Column ประจำ
Sponsor

Current State of Art for Zirconia and New Dental Adhesives

โดย : Professor Edward Mclaren จาก UCLA, USA. International Dental Congress 2013 (เรียบเรียง ทญ.ชรินธร อิสสระยางกูล)

เราควรที่จะสามารถมองเห็นรายละเอียดของสิ่งที่เราต้องการจะ ลอกเลียนด้วย ดังนั้น Dr.Mclaren แห่งมหาวิทยาลัย UCLA จึง จัดสอนรายวิชา Art class 1 (Fig1&2) อยู่ในหลักสูตรทันตแพทย์

เป้าหมายของรายวิชาจะเริ่มด้วยการ ฝึกให้นักเรียนทุกๆ คน ทั้ง ทันตแพทย์ และ ceramists มีมุมมองของงานทางทันตกรรมที่ต่าง ไปจากเดิม กล่าวคือมีความเป็นศิลปะมากขึ้น ไม่ได้มองฟันเป็น แค่บล็อกสีขาวเพียงอย่างเดียว แต่มองถึงองค์ประกอบอื่นๆ เช่น แสงและเงา นอกจากนั้นยังเพิ่มทักษะในการคำนวณสัดส่วนของ ฟันและอวัยวะที่เกี่ยวข้องด้วย เพื่อที่จะสามารถออกแบบ รอยยิ้ม2 ที่เหมาะสม และมีขนาดของฟันที่ได้สัดส่วนที่เหมาะสมกับใบหน้า และริมฝีปาก อีกทั้งเรียนรู้วิธีการทำ Bonded Functional Esthetic Prototype3 หรือแม่แบบในปากคนไข้ เพื่อช่วยในการสื่อสารระหว่าง ทันตแพทย์กับคนไข้ ให้สามารถเห็นหรือจินตนาการ ผลสุดท้ายหลัง การรักษาตรงกันระหว่างคนไข้และทนั ตแพทย์ การทำแม่แบบนียั้ง ชว่ ยให้ทันตแพทย์เอง มองเห็นรอยยิ้มที่ออกแบบขึ้นมา ว่าสวยงาม เหมาะสมเพียงใด และหัวใจสำคัญในรายวิชานี้คือการสื่อสารที่มี ประสิทธิภาพระหว่างทันตแพทย์กับห้องปฏิบัติการ ซึ่งเป็นปัจจัย สำคัญที่จะให้ได้ผลงานออกมาตามที่เราตั้งใจไว้

การเลือกชนิดของเซรามิกให้เหมาะสมกับสภาวะในช่องปาก ของผู้ป่วยนั้น เป็นปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อความคงทนของวัสดุใน ช่องปาก โดยมีหลักใหญ่ๆ ที่ควรใช้ประกอบการพิจารณา คือ

  1. บริเวณที่จะ bond เป็นอะไร
  2. ฟันที่จะใส่ต้องรับแรง หรือมี stress มากน้อยเพียงใด
  3. บริเวณที่จะ bond สามารถกั้นน้ำลายหรือมี seal ที่ดีหรือไม่

ซึ่งองค์ประกอบเหล่านี้ มีผลต่อความแข็งแรงของ glass ceramic อย่างมาก เนื่องจาก glass ceramic จะมีความแข็งแรง ที่ดี หากมี Substrate มี่แข็งแรงเพียงพอสำหรับวัสดุชนิดนั้นๆ มาร องรับ และมี bond ที่ดีเพื่อกระจายแรง เนื่องจากการกระจายแรง ของ glass ceramic จะต่างจากครอบฟัน Zirconia หรือ Metal ceremic ที่มี core ที่แข็งแรงมารองรับเซรามิกด้านบนแล้ว

ตารางแสดงคุณสมบัติของ ceramics

วัสดุ Substrate
ที่จะ bond
Flexure & Stress
ที่จะเกิดกับวัสดุ
ฟันอยู่ในสภาวะ
ตำแหน่งสามารถ
bond ได้ดีหรือไม่
Feldspathic porcelain ส่วนใหญ่เป็น enamel น้อย-ปานกลาง ได้
High strength Glass Ceramics ส่วนใหญ่เป็น dentin ปานกลาง-สูง ได้
Zirconia/ Metal Ceramics ทั้งหมดเป็น dentin หรือต้องคลุมผนังทุกด้านของฟัน สูง ไม่ได้

รายละเอียดในองค์ประกอบของเซรามิกแต่ละชนิด5,6 สามารถเข้าไปหาข้อมูลได้ตาม references ด้านท้าย

ในรูปที่ 3 (Fig 3) จะเห็นว่า แม้จะเป็น Zirconia เหมือนกัน มีองค์ประกอบพื้นฐานที่เหมือนกัน แต่วิธีการผลิตที่ แตกต่างกันจากแต่ละบริษัท ก็จะให้ zirconia ที่มีความแข็งแรงที่ ไม่เท่ากัน เมื่อวิเคราะห์ลักษณะของ Zirconia จาก 3 บริษัท ด้วย SEM ดังแสดงใน รูปที่ 4 (Fig 4) วัสดุทางด้านซ้ายจะไม่พบ flaw หรือ defect ในเนื้อวัสดุ และมีการเรียงตัวของ crystal ที่เหมาะสม ในขณะที่วัสดุจากอีก 2 บริษัทที่เหลือพบ processing flaw ในเนื้อ วัสดุ และการเรียงตัวของ crystal รวมถึงเนื้อวัสดุก็แตกต่างกันอีก ด้วย ความแตกต่างของ zirconia นอกจากจะเกิดจากกระบวนการ ผลิตแล้ว วิธีการกรอ และ การขัดแต่ง ก็มีผลกับความแข็งแรงของ วัสดุเช่นเดียวกัน จากกราฟ ในรูปที่ 5 (Fig 5) จะเห็นว่า Zirconia ที่ มีความเสียหายของพื้นผิว จะมีค่าความแข็งแรงต่ำลงอย่างชัดเจน เมื่อเทียบกับ Zirconia ที่ผ่านการกลึงเป็นแกนแล้ว และความแข็ง แรงของแท่ง Zirconia ที่ตัดแลัวขัดเท่านั้น จะสูงกว่าชิ้นงานที่กลึง แล้ว ผลดังกล่าวนี้ สอดคล้องกับความแข็งแรงของ Lithium Disilicate ซึ่งเป็น glass ceramic อีกชนิดหนึ่ง (กราฟแท่งสีฟ้า) กล่าว คือ block ที่ตัดออกมาแล้วขัด มีความแข็งแรงมากกว่าชิ้นที่เพิ่ง ผลิตเสร็จ (pressed and divested คือเอา investment ออกจาก ชิ้นงาน) และแข็งแรงมากกว่าชิ้นที่ผิวมีความเสียหาย

Fig 3 : ตารางแสดงความแข็งแรงของ Zirconia แต่ละยี่ห้อ

Fig 4 : ภาพ SEM ของ Zirconia 3 ยี่ห้อ

Fig 5 : กราฟแท่งเปรียบเทียบความแข็งแรงของวัสดุในสภาวะต่างๆ

ในระหว่างปี 2004-2007 พบรายงาน core fracture 2 ตัวอย่าง จาก Single unit Zirconia ที่ทำจาก Lava, YZ และ Procera 1200 ตัวอย่าง, framework หัก 1 ตัวอย่าง จากมากกว่า 30 ตัวอย่าง, วัสดุ บูรณะถูกเปลี่ยนเนื่องจาก porcelain แตก ประมาณ 6%ต่อปี ใน 3 ปีแรก และพบการแตกหักเล็กน้อยประมาณ 15% ที่ไม่จำเป็นต้อง เปลี่ยนวัสดุบูรณะ

ในปี 2007-2011 กลุ่มตัวอย่าง 400 กว่าตัวอย่าง ที่ทำจาก Lava, YZ และ Procera และ VM9 รวมกับเทคนิคในการเผาแบบ ใหม่ ไม่พบรายงาน core fracture, วัสดุบูรณะถูกเปลี่ยนเนื่องจาก porcelain แตก 1 ตัวอย่าง และ marginal ridge แตกเล็กน้อย 2 ตัวอย่าง

สาเหตุหนึ่งที่ veneering porcelain มีการแตกหัก หรือ ร่อนออก มาจากโครง zirconia นั้น เนื่อง จากวัสดุมีอัตราการขยายและหด ตัวที่ไม่เท่ากันเมื่อได้รับความร้อน และเมื่อเย็นลง เมื่อลดอุณหภูมิ ลงอย่างรวดเร็วหลังเผา ก็สามารถทำให้ veneering porcelain แยก ตัวออกจากโครง หรือมีการแตกร้าวในเนื้อวัสดุได้ จากการทดลอง (Fig 6) พบว่า อัตราการเพิ่มความร้อนขณะเผามีผลน้อย แต่อัตรา ในการลดอุณหภูมิมีผลอย่างมากต่อการหลุดร่อนของ veneering porcelain

Fig 6 : กราฟแสดงแรงที่ใช้ในการทำให้ porcelain หลุดร่อนจากโครงเมื่อลดอุณหภูมิลงในอัตราที่แตกต่างกัน

โดยทั่วไปมักเข้าใจว่า Zirconia นั้นทึบแสง และสามารถใช้ ปิดทับสีฟันที่เข้มได้ 100% แต่ในความเป็นจริงนั้น Zirconia ที่ บางลงจะมีความใสมากขึ้น และไม่สามารถปิดสีเข้มข้างใต้ได้ หมด จากภาพที่ 7 (Fig 7) จะเห็นว่า หากโครง Zirconia มีความ หนาประมาณ 0.6 มิลลิเมตร จะสามารถปิดสีดำข้างใต้ได้ แต่หาก เราทำให้บางลงสีดำข้างใต้จะสามารถส่องทะลุมาได้ ปกติบริเวณ คอฟันจะเป็นส่วนที่บางที่สุดของครอบฟัน ดังนั้นหากฟันหลักมีสี เข้มหรือมีเดือยโลหะ จึงไม่สามารถปิดสีด้วย Zirconiaได้หมด ใน กรณีที่ฟันสีเข้มอาจพิจารณาใช้โครงที่มีสีสว่างกว่าปกติ 1 shade เพื่อชดเชย value ที่จะลดลงเนื่องจากความเข้มของ stump shade (Fig 8) นอกจากนี้ Zirconia แต่ละยี่ห้อก็มีความทึบแสงแตกต่าง กัน ดังที่แสดงในตารางด้านล่าง ซึ่งเป็นการเปรียบเทียบความทึบ แสงของ Zirconia 3 ยี่ห้อ ที่ความหนา 1 มิลลิเมตร

Fig 7 : ภาพแสดงความทึบแสงของ Zirconia ที่แตกต่างกัน เมื่อมีความ หนาที่แตกต่างกัน

Fig 8 : ภาพแสดง stump shade, โครง Zirconia และ ภาพหลังการรักษา

ในฟันธรรมชาตินั้น บริเวณที่ทำให้เกิดสีสันต่างๆ คือ เนื้อฟัน คือส่วนที่ทึบแสงที่สุดและใสที่สุดของฟันน ซึ่งเห็นได้จากภาพด้าน ล่าง (Fig 9) ซึ่งแสดงลักษณะของเนื้อฟัน และเคลือบฟันในบริเวณ ต่างๆ การเลือกสี และ translucency ให้เหมาะสมจึงมีความสำคัญ ในการสร้างวัสดุบูรณะฟันที่เหมือนธรรมชาติ

Fig 9 : ภาพด้านซ้ายเป็นภาพของฟันที่กัดเอาเคลือบฟันออกทั้งหมด ภาพ ขวาเป็นภาพของเคลือบฟันหลังกัดเนื้อฟันออกทั้งหมด

Fig 10 : กราฟแสดงอัตราการสึกของเคลือบฟันและวัสดุจากการเสียดสี

ในการยึดชิ้นงานด้วย resin cement การมี cure ที่สมบูรณ์ ของชั้น bonding ก็เป็นสิ่งสำคัญ บางท่านอาจเลือกใช้ activator, ฉายแสง bonding ก่อน cement หรือ ฉายแสง bonding พร้อม กันกับ cement เนื่องจากเกรงว่าความหนาของ bonding จะทำให้ ชิ้นงานไม่ลงที่ แต่ในกรณีหลังสุด bonding ไม่ได้รับการ cure ที่ สมบูรณ์ และทำให้ bond strength ต่ำกว่าการฉายแสง bonding ก่อน cement (Fig 11) อีกวิธีหนึ่งที่สามารถทำได้ และช่วยเพิ่ม bond strength คือ immediate dentin sealing

Fig 11: กราฟเปรียบเทียบ Bond strength เมื่อฉายแสง Bonding ก่อน cement และฉาย Bonding พร้อม cement

เทคนิคนี้ ถูกพัฒนาขึ้นโดย Pascal Magne ในปี 2005 โดย แนะนำให้ seal dentin ก่อนพิมพ์ปากในวันที่มีการกรอแต่งฟัน ซึ่ง จะใช้เป็น Filled หรือ Unfilled adhesive ก็ได้ วิธีนี้พบว่ามีรายงาน อาการเสียวหลังทำน้อย และได้ bond strength สูง

Dr. Mclaren ได้เสนอให้ทำ immediate dentin sealing (Fig 12) หลังการพิมพ์ปากแล้ว เพื่อลดปัญหาวัสดุพิมพ์ปากไม่แข็งตัว ในบริเวณที่สัมผัสกับ ผิว bonding ที่ไม่แข็งตัวเต็มที่เนื่องจากโดน ออกซิเจน โดยแนะนำให้ใช้ unfilled adhesive ซึ่งมี film thickness ที่บาง เพื่อป้องกันการใส่ชิ้นงานไม่ลง bond strength ที่ได้ ไม่มี ความแตกต่างกันไม่ว่าจะ seal dentin ด้วย total etch technique หรือ self etch technique (Fig 13-14)

Fig 12 : กราฟเปรียบเทียบ Immediate Dentin Sealing ก่อนพิมพ์ปาก, หลังพิมพ์ปาก, cement ตามปกติ โดยฉายแสง Primer (All bond 3) ก่อน และ cement ตามปกติโดยไม่ได้มีการฉายแสง Bonding ก่อนโดยใช้ Optibond FL

Fig 13 : กราฟแสดง Bond Strength จาก IDS โดยใช้ Self Etch Technique

Fig 14 : กราฟเปรียบเทียบ IDS ด้วย Adhesive 3 ยี่ห้อ: Optibond FL, All bond 3 และ Scotchbond Universal

แนะนำให้ใช้กรด Hydrofluoric (HF) กัด Glass ceramic โดยใช้ ความเข้มข้นและระยะเวลาตามที่บริษัทกำหนด ควรทากรดให้เลย margin ออกมาเล็กน้อย (Fig 16) เนื่องจากกรดมักจะดึงตัวออก จากเซรามิกเล็กน้อยบริเวณขอบ ทำให้บริเวณขอบไม่ได้ถูกกรด กัด ทั้งนี้ผิวเซรามิกที่ผ่านการ Glaze แล้วจะไม่ถูกกรดกัด จากนั้น จึงทา Silane และ adhesive

Fig 15 : กราฟแสดง Bond Strength ที่ได้รับจากการเตรียมผิวฟันที่แตก ต่างกัน และใช้ระยะเวลาในกัดด้วยกรดที่แตกต่างกัน

ไม่ควรใช้ Phosphoric acid ในการทำความสะอาดผิว Zirconia เนื่องจาก phosphate group สามารถ bond กับออกซิเจนใน Zirconia ได้ ซึ่งจะทำให้ bonding site ใน Zirconia ถูกใช้ไปจน หมดไม่เหลือที่ให้เกิดปฏิกิริยา (Bonding agents สำหรับ Zirconia ในปัจจุบันจะใช้ phosphate monomer ชนิดพิเศษในการยึดกับ Zirconia ด้วยวิธีการเดียวกัน)

Fig 16 : ลักษณะการทา HF เมื่อเตรียมผิวเซรามิก

  1. www.drawright.com
  2. McLaren, Edward A., and Phong Tran Cao. “Smile analysis and esthetic design:“in the zone.” Inside Dentistry 5.7 (2009) : 44-48.
  3. Mclaren, Edward A., and Schoenbaum, Todd. “The Bonded Functional Esthetic Prototype: Part 1”. “Inside Dentistry 9.1 (2013): 70-74.
  1. McLaren, Edward A., and Yair Y. Whiteman. “Ceramics : rationale for material selection.” Compend Contin Educ Dent 31.9 (2010): 666-668.
  2. McLaren, Edward A., and Phong Tran Cao. “Ceramics in dentistry—part I: classes of materials.” Inside dentistry 5.9 (2009): 94-103.
  1. Giordano, Russell, and Edward A. McLaren. “Ceramics overview: classification by microstructure and processing methods.” Compend Contin Educ Dent 31.9 (2010): 682-684.
  2. www.edmclaren.com
  3. www.oralfacialarts.com

บทความอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง

??????????? thaidentalmag.com