Spørsmål

Er de nye keramiske materialene som brukes i helkeramiske kroner og broer like gode som metallkeramiske (MK)-kroner?

Svar: Det har etter hvert kommet endel nye keramiske materialer som er beregnet på å erstatte metallene i krone- og brokonstruksjoner. De begrensende faktorene til keramene er spesielt styrke og bruddseighet, men også produksjonskostnadene. Tradisjonelt porselen som er billig og enkelt å framstille er ikke sterkt nok og har for dårlig seighet til å kunne benyttes som kjernemateriale. En måte å øke et porselensmateriales styrke og seighet på, er å varmebehandle det under selve produksjonen ved å la det dannes store mengder krystallkim for så å la disse vokse til de støter sammen. Materialet blir da bestående av små krystaller bundet sammen av glass, et såkalt glasskeram. Produksjonen av glasskeram-kroner krever dyrt produksjonsutstyr som pressmaskiner med programmerbare varmebehandlingsprosedyrer. Det finnes i dag flere typer glasskeram med ulike krystaller og glassammensetninger. Materialene er langt svakere enn metall og har så å si ingen bruddseighet, dvs. de frakturerer så fort det dannes en sprekk som blir utsatt for en viss belastning. De er gode nok for enkle kroner og det kan brennes tradisjonelt porselen utenpå. Rent estetisk kan disse materialene gi de aller flotteste tannerstatningene.

Sintrede krystallinske materialer (mineraler) som aluminiumsoksid, zirkoniumoksid og spinell har høy styrke og er kjemisk svært stabile. De har også en bedre bruddseighet enn porselen og glasskeramer, men ikke på langt nær som metall. Materialene er sterkere enn de fleste dentale legeringer og så sterke at de kan brukes til å produsere broer. En ulempe forbundet til disse materialene er at de er svært harde og dermed må bearbeides med diamant. Kronene/broene må freses ut maskinelt der emnets form er beregnet ut i fra målinger med laserutrusning. Teknikk og utstyr blir altså svært dyrt. Materialprodusentene presintrer materialene til et porøst gods. Da er det lettere å bearbeide materialet enn om det var tettsintret. Tannteknikere freser ut emner for videre sintring og bearbeiding. Materialet krymper betydelig under tettsintringen. Det må derfor beregnes et krympningsmonn. Etter den siste sintringen er det vanskelig å få porselen til å reagere på overflaten og gi god binding, men kjernen blir svært sterk. Dersom de presintrede porøse materialene infiltreres med glass i stedet for å tettsintres, vil porselen kunne bindes bedre kjemisk til overflaten. Kjernen vil da ikke være like sterk og den vil være mindre kjemisk stabil.

Partielt stabilisert tetragonal zirkonoksid, Y-TZP, er det sterkeste og seigeste av keramene i dentalt bruk som vi kjenner i dag. Styrken er langt høyere enn for metall og seigheten er god nok til at det kan brukes til brokonstruksjoner. Materialet er metastabilt, dvs. at det over lang tid eller ved påkjenninger av varme, sliping eller sandblåsing kan endre struktur og dermed få endrede egenskaper. Effektene av disse påkjenningene, samt bindingen til porselen som skal gi god estetikk, og til sement for feste til underlaget er fortsatt utviklingstemaer.

Spørsmål

Vil keramiske materialer kunne erstatte metaller helt i framtiden?

Svar: Keramene vil nok i framtiden kunne erstatte alle metaller som i dag brukes i tannerstatninger i munnen. Men selv om dette er helsemessig og estetisk ønskelig, så vil nok metallene ha et prismessig konkurransefortrinn ennå en stund.

De samme problemstillinger som gjelder for helkeramiske kroner og broer gjelder også for keramiske innlegg. Bruddseigheten er den begrensende parameteren. Dersom det er introdusert en sprekk i kerammaterialet vil en belastning som fører til at sprekken kan vokse, føre til umiddelbart brudd. Kostbart utstyr og teknikk gjør at keramiske innlegg ikke er konkurransedyktige på pris foreløpig. En bedre binding mellom sement og keram må også utvikles for at det skal bli tryggere å benytte keramer som innleggsmateriale.

Spørsmål

Vil en helkeramisk tannerstatning tape sine egenskaper om porselenet slipes til i etterkant, spesielt når det gjelder bindingen mellom kjerne og porselen?

Svar: Egenskapene i selve kjernematerialet vil ikke påvirkes noe mer enn for metallets egenskaper i en MK-krone/bro så lenge det ikke blir utsatt for hard belastning som kan gi sprekker. Bindingen mellom porselen og keramkjerne er ikke mer utsatt enn bindingen mellom porselen og metall. En ideell binding mellom keramkjerne og porselen er at de bindes kjemisk med ioniske og kovalente bindinger. Dette forutsetter at molekylbindinger i keramkjernen løser seg opp og enkeltatomer bytter plass i gitterstrukturen slik at de oppnår et kjemisk nettverk over materialgrensene. Et slikt nettverk vil være svært sterkt, men er nok umulig å oppnå.

For en MK-krone/bro er bindingene basert på de samme bindingene, men da til et oksidlag i metalloverflaten. Binding mellom porselen og metall kan aldri bli så godt som en ideell binding mellom en keramkjerne og porselen. Metall brukes kun for å oppnå en seig kjerne som ikke er så utsatt for brudd.

Det foreligger ingen kvantitativ undersøkelse som viser hvilke av kombinasjonene av porselen og de mange kjernematerialene som i dag brukes som gir best binding eller holdbarhet.

En viktig parameter i forbindelse med bindingen mellom et metall eller en legering og porselen, og mellom en keramkjerne og porselen er den termiske utvidelseskoeffisienten. Denne må være ganske lik for begge materialene som skal kombineres for at spenninger mellom dem skal unngås. Det er spesielt viktig at det ikke blir dannet strekkspenninger i porselenet og i interflaten (bindingen). Det samme vil gjelde også for kjernematerialet dersom dette er en glasskeram. For krystallinsk keram vil den høye styrken kunne kompensere for de strekkspenninger som det påbrente porselenet vil forårsake. Metaller og legeringer vil ikke være utsatt for brudd på grunn av strekk eller trykkspenninger etter porselenpåbrenning. Det er som nevnt, nettopp derfor de brukes.