PROTET. STOMATOL., 2008, LVIII, 4, 279-283 Cementowanie uzupełnień pełnoceramicznych przegląd piśmiennictwa. Część I Cementing of porcelain restorations review of the literature. Part I Przemysław Szczyrek 1, Karolina Zadroga 2, Elżbieta Mierzwińska-Nastalska 1 1 Z Katedry Protetyki Stomatologicznej Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego 2 Studenckie Koło Naukowe przy Katedrze Protetyki Stomatologicznej WUM Kierownik: prof. dr hab. n. med. E. Mierzwińska-Nastalska HASŁA INDEKSOWE: cementowanie adhezyjne, uzupełnienia pełnoceramiczne KEY WORDS: adhesive cementing, all-ceramic restorations Streszczenie Cementowanie jest jednym z ważniejszych elementów wpływających na trwałe osadzenie stałego uzupełnienia protetycznego. W zależności od rodzaju cementowanego uzupełnienia lekarz powinien wiedzieć jaki rodzaj cementu będzie odpowiedni. W chwili obecnej dostępna jest szeroka gama materiałów cementujących, ale żaden z nich nie jest doskonały w każdej sytuacji. W pierwszej części artykułu przedstawiono klasyfikację współcześnie stosowanych cementów, ich cechy charakterystyczne oraz zastosowanie. Summary The clinical success and longevity of fixed prostheses mostly depend on the cementation procedure. The dentist should choose the best material for the kind of restoration to be cemented. There is a lot of different luting agents, but none of them appears to be ideal for all situations. The first part of the article concerns the classification of commonly used dental cements, their characteristics and implementation. Wstęp Cementowanie jest jednym z ważniejszych elementów wpływających na trwałe osadzenie stałego uzupełnienia protetycznego. Ne retencję uzupełnienia protetycznego mają również wpływ następujące czynniki: stopień zbieżności filaru, wysokość filaru, całkowita powierzchnia filaru, antyrotacyjny kształt, przestrzeń dla warstwy cementu, chropowatość powierzchni filaru i wewnętrznej warstwy uzupełnienia. Cement ma za zadanie wypełnić przestrzeń między uzupełnieniem, a zębem i utrzymywać te elementy w określonym położeniu względem siebie oraz stanowić barierę dla wnikania drobnoustrojów (1). W zależności od rodzaju cementowanego uzupełnienia i wymagań stawianych temu materiałowi lekarz ma możliwość wyboru cementu. Do cementowania niektórych uzupełnień pełnoceramicznych wymagane jest stosowanie cementów adhezyjnych, a co się z tym wiąże, specjalnej procedury cementowania. Systemy ceramiczne o adhezyjnym sposobie cementowania (resin bonded ceramics) są to materiały, które w swojej budowie zawierają macierz szklaną wzmocnioną fazą krystaliczną leucytu, dwukrzemianu litu lub miki. Zawartość fazy szkla- 279
P. Szczyrek i inni nej opartej na bazie krzemu umożliwia połączenie chemiczne z materiałem kompozytowym. Ponadto, te tworzywa ceramiczne charakteryzują się wysoką przeziernością. Odpowiedni dobór koloru i transparentność cementu kompozytowego umożliwia uzyskanie korzystnego efektu estetycznego. Drugą grupę współczesnych systemów ceramicznych stanowią ceramiki krystaliczne, ze zredukowaną fazą szklaną, oparte na bazie tlenku glinu lub tlenku cyrkonu. Redukcja fazy szklanej w ich budowie pozwala na zwiększenie wytrzymałości mechanicznej, ale jednocześnie sprawia, że te materiały wykazują zmniejszoną transparencję świetlną. Opisane wyżej systemy ceramiczne wykorzystują do osadzania cementy konwencjonalne, ponieważ brak jest możliwości wytworzenia połączenia chemicznego cementu kompozytowego z powierzchnią krystaliczną ceramiki. Istotne jest też to, że cementy konwencjonalne, z których większość jest opakerowa, nie wpływają na efekt estetyczny uzupełnienia po zacementowaniu (2). Cementy dzielimy ze względu na sposób połączenia z powierzchnią zęba na: łączące się mechanicznie, chemicznie oraz adhezyjnie, czyli wytwarzające połączenie mikromechaniczne i chemiczne z tkankami zęba. Każdy z tych cementów charakteryzuje się swoistymi właściwościami, takimi jak: wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie, siła wiązania, rozpuszczalność w wodzie i kwasie mlekowym, uwalnianie fluoru, zdolność do usuwania nadmiarów, odporność na rozciąganie, twardość, biokompatybilność, stabilność koloru, grubość warstwy, stopień płynności cementu, czas pracy, czas wiązania, nieprzepuszczalność dla promieni rentgenowskich, przezierność oraz zdolność do usunięcia uzupełnienia stałego (1, 3, 4, 5). Nieprzepuszczalność dla promieni rentgenowskich większa niż zębiny jest bardzo ważną cechą cementu, ponieważ umożliwia rozpoznanie na zdjęciu próchnicy wtórnej, niedoskonałości materiału, czy nieszczelności brzeżnej (4). Żaden z cementów nie posiada wszystkich cech idealnego cementu, natomiast istnieje możliwość wybrania odpowiedniego materiału dla danego przypadku (4). Decyzję o zastosowaniu cementu należy podjąć już na etapie planowania leczenia protetycznego, ponieważ każdy z nich cechuje się specyficznymi zasadami użycia (6). Klasyfikacja cementów W chwili obecnej dostępna jest pełna gama materiałów cementujących. Charakteryzują się one różnym mechanizmem wiązania, co umożliwia lekarzowi adekwatny do wykonywanego uzupełnienia dobór materiału. Klasyfikuje się je w siedmiu grupach: cynkowo-fosforanowe, eugenolowe, polikarboksylowe, szkło-jonomerowe, szkło-jonomerowe modyfikowane żywicą, kompomerowe oraz cementy na bazie żywic kompozytowe (3). Cementy, które utrzymują uzupełnienie protetyczne na filarze tylko na zasadzie retencji mechanicznej to cementy cynkowo-fosforanowe i tlenkowo cynkowo eugenolowe (5). Najstarszym i w związku z tym, najlepiej zbadanym jest cement cynkowo-fosforanowy. Jest on stosowany w różnych dziedzinach stomatologii nieprzerwanie od prawie 100 lat (1). Mimo szerokiej dostępności nowoczesnych materiałów, wielu lekarzy stosuje wyłącznie cement cynkowo-fosforanowy do cementowania uzupełnień protetycznych. Materiał ten charakteryzuje się dużą wytrzymałością na ściskanie i możliwością uzyskania bardzo cienkiej warstwy. Jego wadą jest niskie ph, a więc możliwość drażnienia miazgi, duża rozpuszczalność w wodzie oraz trudności podczas jego zarabiania. Jest to cement dostępny w dwóch fazach: proszek i płyn, które należy zmieszać w proporcjach wyraźnie określonych przez producenta. Istnieje więc duża możliwość popełnienia błędu, zarówno podczas dozowania, jak i zarabiania materiału. Badania Fleminga i wsp. (7) wykazały, że cement fosforanowy jest bardzo wrażliwy na zmiany proporcji podczas zarabiania. Badanie dotyczyło grupy 40 asystentek zarabiających po 3 takie same próbki cementu fosforanowego, przestrzegając dokładnie wytycznych producenta odnośnie temperatury płytki szklanej, wilgoci i temperatury otoczenia. Autorzy podają, że 70% próbek nie osiągnęło wytrzymałości na ściskanie 70 MPa, uznawanej jako wartość podstawową i wymaganą dla cementu, natomiast 25% z nich osiągnęło wynik poniżej 40 MPa, co stanowi wartość mniejszą niż 60% wymaganej wytrzymałości. Dzięki licznym badaniom dotyczącym cementów cynkowo- -fosforanowych, lekarz ma świadomość wszelkich wad i zalet tego materiału, a zatem ma możliwość 280 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2008, LVIII, 4
Cementowanie adhezyjne użycia go w odpowiednim przypadku klinicznym. Przedstawicielem tej grupy cementów jest Harvard (Richter&Hoffmann), Agatos (Chema) (3). Cementy tlenkowo-cynkowo-eugenolowe ze względu na zawartość tlenku cynku i eugenolu wywierają korzystny wpływ na miazgę zęba filarowego. Mają wysoką płynność oraz są słabo rozpuszczalne w wodzie. Stosowane są głównie jako cementy tymczasowe, ponieważ nie posiadają dobrych walorów mechanicznych. Możliwe jest stosowanie ich do stałego osadzania uzupełnień, ale wtedy konieczne jest użycie materiału zawierającego składniki dodatkowe poprawiające ich właściwości np. kwas orto-etoksybenzoinowy (EBA) i krzem. Tak zmodyfikowany cement tlenkowo-cynkowo-eugenolowy osiąga wytrzymałość na ściskanie rzędu 90 MPa (5, 8) Cementy te mają neutralne ph, więc nie jest konieczne stosowanie lakierów ochronnych na zębinę (9). Przed użyciem takich cementów należy zaplanować jaki materiał zostanie zastosowany do długoczasowego osadzenia uzupełnienia, bowiem eugenol jest substancją zaburzającą polimeryzację cementów na bazie żywic. Przykładem cementu tradycyjnego tlenkowo- -cynkowo-eugenolowego jest Temp Bond (Kerr), tlenkowo-cynkowo-nieeugenolowego: Nongenol (GC), czy Temp Bond NE (Kerr) (9). Kolejną grupą są cementy polikarboksylowe. Znajdują zastosowanie w stomatologii od lat 60 XX wieku. Są to najbezpieczniejsze cementy, biorąc pod uwagę drażnienie miazgi zęba, bowiem charakteryzują się wysokim stopniem biozgodności. Łączą się w sposób chemiczny z tkankami zęba, co jest możliwe dzięki zajściu zjawiska chelacji pomiędzy wapniem pochodzącym z tkanek zęba, a grupą karboksylową cementu (8). Posiadają one właściwości tiksotropowe, czyli pod naciskiem zaczynają płynąć i zwiększa się ich lepkość, natomiast po zwolnieniu nacisku zastygają. We wczesnej fazie wiązania wykazują szybki wzrost grubości filmu, co może powodować nieprawidłowe osadzenie (1). Cementy polikarboksylowe wykazują także zdolność wiązania ze stalą (8). Niestety ich walory mechaniczne są słabe, cechuje je duża rozpuszczalność, krótki czas pracy i trudności w zarabianiu. Poza tym, nawet po związaniu charakteryzują się pewną plastycznością, co dyskwalifikuje je jako materiały do cementowania uzupełnień poddawanych dużym siłom zwarciowym i o rozległych przęsłach. Znajdują zastosowanie tylko do osadzania pojedynczych uzupełnień na podbudowie metalowej i na filarach zębów nadwrażliwych (1). Fluor, odpowiedzialny za kariostatyczne działanie, jest również dodawany do niektórych cementów polikarboksylowych. Przedstawicielami cementów polikarboksylowych są: Adhesor carboxy (Spofadental), Selfast (Septodont). Cementy szkło-jonomerowe to jedyne cementy wytwarzające tylko połączenie chemiczne z tkankami zęba. Uwalniają jony fluoru, a więc zyskują miano najlepszych materiałów pod względem zapobiegania powstawaniu próchnicy. Próchnica wtórna pod odbudową jest jedną z ważniejszych przyczyn niepowodzeń podczas leczenia protetycznego. W badaniach in vitro dowiedziono, że cement szkło -jonomerowy wpływa na zmniejszenie demineralizacji tkanek zęba wokół korony, pomimo jego tendencji do wypłukiwania się, w porównaniu z cementami fosforanowymi czy polikarboksylowymi (4). Wśród innych korzystnych cech tej grupy cementów wyróżnia się: współczynnik rozszerzalności cieplnej zbliżony do zębiny oraz dobra wytrzymałość na ściskanie i niewielka rozpuszczalność. Niestety mogą one wywoływać podrażnienia miazgi ze względu na niskie początkowe ph. Cementy szkło-jonomerowe są bardzo wrażliwe na wilgoć w początkowej fazie wiązania, na przesuszenie po 24h. Dostęp wilgoci w momencie wiązania cementu prowadzi do zdecydowanych zmian we właściwościach mechanicznych (4). Z powodu wymienionych wad nie można ich stosować do cementowania uzupełnień o słabej retencji, konstrukcji na bazie włókien szklanych, uzupełnień kompozytowych i mostów adhezyjnych. Wadą jest również ręczny sposób zarabiania, co wiąże się z możliwością użycia nieprawidłowych proporcji proszek/płyn, zbyt długim lub zbyt krótkim czasem zarabiania oraz niedostatecznym wymieszaniem obu składników. Cement może zawierać pęcherzyki powietrza i porcje niewymieszanego proszku. Błędy te mogą skutkować upośledzeniem właściwości mechanicznych cementu, takich jak: odporność na ściskanie i rozciąganie, twardość, nasiąkliwość. Warunki zarabiania cementu w gabinecie stomatologicznym nigdy nie będą zgodne z idealnymi, czyli takimi, jakie panują w laboratorium testującym materiały PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2008, LVIII, 4 281
P. Szczyrek i inni pod względem ich właściwości. Proporcje proszku względem płynu powinny być ustalane za pomocą dołączonej do materiału łyżeczki oraz buteleczki z kroplomierzem, natomiast często są podyktowane doświadczeniem osoby zarabiającej cement, przy czym użycie miarki i kroplomierza do racjonowania składników również nie daje pewności, że proporcja jest prawidłowa. Dostępne są cementy szkło- -jonomerowe kapsułkowane, co eliminuje możliwość popełnienia błędów podczas zarabiania (1). Przykładowo do grupy cementów szkło-jonomerowych należą: Ketac-Cem (3M ESPE), Fuji (GC), Aqua Cem (Dentsply De Trey) (8, 10). Cementy szkło-jonomerowe modyfikowane żywicą łączą w sobie korzystne właściwości cementów kompozytowych, czyli dobre walory mechaniczno-fizyczne, mniejszą rozpuszczalność i kruchość w porównaniu do szkło-jonomerów, oraz wydzielanie jonów fluoru, charakteryzujące szkło- -jonomery. Adhezja tej grupy cementów oparta jest na połączeniu mikromechanicznym i chemicznym z tkankami zęba. Do połączenia mikromechanicznego należy przygotować powierzchnię zębiny, wytrawiając ją 10% kwasem poliakrylowym, natomiast wiązanie chemiczne wynika z chelacji jonów karboksylowych z wapniem tkanek zęba. W związku z tym mają one szczególne zastosowanie do cementowania uzupełnień ceramicznych w środowisku niesprzyjającym adhezji, a także uzupełnień metalowych i metalowo-ceramicznych do filaru odbudowanego kompozytem, szkło-jonomerem, amalgamatem, lub w przypadku zęba z żywą miazgą. Dyskusyjne jest użycie tych cementów do osadzania wkładów koronowo-korzeniowych, gdyż jak podaje Diaz-Arnold i wsp. (1), zdarzają się złamania korzenia zęba na skutek ekspansji materiału. Rosentiel i wsp. (4) opisują ciekawą prawidłowość, że w kilku badaniach dotyczących pęknięć uzupełnień ceramicznych, były one cementowane za pomocą szkło-jonomerów modyfikowanych żywicą. Zaletą tych materiałów jest łatwość stosowania, niewymagająca skomplikowanych procedur jak w materiałach na bazie żywic (1). Według badań Leevailoj i wsp. (11) cementy szkło-jonomerowe modyfikowane żywicą charakteryzują się najlepszymi parametrami, jeśli chodzi o siłę wiązania w warunkach odpowiadających tym, które panują w jamie ustnej. Do tej grupy należą: Fuji Plus (GC), Vitremer Luting Cem (3M ESPE) (3). Dostępne są również cementy szkło-jonomerowe wzmocnione opiłkami metalu (srebra lub złota) tak zwane cermety, które znajdują zastosowanie do nadbudowy zębów filarowych, w przypadku niedostatecznej powierzchni tkanek zęba pozostałych po oszlifowaniu. Charakteryzują się też dużą adhezją do tkanek zęba, dzięki czemu nie jest konieczne wytrawianie powierzchni (12). Cementy kompomerowe mają bardzo szeroką gamę zastosowań. Są używane do cementowania uzupełnień na podbudowie metalowej, wkładów i nakładów koronowych z kompozytu i ceramiki, do osadzania mostów adhezyjnych. Uwalniają jony fluoru, podobnie jak cementy szkło-jonomerowe i szkło-jonomerowe modyfikowane żywicą. Mają dobrą wytrzymałość mechaniczną i małą rozpuszczalność w wodzie i kwasie mlekowym. Ze względu na hydrofilność tych materiałów, nie nadają się one do osadzania uzupełnień pełnoceramicznych. Przykładem materiału z tej grupy jest Dyract Cem Plus (Dentsply De Trey) (3). Ostatnią grupą omawianych cementów są cementy na bazie żywic kompozytowe (13). Charakteryzują się one korzystnymi właściwościami mechaniczno-fizycznymi, małą rozpuszczalnością w wodzie i kwasie mlekowym oraz doskonałymi właściwościami estetycznymi. Wynikają one z różnorodności barw tych materiałów oraz ich transparencji lub nieprzezierności. Wielokrotnie podczas osadzania uzupełnienia pełnoceramicznego konieczna jest zmiana koloru filaru. Należy również zwrócić uwagę, aby kolor użytego cementu nie zaburzał ostatecznej barwy uzupełnienia. W tych przypadkach wskazane jest zastosowanie cementów kompozytowych. Do ich korzystnych cech mechanicznych zalicza się dużą wytrzymałość połączenia, która osiąga maksimum przy grubości warstwy cementu 100-150 µm (6). Są to materiały, które wymagają dodatkowych procedur podczas cementowania, a mianowicie: wytrawiania powierzchni i uzupełniających systemów wiążących (13). Cechy te można uznać za niekorzystne, ponieważ wydłużają i komplikują pracę lekarza. Ich wadami są również: możliwość wywołania nadwrażliwości miazgi zęba opracowanego, skurcz polimeryzacyjny, wrażliwość na wilgoć podczas cementowania, gęsta konsystencja, uniemożliwia- 282 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2008, LVIII, 4
Cementowanie adhezyjne jąca osiągnięcie jak najcieńszej warstwy cementu. Stosowane są przede wszystkim do cementowania uzupełnień pełnoceramicznych typu inlay, onlay, licówek, koron i mostów, ale również do uzupełnień tradycyjnych o słabej retencji, uzupełnień kompozytowych, mostów adhezyjnych, wkładów koronowo-korzeniowych oraz uzupełnień na bazie włókna szklanego (6). Dostępne są także tymczasowe cementy na bazie żywic polecane do cementowania przed użyciem cementów kompozytowych jako długoczasowych (9). Do cementów kompozytowych należą: Rely X Unicem (3M ESPE), Variolink (Vivadent), Panavia F (Kuraray). 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, 135-140. 2. Szczyrek P.: Wybrane materiały ceramiczne stosowane w wykonawstwie stałych uzupełnień protetycznych bez podbudowy metalowej badania porównawcze. Praca doktorska. Warszawa 2004. 3. Wagner L.: Wprowadzenie do ćwiczeń przedklinicznych z materiałoznawstwa. Materiały stosowane w protetyce. Skrypt dla studentów, Oficyna Wydawnicza Akademii Medycznej w Warszawie, Warszawa 2007. 4. Rosentiel S. F., Land M. F., Crispin B. J.: Dental luting agents: A review of the current literature. J. Prosthet. Dent., 1998, 80, 280-297. 5. Spiechowicz E.: Protetyka stomatologiczna podręcznik dla studentów stomatologii. Wydawnictwo Lekarskie PZWL. Warszawa 2006. 6. Witek P.: Cementowanie adhezyjne całoceramicznych protez stałych ocena kliniczna cementów Compolute i Variolink II. Poradnik Stomatologiczny 2002, 11, 10-14. 7. Fleming G. J. P., Marquis P. M., Shortall A. C. C.: The influence of clinically induced variability on the distribution of compressive fracture strengths of a hand-mixed zinc phosphate dental cement. Dental Materials, 1999, 15, 87 97. 8. Shillingburg H. T., Hobo S., Whitsett L. D.: Protezy stałe. Zarys postępowania klinicznego i laboratoryjnego. Wydawnictwo Kwintesencja. Warszawa, 1997. 9. Knychalska-Karwan Z., Craig R. G., Powers J. M., Wataha J. C.: Materiały stomatologiczne. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2000. 10. Jodkowska E., Wagner L.: Wprowadzenie do ćwiczeń przedklinicznych z materiałoznawstwa. Materiały stosowane w stomatologii zachowawczej i endodoncji. Oficyna Wydawnicza Akademii Medycznej w Warszawie. Warszawa 2006. 11. Leevailoj C., Platt J. A., Cochran M. A., Moore B. K.: In vitro study of fracture incidence and compressive fractureload of all-ceramic crowns cemented with resin modified glass-ionomer and other luting agents. J. Prosthet. Dent., 1998, 80, 699-706. 12. Majewski S.W.: Podstawy protetyki w praktyce lekarskiej i technice dentystycznej. Wydawnictwo Stomatologiczne SZS-W w Krakowie. Kraków 2000. 13. Majewski S.W.: Rekonstrukcja zębów uzupełnieniami stałymi. Podręcznik dla studentów i lekarzy, Wydawnictwo Fundacji Rozwoju Protetyki. Kraków 2005. Zaakceptowano do druku: 26.VI.2008 r. Adres autorów: 02-006 Warszawa, ul. Nowogrodzka 59. Zarząd Główny PTS 2008. PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2008, LVIII, 4 283