Керамика для зубных имплантов

Автор: Бродский Сергей Евгеньевич
Главный врач клиники, кандидат медицинских
наук по специальностям: стоматология и медицинская микробиология

Керамика — материал с редкими свойствами, который сравнительно недавно стал массово применяться в стоматологии для изготовления зубных протезов и дентальных имплантов.
Обладая естественной, близкой к витальным зубам, цветостойкостью и отличной прочностью керамика успешно применяется в современной дентальной ортопедии.

Главный врач

Бродский Сергей Евгеньевич

Записаться на бесплатную консультацию

+7 499 963 55 50

Что такое стоматологическая керамика?

Керамика — это группа неметаллических неорганических материалов, которые приобретают гомогенность (однородную структуру) в процессе спекания исходного материала под воздействием высоких температур в течение длительного времени с последующим охлаждением.

Высокие потребительские свойства приобретает керамика только после точного соблюдения всего технологического процесса. Только так происходит превращение исходной заготовки керамического материала в конечный продукт с отличительными качественными свойствами: протезный каркас, коронку, искусственный штифт/имплант и т.д.

ВАЖНО!
Строго следуйте рекомендациям своего лечащего врача. Не занимайтесь самолечением в период остеоинтеграции вживленного импланта!

Типы стоматологической керамики

Керамика при применении в стоматологии подразделяется в зависимости от степени обжига и делится на:

Тугоплавкую (высокотемпературную). Температура обжига >1260°. Применяется для изготовления керамических имплантов, каркасов коронок/мостов. Это самая прочная дентальная керамика.
Среднетемпературная керамика. T=1080-1260°. Применяется для изготовления зубных коронок. Прочность конструкции достаточна даже для восстановления жевательных зубов.
Низкотемпературная керамика. Т=850-1080°. Используется для облицовки металлических или керамических протезных каркасов.
Легкоплавная (ультранизкотемпературная) керамика применяется для ремонта или коррекции зубных протезов и изготовления микропротезов (вкладок). Т=660-850°.

Структура керамики

Структура керамического материала, применяемого в дентальной ортопедии, подразумевает три основных типа керамики:

Стеклокерамика;
Высоконаполненная стеклокерамика;
Поликристаллическая керамика.

Тугоплавкие кристаллы, придающие жесткость узлам кристаллической решетки, равномерно располагаются в матрице (основное структурообразующее вещество). Именно от степени/плотности вкрапления тугоплавких кристаллов зависят качественные свойства конечного вещества.

Химический состав зубной керамики

Если в стеклокерамики соотношение матрицы к тугоплавким кристаллам 80% к 20%, то в высоконаполненной керамики ровно наоборот — 80% всего объема занимают тугоплавкие кристаллы и лишь 20% стеклянная матрица.
Химический состав, например, полевошпатной керамики (разновидность стеклокерамики, применяемой для облицовки протезов) таков:
75-85% - алюмосиликат калия, 12-25% - оксид кремния; 3-5% - каолин (белая глина), <3% - красители и добавки.
Основными производителями стеклокерамики являются: CEREC Blocs (Sirona Dental), VITABLOCS Mark II (VITA Zahnfabrik)

Как получают керамику для зубов?

Существуют отработанные технологии получения качественных ортопедических конструкция из керамики. Например, линий-дисиликатная зубная керамика, получается следующим образом (см. картинку справа).
Строго в соответствии с технологической картой производителя применяются технологии горячего прессования, компьютерного фрезерования (механическая обработка), обжига. Таким образом получают высококачественные зубные виниры E-Max.

Зубные протезы из диоксида-циркония изготавливаются так:

Из заготовки In-Ceram (VITA Zahnfabrik) компьютерным фрезерованием или шликерным формованием (это особый вид литья/формовки, при котором лишняя жидкость состава удаляется за счет впитывания пористыми стенками формы).
Далее полученный пористый каркас инфильтрируется (пропитывается) суспензией с микрочастицами стекла. Полученную заготовку каркаса обжигают до получения финальных необходимых качеств и структуры.

Фрезерование диоксид-циркония

Получение диоксид-циркониевых протезных каркасов коронок происходит либо механической обработкой, либо фрезерованием и обжигом в зависимости от используемого исходного материала заготовок (см. картинку справа).
Обратите внимание на длительный 10-ти часовой обжиг исходной пористой заготовки IPS e.max ZirCAD (Ivoclar Vivadent) при Т=1530° для получения готового керамического каркаса зубного моста. Это отчасти объясняет высокую стоимость зубных протезов из циркония.

Особые свойства диоксид-циркония

Диоксид-циркониевая керамика, успешно применяемая в зубном протезировании сегодня, обладает уникальными качествами прочности, цветности, гибкости и устойчивости к циклическим жевательным перегрузкам.
Структура диоксид-циркония имеет плотное поликристаллическое строение: 100% всего объема занимают плотно расположенные между собой тугоплавкие кристаллы.

Сопротивление нагрузке

Интересна схема появления трещины в коронке из диоксид-циркония и «ответная реакция» поликристаллической структуры материала.
При появлении очага напряженности частично стабилизированные оксидом иттрия или оксидом гафния кристаллы диоксида циркония «переходят» в моноклинную форму кристаллической решетки, при этом не теряя в качестве прочности. Изменение формы кристаллической решетки локально увеличивает объем кристаллов, останавливая рост трещины. Конечно, такая схема работает на относительно небольших перегрузках и запредельные очаги напряженности разрушают изделия из циркония.
Тем не менее, диоксид-циркониевые каркасы зубных протезов или коронковые элементы ортопедических конструкций, выполненные из этой керамики, на сегодня являются одними из самых надежных в стоматологической ортопедии.

Сравнение видов керамики при нагрузках на изгиб

На фото справа изображена сравнительная характеристика материалов при нагрузках на изгиб.
Как видно, диоксид-циркониевая керамика обладает самой большой прочностью среди всех видов стоматологической кераики и даже в сравлении с кобальхромовым сплавом (КХС).