Sistemele CAD/CAM,Materiale si indicatii clinice pentru toate tipurile de coroane ceramice si proteze partial fixeProiect L.O.C.Stolearenco Corina, an III, grupa 2, Medicina Dentara, UMFGr.T.Popa,Iasi

6/15/2009

Sistemele CAD/CAM,Materiale si indicatii clinice pentru toate tipurile de coroane ceramice si proteze partial fixeRezumat:Materialele dentare ceramice avansate si dezvoltarea proiectarii asistate decalculator CAD/CAM au facilitat dezvoltarea si aplicatia ceramicilor denatre.CAD/CAM permite folosirea materialelor care nu pot fi folosite cu tehnici de prelucrare dentara conventionale.Acest articol reda principalele tehnici si noi materiale folosite in stomatologie pentru coroane si proteze partial fixe confectionate CAD/CAM.Deasemenea se abordeaza indicatiile clinice pentru folosirea acestor sisteme.

oile materiale si tehnici continua sa se dezvolte pentru a cauta cele mai noi si estetice materiale restaurative.Folosirea coroanelor total ceramice a crescut in ultimii ani.Motivul pentru aceasta crestere este usurinta cu care un ceramist poate reproduce proprietatile optice a dintelui natural;in special aprecierea proprietatilor optice si a transluciditatii,care nu poate fi intalnita la un substrat metalic opac.Cerintele creerii oricarei restaurari include manipularea luminii naturale, rezistenta,pacient potrivit ,succes clinic pe termen lung,aplicarea in situatii clinice variate si compatibilitate biologica. Interesul coroanelor total ceramice a fost determinat de preocuparile legate de biocompatibilitatea aliajelor dentare si de imbunatatirea esteticii care se poate obtine prin inlaturarea substructurii metalice opace si inchise la culoare.Desi coroanele total ceramice se folosesc de mai mult de un secol,multe dintre materiale sunt problematice datorita faptului ca se fractureaza usor in timp scurt.De curand,ceramica cu ioni de sticla este imbogatita la nivelul cristalelor,furnizand o distributie mai fina si mai buna a particulelor in matricea sa decat ceramica conventionala.Aceasta a oferit o imbunatatire semnificativa a rezistentei la incovoire pentru clasa materialelor ceramice.Din pacate aceasta rezistenta a fost limitata de inerenta slabiciune a matricii de sticla pentru ca toate materialele ceramice dezamagesc datorita propagarii fisurii la o tensiune de 0,1%.Stresul aplicat poate cauza cresterea fracturii prin matricea de cristale rezultand in final pierderea restaurarii.Gravajul acid si aplicarea de adeziv

N

pot stopa cu succes aceste fracturi ,datorita cel mai probabil a procesului de desfacere a cristalelor doar la suprafata portelanului .Ceramicele recent descoperite cu un minim sau fara faza sticloasa demonstreaza o crestere a proprietatilor fizice.O restaurare total ceramica ideala ar trebui sa fie potrivita in folosirea in majoritatea situatiilor clinice si nu doar limitata la nivelul dintilor frontali.In consecinta,ceramica optima trebuie sa faca fata fortelor masticatorii,si sa reproduca culoarea dintilor naturali,si sa reziste la atacul macanic si chimic din cavitatea orala pentru o perioada indelungata.Mai mult,locul lucrarii protetice va indica particularitatea materialului folosit la restaurare.Cresterea rezistentei este necesaraca si procedeele estetice restaurative realizate in zonele posterioare ale arcadelor.

Tehnologia CAD/CAMDezvoltarile in materialele ceramice dentare si procesele tehnice;specific,design-ul computerizat (CAD)/amprentarea asistata de calculator,(CAM) si tehnologia slefuirii au fost facilitate de dezvoltarea si folosirea ceramicii dentare.CAD/CAM permite folosirea de materiale care nu pot fi utilizate de procesele dentare conventionale.Fabricarea industriala bine controlata a ceramicii poate produce o crestere uniforma a densitatii microstructurii,porozitate scazuta si scaderea stresului suprafetei. Din experienta autorilor,problemele si plangerile legate de vechile sisteme sunt concentrate pe acuratetea prelucrarii mecanice si nu pe materialele folosite.Initial sistemele CAD/CAM produceau restaurari care aveau o slaba fidelitate marginala cu un defect general de adaptare interna asa cum se vede printr-o scanare la rezolutie mica.Avantajul tehnologic al noilor sisteme si programe reduc sau chiar elimina aceste probleme,astfel integritatea suprafetei poate fi excelenta.

Recent,doua strategii folosind diferite procedee CAD/CAM se dezvolta, pentru a genera rezistenta maxima cadrului ceramicii .O strategie foloseste materiale ce elimina complet faza sticloasa prin sinterizare directa a cristalelor fara orice alta interventie asupra legaturilor.Aceasta strategie se refera la o sinterizare puternica a ceramicii(fig 1).s Aici sunt cateva procese tehnice diferite care permit fabricarea de orice cadru sinterizat:oxid de aluminiu sau oxid de zirconiu. A doua strategie permite consolidarea componentei pentru a forma un cadru continuu ca o retea atat de aluminiu cat si de amestec de oxid de aluminiu /oxid de magneziu,sau amestec de aluminiu/zirconiu care este ulterior infiltrat cu sticla de lantan avand o vascozitate scazuta . Aceasta clasa de materiale se refera la faza interpenetrarii a compusilor retelei (fig.2).Aceasta strategie a fost utilizata in dezvoltarea INCeram pentru sistemul CEREC.In-Ceram difera de ceramica cu ioni de sticla unde consolidarea particulelor este complet inconjurata de cadru sticlos(figura 3)

Materiale ceramice cu rezistenta mareCeramica solida sinterizata monofazic Ceramica solida sinterizata are cel mai mare potential pentru rezistenta si duritate dar,din cauza temperaturilor inalte de coacere si contractiilor la sinterizare,care recent au fost potrivite pentru a fi folosite la cadrele pentru coroane si proteze partial fixe.Sunt 3 tehnici de baza pentru fabricarea cadrului ceramicii solide sinterizata monofazic pentru lucrari. Un sistem produce acest cadru dintr-un bloc solid de material,acest sistem este scump si nu a fost in total demonstrata ca fiind potrivita.Sistemul Procera(Fig.6) care este un exemplu pentru a doua metoda,foloseste oxid de aluminiu sau oxid de zirconiu ,este aplicat astfel incat la coacere se ia in considerare contractia pentru a se potrivi amprentei scanate.

A treia metoda a fost recent utilizata,si realizeaza o copie la scara mare dintr-un bloc de oxid de zirconiu partial sinterizat,care este apoi copt pentru sinterizare totala in care se contracta pentru a ajunge la marimea corespunzatoare.Sunt 2 sisteme in aceasta categorie:1)Degussa Cerconnecesita in prealabil o macheta din ceara,care este scanata printrun program special si un scanner (CAM),este produsa o retea la dimensiuni marite,care este introdusa la cuptor avand loc sinterizarea totala.2)Sistemul Lava-creaza o imagine virtuala a retelei si a cadrului eliminand necesitatea machetei din ceara.Este creata o retea marita prin procesul CAM care apoi este total sinterizata.Aceste doua sisteme au fost introduse de curand pe piata. Oxidul de zirconiu are o caracteristica fizica care il face de doua ori mai rezistent si durabil decat ceramica bazata pe alumini.Desi valorile confirmate ale rezistentei acestui material variaza de la 900 MPa pana la 1100MPa nu este o corelare directa dintre rezistenta la ruperesi performanta clinica.Mai importanta este proprietatea fizica de rezistenta in cazul unei fracturi care a fost confirmata de la 8 MPa pana la 10 MPa pentru zirconiu.Este semnificativ mai mare decat orice valoare confirmata anterior pentru ceramica si aproximativ de doua ori mai mare decat valorile confirmate pentru materialele din aluminiu.Din punct de vedere clinic ,restaurarile nu sunt destinate esescului asa cum s-a vazut in testul rezistentei la rupere,totusi aplicandu-se milioane de forte asemeni celor masticatorii.In final materialele dau gres din cauza acestei oboseli ciclice ducand la fractura.Alti factori asemeni coroziunii,defectele de suprafata afecteaza rezistenta materialului.Cresterea proprietatilor fizice poate fi partial atribuita unui proces numit transformarea de faza.Partial stabilizat zirconiu are o configurare a cristalelor de forma tatraedrica. (Fig.7,8,9)

Sistemele CAD/CAMSistemul Procera Sistemul a fost recent extins pentru a include abilitatea de a genera oxid de zirconiu solid sinterizat.Capele sunt generate in maniera conventionala si apoi plasate in scanner ( fig6) . Capele sunt scanate tridimensional si expuse pe monitor(fig 11).Imaginea este realizata pe calculator si informatia este transformata electronic la unul din multele centre din lume.Rezultate estetice excelente pot fi obtinute cu acest sistem potrivit pentru tehnicile de placare cu portelan.Sistemul Procera poate deasemenea sa produca marginirea individualizata pentru implanturi.

Sistemul Cerec Sistemul este folosit pentru inlay si onlay,contine un unit cu scanner si un sistem de slefuit pentru a fabrica copii simple si punti pentru proteze partial fixe.Capa pentru a fi scanata este introdusa in sistem si este scanata optic.O capa virtuala este prezentata pe monitor si realizata cu un program special.Este apoi inlocuita cu un bloc din materialul dorit si macheta este supusa slefuirii.Este folosit un material sticlos pentru a umple spatiile interstitiale dintre particulele partial sinterizate din blocul material.Faza ceramica si faza sticloasa formeaza o retea ce se intrepatrunde,apoi capa realizata este gata pentru placarea cu portelan.Acest sistem a demonstrat integritate marginala foarte buna.TIpurile de materiale folosite au demonstrat de asemenea comportari excelente in cazuri clinice in orice lucrare unidentara de pe arcada.

Indicatii cliniceSunt relativ putine studii in privinta folosirii sistemului CAD/CAM pentru coroane total ceramice pe perioade scurte sau lungi.Autorii au realizat mai mult de 1500 de restaurari cu aluminiu solid sinterizat care are o rata de esec anual mai mica de 1,2 %.Astfel,materialele folosite de sistemul CAD/CAM au proprietati fizice ce la fac ideale folosirii la coroanele unidentare si oriunde pe arcade.

Protezele partial fixeIn studiile clinice,aluminul In-Ceram a avut un succes de 100% pe durata de trei ani, lucrarea a fost pe un incisiv central,aceste date pe termen scurt au fost promitatoare.Totusi nu s-au facut alte studii,pe perioade lungi sau pe alta zona decat cea frontala folosind tehnologia CAD/CAM.Rezultatele pe termen scurt au fost foarte incurajatoare dar efectele coroziunii chimice si a oboselii materialului apar intr-un timp mai indelungat.Situatiile clinice in care se folosesc aceste tehnologii si materiale pentru zonele posterioare ale arcadei ar trebui considerate experimentale si pacientii sa fie total informati de posibilele efecte.

Ghid clinic PreparariSpatiul necesar unei lucrari estetice realizata prin sistemul Procera sau CEREC,este acelasi ca pentru o lucrare ceramica pe capa de metal,din evaluarile autorilor acest spatiu a fost de 1,2mm minim pe fata vestibulara,pentru o determinare a culorii substratului normala(1,5 mm pentru substraturile ce si-au pierdut culoarea).Grosimea coroanei pe fetele interproximale si

peretii linguali poate fi de minim de 1mm ,prepararea marginii incizale poate fi de 1,5 mm dar 2mm este ideal pentru o reconstituire estetica ideala.Pentru zonele posterioare este necesara o preparare de 2,5mm a partii ocluzale atat pentru coroanele total ceramice cat si pe cele cu cape metalice.Prepararea cea mai redusa autorii au gasit-o de 2mm strict pentru partea ocluzala la aliajele usoare ,dar apoi prepararea se apropia de 2,5mm in spatiile interocluzale.

CimentarileDatorita faptului ca acidul hidrofloric divolva cadrul ceramic lasand spatii microscopice intre cristale, se folosesc rasini cu vascozitate mica pentru a umple aceste spatii,rezultand un material rezistent,astfel acest acid a fost fara efect de adeziune.un studiu recent a adus dovezi ca rezistenta capelor de aluminiu sau zirconiu nu scade daca se foloseste o rasina noua sau la suprafete diferite cu continut de aluminu sau zirconiu,totul se rezuma la cresterea continutului de oxid de siliciu al suprafetei ce urma a fi cimentata.Din punct de vedere clinic,este necesar sa folosim un bond pentru dentina pe dinte pentru a preveni senzitivitatea postcementarii.Se foloseste un material numit Panavia 21TC,excesul de ciment este inlaturat si se adauga Oxiguard II.Inafara de aceste e materiale,se mai folosea cimentul glassionomer cu mare succes.Proprietatile fizice a cimentului glassionomer sunt extrem de sensibile la ratio pudra/lichid,incat chiar si mici schimbari ar putea afecta performanta clinica.Un alt material era cimentul fosfat de zinc,dar nu era foarte eficient datorita infiltrarii si regasirii la colet.Cimentul glassionomer modificat cu rasini sau compomeri sunt sugerate pentru cimentarea ceramicii. S-a determinat insa ca aceste tipuri de ciment cauzau fisurarea ceramicii imediat dupa cimentare.Acest lucru se datoreaza faptului ca cimenturile contin hidroxietil metilacrilat(HEMA),care se dilateaza semnificant la umiditate.In laboratorul de studiu s-au fabricat coroane total ceramice si au fost cimentate cu diferite tipuri de cimenturi,si apoi au fost puse in apa.Cimenturile au fost puse in niste tuburi si introduse in apa.O serie de coroane cu fisuri au aparut in apa,dar nu este un procentaj exact.Din monstre cu ciment introduse in apa 71 % cu Advance aveau fracturi ,25 % cu FUJI Plus aveau fracturi ,si nici una cu Vitremer nu a prezentat fisuri.Autorii au folosit Vitremer,care acum e numit Rely X,se foloseste pentru zonele posterioare de cativa ani si nu a dat gres.De aceea este recomandat la fixarea coroanelor unidentare folosirea de Rely X.

BibliografieBhowmick S, Melndez-Martnez JJ, Zhang Y, Lawn BR (2007). Design maps for failure of all-ceramic layer structures in concentrated cyclic loading. Acta Mater 55:2479-2488. Chai H, Lawn BR (2000). Role of adhesive interlayer in transverse fracture of brittle layer structures. J Mater Res 15:1017-1024. Chai H, Lawn BR (2002). Cracking in brittle laminates from concentrated loads. Acta Mater 50:2613-2625. Chai H, Lawn BR, Wuttiphan S (1999). Fracture modes in brittle coatings with large interlayer modulus mismatch. J Mater Res 14:3805-3817. Clegg WJ, Kendall K, Alford NM, Button TW, Birchall JD (1991). A simple way to make tough ceramics. Nature 347:455-457. Deng Y, Lawn BR, Lloyd IK (2002). Characterization of damage modes in dental ceramic bilayer structures. J Biomed Mater Res 63(B):137-145. Deng Y, Miranda P, Pajares A, Guiberteau F, Lawn BR (2003). Fracture of ceramic/ceramic/polymer trilayers for biomechanical applications. J Biomed Mater Res A 67:828-833. Hermann I, Bhowmick S, Zhang Y, Lawn BR (2006). Competing fracture modes in brittle materials subject to concentrated cyclic loading in liquid environments: trilayer structures. J Mater Res 21:512-521. Kelly JR (1997). Ceramics in restorative and prosthetic dentistry. Ann Rev Mater Sci 27:443-468. Kelly JR (1999). Clinically relevant approach to failure testing of allceramic restorations. J Prosthet Dent 81:652-661. Kim JH, Miranda P, Kim DK, Lawn BR (2003). Effect of an adhesive interlayer on the fracture of a brittle coating on a supporting substrate.