Ceramic material and system ในปัจจุบัน และคำแนะนำทางคลินิก

ในปี  1965 McLean ได้เริ่มเติมอลูมินาไดออกไซด์ลงไปใน porcelain เพื่อเพิ่มคุณสมบัติทางกลและทางกายภาพ แต่ก็พบข้อเสีย เช่น เปราะ, เกิดรอยร้าว, tensile strength, ความต้านทานต่อการสึกและ marginal accuracy ต่ำ จึงยังไม่เป็นที่นิยม ต่อมาจึงมาการเติม zirconia ลงไปใช้ในงานต่างๆ เช่น endodontic post, implant, implant abutment, orthodontic bracket, core for crown และ fixed partial denture prosthesis (FPDP) framework

          แม้ว่าการเติมโลหะซึ่งมีความแข็งแรงลงไปจะทำให้ metal-ceramic restoration เป็นที่นิยม แต่คนไข้ก็ยังอยากได้ความสวยงามกว่านี้ จึงมีการใช้ ceramic ในงาน inlay, onlay, crown, FPDP และ implant supported restoration มีการใช้ conservative ceramic inlay ที่ต้องกรอฟันออก 5.5 ถึง 27.2% รวมถึง all-ceramic complete crown ซึ่งต้องกรอฟันออกถึง 67.5 ถึง 72.3% มากขึ้น all-ceramic restoration combining esthetic veneering porcelain with strong ceramic core เป็นที่นิยมมากขึ้น veneering porcelain โดยทั่วไปประกอบด้วย glass และ crystalline phase of fluoroapatite, aluminum oxide หรือ leucite การ veneer lithium-disilicate, aluminum-oxide หรือ zirconium-oxide core ด้วย glass ทำให้สามารถปรับเปลี่ยนในเรื่องของลักษณะและความสวยงามได้ ปัญหาที่พบบ่อยใน all-ceramic restoration คือการแตกของ veneering porcelain และ/หรือ coping  ความสำเร็จจะขึ้นอยู่กับการป้องกัน failure โดยการชะลอการเกิดรอยร้าว

          การใช้ all-ceramic system ในงาน FPDP ยังมีข้อจำกัดอยู่ การวินิจฉัยที่ถูกต้องและการเลือกเคสเป็นปัจจัยสำคัญต่อความสำเร็จ โดยทั่วไปจะกำหนดความสูงของ connector ต้องอย่างน้อย 3 ถึง 4 mm จาก interproximal papilla ถึง marginal ridge ไม่ใช้ในกรณี interocclusal distance จำกัด, short clinical crown, ฟันหน้า deep vertical overlap และไม่มี horizontal overlap หรือฟันคู่สบเป็น supraerupted รวมถึงกรณีที่เป็น cantilever หรือ abutment ที่เป็นโรคปริทันต์ และผู้ป่วยที่เป็น severe bruxism หรือมี parafunctional activity สาเหตุหลักของความล้มเหลวมาจากการแตกที่ connector ใน aluminum-oxide FPDP และ lithium-disilicate FPDP และ cohesive fracture ของ veneering porcelain ใน zirconia FPDP ซึ่งต่างจากใน metal-ceramic FPDP ซึ่งความล้มเหลวจะเกิดจากการแตกหักของฟันและรอยผุ Law of Beams กล่าวว่าการเพิ่ม connector height และ width เป็นหลักพื้นฐานในการดีไซน์ all-ceramic FPDP เพื่อทบทวนบทความเกี่ยวกับ all-ceramic material and system ในแง่ survival, คุณสมบัติ, marginal and internal fit, cementation และ bonding, และสีและความสวยงาม และกำหนดข้อแนะนำในการใช้ทางคลินิกดังนี้

    Glass ceramics

          เป็นเซรามิกที่มีการพัฒนาให้มีความแข็งแรงมากขึ้นจากเซรามิกชนิดดั้งเดิม โดยมีการเพิ่มปริมาณวัฏภาคผลึกด้วยขบวนการที่เรียกว่าการอบร้อน (creaming) ซึ่งเป็นขบวนการควบคุมการเกิดผลึก (controlled crystallization) ด้วยความร้อน ร่วมกับการใส่สารสร้างนิวเคลียสไว้ในเซรามิกให้เป็นจุดเริ่มต้นของขบวนการเกิดผลึก เมื่อนำเซรามิกนี้ไปหลอมที่อุณหภูมิและระยะเวลาที่กำหนดจะเกิดผลึกรูปร่างกลมกลืนเป็นเนื้อเดียวกันและมีปริมาณผลึกกระจายอยู่ในชั้นเซรามิก โดยกลาสเซรามิกสามารถแบ่งออกเป็นชนิดย่อยตามผลึกที่เกิดขึ้นดังนี้

  • กลาสเซรามิกชนิดฟลูออโรไมก้า (Fluoromica glass ceramic) ได้แก่ Dicor ขึ้นรูปโดยการเหวี่ยงและไดคอร์ เอ็มจีซี และ Dicor MGC จะขึ้นรูปด้วยวิธีแคดแคม ปัจจุบันไม่นิยมใช้เนื่องจากขั้นตอนการทำยุ่งยากและเกิดการแตกหักได้ง่าย
  • กลาสเซรามิกชนิดเสริมความแข็งแรงด้วยลูไซท์ (Leucite-reinforced glass-ceramic) เป็นกลุ่มที่เพิ่มปริมาณลูไซท์ในเซรามิกดั้งเดิมเป็นร้อยละ 40 ซึ่งลูไซท์เป็นส่วนที่ทำให้เซรามิกมีความแข็งแรง เพียงพอที่ทำครอบฟันหน้าได้ ได้แก่ IPS Empress ขึ้นรูปโดยการเผาบนถาดทนความร้อน หรือใช้ขบวนการให้ความร้อนและการกดอัด เซรามิกชนิดนี้ยังขึ้นรูปด้วยวิธีแคดแคมได้อีกวิธีหนึ่ง ได้แก่ ProCAD สามารถใช้ทำอินเลย์ ออนเลย์และครอบฟันหน้าได้
  • กลาสเซรามิกชนิดลิเทียมไดซิลิเกต (Lithiumdisilicate glass ceramic) ผลึกมีรูปร่างคล้ายเข็ม ผลึกชนิดนี้เปลี่ยนทิศรอยร้าวได้ ทำให้แข็งแรงมาก สามารถทำครอบฟันหลังและสะพานฟัน 3 ซี่ บริเวณฟันหน้าถึงฟันกรามน้อยได้ เซรามิกชนิดนี้ได้แก่ IPS Empress 2 เป็น lithium-disilicate glass ceramic ที่ผ่านกระบวนการ lost wax และ heat pressed โดย glass-ceramic ingot ของสีที่ต้องการจะถูก plasticize ที่ 920 องศาเซลเซียส และไปอัดลง investment mold ภายใต้สุญญากาศและความดัน IPS Empress ซึ่งเป็นรุ่นก่อนหน้าเป็น leucite-reinforced glass ceramic มีความแข็งแรงต่ำ จึงเหมาะใช้กับ single-unit complete-coverage restorations ในฟันหน้าเท่านั้น IPS Empress 2 ได้ปรับปรุง flexural strength ขึ้นไปสามระดับ และสามารถใช้สำหรับ 3-unit FPDP ในฟันหน้า และขยายไปได้ถึง second premolar โดย framework จะถูก veneer ด้วย fluoroapatite-based veneering porcelain ทำให้วัสดุมีคุณสมบัติกึ่งโปร่งแสงเมื่อผ่าน enhanced light transmission IPS e.max Press เริ่มวางจำหน่ายในปี 2005 เป็น pressed-ceramic material ที่ได้รับการพัฒนาจาก IPS Empress 2 และประกอบด้วย lithium-disilicate pressed glass ceramic แต่คุณสมบัติทางกายภาพและความโปร่งแสงจะดีขึ้นตาม firing process ที่ต่างกัน IPS ProCAD เป็น leucite-reinforced ceramic คล้ายกับ IPS Empress แม้ว่าจะมีขนาดของ particle ที่เล็กกว่า ผลิตขึ้นในปี 1998 เพื่อใช้กับ CEREC inLab system และมีหลายสีให้เลือก รวมถึง bleached shade และ esthetic block line

     Alumina-based ceramics

  • In-ceram Alumina เริ่มถูกแนะนำในปี 1989 เป็น all-ceramic system ตัวแรกที่สามารถใช้สำหรับ single-unit restoration และ 3-unit anterior FPDP มี ceramic core ที่มีความแข็งแรงสูง ทำจาก slip-casting technique โดย slurry ของ Al2O3 ที่อัดอย่างแน่น (70-80 wt%) จะถูกใส่และ sinter ลงไปใน die ทนไฟ ที่ 1120 องศาเซลเซียสนาน 10 ชั่วโมง ทำให้เกิด skeleton ของ alumina particle ที่มีรูพรุนและถูกแทรกซึมด้วย lanthanum glass ในให้ความร้อนครั้งที่สองที่ 1100 องศาเซลเซียสนาน 4 ชั่วโมงเพื่อกำจัดรูพรุน เพิ่มความแข็งแรง และลดตำแหน่งที่อาจเกิดรอยร้าวได้

    Zirconia based ceramic

  • เซรามิกชนิดนี้มีความแข็งแรงมากกว่าอลูมินาเพราะมีกลไกเพิ่มความแข็งแรงของเซรามิกที่เรียกว่า transformation-toughening ที่อุณหภูมิสูง เซอร์โคเนียมีรูปร่างผลึกเป็น tetragonal form ส่วนอุณหภูมิต่ำผลึกเป็น monoclinic form เมื่อเกิดรอยร้าวขึ้นในเซรามิกพลังงานความร้อนจากรอยร้าวจะเปลี่ยนผลึก tetragonal ไปเป็น monoclinic ที่มีความเสถียรมากกว่า ทำให้รอยร้าวถูกเบียดให้เล็กลง ดังนั้นจึงมีความแข็งแรงมาก เซรามิกชนิดนี้ได้แก่ cercon , IPS e.max ZirCAD, Lava

ดังนั้นการเลือกใช้วัสดุขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ ตำแหน่งฟันที่ต้องการบูรณะ ความสวยงามและความแข็งแรงของชิ้นงานขึ้นกับเทคนิกการกรอฟันและวัสดุที่เลือกใช้

    Oxide Ceramic

          องค์ประกอบหลักของเซรามิกประเภทนี้เป็นออกไซด์โลหะซึ่งมีความแข็งแรงมาก แต่มีข้อด้อยคือมีสีขาวขุ่นและทึบแสง จึงใช้ทำโครงเซรามิกและวีเนียร์ด้านนอกด้วยเซรามิกชนิดดั้งเดิม ได้แก่ Vitadur Alumina ทำครอบฟันหน้าได้

 

 

 ทพญ.ปาลิน สัปปินันทน์ แผนกทันตกรรม โรงพยาบาลบางมูลนาก