Ytbehandlingsmetoder och deras
påverkan av bindningsstyrkan
mellan translucent Y-TZP och ett
adhesivt cement
Kholod Kafafi
Svitlana Hes
Handledare: Evaggelia Papia, Dr i odont. vetenskap
Examensarbete (15hp)
Malmö högskola
Tandteknikerutbildningen
Odontologiska fakulteten
Sammanfattning
Inledning
Translucent yttriumoxidstabiliserad tetragonal polykristallin zirkoniumdioxid (Y-TZP), med dess estetik och höga hållfasthet är ett vanligt materialval i samband med protetisk behandling. Oxidkeramer innehåller inte kiseloxid som främjar kemisk bindning vid adhesiv cementering men det finns olika ytbehandlingsmetoder som kan öka bindningsstyrkan mellan Y-TZP och adhesiva cement. Två ytbehandlingssätt nämns i befintlig litteratur; sandblästring och tribokemisk kiseltäckning.
Syfte och hypotes
Syftet med föreliggande studie är att undersöka bindningsstyrkan mellan translucent Y-TZP och ett adhesivt cement efter att translucent Y-TZP ytbehandlats med tre olika ytbehandlingsmetoder; endast silanisering, sandblästring och silanisering eller
tribokemisk kiseltäckning och silanisering. Hypotesen var att det kommer att finnas en signifikant skillnad mellan grupperna, där gruppen med tribokemisk kiseltäckning resulterar i högre bindningsstyrka för att det skapar både en mikromekanisk retention och kemisk bindning till ett adhesivt cement.
Material och metod
Sammanlagt framställdes 30 mikrostavar av translucent Y-TZP, endast mikrostavar med sandblästing och tribokemisk kiseltäckning framställdes. Mikrostavarna termocyklades (5000 cykler i två vattenbad 5±2°C respektive 55±2°C). Bindningsstyrkan utvärderades med mikrodraghållfasthetstest (MBST) och brottytorna analyserades i mikroskop för att klassificera adhesiva eller mixade frakturer.
Resultat
Medelvärdet för gruppen med sandblästring var 37,4 MPa och för grupp en med tribokemisk kiseltäckning var 25,4 MPa. Resultatet visade en signifikant skillnad mellan grupperna i bindningsstyrka. Båda grupperna visade mest adhesiva frakturer och några mixade frakturer. Bindningsstyrkan för gruppen med endast silanisering gick inte att utvärdera då provkroppar inte gick att framställa.
Slutsats
Utifrån föreliggande studies begränsningar kan följande slutsats dras: Ytbehandling av translucent Y-TZP med sandblästring resulterar i en ökad bindningsstyrka mellan translucent Y-TZP och ett adhesiv cement. Föreliggande studie påvisar att fabrikantens rekommendationer bör följas.
Innehållsförteckning
Inledning ... 7
Syfte ... 8
Hypotes ... 8
Material och metod ... 10
Framtagning av block ... 10
Silanbehandling ... 11
Ytbehandling med sandblästring ... 11
Ytbehandling med tribokemisk kiseltäckning ... 11
Blockförvaring ... 12 Sektionering av mikrostavar ... 13 Termocykling ... 14 Mikrodraghållfasthetstest ... 14 Frakturanalys ... 15 Statistisk analys ... 15 Resultat ... 16 Diskussion ... 17 Slutsats ... 21 Referenser ... 22 Slutord ... 24 Bilaga: Materiallista ... 25
Inledning
Yttriumoxidstabiliserad tetragonal polykristallin zirkoniumdioxid (Y-TZP)
kännetecknas av hög biokompatibilitet och goda hållfasthetsegenskaper så som hög brotthållfasthet och hög brottseghet(1,2). Detta har gjort att Y-TZP har blivit ett populärt materialval vid fast protetik, som till exempel singel kronor eller brokonstruktioner. Materialet lämpar sig för både anteriora och posteriora ersättningar. Utvecklingen av Computer Aided Designing and Manufacturing (CAD/CAM) - teknologin har underlättat framställningen av Y-TZP-baserade ersättningar, vilket också har varit en bidragande faktor för dess ökade användning inom odontologin(3). Efterfrågan på ett mer translucent oxidkeramisk material med bibehållen god biokompatibilitet har lett till ytterligare materialutveckling för att patienten ska uppnå god oral hälsa. Idag finns den senaste generationen av translucent Y-TZP med 60 % mer ljusgenomsläpp jämfört traditionell Y-TZP(101).
På grund av Y-TZPs mikrostruktur där en del av ljuset absorberas och en del sprider sig i materialet upplevs det som en begränsning av ljusgenomsläppet. Detta leder till att materialet blir mindre translucent(4). Det är många faktorer som påverkar
translucensen hos Y-TZP, bland annat kristallstorleken, försintringen och sintringstemperaturen. Sintringstemperaturen är en viktig faktor som påverkar materialets densitet, mikrostruktur och korngränser. När kristallerna tätpackas försvinner porositeter mellan korngränserna som påverkar transmissionen och ljusspridningen negativt. För att förbättra Y-TZP ljusgenomsläpp har det föreslagits att kristallerna ska tätpackas under sintringsprocessen. För att uppnå full tätpackning av kristallerna sintras Y-TZP upp till 1500°C(4).
Y-TZP är ett polykristallint material som saknar glasfas och innehåller inte kiseloxid vilket försvårar den kemiska bindningen mellan Y-TZP och det adhesiva cementet(5). Eftersom Y-TZP som material klarar de tuggkrafter som uppstår i munnen behöver det inte någon förstärkning i form av adhesiv cementeringsteknik till skillnad från kiselbaserade keramer som är beroende av denna förstärkning(6). I vissa kliniska fall kan det trots det vara nödvändigt att använda adhesiv cementeringsteknik, som till exempel vid korta kliniska kronor eller vävnadsbesparande behandling(5,7). Ett sådant fall skulle kunna vara unga patienter som har aplasi och i väntan på implantat eller av
estetiska skäl inte vill ha en etsbro av metall, som dels kan ha synlig metall och dels kan blockera ljusgenomsläppet(3,5). För att inte blockera materialets translucens och ljusgenomsläppet kan adhesiv cementeringsteknik vara en lämplig
cementeringsteknik. Translucent TZP har liknande egenskaper som traditionell Y-TZP det vill säga att materialet har hög hållfasthet och brottseghet. Därför kan translucent Y-TZP användas både anteriort och posteriort, och i större
brokonstruktioner. Det kan även ha ett utökat användningsområde inom protetiken på grund av dess kombination av att vara ett vävnadsvänligt material, goda
hållfasthetsegenskaper och ökad translucens(3) .
För att uppnå en stabil bindning mellan oxidkeram och tand vid cementering kan Y-TZP ytbehandlas(8). Det finns en mängd olika ytbehandlingsmetoder. Några metoder som har identifierats i olika studier (8,9) är sandblästring, tribokemisk kiseltäckning, plasmasprayning, selektiv infiltrering och etsning (SIE), zirconia ceramic powder
coating, det vill sägatäckning med kerampulver av zirkoniumdioxid och silanisering. Sandblästring eller tribokemisk kiseltäckning är två ytbehandlingar som har visat att det resulterar till högre bindningsstyrka till adhesivt cement än andra
ytbehandlingssätt som till exempel selektiv infiltrationsetsning (SIE), eller
silanisering(9). Däremot har tidigare studie visat att ytbehandling med sandblästring eller tribokemisk kiseltäckning orsakar defekter i materialet som kan orsaka en fasomvandling och som kan försvaga materialet(10). Det finns dock inte några
specifika rekommendationer på vilken eller vilka metoder som är mer lämpliga för att uppnå en högre bindningsstyrka mellan Y-TZP respektive translucent Y-TZP och ett adhesivt cementsystem(8).Eftersom de vanligaste ytbehandlingarna för Y-TZP enligt tidigare studier(8,9) är sandblästring och tribokemisk kiseltäckning, kommer dessa två olika metoder att testas på translucent Y-TZP.
Syftet med föreliggande studie är att undersöka bindningsstyrkan mellan translucent Y-TZP som ytbehandlats med tre olika ytbehandlingsmetoder: endast silanisering, sandblästring (kontroll grupp) och silaninsering eller tribokemisk kiseltäckning och silaninsering.
Studiens hypotes är att det kommer finnas en signifikant skillnad mellan
medan tribokemisk kiseltäckning skapar både mekanisk retention och kemisk
bindning och kommer därför att uppvisa högre bindningsstyrka. Den silanbehandlade ytan kommer ha lägst värden på bindningsstyrkan bland grupperna för att ytan inte har någon mikromekanisk retention.
Material och metod
Translucent Y-TZP(A) kapades till block med diamanttrissa (E), fullsintrades och ytbehandlades med tre olika ytbehandlingsmetoder; silanbehandlingD), sandblästring och silan(D) respektive tribokemisk kiseltäckning(C) och silan (D). De ytbehandlade och cementerade blocken, bäddades in i gips och kapades till den slutliga provkroppens form: mikrostavar med måtten 1x1x10 mm.
Framtagning av block
Sex block med måtten 0,7x3,6x1,5 mm av translucent Y-TZP kapades med en diamanttrissa(E) för hand (3000 varv/min) och planslipades(Q) för hand på den sida de skulle bli ytbehandlade. Blocken förvarades torrt i 24 timmar innan de sintrades. Blocken sintrades(R) enligt tabell 1. Det slutliga måttet på varje block efter sintringen var 5x30x10 mm (figur1).
Figur 1. Schematisk figur efter kapning.
Tabell 1. Sintringsprogram för translucent Y-TZP enligt fabrikantens anvisningar(102)
Standardprogram 1450°C/2 tim Starttemperatur (°C) Sluttemperatur (°C) T Temperaturstegring (° (C/tim) Hålltid h/min
Temperaturstegring 20 900 600 1 tim 30min
Hålltid 900 900 0 30min
Temperaturstegring 900 1450 200 3tim
Hålltid 1450 1450 0 2tim
Avkylning 1450 900 600 1tim
Avkylning 900 300 500 1 tim 15min
30mm
5mm 10mm
Ytbehandling
Ytbehandlingarna av ytorna på translucent Y-TZP blocken valdes och utfördes enligt tidigare studier (8,9).
Grupp Silan
Den ytan som skulle cementeras penslades med IvocleanTM(E) för rengöring sedan sköljdes överskottet med rinnande vatten och lufttorkades med oljefri tryckluft.
Silanen(B) penslades på enligt fabrikantens anvisningar. Två block med silaniserade (E) cementeringsytor cementerades(F) ihop. Blocken cementerades med cementsystemet Multilink AutomixTM(F). Det placerades en cylinder av metall där vikten motsvarade 15 N på de två block som skulle cementeras ihop, så att det skulle uppnå jämnt tryck genom hela ljushärdningsprocessen (figur 2). Cementskarven ljushärdades med ljushärdningslampa(H) från fyra olika riktningar med 10mm avstånd i 2 sekunder. Överskottet av cement togs bort med skalpell, enligt fabrikantens anvisningar. Därefter täcktes cementskarvarna med glyceringel(G) och härdades i ytterligare 20 sekunder från fyra olika riktningar för att täcka den cementerade ytan. Blocken sköljdes i rinnande vatten i 2 sekunder och lufttorkades med oljefri tryckluft tills ytan blev helt torr (tabell 2). Samma cementeringsprocess gjordes för grupperna Sand och Roc (tabell 2).
Grupp Sand (kontrollgrupp)
Ytorna på blocken som skulle ytbehandlas sandblästrades med 50 µm
aluminiumoxid(M), med 2 bars tryck, 10 mm avstånd och med 90° vinkel, enligt tidigare studier(9).Den ytan som skulle cementeras penslades med IvocleanTM(E) för rengöring sedan sköljdes överskottet med rinnande vatten och lufttorkades med oljefri tryckluft. Silan(B) penslades på följt av applicering av cement, Multilink AutomixTM(F), allt enligt fabrikantens anvisningar. Samma cementeringsprocess som beskrivits ovan utfördes för grupp Sand.
Grupp Roc
Ytorna på blocken som skulle ytbehandlas blästrades med tribokemisk kiseltäckning(C) 50 µm med 2,8 bars tryck i 13 sekunder, enligt fabrikantens
penslades med IvocleanTM(E) för rengöring sedan sköljdes överskottet med rinnande vatten och lufttorkades med oljefri tryckluft. Silan(B) penslades på följt av applicering av cement, Multilink AutomixTM(F), allt enligt fabrikantens anvisningar. Samma cementeringsprocess som beskrivits ovan utfördes även för grupp Roc.
15 N ßmetallcylinder med en vikt som motsvarar 15 N
Figur 2. Schematisk illustration av metallcylinder och de olika delarna av translucent Y-TZP och
cementskikt vid cementeringsprocessen.
Blockförvaring
På grund av storleken på kapmaskinernas(I) hållare skulle de färdigcementerade blocken för respektive grupp bäddas in i gips(N) för att passa i hållaren. Enligt tidigare beprövad pilotstudie kunde detta uppnås genom att bädda in blocken i gips(N).
Blocken bäddades in i gips(N) och gipset härdade i ett dygn och därefter
planslipades(Q) gipsblocken så att de skulle passa in i hållaren till kapmaskinerna(I)(J).
Translucent Y-TZP
ß cement Translucent Y-TZP
Tabell 2. Gruppindelning och benämningar för respektive grupp.
* inga mikrostavar kunde framställas under kapningsprocessen.
Sektionering av mikrostavar
Mikrostavarna kapades med två olika kapmaskiner (I) (J). Kapmaskinen(I) med
hastigheten 1500 varv/ minutanvändes för att kapa mikrostavarnai större sektioner, det vill säga det första snittet då blocken kunde tåla högre hastighet och tryck. För att inte de cementerade blocken skulle släppa från gipset användes kapmaskinen(J) med hastigheten 300varv/minut vid kapningen av andra snittet för att få fram
mikrostavarna. Mikrostavarna kapades undervattenkylning till måtten 1x1x10 mm(16) (figur 4).Diamantklingan(K) på kapmaskin(J) för förstasnittet bryntes mellan varje snitt. Diamantklingan på kapmaskinen(I) för andra och slutliga snittetbryntes efter var tredje snitt. De mikrostavar som befann sig ytterst på blocken uteslöts och endast mikrostavarna mitt i blocken användes. Totalt framställdes 30 mikrostavar av grupp Sand och grupp Roc. Inga mikrostavar av grupp Silan kunde framställas då
bindningen mellan de translucenta Y-TZP blocken släppte vid kapningen (figur 4). För att kontrollera om mikrostavarna hade några synliga defekter på ytan av
cementspalten eller ytorna av translucent Y-TZP användes ett ljusmikroskop(L) med
Grupp -indelning Antal mikrostavar Ytbehandlingar Cementerings-system
Grupp Silan (15)* Ivoclean™ (rengöring) och Monobond Plus™
Multilink Automix™ Grupp Sand (kontrollgrupp) 15 Sandblästring Alumiumoxid (50 µm, 2 bar tryck) Ivoclean™ och Monobond Plus™
Multilink Automix™
Grupp Roc 15 Rocatec™ (50 µm, 2,8 bar tryck), Ivoclean™ och Monobond Plus™
Multilink Automix™
Första snittet
Andra snittet
30x förstoring. Inga mikrostavar av grupp Sand eller grupp Roc visade synlig defekt på ytorna av cementspalten eller ytorna på translucent Y-TZP.
10mm
1mm 1mm
Figur 3. Sektioneringsschema Figur 4. Mikrostavar efter kapning
Termocykling
De 30 mikrostavarna termocyklades(O) 5000 cykler i två vattenbad 5 ± 2°C respektive 55 ± 2°C i 60 sekunder/cykel, 20 sekunder/cykel i varje bad och 10 sekunder/cykel transfertid.
Mikrodraghållfasthetstest (MTBST)
Mikrostavarna cementerades fast med ett adhesivt cement(F) i aluminiumhållaren (figur 5) för universaltestmaskinen Instron(P) med försiktighet så att inte cementet skulle komma på gränsytorna. Dragspänningen sattes till 1.0 mm/minut.
Mikrodraghållfasthetstestet (figur 6) utfördes tills mikrostavarna frakturerade mellan cementet och den ytbehandlade translucent Y-TZP ytan och värdena registrerades under genomförandet av testet.
Frakturanalys
Frakturerna analyserade i ett ljusmikroskop(L) med 30x förstoring. Klassificering av frakturytorna gjordes med följande indelning: adhesivt eller mixade. Adhesiva frakturer klassificerades som en fraktur i gränsskiktet cement/oxidkeram och mixade frakturer som en fraktur både i gränsskiktet och inom cementet.
Statistisk analys
Den statistiska analysen av mikrodraghållfasthetstestet utvärderades med hjälp av Student t-‐test. Signifikansnivån sattes till α=0,05.
Resultat
Inga mikrostavar av grupp Silan kunde tillverkas och utvärderas då cementfogen inte höll under kapningen i kapmaskinen(I). Därmed kunde inget resultat för denna grupp registreras. Totalt testades 30 mikrostavar av grupp Sand n=15 och grupp Roc n=15. Medelvärdet för grupp Sand var 37,4 MPa och för grupp Roc var det 25,4 MPa. Signifikanta skillnader fanns mellan de två olika grupperna p>0,05, där grupp Sand visade högre bindningsstyrka jämfört med grupp Roc (tabell 3).
Tabell 3. Sammanställning för respektive grupp. Värdena anges i MPa, medelvärde, standardavvikelse (SD), lägsta minimum-och maximum värde.
Frakturtyperna varierade där adhesiva frakturer dominerade mest bland grupperna. Grupp Sand hade 8 av 15 adhesiva frakturer och grupp Roc hade 13 av 15 adhesiva frakturer. Det visade sig även finnas mixade frakturer som hade släppt både i
gränsskiktet och i cementet. Grupp Sand hade 7 av 15 mixade frakturer och grupp Roc hade 2 av 15 mixade frakturer (tabell 4).
Tabell 4. Frakturtyp: adhesiva frakturer i gränsskiktet/oxidkeram och mixade frakturer i både gränsskikt och cement.
Gruppindelning Antal (n) Medelvärde SD Min. värde Max. värde
Sand 15 37,4 ±16,4 16 63
Roc 15 25,4 ±9,7 6 40
Gruppindelning Antal Adhesiv fraktur (antal)
Mixade fraktur (antal)
Sand 15 8 7
Diskussion
Tidigare studier har testat bindningsstyrkan till traditionell Y-TZP med olika
ytbehandlingsmetoder(2,8).Eftersom det inte fanns några studier om translucent Y-TZP så var syftet med föreliggande studie att testa olika ytbehandlingar på translucent Y-TZP. Ytbehandlingarna valdes efter en studie som testat sandblästring och
tribokemisk kiseltäckning på traditionell Y-TZP(9). Under framställningen av
mikrostavarna gick det inte att framställa några mikrostavar av gruppen Silan därför gick det inte att testa denna ytbehandling.
Enligt andra studier(8,9) har ytbehandlingen med sandblästring av aluminiumoxid respektive ytbehandling av tribokemisk kiseltäckning uppnått höga värden jämfört med andra ytbehandlingar så som: selektiv infiltrering och etsning (SIE), täckning med kerampulver av zirkoniumdioxid eller endast silanisering. Som det nämnts tidigare i föreliggande studie gick det inte att framställa mikrostavar för gruppen Silan och resultaten kunde inte registreras. Samma resultat har redovisats i tidigare studie för traditionell Y-TZP(9). Detta indikerar att det är viktigt att åstadkomma en
mekanisk retention i materialet tillsammans med kemisk bindning för att uppnå högre bindningsstyrka(11).Resultatet att ytbehandling med sandblästring skulle ge högst värden stämde överens med tidigare studier(2,9,12). Ytbehandling med sandblästring ruggar upp ytan och ger en mikromekanisk retention. Studier(3,9,10) visar dock att det orsakar en transformation i själva materialet som kallas för tetragonal till monoklin transformation eller transformationshärdning. Vid denna fasförändring sker en volymökning som orsaker en plastisk deformation i materialet. Fasomvandlingen leder till restspänningar och mikrosprickor i materialet. Studier(3,9,10) visar att
partikelstorleken av aluminiumoxid, trycket och ojämn fördelning av sandblästringen påverkar materialet negativt. I föreliggande studie användes 50 µm till 110 µm
aluminiumoxid och tryck upp till 2 bar, enligt fabrikantens anvisningar, för att begränsa mikrosprickorna och bromsa spricktillväxten som bildas i materialet genom att kornen kring mikrosprickorna fasförändras från tetragonal till monoklin fas(3). Den tribokemiska kiseltäckningen används i praktiken för att täcka ytan av translucent Y-TZP med kiselpartiklar. Kiselpartiklarna blästras in i materialet och skapar ett kiseltäcke men även mikromekanisk retention. Studier(3,11,20) har visat att
användningen av ytbehandlingsmetod av tribokemisk kiseltäckning före silanisering ökar bindningsstyrkan mellan den ytbehandlade Y-TZP och adhesivt cement.
Under tidigare gjord pilotstudie testades mikrostavarna med ett
mikrodraghållfasthetstest. Testmetoden valdes på grund av den lilla arean av mikrostavarna som minimerar risken för eventuella defekter, oväntade
spänningsområden och kohesiva brott inom materialet(13).Dock är nackdelen med testet den känsliga framställningsprocessen av mikrostavarna som kan orsaka defekter och spänningar i materialet i samband med kapningen(14).Fastsättningen av
mikrostavarna i aluminiumbehållaren spelar även stor roll. En felplacerad provkropp kan öka risken för en ojämn spänningsfördelning över ytan vilket kan ha påverkat det slutliga resultatet(8). Värdena kan även ha påverkats om till exempel cementet som mikrostavarna är cementerade med i aluminiumhållaren täckte gränsskiktet.
Resultatet visade en spridning mellan värdena där grupp Sand visade ±16,4 MPa och grupp Roc ±9,7 MPa. Spridningen kan ha berott på de ovannämnda felkällorna som uppstår vid framställning av mikrostavar, men även att defekter i materialet inte upptäcktes i samband med mikroskopanalyserna(15). För att cementet inte ska torka ut så förvaras Y-TZP blocken i fuktig miljö(9), för att efterlikna den orala miljön(16). Detta gjordes inte i föreliggande studie. Blocken bäddades istället in i hårdgips för att sitta fast i hållaren till kapmaskinen, detta kan ha påverkat bindningsstyrkan negativt då det kan ha orsakat en uttorkning av cementet. Klingan på kapmaskinen(J) (1500 varv/minut) för det första snittet bryntes efter varje snitt och klingan på
kapmaskinen(I) (300 varv/minut) för det andra snittet bryntes var tredje snitt. Klingan bryntes för att minska risken för defekter som kunde åstadkomma genom kapningen av materialet(15). Vid mikroskoperingen kunde inga tydliga defekter på mikrostavarna och deras gränsskikt upptäckas, vilket indikerar att klingan inte har påverkat
framställningen av de kapade mikrostavarna. Totalt användes 15 mikrostavar från varje grupp. Alla mikrostavar termocyklades(O) (5000 cykler 5 ± 2 respektive 55 ± 2) för att orsaka en föråldring av materialet men i första hand föråldra cementskiktet och efterlikna den orala miljön. Kombinationen av fuktig miljö och
temperaturförändringen kan även ha orsakat en hydrolytisk nedbrytning av gränsskiktet och påverka bindningsstyrkan(9).
Måtten till mikrostavarna (1x1x10mm) anpassades till aluminiumhållaren (figur 5) i testmaskinen(P) enligt en tidigare pilotstudie som gjordes inför föreliggande studie. För att få fram dessa provkroppar kapades försintrat translucent Y-TZP med en diamanttrissa(D) ca 20%(17) större än det önskade måttet, för att kompensera den krympningen som sker vid sintringen. Blocken sintrades, ytbehandlades och
cementerades ihop, enligt fabrikantens anvisningar. Blocken bäddades in i hårdgips(L) enligt tidigare nämnd pilotstudie och formades till större block som satt stabilt i kapmaskinens hållare. Under kapningsprocessen kapades först snitt på ena sidan med kapmaskinen(J), sedan bäddades blocken in på nytt med hårdgips och slutligen
kapades blocken i kapmaskin(I) till måtten 1x1x10mm.
Endast klassificering av frakturytorna gjordes för att fastställa frakturtyperna. Ingen statiskt analys genomfördes på frakturytorna. Frakturtyperna varierade bland grupperna, den vanligaste var adhesiv fraktur. Mixade frakturer visade sig i 7 av 15 mikrostavar i grupp Sand och 2 av 15 mikrostavar i grupp Roc. Detta kan troligtvis bero på den mikromekaniska retentionen som skapas av sandblästringen och
fördelningen av de mikromekaniska retentionerna på ytan. Den ojämna fördelningen av blästringen av tribokemiska kiseltäckningen kan ha orsakat de mixade
frakturerna(18). För att minimera risken för ojämn fördelning av blästringen med aluminuimoxid respektive tribokemisk kiseltäcke, följdes fabrikantens anvisningar. För att få en stark bindning mellan oxidkeramer och tandsubstans behövs både mekanisk retention och kemisk bindning(2,19). Tidigare studie har visat att
kombinationen mellan mikromekanisk retention och kemisk bindning är av betydelse för att inte cementet ska släppa(20). Detta kan förklara anledningen till att inga
mikrostavar kunde framställas från grupp Silan, då ytan på translucent Y-TZP varken hade den mekaniska retentionen eller den kemiska bindningen.
Kemisk bindning mellan silan och cementär en känslig process att utföra då det alltid finns risker för kontamineringar som försämrar bindningen. För att uppnå ett lyckat resultat av cementeringen behövs korrekt hantering av cementeringsprocessen samt att fabrikantens anvisningar följs noggrant innan man utför cementeringen.
Misslyckad cementering kan påverka cementspalten negativt men även
konstruktionens överlevnad som i sin tur kan leda till mikroläckage och sekundär karies(21). Detta påverkar i första hand patientens orala hälsa och allmänhälsa på så
sätt att man behöver ökad och ytterligare behandling, tid, materiella- och ekonomiska resurser och inte att glömma det eventuella obehag patienten kan uppleva i samband med behandlingen. Det påverkar även utifrån samhällsaspekten då det blir
omkostnader för att framställa en ny individuellt specialanpassad tandersättning för patienten.
Translucent Y-TZP är ett material med en ständig och snabb material- och processutveckling, från pulver till färdig produkt, det vill säga den individuellt framställda ersättningen till specifik individ - patienten. All forskning bör baseras utifrån etiska aspekter, inte minst vid studier med klinisk utvärdering. Då
föreliggande studie är en materialstudie har dock ingen etisk prövning gjorts.
För vidare forskning hade det varit av intresse att öka antalet mikrostavar i grupperna för ett mer tillförlitlig resultat. Resultaten och informationen skulle vara av betydelse för den dentala utvecklingen av adhesiv cementering av translucent Y-TZP.
Slutsats
Utifrån föreliggande studies begränsningar kan följande slutsats dras: Ytbehandling av translucent Y-TZP med sandblästring resulterar i en ökad bindningsstyrka mellan translucent Y-TZP och ett adhesiv cement. Föreliggande studie påvisar att fabrikantens rekommendationer bör följas.
Hypotesen att translucent Y-TZP ytbehandlad med tribokemisk kiseltäcke kommer att påvisa högre bindningsstyrka än translucent Y-TZP ytbehandlad med sandblästring, kan förkastat.
Referenser
(1) Derand T, Molin M, Kvam K. Bond strength of composite luting cement to zirconia ceramic surfaces. Dent Mater 2005 Dec;21(12):1158-1162.
(2) Casucci A, Osorio E, Osorio R, Monticelli F, Toledano M, Mazzitelli C, et al. Influence of different surface treatments on surface zirconia frameworks. J Dent 2009 Nov;37(11):891-897.
(3) Dbradovic-Djuricic K, Medic V, Dodic S, Gavrilov D, Antonijevic D, Zrilic M. Dilemmas in zirconia bonding: A review. Srp Arh Celok Lek 2013 May-Jun;141(5-6):395-401.
(4) Jiang L, Liao Y, Wan Q, Li W. Effects of sintering temperature and particle size on the translucency of zirconium dioxide dental ceramic. J Mater Sci Mater Med 2011 Nov;22(11):2429-2435.
(5) Blatz MB, Sadan A, Kern M. Resin-ceramic bonding: a review of the literature. J Prosthet Dent 2003 Mar;89(3):268-274.
(6) Behr M, Proff P, Kolbeck C, Langrieger S, Kunze J, Handel G, et al. The bond strength of the resin-to-zirconia interface using different bonding concepts. J Mech Behav Biomed Mater 2011 Jan;4(1):2-8.
(7) Edelhoff D, Ozcan M. To what extent does the longevity of fixed dental prostheses depend on the function of the cement? Working Group 4 materials: cementation. Clin Oral Implants Res 2007 Jun;18 Suppl 3:193-204.
(8) Papia E, Larsson C, du Toit M, Vult von Steyern P. Bonding between oxide ceramics and adhesive cement systems: a systematic review. J Biomed Mater Res B Appl Biomater 2014 Feb;102(2):395-413. (9) Amaral M, Belli R, Cesar PF, Valandro LF, Petschelt A, Lohbauer U. The potential of novel primers and universal adhesives to bond to zirconia. J Dent 2014 Jan;42(1):90-98.
(10) Chintapalli RK, Marro FG, Jimenez-Pique E, Anglada M. Phase transformation and subsurface damage in 3Y-TZP after sandblasting. Dent Mater 2013 May;29(5):566-572.
(11) Thompson JY, Stoner BR, Piascik JR, Smith R. Adhesion/cementation to zirconia and other non-silicate ceramics: where are we now? Dent Mater 2011 Jan;27(1):71-82.
(12) Gomes AL, Castillo-Oyague R, Lynch CD, Montero J, Albaladejo A. Influence of sandblasting granulometry and resin cement composition on microtensile bond strength to zirconia ceramic for dental prosthetic frameworks. J Dent 2013 Jan;41(1):31-41.
(13) Sato H, Yamada K, Pezzotti G, Nawa M, Ban S. Mechanical properties of dental zirconia ceramics changed with sandblasting and heat treatment. Dent Mater J 2008 May;27(3):408-414. (14) Roeder L, Pereira PN, Yamamoto T, Ilie N, Armstrong S, Ferracane J. Spotlight on bond strength testing--unraveling the complexities. Dent Mater 2011 Dec;27(12):1197-1203.
(15) Aboushelib MN, Kleverlaan CJ, Feilzer AJ. Microtensile bond strength of different components of core veneered all-ceramic restorations. Part 3: double veneer technique. J Prosthodont 2008
Jan;17(1):9-13.
(16) Gomes AL, Ramos JC, Santos-Del Riego S, Montero J, Albaladejo A. Thermocycling effect on microshear bond strength to zirconia ceramic using Er:YAG and tribochemical silica coating as surface conditioning. Lasers Med Sci 2013 Sep 7.
(17) Kim JW, Covel NS, Guess PC, Rekow ED, Zhang Y. Concerns of hydrothermal degradation in CAD/CAM zirconia. J Dent Res 2010 Jan;89(1):91-95.
(18) Casucci A, Monticelli F, Goracci C, Mazzitelli C, Cantoro A, Papacchini F, et al. Effect of surface pre-treatments on the zirconia ceramic-resin cement microtensile bond strength. Dent Mater 2011 Oct;27(10):1024-1030.
(19) Kern M. Resin bonding to oxide ceramics for dental restorions. J. Adhes Sci Technol 2009;23(1097-1111).
(20) Ozcan M. Comparison of resin cement adhesion to Y-TZP ceramic following manufacturers' instruction of cement only. Clinical oral investigations 2008;12:279-282.
(21) Gu XH, Kern M. Marginal discrepancies and leakage of all-ceramic crowns: influence of luting agents and aging conditions. Int J Prosthodont 2003 Mar-Apr;16(2):109-116.
Övriga referenser
101. Zenostar® http://www.ivoclarvivadent.us/en-us/zenostar-blanks. (2014/01) 102. WIELAND dental. Recommendations for use.Zenostar®. (2014/03)
Slutord
Ett stort Tack till:
• Evaggelia Papia, dr i odont. vetenskap, för hjälp, stöd och handledning. • Håkan Fransson, ingenjör, avdelning för Materialvetenskap och teknologi,
Mah, för hjälp med den tekniska utrustningen.
• Przemek Seweryniak, tandtekniker, Cosmodent AB, Malmö, för sponsring av material och hjälp med sintring.
• Ivoclar Vivadent, Sverige för hjälp och materialsponsring. • Övriga lärare och kurskamrater.
Bilaga: Materiallista
Materiallista
Verktyg Material Produktnamn Tillverkare Land Batch.nr/LOT
A Translucent Y-TZP Pure Zenostar® Wieland
B Silan Monobond PlusTM Ivoclar Vivadent Liechtenstein, Tyskland R64900
C Tribokemisk kiseltäckning RocatecTM 3M Espe Neuss, Tyskland 5504333
D Rengöring IvocleanTM Ivoclar VIvadent Liechtenstein, Tyskland S26822
E Diamanttrissa Edenta Tyskland
F Cement Multilink AutomixTM Ivoclar Vivadent Liechtenstein, Tyskland S24307
G Gel Liquid StripTM Ivoclar Vivadent Liechtenstein, Tyskland S36585
H Ljushärdningslampa Translux®Power Blue® Translux Power Blue
I Kapmaskin Isomet Low Speed Buehler Tyskland
J Kapmaskin Isomet 500 Linear Precision Buehler Tyskland
K Diamantklinga Dressingstick Beuhler Tyskland
L Ljusmikroskop Leica DM 2500 M Leica Microsystems Tyskland
M Sandblaster Basic Quattro IS Renfert Hilzingen, Tyskland
N Gips typ II Esthetic-base® gold Dentona AB Dortmund, Tyskland
O Termocyklingsmaskin Specialtillverkad Malmö Högskola Malmö, Sverige
P Universaltestmaskin Instron 4456 Instron Coporation Canton, MA, USA
Q Planslipmaskin MtPlus Reinfert Tyskland
R Sintringsugn Wieland dentastar Wieland dental Pforzheim, Tyskland M2
1007-180-02
