باند با زيركونيا(Bonding to Zirconia)

 

دكتر كسري طبري- متخصص ترميمي و زيبايي

دكتر سوده جباري- رزيدنت ترميمي و زيبايي

 

كاربرد سراميك ها در دندانپزشكي زيبايي تحولي بس شگرف ايجاد نموده است ؛ كه در اين ميان زيركونيا به دليل خصوصيات ساختاري منحصر بفرد خود جايگاه ويژه اي يافته است. امروزه زيركونيا جايگزين كوپينگ هاي فلزي شده و در سيستم ها ي ايمپلنت هم جاي خود را باز نموده است.

معرفی framework های زیرکونیا محدودیتهای طراحی و کاربرد ترمیمهای تمام سرامیک را از بین برده و با موفقیت و اعتبار بیشتری همراه نموده است. امروزه ترمیم های long span و پیچیده تمام سرامیک بعلت خصوصیات مکانیکی منحصر بفرد و عالی زیرکونیا امکان پذیر شده است ؛ از طرف دیگر، ثبات سطحی زیرکونیا منجر به ايجاد مشکلات دیگری گردیده است؛ زیرا ایجاد باند بادوام شیمیایی یا مکانیکی با آن عمل دشواری است. زيركونيا بر خلاف سيستم هاي سراميكي حاوي گلاس كه داراي ساختار شيشه اي بوده و مي توانند با اسيد هيدروفلوريك اچ شده و با سايلن پيوند شيميايي برقرار نمايند ، قادر به ايجاد باند ميكرومكانيكال و شيميايي نيست. استحکام باندهای گزارش شده به سرامیک های دندانی تنوع زیادی داشته و بررسی اهمیت کلینیکی آن ها را دشوار می کند. حداقل استحکام باند مورد نیاز به صورت کلینیکی ۱۰-۱۳ Mpa می باشد.

ساختار و خصوصيات فيزيكي و مكانيكي: زیرکونیا بعلت سازگاری نسجی در بسیاری از موارد دندانپزشکی و پزشکی کاربرد دارد. یکی از رایج ترین مواد کور تمام سرامیکی، زيركونيا مي باشد كه استحكام خمشي آن ۱۰۰۰ مگاپاسكال است ؛ در حالي كه پرسلن هاي فلدسپاتيك داراي استحكام خمشي ۳۰۰-۱۰۰ مگاپاسكال هستند. زيركونيا و آلومينا سراميك هايي با ساختار اكسيد فلزي مي باشند.

زيركونيا داراي اشكال كريستالي متفاوتي است: ۱- مونوكلينيك ۲- تتراگونال ۳- مكعبي كه  در اين ميان اييتریوم تتراگونال زیرکونیا پلی کریستال (Y-TZP) داراي خصوصيات مناسبي نسبت به ساير اشكال كريستالي می باشد. شكل تتراگونال به تنهايي بي ثبات بوده و ممكن است به ساير اشكال با خصوصيات پايين تغيير شكل دهد ؛ به همين دليل ۵% اييتريوم به اكسيد زيركونيوم افزوده مي شود تا  فرم با ثبات آن حاصل شود.

زيركونيا ۳-۲ برابر آلومينا استحكام داشته ، سفتي (Stiffness) آن كم تر بوده و سطح صاف تري نسبت به آلومينا ايجاد مي نمايد و بدين ترتيب جايگزين آلومينا نيز گرديده است. زيركونيا به رنگ سفيد گچي بوده و فاقد هرگونه ساختاري جهت اچ و باند شدن مي باشد.

استحکام شکست و fracture toughness بالای زیرکونیا از خصوصیات فیزیکی مناسب آن منشا می گیرد. عدم ثبات سرامیک هاي معمولي در طولانی مدت، مربوط به پیشرفت ترک ها و استرس کروژن ایجاد شده با آب موجود در بزاق می باشد که با ساختار گلاس واکنش می دهند و منجر به تجزیه ساختار گلاس می گردند. کورهای زیرکونیا فاقد گلاس بوده و ریزساختار پلی کریستالین دارند لذا ثبات طولانی مدت عالی نشان می دهند. ثبات شیمیایی زيركونيا ، آن را بعنوان ماده ای مطلوب بویژه در محیط های مستعد کروژن مطرح می سازد. علاوه بر این زیرکونیا سطحی سخت و متراکم دارد که آن را برای مقاومت به سایش و آسیبهای تماسی، ایده آل می نماید و درمجموع زیرکونیا را بعنوان ماده انتخابی در مواردی که نیازهای فانکشنال بالایی وجود دارد معرفی می کند., LAVA(3M ESPE), Procera LLZirkon(NobleBiocare) Cercon(Dentsply) از جمله سيستم هاي با بيس زيركونيا هستند.

سمان هاي رزيني يا معمولي (Conventional) :

با توجه به اين موضوع كه مهم ترين عامل در گير رستوريشن هاي زيركونيا ، تراش درست و اصولي مي باشد ، اما آگاهي از نوع سمان نيز تاثير بسزايي در دوام دراز مدت آن دارد. بيشتر كتب مرجع كاربرد سمان هاي رزيني و معمولي مانند گلاس آينومر را به گونه اي توصيه مي كنند كه گويي تفاوت چنداني بين آن ها وجود ندارد ؛ در حالي كه مطالعات اخير نشان داده اند كه سمان هاي رزيني موثرتر و با دوام تر مي باشند ؛ به عنوان مثال مطالعات متعدد نشان داده اند كه گلاس آينومر موثر نبوده و قدرت باند كمي نشان مي دهد. گلاس آينومر داراي قدرت باند كمي حدود ۴ مگاپاسكال بوده و مستعد جذب آب مي باشد.

يك مطالعه نيز نشان داد كه قدرت باند گلاس آينومر با زيركونيا ، معادل باند زيركونيا با سيستم هاي رزيني سلف ادهزيو مي باشد.

سمان هاي رزيني معمولي (Conventional resin cement) یا سمان هاي رزيني سلف ادهزيو (adhesive resin cement):

مطالعات نشان داده است كه سمان هاي رزيني سلف ادهزيو به دليل خواص فيزيكي و مكانيكي پايين، دوام مناسب نداشته و مي توانند در محيط هاي مرطوب هيدروليز شوند ؛ در حالي كه سمان هاي رزيني معمولي كه به صورت جداگانه اچ و باند مي شوند ، باند بيشتر و با ثبات تري دارند. يكي از دلايل ثبات باند زيركونيا ، خصوصيات فيزيكي مناسب سمان رزيني مي باشد. سمان هاي رزيني كه داراي گروه هاي فانكشنال مي باشند ، غالبا اسيدي و هيدروفيل بوده و حتي پس از پليمريزاسيون مي توانند آب جذب كنند.

ميزان پليمريزاسيون سمان رزيني يكي از مهم ترين فاكتورهاي باند زيركونيا به عاج مي باشد ؛ از لحاظ تئوري ، سماني هيدروفوب كه در مدت ۵ تا ۱۲ دقيقه به صورت سلف كيور پليمريزه شود ، بهترين حالت محسوب مي شود اما براي كنترل زمان سفت شدن و براي افزايش ميزان پليمريزاسيون ، از سمان هاي رزيني دوال كيور استفاده مي شود. سمان رزيني ايده آل محسوب مي شود كه در شرايط سلف كيور و لايت كيور به خوبي پليمريزه شده ، تحت تاثير Aging قرار نگيرد و در مدت زمان مناسب Set شود. در صورتي كه سمان دوال كيوری ظرف مدت ۶ دقيقه به صورت سلف كيور و به طور كامل پليمريزه شود ، اين اجازه را مي دهد كه نواحي اينترپروگزيمال نخ كشيده شده و تميز شوند ؛ در حالي كه سمان هايي وجود دارند كه به ۱۰ تا ۱۲ زمان نياز دارند تا به بدون اختلال در باندينگ بتوانند تميز شوند.

بنابراين انتخاب سمان رزيني و ميزان گير رستوريشن حائز اهميت مي باشد ؛ بدين ترتيب كه خصوصيات سمان هاي سلف ادهزيو از لحاظ ويسكوزيتي ، ويژگي هاي سلف كيورينگ و هيدروفيليسيتي با سمان هاي رزيني معمولي تفاوت داشته و در تراش هايي كه گير كافي و مناسب ندارند ، توصيه نمي شوند.

مونومرهاي فسفات يا سايلن؟

بر خلاف سراميك هاي معمولي كه داراي ساختار

باند شونده با سايلن هستند ، زيركونيا نه تنها با سايلن

واكنشي ندارد ؛ بلكه در كاهش باند آن ها نيز تاثيرگذار است.

مونومرهاي فسفاته و كربوكسيلات مي توانند با اكسيدهاي فلزي زيركونيوم وارد

واكنش شوند ؛  كه در این میان مونومرهاي فسفاته مانند MDP باند قوي تري ايجاد

مي نمايند. به علاوه كاربرد رزين هاي حاوي مونومرهاي فسفاته پس از

ترموسايكلينگ با دوام تر بوده و كاهش باند كم تري نشان مي دهند ؛ در

حالي كه ساير سمان هاي باند شونده با زيركونيا قدرت باندشان كاهش

مي يابد.

مونومرهای MDP:

مونومرهای MDP بعنوان عامل شیمیایی دیگری برای افزایش خصوصیات باندینگ این سرامیک ها معرفی شده اند؛ زیرا گروه فسفات استر فانکشنال MDP بطور مستقیم با اکسیدهای فلزی ترکیب می شود. انتظار می رود که ترکیب ایر ابریژن با آلومینا و MDP ، باندینگ باثباتی بین سطح سرامیک YPSZ و رزین ادهزیو ایجاد نماید. عدم ثبات باندینگ MDP بخصوص بعد از aging گزارش شده است در حالی که استحکام باند بالاتری از silica coating در شرایط خشک فراهم می گردد.

یکی از پرمصرف ترین رزین سمان های مورد استفاده در دندانپزشکی، Panavia F 2.0 می باشد. این سمان از یک مونومر بای فانکشنال ۱۰- متاکریلوکسی دسیل دی هیدروژن فسفات (MPD) تشکیل یافته است. یک مطالعه اخیرا نشان داد که کاربرد اصلاح شده ای از پاناویا سبب بهبود ادهیژن با این سمان به زیرکونیا شد؛ اما بطور عملی وقتی تنها از دستورالعمل کارخانه سازنده پیروی شد (که هیچ گونه روش آماده سازی را پیشنهاد نمی کرد)، هیچ چسبندگی  بدست نیامد.

تاثير سندبلاست روي افزايش ميزان باند با زيركونيا:

يكي از روش هاي متداول جهت افزايش خشونت سطحي و گير ميكرومكانيكال سندبلاست است. سندبلاستينگ استحكام مكانيكي زيركونيا را در كوتاه مدت افزايش مي دهد، اما فاز مونوكلينيك را هم زمان افزايش مي دهد. Aging نيز يكي از عواملي است كه فاز مونوكلينيك را افزايش مي دهد. با توجه به افزايش استرس هاي سطحي و فاز مونوكلينيك (كاهش فاز تتراگونال) به واسطه سندبلاستينگ يا زبر كردن آن ، استفاده از اين روش براي پايداري دراز مدت باند زيركونيا توصيه نمي شود.

به هر حال، درمان های مکانیکی روی زیرکونیا باید با احتیاط انجام شوند؛ زیرا نشان داده شده که درمان های حرارتی، سندبلاست و grinding می توانند روی خصوصیات مکانیکی موثر باشند. در مطالعه ای که توسط Sundh  و Sjogrenانجام گردید ، نشان داده شد که اثر مقاومت به شکست زیرکونیا در کنار سایر عوامل، به مدت زمانی که نمونه ها در معرض سندبلاست بوده اند، بستگی داشته است. علت احتمالی این است که درمان سندبلاست و یا grinding می تواند استرس های فشاری و یا تبدیل فازها را روی سطح تحریک کند که این کاراستحکام را از يك سو افزایش می دهد و هم زمان می تواند flaw ها و نقایص دیگری ایجاد نماید که استحکام را کاهش می دهد.

پوشش سیلیکا(Silicoating):

پوشاندن سطح داخلی زیرکونیا با سیلیکا می تواند کمک موثری در افزایش باند نماید ؛ بدین منظور از روش های گوناگونی مانند

Tribochemical coating و Pyrochemical coating مي توان استفاده نمود.

روش Tribochemical silica coating معمولاً در لابراتوارهای دندانی با استفاده از ذرات آلومینیوم اکساید با سایز ذره ای ۱۱۰ µm و پوشش داده شده با سیلیکا انجام می شود. فشار جریان هوا منجر به مدفون شدن ذرات آلومینیوم اکساید پوشانده با سیلیکا در سطح سرامیک می شود و سطح مدیفیه شده با سیلیکا از نظر شیمیایی را نسبت به رزین واکنش پذیرتر می کند. ایر ابریژن لابراتواری یا chair side با ذرات آلومینیم پوشش یافته با سیلیکای ۱۱۰ و ۳۰ میکرونی (tribochemical silica coating) آماده سازی سطحی را برای سرامیک های مقاوم به اسید فراهم می نماید. پس از این عمل ، سطح سيليكا يك لايه سايلن زده مي شود.

جایگزین   Airborne particle abrasion لابراتواری، کابرد ذرات sand با استفاده از ابزارهای ایر ابریژن در مطب می باشد. این روند، سطح مورد عمل و انرژی سطحی برای ادهیژن سمان های رزینی را افزایش می دهد و گیر مایکرومکانیکال را بیشتر می کند. همچنین کشش سطحی کاهش یافته و ترشوندگی مطلوبی برای سایلن یا واسطه های ادهزیو فراهم می گردد.

گزارش شده است که نسخه chairside تکنولوژی silicoater (silicoater MD, Heraeus-Kuzler) که توسط ابزار قابل حمل (silane-Pen یا  PyrosilPen) و استفاده از رویکرد آماده سازی flame می تواند چسبندگی قابل قبولی ایجاد نماید. در این سیستم flame دارای منطقه واکنشی است که درآن تترا اتوکسی سایلن به قطعاتی از سیلیکون ارگانیک تجزیه می شود (SiOx-C). این قطعات سطح سوبسترا را با لایه مرزی ادهزیو از طریق نیروهای واندروالس پوشش می دهند. این لایه بسیار باریک ( تقریباً ۰٫۱ µm) خصوصیات شبه گلاس داشته و می تواند با سایلن MPS سایلنیزه شود. مانند متال پرایمرها، این روش در ابتدا برای آماده سازی فلزات ایجاد شد اما اخیراً برای سرامیک ها نیز اندیکاسیون دارد.

استفاده از metal primer :

برای افزایش باندینگ اخیراً پیشنهاد شده که استفاده از metal primer بعد از ایر ابریژن بعنوان افزاینده چسبندگی عمل می کند. اغلب متال پرایمرها بصورت مایع بوده و شامل منومری در ساختار خود برای پلیمریزه شدن می باشند. متال پرایمرها علاوه بر ترمیم پروتزهای ثابت متال سرامیک شکسته، برای conditioning و تقویت سرامیکهای زیرکونیا نیز اندیکاسیون دارند. نتایج با این مواد همواره مطلوب نیست ؛ زیرا آن ها استحکام باند بالایی در شرایط خشک ایجاد می نمایند اما گزارشات ضد و نقیصی در مورد ثبات هیدرولیتیک آن ها وجود دارد.

 كاربرد پرايمرهاي ويژه:

پرایمرهایی که نیازهای ویژه اکسیدهای غیرسیلیکونی (زیرکونیا و آلومینا) وفلزات را برآورده می کنند و برای ترمیم هایی که شکل گیردار و مقاوم به مخاطره افتاده است مفید هستند. عوامل اتصال زیرکونیا ، باند ملایمی با گروه های هیدروکسیل روی سطح زیرکونیا ایجاد می کنند. گزارش ها حاكي از آن است که استحکام باند برشی قبل از ترموسایکلینگ بهبود می یابد اما کاهش قابل توجهی بعد از چرخه های حرارتی مشاهده مي گردد که به تمرکز سایلن بستگی دارد.

بعنوان رویکردی جدید برای افزایش استحکام باند زیرکونیا به رزین، اچ انتخابی اینفیلتره (SIE) مواد با پایه زیرکونیا برای ایجاد سطح گیرداری که رزین ادهزیو بتواند در آن اینفیلتره شده و قفل شود معرفی گرديده است. در مطالعه ای ، ۵ نوع پرایمر مهندسی شده زیرکونیا در ترکیب با SIE در تلاشی برای بهبود باند استفاده شدند. نتایج این مطالعه نشان داد که در توانایی باندینگ بین این پرایمرها علی رغم این که روی سطح یکسانی از زیرکونیا بکار رفتند، تفاوت معناداری وجود دارد. چنین نتیجه گیری شد که پرایمرهای مختلف می توانند بطور متفاوتی با سطوح اچ شده زیرکونیا واکنش دهند. این مسئله احتمالاً بعلت تفاوت های شیمیایی بین عوامل فعال مورد آزمایش بوده است. اغلب پرایمرهای تجاری محتوی منومرهای فسفاته یا فسفونات می باشند که به زیرکونیا باند می شوند ؛ اما بر اساس فرمولاسیون و سطح اسیدی ( که برای سازگاری با حالات سلف-کیور و دوال کیور سمانهای رزینی اهمیت دارد) متفاوت هستند. مونومرهای فسفاته باند کووالانت با سطح زیرکونیا تشکیل می دهند و دارای انتهاهای رزینی قابل کوپلیمریزاسیون با سمان های رزینی می باشند.

نمونه هايي از پرايمر ها به اختصار معرفي مي گردد:

۱- Clearfil Ceramic Primer(Kurrary) : اين پرايمر حاوي  MDP، سايلن و اتانول مي باشد.

روش كاربرد آن بدين ترتيب است كه با براش يك لايه زده شده و سپس به آرامي پوار گرفته مي شود تا حلال تبخير شده و واكنش انجام پذيرد.

۲- Metal/Zirconia primer(Ivoclar Vivadent) : اين پرايمر حاوي فسفونيك اسيد آكريلات ، بنزوئيل پراكسايد ، T – بوتيل الكل و متيل ايزو بوتيل كتون مي باشد.

روش كاربرد آن بدين ترتيب است كه يك از آن زده شده و ۱۸۰ ثانيه مي ماند تا به طور كامل با سطح واكنش دهد. این پرایمر برای ایجاد باند شیمیایی با فلزات ، زیرکونیا و آلومینا ارائه شده است.

 

 

۳- AZ-Primer(Shofu) : اين پرايمر حاوي فسفونيك اسيد مونومر و استون مي باشد. روش كاربرد آن بدين ترتيب است كه يك لايه يكنواخت از آن زده شده و ۱۰ ثانيه در سطح مي ماند تا به طور كامل واكنش دهد.

 

 

۴- Z primer Plus(Bisco) : Z-primer plus فرمولی اختصاصی، محتوی هردو مونومر فانکشنال فسفات و کربوکسیلات می باشد. اتصال سینرژیک این مونومرهای آزمایش شده منجر به باند قوی تر همراه با بهبود دوام (durability) در مقایسه با سایر پرایمرهای تجاری می باشد. اين پرايمر حاوي فسفات مونومر ، كربوكسيليك اسيد مونومر و اتانول مي باشد.

روش كاربرد آن نيز بدين ترتيب است كه يك لايه زده شده و پوآر ملايمي گرفته مي شود تا حلال آن تبخير شود.بر اساس ادعاي كارختنه سازنده  Z-Primer Plus تنها پرايمر تجاری است که نیاز به نگهداری در یخچال ندارد.

تحقیقات داخلی Bisco Dental Products نشان داده است که Z-Primer Plus نه تنها استحکام باند بالایی به زیرکونیا با درمان های سطحی مختلف (نظیر سندبلاست یا پالیش)، ایجاد می کند بلکه با سمان های دوال کیور یا لایت کیور سازگار می باشد.

Z-Primer Plus براي سراميك هاي فلدسپاتيك ، پرسلن هاي Pressable عادي و پرسلن هاي Pressableاز نوع ليتيوم دي سيليكات قابل استفاده نمي باشد.

جمع بندي:

سندبلاست كوتاه و با دقت همراه با كاربرد پرايمرهاي ويژه مي تواند سطح زيركونيا را آماده نمايد. نكته بسيار مهم اين است كه سطح عاج بدون هرگونه اچينگي بايد با دنتين باندينگ آغشته گردد. مطالعات نشان داده اند كه باقي گذاشتن اسمير لاير روي سطح عاج باند بهتر و موثر تري در اين سيستم ها ايجاد مي نمايد. كاربرد رزيني با خصوصيات هيدروفوبيك و دوال كيور توصيه مي گردد.

تکیه بر باند شیمیایی به تنهایی، سبب باند ضعیف بین زیرکونیا و سمان رزینی می شود که مسئول هیدرولیز سریع تحت شرایط مرطوب می باشد. بنابراین فراهم کردن سطح گیردار زیرکونیا از نظر مکانیکی پیش نیازی حیاتی برای باندینگ مستحکم است.

ایجاد باند مستحکم با زیرکونیا تنها بخشی از مشکلات موجود است. جنبه حیاتی تر آن، حفظ این باند تحت شرایط خستگی و در حضور بزاق و تغییرات حرارتی در مدت زمان قابل قبول از نظر کلینیکی می باشد. مطالعات متعددی تاثیر accelerated artificial aging را با استفاده از نگهداری در آب، ترمو سایکلینگ یا خستگی مورد تحقیق قرار داده و کاهش استحکام باند زیرکونیا-رزین مشاهده گردیده است.

در شرایط کلینیکی خستگی فاکتور غالب در ایجاد شکست است و کاهش باند قابل انتظار منجر به تخریب مارجینال و دباند شدن رستوریشن زیرکونیایی باند شده با رزین خواهد شد.آنالیز نمونه های شکسته، نمایانگر شکست اینترفاسیال است که نشان می دهد اینترفیس زیرکونیا-رزین ضعیف ترین اتصال در ساختار می باشد. این یافته می تواند به دو فاکتور مهم مربوط باشد:

فاکتور اول تاثیر هیدرولیتیک آب روی اتصالات ادهزیو است. عوامل فعال در پرایمرهای آزمایشی زیرکونیا silane coupling agent می باشد. آنها با متامورفوزیس ساختاری شان مشخص می شوند که مونومرهای پرایمری فعال نشده در ابتدا بسیار هیدروفوبیک هستند اما در طی دوره فعالسازی (هیدرولیز) به مونومرهای هیدروفیلیک از نوع سیلانول تغییر شکل می دهند که واکنش های الیگومریزاسیون را آغاز می کنند که توسط واکنش پلیمریزاسیون هم با زیرکونیا و هم با رزین سمنت دنبال می شود.

عامل دوم پدیده محدود سازی توسط آب است که می تواند منجر به ضخیم شدن لایه سمان و درنتیجه تخریب باند ایجاد شده باشد. آب نسبتاً گرم در سمانهای رزین کامپوزیت جذب شده و درمان حرارتی همچنین منجر به مقداری post-polymerization سمان های حاوی MDP مي شود.

بنابراين در مجموع چنين به نظر مي رسد كه دوام دراز مدت باند با زيركونيا چالش فرا روي دندانپزشكي زيبايي است كه مستلزم مطالعات و تحقيقات بيشتر مي باشد. به علاوه ثبات طولانی مدت باند رزین- زیرکونیا مستقیماً با شیمی مواد مورد استفاده شامل پرایمرها ارتباط دارد. تحقیقات بیشتری برای ایجاد ترکیبات هیدروفوب تر که بتوانند در برابر تاثیر زیان آور هیدرولیز مقاومت کنند مورد نیاز است.

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

آیا می خواهید به بحث بپیوندید؟
در صورت تمایل از راهنمایی رایگان ما استفاده کنید!!

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *