D" HEKML$NDE ZRKONYUM ZIRCONIA IN DENTISTRY

Transkript

1 D" HEKML$NDE ZRKONYUM ZIRCONIA IN DENTISTRY Dt. Ay)e KOÇAK* Yrd. Doç. Dr. "ebnem Begüm TÜRKER** ABSTRACT ÖZET Kozmetik di hekimli.i, üretici firmalar diin rengini, translüsensli.ini taklit eden materyalleri üretmeye yöneltmitir. Tüm seramik sistemlerin krlganl. ve düük çekme dayankll. gibi özellikleri, yeterli dayankll.a sahip, anterior ve posterior sabit bölümlü protezlerde güvenle kullanlabilecek alumina ve zirkonya esasl materyallerin kullanm gündeme getirmitir. Bu derlemenin amac di hekimli.inde kullanlmaya yeni balanan estetik ve dayankllk özelliklerini bünyesinde barndran zirkonyumun kullanm alanlar hakknda detayl bilgi vermektir. Anahtar Kelimeler: Zirkonyum, Estetik, Dayankllk Zirkonyum metalinin ilk defa 1789 ylnda Sri Lanka da bulundu.u, 1824 te Berzelius tarafndan ilk defa potasyumla ilendi.i, 1904 ylnda bomba yaps içinde Lely ve Hamburger tarafndan kullanld. rapor edilmitir 8,11. Fotofla tozu, havai fiek veya iaret fie.i ilk kullanm alanlardr ylnda da termal reaktörlerde s koru olarak kullanlmtr. Nükleer sanayide kullanm alan vardr 8,11. KMYASAL ÖZELLKLER: Zirkonyum, sembolu Zr olan kimyasal bir elementtir. Atom numaras 40, atomik a.rl , de.erleri +2, +3 veya +4 tür. Oda scakl.nda heksogonal sk paketlenmi kristal yapdadr. Zirkonyum scakl.a ve korozyona kar çok dirençlidir. Bir çok farkl bileik oluturabilir. Bunlar zirkonat (ZrO 3 ), zirkonil tuzu (ZrO +2 ) ve en önemli bilei.i ise zirkonyum oksittir (ZrO 2 ) 3. The demand for high-quality cosmetic dentistry has resulted in the development of all-ceramic materials used for individual crowns, fixed partial dentures and implant restorations. However, the brittleness and low tensile strength are weak points of ceramic materials. To achive all-ceramic fixed partial dentures with appropriate strength, new alumina and zirconia based ceramic materials have been introduced. The aim of this article is to give information about the clinical use of zirconium in dentistry. Key Words: Zirconium, Esthetic, Strength Zirkonyum 2. geçi serisinin elementlerinden biridir. Elektronik konfigürasyonunda tamamlanmam iki tane 4d elektronu vardr. Zirkonyum, hafnium ve titanyum a benzer özellikler göstermektedir. Hafniyum ve titanyum gibi zirkonyum elementi de iki tane 3d ve 5d elektronuna sahiptir. Bu üç elementin kimyasal ve fiziksel özellikleri birbirlerine benzer, aralarndaki fark çekirdek yaplarndan kaynaklanmaktadr. Zirkonyumun elektronik yaps normal bir metale uygundur. 8 FZKSEL ÖZELLKLER: Zirkonyum paslanmaz çelik gibi kuvvetlidir. 200 C de 8.3X10 4 MPa olan elastik modülü düüktür. Zirkonyum metalinin safl., mekanik özelliklerini arttrmaktadr. Zirkonyum reaktif bir metal oldu.u için, hava veya solüsyon ile temas etti.inde yüzeyinde hemen oksit tabakas oluur. Oluan oksit tabaka zirkonyumun korozyona kar dirençli olmasn sa.lar. Birçok ortamda zirkonyum, titanyum ve paslanmaz çeli.e göre daha dayankldr: 130 C de, %37 oranndaki hidroklorik asidin korozyon etkisine kar çok dayankldr, fosforik aside * Doktora Ö.rencisi, Marmara Üniversitesi, DiHekimli.i Fakültesi, Protetik Di Tedavisi A.D. * Yard. Doç. Dr., Marmara Üniversitesi, DiHekimli.i Fakültesi, Protetik Di 41

2 kar anma direnci 65 C de ve %40 oranna kadar çok iyidir, %0.1 in üzerindeki hidroflorik asidin zirkonyuma hzl yapma özelli.i vardr 8. Zirkon mücevher sanayinde kullanlan bir tatr. Kahverengi ve yeil renkte bulunabilir. Istlarak renksiz, mavi ve altn sars renklerde de elde edilebilir. Zirkonlar basit ve kompleks kristal yaplar arasnda yer alabilir. D"HEKML$NDE ZRKONYUM Dayankllk ve korozyona kar direnç özelliklerinden dolay zirkonyum, di hekimli.inde birçok alanda kullanlmaktadr. Mmplantolojide implant ara parças olarak, ortodontik tedavide ortodontik braket yapmnda, protetik restorasyonlarda post kor materyali olarak ve kron köprü restorasyonlarnda alt yapy kuvvetlendirmek, tedavide kompozit reçine içine farkl oranlarda ilave edilerek kompozit materyalini güçlendirmek için kullanlmaktadr MPLANTOLOJDE ZRKONYUM Osseointegrasyon, implantn canl destek alveol kemi.i ile arada baka hiçbir doku bulunmakszn, yapsal ve fonksiyonel ba.lants ve bütünlemesidir. 28 Oluan bu ba.lantnn, seramik materyali çevresinde de olumas farkl seramik malzemelerinin implant materyali olarak kullanlmasn gündeme getirmitir. 5,8 Zirkonyum oksitle kaplanm implantlarla ilgili in vitro ve hayvan deneyleri yaplmtr. 5,6,8,12,14 Mlk defa zirkonyum oksitle kaplanm implantlarla ilgili çalmalar Ichikawa ve ark 14 tarafndan yaplmtr. Aratrmaclar, zirkonyum veya alüminyum oksitle kaplanm implantlar arasnda önemli bir fark bulamamlar ve iki malzemenin doku uyumunun birbirine benzedi.ini, zirkonyum serami.inin alüminyum oksite göre iki kat daha fazla dayankl oldu.unu, bunun nedeninin de zirkonyumun tetragonal yapsndan kaynakland.n belirtmilerdir. Akawaga ve ark ylnda, zirkonyum oksit kaplanan implantlarn erken yükleme yapld.nda implant çevresinde fibröz doku oluturmad.n, titanyum implantlar ile karlatrld.nda ise iki malzeme arasnda herhangi bir fark bulunmad.n belirtmilerdir. 1 Zirkonyum oksitle ilgili ilk hayvan deneyi Akawaga ve ark. tarafndan 1998 ylnda yaplmtr. Akagawa ve ark., zirkonyum oksit kapl implantlarn, implant-kemik birleiminin çok iyi oldu.unu, abutmant hazrlanmas srasnda da zirkonyumun kolayca ekillendirilebilece.ini belirtmilerdir. Aratrmaclar, zirkonyum oksidin ksa dönem baarsnn çok olumlu olmasna ra.men, uzun dönem sonuçlarnn da de.erlendirilmesi gerekti.ini bildirmilerdir. 2 Schultz-Mosgau ve ark. 24 zirkonyum kon uygulanan kemik iyilemesinin titanyum kon uygulanmasna göre daha iyi oldu.u belirtmilerdir. Grösser-Schreiber ve ark 12 ZrN ve TiN kaplanm disklerde tükürük içinde veya dnda plak birikimi karlatrm ve Zr N kaplanm disklerde plak birikiminin az oldu.u belirtilmilerdir. Bunun da dieti iltihabna kar avantaj olaca.n rapor etmilerdir. Klinik uygulamalarda, zirkonyum oksit kaplamann baars tam olarak bilinmemektedir. Zirkonyum oksit ile kemik ba.lantsnn daha iyi olmasnn nedeninin, bu materyalin mikro morfolojik yapsndaki özelliklerinden kaynakland. düünülmektedir 5,12. SERAMK ABUTMANTLARDA ZRKONYUM Anterior bölgedeki disiz boluklara uygulanacak implantlarda daha iyi estetik sonuçlar elde edebilmek için seramik abutmantlar kullanlmaktadr. 6,9,12,14 Yldrm ve ark 29 alüminyum oksit ve yitrium-stabilized zirkonyum oksitler ile do.al dilerin renk uyumunu ve implant ile tam marjinal adaptasyonun sa.land.n, zirkonyum oksidin alüminyum okside göre üç kat daha fazla esnek, iki kat daha dayankl, Young s Modulus unun (0.963 X 10-6 kg/cm) iki kat daha az oldu.unu bildirmilerdir. Zirkonyum oksit, alüminyum okside göre daha radyoopaktr. Dolays ile alüminyum oksit bazl seramik abutmentlar daha estetik görüntü vermektedir. Zirkonyum oksit opak özelli.i dolays ile dieti alt ve dieti üstü preparasyonlarda yansma yapmaktadr. Dayankl malzeme özelli.i zirkonyum oksidin ilenmesini zorlatrmaktadr. 29 SABT PROTEZLERDE ZRKONYUM Post core restorasyonlar5nda zirkonyum: Ar madde kayb ve/veya travma sonucu oluan koronal ksm kayplarnda post restorasyonlar kullanlmaktadr. Kozmetik ihtiyaçlarn ön planda oldu.u günümüzde, estetik kaliteyi arttrmak amac ile seramik postlar kullanlmaya balanmtr. Zirkonyumun krlma direncinin ( 200 C de MPA) metal alamlar kadar yüksek olmas, post materyali olarak kullanlmaya balamasna neden olmutur. Son dönem aratrmalar, 42

3 zirkonyum postlarn klinik kullanmna uygun oldu.unu ve uzun dönem baarsnn incelenmesi gerekti.ini belirtmektedir. Cera post (Lemgo, Germany), Cosmo post (Ivoclar, Vivadent) di renkli seramik post sistemleri olarak kullanlmaktadr. 1,3,7,10,22,23 O Keefe ve ark 22 yaptklar in vitro çalmada Panavia 21 (Kuraray J. Morita, Tustin, California) ile zirkonyum postlar arasnda en yüksek kimyasal ba.lant elde edildi.ini açklamlardr. Rosentritt ve ark. 23, zirkonyum postlarn fiberle kuvvetlendirilmi postlara göre krlma dirençlerinin daha düük oldu.unu, Edelhoff ve Sorenson 10 zirkonyum postlar için en uygun kor materyalinin alüminyum oksit ve tribochemical silan (TCS) uygulanmasndan sonra uygulanan zirkonyum içeren cam seramik oldu.unu bildirmilerdir. Akkayan ve ark., 3 cam fiber ve zirkonyum postlar arasnda belirgin bir farkllk olmad.n, zirkonyum postlarn, titanyum postlardan daha fazla krlma direncine sahipken quartz fiber postlarn daha az krlma direncine sahip oldu.unu, Butz ve ark. 7, zirkonyum post ve kompozit kor grubunun, post-seramik grubundan daha az krlma direncine sahip olduklarn ve zirkonyum post ve seramik kronun daha az dikey krklara neden oldu.unu belirtmilerdir. Zirkonyum postlarn simantasyonunda, postlarn yüzeyinin alüminyum oksit ile kumlanmasn takiben Panavia 21 (Kuraray, J. Morita, Tustin, California) rezin siman kullanlmtr. 3,7,11,13 SABT PROTETK RESTORASYON YAPIMINDA ZRKONYUM Metal destekli seramik restorasyonlarda metal alt yap dayankllk sa.larken, porselen ise estetik kaliteyi arttrmaktadr. Metal alt yapnn opak yaps, do.al diin renginin yansmasn engellemektedir. Metalin bu özelli.ini elimine etmek için tüm seramik restorasyonlar gelitirilmitir. Tüm seramikler, biyouyumlu, estetik, kimyasal olarak dayankl ve plak birikimini engelleyebilecek kadar pürüzsüz olmaldr. Seramiklerin en büyük dezavantajlar kolay krlmalar ve düük dayankllk dirençlerine sahip olmalardr. Klinik çalmalarda metal destekli porselen kadar baarl sonuçlar tam olarak alnmasa da, tüm seramiklerle ilgili çalmalar yaplmaktadr. 13,17,18,19 Zirkonyum restorasyonlarda baarl olabilmek için destek diin preparasyonunda dikkat edilmesi gereken bir takm özellikler mevcuttur. Yaplacak restorasyonlarda diin her yerinde basamak kalnl. eit olarak hazrlanmaldr. Zirkonyum alt yap için en az 0,4 mm, üst yap için en az 0,7 mm olmak üzere 1,2-1,5 mm genili.inde chamfer tarz basamak kalnl.na ihtiyaç vardr. Hazrlanacak di preparasyonu yuvarlatlm yan duvarla en az 6 derece olmaldr. Oklüzal yüzey preparasyonu ise dereceler aras olmaldr (Cercon, Dentsply, Amherst, N.Y.) Lawn ve ark. 18 tüm seramik restorasyonlarda baarszl.n en önemli nedeninin sement ve di dokusu arasnda balayan radikal çatlaklar oldu.unu, metal alt yapl porselen sistemlerde metalin dayankllk özelli.i ile bu sorunla karlalmasnn engellendi.i ve tüm seramik sistemlerde alt yapda meydana gelen radikal çatlaklarn fark edilmemesinden dolay seramik sistemlerde krklarn ksa dönemde ortaya çkt.n belirtmilerdir. Radikal krklarn en önemli meydana geli sebebi tüm seramik alt yapnn yeterli kalnl.a sahip olmamasdr. Lawn ve ark. 19 zirkonia seramik restorasyonlarda alt yap ile destek diin marjinal uyumunun tam olmas gerekti.ini, seramik materyalinin yeterli kalnlkta olmas için restorasyon kalnl.nn en az 2mm olarak hazrlanlmasn, okluzal indirgeme yaplmasnn gereklili.ini ve yaptrc simann dentin ile yeterli ba.lant sa.layabilmesi için, kron içinde her yerde ayn film kalnl.nda olmas gerekti.ini bildirmilerdir. Segal 25, zirkonyumun MPa direnci ile In- Ceram malzemesinin içine konularak dayankllk özelli.inin arttrld.n ve zirkonyum alt yapl seramik sisteminin orta derece translüsensli.i ile yeterli basamak kalnl.na sahip anterior restorasyonlarda ve fonksiyonun estetik kaliteden daha önemli oldu.u posterior restorasyonlarda güvenle kullanlabilece.ini açklamtr. Di hekimli.inde kullanlan her tip restorasyonlarn baars restorasyonlarn marjinal uyumu ile yakndan ilikilidir. Klinik olarak 100 µm marjinal açkl.n kabul edilebilir oldu.u belirtilmidir. 5,15,20,21,26 Tinschert ve ark. 26 CAD-CAM sistemiyle yaplan alumina ve zirkonyum içeren sabit restorasyonlardaki invitro marjinal uyumu karlatrmlar ve marjinal uyumu µm, marjinal aral µm, dikey uyumu µm ve yatay uyumu µm bulmulardr. Ayrca Jacobs ve ark µm altndaki marjinal aralklarda simanlarn çözünürlü.ünün önemli olmad. belirtmilerdir. Bu çalmalar da CAD/CAM sisteminin baarl sonuç verdi.i belirtilmitir. Luthardt ve ark. Y-TZP nin dayankll. yannda yüzey pürüzlülü.ünün kontrol edilmesini, CAD/CAM sistemi kullanlarak elde edilen restorasyonlarda mümkün oldukça de.iiklik yaplmamas gerekti.ini bildirmilerdir

4 ZRKONYUM VE SMANTASYON Günümüzde, Cercon (Dentsply, Amherst, N.Y.), DCS sistem (DCS Dental AG, Allschwil, Switzerland), LAVA (3M ESPE) ve Procera AllZirkon (NobelBiocare) gibi zirkonyum oksit seramik sistemleri kullanlmaktadr. Invitro ve sonlu elemanlar analizi kullanlarak yaplan çalmalarda zirkonyum alt yapl restorasyonun simantasyonunda kullanlacak malzeme ile ilgili olarak kesin bir açklama yoktur 4,9,13,17,27. Zirkonyum oksit kronlar veya köprüler adhesiv simantasyon gerektirmeyebilir 17. Tutuculu.un yetersiz veya destek diin kron boyunun ksa oldu.u vakalarda adeziv simantasyon gerekebilir 4. Klasik asitlemenin zirkonyum oksit seramikler üzerinde baarl bir etkisi yoktur. Kern ve Wagner 16 fosfat modifiye rezin kompozit içeren Panavia 21 (Kuraray, J. Morita, Tustin, California) veya Panavia (Kuraray, J. Morita, Tustin, California) kullanlarak yaplan simantasyon ileminin baarl sonuç verdi.ini bildirmilerdir. Derand ve Derand 9 farkl yüzey uygulamalarn karlatrdklar çalmalarnda (Superbond C&B; Sun Medical) belirgin ölçüde yüksek ba.lanma elde etmilerdir. Bu iki çalma farkl yüzeylerde ba.lantda farkl iki yorum ortaya sürmülerdir ylnda Tinschert ve ark 27 yaptklar invitro çalmada, fosfat simanla yaptrdklar DC- Zirkonlarn en yüksek dayankll.a ulam oldu.unu bildirmilerdir. Üretici firmalar ise zirkonyum esasl seramiklerin konvansiyonel simanlarla simante edilebilece.ini belirtmilerdir (Cercon,Dentsply, Amherst, N.Y.) Bu konunun açkl.a kavuturulmas için in-vitro ve in-vivo çalmalara ihtiyaç vardr. SONUÇ Günümüzde zirkonyum materyali implantoloji de implant ara parças olarak ve kron köprü restorasyonlarnda post materyali olarak kullanlmaya balanmtr. Seramik restorasyonlarda alt yap materyali olarak kullanlmas ise daha çok yenidir. Yaplan ve yaplacak invivo ve in-vitro çalmalarn. altnda elde edilecek sonuçlar, bu materyalin kullanm alann daha iyi belirleyecektir. 1. Akagawa Y.,Ichikawa Y.,Nikai H.,TsuruH. Interface histology of unloaded and early l loaded partially stabilized zirconia endosseous implant in initial bone healing. J. Prosthet Dent 1993;69: Akagawa Y, Hosokawa R, Sato Y, Kamayama K. Comparison between freestanding and toothconnected partially stabilized zirconia implants after two years function in monkey: A clinical and histologic study. J. Prosthet Dent 1998;80: Akkayan B., Gülmez T. Resistance to fracture of endodontically treated teeth restored with different post systems J. Prosthet Dent 2002:87; Blatz M. B., Sadan A, Kern M. Resin-ceramic bonding: A review of the literature. J Prosthet Dent 2003;89: Boening K.W, Wolf B.H, Schmidt A.E, Kastner K, Walter M.H. Clinical fit of Procera AllCeram crowns.the Journal of Prosthetic Dentistry 2000;84: Boundrias P., Shoghiikian E., Morin E., Hutnik P. Esthetics Option for the Implant- Supported Single- Tooth Restoration-Treatment Sequence With a Ceramic Abutment J.Can Dent Assoc 2001;67: Butz F., Lennon A., Heydecke G., Strub J. Survival Rate and Fracture Strength of Endodontically Treated Maxillary Incisors with Moderate Defects Restored with Different Post-and-Core Systems:An In Vitro Study Int J. Prosthodont 2001;14: Columbia Encyclopedia, Sixth Edition 2003 E-Library 9. Derand P.,Derand T. Bond Strength of Luting Cements to Zirconium Oxide Ceramics. Int J. Prosthodont 2000;13: Edelhoff D., Sorensen J.A. Retention of Selected Core Materials to Zirconia Posts. Operative Dentistry 2002;27: Fathi Habashi, Handbook of Extractive Metallurgy, Vol III Wiley-VCH Grösser-Schreiber B., Griepentrog M., Haustein I., Müler W., Lange K.,Göbel U. Plaque formation on surface modified dental implants An in vitro study. Clin. Oral Impl. Res. 2001;12: Haselton D.R.,Diaz-Arnold A., Hillis S.L. Clinical assessment of high-strenght all-ceramic crowns J. Prosthet Dent 2000:83;

5 14. Ichikawa Y., Akagawa Y., Nikai H.,Tsuru H. Tissue compatibility and stability of a new zirconia ceramic in vivo. J. Prosthet Dent 1992;68: Jacobs M.S., Windeler A.S. An investigation of dental luting cement solubility as a function of the marginal gaps. J. Prosthet Dent 1991:65; Kern M., Wagner S. Bonding to zirconia ceramic: adhesion methods and their durability Dental Materials 1998:14; Kern M. Int J. Prosthodont 2000;13: Lawn B.R.,Deng Y., Thompson V.P. Use of contact testing in the characterization and design of allceramic crown like layer structures:a review J.ProsthetDent 2001:86; Lawn B.R.,Deng Y.,Lloyd I.K., Janal M.N., Rekow E.D., Thompson V.P. Materials Design of Ceramicbased Layer Structures for Crowns J.Dent. Res.2002:81; Luthardt R.G., Holzhüter M., Sandkuhl O., Herold V., Schnapp J.D., Kuhlisch E., and Walter M. Reliability and Properties of Ground Y-TZP-Zirconia Ceramics J.Dent.Res 2002:81; May K, Russell M, Razzoog M, Lang B.R. Precision of fit: Procera All Ceram crown. The Journal of Prosthetic Dentistry 1998;80: O Keefe K.L.,Miller B.H., Powers J.M. Invitro Tensile Bond Strenght of Adhesive Cements To New Post Materials. Int. J. Prosthodont 2000;13: Rosentritt M., Fürer C., Behr M., Lang R., Handel G. Comparison of in vitro fracture strength of metallic and tooth-coloured posts and cores. J Oral Rehab 2000;27: Schultze-Mosgau S., Schliephake H., Radespiel- Tröger M., Neukam W. Osseointegration of endodontic endosseous cones. Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod 2000;89: Segal B.S. Retrospective assessment of 546 allceramic anterior and posterior crowns in a general practice J. Prosthet Dent 2001:85; Tinschert J., Natt G., Mautsch W., Spiekermann H., Anusavice KJ. Marginal Fit of Alumina-and Zirconia- Based Fixed Partial Dentures Produced by a CAD- CAM System Operative Dentistry 2001:26; Tinschert J., Natt G., Mautsch W., Augthun M., Spiekermann H. Fracture Resistance of Lithium Disilicate-, Alümina-,and Zirconia Based Three-Unit Fixed Partial Dentures:A Laboratory Study Int J. Prosthodont 2001;14: Tunal B. Oral Mmplantoloji Nobel Kitapevleri 2. Bask 2000;5: Yldrm M.,Edelhoff D., Hanisch O., Spiekermann H. Ceramic Abutments-A New Era in Achieving Optimal Esthetics in Implant Dentistry Int. J. Periodontics Restorative Dent 2000;20: Adres: Dt. Ay)e Koçak Marmara Üniversitesi Dihekimli.i Fakültesi Büyük Çiftlik Sok. No: Ni)ant)5- stanbul Tel: / 202 Fax: kocakayse@yahoo.com 45