FARKLI YÜZEY İŞLEMLERİ UYGULANAN ZİRKONYA SERAMİĞE ÜÇ FARKLI REZİN SİMANIN BAĞLANMASININ İNCELENMESİ

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FARKLI YÜZEY İŞLEMLERİ UYGULANAN ZİRKONYA SERAMİĞE ÜÇ FARKLI REZİN SİMANIN BAĞLANMASININ İNCELENMESİ Meryem Gülce SUBAŞI DOKTORA TEZİ PROTETİK DİŞ TEDAVİSİ ANABİLİM DALI DANIŞMAN Prof. Dr. Özgür İNAN KONYA - 2011

T.C. SELÇUK ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ FARKLI YÜZEY İŞLEMLERİ UYGULANAN ZİRKONYA SERAMİĞE ÜÇ FARKLI REZİN SİMANIN BAĞLANMASININ İNCELENMESİ Meryem Gülce SUBAŞI DOKTORA TEZİ PROTETİK DİŞ TEDAVİSİ ANABİLİM DALI DANIŞMAN Prof. Dr. Özgür İNAN Bu araştırma Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından 09102036 proje numarası ile desteklenmiştir. KONYA - 2011

i

ii. ÖNSÖZ Tezimin hazırlanmasında bana yol gösteren danışman hocam sayın Prof. Dr. Özgür İNAN a, Doktora eğitimim sırasında emekleri geçen Selçuk Üniversitesi Protetik Diş Tedavisi Anabilim Dalı öğretim üyelerinden başta Prof. Dr. Filiz AYKENT, Prof. Dr. Nilgün ÖZTÜRK ve diğer öğretim üyelerine, Örneklerin sinterlenmesini gerçekleştiren Uludağ Dental Studio Laboratuvarı na ve kumlama cihazını kullanmamı sağlayan İzmir Beyler Diş Laboratuvarı na, Er:YAG cihazını kullanmamı sağlayan sayın Prof. Dr. Aslıhan ÜŞÜMEZ ve Yrd. Doç. Dr. Mehmet BÜLBÜL e, Örneklerin yüzey pürüzlüklerinin ölçümü için yüzey pürüzlülük ölçüm cihazını kullanmayı öğreten Konya KOSGEB çalışanlarına; AFM analizleri için Erciyes Üniversitesi Teknoloji Araştırma ve Uygulama Merkezi çalışanlarından sayın Uzm. Dr. İhsan AKŞİT e; Tubitak MAM Malzeme Enstitüsü çalışanlarından sayın Doç. Dr. Havva Kazdal ZEYTİN, Bilal TEYMUR a örneklerin metalografik olarak hazırlanmasından dolayı, sayın Orhan İPEK, Özgür DUYGULU ve Cem BERK e SEM ve EDS analizlerini gerçekleştirmelerinden dolayı, Mekanik testler sırasında kullanılan aparatların hazırlanmasını titizlikle gerçekleştiren sayın Ziya SOLAK a; tezin pratik aşamaları sırasında cihazları kullanmayı öğreten ve yol gösteren Selçuk Üniversitesi Araştırma Merkezi çalışanlarından sayın Niyazi DÜNDAR a İstatistiksel analizler için Selçuk Üniversitesi Veterinerlik Fakültesi nden Prof. Dr. Mehmet Emin TEKİN ve İstatistik Bölümü nden Yrd. Doç. Dr. Mustafa SEMİZ e Doktora eğitimi süresi boyunca beni maddi olarak destekleyen Tubitak BIDEB-2211 Kuruluşu na ve bana her zaman destek olan anneme ve babama Çok teşekkür ederim. ii

İÇİNDEKİLER Sayfa SİMGELER VE KISALTMALAR vii 1. GİRİŞ 1 1.1. Dental Seramikler ve Dental Seramiklerin Yapısı 1 1.2. Dental Seramiklerin Sınıflandırılması 2 1.2.1. Fırınlama Isılarına göre 3 1.2.2. İçeriklerine göre 3 1.2.3. Modern Dental Seramiklerin Kullanım Yerleri, Üretim Teknikleri ve Uygulama Alanlarını Temel Alan Kapsamlı Sınıflamaya göre 5 Cam içeriği yüksek seramikler 5 Doldurucu ile güçlendirilmiş cam seramikler 6 Lösit ile güçlendirilmiş feldspatik cam seramikler 6 Alümina ile güçlendirilmiş seramikler 7 Floromika içeren cam seramikler 7 Lityum disilikat cam seramikler 8 Zirkonyum ve spinel içeren seramikler 8 Polikristalin seramikler 9 Alüminyum oksit polikristalin seramikler 10 Zirkonyum oksit polikristalin seramikler 10 1.3. Zirkonya ve Mikroyapısal Özellikleri 10 1.3.1. Diş Hekimliği Uygulamalarında Kullanılan Değişik Tip Zirkonya Seramikler 11 Yitriyum ile stabilize edilmiş tetragonal zirkonya polikristali (Y-TZP) 11 Y-TZP kökenli seramik materyalinin kullanım alanı 12 Biyolojik olarak uyumluluğu 13 Uzun dönem stabilitesi 13 Zirkonya ile güçlendirilmiş alümina (ZTA) 13 Magnezyum ile kısmi stabilize zirkonya (Mg-PSZ) 14 1.3.2. Diş Hekimliğinde Kullanılan Zirkonyanın Üretim Tekniği 15 Önceden sinterlenmiş blokların aşındırılması 15 Tam sinterlenmiş zirkonya blokların aşındırılması 16 iii

1.4. Tam Seramik Restorasyonlara Uygulanan Yüzey İşlemleri 16 1.4.1. Asitleme 17 1.4.2. Kumlama 17 1.4.3. Silika Kaplama (Tribokimyasal İşlem) 18 1.4.4. Silan Bağlama Ajanları 18 1.4.5. Lazer ile Pürüzlendirme 20 1.5. Lazer 20 1.5.1. Lazer Işınının Özellikleri 20 1.5.2. Lazer Işınının Oluşumu 21 1.5.3. Lazer Uygulama Parametreleri 21 1.5.4. Lazer Emisyon Modları 22 1.5.5. Diş Hekimliğinde Kullanılan Lazerler 22 Argon lazerler 22 Diode lazerler 23 Nd:YAG lazer 23 Erbium lazerler 23 CO 2 lazer 24 1.6. Tam Seramik Restorasyonların Simantasyonu 24 1.7. Rezin Simanlar 25 1.7.1. Kimyasal olarak Polimerize olan Rezin Simanlar 27 1.7.2. Işık ile Polimerize olan Rezin Simanlar 28 1.7.3. Kimyasal ve Işık ile (Çift Yönlü) Polimerize olan Rezin Simanlar 28 1.7.4. Kendinden Adeziv Rezin Simanlar 29 1.8. Bağlanma Dayanımı 30 1.8.1. Bağlanma Dayanımı Tespitinde Kullanılan Test Yöntemleri 30 Kesme, makaslama (shear) testi 30 Çekme (tensile) testi 31 Mikroçekme (mikrotensile) testi 31 1.8.2. Bağlanma Dayanımı Dayanıklılığının Tespiti 31 Suda bekletme 31 Termal döngü 32 1.9. Materyal Yüzeyini İncelemede Kullanılan Analiz Yöntemleri 33 1.9.1. Profilometre Analizi 33 1.9.2. Atomik Kuvvet Mikroskobu (Atomic Force Microscope=AFM) 33 iv

Çalışma prensibi 34 AFM çalışma modları 35 Kontak Mod 35 Tapping (intermittent) mod 35 Non-kontak mod 36 1.9.3. Tarama Elektron Mikroskobu Analizi 37 1.9.4. Enerji Dağılımlı X-ışınları Mikroanalizi (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy=EDS,EDX,EDAX,EDXA) 37 2. GEREÇ VE YÖNTEM 39 2.1. Zirkonya Blokların Kesilmesi 41 2.2. Seramik Örneklerin Sinterlenmesi ve Kalıplanması 42 2.3. Seramik Örneklere Farklı Yüzey İşlemlerinin Uygulanması 44 2.3.1. Kontrol Grubu 44 2.3.2. Kumlama Grubu 44 2.3.3. Silika Grubu 45 2.3.4. Lazer Grubu 45 2.3.5. Kumlama+Lazer Grubu 46 2.4. Yüzey İşlemleri Sonrası Örneklerin Yüzey Pürüzlülüklerinin Ölçülmesi 47 2.5. Topoğrafik ve Elemental Analizlerin Yapılması 47 2.5.1. AFM Analizi 48 2.5.2. SEM ve EDS Analizi 49 2.6. Kompozit Örneklerin Hazırlanması ve Seramik Yüzeylerine Simante Edilmesi 50 2.6.1. RelyX U100 Grubu 51 2.6.2. Clearfil Esthetic Siman Grubu 52 2.6.3. Panavia F2.0 Grubu 53 2.7. Termal Döngü İşleminin Uygulanması ve Örneklerin Bağlanma Dayanımlarının Ölçülmesi 54 2.8. Kırık Yüzeylerinin Başarısızlık Tiplerinin İncelenmesi 56 2.9. İstatistiksel Değerlendirme 57 3. BULGULAR 58 3.1. Yüzey Pürüzlülük Ölçüm Sonuçları 58 3.2. AFM Analizi Sonuçları 60 3.3. SEM Analizi Sonuçları 61 v

3.4. EDS Analizi Sonuçları 63 3.5. Makaslama Testi Sonuçları 64 3.6. Grupların Yüzey Pürüzlülüğü ve Bağlanma Dayanımı Arasındaki İlişkinin Analizi 69 3.7. Siman ve Seramik Arayüzündeki Başarısızlık Tipleri Sınıflaması 70 3.8. Başarısızlık Tipi SEM Görüntüleri 71 3.8.1. Kontrol Grubu 72 3.8.2. Kumlama Grubu 73 3.8.3. Silika Grubu 74 3.8.4. Lazer Grubu 75 3.8.5. Kumlama+Lazer Grubu 76 4. TARTIŞMA 77 5. SONUÇ ve ÖNERİLER 92 6. ÖZET 94 7. SUMMARY 95 8. KAYNAKLAR 96 9. EKLER 107 10. ÖZGEÇMİŞ 108 vi

iv. SİMGELER VE KISALTMALAR Å: Angström AFM: Atomik kuvvet mikroskobu (Atomic Force Microscope) Al: Alüminyum Al 2 O 3 : Alüminyum oksit ANOVA: Varyans analizi (Analysis of variance) Bis-EMA: Etoksilatlanmış bisfenol A glikol dimetakrilat Bis-GMA: Bisfenol A diglisidil dimetakrilat C: Kübik faz CAD/CAM: Bilgisayar destekli tasarım/bilgisayar destekli üretim CaO: Kalsiyum oksit CE: Clearfil Esthetic Cement CeO 2 : Seryum oksit Ce-TZP: Seryum ile stabilize zirkonya cm 2 : Santimetrekare CO 2 : Karbondioksit dk: Dakika EDS,EDX,EDAX,EDXA: Enerji dağılımlı X-ışınları mikroanalizi (Energy Dispersive X-Ray Spectroscopy) Er,Cr:YSGG: Erbium, Chromium: Yttrium Scandium Gallium Garnet Er:YAG: Erbium: Yttrium Aluminum Garnet F: Fischer katsayısı Fe-SEM: Alan emisyonlu tarama elektron mikroskobu (Field emmision scanning electron microscope) gr: Gram HEMA: Hidroksietil metakrilat Hf: Hafniyum HF: Hidroflorik asit HfO 2 : Hafniyum oksit Hz: Hertz ISO: Uluslararası Standardizasyon Örgütü (International Organization for Standardization) J: Joule vii

kg/cm 2 : kilogram/santimetrekare kg: Kilogram khz: Kilohertz KO: Kareler Ortalaması KOSGEB: Konya Küçük ve Orta Ölçekli Sanayiyi Geliştirme ve Destekleme İdaresi Başkanlığı KT: Kareler toplamı kv: Kilovolt m: metre M: Monoklinik faz Maks: Maksimum MDP: 10-Metakriloiloksidodesil dihidrojen fosfat Mg: Magnezyum MgAl 2 O 4 : Spinel MgO: Magnezyum oksit Mg-PSZ: Magnezyum ile kısmi stabilize zirkonya Min: Minimum mj: Milijoule mm/dk: milimetre/dakika mm: Milimetre mm 2 : Milimetrekare MPa: Megapascal (N/mm ) 2 MPS: 3-Metakriloksipropil-trimetoksi silan µ: mikron µm: Mikrometre µs: Mikrosaniye N: Newton n: Örnek sayısı Nd:YAG: Neodymium: Yttrium-Aluminum-Garnet nm: Nanometre O: Oksijen ºC: Santigrad derece Ort: Ortalama Ωcm: Ohm santimetre viii

p: İstatistiksel önem derecesini gösteren değer (p değeri) PF: Panavia F r: Kolerasyon katsayısı Ra: Yüzey pürüzlülüğü RU: RelyX U100 sa: Saat SD: Serbestlik derecesi SEM: Taramalı elektron mikroskobu (Scanning Electron Microscope) Si: Silisyum SiC: Silikon karbid SiO 2 : Silisyum oksit sn: Saniye SS: Standart sapma T: Tetragonal faz TEGDMA: Tri etilen glikol dimetakrilat TR: Translusent UDMA: Üretan dimatakrilat W: Watt Y 2 O 3 : Yitriyum oksit Y-TZP: Yitriyum ile stabilize edilmiş tetragonal zirkonya polikristali Zr: Zirkonyum ZrO 2 : Zirkonyum dioksit ZTA: Zirkonya ile güçlendirilmiş alümina 1-way ANOVA: Tek yönlü varyans analizi 2-way ANOVA: İki yönlü varyans analizi ix

1. GİRİŞ Tam seramik restorasyonların metalden yoksun ve iyi estetik görünüme sahip olmalarından dolayı son yıllarda kullanımları giderek artmıştır. Yakın tarihe kadar tam seramik sistemlerin kullanımı sadece ön bölge dişleri ile sınırlandırılırken, günümüzde gelişmiş dental seramikler sayesinde arka bölgedeki dişlerde de uygulama alanı bulmuşlardır. Yüksek dirençli seramik materyallerinden olan zirkonya diş hekimliğinde sabit protezlerde kor materyali olarak, postlarda, implant ve implant üst yapılarında kullanılmaktadır. Bilgisayar destekli tasarım/bilgisayar destekli üretim teknolojisi (CAD/CAM) yüksek kristal yapıya sahip olan bu materyalle çalışmayı kolaylaştırmıştır (Little ve Graham 2004). Materyalin yüksek dayanıklılığıyla birlikte restorasyonun klinik başarısında simantasyonu önem taşımaktadır. Çinkofosfat veya cam iyonomer simanlarla konvansiyonel olarak simante edilebilmesine rağmen; daha iyi tutuculuk ve kenar uyumunun sağlanabilmesi için adeziv simantasyon tercih edilmelidir (Krämer ve ark 2000, Kim ve ark 2006). Zirkonya yüksek kristal içeriğinden dolayı hidroflorik asitlemeye karşı dirençli olduğundan simantasyonda yeterli adezyon sağlanması için siman seçiminin ve farklı yüzey işlemlerinin önemi büyüktür (Kern 2000, Blatz ve ark 2003). Bu çalışmanın amacı farklı yüzey işlemi uygulanan zirkonya seramiğin yüzey pürüzlülüklerinin karşılaştırılması ve üç farklı kompozit rezin simana olan bağlanma dayanımlarının termal döngü sonrası incelenmesidir. Hipotezlerimiz zirkonya seramiğe uygulanan farklı yüzey işlemlerinin seramik yüzey pürüzlüğünü etkilemediği ve farklı yüzey işlemi uygulaması ve/veya siman seçiminin simanseramik arasındaki bağlanma dayanımını etkilemeyeceğidir. 1.1. Dental Seramikler ve Dental Seramiklerin Yapısı İlk dental porselenler kaolin, feldspar ve kuartzın karışımı olup; çanak, çömlek ve evde kullanılan porselenlerden oldukça farklı bir yapıya sahipti. Elias Wildman 1838 yılında doğal dişlerin renk ve ışık geçirgenliğine sahip ilk dental porseleni üretmiştir (Van Noort 2008). 1

Diş hekimliğinde kullanılan seramikler; feldspar (ortoklas), kuartz, kaolin ve alümina gibi çeşitli kristalin materyallerin karışımından oluşmaktadır (Zaimoğlu ve Can 2004a). - Feldspar: Potasyum alüminyum silikat ve albit in karışımı olup; kristal opak bir maddedir. Camsı fazı sağlayarak kuartz ve kaoline matriks olarak yardımcı olur. - Kuartz: Silika yapısındadır. Matriks içinde doldurucu görev yaparak pişme sonucu meydana gelebilecek büzülmeleri önler ve kitleye stabilite sağlar. Materyale şeffaf görünüm verir. - Kaolin: Su ile karıştırıldığında yapışkan bir hale gelerek kuartz ve feldspar için bağlayıcı ve opaklaştırıcı görevini görür. Seramiğin elde işlenebilmesini kolaylaştırır (Zaimoğlu ve ark 1993). Dental seramiklerin yapısına bu üç ana madde dışında akışkanlar veya cam modifiye ediciler, ara oksitler, çeşitli renk pigmentleri ile opaklık veya parlaklık özelliğini geliştiren çeşitli maddeler ilave edilmektedir. - Akışkanlar ve cam modifiye ediciler: Seramik tozundaki partiküllerin yeterince düşük ısıda birlikte sinterlenebilmesi için kimyasal maddeler ya da akışkanlaştırıcılar (borik asit ya da alkali karbonatlar) seramik yapısına katılmaktadır. - Ara oksitler: Seramiklerin içine katılan ara oksitlerle (alüminyum oksit) akışkanlığa karşı direnç hedeflenmektedir. - Renk pigmentleri: Seramiğin erime ısısında stabil kalabilen metal oksitlerdir. - Opaklaştırıcı ajanlar: Çok ince partikül boyutlarında öğütülmüş metal oksitleri içermektedir. Opaklık; seryum, zirkonyum, titanyum ya da kalay oksit ilavesi ile elde edilebilir (Mc Cabe ve Walls 2000). 1.2. Dental Seramiklerin Sınıflandırılması Farklı araştırmacılar diş hekimliğinde kullanılan seramiklerin değişik özelliklerini göz önünde bulundurarak dental seramikleri sınıflandırmışlardır. 2

1.2.1. Fırınlama Isılarına göre (Mc Cabe ve Walls 2000, Anusavice 2003): - Yüksek ısı seramikleri (1300 C): Suni dişlerin yapımında ve nadiren yüksek ısı ile pişirilen jaket kronların yapımında kullanılmaktadır. - Orta ısı seramikleri (1101-1300 C): İnley, jaket kron ve köprü protezlerinde kullanılmaktadır. - Düşük ısı seramikleri (850-1100 C): Metal destekli kron-köprü porselenlerinde, alüminöz porselenlerde (kor materyali hariç), çeşitli boya ve glaze tozlarında kullanılmaktadır. - Çok düşük ısı seramikleri (<850 C): Bu seramiklerin büzülme katsayıları düşük olduğu için titanyum ve alaşımları ile birlikte kullanılmaktadır. 1.2.2. İçeriklerine göre (O Brien 2002): - Metal destekli seramikler: Dental seramikler üstün estetik özelliklere sahip olmanın yanı sıra, ağız dokuları ile uyumlu ve baskı kuvvetlerine karşı dayanıklıdır. Gerilme kuvvetleri karşısında zayıf olmaları en önemli dezavantajı olan kırılganlık özelliğini beraberinde getirmektedir (Yavuzyılmaz ve ark 2005a). Seramiklerin bu dezavantajını ortadan kaldırmak amacıyla metal destekli seramik sistemi geliştirilmiştir. Metal destekli porselen sisteminin temelini oluşturan çalışmalar 1962 yılında Weinstein tarafından yapılmıştır. Araştırmacılar metal alaşım formülleri ile ısısal olarak uyumlu yüksek genleşmeye sahip porseleni lösit porseleni olarak tanımlamışlardır. Bu porselen düşük ısıda eriyebilen bir cam faz ile yüksek miktarda genleşebilen bir kristal fazdan oluşmaktadır. Seramik ve metalin ısısal genleşme katsayılarının benzer olması, iki materyalin bağlanabilmesi için gereklidir. En uygun olanı seramiğin ısısal genleşme katsayısının metalin ısısal genleşme katsayısından düşük olmasıdır. Metal destekli porselenler düşük ısı porseleni olarak 950-1020 C arasında pişerler (Zaimoğlu ve Can 2004a). 3

Avantajları (O Brien 2002): Yüksek dayanıklılık Sabit protezlerde kullanılabilmesi Mükemmel uyum Dezavantajları (O Brien 2002): Metal marjinlerin görünmesi nedeniyle estetiği olumsuz etkiler. Metale bağlı renk değişikliği olabilmektedir. Kullanılan alaşıma bağlı olarak problemler oluşabilmektedir. Metal-seramik bağlantısında başarısızlık olabilmektedir. - Metal desteksiz (tam) seramikler: Estetik restorasyonlara duyulan gerekliliğin artması ile çalışmalar metal desteksiz seramikler üzerinde yoğunlaşmıştır (Toksavul ve ark 2002). Avantajları: Alt yapılarında metal içermediklerinden mükemmel estetiğe sahiptirler. Röntgen ışınlarına karşı geçirgen olmaları sayesinde restorasyonun altındaki dişin kök kanalı, mevcut dolgular ve restorasyonun kenar uyumu değerlendirilir. Seramik ile kor arasında, metal ile seramik arasında olduğu gibi bir bağlantı sorunu olmamaktadır. Gelen ışık büyük oranda kronun içinden geçebildiği için doğal dişe yakın estetiği vardır. Metal destekli seramik kronlarda gözlenen metal alaşıma bağlı korozyon, toksik ve alerjik etkiler gözlenmez. Isı ve elektrik yönünden kötü iletken olmaları nedeniyle alttaki diş iyi bir şekilde korunmaktadır. 4

Dezavantajları: Pahalıdır. Laboratuvar çalışması daha dikkatli ve titiz bir çalışma gerektirir. Diş kesimi metal destekli seramiklere göre daha fazla dikkat ve ayrıntı gerektirir (Toksavul ve ark 2002). 1.2.3. Modern Dental Seramiklerin Kullanım Yerleri, Üretim Teknikleri ve Uygulama Alanlarını Temel Alan Kapsamlı Sınıflandırmaya göre (Kelly 2004): 1. Cam içeriği yüksek seramikler 2. Doldurucu ile güçlendirilmiş seramikler - Lösit ile güçlendirilmiş seramikler - Alümina ile güçlendirilmiş seramikler - Floromika içeren cam seramikler - Lityum disilikat cam seramikler - Zirkonyum ve spinel içeren seramikler 3. Polikristalin seramikler - Alüminyum oksit polikristalin seramikler - Zirkonyum oksit polikristalin seramikler Cam içeriği yüksek seramikler Mine ve dentinin optik özelliklerini en iyi taklit eden dental seramikler camsı seramiklerdir. Dental seramiklerin yapısında bulunan camlar, feldspar adı verilen bir grup yer altı mineralinden elde edilmekte ve silika (silisyum oksit), alümina (alüminyum oksit) yapılarından oluşmaktadır. Feldspatik seramikler alüminosilikat cam adı verilen aileye aittir. Feldspar yapıdaki camlar, pişirme esnasında kristalizasyona (devitrifikasyon) dayanıklıdır ve biyolojik olarak uyumludur. 5

Feldspatik camların yapısına ilave edilen sodyum ve potasyumun camın pişirme ısısını düşürme veya ısısal genleşme/büzülme katsayılarını arttırma gibi etkileri vardır (Kelly 2004). Bu seramik sistemleri ısıya dayanıklı day üzerinde fırınlanarak (Yavuzyılmaz ve ark 2005b) hazırlanabileceği gibi; CAD/CAM yöntemi kullanılarak da elde edilmektedir (Conrad ve ark 2007, Liu ve Essig 2008). Bu seramik sistemine Alpha, Vita Mark II, Vita VM7, AllCeram, Vita TriLuxe Bloc, Vitablocs Esthetic Line örnek olarak verilebilir (Kelly 2004, Conrad ve ark 2007). Doldurucu ile güçlendirilmiş cam seramikler Doldurucu partiküller cam yapının ana kısmına mekanik özellikleri arttırmak ve optik etkileri (opalesens, renk ve opasite) kontrol etmek için ilave edilmiştir. - Lösit ile güçlendirilmiş feldspatik cam seramikler Dental seramiklerde kullanılan ilk doldurucu lösit adı verilen kristalin mineral partikülleridir. Bu doldurucu, metal seramik restorasyonlarda metal alt yapı üzerinde fırınlanmaya uygun seramik geliştirmek amacıyla seramik yapısına ilave edilmiştir. Cam seramik porselenlere %17-25 ağırlıkta lösit doldurucu ilave edilmesi bu porselenlerin fırınlama esnasında dental alaşımlarla uyumlu olmasını sağlamaktadır. Sonraki yıllarda lösit, seramik yapısına farklı bir amaçla ilave edilmiştir. Tam seramik restorasyonların yapımında da kullanılan bu materyale lösit ile güçlendirilmiş feldspatik cam seramikler adı verilmektedir (Kelly 2004). Bu restorasyonların yapımında ısıya dayanıklı day üzerinde fırınlama sistemi (Yavuzyılmaz ve ark 2005b), ısı ile presleme veya CAD/CAM tekniği kullanılmaktadır (Conrad ve ark 2007, Ban 2008, Liu ve Essig 2008). Lösit ile güçlendirilmiş seramiklerin uygulama alanları inley, onley, laminate veneer ve tek kron yapımı ile sınırlı kalmaktadır (Kelly 2004). Bu seramik sistemlerine Vita VMK-95, Vita Omega 900, Vita Response, Ceramco 2, Ceramco 3, IPS d.sign, Avante, Reflex, IPS Empress, IPS Empress Esthetic, OPC, Finesse All-Ceramic, Ceraeste, IPS ProCAD, IPS e.max ProCAD, IPS Empress CAD örnek olarak verilebilir (Kelly 2004, Conrad ve ark 2007, Ban 2008, Liu ve Essig 2008). 6

- Alümina ile güçlendirilmiş seramikler Seramik yapısının alümina ile güçlendirilmesi ilk olarak McLean tarafından feldspatik cam içine %30-50 oranında alüminyum oksit (Al 2 O 3 ) ilave edilmesiyle başlamıştır. Böylece konvansiyonel seramiklerden %30 daha dirençli ve dayanıklı bir seramik geliştirilmiştir (Kelly 2004). 1972 yılında ilk kez %70 Al 2 O 3 içeren bir kor materyali olan Hi-Ceram elde edilmiştir. Kimyasal yapısı geleneksel alümina kor yapısına benzemekte; ancak daha fazla alümina içermektedir. Kor porseleni direkt olarak ısıya dayanıklı day üzerinde fırınlanmakta; dentin ve mine ise daha sonra bilinen yöntemlerle kor üzerinde şekillendirilmektedir (Wall ve Cipra 1992). Hi-Ceram sisteminin estetiği, kenar uyumu ve boyutsal stabilitesi iyidir. Teknik diğer metal desteksiz porselen sistemlerine göre daha ucuzdur. Tek kron restorasyonu olarak tüm dişlerde uygulanabilir (Erçoban 1998). Daha sonra 1989 yılında hacimce %70 oranında Al 2 O 3 içeren yüksek dirençli alümina kor sistemi (In-Ceram Alümina) geliştirilmiştir. Alt yapı üretiminde slip-cast ya da prefabrike kısmi sinterize blokları frezeleme tekniği kullanılır (McLaren 1998, Ban 2008). Slip cast tekniğinde %70-80 oranında yoğun sıkıştırılmış alüminanın sulu karışımı refraktör day üzerine uygulanarak 1120 C de 10 sa boyunca sinterlenmektedir. Bu durum alümina partiküllerinden pörözlü bir iskelet yapı oluşumuna neden olur. Bu yapı daha sonra 1100 C deki 4 sa lik ikinci fırınlama sırasında lantanyum cam içine infiltre olarak pöröziteyi azaltır ve dayanıklılık artar (Xiao-ping ve ark 2002). In-Ceram Alümina yüksek dayanıklılık ve kırılma sertliği sayesinde kron restorasyonlarının yanı sıra, ön bölgede 3 üye köprü restorasyonlarında da kullanılmaktadır (Kelly 2004). Bu sistemde konnektörlerin önerilen boyutları yükseklik olarak 4 mm ve genişlik olarak ise 3 mm den az olmamalıdır (McLaren 1998). Bu seramik sistemine Vitadur-N, Vitablocs In-Ceram Alümina örnek olarak verilebilir (Kelly 2004). - Floromika içeren cam seramikler Dökülebilir cam seramikler (Dicor) olarak adlandırılan bu sistemin temeli, cam objenin kayıp mum tekniği ile elde edildikten sonra özel bir ısı işlemine tabi 7

tutularak cam kitlesi içinde tetrasilikat mika kristallerinin oluşması ve büyümesi esasına dayanmaktadır (Grossman 1985). Floromika içeren cam seramiklerin inley, onley ve tek kron restorasyonlarda kullanılması önerilmektedir (Kelly 2004). - Lityum disilikat cam seramikler IPS Empress 2; lityum disilikat esaslı cam seramik olup, kayıp mum ve ısıbasınç altında şekillendirme tekniklerinin birleşmesi sonucunda üretilmektedir. İstenen renkteki cam seramik ingot 920 C de yumuşatılarak vakum ve basınç altında döküm kalıbına preslenir. IPS Empress 2 nin bükülme dayanımı IPS Empress in 3 katı olup, kron ve ön bölgede 3 üye sabit protez yapımında kullanılmaktadır. Son destek 2. premolarla sınırlıdır (Höland ve ark 2000, Oh ve ark 2000, Conrad ve ark 2007). Bağlantı bölgelerinin boyutları yükseklik olarak 4-5 mm ve genişlik olarak 3-4 mm den az olmamalıdır (Oh ve ark 2000). Alt yapı daha sonra florapatit esaslı tabakalama porseleni olan IPS Eris ile kaplanmaktadır (Raigrodski 2004a, Raptis ve ark 2006). IPS e.max Press, IPS Empress 2 ile kıyaslanabilecek geliştirilmiş preslenebilir seramik materyali olup ilk kez 2005 yılında tanıtılmıştır. Bu sistem lityum disilikat sıkıştırılmış cam seramik içerir; ancak fiziksel özellikleri ve ışık geçirgenliği değişik fırınlama işlemleri sonucunda arttırılmıştır. IPS e.max Press onleyler, 3/4 kronlar, tek kron ve köprülerde kullanılabilir (Conrad ve ark 2007). Lityum disilikat seramik kor yapılarının hazırlanmasındaki diğer yöntem ise hazır blokların bilgisayar kontrollü makine ile şekillendirilmesidir. IPS e.max CAD buna örnek olarak verilebilir. Endikasyonları inley, onley, veneerler ve ön bölgedeki kronlardır (Liu ve Essig 2008). - Zirkonyum ve spinel içeren seramikler Tam seramik restorasyonların yapımında kullanılan cam infiltre edilmiş alümina kor tekniği, yapıdaki alüminanın belirli bir kısmının spinel (MgAl 2 O 4 ) (In- Ceram Spinell) veya zirkonya (In-Ceram Zirkonya) ile değiştirilmesi ile modifiye edilmiştir (Yavuzyılmaz ve ark 2005b). 1994 te In-Ceram Spinell, opak kora sahip olan In-Ceram Alümina ya alternatif olarak üretilmiştir. Spinel ilavesinin, alümina 8

esaslı materyalin saydamlığını arttırırken; seramiğin dayanıklılığında azalmaya sebep olduğu bildirilmiştir (Heffernan ve ark 2002, Yavuzyılmaz ve ark 2005b). Bu seramiğin sadece ön bölgedeki kronlarda kullanılması önerilmektedir (Magne ve Belser 1997). In-Ceram Spinell in alt yapıları CEREC inlab sisteminde aşındırılıp feldspatik tabakalama porseleni ile kaplanabileceği gibi (Bindl ve Mörmann 2002); slip cast tekniği kullanılarak da üretilebilir (Ban 2008). In-Ceram Zirkonya, In-Ceram Alümina sisteminin bir modifikasyonu olup, seramiği güçlendirmek için In-Ceram Alümina yapısına %35 kısmi stabilize zirkonya ilave edilmesiyle oluşmuştur (Yavuzyılmaz ve ark 2005b). In-Ceram Alümina sisteminde olduğu gibi alt yapılar geleneksel slip-cast yöntemi kullanılarak veya prefabrike kısmi sinterize bloklardan kazıma tekniği kullanılarak üretilebilir (McLaren ve White 2000, Ban 2008). Kor opak olup, translusensiden yoksundur. Bu materyalin arka bölgedeki kronlar ve köprü alt yapılarında kullanılması önerilmektedir. Tabakalama porseleni olarak feldspatik porselen kullanılır (Raigrodski 2004b). Köprü restorasyonlarında bağlantı bölgelerinin boyutlarının yüksekliğinin 4-5 mm ve genişliğinin 3-4 mm den az olmaması tavsiye edilmiştir (McLaren ve White 2000). Polikristalin seramikler Bu seramiklerin içeriğindeki cam faz tamamen ortadan kaldırılmış, kristal atomları kitle boyunca düzenli bir şekilde dizilerek yoğun bir yapı oluşturmuştur. Bu durum, seramik yapısında çatlak ilerlemesini zorlaştırarak, polikristalin seramiklerin cam seramiklere göre daha sert ve dayanıklı olmasını sağlamaktadır. Cam seramiklere göre opak olup, tam seramik restorasyonlarda alt yapı materyali olarak kullanılmaktadır. Dayanıklı alt yapı, uygun bir cam seramik ile kaplanmakta ve estetik açıdan başarılı protezler elde edilmektedir. Polikristalin seramiklerin cam seramiklere göre kompleks şekle girmeleri daha zor olduğundan, bu seramikler CAD/CAM sistemleri kullanılarak şekillendirilmektedir. Alt yapı üretiminde tamamen sinterize edilmiş Al 2 O 3 veya zirkonyum oksit (ZrO 2 ) seramiği kullanılmaktadır (Kelly 2004). 9

- Alüminyum oksit polikristalin seramikler Procera AllCeram (bugünkü adıyla Procera Alümina) Andersson ve Oden tarafından geliştirilmiştir. Yapısında %99 yüksek saflıkta Al 2 O 3 içermektedir (Andersson ve Odén 1993). Düşük ısılı tabakalama porseleni ile birleştiğinde yüksek dayanıklılık göstermektedir ve dayanıklılığı sadece zirkonyadan düşüktür (Kelly 2004, Ban 2008). Procera AllCeram sisteminin alt yapıları yarı sinterize edilmiş Al 2 O 3 bloklarının CAD/CAM yöntemi kullanılarak şekillendirilmesi ile elde edilmektedir. Yüksek ısılarda tam sinterize edilerek veneer porseleni uygulanan bu alt yapı materyali ile son derece estetik restorasyonlar yapılabilmektedir. Bu sistem, ön ve arka bölgede kron restorasyonları ile inley ve onleylerin yapımında kullanılmaktadır (Odén ve ark 1998). Köprü restorasyonlarında tavsiye edilen konnektör yüksekliği 3 mm, konnektör genişliği ise 2 mm dir (Carollo 2003). - Zirkonyum oksit polikristalin seramikler Zirkonyum esaslı materyallerin üstün mekanik özellikleri ve biyolojik uyumlulukları göz önünde bulundurularak, yitriyum ile stabilize edilmiş saf zirkonyum dental restorasyonlarda alt yapı materyali olarak kullanılmıştır (Cavalcanti ve ark 2009a). Materyallerin gelişimi ile beraber CAD/CAM teknolojisindeki ilerlemeler sonucunda, günümüzde klinik olarak başarılı tüm seramik restorasyonlar yapılabilmektedir (Raigrodski 2004a). 1.3. Zirkonya ve Mikroyapısal Özellikleri Zirkon 1789 yılında Alman kimyacı Martin Heinrich Klaproth tarafından tanımlanmıştır. Eski zamanlardan beri cevher olarak bilinmekte olup, iki Farsça kelime olan zar (altın) ve gun (renk) kelimelerinin birleşiminden oluşmuştur. Zirkonya, ZrO 2 ye verilen addır. Mekanik özellikleri metale çok benzer olup, rengi diş rengine benzerdir (Piconi ve Maccauro 1999). Polimorfik (çok biçimli) materyal olup, sıcaklık ve basınç koşullarına bağlı olarak bir kristalin yapısından fazla kristalin yapısı göstermektedir. Üç formu [monoklinik (M), kübik (C) ve tetragonal (T)] vardır. Saf zirkonya oda sıcaklığında M fazında olup, bu faz 1170 C ye kadar stabildir. Bu sıcaklık üzerinde T faza ve 2370 C de C faza dönüşür. Soğuma esnasında 1070 C altında her 100 C 10

değişiminde T-M transformasyonu oluşur. Soğuma esnasındaki faz dönüşümü hacimde yaklaşık % 3-4 genleşme ile ilişkilidir (Garvie ve Nicholson 1972, Kosmac ve ark 1999, Piconi ve Maccauro 1999). 1500-1700 C de sinterleme sonucu zirkonya seramiklerde genleşme ile oluşturulan stresler, saf zirkonya seramikte çatlakları oluşturur. Hacimdeki bu büyük genleşme saf zirkonyanın seramik sistemlerinde kullanılmasını engellemektedir (Piconi ve Maccauro 1999). Saf zirkonyaya kalsiyum oksit (CaO), magnezyum oksit (MgO), seryum oksit (CeO 2 ), yitriyum oksit (Y 2 O 3 ) gibi stabilize edici oksitlerin ilave edilmesi çok fazlı materyal olarak bilinen kısmi stabilize zirkonyanın oluşmasını sağlar (Cavalcanti ve ark 2009a). 1.3.1.Diş Hekimliği Uygulamalarında Kullanılan Değişik Tip Zirkonya Seramikler Günümüzde zirkonya içeren birçok seramik sistemi mevcut olmasına rağmen diş hekimliğinde sadece üç tanesi kullanılmaktadır (Garvie ve Nicholson 1972). Bunlar, yitriyum ile stabilize edilmiş tetragonal zirkonya polikristali, zirkonya ile güçlendirilmiş alümina ve magnezyum ile kısmi stabilize zirkonya şeklinde sınıflandırılmaktadır (Manicone ve ark 2007). Yitriyum ile stabilize edilmiş tetragonal zirkonya polikristali (Y-TZP) Saf zirkonyanın hacim artışını kontrol etmek ve onu oda sıcaklığında tetragonal fazda stabilize etmek için ağırlıkça %3-6 oranında Y 2 O 3 saf zirkonya içine ilave edilir (Cavalcanti ve ark 2009a). Yitriyum ile stabilize zirkonya, tetragonal zirkonya polikristali olarak bilinmektedir (Gupta ve ark 1977). Diş hekimliğinde en sık kullanılan zirkonya seramik tipidir (Cavalcanti ve ark 2009a). Yüksek başlangıç bükülme dayanımı ve kırılma direncine sahiptir. 2000 Newton (N) dan daha fazla kırılma direncine sahiptir. Bu değer yaklaşık olarak alümina esaslı seramiklerin 2 ve lityum disilikat esaslı seramiklerin 3 katıdır (Tinschert ve ark 2001). Stresin indüklediği transformasyon güçlenmesi Y-TZP seramiklerin tek özelliği olup; diğer seramiklerle karşılaştırıldığında kendisine mükemmel mekanik özellikler vermektedir (Garvie ve ark 1975, Kosmac ve ark 1999). Bu yüzden bazı araştırmacılar tarafından bu materyale seramik metali denmektedir (Garvie ve ark 11

1975). Çatlak ucundaki çekme stresleri T fazın M faza dönüşümünü sağlayarak hacimde %3-5 artışa neden olur (Kosmac ve ark 1999). Hacimdeki artış çatlak ucunda sıkışma streslerini yaratarak, dış çekme kuvvetlerine karşı koyar. Bu durum transformasyon güçlenmesi olarak bilinir ve bunun çatlak ilerlemesini yavaşlattığı belirtilmiştir (Kosmac ve ark 1999, Piconi ve Maccauro 1999, Raigrodski 2004a). - Y-TZP kökenli seramik materyalinin kullanım alanı Y-TZP kökenli materyaller ilk kez biyomedikal kullanım için tanıtılmış olup, ortopedide total kalça değişiminde kullanılmıştır. Mükemmel mekanik özelliklere sahip ve biyolojik olarak uyumlu olduğundan dolayı başarılı bulunmuştur (Piconi ve Maccauro 1999). Yüksek mekanik özelliklerinden dolayı, birçok klinik koşulda kullanılmaktadır. Y-TZP 1990 yılında diş hekimliğinde ilk kez endodontik post ve implant abutmentlarında kullanılmıştır (Jeong ve ark 2002, Özcan ve ark 2008a). Günümüzde implant abutmentlarında, tek diş restorasyonlarında (Luthardt ve ark 2002, Blatz ve ark 2003, Ernst ve ark 2005, Özcan ve ark 2008a), hem ön hem de arka bölgelerde tek pontik içeren sabit bölümlü protezlerde kullanılabilmektedir (Piwowarczyk ve ark 2005b, Gamborena ve Blatz 2006). Zirkonyanın en fazla 5 üye sabit bölümlü protezlerde kullanılması gerektiği bildirilmiştir (Manicone ve ark 2007, Studart ve ark 2007). Y-TZP esaslı sabit protezlerde konnektörün çapı sabit protezin uzunluğuna göre değişmektedir (Larsson ve ark 2007, Studart ve ark 2007). Molar dişlerdeki 4 veya daha fazla üye sabit protezlerde önerilen konnektör çapı 4 mm dir. Daha büyük konnektör çapları (>4 mm) aşırı kuvvetlerin geldiği durumlarda uygulanabilmektedir. Geniş konnektör çapı derin kapanış, diş sıkma veya önceden restorasyonlarında kırık hikayesine sahip hastalarda uygulanmaktadır. Kısa sabit bölümlü protez ve ön bölgedeki restorasyonlarda küçük konnektörler yeterli olabilmektedir (Larsson ve ark 2007). Y-TZP esaslı sabit protez alt yapıları; cam infiltre alumina, %35 zirkonya içeren cam infiltre alumina ve lityum disilikat esaslı sabit protez alt yapıları ile kıyaslandığında daha az konnektör alanı gerektirmektedir (Besimo ve ark 2001, Filser ve ark 2001). Zirkonyadan yapılmış bir restorasyonun ömrü; restorasyonun tasarımı, boyutu, ağız ortamı ve basma dayanımı gibi birçok faktöre bağlıdır. Zirkonyadan 12

yapılmış bir köprünün ömrü alümina esaslı köprülere göre daha fazla olup; metaldestekli restorasyonlarla ise karşılaştırılabilir düzeydedir. Konnektör çapı düzgün bir şekilde tasarlandığında köprünün uzun ömürlü olarak kullanılabileceği belirtilmiştir (Studart ve ark 2007). - Biyolojik olarak uyumluluğu Seramiklerin uzun dönem stabilitesi restorasyonlarda çatlak ilerlemesi ve tükrük içinde meydana gelen strese bağlı korozyonla yakından ilişkilidir. Tükrük içinde strese bağlı oluşan korozyonda, tükrük cam ile reaksiyona girerek cam içeren sistemlerdeki camsı yapının çözülmesine ve çatlak ilerlemesinin artmasına neden olur. Y-TZP korları camdan yoksun olup; polikristalin mikroyapıya sahiptir. Bu yapı da cam içeren sistemlerdeki gibi çözünme göstermez (Drummond 2003). Y-TZP nin biyolojik olarak uyumluluğu hem in vitro hem de in vivo çalışmalarda (Ichikawa ve ark 1992, Covacci ve ark 1999) değerlendirilmiş olup, bu materyalin lokal ya da sistemik yan etkilerinin olmadığı belirtilmiştir. - Uzun dönem stabilitesi Sıcaklık Y-TZP alt yapılarının mekanik özelliklerini ters yönde etkileyebilmektedir. Tabakalama porseleni uygulaması esnasında oluşan ısı (930 C) ters faz transformasyonunu (M-T) indüklemektedir. Bu durum M faz içeriğini kısıtlamakta, kompresif tabaka oluşumunu önlemekte ve sonuç olarak materyalin özelliklerini etkilemektedir (Guazzato ve ark 2005). Zirkonya seramikler ayrıca düşük ısıda bozulma işleminden de etkilenmektedir. Bu yaşlandırma, su veya nemliliğin varlığında yavaş ve devamlı faz transformasyonunun aracılığı ile oluşmaktadır (Chevalier 2006). Zirkonya ile güçlendirilmiş alümina (ZTA) Zirkonyanın stresin indüklediği transformasyonu gerçekleştirmek için alümina matriksle birleştirilmesi gerekmektedir. Buna zirkonya ile güçlendirilmiş alümina denir (Deville ve ark 2004). In-Ceram Zirkonya, In-Ceram Alümina ya %33 hacimde %12 mol seryum ile stabilize zirkonya (12Ce-TZP) ilave edilmesi ile geliştirilmiştir (Guazzato ve ark 2004a). Bu durum In-Ceram Zirkonya nın Y-TZP 13

dental seramikler ile kıyaslandığında daha düşük mekanik özellikler gösterdiğini açıklamaktadır (Guazzato ve ark 2004b). Magnezyum ile kısmi stabilize zirkonya (Mg-PSZ) Bu materyallerin bileşimindeki MgO miktarı %8-10 mol arasında değişmektedir. Sinterlenmesi yüksek sıcaklıklarda (1680-1800 ºC) gerçekleşmektedir (Deville ve ark 2004). Bu materyal gözenekli yapıya sahip olduğundan dolayı başarılı olamamıştır. Denzir M, Magnezyum (Mg) ile kısmi stabilize zirkonya seramiğidir. Zirkonya seramiklerin avantajı: 1. Kimyasal ve boyutsal olarak stabil olup; yüksek mekanik ve kırılma dayanıklılığına sahiptir (Piconi ve Maccauro 1999). 2. Kor yapısının metalle karşılaştırılabilecek şekilde radyoopaklığa sahip olması kenar uyumu, artık simanın ve rekürrent çürüğün radyografik olarak değerlendirilebilmesini sağlar (Piconi ve Maccauro 1999, Raigrodski 2004a, Manicone ve ark 2007). 3. Kor materyalinin renginin kontrol edilebilmesi, interokluzal mesafenin kısıtlı olduğu durumlarda ve gerekli olan minimal konnektör boyutlarının sağlandığı bölgelerde konnektörlerin lingual ve gingival yüzlerinin tabakalama porseleni ile kapatılması ihtiyacını ortadan kaldırır. 4. Ağız içinde arka bölgedeki fizyolojik okluzal kuvvetlere karşı koyabildiğinden; metal destekli porselen restorasyonların yerine kullanılabilirler. 5. Zirkonyada metalik renk olmadığından ışık geçirgenliği metalden daha iyidir (Ban 2008). 6. Renginin diş rengine benzer renge sahip olmasının yanında opak olması renklenmiş bir diş veya metal postun maskelenmesini sağlamaktadır (Denry ve Kelly 2008). Dezavantajı: 1. Işık geçirgenliği alümina, spinell ve feldspatik porselenlerden genellikle daha düşüktür (Ban 2008). 14

1.3.2. Diş Hekimliğinde Kullanılan Zirkonyanın Üretim Tekniği Kron köprü restorasyonlarında kullanılan Y-TZP seramikler day üzerinde direkt sinterizasyona uygun olmadıklarından sadece freze tekniği ile şekillendirilebilmekte ve bu teknikler de CAD/CAM sistemlerini gerektirmektedir (Raigrodski 2004a). Y-TZP alt yapıları CAD/CAM teknolojisi kullanılarak iki metotla (kısmen sinterlenmiş veya tam sinterlenmiş zirkonya blokların aşındırılması) üretilmektedir. Önceden sinterlenmiş blokların aşındırılması 2001 deki gelişmelerden bu yana kısmi sinterlenmiş Y-TZP nin direk aşındırılması diş hekimliğinde yaygın bir şekilde kullanılmakta ve birçok üretici tarafından önerilmektedir. Bu sistemde day veya mum örnek tarandıktan sonra büyütülmüş restorasyon bilgisayar tarafından tasarlanıp, önceden kısmi sinterlenmiş seramik blok bilgisayar yönlendirmeli olarak aşındırılmakta ve restorasyon daha sonra yüksek sıcaklıkta sinterlenmektedir (Filser ve ark 2003, Piwowarczyk ve ark 2005b). Restorasyonlar aşındırma sonrası seryum, bizmut, demir veya bileşenlerini içeren solusyonlara daldırılarak renklendirilebilir. Son sinterleme sıcaklığı elde edilen rengi etkilemektedir. Makinede aşındırılmış restorasyonlar tipik olarak kendilerine özgü programlanmış fırınlarda pişirilmelidir. Kısmi sinterlenmiş alt yapılarda sonuç sinterlemesi aşamasında oluşacak olan %20-25 büzülmeyi karşılamak için bu blokların boyutları arttırılmıştır (Filser ve ark 2001, Suttor ve ark 2001). Sinterleme koşulları her ürüne göre değişmektedir. Üreticiler önceden kısmi sinterize edilmiş Y-TZP esaslı seramik blokların aşındırılma sonrası 1350-1550 C arasında sinterlenmesini önermektedirler (Manicone ve ark 2007). Dental restorasyonlar için kısmi sinterize Y-TZP nin aşındırılmasını kullanan seramik sistemlerine Cercon, Lava, Procera zirconia, YZ cubes for Cerec InLab, IPS e.max ZirCAD örnek verilebilir (Filser ve ark 2001, Suttor ve ark 2001, Manicone ve ark 2007, Cavalcanti ve ark 2009a). Aşındırma sonrası sinterlenen zirkonya, tam sinterlenmiş zirkonyaya göre daha iyi mekanik özelliklere sahiptir. Kısmi sinterize edilmiş seramik materyalinin 15

kullanılması ile frezeleme aşaması hızlı olup; makinenin aşınması ve yıpranması tam sinterlenmiş seramik bloğun frezelenme zamanından daha azdır (Besimo ve ark 2001, Filser ve ark 2001, Piwowarczyk ve ark 2005b). Tam sinterlenmiş zirkonya blokların aşındırılması Restorasyonların son boyutları tam sinterlenmiş zirkonya bloklarından kazındığından daha ileri bir ısı işlemine gerek kalmamaktadır (Piwowarczyk ve ark 2005b, Sundh ve ark 2005). Y-TZP bloklarının 1500 C altındaki sıcaklıklarda önceden sinterize edilerek yoğunluklarının %85 ine ulaşması sağlanır. Bloklar yüksek basınç altında (1400-1500 C arasında inert gaz atmosfer ortamında) presleme ile işlenmektedir. Denzir ve DC-Zirkon sistem, tam sinterlenmiş zirkonya bloklarını kullanmaktadır (Sundh ve ark 2005). Tam sinterlenmiş Y-TZP nin yüksek sertliği ve düşük aşındırılabilmesinden dolayı aşındırma sistemleri genellikle robot sistemlerdir (Guazzato ve ark 2004b). Her iki sistemde de alt yapılar dişin doğal görünümünü elde etmek için porselen ile kaplanmaktadır (Raigrodski 2004a). 1.4. Tam Seramik Restorasyonlara Uygulanan Yüzey İşlemleri Adeziv restorasyonların uzun dönemli başarısında temel belirleyici faktörler; restorasyonun bağlanma yüzeyi ile rezin siman arasındaki bağlanma dayanımı ve bunun dayanıklılığıdır. Bu sebeple bağlanmanın sadece preparasyonun yeterli yapılmasına değil; bağlanma yüzeyine uygulanan yüzey işlemlerine de bağlı olduğu belirtilmiştir (Terry ve ark 2007). Seramik materyali ve kompozit rezin siman arasındaki adezyon seramik ve rezin arasındaki fiziko-kimyasal etkileşimin sonucunda oluşmaktadır. Bu etkileşim kimyasal bağlanma ve mikromekanik kilitlenmeyi içermektedir. Seramik ile rezin arasındaki bağlanmayı arttırmak için, seramik iç yüzeyini pürüzlendirmede değişik yüzey işlemleri belirtilmiştir (Aida ve ark 1995, Kamada ve ark 1998). Değişik tip seramik sistemlerinde sıklıkla kullanılan yüzey işlemleri asitleme, kumlama, silika kaplama, silan kullanımı veya bunların kombinasyonudur (Bailey 1989, Kern ve Thompson 1994, Aida ve ark 1995, Chen ve ark 1998, Kamada ve ark 1998). 16

1.4.1. Asitleme Asidin etkisi ile seramik yapısındaki cam matriks kısmi olarak uzaklaştırılır ve matriks içindeki silika kristallerinin açığa çıkması sağlanır (Borges ve ark 2003). Asitlenmiş yüzeylerdeki bağlanma dayanımı; yüzeydeki içeri kıvrık, karışık derin boşluklara rezinin girmesi ve kilitlenmesi yoluyla arttırılmaktadır (Jedynakiewicz ve Martin 2001). Hidroflorik asit (HF), silika esaslı seramiklerde seramik materyalinin cam fazına etki ederek mikromekanik bağlanmada tutucu yüzey oluşturmaktadır (Hooshmand ve ark 2002). Silika esaslı seramiklerde tercih edilen yüzey işlemi HF solusyonları ile asitleme [%2,5-10 ile 2-3 dk] ve ardından silan bağlama ajanının seramik yüzeyine uygulanmasıdır (Chen ve ark 1998, Blatz ve ark 2003, Conrad ve ark 2007). Silika esaslı seramiklerin zıttına konvansiyonel asitlemenin yüksek dirençli seramikler (cam infiltre alüminyum oksit seramik, yoğun sinterize alümina seramik, zirkonyumla güçlendirilmiş seramik) üzerinde hiçbir olumlu etkisinin olmadığı bildirilmiştir (Kern ve Thompson 1995, Awliya ve ark 1998, Kern ve Wegner 1998). 1.4.2. Kumlama Al 2 O 3 partikülleri kullanılarak yapılan kumlama, bağlanma yüzeyindeki kontaminasyon tabakasını uzaklaştırarak rezin siman ve restorasyon arasındaki mikromekanik retansiyonu arttırmaktadır (Valandro ve ark 2006). Kumlama ünitlerinde sıklıkla 25-250 µm boyutları arasındaki Al 2 O 3 partikülleri kullanılmaktadır. Bu partiküller silika ile kaplanmış olabilir veya olmayabilir (Alex 2008). Diş hekimliğinde yapılan araştırmalarda, kumlama işleminde sıklıkla 50 μm veya 110 μm boyutlarındaki Al 2 O 3 partikülleri kullanılmıştır (Kern ve Thompson 1994, Blatz ve ark 2003, Zhang ve ark 2004). Kumlama esnasında seramik yüzeyinde çatlak oluşturmamak için kısa süreli düşük basınç kullanılması gerektiği bildirilmiştir (Zhang ve ark 2004). Kumlama işlemi, feldspatik porselenlerde yüzeyden hacimce madde kaybına ve seramiğin morfolojisinde değişime neden olduğundan; seramik iç yüzeyinin pürüzlendirilmesinde önerilmemektedir. Kumlama ayrıca yüksek dirençli seramiklerin iç yüzeylerini pürüzlendirmede de kullanılmaktadır (Kern ve Thompson 1994). 17

1.4.3. Silika Kaplama (Tribokimyasal İşlem) Tribokimyasal silika kaplama sisteminde silika ile modifiye edilmiş Al 2 O 3 partiküllerinin yüksek hızda seramik yüzeyindeki etkisi sonucunda, seramik yüzeyinde silika tabakası oluşturulur (Valandro ve ark 2005). Bu sistemde istenilen yüzeyde silika kaplamasının gerçekleştirilmesi için çarpma enerjisi kullanılmaktadır. Silika kaplı partiküller seramik yüzeyine çarpıp geri dönerken partiküllerden yüzeye doğru silikanın aktarımı olmaktadır; böylece partiküller hedef yüzeye gömülmektedir. Buna tribokimya denmektedir (Alex 2008). Silika kaplama laboratuvarda Rocatec, ağız içinde ise Cojet cihazının kullanımı ile gerçekleştirilebilmektedir. Cojet sistemi Rocatec ile aynı fizikokimyasal prensibi taşımakta olup (Frankenberger ve ark 2000); her iki teknolojinin de silan bağlama ajanı ile birlikte uygulanması gerekir (Guggenberger 1989). Tribokimyasal silika kaplamada silika kaplı Al 2 O 3 partikülleri seramik yüzeyine uygulanarak rezin simanın seramik yüzeyine bağlanması sağlanmaktadır (Özcan ve ark 1998, Frankenberger ve ark 2000). Feldspatik porselenlerde yüzeyde çok fazla miktarda silika ve serbest hidroksil grupları mevcut olduğundan, silika kaplamanın etkili veya gerekli olmadığı bildirilmiştir (Alex 2008). Yüksek dirençli seramikler (In-Ceram, Procera All-Ceram, LAVA, Wol- Ceram, Cercon, CEREC InLab, Everest) HF asitlemesine oldukça dirençli olduklarından, bu restorasyonların rezin esaslı yapıştırma simanları ile simante edilmesi için farklı bir yaklaşım gerekmektedir. Bu materyallere bağlanma dayanımını arttırmak için önerilen metot, seramik yüzeyinin silika kaplanması sonrasında yüzeye silan uygulanmasıdır (Kern ve Thompson 1995, Valandro ve ark 2005). Silika kaplama sistemlerinin; rezinin cam infiltre alüminyum oksit (Kern ve Thompson 1994, Kern ve Thompson 1995), yoğun sinterize alümina seramik (Valandro ve ark 2005) ve zirkonya esaslı seramiklere (Bottino ve ark 2005) bağlanmasını arttırdığı bildirilmiştir. 1.4.4. Silan Bağlama Ajanları Porselene uygulanan yüzey işlemlerinden sonra yüzeydeki gerilim düşerek yüzey bağlanmaya daha yatkın hale gelir. Silan uygulanmasının birçok porselen tipi 18

için gerekli olduğu (Saraçoğlu ve ark 2004) ve silika esaslı seramiklerde yeterli rezin bağlanmasında çok önemli rol oynadığı belirtilmiştir (Barghi 2000). Birçok seramik bağlanma sistemi kompozit simanın uygulanmasından önce ayrı silan uygulanmasını gerektirmektedir. Bazı üreticilerde bağlanma sistemlerine silan bağlama ajanlarını ilave etmişler ve tek aşamada uygulanması gerektiğini bildirmişlerdir (Kato ve ark 1996). Silanlar organik moleküller sınıfına dahil olup; bir veya daha fazla silikon atomu içermektedir (Matinlinna ve ark 2004, Alex 2008). Fonksiyonlarına ve substratlarına göre primerler veya bağlama ajanı olarak adlandırılırlar. Diş hekimliğinde kullanılan silanlar genellikle %90-95 etanol veya isopropanol solusyonları olarak kullanılır. Daha seyrek alkol solusyonlarının (yaklaşık %29 veya %40-50) veya aseton-etanol karışımının kullanıldığı da bilinmektedir. Diş hekimliğinde en sıklıkla kullanılan silan 3-Metakriloksipropiltrimetoksi silan (3-MPS) dır. Silanların organik ve inorganik substratların arayüzünde bağlama ajanı olarak görev yapabilmesi ve porselen yüzeyleri ile kimyasal olarak etkileşebilmesi için, önce hidrolize (aktive) olmaları gerekmektedir. Asetik asit genellikle silanı aktive etmek için kullanılmaktadır (Matinlinna ve ark 2004). Silan hidrolizisinin amacı her bir silan molekülünün uç kısmında hidroksil gruplarının oluşturulmasıdır. Hidroksil grupları, feldspatik porselen yüzeyinde bulunan hidroksil grupları ile reaksiyona girebilir. Karşıt hidroksil grupları birbirleri ile hidrojen bağı aracılığı ile etkileşime girer. Kondansasyon polimerizasyonu reaksiyonuyla (suyun kaybı) porselen ile arasında kovalent bağlanma oluşturulur. Bu durumda silan sadece porselen yüzeyine direk bağlanmakla kalmaz; aynı zamanda her bir silan molekülü diğer bir moleküle bağlanarak porselen yüzeyinde polimer ağını oluşturur. Kondansasyon polimerizasyonunun temelinde suyun tamamen yok olması çok önemli rol oynayarak silanın porselene tam olarak bağlanabilmesini sağlamaktadır. Molekülün inorganik ucu porselen yüzeyine kimyasal olarak bağlanırken; diğer uçta yer alan metakrilat grubu ise serbest radikal ilave polimerizasyon aracılığı ile rezin esaslı dental materyal ve adezivlerin metakrilat grupları ile bağlanmaktadır (Alex 2008). 19

Konvansiyonel silanların zirkonya üzerinde silika esaslı seramiklerde olduğu kadar etkili olmadığı bildirilmiştir (Yoshida ve ark 2006). Buna rağmen silan molekülü (3-MPS) ile 10-Metakriloiloksidodesil dihidrojen fosfat (MDP) ın silan solusyonu içerisinde karışım halinde olmasının zirkonyanın bağlanması üzerinde önemli rol oynadığı belirtilmiştir (Yoshida ve ark 2006). MDP monomerin fosfat ester grubu zirkonya yüzeyinde yer alan hidroksil gruplarına bağlanabilmektedir (Kern ve Wegner 1998, Wegner ve Kern 2000, Blatz ve ark 2004). 1.4.5. Lazer ile Pürüzlendirme Yakın zamanda yapılan çalışmalara bakıldığında tam seramik restorasyonların simantasyon öncesi pürüzlendirilmesinde değişik tip lazer cihazları kullanılarak pürüzlendirme yapıldığı görülmektedir (Gökçe ve ark 2007, Shiu ve ark 2007, Spohr ve ark 2008, Cavalcanti ve ark 2009b, Ersu ve ark 2009, Osorio ve ark 2010). 1.5. Lazer İlk lazer 1960 yılında Theodore H. Maiman tarafından geliştirilmiştir. Bu lazer Ruby lazer olarak adlandırılan 0.694 µm dalga boyuna sahip görünebilir ışın verebilen bir lazer tipi idi (Maiman 1960). 1961 de Neodymium: Yttrium- Aluminum-Garnet (Nd:YAG) lazer bulundu; ancak diş hekimliğinde lazer uygulamasına Ruby lazerleri ile devam edildi (Coluzzi 2004). 1970 ve 80 lerdeki çalışmalar karbondioksit (CO 2 ) ve Nd:YAG cihazları üzerinde yoğunlaşmıştır. 1989 yılında Myers ve arkadaşları US Food and Drug Administration dan Nd:YAG lazerleri satma iznini almıştır (Myers ve ark 1989). O zamandan itibaren diş hekimliği pratiğinde birçok cihaz geliştirilmiştir ve halen de gelişmeye devam etmektedir (Coluzzi 2004). 1.5.1. Lazer Işınının Özellikleri Lazer kelimesi İngilizce de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ifadesinin baş harflerinin kısaltılmış şekli olup dürtü ile elde edilen radyasyondan kaynaklanan ışık amplifikasyonu anlamını taşımaktadır. 20

Koherens: Cihaz tarafından üretilen ışık dalgalarının aynı fazlı olup, aynı dalga şekline sahip olmasıdır. Kolimasyon: Lazer ışınlarının dağılmadan düz gitmesidir. Kolimasyonda lazer kavitesi tarafından sabit boyut ve şekilde ışın yayılmaktadır. 2004). Monokromasi: Lazer ışığının tek bir spesifik renge sahip olmasıdır (Coluzzi 1.5.2. Lazer Işınının Oluşumu Lazer ışınlarının oluştuğu lazer kavitelerinin ön ve arkasına paralel olarak iki ayna yerleştirilmiştir. Aynalardan birisi tam yansıma sağlarken, diğeri tam yansıma yapmamaktadır. Bu aynalar fotonları ileri ve geri yansıtarak uyarılmış yayılmayı gerçekleştirirler. Koherent, kolime ve monokromatik olan bu fotonlar tam yansıma yapmayan aynanın olduğu bölgeden dışarı doğru çıkarak lazer ışınını oluştururlar (Coluzzi 2004). 1.5.3. Lazer Uygulama Parametreleri Diş hekimliğinde kullanılan lazer cihazlarının parametreleri hekim tarafından ayarlanabilmektedir. Dalga boyu: Işığın dokuya etkisinin belirlenmesinde en önemli parametredir. Her bir dalga boyu foton enerjisine sahiptir. Lazer ışınının fotonları doku etkisi oluşturmaktadır. Dalga boyu m olarak ölçülmektedir. Diş hekimliğinde kullanılan dalga boylarında küçük ölçümler mikron (10-6 m) (µ) veya nanometre (10-9 m) (nm) kullanılmaktadır. Enerji: İş yapabilme yeteneğidir. Birimi joule (J) veya milijoule (mj) dur. Güç: Zaman içinde tamamlanan işin ölçüsüdür ve birimi watt (W) tır. 1 W 1 sn de 1 joule a eşittir. Lazer uygulamalarında güç aşağıdaki formül ile hesaplanabilmektedir. P (Güç) (W) = Lazer enerjisi X Puls sayısı (puls frekansı) Güç yoğunluğu: Birim alandaki cm 2 foton konstrasyonuna (W) denmektedir. Güç Yoğunluğu = Güç (W) / Alan (cm 2 ) 21