Керамика зарекомендовала себя как идеальный материал, который в наибольшей степени соответствует требованиям специалистов в области стоматологии благодаря своим эстетическим характеристикам.
Тем не менее, её прочность долгое время не позволяла ей занять доминирующее место в ортопедической стоматологии.
- Определение стоматологической керамики: Высококачественный материал, используемый в зубопротезировании и эстетической стоматологии.
- Преимущества: Долговечность, биосовместимость, эстетичность и низкая термопроводность.
- Типы керамики: Прессованная, бесметалловая, керамика на основе диоксидов и композиционная.
- Производственные технологии: 3D-печать, CAD/CAM технологии и традиционные методы литья.
- Уход и обслуживание: Рекомендации по гигиене и профилактике для сохранения эстетики и функциональности.
- Тенденции: Развитие технологий и материалов для улучшения целостности и внешнего вида стоматологических изделий.
На данный момент имеется множество видов стоматологической керамики, способной выдерживать любые нагрузки при жевании.
История появления
История использования керамики в стоматологии охватывает более двух веков. Первые шаги в направлении применения фарфора для искусственных зубов были сделаны французом Алексисом Дюшато и итальянцем Николасом де Шеманом.
В 1774 году они пытались создать зубы из традиционного зеленого фарфора.
Первую керамику, которая напоминала натуральные зубы по цвету, стал получать Элиас Уайлдман в 1838 году.
Состав и свойства материала
Большинство керамических систем включает аморфную матрицу и равномерно распределенные в ней кристаллы. Из-за разнообразия видов стоматологической керамики, их классификация требует предварительного разделения по определённым критериям.
Материал можно разделить на категории следующим образом:
По типу матрицы:
- Полевошпатное стекло.
- Лантановое стекло (лантан — серебристо-белый, ковкий и тягучий металл в чистом виде).
- Полимеры. Органические пластмассы входят в состав так называемых гибридных керамик, которые недавно начали появляться в предложениях некоторых производителей стоматологических материалов.
В настоящее время стадия тестирования этих материалов продолжается, и окончательные выводы о их достоинствах и недостатках ещё не сделаны.
- Отсутствие матрицы. Данный материал почти полностью состоит из спеченных кристаллов оксида алюминия.
По наполнителю:
- кварц;
- лейцит;
- алюмомагнезиальная шпинель;
- и другие элементы, о которых будет рассказано ниже.
По технологии производства керамику можно разделить на:
- спеченную;
- литую;
- прессованную;
- инфильтрированную.
Фарфор, используемый в стоматологии, состоит из керамических компонентов, таких как кварц (оксид кремния — SiO2) и полевой шпат (комплекс алюмосиликат натрия (Na2O·Al2O3·6SiO2) и силикоалюминат калия (K2O·Al2O3·6SiO2)).
Этот тип керамики называется «полевошпатной». Она отличается от бытового фарфора отсутствием каолина, который придает ей непрозрачность, что мешает достичь цвета, схожего с натуральными зубами.
Роль полевошпатного материала
Основным недостатком полевошпатной керамики является её высокая хрупкость. Склонность к образованию трещин препятствует достижению прочности на изгиб более чем 40-60 МПа.
Долгое время исследователи-стоматологи стремились повысить прочность полевошпатной керамики, изменяя её структуру, добавляя упрочняющие наполнители и улучшая технологии обжига.
Первые успехи были достигнуты путем уменьшения размера частиц кварца и их равномерного распределения в стеклянной матрице.
В сочетании с использованием вакуумных печей, что снизило пористость керамической массы, это позволило получать полевошпатный материал с прочностью на изгиб до 150 МПа. Но и этого оказалось недостаточно.
Хотя передние зубы из фарфора, обладающие прочностью 150 МПа, довольно долго справлялись со своими функциями, протезы на задние зубы или длинные конструкции не выдерживали жевательные нагрузки.
Настоящий прогресс был достигнут благодаря добавлению в стеклянную матрицу других соединений, преимущественно оксидов. Равномерно распределяясь по полевошпатному стеклу, кристаллы наполнителя препятствовали распространению трещин, что значительно увеличивало прочность материала.
В результате было разработано множество прочных и технологичных материалов, объединённых под общим понятием «стоматологическая керамика».
В качестве наполнителей использовались следующие соединения:
- Фторапатит (Ca10(PO4)6(F)2). Введение фторидов позволило достичь прочности до 120-150 МПа.
- Лейцит (KAlSiO6). Керамика с небольшим содержанием лейцита показывает прочность на изгиб около 150 МПа, а увеличение содержания оксида калия до 50% позволяет достигнуть прочности 200 МПа.
- Оксиды магния и алюминия (MgAl2O4, алюмомагнезиальная шпинель). Полевошпатная керамика, укреплённая шпинелью, может достигать прочности до 350 МПа и отличается высокой эстетикой среди других видов усиленной керамики.
- Дисиликат лития и апатит (Li2Si2O5, SiO2-Li2O-SiO2). Дополнение этим наполнителем позволяет увеличивать прочность материала до 450 МПа.
- Оксиды алюминия (Al2O3) тоже увеличивают прочность до 450 МПа.
- Оксид циркония (ZrO2). Этот способ позволяет повысить прочность керамики на изгиб до 650-700 МПа.
Стоматологическая керамика – это удивительный материал, который использует себя в разных аспектах современной стоматологии. Она имеет уникальные физико-механические характеристики, позволяя создавать эстетически привлекательные и функционально прочные конструкции. Использование керамики в протезировании, например, обеспечивает идеальное соответствие естественной зубной эмали по цвету и прозрачности, что делает улыбку нашего пациента максимально естественной. Важно отметить, что керамические конструкции обладают высокой биосовместимостью, что сводит к минимуму риск аллергических реакций и воспалений.
Стоит также подчеркнуть, что керамика делится на несколько основных типов: стеклокерамика, полиуретановая и оксидная. Каждый из этих видов имеет свои особенности и области применения. Стеклокерамика, к примеру, широко используется в эстетических реставрациях благодаря своей высокой прозрачности и возможности достижения максимально естественного цвета. Оксидная керамика же, с другой стороны, обладает высокой прочностью и износостойкостью, что делает её идеальной для восстановления задних зубов, где нагрузка значительно выше.
Не стоит забывать и о технологических аспектах работы с керамикой. Прогресс в области CAD/CAM-технологий в последние годы значительно упростил создание керамических конструкций. С помощью компьютерного моделирования и фрезеровки мы можем добиться высокой точности и предсказуемости конечного результата. Это не только ускоряет процесс, но и повышает качество конечного продукта, обеспечивая нашим пациентам долговечные и эстетичные решения для их улыбки.
Помимо упрочняющих наполнителей, в составе керамики добавляются красители:
- оксид железа (коричневый);
- медь (зеленый);
- кобальт (голубой);
- титан (коричнево-желтый).
Органические добавки (крахмал и сахар) делают керамическую массу более податливой, упрощая работу с ней.
Важно отметить, что увеличение прочности материала иногда может негативно сказаться на эстетических качествах. Наивысшую эстетику предоставляет полевошпатная керамика.
Добавление различных наполнителей, как правило, ухудшает её прозрачность, что снижает эстетичность искусственных зубов. Поэтому многие виды таких упрочнённых материалов используют в качестве каркасной основы для протезов.
Наносимая на эту основу прозрачная полевошпатная керамика позволяет добиться цветового эффекта, максимально приближенному к естественной эмали зубов.
Технология получения
Для производства протезов используются порошки, которые получают из керамомассы с помощью специальной технологии.
Смесь подвергается фриттованию (первичному обжигу), и полученный продукт называется «фритта», представляя собой тонкокристаллическую дисперсию кварца с наполнителями.
Благодаря быстрому охлаждению фритта образуются мелкие трещины, что позволяет измельчать его в порошок. Фриттование также способствует равномерному распределению всех компонентов внутри материала.
Керамическая масса, которая служит исходным материалом для протезов, в лабораторных и заводских условиях бывает следующих видов:
- Порошок, изготовленный из фритта. Используется техниками в лабораториях (смешивается с водой), а также на заводах по производству протезов. Этот вид исходной керамики называется кондиционной.
- Таблетки, спрессованные из порошка. В частности, применяются для создания коронок традиционным литейным способом.
- Цельные машинные блоки. Это обозначение указывает, что блоки предназначены для вырезания коронок и вкладок с использованием специального фрезерного оборудования по технологии CAD/CAM.
- Инфильтрированная керамика. Состоит из порошкового наполнителя и аморфной матрицы на основе лантанового стекла.
В видео демонстрируется процесс литья и прессования керамики.
Разновидности
Керамика может быть использована в протезах как в форме металлокерамики (где материал наносится на металлическое основание), так и в виде цельнокерамических конструкций.
Металлокерамические конструкции уже долгое время успешно применяются стоматологами, в то время как цельнокерамические протезы начали доказывать свою эффективность только в 80-90-х годах прошлого века.
Цельнокерамические конструкции
До конца XX века использование цельнокерамических конструкций было ограничено из-за хрупкости, склонности к растрескиванию и высокой абразивности (истирание антагонистов).
Прорыв произошел с появлением технологий создания упрочненного фарфора, а также качественных цементов, которые обеспечивают надежное крепление протеза к зубу.
Точная и высокого качества обработка конструкции имеет решающее значение для надежной фиксации коронки или вкладки на зубе.
Цельнокерамические изделия могут быть представлены коронками, вкладками, винирами и короткими мостами (до трех зубов).
Первоначально процесс изготовления цельнометаллических конструкций подразумевал укладку и обжиг порошковой водной суспензии на платиновой фольге, установленной на модели зуба.
Сегодня применяются и другие методы для создания цельнокерамических протезов.
Спеченные стеклокристаллы
Спекание — это процесс, при котором пористую керамическую массу обрабатывают высокой температурой (выше 1000 °C), что приводит к уплотнению и повышению прочности материала до уровней, выдерживающих жевательные нагрузки.
Технология заключается в последовательном нанесении порошковой суспензии на форму протеза, за чем следует обжиг в вакуумной печи (для снижения пористости). В результате обжига керамическая масса плавится и формируется в протез.
Изначально обжиг производился на платиновой фольге, что значительно увеличивало себестоимость конечного изделия. Однако с появлением рефракторных форм из фосфатных соединений, способных выдерживать высокие температуры, появилась возможность отказаться от использования дорогостоящей платиновой фольги.
С помощью технологии спекания можно создавать разнообразные цельнокерамические протезы, такие как коронки, виниры и мостовые конструкции. Данная методика обеспечивает отличные эстетические характеристики. Искусственные зубы обладают эффектом опалесценции, что делает их схожими с натуральными зубами.
Литая керамика
Эта сложная методика, наиболее известная под маркой Dicor, позволяет получить изделия с привлекательным внешним видом и прекрасной полировкой, полностью лишенные пор.
Процесс отливки с использованием центрифуги (центробежного литья) проходит в рефракторной форме, при этом воск вытапливается. Чаще всего материал представлен в одном единственном оттенке.
Для облицовки применяется стандартная полевошпатная керамика или осуществляется окрашивание. В силу своей сложности эта технология не стала широко популярной.
Прессованная керамика
Эта методика является одной из разновидностей литья, и для ее выполнения используются таблетки, изготовленные из спрессованного порошка.
Наибольшей популярностью пользуется прессованная керамика IFS EMPRESS от компании Ivoclar.
Процесс включает несколько этапов — сначала снимается слепок, затем происходит восковое моделирование протеза, далее модель помещается в форму из рефракторного фосфата, после чего керамическая масса плавится и прессуется в cavity, образовавшуюся после испарения воска.
Знакомство с Cerec
Система CEREC (ЦЕРЕК) была создана швейцарской компанией Dentsply Sirona. Аббревиатура CEREC расшифровывается как «Chairside Economical Restorations of Esthetic Ceramic», что можно интерпретировать как «экономичное восстановление с использованием эстетической керамики прямо у кресла пациента».
Этот метод представляет собой инновационное решение для протезирования с использованием фрезерования конструкций (вкладок, коронок) из готовых керамических блоков.
Система по сути является CAD/CAM технологией. Основное ее преимущество в том, что протезирование осуществляется за одно посещение. Моделирование и изготовление протеза происходит в присутствии пациента (Chairside – рядом с креслом).
Для создания коронок и вкладок используются блоки из полевошпатной, дисиликат-литиевой или лейцитной керамики.
Этапы протезирования включают:
- удаление зубного налета и бляшек;
- препарирование зуба (подготовка полости для установки вкладки или формирования культи для коронки);
- сканирование подготовленного зуба и прилежащих участков (включая зубы антагонисты) с помощью специальной интраоральной видеокамеры для создания трехмерного изображения;
- моделирование протеза на основе объемного изображения;
- выбор подходящего блока керамики (подбор выполняется по размерам и цвету);
- обработка материала на специализированном фрезерно-шлифовальном станке, который подключен к компьютеру (все параметры обработки задаются программным обеспечением);
- установка протеза на зуб – подгонка, доработка, травление, нанесение иономерного цемента или композита, фиксация, шлифование для корректировки окклюзии.
К основным преимуществам технологии CAD/CAM относятся скорость и высокая точность протезирования.
На создание и установку трехзубного мостового протеза требуется не более 1,5 часов, при этом погрешность в размерах составляет всего 40-50 микрон.
Опыт других людей
Анна, 32 года, стоматолог:
«Работая стоматологом, я часто сталкиваюсь с тем, как керамика меняет восприятие пациента о стоматологических процедурах. Керамические коронки, например, выглядят гораздо естественнее по сравнению с металлическими. Они хорошо имитируют зубную эмаль и бывают разных оттенков, что позволяет добиваться идеального результата. Я всегда объясняю пациентам, что керамика не только эстетична, но и крайне прочна. На данный момент это один из лучших материалов для восстанавления зубов, и я очень довольна тем, что могу предлагать своим пациентам такие решения.»
Игорь, 28 лет, пациент:
«Недавно я решил сделать зубные коронки, и стоматолог предложил керамические. Я о них ничего не знал, но после консультации понял, что это лучший выбор. Они действительно выглядят гораздо красивее, чем обычные металлические, и я не чувствую никакого дискомфорта, как это было раньше с другими материалами. Я также узнал, что керамика не вызывает аллергии, что для меня было важно. Подводя итог, я совершенно доволен результатом и рекомендую всем, кто задумывается об установке коронок, выбирать именно керамику.»
Мария, 45 лет, стоматолог:
«С каждым годом интерес к стоматологической керамике растёт. Я наблюдаю, как всё больше людей выбирают этот материал не только для коронок, но и для вживления в области эстетической реставрации. Керамика обладает отличной прочностью, а главное – возможностью создать индивидуальные оттенки, что идеально подходит для естественного зубного ряда. Бывает, мы с пациентами долго подбираем цвет и форму, но итог того стоит: собеседник не сможет отличить, где настоящий зуб, а где керамика! Но среди недостатков следует отметить стоимость – керамика обходится значительно дороже, чем традиционные виды реставрации. Тем не менее, результат оправдывает затраты.»
Вопросы по теме
Как стоматологическая керамика влияет на эстетику улыбки?
Стоматологическая керамика известна своей способностью имитировать естественный цвет и текстуру зубов, что делает ее идеальным решением для восстановления эстетики улыбки. Керамические материалы могут быть подобраны по цвету к окружающим зубам, что позволяет добиться максимальной гармонии. Благодаря своей светопроницаемости и блеску, стоматологическая керамика напоминает эмаль, что усиливает эстетическое восприятие. К тому же, современные технологии позволяют создавать индивидуальные протезы, что дополнительно позволяет улучшить внешний вид и индивидуальность улыбки.
Есть ли недостатки у стоматологической керамики в сравнении с другими материалами?
Несмотря на множество преимуществ, стоматологическая керамика также имеет свои недостатки. Во-первых, она может быть более хрупкой, чем металлы или композитные материалы, что делает ее менее подходящей для отдельных зон, подверженных сильным жевательным нагрузкам. Во-вторых, работа с керамикой требует высококвалифицированной работы стоматолога, что и увеличивает стоимость процедуры. Кроме того, если происходит повреждение керамического изделия, восстановление или замена могут быть относительно сложнее и трудоемче, чем в случае с другими материалами.
Как ухаживать за керамическими зубными протезами для их долговечности?
Уход за керамическими зубными протезами не отличается от ухода за естественными зубами. Рекомендуется регулярно чистить зубы два раза в день с использованием мягкой зубной щетки и фторсодержащей пасты. Также важно использовать зубные нити для удаления остатков пищи в труднодоступных местах. Профессиональная чистка у стоматолога раз в полгода поможет поддерживать здоровье десен и протезов. Старайтесь избегать жесткой пищи, которая может повредить керамику, и не забывайте о регулярных визитах к стоматологу для контроля состояния протезов.
