Cementowanie uzupełnień pełnoceramicznych przegląd piśmiennictwa. Część II

Transkrypt

1 PROTET. STOMATOL., 2009, LIX, 1, Cementowanie uzupełnień pełnoceramicznych przegląd piśmiennictwa. Część II Cementation of porcelain restorations: A literature review. Part II Przemysław Szczyrek 1, Karolina Zadroga 2, Elżbieta Mierzwińska-Nastalska 1 1 Z Katedry Protetyki Stomatologicznej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego Kierownik: prof. dr hab. n. med. E. Mierzwińska-Nastalska 2 Studenckie Koło Naukowe przy Katedrze Protetyki Stomatologicznej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego HASŁA INDEKSOWE: cementowanie adhezyjne, uzupełnienia pełnoceramiczne KEY WORDS: adhesive cementation, all-ceramic restorations Streszczenie Do cementowania niektórych uzupełnień pełnoceramicznych wymagane jest stosowanie cementów adhezyjnych. Lekarz dentysta powinien wiedzieć, w jaki sposób struktura i budowa ceramiki wpływa na wybór materiału cementującego. Porcelany na bazie szkła wymagają użycia systemów adhezyjnych, natomiast porcelany na bazie tlenku cyrkonu mogą być cementowane za pomocą konwencjonalnych, nieadhezyjnych cementów. W pracy opisano szczegółowo zasady stosowania adhezyjnych cementów dla poszczególnych rodzajów ceramiki oraz podsumowano wiedzę z ostatnich 10 lat dotyczącą stałych uzupełnień protetycznych i materiałów używanych do ich cementowania. Summary Adhesive cements are recommended as a cementing medium for some kind of porcelain restorations. The dentist should know how the structure and composition of the ceramic material affect the bonding procedure. Depending on the base, porcelain, glass, resin, or zirconia, adhesive systems, conventional cements and non-adhesive materials are required, respectively. In the second part of the article we provided a detailed description of the adhesive cementing procedure and summarized our knowledge of fixed porcelain restorations and cementation materials gained over the last 10 years. Na powodzenie w leczeniu protetycznym z zastosowaniem uzupełnień pełnoceramicznych decydujący wpływ ma procedura cementowania. Znajomość właściwości i zasad użycia dostępnych na rynku materiałów cementujących pozwala na odpowiednie ich zastosowanie. Uzupełnienia pełnoceramiczne, ze względu na przepuszczalność światła, osadzane są za pomocą cementów adhezyjnych. Poniżej zostały opisane etapy cementowania adhezyjnego oraz ich modyfikacje dla różnych rodzajów materiałów ceramicznych. Cementy adhezyjne Jak wspomniano wcześniej, do cementowania uzupełnień pełnoceramicznych preferowane jest użycie cementów adhezyjnych. Zwłaszcza grupa ceramik o wysokich walorach estetycznych wiążących się z dużą przeziernością materiału, wymaga użycia cementu, który nie wpłynie negatywnie na wygląd uzupełnienia. Są to materiały na bazie szkła, takie jak IPS Empress, Dicor (5). Oprócz wymienionych rodzajów materiałów cera- 16

2 Cementowanie adhezyjne micznych konieczność stosowania cementów adhezyjnych występuje w przypadku cementowania licówek ceramicznych. Uzupełnienia te wymagają uzyskania dobrej retencji cementu, ponieważ powierzchnia kontaktu odbudowy z zębem filarowym jest niewielka, a ze względu na oszczędność preparacji, nie możliwe jest uzyskanie utrzymania mechanicznego. Do cementowania uzupełnień wykonanych z ceramiki na bazie szkła (IPS Empress) lub na bazie tlenku glinu (In-Ceram, Procera) polecane są cementy, które nie zawierają kwasów (6). Norma ISO 4049 warunkuje używanie cementów na bazie żywic ze względu na odporność na siły zwarciowe i dzieli je na typ I o wytrzymałości 80 MPa i typ II o wytrzymałości 50 MPa. Typ I to materiały nadające się do cementowania uzupełnień obejmujących powierzchnie okluzyjne, natomiast typ II do pozostałych (7). Adhezja (od łac. adhaesio) przyleganie technicznie oznacza siłę połączenia dwóch warstw klejonego materiału, bez wnikania w naturę oddziaływań, powodujących powstanie trwałej spoiny. Adhezyjny system cementowania oparty jest na połączeniu mikromechanicznym i chemicznym między zębem, warstwą cementu i odbudową protetyczną. Wśród cementów adhezyjnych wykazujących połączenie mikromechaniczne i chemiczne wyróżniamy: światłoutwardzalne, chemoutwardzalne i o podwójnym systemie wiązania. Na etapie planowania leczenia protetycznego należy podjąć decyzję o rodzaju materiału do cementowania. Wybór cementu musi uwzględniać właściwości danego materiału takie jak: stopień płynności oraz rodzaj polimeryzacji. Materiały chemoutwardzalne są szczególnie polecane do cementowania mostów tradycyjnych i typu Maryland (1). Cementy o podwójnym systemie wiązania mają wysoką płynność. Jest to z jednej strony własność pożądana, ponieważ umożliwia uzyskanie bardzo cienkiej warstwy, natomiast z drugiej wywołuje trudności w usuwaniu nadmiarów cementu. Czas pracy tego typu materiału jest ograniczony ze względu na proces polimeryzacji chemicznej. Charakteryzują się też niestabilnością koloru związaną ze stopniem polimeryzacji materiału. Im mniejszy stopień polimeryzacji, tym mniej stabilny kolor i słabsze właściwości mechaniczne. Są one idealne do cementowania uzupełnień estetycznych o dużej grubości, np. inlay, onlay, ponieważ w warstwach najbardziej oddalonych od źródła światła lampy polimeryzacyjnej dochodzi do polimeryzacji chemicznej, co gwarantuje odpowiednią siłę wiązania (8). Cementy kompozytowe światłoutwardzalne pozwalają na długi czas pracy, mają dobre walory mechaniczne (wysoka zawartość mikrowypełniacza), a także charakteryzują się stabilnością koloru i możliwością dobrania koloru cementu do cech kolorystycznych uzupełnienia. Ich niekorzystną, lepką konsystencję można zmniejszyć przez zanurzenie w ciepłej wodzie, co sprawi, że konsystencja materiału stanie się rzadsza i umożliwi otrzymanie cieńszej warstwy (9). Warunkiem prawidłowego użycia, a co się z tym wiąże, osiągnięcia prawidłowych właściwości cementu adhezyjnego, jest odpowiednie przygotowanie powierzchni elementów biorących udział w wiązaniu. Procedura cementowania adhezyjnego Jest to najbardziej wymagający etap leczenia protetycznego, ponieważ prawidłowo przeprowadzona procedura cementowania gwarantuje długoczasowy sukces w leczeniu. Najpierw należy usunąć uzupełnienie tymczasowe i oczyścić powierzchnię filaru z resztek cementu. Można to zrobić za pomocą skalera ultradźwiękowego, a następnie gumki i lekko ściernej pasty, jeśli uzupełnienie było tymczasowo zacementowane na cement nieadhezyjny, natomiast jeśli był użyty system adhezyjny, należy użyć krążka ściernego. Ważnym momentem jest kontrola uzupełnienia na zębie. Na tym etapie konieczna jest ocena prawidłowości przylegania odbudowy do filaru, jej barwa i kształt. Przyleganie można sprawdzić za pomocą zgłębnika, wprowadzając poszczególne uzupełnienia oddzielnie na zęby. Nieprawidłowe przyleganie może być spowodowane pozostawieniem resztek cementu tymczasowego na filarze i, lub na powierzchniach międzyzębowych i sąsiednich zębach (9). Jeżeli kolor odbudowy zdecydowanie odbiega od koloru zęba filarowego, należy zmniejszyć tę dysproporcję stosując cement na bazie żywic w odpowiednim odcieniu. Kolory opakerowe maskują przebarwienia filaru, natomiast transparentne umożliwiają osiągnięcie głębi barwy. Można sprawdzić ostatecz- PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1 17

3 P. Szczyrek i inni ny efekt estetyczny takiego uzupełnienia używając past typu try-in. Są to łatwo usuwalne, rozpuszczalne w wodzie pasty w kolorach cementu, dołączane do opakowania. Jak podaje Rosentiel i wsp. (2) w praktyce często kolor pasty niestety odbiega od koloru materiału cementującego. Pacjent powinien obejrzeć w lusterku wykonane uzupełnienie i wyrazić swoją opinię. Zawsze podczas tego etapu dochodzi do zanieczyszczenia bakteryjnego i chemicznego powierzchni ceramiki, co skutkuje osłabieniem siły wiązania, dlatego powinien on trwać jak najkrócej i zaraz po nim należy dokładnie wyczyścić powierzchnię wewnętrzną odbudowy. Przedłużanie etapu kontroli ma negatywne skutki również z powodu wysuszania powierzchni zęba referencyjnego, co może zmienić ocenę koloru (9). Kolejnym etapem jest założenie koferdamu. Jego użycie podczas cementowania powinno być obligatoryjne, ponieważ zapewnia on idealną suchość pola operacyjnego. Zapobiega nawet wilgotności wynikającej z oddechu pacjenta, idealnie odgranicza pole zabiegowe i odsuwa tkanki miękkie. Żaden z cementów bowiem, nie ma tolerancji na wilgoć podczas procesu wiązania. Przygotowanie powierzchni ceramiki Połączenie mikromechaniczne, uzyskane dzięki wytrawianiu ceramiki oraz chemiczne, dzięki silanizacji skutkuje najmocniejszym wiązaniem pomiędzy uzupełnieniem, a systemem adhezyjnym. Retencję mechaniczną można uzyskać również poprzez piaskowanie powierzchni ceramiki, natomiast, w przeciwieństwie do wytrawiania, nie wytwarza się w tym procesie warstwa porowata, ani nie odsłaniają się kryształy umożliwiające wiązanie chemiczne (10). Według badań Piwowarczyka i wsp. (11) piaskowanie ceramiki na bazie tlenku glinu jest wymagane do oczyszczenia powierzchni i jej zaktywowania. Wytrawienie powierzchni ceramiki uzyskujemy poprzez aplikację 10% kwasu fluorowodorowego na 90 sekund na wewnętrzną powierzchnię uzupełnienia. Po tym czasie należy dokładnie spłukać środek wytrawiający. Resztki ceramiki oraz zdemineralizowane sole, powstałe na skutek wytrawiania, usuwamy w kąpieli ultradźwiękowej w roztworze 95% alkoholu, acetonie lub wodzie destylowanej w czasie 4-5 minut. Taka procedura dotyczy wyłącznie ceramiki skaleniowej, ponieważ w tym materiale szklana macierz stanowiąca podstawę jest otoczona fazą krystaliczną (12). Kwas fluorowodorowy rozpuszcza fazę szklaną pozostawiając zagłębienia między odpornymi na kwas kryształami. Działanie kwasu HF na fazę szklistą ceramiki powoduje wytworzenie nierozpuszczalnych soli krzemowo-fluorowych, które pozostają jako resztki, czy skupiska na powierzchni odbudowy. Kąpiel ultradźwiękowa jest konieczna aby uwolnić dostęp do miejsc retencyjnych. Jak podaje Shimada i wsp. (10) zawartość fluoru w tworach powstałych na skutek wytrawiania może mieć negatywny wpływ na proces wiązania chemicznego. Wytrawianie kwasem fluorowodorowym nie wywołuje retencji w ceramice o wysokiej zawartości kryształów z niewielką fazą szklistą (In- Ceram, Procera) lub bezkrystalicznej (Ducera) (6). Powierzchnia ceramik na bazie krzemianu litu może być z powodzeniem wytrawiana kwasem HF i silanizowana. Dla uzyskania najlepszej retencji na powierzchni ceramiki na bazie tlenku glinu infiltrowanej szkłem (In-Ceram) należy poddać ją piaskowaniu ziarnami tlenku glinu wielkości 50 nm w czasie 15 minut (6), natomiast ceramika skaleniowa nie może być przygotowywana za pomocą piaskowania ponieważ wywołuje ono zmiany w grubości i strukturze materiału. Możliwe jest tylko wytrawianie (6). Badania Chang i wsp. (13) wykazały słabszą adhezję cementów szkło-jonomerowych i kompozytowych o podwójnym systemie wiązana do ceramiki skaleniowej, niż do ceramiki na bazie szkła. W przypadku ceramiki na bazie leucytu należy poprzestać tylko na silanizacji, ponieważ kwas zdecydowanie osłabia adhezję (9). Niektóre badania dowodzą, że samo wytrawianie kwasem HF powierzchni ceramiki, bez stosowania silanizacji, daje porównywalną siłę wiązania, jak proces piaskowania powierzchni (10). Badania Shimada i wsp. (10) wykazały, że kwas fosforowy, stosowany do wytrawiania szkliwa, nie oddziaływuje w żaden sposób z powierzchnią ceramiki, nawet po wydłużonym czasie aplikacji. Zauważono również obecność warstwy szklistej na powierzchni ceramiki po wypalaniu w piecu. W przypadku ceramik na bazie szkła, warstwa ta jest zbudowana z czystej krystalicznej miki. Jej obecność poprawia właściwości mechaniczne ceramiki, stąd usunięcie jej w procesie wytrawiania może wpłynąć negatywnie na siłę wiązania (10). Istotny 18 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1

4 Cementowanie adhezyjne jest również fakt, że uzupełnienia wykonane z ceramiki na bazie tlenku cyrkonu nie poddają się żadnej z metod mających na celu uzyskanie porowatości powierzchni. Nie muszą one być cementowane w sposób adhezyjny (16). Silanizacja Systemy adhezyjne wymagają organicznych silanów do procesu wiązania. Są one inicjatorami tworzenia wiązania pomiędzy nieorganicznymi substratami, a organicznymi polimerami. Porcelana silanizowana posiada zwiększoną zwilżalność oraz dostępność grup metakrylanowych, które łączą się z jednoimiennymi grupami w żywicy wiążącej. Wytrawioną powierzchnię należy pokryć 2-3 krotnie roztworem silanu, susząc go dokładnie za każdym razem, aby umożliwić odparowanie rozpuszczalnika. Pozytywnie wpływa na ten proces także ciepłe powietrze, sprawiając, że cząsteczki wiążące kumulują się na powierzchni ceramiki. Zalecane jest więc ogrzanie uzupełnienia przez 1 min. w temp. 100ºC (9). Stosowanie silanizacji, w porównaniu do samego wytrawiania kwasem fluorowodorowym, wpływa korzystnie na trwałość połączenia z powierzchnią zęba cementów o podwójnym systemie wiązania (10). Ostatnim etapem przygotowania powierzchni ceramiki jest aplikacja systemu wiążącego. Należy zadbać o to, aby warstwa systemu wiążącego była jak najcieńsza. Następnie nakłada się warstwę cementu adhezyjnego, rozprowadza po powierzchni uzupełnienia tak, aby nie było pęcherzyków powietrza i pozostawia uzupełnienie w pojemniku bez dostępu światła na czas przygotowywania powierzchni filaru (9). Przygotowanie powierzchni zęba jest uzależnione od tego, w obrębie jakiej tkanki przebiega granica preparacji. Rodzaj tkanki zęba ma decydujący wpływ na stopień adhezji systemu wiążącego. Jeśli 80-90% powierzchni filaru znajduje się w obrębie szkliwa, należy odpowiednio przygotować jego powierzchnię do aplikacji systemu wiążącego (9). Adhezja do szkliwa ma charakter połączenia mechanicznego, stąd konieczność nadania mu porowatości. Uzyskujemy to metodą mechaniczną: używając wierteł o grubym nasypie lub metodą abrazji powietrznej (ziarna tlenku glinu o średnicy 50 µm) oraz chemicznie za pomocą wytrawiania szkliwa kwasem. Do wytrawiania najczęściej stosowany jest 37% kwas fosforowy (4). Wnika on na głębokość ponad 10 µm rozpuszczając składniki organiczne (pellikulę) i rozkładając wielocukry, a także demineralizuje składniki nieorganiczne. Powoduje to nieodwracalną utratę 6-10 µm tkanki (4). Jeżeli granica preparacji przebiega w obrębie zębiny jest to mniej dogodna sytuacja, ponieważ systemy wiążące wykazują słabsze połączenie z zębiną w porównaniu do połączenia ze szkliwem (14). Proces adhezji do zębiny ma również charakter mikromechaniczny. Wytrawianie kwasem powoduje demineralizację macierzy nieorganicznej na głębokość do 30 µm, usunięcie warstwy mazistej, poszerzenie kanalików zębinowych i odsłonięcie włókien kolagenowych (4). Skutkuje to niestety wzrostem przepuszczalności zębiny dla bakterii, środków chemicznych stosowanych do wypełnień i w związku z tym, nadwrażliwością pozabiegową. Po wytrawieniu zębiny zwiększa się wypływ płynu kanalikowego, który pokrywa wilgotną warstwą opracowaną tkankę. Należy również mieć na uwadze fakt, że podczas opracowywania zębiny wiertłem, na skutek tarcia wytwarza się ciepło i powstaje substancja o charakterze żelu, złożona z cząsteczek szkliwa, zębiny, elementów organicznych, a także zanieczyszczeń: drobnoustrojów, krwi, śliny, nabłonka. Im bliżej miazgi zęba skrawana jest zębina, tym warstwa ta zawiera więcej elementów organicznych. Jej grubość według różnych autorów waha się między 0-15 µm. Zębinę należy wytrawiać kwasem o niższym stężeniu lub też zastosować powszechnie używany do wytrawiania szkliwa, pamiętając o skróceniu czasu jego działania (4). Wiek pacjenta i z tym związana ilość otwartych kanalików zębinowych wpływa negatywnie na retencję uzupełnienia. Przy sklerotyzacji kanalików zębiny dochodzi do zmniejszenia aktywnej powierzchni i trudniej jest uzyskać mikroretencję podczas wytrawiania. Wśród innych, negatywnych czynników adhezji należy wymienić: ilość zębiny sklerotycznej na powierzchni opracowanego zęba, czyli sytuację kiedy opracowywany ząb był dotknięty próchnicą, zmienność temperatury środowiska jamy ustnej oraz obciążenia zwarciowe którym podlega uzupełnienie. Jeśli znaczna część powierzchni zębiny zęba z żywą miazgą została odsłonięta podczas szlifowania, należy ją zabezpieczyć uszczelniaczem przed pobraniem wycisku. Zabezpiecza on kanaliki zębinowe, co mo- PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1 19

5 P. Szczyrek i inni że zmniejszyć mikroprzeciek brzeżny (1). Takie działanie ma na celu przede wszystkim ochronę kompleksu miazgowo-zębinowego, a także zapobiega nadwrażliwości filaru na bodźce ze środowiska zewnętrznego (9). Substancje odwrażliwiające mogą poprawić siłę wiązania systemu wiążącego, ale również, jak podaje Rosentiel i wsp. (2), aplikacja takiego związku może spowodować zmniejszenie retencji odbudowy protetycznej, zwłaszcza gdy do osadzania używamy cementu fosforanowego, szkło-jonomerowego czy na bazie żywic. Ten sam autor donosi, że z histologicznego punktu widzenia, drażnienie chemiczne miazgi wywołane przez aplikację systemu wiążącego na niezabezpieczoną powierzchnię, jest znikome, zwłaszcza jeśli warstwa zębiny jest grubsza niż 1mm. Według Diaz-Arnold i wsp. (1) substancja odwrażliwiająca nie wpływa znacząco na retencję cementów szkło- -jonomerowych, kompozytowych i szkło-jonomerowych modyfikowanych żywicą. Przed aplikacją systemu wiążącego powierzchnia filaru musi być dokładnie wyczyszczona z uszczelniacza np. pastą pumeksową (9). Po wytrawieniu należy nanieść primer powierzchni, który umożliwia otoczenie i ustabilizowanie siatki kolagenowej przez żywicę adhezyjną. Wytwarza się w ten sposób warstwa hybrydowa o grubości 2-10 µm, czyli połączenie włókien kolagenowych z kompozytem. Chroni ona także kompleks miazgowo-zębinowy przed wnikaniem drobnoustrojów i substancji drażniących. Siłę wiązania systemu wiążącego z tkankami zęba mierzy się za pomocą następujących parametrów: szczelność brzeżna wypełnienia i powierzchni zęba oraz wytrzymałość na ścinanie. Dla szkliwa wartości wytrzymałości na ścinanie wynoszą MPa, dla zębiny te wartości wykazują duże wahania: 3,5-25 MPa. W najlepszym przypadku dorównują one wartościom dla szkliwa. Należy pamiętać, że badania dotyczące siły wiązana są wykonywane w warunkach laboratoryjnych, a nie in vivo (15). W badaniach Piwowarczyka i wsp. (14), porównujących różne materiały cementujące, mikroprzeciek brzeżny był zawsze większy, gdy granica preparacji przebiegała w obrębie zębiny, niż w granicy szkliwa, natomiast jego związek z obecnością szczeliny brzeżnej zauważono tylko w przypadku stosowania cementu fosforanowego. Systemy wiążące Od lat 40 XX w. zaczęto stosować materiały polimerowe na bazie metakrylanów, a następnie, w latach 50, rozpoczęto stosowanie systemów wiążących materiał ze strukturą zęba. Lata 70 to początek stosowania kwasu fosforowego do wytrawiana szkliwa (16). Ze względu na postęp w dziedzinie systemów łączących podzielono je na grupy, zwane generacjami. Różnice między nimi polegały na sposobie działania na warstwę mazistą zębiny. Substancje te całkowicie usuwały warstwę mazistą, zastępowały ją substytutem, wzmacniały za pomocą aldehydu glutarowego i czynników utrwalających. Nowoczesne systemy wiążące wytwarzają połączenie materiału wypełniającego z zębiną za pomocą czynnika łączącego warstwę mazistą (4). Ze względu na czynniki składowe systemy wiążące można podzielić na: wieloskładnikowe, jednoskładnikowe i samowytrawiające (15). Biorąc pod uwagę mechanizm ich łączenia z tkankami zęba dzielimy je na: systemy etch & rinse (wytraw i spłucz), cementy szkło-jonomerowe modyfikowane żywicą oraz systemy samowytrawiające (17). Technika etch & rinse (2 lub 3 etapy) w szkliwie polega na wytrawianiu kwasem fosforowym, a następnie spłukaniu jego warstwy wraz z kryształami hydroksyapatytów. Naniesiona żywica wnika w powstałe zagłębienia i opłaszcza pozostałe, odsłonięte kryształy. Makrowypustki otaczają pozostałe po wytrawieniu pryzmaty szkliwne, natomiast mikrowypustki, wnikają w zagłębienia nadtrawionych pryzmatów. W zębinie kwas fosforowy odsłania włókna kolagenowe, natomiast żywica infiltruje do tych włókien. Cementy szkło-jonomerowe modyfikowane żywicą są systemami 1 lub 2 etapowymi. Wytrawienie uzyskuje się po zastosowaniu kwasów polialkenowych, które następnie spłukuje się i delikatnie osusza (nie wolno przesuszyć tkanek). Powodują one oczyszczenie powierzchni, odsłonięcie włókien kolagenowych oraz wywołują reakcję kwasu z hydroksyapatytem. Następnie dochodzi do mikromechanicznego zakotwiczenia dzięki obecności polimeru polikarboksylowego oraz mechanizmu samoprzylegania, w którym powstają wiązania między kwasem polialkenowym i jonami wapnia pochodzącymi z hydroksyapatytów. 20 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1

6 Cementowanie adhezyjne Systemy samowytrawiające (generacja VII) cechuje jeden etap aplikacji. Ułatwia to stosowanie oraz zmniejsza możliwość popełnienia błędu, a także zapewnia synchronizację procesów wytrawiania i infiltracji. Niestety nie ma jeszcze długoterminowych badań dotyczących tych systemów, natomiast z całą pewnością można stwierdzić, że są one najmniej podatne na zmiany stosowanej techniki aplikacji i utwardzania (16). Ze względu na ph wyróżnia się silne i łagodne systemy samowytrawiające. Silne (ph ok. 1), wywołują głęboką demineralizację w szkliwie, porównywalną do kwasu fosforowego, natomiast w zębinie zostają wypłukane hydroksyapatyty i odsłonięte włókna kolagenowe. Mechanizm przylegania opiera się na procesie dyfuzji. Przy tak niskim ph zdarza się, że trwałość wiązania nie jest wysoka, a także istnieje ryzyko pozostawania resztek wody (z rozcieńczalnika) w warstwie granicznej. Łagodne systemy o ph ok. 2 działają płycej i pozostawiają resztki hydroksyapatytów, co umożliwia zakotwiczenie mikromechaniczne, a także wiązanie chemiczne z czynnymi monomerami. Grubość warstwy hybrydowej jest mniejsza niż po użyciu systemów silnych, co nie wiąże się z mniejszymi siłami adhezji. Niestety wykazują one słabsze od innych systemów wiązanie do szkliwa. Istnieją również systemy pośrednie, o ph 1,5, które dzielą warstwę hybrydową na 2 mniejsze warstwy. Warstwa całkowicie zdemineralizowanej zębiny na wierzchu i warstwa podstawna, częściowo zdemineralizowana, wywołują efekt stopniowego przechodzenia warstwy hybrydowej od zdemineralizowanej do nienaruszonej procesem wytrawiania. Obecność nienaruszonych hydroksyapatytów u podstawy poprawia właściwości wiązania chemicznego między żywicą, a tkanką zęba (17). Pod względem zasady działania na warstwę mazistą oraz postępu w dziedzinie systemów wiążących dzielimy je na generacje. I generacja to roztwory kwasu dwumetakryloglicerofosforowego, którego grupy fosforanowe łączyły się z jonami wapnia hydroksyapatytów, a grupy metakrylowe z żywicą akrylową. Wykazywały one siłę wiązania 1-3 MPa, co nie jest dobrym wynikiem z punktu widzenia mechaniki. W kolejnej grupie (II generacja) zastosowano żywice kompozytowe Bis-GMA zamiast akrylowych, co wpłynęło pozytywnie na siłę wiązania. Zębina nie była poddawana wytrawianiu, a modyfikacji, jednak pozostawienie warstwy mazistej na powierzchni zębiny powodowało, że wiązanie było podatne na wilgoć i mało trwałe. Systemy III generacji charakteryzowały się szczególnym traktowaniem zębiny. Roztwór kwasu usuwał lub modyfikował warstwę mazistą. Otwierał kanaliki zębinowe, a tym samym zwiększał przepuszczalność zębiny. Następnie należało nałożyć primer, który wnikał w głąb tkanki i twardniał tworząc stałą strukturę (4). Na początku lat 90 zaczęto stosować materiały IV generacji, które całkowicie rozpuszczają i usuwają warstwę mazistą, a następnie primer modyfikuje odsłoniętą powierzchnię zębiny. Po zastosowaniu wytrawiacza, powierzchnia zębiny uzyskuje mikroretencję. Następnie należy nanieść żywicę, która na zasadzie dyfuzji wnika w zagłębienia i polimeryzuje (17). Podstawą działania tego systemu jest wytworzenie warstwy hybrydowej, która z jednej strony stanowi połączenie pomiędzy tkankami zęba, a materiałem, natomiast z drugiej, jest warstwą chroniącą kompleks miazgowo-zębinowy przed czynnikami zewnętrznymi. Charakteryzują się one bardzo dobrą siłą wiązania do 27 MPa, natomiast ich wadą jest wieloskładnikowość (wymagają mieszania składników) i kilkuetapowa procedura nakładania. V generacja to systemy jedno i wieloskładnikowe, których zasadą działania jest tworzenie warstwy hybrydowej przez chemiczną modyfikację zębiny. Uproszczony został schemat aplikacji, przy niezmienionych wartościach siły wiązania. VI generacja charakteryzuje się jednoetapowym sposobem postępowania. Materiał zawiera w swoim składzie kwaśne monomery, które wywołują demineralizację, w wyniku której uwalniane są jony wapnia zobojętniające kwas. Następnie rozpoczyna się działanie primera, który korzystając z produktów powstałych w wyniku poprzedniej reakcji oraz światła lampy polimeryzacyjnej tworzy warstwę hybrydową. Istnieją doniesienia, że systemy VI generacji wywołują znaczną nadwrażliwość pozabiegową. VII generacja to jednobuteleczkowy system wiążący. Tworzy mikromechaniczne i chemiczne wiązanie z zębiną, cechuje się łatwością aplikacji oraz siłą wiązania 25 MPa (4). Istotny jest również skład systemu wiążącego, otóż systemy na bazie wody lepiej spisują się na PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1 21

7 P. Szczyrek i inni mocno wysuszonych powierzchniach, a wcieranie ich powoduje lepszą penetrację w głąb zębiny. Systemy na bazie acetonu cechują się lepszymi parametrami mechanicznymi, nadają się do aplikacji na wilgotną zębinę, natomiast wcieranie powoduje zbicie włókien kolagenu, co może skutkować upośledzeniem wiązania (16). Osadzanie uzupełnienia Uzupełnienie pokryte warstwą cementu wprowadzane jest na filar. Należy to robić z wyczuciem, stosując umiarkowany nacisk. Nadmiar cementu wypływający wokół szyjki zęba należy usunąć za pomocą zgłębnika ruchem odcinania, tak aby nie usunąć cementu z połączenia przyszyjkowego. Następnie należy usunąć gumki utrzymujące koferdam i dokładne osadzić uzupełnienie. Za pomocą nici dentystycznej usuwamy nadmiar cementu z okolicy międzyzębowej, natomiast z powierzchni uzupełnienia nadmiar usuwamy pędzelkiem. Naświetlanie uzupełnienia lampą polimeryzacyjną zaczynamy od strony podniebiennej 90 sekund dla lamp o mocy 850mW/cm 2 i większej. Od strony wargowej naświetlamy 60 sekund zmieniając położenie obrazowodu lampy na mezjalne i dystalne. Konieczne jest robienie przerw podczas naświetlania, aby nie dopuścić do przegrzania miazgi zęba. Nadmiary spolimeryzowanego cementu usuwa się ręcznie za pomocą skalpela. Można również etap polimeryzacji rozłożyć i najpierw naświetlać ok. 2 sekundy, aby materiał tylko częściowo spolimeryzował, wtedy łatwo można usunąć nadmiar, a następnie naświetlać przez czas określony przez producenta do momentu całkowitej polimeryzacji. Po zacementowaniu dostosowujemy powierzchnie uzupełnienia do warunków zwarcia. Cementując kilka uzupełnień jednocześnie, należy tę procedurę wykonywać niezależnie dla każdego z nich. Pozwoli to uniknąć przedwczesnej polimeryzacji systemu wiążącego, a co za tym idzie, problemu z osadzeniem uzupełnienia na właściwym miejscu (9). Do cementowania uzupełnień pełnoceramicznych zaleca się stosowanie cementów światłoutwardzalnych, o podwójnym systemie wiązania oraz polimeryzujących chemicznie. Użycie cementu kompozytowego światłoutwardzalnego pozwala na długi czas pracy umożliwiający zdjęcie uzupełnienia i ponowną próbę przeprowadzenia procesu cementowania. Konieczne jest wtedy dokładne oczyszczenie wnętrza uzupełnienia z resztek cementu i przeprowadzenie silanizacji powierzchni ceramiki. Cementy o podwójnym systemie wiązania są idealnym rozwiązaniem do osadzania uzupełnień grubszych niż 0,7 mm, jak podaje Rosentiel i wsp. (2), natomiast według Peumans (18) grubość ta może wynosić do 2 mm, ponieważ moc światła lampy polimeryzacyjnej przechodząc przez warstwę cera icie i prawidłowo. Na podstawie badań własnych (19) dotyczących transmisji światła lampy polimeryzacyjnej przez ceramikę Empress 2 o różnej grubości i o różnym odcieniu można stwierdzić, że czynnik grubości odbudowy zdecydowanie wpływa na spadek mocy światła docierającego do cementu. Próbki ceramiczne o grubości 1,1 mm zaabsorbowały ok. 50% mocy promieniowania lampy polimeryzacyjnej, co zdecydowanie upośledza polimeryzację materiału kompozytowego. Wpływ koloru ma mniejszy wpływ na transmisję, ale zauważalna jest zależność, że im większe wysycenie barwy odbudowy i mniejsza jasność, tym mniej światła przepuszcza. Możliwe jest także stosowanie cementów polimeryzujących chemicznie np. cementów szkło-jonomerowych. Charakteryzują się one dobrymi właściwościami mechanicznymi, natomiast nie zapewniają efektu estetycznego przy stosowaniu uzupełnień z ceramiki o wysokiej transparencji. Nie są także polecane do cementowania licówek ceramicznych. Wybierając odpowiedni materiał należy również wziąć pod uwagę kwestię biokompatybilności. Jest ona bezpośrednio zależna od stopnia polimeryzacji cementu kompozytowego. Im mniejszy jest stopień polimeryzacji, tym więcej niezwiązanych reszt monomerów, które chemicznie mogą drażnić miazgę. Dlatego uzupełnienia protetyczne, których grubość nie pozwala na przeprowadzenie pełnego procesu polimeryzacji, powinny być cementowane za pomocą materiałów polimeryzujących chemicznie, lub systemów o podwójnym rodzaju polimeryzacji (2). Nadmierna wrażliwość miazgi zęba będącego filarem niekoniecznie jest powodowana negatywnym wpływem chemicznym cementu. Badania donoszą, że taka reakcja może być wywołana zbyt mocnym wysuszeniem zębiny lub zanieczyszczeniem bakteryjnym filaru (2, 9). 22 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1

8 Cementowanie adhezyjne Wady i zalety cementowania tradycyjnego i adhezyjnego Idealny materiał cementujący powinien mieć na tyle dobre właściwości mechaniczne, aby sprostać siłom występującym podczas żucia oraz wykazywać odporność na czynniki chemiczne zawarte w ślinie i wodę (2). Oprócz tych właściwości mechanicznych i chemicznych, w dzisiejszych czasach, oczekujemy również od cementu dobrych właściwości estetycznych. Niestety, mimo bardzo szerokiej gamy materiałów cementujących, żaden materiał nie spełnia warunków idealnego cementu (2). Badania porównawcze Rosentiel i wsp. (2) wykazują, że cementy na bazie żywic charakteryzują się najwyższymi wartościami oporności na ściskanie (do 255 MPa), małą rozpuszczalnością, doskonałą retencją oraz niewielkim mikroprzeciekiem brzeżnym. Niestety wykazują one największe wśród cementów drażnienie miazgi zęba. Moduł elastyczności najbardziej zbliżony do wartości charakteryzujących zębinę posiada cement cynkowo-fosforanowy (zębina 13,7 GPa, cement 13,2 GPa). Cementy tradycyjne cechuje także mała grubość filmu (<25 µm), wysoka rozpuszczalność oraz łatwe usuwanie nadmiarów. Biorąc pod uwagę wyżej wymienione właściwości oraz liczne opublikowane badania, można ocenić współczesne materiały cementujące pod względem ich funkcjonalności i rozważyć możliwości zastosowania ich pod względem procedury cementowania. Cementy adhezyjne charakteryzują się bardzo dobrymi właściwościami mechanicznymi: mają dużą wytrzymałość na ściskanie, wykazują najwyższą retencję spośród wszystkich cementów. Mają dobre walory estetyczne, zwłaszcza cementy kompozytowe, które po prawidłowym spolimeryzowaniu zachowują na długo swój kolor. Wadą ich jest bardzo złożona i wymagająca precyzji procedura cementowania. Istnieje szereg warunków, których spełnienie jest niezbędne do prawidłowego osadzenia uzupełnienia na filarach. Należy przygotować powierzchnię uzupełnienia: wytworzyć mikropory w jego strukturze za pomocą kwasu lub piaskowania. Następnie trzykrotnie pokryć warstwą silanu, ogrzać i nanieść system wiążący. Każdy z tych etapów wymaga precyzji, a błąd podczas wykonywania któregokolwiek z nich może skutkować złym zacementowaniem. Powierzchnia zęba filarowego również jest przygotowywana kilkuetapowo: wytrawiana, pokrywana środkiem odwrażliwiającym i systemem wiążącym. Założenie koferdamu jest obligatoryjne dla prawidłowego przeprowadzenia procedury cementowania adhezyjnego. Jest to niewątpliwie kolejny czynnik wymagający poświęcenia czasu. Zdejmowanie nadmiarów jest także problematyczne. Wymaga uprzedniego założenia nici dentystycznych w przestrzenie międzyzębowe, aby później łatwo usunąć stamtąd resztki cementu. Cement pozostały na powierzchni uzupełnienia należy precyzyjnie usuwać za pomocą skalpela. Podczas wykonywania tych czynności należy kontrolować czas, ponieważ cementy światłoutwardzalne zaczynają polimeryzować już przy świetle lampy stomatologicznej. Gdy cement zwiąże całkowicie niemożliwe jest usunięcie nadmiarów bez uszkodzenia fragmentu cementu łączącego brzeg uzupełnienia z filarem. Jest to miejsce szczególnie istotne, gdyż jakikolwiek ubytek materiału w tym miejscu może skutkować powstaniem mikroprzecieku. Kolejnym problemem związanym z cementowaniem adhezyjnym jest sama polimeryzacja materiału. Nieprawidłowo przeprowadzona, skutkuje upośledzeniem właściwości mechanicznych cementu oraz możliwością drażnienia miazgi zęba. Zbyt gwałtownie przeprowadzona powoduje znaczny skurcz polimeryzacyjny, który prowadzi do ubytku materiału wiążącego w miejscu połączenia brzegu odbudowy z zębem. Takie zjawisko może mieć miejsce, gdy zbyt duże natężenie światła lampy polimeryzacyjnej zostanie dostarczone na początku procesu wiązania. Zaburzenia procesu polimeryzacji są również spowodowane obecnością eugenolu na powierzchni zęba, stąd stosowanie cementów adhezyjnych przy filarach leczonych zachowawczo z zastosowaniem tlenku cynku z eugenolem lub Endomethasonu jest błędem. Jeszcze jedną istotną konsekwencją skurczu polimeryzacyjnego materiału kompozytowego są pęknięcia i złamania licówek i koron pełnoceramicznych. W szczególności problem ten dotyczy licówek, rzadziej koron. Jak podaje Chiche (20) powikłanie w postaci złamania licówki dotyczy 67% przypadków, 22% to mikropęknięcia, a 11% odcementowanie, z czego 20% PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1 23

9 P. Szczyrek i inni może być skutkiem skurczu polimeryzacyjnego. Zalety cementowania tradycyjnego to: łatwość przeprowadzenia procedury cementowania, oszczędność czasu, łatwość usuwania nadmiarów. Cementy tradycyjne jak np. cynkowo-fosforanowy charakteryzują się dość dużą rozpuszczalnością, która według badań Rosentiel i wsp. (2), jest główną przyczyną erozji cementu. Siła jego wiązania jest uzależniona w głównej mierze od dobrego przylegania odbudowy do filaru. Niestety w praktyce bardzo rzadko uzyskuje się idealnie równoległe powierzchnie odbudowy i filaru, tak więc cement nie jest w stanie sprostać obciążeniom i dochodzi do odcementowania odbudowy (2). Najważniejszym punktem podczas cementowania tradycyjnego jest proces zarabiania, bowiem istnieje duża możliwość zmiany proporcji składników oraz techniki mieszania. Rosentiel i wsp. (2) podają, że siła wiązania cementów szkłojonomerowych i polikarboksylowych rośnie, gdy zwiększymy stosunek proszku do płynu, natomiast jednocześnie rośnie kruchość materiału. Cementy o dużej płynności umożliwiają uzyskanie małej grubości filmu, co jest cechą pożądaną ze względu na rozkład sił działających na uzupełnienia. Jak podają Diaz-Arnold i wsp. (1) mikropęknięcia cementu zdarzają się, gdy warstwa cementu jest niejednorodna, zarówno pod względem grubości jak i stopnia polimeryzacji. Podsumowując dostępne publikacje dotyczące sposobów cementowania jest pewne, że żaden z dostępnych obecnie materiałów nie spełnia warunków idealnego cementu. W związku z tym powodzenie w leczeniu z zastosowaniem stałych uzupełnień protetycznych uzależnione jest od wiedzy i doświadczenia lekarza. Ma on bowiem możliwość wybrania odpowiedniego materiału cementującego do osadzenia określonego uzupełnienia pełnoceramicznego. Istotne są również zdolności manualne oraz chęć poświęcenia odpowiedniej ilości czasu. Różnorodność dostępnych materiałów umożliwia osiągnięcie sukcesu estetycznego i funkcjonalnego. Współczesny rozwój materiałoznawstwa ceramicznego oraz jego ukierunkowanie w stronę rozwoju systemów opartych na bazie tlenku cyrkonu sugeruje coraz szersze stosowanie cementów konwencjonalnych, których sposób użycia jest zdecydowanie prostszy i tańszy. Natomiast postęp w dziedzinie cementów adhezyjnych wydaje się zmierzać w kierunku ich zastosowania do osadzania wysoko estetycznych uzupełnień pełnoceramicznych odcinka przedniego. Piśmiennictwo 1. Diaz-Arnold A. M., Vargas M. A., Haselton D. R.: Current status of luting agents for fixed prosthodontics. J. Prosthet. Dent., 1999, 81, Rosentiel S. F., Land M. F., Crispin B. J.: Dental luting agents: A review of the current literature. J. Prosthet. Dent., 1998, 80, Witek P.: Cementowanie adhezyjne całoceramicznych protez stałych ocena kliniczna cementów Compolute i Variolink II. Poradnik Stomatologiczny 2002, 11, Jodkowska E., Wagner L.: Wprowadzenie do ćwiczeń przedklinicznych z materiałoznawstwa. Materiały stosowane w stomatologii zachowawczej i endodoncji. Oficyna Wydawnicza Akademii Medycznej w Warszawie, Warszawa, Majewski S. W.: Podstawy protetyki w praktyce lekarskiej i technice dentystycznej. Wydawnictwo Stomatologiczne SZS-W w Krakowie, Kraków Conrad H. J., Seong W. J., Pesun I. J.: Current ceramic materials and systems with clinical recommendations: A systematic review. J. Prosthet. Dent., 2007, 98, Huan Lu, Mehmood A., Chow A., Powers J. M.: Influence of polymerization mode on flexural properties of esthetic resin luting agents. J. Prosthet. Dent., 2005, 94, Hikita K., Van Meerbeek B., De Munck J., Ikedac T., Van Landuyt K., Maida T., Lambrechts P., Peumans M.: Bonding effectiveness of adhesive luting agents to enamel and dentin. Dental Materials 2007, 23, Magne P., Belser U.: Bonded Porcelain Restorations in the Anterior Dentition: A Biomimetic Approach. Berlin Quintessence Shimada Y., Yamaguchi S., Tagami J.: Micro-shear bond strength of dual cured resin cement to glass ceramics. Dental Materials 2002, 18, Piwowarczyk A., Lauer H. C., Sorensen J. A.: In vitro shear Bond strength of cementing agents to fixed prosthodontic restorative materials. J. Prosthet. Dent., 2004, 92, PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1

10 Cementowanie adhezyjne 12. Borczyk D.: Współczesne systemy pełnoceramiczne i ich wykorzystanie w codziennej praktyce. Mag. Stomatol., 2005, 5, Chang J. C., Hart D. A., Estey A. W., Chan J. T.: Tensile bond strengths of five luting agents to two CAD-CAM restorative materials and enamel. J. Prosthet. Dent., 2003, 90, Piwowarczyk A., Lauer H. C., Sorensen J. A.: Microleakage of various cementing agents for full cast crowns. Dental Materials 2005, 21, Ahmad I.: Nowe systemy adhezyjne w stomatologii. Mag. Stomatol. Estet., 2006, 1, Soederholm K. J.: Historia systemów wiążących z zębiną. Cosmetic Dentistry 2005, 2, Van Meerbeek B., De munck J., Yoshida Y., Inoue S., Vargas M., Vijay P., Van Landuyt K., Lambrechts P., Vanherle G.: Adhezja do szkliwa i zębiny stan aktualny oraz zadania na przyszłość część I. Magazyn Stomatologii Estetycznej 2006, 2, Peumans M., Van Meerbeek B., Lambrechts P., Vanherle G. Porcelain veneers: a review of the literature. J. Dentis. 2000, 28, Zadroga K., Kamiński W., Warda P., Szczyrek P.: Adhezyjne cementowanie licówek ceramicznych badanie absorpcji mocy promieniowania lampy polimeryzacyjnej przez próbki materiału ceramicznego Empress 2. Stomatol. Współcz., 2007, 14, Chiche G. J., Pinault A.: Esthetics of anterior fixed prosthodontics, Quintessence Zaakceptowano do druku: 17.VII.2008 r. Adres autorów: Warszawa, ul. Nowogrodzka 59. Zarząd Główny PTS PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2009, LIX, 1 25