PRIMJENA CAD/CAM TEHNOLOGIJE U · PRIMJENA CAD/CAM TEHNOLOGIJE U STOMATOLOŠKOJ PROTETICI DIPLOMSKI RAD Zagreb, svibanj 2010. Diplomski rad ostvaren je na ZAVODU ZA STOMATOLOŠKU

STOMATOLOŠKI FAKULTET

SVEUČILIŠTA U ZAGREBU

Luka Lubina

PRIMJENA CAD/CAM TEHNOLOGIJE U

STOMATOLOŠKOJ PROTETICI

DIPLOMSKI RAD

Zagreb, svibanj 2010.

Diplomski rad ostvaren je na

ZAVODU ZA STOMATOLOŠKU PROTETIKU

STOMATOLOŠKOG FAKULTETA

SVEUČILIŠTA U ZAGREBU

Voditelj rada: Prof.dr.sc. Ketij Mehulić

Lektor hrvatskog jezika: Petra Zenić, prof.

Lektor engleskog jezika: Petra Zenić, prof

Diplomski rad sadrţi: 36 stranica

8 slika

1 CD

Najljepša hvala Prof.dr.sc. Ketij Mehulić na velikoj pomoći

tijekom izradbe ovog rada i nesebičnom pružanju znanja

tijekom cijelog studija.

Hvala obitelji na podršci i strpljenju.

.

Luka Lubina______________________________________________Diplomski rad

SADRŢAJ

1.UVOD……………………………………………………………........6

2.POVIJESNI PREGLED……………………………………………….7

3.KERAMIČKI SUSTAVI……...……….......………………………….8

3.1. Klasifikacija potpune keramike prema tehnici izrade………..……12

3.1.1. Tehnika slojevitog nanošenja………………….………………...12

3.1.2. Tehnika vrućeg prešanja…………………………………………12

3.1.3. Tehnika infiltracije (slip casting)………………….……………13

3.1.4. CAD/CAM tehnika……………………………………………...13

4. DENTALNI CAD/CAM SUSTAVI……………………….………..14

4.1. Optički otisak……………………………………………………...15

4.2. Indikacije i kontraindikacije za upotrebu CAD/CAM sustava…….16

4.3. Preparacija kaviteta za inlay i onlay…………………………………..17

4.4. Vrste CAD/CAM sustava…………………………………….……18

4.4.1. CEREC sustav…………………………………………………...18

4.4.2. InLab sustav...…………………………………………………...19

4.4.3. Nobel Biocare Procera…………………………………………..19

4.4.4. KaVo Everest sustav (KaVo EWL, Leutkirch, Njemačka)…...…20

5. MATERIJALI ZA STROJNO GLODANJE…………………….…..21

5.1. Silikatne i litij-disilikatne strojne keramike……………..………23

5.2. Polikristalične oksidne keramike……………………..…………23


5.3. IPS Empress CAD, IPS e.max CAD i IPS e.max ZirCAD.….….25

5.4. Procera AllCeram (Nobel Biocare, Göteborg, Sweden)………...25

5.5. Cercon (DeguDent) i Lava Zirconia (3M ESPE)……………. …26

5.6. IPS e.max ZirCAD (Ivoclar Vivadent, Schaan, Lichtenstein)…..27

6. BRUŠENJE ZUBA ZA STROJNU KERAMIKU ………….…..28

7. CEMENTIRANJE……………………………..………….….….30

8. ZAKLJUČAK……………………………...……………………31

9. SAŢETAK…………………………………...……………….….32

10. SUMMARY……………………….….......…………...………...33

11. LITERATURA……………….………….……..………………..34

12. ŢIVOTOPIS…………………..…………………..……………..36


6

1. UVOD

Dentalna medicina se kao znanstvena i stručna disciplina razvija iz dana u dan čemu

uvelike dopridonosi razvoj dentalne tehnologije. Računalna tehnologija je postala dio

svakodnevice suvremenog čovjeka i bilo je samo pitanje vremena kada će se ista

uklopiti u zahvate dentalne medicine. CAD (računalom potpomognuto oblikovanje) /

CAM (računalom potpomognuta izradba) tehnologija je danas visoko zastupljena u

svim aspektima dentalne medicine u razvijenom svijetu. Temelji se na računalnoj

izradi nadomjestka s manjom ili bez potrebe za dentalnim tehničarom. Cilj ove

tehnologije je skratiti vrijeme izradbe protetskog rada, smanjiti mogućnost pogrešaka

koje su moguće tijekom izradbe u laboratoriju (više faza i djelatnika) te

omogućavanje protetske sanacije kroz svega nekoliko posjeta. Jednostavnije

protetske radove, poput ljuskica, pomoću CAD/CAM sustava moguće je izraditi već

u jednoj posjeti. Danas postoji veći broj CAD/CAM sustava i svaki od njih ima svoje

prednosti i nedostatke. Najbolji primjer kvalitete i brzine rada CAD/CAM sustava je

slijedeći primjer; proces izrade jedne krunice za drugi molar pomoću CAD/CAM

sustava započinje mjerenjem (4 minute), zatim slijedi oblikovanje pomoću softwarea

(1 minuta) te glodanja keramičkog bloka (90 minuta). Konvencionalna metoda izrade

ovakve krunice traje i do nekoliko dana (1).

Cilj ovog rada je dati kratki pregled najzastupljenijih CAD/CAM sustava, objasniti

njihov način rada te napraviti pregled vrsta dentalne keramike koje se obraĎuju

CAD/CAM tehnologijom.


7

2. POVIJESNI PREGLED

CAD/CAM sustavi su danas široko rasprostranjena tehnologija. Osim u dentalnoj

medicini koriste se u arhitekturi, proizvodnji automobila, dizajnu te mnogim drugim

industrijama u kojima je potrebna vrhunska preciznost i brzo djelovanje. U dentalnoj

medicini su se počeli koristiti sredinom osamdesetih godina, kada su se zbog

dugotrajnosti izrade protetskog rada korisitili samo u dentalnim laboratorijima.

Njihova funkcija skraćivanja vremena za izradu protetskog rada tada nije bila

primarna. Kako se tehnologija razvijala, a s njome i dentalni materijali, CAD/CAM

sustavi su našli svoj put direktno u ordinaciju. Prvi doktor dentalne medicine koji je

uveo CAD/CAM u dentalnu medicinu bio je dr. Duret koji je 1971. godine počeo

izraĎivati krunice pomoću virtualnog otiska bataljka. Dr. Duret je razvio prvi

dentalni CAD/CAM sustav koji se zvao Sopha. Taj sustav je bio spor te nije našao

svoju primjenu u ordinaciji dentalne medicine. Vrlo dobro je sluţio u dentalnom

laboratoriju. Dr. Moermann je razvio ideju dr. Dureta i stvorio prvi dentalni

CAD/CAM sustav koji je izraĎivao nadomjestke u jednoj posjeti. Njegov sustav se

temeljio na snimanju kaviteta intraoralnom kamerom te direktnom izradom inlaya u

glodalicama. Radi se o CEREC sustavu koji je danas jedan od najbolje prihvaćenih

dentalnih CAD/CAM sustava (1). Na toj tehnologiji se temelje gotovo svi ostali

CAD/CAM sustavi danas dostupni na trţištu. Prednosti korištenja CAD/CAM

sustava su :

1. kvalitetno korištenje novih materijala

2. kratkotrajnost izrade nadomjestka

3. manji trošak izrade

4. kontrola kvalitete izrade (1).


8

3. KERAMIČKI SUSTAVI

Keramika je anorganski materijal sastavljen od kemijskih elemenata, metala i

nemetala koji su meĎusobno povezani ionskim i/ili kovalentnim vezama. Keramika

se kao gradivni materijal koristi još od pretpovijesnih vremena. U svakodnevnoj

upotrebi je moţemo naći kao materijal za izradu posuĎa, skulptura, nakita i dr.

Keramika se dobiva miješanjem praška i tekućine te pečenjem. Taj prah se prije

često dobivao iz prirodnih sirovina kao što su glinica, kvarc, kaolin, itd., ali danas se

sve više koriste sintetske sirovine. Keramika koja se dobiva iz sintetskih sirovina je

puno tvrĎa od prirodne i kao takva se moţe obraĎivati jedino strojnim tehnikama,

odnosno CAD/CAM tehnologijom.

Keramika se dijeli na:

1. Silikatnu keramiku

Kvalificira je amorfna staklena faza porozne strukture. Glavni sastojak je SiO2

(osnovna gradivna jedinica je silicijev tetraedar), uz mali dodatak Al2O3, MgO,

ZrO2, i/ili drugih oksida. Često se naziva i tradicionalnom dentalnom keramikom.

2. Oksidnu keramiku

Glavnu fazu čine kristali (Al2O3, MgO, ThO2, ZrO2), bez ili uz mali dodatak

staklene faze. Za keramiku koja se upotrebljava u dentalnoj protetici posebice za

izradu mostova, osobito je vaţan cirkonijev oksid, zbog svoje velike otpornosti

na lom, ali ne kao čisti ZrO2 (zbog pukotina koje se javljaju tijekom sinteriranja -

rezultat transformacije iz tetragonske u monoklinsku strukturu) već stabiliziran


9

dodacima. Ta se transformacija sprečava dodatkom odreĎenih oksida, npr. MgO,

Y2O3, CaO i CeO, a posebice je značajna stabilizacija itrijem (Y2O3).

Oksidna keramika koja se sastoji od više različitih faza ili različitih vrsta oksida

takoĎer se moţe uspješno koristiti u dentalnoj protetici. Takve su keramike sa

sljedećim komponentama:

- Spinel (MgO . Al2O3)

- Mulit (3Al2O3 . 2SiO2)

- Aluminijev titanat (Al2O3 . TiO2).

3. Bezoksidnu keramiku

Nije praktična za uporabu u dentalnoj medicini, uglavnom zbog visokih

temperatura pečenja, kompliciranog postupka izrade i neodgovarajuće estetike.

Takve keramike su one s dodacima borida, karbida, nitrida, selenida, silicida, itd.

4. Staklokeramiku

Nastaje nukleacijom i rastom kristala unutar staklenog matriksa u strogo

kontroliranim procesima (2).

Podjela keramike prema indikacijama:

1. za izradu krunica u prednjem dijelu zubnog niza,

2. za izradu krunica u straţnjem dijelu zubnog niza,

3. za izradu estetskih ljuskica,

4. za izradu mostova u prednjem ili straţnjem dijelu zubnog niza,

5. za izradu zubi za proteze,

6. za izradu inlaya i onlaya,

7. za izradu estetskih obloga na čvršćim osnovnim konstrukcijama,


10

8. za posebne estetske učinke,

9. za glazure,

10. za izradu korijenskih kolčića (2).

Podjela keramike prema sastavu:

1. čisti aluminijev dioksid,

2. čisti cirkonijoksid,

3. specijalizirane keramike za izradu jezgri (aluminijoksidna keramika, staklom

infiltrirana aluminijoksidna keramika, staklom infiltriran spinel, staklom

infiltrirana cirkonijoksidna keramika),

4. silikatno staklo,

5. leucitna staklokeramika,

6. litijeva staklokeramika (2,3).

Podjela keramike prema temperaturi pečenja:

1. keramika izrazito niske temperature pečenja (< 850ºC),

2. keramika niske temperature pečenja (850ºC - 1100ºC),

3. keramika srednje visoke temperature pečenja (1101ºC - 1300ºC),

4. keramika visoke temperature pečenja (> 1300ºC) (2).

Podjela keramike prema translucenciji:

1. opakna,

2. translucentna,

3. transparentna (2).


11

Podjela keramike prema otpornosti na pucanje,

koje će ovisiti o:

- čvrstoći i ţilavosti samog keramičkog materijala,

- dimenzijama i obliku spojnih mjesta meĎu članovima mosta,

- ţvačnim silama pacijenta (3).

Kategorije zubne keramike:

1. konvencionalna leucitna keramika,

2. keramika s visokim udjelom leucita,

3. keramika niske temperature pečenja koja moţe sadrţavati leucit,

4. staklokeramika,

5. specijalizirana keramika za jezgre (aluminijoksidna, staklom infiltrirana

aluminijoksidna keramika, staklom infiltriran spinel i staklom infiltrirana

cirkonijoksidna keramika),

6. keramika za strojnu obradu (2).

Podjela keramika prema vrsti keramike:

1. glinična keramika,

2. keramika s većim udjelom leucita,

3. aluminijoksidna keramika,

4. staklom infiltrirana aluminijoksidna keramika,

5. staklom infiltrirana alumijoksidna keramika sa spinelima,

6. staklom infiltrirana cirkonijoksidna keramika,

7. staklokeramika (2).


12

Keramika za strojnu obradu:

(keramike visoke čvrstoće)

1. silikatna keramika,

2. polikristalična oksidna keramika (3).

3.1. Klasifikacija keramike prema tehnici izrade

3.1.1. Tehnika slojevitog nanošenja

Tehnika kojom se oblaţu metalne i potpunokeramičke konstrukcije te folije kako bi

se dobili estetski nadomjesci koji će svojim izgledom u potpunosti imitirati prirodno

zubno tkivo. Tehnika se temelji na slojevitom nanošenju keramičkog tijesta (zelene

keramike) na osnovnu konstrukciju koja se dobiva miješanjem različitih keramičkih

prašaka s originalnom tekućinom ili destiliranom vodom i koji se svaki zasebno

nanosi jedan na drugi te se sinterira na odreĎenoj temperaturi preporučenoj od strane

proizvoĎača (3).

3.1.2. Tehnika vrućeg prešanja

Kod ove tehnike nadomjestak se modelira u vosku. Voštani objekt se postavi u

kivetu, ulije uloţni materijal, zagrijava u peći kako bi vosak izgorio te se na taj način

stvorio prostor za izradu finalne restauracije. Originalan, tvornički izraĎen keramički

valjčić odreĎene boje se zagrijava na temperaturu od oko 1000 stupnjeva celzijevih

(ovisno o materijalu) i prelazi u plastično stanje. U takvom stanju se unosi u kivetu te

se preša (3).


13

3.1.3. Tehnika infiltracije (Slip casting)

Tehnika kojom se rade keramički nadomjestci velike čvrstoće. Tekuća suspenzija

aluminij oksidnog praška se stavlja na vatrootporni model i modelira se nadomjestak.

Slijedi sinteriranje na 1120 stupnjeva celzijevih u keramičkim pećima i potom

infiltracija staklom najčešće lantanovim (3).

3.1.4. CAD/CAM tehnika

U ovoj tehnici se koriste tvornički izraĎeni keramički blokovi (Slika 1). Restauracija

se gloĎe u posebnim glodalicama koje su sastavni dio svakog CAD/CAM ureĎaja.

Proces obično traje vrlo kratko i restauracija moţe biti gotova za manje od dva sata

ovisno o ureĎaju (3).

Slika 1. Keramički blokovi za CAD/CAM obradu (4)


14

4. DENTALNI CAD/CAM SUSTAVI

Kada su došli u ordinacije dentalne medicine krajem osamdesetih godina 20. stoljeća

CAD/CAM sustavi su ubrzo postali jako korištena tehnologija (1). Prije svega zbog

brzine izrade nadomjestka. Često nema potrebe za uzimanjem klasičnog otiska

otisnim materijalima te tako nema potrebe za dentalnim laboratorijem. Sve to uvelike

skraćuje vrijeme, a ujedno i smanjuje broj faza izrade protetskog rada što u konačnici

rezultira manjim brojem pogrešaka. Aparatura je do te mjere sofisticirana da

omogućava i uočavanje pogrešaka tijekom brušenja i njihovog uklanjanja, postizanja

idealnog oblika nadomjestka, savršenog rubnog dosjeda i usklaĎene okluzalne

morfologije.

Dentalni CAD/CAM sustavi sastoje se od više osnovnih dijelova, a to su:

3D oralna video kamera,

monitor,

tastatura,

pokazivač,

računalni software,

glodalica (5).

Postupak započinje brušenjem uporišnog zuba kojeg provodi terapeut u ovisnosti o

vrsti keramike koju će upotrijebiti za odreĎeni klinički slučaj.

3D oralnom kamerom snimi se bataljak, ako sustav ili opremljenost ordinacije to

dozvoljava. Slika se prenosi u računalnu jednicu i obraĎuje se u softwareu. Pomoću

softwarea odrede se rubovi preparacije, podminirana mjesta se virtualno zatvore i

informacija se dalje procesuira u računalu koje daje upute u glodalicu. Prije toga


15

umetne se keramički blok u glodalicu. Keramički blok je fiksiran na nosaču koji

omogućuje njegovo umetanje. Glodalica prema uputama iz računala izraĎuje ţeljeni

nadomjestak. Kako se keramički blok vrti oko svoje osi, tako se i dijamantni disk i

brusilo vrte i translatiraju gore i dolje oko keramičkoga bloka. Za rezanje jednoga

keramičkog bloka u fasetu ili inlay potrebna je serija od oko 200-400 nareza (6).

Kretanje dijamantnoga diska omogućuje električna vodilica (7).

4.1. Optički otisak

Nakon što se ispreparira zub iznad njega se postavlja kamera (Slika 2). Skener na

kameri emitira infracrvene zrake koje prolaze kroz leću i padaju na uporišni zub.

Linije padaju u svjetlijem i tamnijem uzorku te se reflektiraju natrag i odlaze u

fotoreceptor na kameri. Intenzitet reflektiranog svijetla registrira se kao napon koji se

poslije pretvara u digitalnu formu (6). Tamniji dijelovi prepariranog zuba višeg su

napona dok su svjetliji niţeg (5,7).

Temelj za oblikovanje CAD/CAM nadomjestka čini trodimenzionalna prezentacija

podataka dobivenih skeniranjem (optičkim otiskom) gdje je dobivena veličina i

vrijednost faze (napona) za svaku skeniranu točku (pixel). Ta je vrijednost izravno

vezana za dubinu skenirane točke (kaviteta). Tako se na ekranu mogu prepoznati

razna područja prepariranoga zuba s obzirom na dubinu: svjetlija područja

označavaju izdignuta područja, a tamnija područja sive boje, dublja, podminirana

područja. Uporabom tako interpretiranih podataka trodimenzionalno oblikovanje

moţe se izvesti u nekoliko slojeva koji označavaju dno, ekvator te okluzalnu ravninu

(5).


16

Slika 2. Kamera za uzimanje optičkog otiska (5)

4.2. Indikacije i kontraindikacije za upotrebu CAD/CAM sustava

Prije odreĎivanja indikacijskih područja za upotrebu ove tehnologije potrebno je

razmotriti uvjete za njenu primjenu.

Uvjeti za upotrebu:

1. parodontno tkivo bez upale i eksudacije,

2. dobra oralna higijena,

3.supragingivna preparacija (budući da se rabi adhezivna tehnika

cementiranja, rubovi preparacije moraju biti eksponirani zbog skeniranja

kamerom),

4. precizna i čista preparacija (5,8,9).


17

Indikacije:

1. oštećenost krune zuba ili veliki ispuni (krunica),

2. hipoplazija cakline (krunica),

3. korektura nakon ortodontske terapije (ljuska, krunica),

4. kozmetičke korekture - dijastema, smanjivanje interdentalnih prostora,

elongacija krune zuba, diskoloracije (ljuska),

5. erozije zubnih tkiva (krunica, ljuska inlay, onlay),(4)

6. potreba za opskrbom bezubog prostora mostom (9,10).

MeĎu kontraindikacije mogu se ubrojiti:

1. loša oralna higijena s perzistirajućim gingivalnim upalnim promjenama,

2. stanje okluzalne traume - bruksizam, bruksomania,

3. premalena površina za aplikaciju adhezivnog sustava za cementiranje,

4. devitalizirani zubi (5).

4.3. Preparacija kaviteta za inlaya i onlaya

Preparacija kaviteta za inlay prije nego što se uzme “optički otisak” temeljni je i

najvaţniji postupak. O njemu ovisi preciznost izrade nadomjestka. Da bi “optički

otisak” bio oštrih rubova, jasan i precizan, potrebno je uzeti u obzir nekoliko

posebnih pravila (slika 3):

• kavitet treba imati ravno dno i okomite stijenke kaviteta,

• supragingivna preparacija, zbog potrebe adhezivne tehnike cementiranja,

• meziodistalni nagib unutarnjih stijenki kaviteta u cijeloj duţini kaviteta

od 4 - 6°,

• okluzalna dubina preparacije treba biti najmanje 2 mm,


18

• širina preparacije na isthmusu treba biti 1/3 interkuspalnog raspona, a

najmanje 2 mm,

• preparacija proksimalnog dijela kaviteta, tj. bukalne i oralne stijenke

kaviteta od cerviksne stube divergiraju od 4 - 7° prema okluzalno (5,6).

Slika 3. Pravilno ispreparirani kavitet za keramički inlay (5)

4.4 Vrste CAD/CAM sustava

4.4.1. CEREC sustav

Jedan je od najstarijih CAD/CAM sustava koji se pojavio na trţištu početkom

osamdesetih godina. CEREC skraćenica dolazi od punog naziva aparata„Chairside

Economical Restoration of Esthetic Ceramics“. ProizvoĎač je tvrtka Sirona dental

(Bensheim, Njemačka) i do sada se pojavio u 3 različite serije. Zadnji CEREC 3

sustav je prvi sustav u kojemu software sam generira restauraciju. Osim toga CEREC

sustav ima mogućnost da zub prilagodi u svim dimenzijama i postigne savršene

okluzalne kontakte sa svojim antagonistom (3,5). Zbog mogućnosti prilagodbe u

svim dimenzijama CEREC 3 se naziva i CEREC 3D.


19

4.4.2. InLab sustav.

Ovaj sustav zahtijeva korištenje dentalnog laboratorija. Razlika od standardnog

CAD/CAM sustava je u tome što je za ovu vrstu sustava potrebno uzeti standardni

otisak otisnim materijalima. Aparat restauraciju radi na radnom modelu koji se dobio

izlijevanjem otiska (3). InLab sutav je prozvela tvrtka Sirona dental (Bensheim,

Njemačka).

4.4.3. Nobel Biocare Procera

Ovaj sustav izraĎuje krunice, inlaye, onlaye i ljuskice s vrlo viskom preciznošću.

Potrebno je uzeti standardni otisak otisnim materijalom te sustav skenira model.

Skeniranje je jako detaljno i sustav biljeţi 20 000 mjernih točaka prema kojima

izraĎuje nadomjestak (Slika 4) (3).

Slika 4. Nobel Biocare Procera (3)


20

4.4.4. KaVo Everest sustav (KaVo EWL, Leutkirch, Njemačka)

Ovaj sustav je sličan CEREC-u i koristi takoĎer optički otisak intraoralnom kamerom

(Slika 5). Pomoću Everest sustava mogu se napraviti krunice, mostovi, inlayi, onlayi

i estetske ljuskice. Ovisno o potrebi nadomjestci se mogu napraviti od leucitom

ojačanih keramičkih materijala, parcijalno sinteriranih cirkonijoksidnih keramičkih

materijala ili HIP (hot isostatic pressed) keramičkih materijala (3).

Slika 5. KaVo Everest sustav (KaVo EWL, Leutkirch, Njemačka) (3)

CAD/CAM sustavi imaju mogućnost izrade estetskih ljuskica, krunica, inlaya i

onlaya te mostova. Svi ti nadomjesci traţe vrhunsku estetiku i biokompatibilnost.

Kompozit se pokazao izuzetno dobrim materijalom gledano sa strane estetike, ali je u

distalnom segmentu čvrstoća prioritet nad estetikom. Tako se idealnim materijalom

pokazala dentalna keramika velike čvrstoće.


21

5. MATERIJALI ZA STROJNO GLODANJE

U dentalnoj protetici postupkom strojnog glodanja najčešće se koriste potpune

keramike velike čvrstoće. Potpuna keramika, kako joj i samo ime kaţe ne zahtijeva

metalnu konstrukciju kao potporu. Dovoljno je čvrsta da moţe podnijeti ţvačno

opterećenje bez dodatnog ojačanja nekim drugim materijalom. Ovaj materijal je

gotovo kemijski inertan s izuzetno dobrom biokompatibilnošću. Ujedno je

rezistentna na abraziju, ima stabilnu boju i što je danas jako vaţno ima izuzetno

dobra estetska svojstva. Osim što se moţe postići savršena boja krunice, prijelaz

izmeĎu uporišnog zuba i keramičke krunice postaje nevidljiv što omogućava smještaj

ruba krunice u vidljivom dijelu (parodontoprofilaksa) (3). U današnje vrijeme je

estetika postala izuzetno bitan aspekt svakog zahvata u dentalnoj medicini. Doktori

dentalne medicine i dentalni tehničari su obučeni za izradu keramičkih restauracija

koje ni u kojem aspektu nisu inferiorne naspram svojim susjednim zubima i zubima

antagonistima.

Potpuna keramika se pokazala idealnim materijalom za izradu :

1. inlaya i onlaya (klasa I, II i V) (Slika 6) koji se adhezivno lijepe,

2. overlaya koji se adhezivno lijepe,

3. restauracije klase IV,

4. ljuskica (Slika 7),

5. krunica na prednjim vitalnim zubima,

6. krunica na straţnjim vitalnim zubima,

7. krunica na endodontski liječenim zubima,

8. prednjih mostova do 3 člana,

9. straţnjih mostova do 4 člana, ukoliko su nosači ispravno rasporeĎeni,


22

10. sekundarnog dijela implantata,

11. krunica na implantatima (3).

Ovakvo široko indikacijsko područje pokazuje da je keramika materijal izbora u

sanaciji protetskog pacijenta (3).

Na trţištu postoji veliki broj keramika za strojnu obradu, a u ovom radu će se

spomenuti najčešće korištene.

Slika 6. Keramički inlayi (3)

Slika 7. Keramičke estetske ljuskice (3)


23

5.1. Silikatne i litij-disilikatne strojne keramike

Silikatne keramike se proizvode od kvarca, kaolina i glinice. Čvrstoća ove keramike

se postiţe fino disperziranim kristalima leucita u znatno većoj količini od

tradicionalnih keramika, no savojna čvrstoća doseţe svoju granicu na 100MPa.

Opacitet i transparencija ove keramike moţe se modificirati dodavanjem mineralnih

aditiva te se tako postiţe prirodna boja zuba.

Dodavanjem litija i drugih elemenata mehanička svojstva se popravljaju te se savojna

čvrstoća penje do 450 MPa. Keramika je industrijski preraĎena u blokove (3).

5.2. Polikristalične oksidne keramike

Keramika je velike čvrstoće koju osigurava velika količina oksida. Kako bi se

osigurala kemijska rezistentnost u korozivnom mediju kakva je usna šupljina i

otpornost na ciklično opterećenje obogaćuje se borom, karabidom, nitiridom, titanom

i itrijem. Ovaj materijal se koristio pri operaciji kuka kao zamjena za kost. Prije

nekoliko godina cirkonijoksid je testiran u dentalnoj protetici za krunice i mostove

zahvaljujući njegovoj čvrstoći i dugotrajnosti. Cirkonij je kemijski inertan metal koji

ne reagira niti s bazama niti s kiselinama. IzraĎuje se od cirkonskog praška ili

cirkonske zemlje. Točka taljenja cirkonija je 2715 stupnjeva celzijevih. Pri hlaĎenju

prelazi u monoklinsku fazu i dolazi do rasta volumena što moţe dovesti do loma

strukture. Da bi se stabilizirala ova faza dodaje se itrij oksid (Y2O3). Dodatak od 0,2

do 1% glinice poboljšava se otpornost na koroziju i usporava starenje.

Da bi se dobila keramika visoke čvrstoće bitan je način proizvodnje. Sinteriranje je

od posebno velike vaţnosti jer utječe na formaciju kristala. Proizvodnja ove


24

keramike je dugotrajna jer sam proces sinteriranja traje nekoliko dana. Rezultat

cijelog procesa je jako homogeni, čvrst materijal.

Mikropukotine postoje u svim keramičkim materijalima pa tako i u ovima, a

dogaĎaju se tijekom proizvodnje ili u ustima pod utjecajem ţvačnih sila.

Zbog svojih osobitosti ova vrsta keramike se koristi u CAD/CAM sustavima, jer

cirkonijoksid posjeduje čvrstoću kao i metali.

Na trţištu danas postoje razne vrste keramika za strojno glodanje, svrstane u dvije

velike skupine: silikatnu keramiku i oksidnu keramiku.

Silikatna keramika za strojno glodanje:

Feldspat keramika (Sirona CEREC blocs, VITABLOCS Mark II,

VITABLOCS TriLuxe).

Staklokeramika (DC Cream, DC Cristall, KaVo Everest G-Blank, ProCAD).

Litijdisilikatna keramika (IPS e.max CAD) (3).

Oksidna keramika za strojno glodanje:

Staklom infiltrirana (VITA In-Ceram SPINELL, VITA In-Ceram

ALUMINA, VITA In-Ceram ZIRCONA).

Gusto sinterirana (3M Espe Lava Frame, DC Procura, DC Shrink, DigiZon

Grun, Hin-tels ZrO2 TZP-G, Hin-tels ZrO2 TZP-W, IPS e.max ZirCad,

KaVo Everest HPC-Blank, KaVo Everest ZS-Blank, Sirona inCoris ZI,

Sirona inCoris AL, VITA In-Ceram AL, VITA In-Ceram YZ, Xawex G 100).

Vruće izostatički sinterirani cirkonijoksid (DC Zircon, Denzir HIP Zirkon,

DigiZon HIP, Hin-tels ZrO2 TZP-HIP, KaVo Everest ZH-Blank, Zirkon).


25

5.3. IPS Empress CAD, IPS e.max CAD i IPS e.max ZirCAD

IPS Empress CAD sustav se se sastoji od valjčića leucitne keramike. Svojstva su

slična IPS Empress keramici. IPS e.max CAD je litij disilikatna staklokeramika koja

dolazi u blokovima. Nakon inicijalnog modeliranja materijal je relativno mekan i

njegova čvstoća iznosi do 160 MPa te plavkast. Dok je u tom stanju mogu se

napraviti i neke ručne prilagodbe. Zatim se sinterira 30 minuta na 850°C i dostiţe

konačnu savojnu čvrstoću od 360 MPa. Dalje se nanosi fasetna keramika. Pogodan je

za pojedinačne krunice vrhunske estetike te ljuskice (4).

5.4. Procera AllCeram (Nobel Biocare, Göteborg, Sweden)

Čvrstoća Procera keramičkih sustava je najveća od svih materijala temeljenih na

aluminijevu oksidu, nadilaze je jedino cirkonijoksidni materijali.

Pogodna je za pojedinačne krunice i ljuske, inlaye i onlaye te mostove (3). Tijekom

sinteriranja čestice aluminijeva oksida se gusto slaţu jedna uz drugu, čime se

reducira poroznost. Razlika izmeĎu Procere i Vitadur i In-Ceram Alumine je u tome

što u posljednja dva sustava prostor izmeĎu čestica zauzima staklo (11).

Skupljanje tijekom sinteriranja iznosi 15-20%, a kompenzira se time što se jezgra

predimenzionira.

Savojna čvrstoća Procera keramike je 687 MPa, što je više nego kod In-Ceram (352

MPa) i IPS Empress (134 MPa) sustava. Čak i ako se radi o stanjenoj jezgri za

sanaciju prednjih zuba (0.4 mm), savojna čvrstoća ostaje velika (oko 450 MPa).

Odnos imeĎu translucencije i opaciteta je vrlo povoljan, tako da se moţe koristiti i za

prednju i straţnju regiju zubnog niza. Jezgra propušta svjetlost, no nije transparentna,

tako da neţeljena boja eventualno tamnog bataljka neće prosijavati (12). U odnosu na


26

cirkonijoksidnu keramiku je translucentnija te je zbog mogućeg manjeg ţvačnog

opterećenja pogodna u frontalnoj regiji zubnog niza i postiţe vrhunsku estetiku.

U istraţivanju koje je ispitivalo trajnost Procera radova u ustima (250 krunica, 6-60

mjeseci), neuspjeh je zamijećen samo u sanaciji molara. U usporedbi s ostalim

potpuno keramičkim sustavima, manja je pojavnost prijeloma. Zbog izrazito jake

jezgre, puca uglavnom samo naknadno napečena keramika. Prema tom pogledu,

ponašanje je slično kao kod metal-keramike (12).

5.5. Cercon (DeguDent) i Lava Zirconia (3M ESPE)

Najveći problem kod izrade keramičkih nadomjestaka je pucanje. To se moţe

spriječiti pravilnim brušenjem, kvalitetno uzetim otiskom, dobro izučenim

tehničarom i materijalom velike savojne čvrstoće (>350 MPa) i lomne ţilavosti (>2.5

MPa·m½). Najveće vrijednosti savojne čvrstoće i lomne ţilavosti pokazuje

tetragonska stabilizirana cirkonijoksidna keramika (ZrO2) – 9 MPa·m½ i >900 MPa.

Na modelu se izradi osnova od voska debljine 0,8mm. Taj se model stavi na lijevu

stranu jedinice za skeniranje i glodanje (Cercon Brain). Na desnu se stranu postavi

presinterirani cirkonski blok (Cercon base). Predloţak se skenira, a stroj pristupa

izradi uvećane kopije, kako bi se kompenziralo skupljanje za vrijeme sinteriranja od

oko 20%. Sinterira se oko 6 sati na 1350°C. Glavni nosilac svojstava ovog

keramičkog materijala jest itrijem stabiliziran cirkonijev dioksid (2,3). Savojna

čvrstoća iznosi 900-1200 MPa, a lomna ţilavost je 9-10 MPa·m½

, što je gotovo dva

puta više od materijala temeljenih na aluminijevu oksidu i oko tri puta više od litij-

silikatnih materijala (13).


27

Zbog izraţenih sila različitog smjera i biomehaničkih zahtijeva na spojnice članova

mosta, kod višečlanih mostova prednost se daje mostnim konstrukcijama od

cirkonijoksidne keramike. Ti mostovi pokazali su najveću otpornost na lom u

usporedbi s metal-keramikom i staklokeramikom, a eventualni neuspjesi dogaĎali su

se isključivo na spoju nadomjestka i zubnog tkiva (13).

Prednosti toga sustava su: – visoka savojna čvrstoća, biokompatibilnost i izvrsna

estetika.

5.6. IPS e.max ZirCAD (Ivoclar Vivadent, Schaan, Lichtenstein)

IPS e.max ZirCAD je materijal izbora za mostove u straţnjem dijelu zubnog niza

savojna čvrstoća ovog materijala je veća od 900 MPa.

Materijal moţemo upotrijebi za izradu samostalnih krunica i/ili mostova (4).


28

6. BRUŠENJE ZUBA ZA STROJNU KERAMIKU

Preparacija zuba za krunicu se ne razlikuje od one standardne, a ovisi o vrsti

keramike koju ţelimo upotrijebiti za izradu krunice.

S obzirom da se CAD/CAM tehnologijom koriste vrlo čvrste keramike (savojne

čvrstoće preko 350 MPa) stepenica je zaobljena. Takva stepenica osigurava

strukturalnu trajnost krunice, a pri tomu se nepotrebno ne odnosi suviše tvrdih zubnih

tkiva.

Cirkonij oksidna krunica zahtijeva brušenje 1,5-2 mm incizalno na prednjim zubima,

1-1,5mm labijalno i lingvalno, radi se zaobljena stepenica ili pravokutna stepenica s

nagibom od najmanje 5° horizontalno, sa zaobljenim unutrašnjim rubom, a vertikalni

kut mora biti 4° ili veći (11), širina stepenice iznosi 0,8mm (slika 8).

Slika 8. Ispravno brušenje za cirkonij krunicu (3)

Straţnji zubi imaju istu stepenicu, brusi se 1,5-2 mm okluzalno i 1-2 mm aksijalno

(11). Za straţnje i prednje zube moguća je i supragingivna preparacija.

Kod brušenja za Cercon (DeguDent) i Lava Zirconia (3M ESPE), zub se stanji 2mm

incizalno i okluzalno te 1.5mm aksijalno.


29

Preparacija uporišnog zuba za Procera AllCeram (Nobel Biocare, Göteborg, Sweden)

zahtijeva brušenje umjerene zaobljene stepenice ili pravokutne stepenice s

zaobljenim prijelazima stranica do 1.0-1.3 mm, glatkih stijenki; okluzalno je

potrebno brusiti najmanje 2.0 mm u postraničnoj regiji i 0.8 mm palatinalno kod

prednjih zuba (13,14,15).


30

7. CEMENTIRANJE

Vrsta keramike koja se koristi za izradu nadomjestka odreĎuje vrstu i tehniku

cementiranja. Različiti keramički materijali se cementiraju različitim cementima.

Keramike velike čvrstoće mogu se cementirati konvencionalnim cementima

(stakleno ionomernim cementom, cink oksid fosfatnim cementom) ili adhezivnim

kompozitnim cementima. Prednost se daje adhezivnim tehnikama zbog mogućnosti

cementiranja nadomjestka ukoliko nije raĎena potpuna cirkularna preparacija.

Adhezivno cementiranje se odvija u nekoliko faza:

priprema keramike,

jetkanje staklene matrice,

silanizacija,

vezivanje (bonding) (3).

Proces cementiranja mora biti paţljivo izveden pridrţavajući se pravila i vremenskog

intervala za cementiranje odreĎenog materijala. Za strojnu keramiku velike čvrstoće

proces cementiranja treba izgledati ovako:

uklanjanje privremenog cementa 2 minute,

namještanje krunice/mosta od 1 do 10 minuta,

čišćenje krunice/mosta 2 minute,

čišćenje površine zuba 2 minute,

postavljanje cementa 30 sekundi,

postavljanje krunice/mosta te čišćenje viška cementa 1 minuta,

postavljanje zaštitnog sloja adheziva 1 minuta,

polimerizacija 2 minute (3).


31

8. ZAKLJUČAK

Dentalna medicina se kao znanstvena i stručna disciplina razvija iz dana u dan čemu

uvelike dopridonosi razvoj tehnologije. Kako napreduje razvoj dentalne tehnologije

napreduje i razvoj materijala koji se koriste u tim tehnologijama. CAD/CAM

tehnologija se pojavila u osamdesetim godinama ovog stoljeća i kroz 30 godina

doţivjela rapidan razvoj. Tako danas postoje strojevi koji u potpunosti mogu izraditi

i kompleksnije protetske radove bez potrebe za dentalnim tehničarom. Preciznost

takvih aparata je velika prednost nad standardnim radom jer smanjenim brojem faza

izrade umanjuje se mogućnost pogreške i skraćuje se vrijeme sanacije protetskog

pacijenta. Za tako sofisticiranu tehnologiju je potreban jako kvalitetan i otporan

materijal. Obzirom da strojne glodalice materijal reţu dijamantnim diskovima

mogućnost loma standardnih keramičkih materijala je velika. Zbog tog se razloga

razvila potpuno nova vrsta keramike koje se zbog svoje primjene naziva strojna

keramika. Odlikuje se izuzetno velikom čvrstoćom i otpornošću na deformaciju.

Najčvršće vrste strojne keramike mogu se mjeriti sa čvrstoćom dentalnih legura te se

od njih, bez straha od loma, mogu izraĎivati i kompleksnije mosne konstrukcije.

Zbog svoje biokompatibilnosti, estetike i čvrstoće sve više istiskuju dentalne legure

iz upotrebe u dentalnoj protetici. Moderna CAD/CAM tehnologija zajedno sa

strojnom keramikom je postala neizostavan dio moderne i visoko estetske dentalne

medicine.


32

9. SAŢETAK

Dentalni CAD/CAM sustavi su moderna tehnologija koja omogućuje brzu i

kvalitetnu izradu protetskog rada s minimalnom potrebom ili bez potrebe za

dentalnim tehničarom. Sustavi se sastoje od kamere, računala i glodalice. Kamerom

se uzima optički otisak, računalom se obradi snimljeni otisak dok glodalica izraĎuje

konačni rad. Za potrebe takvih sustava razvijene su posebne vrste keramike koje se

odlikuju visokom čvrstoćom. Čvrstoća takve keramike se pribliţila čvrstoći dentalnih

legura.


33

10. SUMMARY

Dental CAD/CAM system is modern technology which enables fast and good quality

dental work, with minimum or no demand for dental technician. It consist camera,

computer and milling machine. Optical impression is recorded with camera,

computer is used to make digital restoration and milling machine makes the final

work. For this systems, special high strenght dental ceramics is developed. The

strenght of that ceramics is at least high as dental alloys.


34

11. LITERATURA

1. Miyazaki T, Hotta Y, Kunni J, Kuriyama S, Tamaki Y. A review of dental

CAD/CAM: current status and future perspectives from 20 years of experience

Dent Mater. 2009; 28(1): 44－56.

2. Anusavice K. Phillip’s Science of Dental Materials. 11th ed. St. Louis: Elsevier

Science; 2003.

3. Kunzelmann KH, Kern M, Pospiech P, Raigrodski AJ, Strassler HE, Mehl A. et.

al. All-Ceramic at a Glance. Introduction to indications, material selection,

preparation and insertion of all-ceramic restorations. Ettilingen: Society for

Dental Ceramics; 2006; 32:45-93.

4. Ivoclar Vivadent homepage on [the Internet]. Schaan: Ivoclar Vivadent; 2008.

cited 2010 March 28]. Available from:

http://www.ivoclarvivadent.com/content/products/detail.aspx?id=prd_tl_718981

0 86&products=IPS+e.max+System+dentist

5. Glavina D, Škrinjarić I. Novi postupak za izradbu keramičkih ispuna:

CAD/CAM sustav tehnologija 21. Stoljeća. Acta Stomatologica Croatica. 2001;

35(1): 43-50.

6. Leinfelder K, Isenberg B, Essig M. A new method for generating ceramic

restorations: a CAD – CAM system. J Am Dent Assoc. 1989; 118: 703-7.

7. Mormann W, Furrer O. Efficiency of an electric drive in the CEREC CAD/CAM

unit. J Dent Res. 1992; 72: 516-19 .

8. Mehl A, Gloger W, Kunzelmann K-H. Entwicklung eines neuen optischen

Oberflachenmegerates zur prazisen dreidimensionalen Zahnvermessung. Dtsch

Zahnarztl Z. 1996; 51(1):23-7.

http://www.ivoclarvivadent.com/content/products/detail.aspx?id=prd_tl_7189810%2086&products=IPS+e.max+System+dentist

http://www.ivoclarvivadent.com/content/products/detail.aspx?id=prd_tl_7189810%2086&products=IPS+e.max+System+dentist


35

9. Jedynakiewicz NM, Martin N. Extending the clinical scope of the CEREC

system. In CAD/CAM in Aesthetic Dentistry - CEREC 10 year anniversary

symposium. Ed. Mormann WH Quintessence Publishing Co Berlin. 1996; 133-

41.

10. Jedynakiewicz NM, Martin N. Optimising factors for extensive CEREC

restorations. In CAD/CAM in Aesthetic Dentistry - CEREC 10 year anniversary

symposium. Ed. Mormann WH Quintessence Publishing Co Berlin. 1996; 153-

60.

11. MC Lean JW. Evaluation of dental ceramics in the twentieth century. J Prosthet

Dent. 2001;85:61-6.

12. Fradeani M, D'Amelio M, Redemagni M, Corrado M. Five-year follow-up with

Procera all-ceramic crowns. Quintessence Int. 2005;36:105-13.

13. Monaco C, Krejci I, Bortolotto T, Perakis N, Ferrari M, Scotti R. Marginal

adaptation of 1 fiber–reinforced composite and 2 all–ceramic inlay fixed partial

denture systems. Int J Prosthodont. 2006;19:373-82.

14. Mehulić K. Keramički materijali u stomatološkoj protetici. Zagreb: Školska

knjiga; 2010.

15. Schillingburg HT, Jacobi R, Bracket SE. Fundamentals of tooth preparations.

1.ed. Chicago: Quintessence Publishing Co, Inc. 1987; 296-319.


36

12. ŢIVOTOPIS

Luka Lubina je roĎen 11. kolovoza 1985. godine u Kninu koji napušta 1991. godine

zbog ratnih zbivanja. U Vodicama završava prva 4 razreda osnovne škole, a po

povratku u Knin ostala 4 razreda i opću gimnaziju Srednje škole kralja Zvonimira.

Stomatološki fakultet Sveučilišta u Zagrebu upisuje 2004. godine te apsolvira u

lipnju 2009. godine. Za vrijeme studija bio je demonstrator na zavodu za

stomatološku protetiku, glavni urednik studentskog časopisa „Sonda“ te sudjelovao u

mnogim drugim studentskim aktivnostima. Aktivno govori engleski jezik i pasivno

njemački. U slobodno vrijeme bavi se informatikom i glazbom.

Documents

PRIMJENA CAD/CAM TEHNOLOGIJE U · PRIMJENA CAD/CAM TEHNOLOGIJE U STOMATOLOŠKOJ PROTETICI DIPLOMSKI RAD Zagreb, svibanj 2010. Diplomski rad ostvaren je na ZAVODU ZA STOMATOLOŠKU