Sứ làm từ zirconia được chia thành 3 loại: zirconia nguyên chất, zirconia ổn định hoàn toàn và zirconia ổn định một phần. Zirconia ổn định một phần, đặc biệt là zirconia ổn định bởi yttria (Y-TZP), là loại sứ làm từ zirconia phổ biến nhất trong nha khoa.
Zirconia là tên được đặt cho zirconium dioxide (Zro2). Zirconia là một vật liệu đa tinh thể, có thể biểu hiện nhiều hơn một cấu trúc tinh thể tùy thuộc vào điều kiện áp suất và nhiệt độ. Zirconia tinh khiết là monoclinic (M) ở nhiệt độ phòng. Pha này ổn định ở nhiệt độ lên tới 1170oC. Nó sẽ chuyển thành pha tứ giác (T) ở nhiệt độ cao hơn và sau đó thành pha lập phương (C) ở 2370o C.
Loại zirconia được sử dụng trong nha khoa là vật liệu đa tinh thể zirconia tứ giác yttria (Y-TZP) là oxit zirconia. Yttria (Y2o3) là một oxit của nguyên tố kim loại yttrium (nguyên tử số 39). Y-TZP là vật liệu sứ đơn pha được hình thành bằng cách thiêu kết trực tiếp các tinh thể với nhau mà không có bất kỳ ma trận can thiệp nào để tạo thành cấu trúc đa tinh thể dày đặc, không có không khí. Yttria được thêm vào zirconia để ổn định cấu trúc và duy trì các đặc tính mong muốn của vật liệu.
1. Dán vào sứ Zirconia
Mục đích của việc gắn bằng xi măng nhựa (resin cement)
Sứ làm từ zirconia có độ bền cao và do đó, phục hình có thể được gắn bằng xi măng truyền thống hoặc được gắn bằng xi măng nhựa. Nếu cần lưu giữ trên răng nhiều hơn và cần mức độ rò rỉ tối thiểu ở ĐHT thì nên gắn bằng xi măng nhựa. Sự bám dính vào cấu trúc răng và phục hình sứ đem lại lợi ích bịt kín ĐHT tốt và tăng sức mạnh cho phức hợp răng – phục hồi để giảm thiểu rò rỉ ĐHT và gãy răng. Phần này mô tả các kỹ thuật gắn xi măng với ba loại xi măng nhựa, tập trung vào phục hình thẩm mỹ lâu dài.
Định nghĩa của các thuật ngữ được hiển thị trong Box dưới đây. Ví dụ về xi măng nhựa có primer hoặc tác nhân bond được liệt kê trong Bảng 2. Ví dụ về xi măng nhựa tự dán được liệt kê trong Bảng 3.
2. Thành phần của xi măng nhựa
Xi măng nhựa bao gồm nhựa diacrylate và chất độn thủy tinh. Chúng thường là các loại nhựa trùng hợp kép, có thể được quang trùng hợp và có thể tự trùng hợp. Xi măng nhựa thẩm mỹ và xi măng nhựa dán cần chất dán hoặc lớp primer để bám dính vào cấu trúc răng và lớp primer để bám dính vào bề mặt sứ. Những loại xi măng nhựa này nên được lựa chọn khi mong muốn độ bền liên kết lớn hơn và tính chất cơ học mạnh hơn của xi măng. Xi măng nhựa quang trùng hợp bị chống chỉ định tuyệt đối ở phục hình sứ gốc zirconia vì lớp zirconia không cho phép ánh sáng xuyên qua để trùng hợp đủ.
Xi măng nhựa tự dán được cấu tạo từ nhựa diacrylate với các nhóm axit và chất dán và chất độn thủy tinh. Xi măng nhựa tự dán có các thành phần dán giúp loại bỏ nhu cầu sử dụng chất xoi mòn và primer riêng biệt để liên kết với răng, hợp kim kim loại hoặc sứ làm từ zirconia. Một số sản phẩm khuyên dùng primer sứ cho porcelain. Chúng thường là các loại nhựa được trùng hợp kép, có thể được quang trùng hợp và có thể tự trùng hợp. Trong quá trình đông kết, xi măng nhựa tự dán thường trải qua sự thay đổi độ pH từ axit (pH 2-3) sang ít axit hơn (pH 5-6). Tính axit sớm của xi măng cho phép nó đạt được độ bám dính tự xoi mòn vào cấu trúc răng.
Đặc điểm của xi măng nhựa thẩm mỹ:
• Có thể cần bảo quản lạnh – rồi để nhiệt độ phòng trước khi sử dụng.
• Cần có chất dán tự xoi mòn hoặc xoi mòn toàn phần để gắn vào bề mặt răng.
• Primer sứ cần thiết cho tất cả các loại phục hình bằng sứ.
• Trùng hợp kép – có thể trùng hợp bằng ánh sáng hoặc tự trùng hợp.
• Xi măng quang trùng hợp có sẵn cho mặt dán veneer.
• Tính chất cơ học mạnh hơn xi măng nhựa tự dán.
• Có nhiều shade.
• Hầu hết các loại xi măng nhựa thẩm mỹ đều cung cấp paste thử hòa tan trong nước.
Đặc điểm của xi măng nhựa dán:
• Có thể cần bảo quản lạnh – để nhiệt độ phòng trước khi sử dụng.
• Cần lớp primer để gắn kết với bề mặt răng.
• Cần Silane coupling agent như 1 primer cho sứ gốc silica.
• Có thể liên kết trực tiếp với zirconia và các hợp kim kim loại cơ bản mà không cần primer.
• Trùng hợp kép – có thể trùng hợp bằng ánh sáng hoặc tự trùng hợp.
• Có sẵn nhiều shade.
• Có thể giải phóng florua.
Đặc điểm của xi măng nhựa tự dán:
• Có thể cần bảo quản lạnh – để nhiệt độ phòng trước khi sử dụng.
• Tự xoi mòn – không cần axit photphoric hoặc primer đặc biệt để liên kết với bề mặt răng.
• Có thể liên kết trực tiếp với zirconia và các hợp kim kim loại cơ bản mà không cần primer.
• Trùng hợp kép – có thể trùng hợp bằng ánh sáng hoặc tự trùng hợp.
• Có thể giải phóng florua.
• Thường có các màu phổ biến, trong và mờ đục.
3. Thao tác với xi măng nhựa
Xi măng nhựa thẩm mỹ và xi măng nhựa dán đòi hỏi các bước xoi mòn và primer. Cần phải primer sứ cùng với xi măng thẩm mỹ để dán zirconia. Làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất về cách áp dụng các hệ thống dán để có được liên kết chắc chắn và đủ thời gian làm việc. Thời gian làm việc của xi măng có thể được tăng nhanh nhờ lớp primer và chất dán. Hầu hết các loại xi măng được trùng hợp kép này là hệ thống paste-paste với bộ trộn tự động.
Xi măng nhựa tự dán loại bỏ các bước xoi mòn và primer. Hầu hết các loại xi măng nhựa tự dán là hệ thống paste-paste với bộ trộn tự động, nhưng cũng có sẵn các sản phẩm được đóng gói và tự trộn. Tuân theo khuyến nghị của nhà sản xuất khi dùng xi măng nhựa tự dán vào cấu trúc răng. Xi măng dư có thể được lấy dễ dàng sau khi trùng hợp tạm bằng đèn quang trùng hợp.
4. Đặc tính của xi măng nhựa
Xi măng nhựa thẩm mỹ có độ bền cơ học cao, vì các loại xi măng này được làm từ các monome acrylate đa chức năng được polyme hóa thành ma trận polyme liên kết ngang mà không có các monome axit.
Độ bền uốn của một số loại xi măng nhựa tự dán được so sánh trong Hình 1. Thông thường, xi măng nhựa tự dán có đặc tính cơ học cao hơn khi được quang trùng hợp so với khi tự trùng hợp như trong Bảng 4.
Xi măng nhựa tự dán nhìn chung không bền bằng xi măng nhựa thẩm mỹ. Xi măng nhựa tự dán được báo cáo là có giá trị giãn nở tuyến tính từ 0,5 đến 1,5% trong hai tháng. Việc sử dụng những loại xi măng này với phục hình sứ gốc zirconia không phải là vấn đề đáng lo ngại.
5. Độ bền dán vào cấu trúc răng
Độ bền liên kết của nhựa và xi măng nhựa tự dán với cấu trúc răng được liệt kê trong Bảng 5, 6 và được thể hiện trong Hình 2. Thông thường, xi măng nhựa tự dán có độ bền liên kết cao hơn khi được quang trùng hợp so với khi tự trùng hợp mà không quang trùng hợp. Việc sử dụng riêng chất dán không được khuyến khích với xi măng nhựa tự dán. Mặc dù các chất dán có thể tương thích với xi măng nhựa tự dán, việc sử dụng chúng làm cho việc thao tác trở nên phức tạp hơn và không cải thiện đáng kể độ bền liên kết với cấu trúc răng. Độ bền liên kết cao hơn với cấu trúc răng có thể đạt được bằng xi măng nhựa thẩm mỹ được liên kết bằng các chất dán hoặc primer riêng biệt.
6. Cơ chế dán của sứ Zirconia
Zirconia là loại sứ không chứa silic và do đó không bị xoi mòn bằng các phương pháp truyền thống. Khả năng lưu giữ phục hình sứ gốc zirconia phụ thuộc vào độ nhám cơ học của bề mặt và liên kết hóa học với monome dán trong lớp primer đặc biệt (xem phần Primer sứ) hoặc xi măng nhựa. Một monome dán có tính axit như MDP cho thấy liên kết hóa học với sứ zirconia. Nhóm este photphat của monome axit tạo ra liên kết hóa học với các oxit kim loại (MxOy, bề mặt bị oxy hóa của hợp kim kim loại cơ bản), sứ làm từ zirconia và các loại sứ khác. Sẽ hiệu quả hơn khi sử dụng xi măng nhựa tự dán hoặc chất dán có chứa monome dán để gắn phục hình. Trong trường hợp xi măng nhựa thẩm mỹ, lớp primer sứ bao gồm monome dán có tính axit là cần thiết để tiền xử lý.
Kỹ thuật tiền xử lý zirconia
Các kỹ thuật tiền xử lý để tăng cường liên kết với sứ zirconia bao gồm mài mòn hạt khí (air-particle abrasion) và phủ silica bằng tribochemical. Những phương pháp tiền xử lý này được sử dụng trước khi dán hóa học với một silane coupling agent, primer sứ, xi măng tự dán hoặc xi măng dán. Nếu sử dụng primer sứ, xi măng tự dán hoặc xi măng dán có chứa monome dán có tính axit, mài mòn hạt khí là cách dễ nhất để tạo thành bề mặt nhám nhằm tăng khả năng giữ cơ học.
Tribochemical
Tribochemistry (Hóa ma sát) là nghiên cứu về các phản ứng hóa học và lý hóa được tăng cường do ma sát hoặc va chạm cơ học. Tribochemical bề mặt kim loại hoặc zirconia có tác dụng như một chất xúc tác cơ học để cải thiện phản ứng vật lý hoặc hóa học.
Lớp phủ silicat hóa học với năng lượng va chạm của các hạt silicat tạo ra liên kết giữa silicat và bề mặt mục tiêu bằng phản ứng cơ hóa. Sau phản ứng cơ hóa, silane coupling agent được sử dụng để đạt được liên kết hóa học với bề mặt zirconia đã phủ silica.
Cơ chế dán của 10-MDP vào zirconia
Mặc dù nhiều nghiên cứu đã đề cập đến hiệu quả liên kết của 10-MDP với zirconia và một số cố gắng trình bày các sơ đồ lý thuyết về các tương tác giữa 2 vật liệu, nhưng có rất ít bằng chứng về các tương tác hóa học như vậy được chứng minh.
Trong 1 nghiên cứu của Nagaoka, N., Yoshihara, K., Feitosa, V. et al (2017), nhóm tác giả đã thiết kế nghiên cứu và đưa ra 1 số giả thuyết về liên kết hóa học giữa 10-MDP và zirconia. Dựa trên bộ dữ liệu hoàn chỉnh thu được, họ đề xuất ba mô hình khả thi làm cơ chế tương tác của 10-MDP với zirconia, như được trình bày dưới dạng sơ đồ trong Hình 3. Mô hình bên trái (Hình 3) chỉ ra rằng monome 10-MDP được hấp phụ trên bề mặt zirconia thông qua liên kết hydro giữa P=O (nhóm oxo) và nhóm Zr-OH. Mô hình thứ hai chỉ ra rằng monome 10-MDP có thể tương tác với zirconia thông qua liên kết ion (Hình 3B). Có thể một hoặc hai nhóm OH của 10-MDP đã khử proton H+ để tạo thành các nhóm P-O− khi tương tác giữa 10-MDP với zirconia. Xie và cộng sự đã mô phỏng tương tác hóa học giữa 10-MDP và zirconia bằng mô hình số; một cấu hình tọa độ kép và tọa độ đơn đã được tiết lộ. Tuy nhiên, trong nghiên cứu hiện tại, 31P-NMR đã tiết lộ rằng P=O (nhóm oxo) và một P-OH không bị khử proton của nhóm PO3H2 của 10-MDP có thể tham gia vào liên kết hydro với zirconia hoặc các nhóm photphat lân cận. Mô hình bên phải (Hình 3C) chỉ ra rằng ngoài liên kết ion giữa 10-MDP và zirconia, các monome 10-MDP được hấp phụ còn có tương tác liên kết hydro với zirconia thông qua P=O (nhóm oxo). Sự kết hợp giữa phân tích quang phổ 1H NMR và 2D 1H → 31P HETCOR NMR đã xác nhận các trạng thái hóa học khác nhau của liên kết 10-MDP với zirconia. Nghiên cứu hiện tại cho thấy không chỉ có liên kết ion giữa 10-MDP và zirconia mà còn có cả liên kết hydro. Do đó, giả thuyết của nghiên cứu cho rằng tương tác hóa học của 10-MDP chỉ dựa vào tương tác ion của 10-MDP− với zirconi tích điện dương một phần đã bị bác bỏ.
7. Lực dán vào sứ Zirconia khi dùng Tribochemical Silica Coating
Độ bền liên kết của xi măng nhựa (Panavia F 2.0/ Kuraray America, RelyX ARC/3M ESPE, RelyX Unicem/3M ESPE) với Lava/3M ESPE đã được cải thiện bằng cách mài, đánh bóng (so với bề mặt trong chưa được xử lý) và bằng lớp phủ silica tribochemical (Rocatec Soft/3M ESPE) (so với phun cát bằng oxit nhôm 60-um). Lớp phủ silica tribochemical giúp cải thiện độ bền liên kết của xi măng nhựa trong quá trình chịu nhiệt trong ống nghiệm. Kết quả này chỉ ra rằng các hạt silica liên kết với bề mặt sứ zirconia và silane coupling agent (cùng hệ thống xi măng nhựa) liên kết với bề mặt phủ silica.
8. Lực dán vào sứ Zirconia khi dùng mài mòn khí và primer
Một phương pháp khác để thúc đẩy liên kết hóa học với sứ zirconia là sử dụng primer sứ. Primer sứ có thể có nền là silan và/hoặc monome dán có tính axit. Chỉ riêng các silane coupling agents không thúc đẩy liên kết hóa học với sứ zirconia. Điều quan trọng là sử dụng lớp primer sứ có chứa monome dán có tính axit, chẳng hạn như MDP để primer cho sứ zirconia. Cơ chế liên kết của Clearfil Ceramic Primer (Kuraray America) có chứa MDP được thể hiện trong Hình 2. Ví dụ về các loại primer sứ được liệt kê trong Bảng 7.
Độ bền liên kết của xi măng nhựa (cùng với primer sứ) vào sứ gốc zirconia được thể hiện trong Bảng 8. Những loại xi măng này có độ bền liên kết thích hợp với sứ zirconia được thiêu kết. Ảnh hưởng của việc làm nhám cơ học đến độ bền liên kết của xi măng nhựa (Xi măng Clearfil Esthetic & DC Bond Kit/Kuraray Mỹ) với primer sứ vào sứ gốc zirconia được trình bày trong Bảng 9. Phun cát bề mặt thiêu kết của zirconia bằng 50 um alumina ở áp suất 30 psi mang lại độ bền liên kết cao hơn so với độ mài mòn bằng mũi khoan kim cương mịn. Như được thể hiện bằng kính hiển vi điện tử quét, quá trình phun cát bằng alumina tạo ra bề mặt sứ nhám (Hình 4), trong khi mài mòn bằng kim cương mịn tạo ra lớp mùn mịn hơn trên bề mặt sứ (Hình 5). Cả hai loại xử lý cơ học đều mang lại độ bền liên kết cao hơn so với liên kết với bề mặt của sứ zirconia.
9. Dán với các chất nền sứ khác
Nói chung, phục hình được làm từ sứ thủy tinh lithium disilicate và sứ được gia cố bằng leucite nên được liên kết bằng xi măng nhựa. Xi măng nhựa được khuyên dùng vì tính chất cơ học cao hơn và độ bền liên kết cao hơn với cấu trúc răng. Một số nhà sản xuất xi măng nhựa tự dán khuyên dùng loại xi măng này để gắn các phục hồi sứ thủy tinh lithium disilicate đã xử lý bằng primer silane. Độ bền liên kết của xi măng nhựa với hai loại sứ được liệt kê trong Bảng 10.
Xi măng thẩm mỹ Clearfil khi được sử dụng với Clearfil Ceramic Primer đã dán vào mặt trong của zirconia thiêu kết, IPS e-max ZirCAD/Ivoclar Vivadent. Độ bền liên kết được tăng lên 30% bằng cách phun cát với oxit nhôm 50 um. Kỹ thuật được Ivoclar Vivadent đề xuất để xoi mòn sứ gia cố leucite (IPS Empress/Ivoclar Vivadent), với gel HF 5% dẫn đến độ bền liên kết giảm so với nhóm đối chứng không xoi mòn. Gel HF có thể xoi mòn có chọn lọc pha thủy tinh của sứ gây ra nồng độ ứng suất làm giảm độ bền liên kết.
9. Nghiên cứu lâm sàng
Một loại sứ zirconia, Lava Crowns and Bridges/ 3M ESPE, đã được THE DENTAL ADVISOR nghiên cứu lâm sàng trong khoảng thời gian ba năm. Sáu mươi sáu đơn vị được đặt cho 42 bệnh nhân vào năm 2003. Tất cả các phục hồi đều được gắn bằng xi măng nhựa tự dán, RelyX Unicem/3M ESPE. Năm mươi chín đơn vị đã được quan sát thấy khi tái khám. 80% phục hình không có dấu hiệu bị ố màu ở ĐHT, trong khi 20% có màu xám nhẹ.
Độ nhạy sau quy trình và sự nhuộm màu ở ĐHT trong phục hồi bằng chất tự dán; dán; và xi măng C&B truyền thống được nghiên cứu bởi THE DENTAL ADVISOR.
Xi măng nhựa tự dán và xi măng dán có tỷ lệ nhạy cảm thấp hơn so với xi măng truyền thống như trong Bảng 11. Độ nhuộm màu ở ĐHT của xi măng nhựa tự dán và xi măng nhựa dán đã được báo cáo là thấp hơn so với xi măng truyền thống, được thể hiện trong Bảng 12.
Một cuộc khảo sát gần đây của các chuyên gia tư vấn lâm sàng của THE DENTAL ADVISOR đã chỉ ra rằng xi măng nhựa tự dán được lựa chọn phổ biến nhất để gắn các phục hình toàn sứ (gốc zirconia) như được trình bày trong Bảng 13.
10. Sử dụng xi măng nhựa trên lâm sàng
Xi măng nhựa tự dán là sự lựa chọn tốt nhất cho phục hình sứ zirconia, khi phục hồi không yêu cầu độ lưu giữ cao nhất. Chúng ít nhạy cảm về mặt kỹ thuật hơn so với dán bằng xi măng nhựa dán hoặc nhựa thẩm mỹ và mang lại khả năng lưu giữ tốt hơn cũng như hàn kín ĐHT tốt hơn so với xi măng glass ionomer truyền thống. Không cần chất dán riêng biệt, giảm nhiều thời gian và công sức, đồng thời dễ dàng làm sạch. Xi măng thường có thể được bóc ra khỏi ĐHT, để lại ít xi măng ở khu vực này sau khi gắn.
Khi cần lưu giữ nhiều hơn do mão lâm sàng ngắn hoặc cùi răng quá thuôn nhọn, xi măng nhựa dán hoặc xi măng nhựa thẩm mỹ lưỡng hoặc tự trùng hợp có thể được sử dụng để gắn phục hình. Cả xi măng nhựa dán và xi măng nhựa thẩm mỹ thường bao gồm nhiều loại primer hoặc chất dán khác nhau sẽ được bôi cho phục hình răng và sứ. Nếu zirconia được phun cát bằng các hạt oxit nhôm hoặc được phun bằng lớp phủ silica tribochemical (Rocatec Soft/3M ESPE) trước khi dùng primer sứ, sự liên kết của xi măng nhựa với phục hình sẽ được cải thiện.
Xi măng nhựa trùng hợp kép và tự trùng hợp thường không tương thích với các chất dán quang trùng hợp. Tất cả các loại chất dán chứa các monome có tính axit ảnh hưởng đến khả năng tự trùng hợp của xi măng nhựa. Điều quan trọng là phải làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất để gắn kết phục hình đúng cách với cấu trúc răng.
Tự học RHM
Website: https://tuhocrhm.com/
Facebook: https://www.facebook.com/tuhocrhm
Instagram: https://www.instagram.com/tuhocrhm/