprężenia kontaktowe ściskające (ryc. 3b). W nakładzie maksymalna wartość współczynnika Tsai-Wu wyniosła 0,58 wokół bruzdy centralnej (ryc. 4a) (tabela II). W szkliwie otaczającym to uzupełnienie wystąpiły najmniejsze naprężenia w porównaniu z innymi badanymi przypadkami. Wokół brzegów nakładu, na styku cementu ze szkliwem powstały naprężenia kontaktowe ściskające (ryc. 4b). W overley z zaokrąglonym prostym stopniem największe wartości współczynnika Tsai-Wu (około 0,6) zaobserwowano po wewnętrznej stronie uzupeł- PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 381

9 B. Dejak Ryc. 4a Rozkład największych wartości współczynnika Tsai-Wu w ceramicznym nakładzie o płaskich brzegach w czasie cyklu żucia. (MX i kolor czerwony oznacza maksymalną wartość tego współczynnika). 5a Rozkład największych wartości współczynnika Tsai- Wu w ceramicznym overlay zakończonym prostym zaokrąglonym stopniem w czasie cyklu żucia. (MX i kolor czerwony oznacza maksymalną wartość tego współczynnika). Ryc 4b. Rozkład największych naprężeń kontaktowych pomiędzy cementem kompozytowym i tkankami zęba wokół ceramicznego nakładu płaskiego podczas żucia (MPa). (Naprężenia rozciągające oznaczone niebieskim kolorem przedstawiono na zewnętrznej stronie konturu uzupełnienia. MN oznacza maksymalną wartość tych naprężeń). nienia nad guzkiem językowym i wokół centralnej bruzdy (ryc. 5a) (tabela II). Rozkład naprężeń kontaktowych w połączeniu cementu z tkankami obrazuje rysunek 5b. Wokół brzegów overlay a, występują kontaktowe naprężenia ściskające. We wszystkich badanych przypadkach w cemencie kompozytowym współczynnik nie przekroczył wartości 0,23. Ryc 5b. Rozkład największych naprężeń kontaktowych pomiędzy cementem kompozytowym i tkankami zęba wokół ceramicznego overlay podczas żucia (MPa). (Naprężenia rozciągające oznaczone niebieskim kolorem przedstawiono na zewnętrznej stronie konturu uzupełnienia. MN oznacza maksymalną wartość tych naprężeń) Dyskusja Porównano współczynniki Tsai-Wu w różnie zaprojektowanych wewnątrz-koronowych uzupełnieniach ceramicznych odbudowujących szerokie ubytki w zębach trzonowych żuchwy w czasie symulacji cyklu żucia twardego kęsa. Najmniejsze wartości współczynnika wystąpiły we wkładzie prostym (ta- 382 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

10 Uzupełnienia ceramiczne wkłady i nakłady bela II). Jednocześnie, wokół tego wkładu, na styku cementu z tkankami, powstały naprężenia kontaktowe rozciągające (ryc. 2b). W przeprowadzonym badaniu były one mniejsze od adhezji cementu kompozytowego do szkliwa (54). Jednak połączenie cementu z tkankami, które w kolejnych cyklach żucia będzie poddawane naprężeniom zmiennym w czasie, o charakterze rozciągającym, może ulec zniszczeniu. Do najczęstszych klinicznych niepowodzeń odbudowy zębów ceramicznymi wkładami należy częściowe zniszczenie ich połączenia z tkankami (30). Manifestuje się ono przebarwieniem w miejscu połączenia, a następnie powstaniem próchnicy wtórnej (18, 26, 30). W skrajnych przypadkach następuje odłamanie guzków zębów (40). We wkładzie o rozszerzonych brzegach i w szkliwie wokół niego współczynnik Tsai-Wu osiągnął największe wartości, bliskie 1 (ryc. 3a) (tabela II). Skoncentrowały się one w cienkim brzegu ceramiki, na stoku guzka językowego. Brzeg wkładu lub szkliwo wokół niego może ulec odłamaniu podczas cyklicznego żucia. Klinicznie, odłamania brzegu ceramiki dotyczą 22% wkładów (26). Wyniki przeprowadzonych badań metodą elementów skończonych i kliniczne obserwacje potwierdzają, że uzupełnienie ceramiczne nie może mieć cienkich, ostro zakończonych brzegów, szczególnie w miejscach narażonych na obciążenia (16). Jensen i wsp. polecają zukośnienie szkliwa wzdłuż okluzyjnego brzegu ubytku, ze względu na lepszą adhezję cementu kompozytowego do prostopadle ściętych pryzmatów (27). Jednak według większości autorów brzegi ceramiki i szkliwa powinny być połączone na styk ( butt joint ) (4). W ceramice nakładu i overlay a współczynniki Tsai-Wu były znacznie mniejsze od 1, a w szkliwie otaczającym te uzupełnienia, osiągnęły 4-6 razy mniejsze wartości niż wokół wkładów. Na granicy cementu i szkliwa naprężenia kontaktowe miały charakter ściskający. Wyniki są zgodne z badaniami MES Magne i Belfer (33). Wykazali oni, że wokół nakładów występują głównie naprężenia ściskające, a wokół wkładów rozciągające. Dzięki temu zespolenie tych uzupełnień z tkankami nie jest narażone na zniszczenie. Nakłady wymagają większego opracowania zęba, ale ich połączenie ze szkliwem jest szczelne, a ściany zęba są chronione przed odłamaniem. Odbudowa zęba ceramicznym uzupełnieniem, które pokrywa guzki powinna być trwała. Według klinicznych obserwacji mniejszy odsetek niepowodzeń dotyczy nakładów niż wkładów (3). Częstym powikłaniem dużych ceramicznych uzupełnień jest ich kohezyjne złamanie (bulk fracture) (15, 18, 47). Główną przyczyną tego zjawiska są przeciążenia zgryzowe i defekty ceramiki (30). W pracy przyjęto, że ceramika była homogennym materiałem. Wnioski Spośród badanych uzupełnień ceramicznych w symulacji żucia współczynnik Tsai-Wu osiągnął największe wartości w cienkich brzegach rozszerzonego wkładu, a najmniejsze we wkładzie prostym. W szkliwie otaczającym nakład i overlay powstały najmniejsze naprężenia. Naprężenia kontaktowe na styku cementu z tkankami, wokół brzegów nakładu i overlay, zęba miały charakter ściskający, a wokół prostego wkładu rozciągający. Ze względów wytrzymałościowych, szerokie ubytki MOD w zębach trzonowych, które stanowią 2/3 odległości międzyguzkowej należy odbudowywać ceramicznymi uzupełnieniami obejmującymi guzki zębów, a nie wkładami. Piśmiennictwo 1. Agrawal K. R., Lucas P. W., Printz J. F., Bruce I. C.: Mechanical properties of foods responsible for resisting food breakdown in the human mouth. Arch. Oral. Biol., 1997, 42, Albakry M., Guazzato M., Swain M. V.: Biaxial flexural strength, elastic moduli, and x- -ray diffraction characterization of three pressable all- -ceramic materials. J. Prosthet. Dent., 2003, 89, Arnelund C. F., Johansson A., Ericson M., Hager P., Fyrberg K. A.: Five-year evaluation of two resin-retained ceramic systems: a retrospective study in a general practice setting. Int. J. Prosthodont., 2004, 17, Banks R. G.: Conservative posterior ceramic restorations. A literature review. J. Prosthet. Dent., 1990, 63, Bell J., Smith M., de Pont J.: Cuspal failures of MOD restored teeth. Aust. Dent. J., 1982, 27, Boeree N. R., Dove J., Copper J. J., Knowles J., Hastings G. W.: Development of a degradable composite for orthopedic use, mechanical evaluation of an hydroxyapatite-polyhydroxybutyrate composite mate- PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 383

11 B. Dejak rial. Biomaterials, 1993, 14, Bremer B. D., Geurtsen W.: Molar fracture resistance after adhesive restoration with ceramic inlays or resin based composites. Am J. Dent., 2001,14, Burke F. J., Fleming G. J., Nathanson D., Marquis P. M.: Are adhesive technologies needed to support ceramics? An assessment of the current evidence. J. Adhes. Dent., 2002, 4, Cattell M. J., Clarke R. L., Lynch E. J.: The biaxial flexural strength and reliability of four dental ceramics-part II. J. Dent., 1997, 25, Craig R. G., Peyton F. A., Johnson D. W.: Compressive properties of enamel, dental cements and gold. J. Dent. Res., 1961, 40, Craig R. G., Powers J. M., Wataha J. C.: Materiały stomatologiczne. Urban & Partner, Wrocław Craig R. G., Peyton F. A.: Elastic and mechanical properties of human dentin. J. Dent. Res., 1958, 37, Dalpino P. H., Francischone C. E., Ishikiriama A., Franco E. B.: Fracture resistance of teeth directly and indirectly restored with composite resin and indirectly restored with ceramic materials. Am J. Dent., 2002, 15, Denehy G. E., Torney D. L.: Internal enamel reinforcement trough micromechanical bonding. J. Prosthet. Dent., 1976, 36, El- Mowafy O., Brochu J. F.: Longevity and clinical performance of IPS-Empress ceramic restorations--a literature review. J. Can. Dent. Assoc., 2002, 68, Etemadi S., Smales R. J., Drummond P. W., Goodhart J. R.: Assessment of tooth preparation designs for posterior resin-bonded porcelain restorations. J. Oral. Rehabil., 1999, 26, Filho A. M., Vieira L. C., Araujo E., Baratieri L. N.: Ceramic inlay and onlays: Clinical procedures for predictable results. J. Esthet. Restor. Dent., 2003, 15, Frankenberger R., Petschelt A., Kramer N.: Leucite-reinforced glass ceramic inlays and onlays after six years: clinical behavior. Oper. Dent., 2000, 25, Giannini M., Soares J. C., Carvalho R. M.: Ultimate tensile strength of tooth structure. Dent. Mat., 2004, 20, Gibbs C. H., Lundren H. C., Mahan P. E., Fujimoto J.: Chewing movements in relation to border movements at the first molar. J. Prost. Dent., 1981, 46, Gibbs C. H., Mahan P. E., Lundeen H. C., Brehnan K., Walsh E. K., Holbrook W. B.: Occlusal forces during chewing and swallowing as measured by sound transmission. J. Prost. Dent. 1981, 46, Giesen E. B., Ding M., Dalstra M., Eiden T. M.: Mechanical properties of cancellous bone in human mandibular condyle are anisotropic. J. Biomech., 2001, 34, Gilmore H. W.: Operative dentistry. Wyd 3. Mosby, St Louis Goodson J. M., Johansen E.: Analysis of human mandibular movement. Karger, Basel Habelitz S., Marshall S. J., Marshall G. W. Jr, Balooch M.: Mechanical properties of human dental enamel on the nanometre scale. Arch. Oral. Biol., 2001, 46, 2, Hayashi M., Tsuchitani Y., Kawamura Y., Miura M., Takeshige F., Ebisu S.: Eight-year clinical evaluation of fired ceramic inlays. Oper. Dent., 2000, 25, Jensen M. E., Redford P. A., Williams B. T., Gardner F.: Posterior etched porcelain restoration: an in vitro study. Compend. Contin. Educ. Dent., 1987, 8, Klaiber B.: Gussfullung oder Teikrone. Dtsch. Zahnarztekalender. Hanser, Munchen Konishi N., Watanabe L. G., Hilton J. F., Marshal G. W., Marshal S. J., Staninec M.: Dentin shear strength, effect of distance from the pulp. Dent. Mater., 2002, 18, 7, Kramer N., Frankenberger R.: Clinical performance of bonded leucite-reinforced glass ceramic inlays and onlays after eight years. Dent. Mater., 2005, 21, Kraus B. S., Jordan R. E., Abrams L.: Dental anatomy and occlusion. Wiliams and Wilkins Co, Baltimore Lettry S., Seedhom B. B., Berry E., Cuppone M.: Quality assessment of the cortical bone of the human mandible. Bone. 2003, 32, 1, Magne P., Belser U. C.: Porcelain versus composite inlays/onlays: effects of mechanical loads on stress distribution, adhesion, and crown flexure. Int. J. Periodont. Restor. Dent., 2003, 23, Magne P., Perakis N., Belser U. C., Krejci I.: Stress distribution of inlay-anchored adhesive fixed partial dentures: A finite element analysis of influence of restorative materials and abutment preparation design. J. Prosthet. Dent., 2002, 87, 5, Maxwell E., Braly B.: Incomplete tooth fracture. Prediction and prevention. J. Calif. Dent. Assoc., 1977, 5, Meyer A. Jr., Cardoso L. C., Araujo E., Baratieri L. N.: Ceramic inlays and onlays: clinical procedures for predictable results. J. Esthet. Restor. Dent., 2003, 15, Michelini F. S., Belser U. C., Scherrer S. S., De Rijk W. G.: Tensile bond strength of gold and porcelain inlays to extracted teeth using three cements. Int. J. Prosthodont., 1995, 8, Mondelli J., Steagall L., Ishikiriama A., Navaro M. F., Soares F. B.: Fracture strengths of human teeth with cavity preparations. J., Prosthet. Dent., 1980, 43, Morneburg T. R., Proschel P.: In vivo forces on implants influenced by occlusal scheme and food consistency. Int. J. Prosthodont., 2003, Otto T., De Nisco S.: Computer-aided direct ceramic restorations: a 10-year prospective clinical study of Cerec 384 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

12 Uzupełnienia ceramiczne wkłady i nakłady CAD/CAM inlays and onlays. Int. J. Prosthodont., 2002, 15, Provenza D. V.: Oral histology. Inheritance and development. Lippincott Co, Philadelphia Rees J. S., Jacopsen P. H.: Elastic modulus of the periodontal ligament. Biomaterials. 1997, 18, 14, Romao W. Jr., Miranda W. G. Jr., Cesar P. F., Braga R. R., Correlation between microleakage and cement thickness in three Class II inlay ceramic systems. Oper. Dent., 2004, 29, Sano H., Ciucchi B., Matthews W. G., Pashley D. H.: Tensile properties of mineralized and demineralized human and bovine dentin. J. Dent. Res., 1994, 73, Seow L. L., Toh C. G., Wilson N. H.: Remaining tooth structure associated with various preparation designs for the endodontically treated maxillary second premolar. Eur. J. Prosthodont. Restor. Dent., 2005, 13, Shillingburg H. T.: Conservative preparations for cast restorations. Dent. Clin. Nort. Am 1976, 20, Smales R. J., Etemadi S.: Survival of ceramic onlays placed with and without metal reinforcement. J. Prosthet. Dent., 2004, 91, Smith D. C., Cooper W. E.: The determination of shear strength a method using a micro-punch apparatus. Brit. Dent. J., 1971, 130, 8, Smith G., Grainger D.: Biomechanical design of extensive cavity preparations for cast gold. J. Am. Dent. Assoc., 1974, 89, St-Georges A. J., Sturdevant J. R., Swift E. J. Jr, Thompson J. Y.: Fracture resistance of prepared teeth restored with bonded inlay restorations. J. Prosthet. Dent., 2003, 89, Suit S. R., Gibbs C. H., Benz S. T.: Study of gliding tooth contact during mastication. J. Periodont., 1976, 47, Tsai S. W.: Composites Design. Dayton, Ohio Tsai S. W., Wu E. M.: A general theory of strength for anisotropic materials. J. Composite. Mat., 1971, 5, Usumez A., Aykent F.: Bond strengths of porcelain laminate veneers to tooth surfaces prepared with acid and Er, Cr:YSGG laser etching. J. Prosthet. Dent., 2003, 90, Van Noort R.: Clinical relevance of laboratory studies on dental materials: strength determination-a personal view. J. Dent., 1994, 22, 1, Wheller R. C.: An atlas of tooth form. Saunders Co, Philadelphia Zienkiewicz O. C.: Finite element method in engineering science. McGrow-Hill Publishing Co, London Zaakceptowano do druku: r. Adres autorki: Łódź, ul. Pomorska 251. Zarząd Główny PTS PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 385