Керамические протезы

Д.Н. Яковлев, аспирант кафедры 
ортопедической стоматологии НижГМА

Керамика используется человечеством уже многие тысячелетия, а история стоматологической керамики насчитывает порядка 200 лет. Керамические жакетные коронки применялись еще с начала XX в. Низкая устойчивость к сколам ограничивала их использование для реставрации передних зубов, не подвергающихся высокой нагрузке.

Керамические коронки, безусловно, обладают лучшими эстетическими качествами, чем металлокерамические. В связи с этим практика использования жакетных керамических коронок большинства существующих на данный момент видов керамики показала, что все же многие из них не подходят для протезирования жевательной группы зубов и ограничены использованием лишь в переднем отделе.

Современные керамические системы позволяют изготавливать вкладки, виниры, коронки, супраструктуры имплантатов и мостовидные протезы для любого отдела зубного ряда. Однако для внедрения этих протезов необходимы дополнительные исследования, позволяющие определить преимущества их в прочности и эстетике перед комбинированными конструкциями. В связи с этим вызывает интерес классификация керамических систем.

Данная классификация основана на использовании делений предложенных разными авторами [Probster L., 2000; Казунобу Ямада, 2004; Blatz M. В., 2002; Rosenblum M. A., Schulman A., 1997]. 

Керамические системы можно разделить [Жулев Е. Н., Яковлев Д. Н., 2010]:

I. По материалу для изготовления керамического каркаса искусственной коронки:
а) на основе иттриевого стекла;
б) на основе оксида циркония;
в) алюмооксидная керамика;
г) керамика на основе полимеров (керамеры);
д) керамика на основе дисиликата лития (полевошпатная керамика).

II. По технологии изготовления:
1. Традиционная порошковая керамика (conventional powder slurry ceramics)
а) вакуумный обжиг керамики на платиновой фольге: Vitadur, Vitadur N («Vita», Германия); Flexoceram («Elephant», Нидерланды); 
б) обжиг керамических каркасов на огнеупорной модели с последующей облицовкой (керамика на основе упрочненных алюмооксидных каркасов): In-Ceram («Vita», Германия), Screening+EX-3 («Noritake», Япония), Optec («Jeneric/Pentron», США);

2. Литая керамика (castable ceramics):
а) изготовления керамических протезов по выплавляемым моделям с последующим обжигом (ситаллизация): CeraPearl («Kyocera», Япония); Dicor («Dentsply», США);
б) литье керамических каркасов по восковой модели с последующим обжигом и облицовкой: Cerestor («Johnson/Johnson», США);

3. Прессованная керамика (pressable ceramics):
а) прессование расплавленной керамики по восковой модели с последующим обжигом: IPS-Empress 1,2 («Ivoclar», Лихтенштейн); ОРС («Jenerik/Pentron», США); Vitapress (Vita), Finesse («Dentsplay»), Evopress («Wegold»), Authentic («Ceramay»), Carrara («Elephant»), Cerogold («Degussa»);

4. Импрегнированная (инфильтрованная) керамика (infiltrated ceramics):
а) шликерная технология изготовления: Turkom-Cera («Turkom-Ceramic (M) Sdn. Bhd», Малазия), Top-Ceram («Global Top Inc.», Южная Корея);

5. Механически обрабатываемая керамика (machinable ceramics):
а) компьютерное фрезерование каркаса при копировании восковой модели с последующим обжигом и облицовкой: Сеrсоn («Degussa», Германия);
б) изготовление керамического каркаса с использованием электрофореза с последующим обжигом и облицовкой: WolCERAM («WDT», Германия);
в) сканирование модели (оттиска), фрезерование каркаса из «твердой» керамики по компьютерной программе: Cerec («Sirona», Германия); Duret («Sopha Bioconcept», США); DCS Precident («DCS Production», Швейцария); Cad. Esthetics («Ivoclar», Лихтенштейн, и «Decim АБ», Швейцария); digiDent («Girrbach», Германия); Dental CAD/ CAM-GN1 (Япония); Everest («Kavo», Германия);
г) сканирование модели (оттиска), фрезерование каркаса из необожженной керамики по компьютерной программе с последующим обжигом: Lava («ЗМ ESPE»); Everest («Kavo», Германия);
д) сканирование модели (оттиска), компьютерное моделирование протеза, прессование, обжиг керамического каркаса, облицовка: Ргосега All Ceram («Nobelpharma», Швеция); Decim (Швейцария); Cicero («Cicero и Elephant+», Нидерланды); Cynovad («Dental-matic и Cortex Machina», Канада).

III. По признакам общего пользовательского алгоритма и компоновке аппаратного обеспечения CAD/CAM:
а) централизованные макросистемы (Procera, Decim);
б) индивидуальные минисистемы (DigiDENT, Сerec);
в) индивидуальные микросистемы (Dental CAD/CAM-GN1).

Преимущества и недостатки керамических конструкций

В исследованиях Трезубова В. Н. (2008) было выявлено, что широкое применение в практике современной ортопедической стоматологии несъемных протезов (цельнолитых, металлокерамических, металлоакриловых, металлокомпозитных, керамических), требующих значительного препарирования твердых тканей с погружением края коронки в десневую борозду, влечет за собой серьезные изменения пародонта в виде протетического пародонтита [Белоклицкая Г. Ф., 1991].

При изучении отдаленных клинических результатов протезирования несъемными протезами Трезубов В. Н. и Аль-Хадж О. Н. выявили наличие воспалительных заболеваний пародонта в 54,8% случаев, причем в 29,9% из них имел место хронический катаральный гингивит легкой степени тяжести, в 10,6% случаев — хронический катаральный гингивит средней степени тяжести, а в 14,3% случаев — хронический локализованный пародонтит легкой степени тяжести [Трезубов О. Н., Сапронова Л. Я., Кусевицкий Л. Я., 2008; Безвестный Г. В., Абдулов И. И., Розов Ю. В., 1992].

В связи с этим вполне понятно стремление ряда исследователей избавить пациентов от металла и разработать способы изготовления керамических зубных протезов. К ним, прежде всего, следует отнести протезы, изготовленные из одного материала, близкого по цвету к естественным зубам. Таким материалом является керамика. 

Преимущества керамических конструкций

Основными достоинствами современных видов керамических протезов, на которые указывают производители и специалисты, являются [Хайненберг Б. Й., 2002; Leinfelder К. F., 2000; van Noort R., 2002]:

• стабильность, формы;
• отсутствие возможных обнажений металла (особенно на маргинальных поверхностях);
• высокая эстетика;
• цветовая устойчивость;
• малая теплопроводность (коэффициент термического расширения аналогичен — эмали и дентину);
• стираемость, сравнимая со стираемостью натуральной эмали;
• инертность и нерастворимость в жидкостях ротовой полости;
• малая склонность к образованию налета;
• полная биосовместимость;
• отсутствие эффекта гальванизма. 

К недостаткам керамических  протезов эти авторы относят:

• повышенную по сравнению с металлокерамикой стоимость лечения;
• ограниченную протяженность протезов (в первую очередь мостовидных).

Реакция краевого пародонта на искусственную коронку 

Многие миллионы людей в нашей стране пользуются несъемными металлическими протезами из нержавеющей стали и кобальто-хромового сплава. Патологические явления на эти материалы развиваются у 4-11% пациентов [В. Ю. Курляндский, 1996; Л. Д. Гожая, 1998; В. Н. Копейкин с соавт., 1991; Б. П. Марков. 1994]. Многие исследователи отмечали негативное влияние несъемных протезов на краевой пародонт [Жулев Е. Н., 2005; Каламкаров Х. А., 2003; Копытов А. А., 2007; Г. Шиллинбургмл., 2008; Трезубов О. Н., Сапронова Л. Я., Кусевицкий, 2008; S. Sooampon, 2003, и др.].

Причиной этих влияний могут быть: травма десны во время препарирования зуба с формированием придесневого уступа, установка ретракционных нитей для получения двойного оттиска, травма краями некачественно изготовленных временных коронок, краями постоянных искусственных коронок в процессе пользования протезами. Кроме того, к числу наиболее частых осложнений при применении металлокерамических протезов следует отнести кариозное разрушение твердых тканей зубов под искусственной коронкой и расцементирование протезов. Эти процессы развиваются чаще всего в области края искусственных коронок и вызваны разрушением цементного слоя, фиксирующего несъемный протез [Ряховский А. Н., 2001].

Нередко в кажущихся при визуальном осмотре клинически здоровыми тканях краевого пародонта, в пришеечной части опорных зубов при применении специальных методов исследования (стоматоскопия, реопародонтография и др.) выявляются признаки воспаления почти у 50% больных [Абакаров С. И., 1994].

Известно, что количество выделяемой десневой жидкости может служить объективным критерием оценки состояния тканей пародонта [Дмитриева Л. А., 2001]. Помимо этого, контроль за десневой жидкостью может быть использован для точной припасовки поддесневого края ортопедических конструкций [Коротько Г. Ф., 2006; Котов К. С., 2007, и др.].

Калиниченко Т. П. и соавт. (2003) на основании измерения количества десневой жидкости изучили маргинальный пародонт после препарирования и воздействия различных металлов.

Авторами было установлено, что препарирование зубов, даже при полном соблюдении всех правил, вызывало значительное увеличение выделения десневой жидкости через сутки. Степень увеличения объема выделяемой жидкости зависела от исходного состояния тканей пародонта. Через 1-1,5 мес. после препарирования зубов (2 недели после фиксации коронок постоянным цементом), когда по клиническим данным происходило восстановление целостности эпителия, авторы провели повторный анализ выделения десневой жидкости. Оказалось, что спустя 2 недели после фиксации коронок из стали количество десневой жидкости практически оставалось таким же высоким, как и после препарирования.

Аналогичный результат был получен при использовании протезов из стали с нитрид-титановым покрытием. В то же время, использование золотого и серебряно-палладиевого сплавов вызывало нормализацию выделения десневой жидкости уже через 2 недели после фиксации протезов постоянным цементом, а значит и состояния тканей пародонта.

Стафеев А. А. (2006) и Татаренко Л. Л. (1992) изучали динамику выделения десневой жидкости до препарирования, через месяц, 6 месяцев и 3 года после фиксации металлокерамических протезов у лиц с сахарным диабетом, недифференцированной формой дисплазии соединительной ткани и интактным пародонтом. Оказалось, что до препарирования средняя величина количества десневой жидкости у лиц с признаками дисплазии и сахарным диабетом имела большее значение, чем в группе сравнения.

После фиксации металлокерамических протезов, при условии препарирования на уровне с десной, отмечено незначительное увеличение количества десневой жидкости, как у лиц с дисплазией соединительной ткани и сахарным диабетом, так и в группе сравнения на всех сроках наблюдения. Напротив, при препарировании уступа в области десневой борозды (условно ее середина) величина показателя, характеризующего количество десневой жидкости, по сравнению с начальным уровнем выросла во всех группах в 1,2-1,8 раза.

Методика препарирования зубов под керамическую коронку

Целью препарирования зубов под керамические коронки является получение культи конической формы с закругленными переходами от ее стенок к уступу. Поверхность препарирования, особенно в области переходов, не должна иметь выемок и бороздок, которые могут быть центрами концентрации напряжений в керамическом материале. Накопленные научные данные и результаты клинического применения керамических масс свидетельствуют о том, что при изготовлении керамических протезов толщина стенок искусственных коронок должна быть не менее 1 мм. Такая толщина определяет и соответствующую глубину препарирования при формировании уступа.

В последнее время некоторыми исследователями, например, Fenske С. с соавт. (2000) и Fischer H. (2003), обнаружен неожиданный эффект, который заключается в том, что для повышения величины нижнего критического порога напряжений материала, вызывающего образование и разрастание трещин, необходимо не увеличивать, а уменьшать толщину слоя керамики. Так, например, в исследованиях прочностных характеристик материала Vita In-Ceram слой керамики с толщиной порядка 0,6 мм обладает величиной порога порядка 1,326 МПа, что превышает значения той же величины (852 МПа) для слоя в 0,8 мм и (1,942 МПа) для толщины 1,0 мм соответственно. Причем величина порогового напряжения даже для слоя толщиной порядка 0,4 мм (1,191 МПа) также превышает аналогичные показатели для обоих слоев с большей толщиной.

Этот результат не только чрезвычайно ценен с точки зрения повышения качества керамических коронок, но также имеет огромное клиническое значение, так как открывает возможность применения минимально инвазивной техники препарирования, что значительно снижает степень повреждения твердых тканей зуба при препарировании. Если эти экспериментальные данные будут подтверждены дальнейшими исследованиями, то это может привести к необходимости принципиального пересмотра всей методики препарирования, включая выбор диаметров и формы инструментов.

Это также ужесточит требования к достижению более округлой формы препарированного зуба и выбору абразивного покрытия боров. При этом будет исключено использование боров с грубым алмазным абразивом (с величиной зерна большей, чем предусмотрено ИСО 524). Кроме того, это может привести также к необходимости применения таких инструментов для препарирования, у которых глубина однократного снятия твердых тканей, согласно номенклатуре DGZMK/DGZ/DGZPW, не превышала бы 30 мкм.

При применении металлокерамических коронок предпочтение, как известно, отдается препарированию скошенного уступа, который обеспечивает более высокую точность краевого прилегания искусственной коронки.

При применении же керамических коронок для обеспечения их прочной механической фиксации оптимальным вариантом, по мнению Marxkors D. и Marxkors R. (2003), является формирование прямого уступа на границе области препарирования. Благодаря этому удается значительно снизить величину механических напряжений, распирающих керамическую коронку. Развивающиеся же при этом напряжения обусловлены, прежде всего, конической формой препарированной культи зуба, в результате чего она воздействует на коронку как клин. По мнению этих авторов, керамические коронки, по сравнению с металлокерамическими, отличаются большей общей толщиной стенок. При этом соответствующую глубину препарирования необходимо обеспечить не только на уровне уступа.

Механическая прочность и стабильность керамических коронок определяется толщиной их апроксимальных стенок на уровне экватора зуба, где она должна составлять не менее 2 мм, а также толщиной стенок коронки у режущего края. В пришеечной области, напротив, глубина препарирования может быть такой же, как и при применении металлокерамических коронок.

Керамические коронки отличаются более высокими эстетическими характеристиками. Поэтому их наиболее часто используют в области передних зубов. Поскольку в этом случае не нужно прикладывать специальных усилий для маскировки металлического каркаса искусственной коронки, особенно в пришеечной области на вестибулярной поверхности зуба, то, как и для других зубов, в этой области рекомендуется препарировать уступ шириной не более 1 мм (Marxkors D., Marxkors R., (2003).

По мнению Rinke S. (2003), препарирование с формированием скошенного уступа приводит к истончению края керамической коронки и риску его скола. При этом допустимо препарирование зубов с вестибулярным или циркулярным уступом. В области передних зубов форма препарирования с уступом является более предпочтительной, чем желобообразное препарирование. Автор рекомендует использовать для препарирования уступов с закругленными осевыми пришеечными углами цилиндрические алмазные инструменты с закругленной торцевой частью.

Необходимо следить за тем, чтобы граница области препарирования всегда располагалась выше края десны. Выполнение этого условия позволяет исключить повреждение окружающих мягких тканей краевого пародонта при протезировании пациентов с его заболеванием, что является несомненным преимуществом по сравнению с обычными условиями,  в которых из соображений эстетики края искусственной коронки в большинстве случаев располагаются под десной. При правильном подборе цвета у керамических коронок и мостовидных протезов граница перехода от керамического материала к окружающим твердым тканям зуба абсолютно незаметна и, следовательно, нет никакой необходимости располагать границу области препарирования под десной [Claussa H., 1990].

Raigrodski A. (2004) считает, что конусность осевого препарирования в 4° вполне достаточна для обеспечения качественного сканирования рабочей модели. Вполне допустимо при этом желобообразное препарирование или препарирование с закругленным уступом, который необходимо размещать под десной в пределах 0,5 мм, что способствует сохранению состояния здоровья десны и облегчает процедуру снятия оттиска.

Для препарирования передних зубов под керамическую коронку достаточно шести инструментов:

• два ручных используются для шлифовки уступа на вестибулярной и небной поверхности; 
• конусный алмазный бор грубой зернистости с плоским кончиком применяется для выполнения основного препарирования на вестибулярной и контактных поверхностях, по режущему краю;
• конусный алмазный бор средней зернистости с плоским кончиком применяется для формирования уступа и препарирования небного бугорка на небной поверхности резца;
• грушевидный бор используется для препарирования небной вогнутой поверхности;
• твердосплавный бор применяется для создания скоса края уступа на небной и контактных поверхностях [Martignoni M., 1991].

Таким образом, анализ данных специальной литературы показывает, что в настоящее время достаточно хорошо изучены вопросы деления керамических систем на отдельные группы, технологии изготовления керамических протезов, предложено большое количество методик препарирования зубов под керамические протезы. Так, одни авторы при протезировании керамическими протезами предлагают не отходить от принципов «классического» препарирования под металлокерамическую коронку [Rosenstiel. S. F. с соавт., 1995]. Другие считают необходимым проводить более объемное препарирование, ссылаясь на недостаточную прочность керамического материала [D. Marxkors и R. Marxkors, 2003]. Третья группа авторов говорит о необходимости максимального сохранения твердых тканей зуба [Fenske С. с соавт., 2000; Fischer H., 2003; Schweiger M. с соавт., 1999].

Однако неоднозначный подход к методике препарирования свидетельствует о необходимости разработки единых принципов препарирования и алгоритма клинических манипуляций при протезировании керамическими протезами. Практически не освещены вопросы влияния керамических протезов на краевой пародонт (изменение объема и pH десневой жидкости, уровня содержания IL-1β в десневой жидкости), вопросы сравнительной оценки прочности керамических систем. Отсутствуют показания для клинического использования керамических мостовидных протезов.