ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ
УДК: 616.314-616-74:66/67
ДИОКСИД ЦИРКОНИЯ - ОДИН ИЗ
СОВРЕМЕННЫХ
СТОМАТОЛОГИЧЕСКИХ
МАТЕРИАЛОВ
Хабилов Н.Л., Дадабаева М.У., Мун ТО.,
Хабилов Б.Н.
Ташкентский государственный стоматологический
институт, Узбекистан
Стоматологическое здоровье является важнейшей
составляющей соматического здоровья человека. Наиболее
распространенные
патологические
состояния
в
ортопедической стоматологии, встречающиеся у пациентов
сегодня, - это дефекты твердых тканей зубов различной
этиологии и частичная потеря зубов [8,9,13].
Организм человека не безразличен к веществам,
поступающим в полость рта, которые приводят к нарушению
гомеостаза ротовой полости, что подтверждает клинический
опыт многих исследователей, занимающихся практической
стоматологией [2-4].
Согласно исследованиям многих авторов, в про-
тезировании искусственными коронками нуждаются 55%
пациентов, а мостовидными - 43%. Не нуждались в
протезировании полости рта лишь 24,85% пациентов, а 74,4%
обследованных имели полноценные зубные протезы
различных конструкций, интактные зубные ряды были у
25,6% [14].
Выбор искусственных коронок - одна из актуальных
проблем стоматологии, в связи с тем, что заболевания зубов
и тканей пародонта охватывают все более молодые
возрастные группы населения. Искусственные коронки -
наиболее распространенный вид несъёмных зубных
протезов. Поэтому одна из важных задач ортопедической
стоматологии - выбор материала для искусственных коронок
[14,21].
В современной ортопедической стоматологии для
изготовления зубных протезов применяется более пятисот
разнообразных по своей химической природе материалов
[6,7]. Конструкционные материалы могут отличаться по
химическому
составу,
технологии
изготовления
и
применения в соответствии с физико-химическими
свойствами, обладающие хорошими технологическими
свойствами, устойчивостью к коррозии, токсикологической
инертностью [15,22,31].
Функциональная
полноценность,
эстетичность
и
длительность восстановления зубов достигается благодаря
использованию для зубного протезирования различных
материалов [5,9,11].
Необходимо знать, что выбор конструкционного ма-
териала может повлиять на состояние полости рта, что в
свою очередь отразится на качестве жизни пациента и
общем результате протезирования [4,8,13,26]. Биосо-
вместимость стоматологических материалов - один из
основных факторов, определяющих эффективность ор-
топедического лечения [23].
Исследования показали, что ионы металлов, со-
ставляющие мономера пластмассовых коронок, выде-
ляющиеся в ротовую жидкость, в силу значительной
проницаемости слизистой оболочки полости рта, ре-
зорбируются ею. В результате металлические и пласт-
массовые зубные протезы оказывают неблагоприятное
действие на организм человека [3,4].
Использование металлокерамических и цельнолитых
металлических конструкций без напыления менее
агрессивно по отношению к тканям пародонта по сравнению
с металлопластмассовыми и цельнолитыми протезами с
напылением из нитрида титана; при протезировании
несъёмными протезами из различных конструкционных
материалов существуют различия и в гигиеническом
состоянии полости рта [3,8,22].
Чаще всего в современной стоматологии при зубном
протезировании из несъемных эстетических ортопедических
конструкций используют металлокерамические конструкции
[4]. Они эстетичны, хорошо имитируют естественные зубы,
обладают высокими механическими качествами. Но в
настоящее время существует возможность использования
при протезировании более эстетичных и биоинертных
материалов [2], технологий с применением безметалловой
керамики и керамики с использованием CAD-CAM
технологий [7,16].
Дефекты указанных конструкций были выявлены в
результате анализа керамических и металлокерамических
несъёмных
протезов
[6,14].
С
однородными
цельнокерамическими протезами в воспроизведении
индивидуальных особенностей взаимодействия света с
твёрдыми тканями естественных зубов уже не может
конкурировать сочетание двух различных по природе
материалов - металла и керамики. При использовании
металлокерамики эстетику реставрации нарушает сероватый
оттенок металлической культи под керами
107
STOMATOLOGIYA
ческой коронкой через тонкую слизистую оболочку десны,
что приводит к неудовлетворительному эстетическому
результату, также может просвечивать титановая структура
[1,14]. Несоответствие эффекту ореола, низкое цветовое
соответствие
естественным
зубам,
неполноценность
межзубных
контактов,
несоответствие
цветовой
насыщенности, несоответствие полупрозрачности, низкое
качество
моделирования,
отсутствие
гармоничной
многоцветности, переполнение десневой бороздки краем
искусственной коронки, низкая степень соответствия
опалесценции - основные среди выявленных недостатков
[4,7].
На сегодняшний день на рынке стоматологии пред-
ставлено множество керамических материалов для всех
типов непрямых реставраций: от не требующих
препарирования виниров до многозвеньевых частичных
несъемных протезов на жевательную группу зубов. Для
успешных результатов лечения очень важно знать свойства
керамических материалов и систем [14,21].
Слово «керамика» произошло от греческого keramos, что
означает «обожженная земля». Более современное
определение представляют материалы, которые содержат
металлические и неметаллические элементы (обычно
кислород) [21].
Классификация разделяет керамику по уровню со-
держания в ней кристаллических компонентов и стекла
(некристаллической структуры), которые можно объединить
в 4 основных категории с несколькими подгруппами:
стеклокерамика (состоит из оксида кремния, также
известного как кварц (S1O2) с небольшим содержанием
алюминия); наполненная стеклокерамика (мультифазный
состав, содержащий остаточную стеклянную фазу с
мелкодисперсной кристаллической фазой. Количество,
характер роста и размер кристаллов регулируются временем
и температурой обжига керамики); наполненная оксидная
керамика и оксидная керамика [18,23].
Керамика всех категорий имеет ряд общих свойств,
обусловленных природой их атомарных связей (ионной и
ковалентной): твердость, неэластичность и хрупкость. Эти
характеристики противоположны металлам, которые
являются нехрупкими (проявляют эластическую природу) и
пластичными, что обусловлено металлической связью
атомов. Кроме того, керамика имеет широкий диапазон
светопропускания (от прозрачной до опаковой) в
зависимости от микроструктуры, различные размер и
твердость частиц, индекс преломления, пористость и т.д.
[5,19].
По микроструктуре стоматологическая керамика бывает
в стеклянной форме (аморфный состав), не имеющей
кристаллической фазы, в виде стекла с небольшим
количеством веществ в кристаллической фазе, в виде
материала с кристаллической структурой и небольшим
добавлением стекла, а также в виде поликри- сталлической
структуры (с полным отсутствием стек
ла). В зависимости от техники изготовления выделяют
следующие виды керамики: порошок-жидкость для
нанесения, прессуемая и механически обрабатываемая или
машинная керамика. Облицовочная керамика - это
полевошпатные фарфоры, которые состоят из аморфного
стекла и поэтому демонстрируют идеальные оптические
характеристики при облицовке конструкций [5,17,19,26].
В 1988 году на стоматологическом рынке была пред-
ставлена алюмооксидная керамика (Inceram Alumina) с
содержанием алюминия около 85% под брендом In Ceram
(Vita Zahnfabric) с прочностью на изгиб 400-500 мРа [18].
Данный вид керамики отличается от наполненной и
ненаполненной стеклокерамик и значительно превосходит
их по крепости связью частиц (кристаллов) [5].
Микротрещины существуют во всех керамических
материалах, они зарождаются во время производства
керамики, обработки ее в лаборатории или при цикличных
жевательных нагрузках. Во влажной ротовой среде
распространение
трещин
ускоряется
напряженной
коррозией. В цирконии, стабилизированном иттрием,
тангенциальные нагрузки на конце трещины вызывают
локальную
трансформацию
тетрагональной,
менее
объемной кристаллической структуры, в моноклинальную
кристаллическую структуру с увеличением объема на 5%. Во
время этих превращений энергия трещины эффективно
гасится (Pospiech назвал это эффектом «воздушной
подушки»). Таким образом, цирконий имеет способность
предотвращать рост новой трещины и «чинить»
существующие [5,10,27,30].
Перспективным в производстве дентальных имплантатов
представляется применение наноструктурного титана,
важнейшей особенностью и преимуществом которого перед
остальными сплавами титана являются отсутствие токсичных
элементов (алюминий и ванадий), более высокая прочность
и коррозионная стойкость, присущая нелегированному
титану [15].
Подавляющее большинство систем дентальных им-
плантатов включают в себя имплантаты и инструменты из
титана (75%), небольшое количество приходится на долю
имплантатов из оксида циркония (15%), имеются системы
имплантатов, изготовленные из сплава металла циркония
(10%). Наряду с наиболее распространенными на рынке
титановыми имплантатами, представлены имплантаты,
изготовленные из диоксида циркония, что в значительной
мере расширяет возможности имплан- толога при
проведении эстетического протезирования [25]. Однако
применение этих имплантатов ограничивает их высокая
стоимость. Во многих марках титана с целью легирования
использован элемент ванадий, о токсических свойствах
которого известно из литературы [1]. Поэтому предпочтение
при выборе имплантатов следует отдавать тем сплавам
титана, в которых ванадий
108
ОБЗОРНЫЕ СТАТЬИ
заменен на безопасный ниобий, например, Protasul-100 [15].
О применении супраструктур из диоксида циркония,
которые стали широко применяться в практике эстетической
стоматологии XXI века [10,11], первые публикации появились
еще в 2003 году [17,19]. Благодаря механизму
трансформационного упрочнения этот материал обладает
уникальной
биосовместимостью
и
способностью
сдерживать распространение микротрещин при чрезмерных
нагрузках [24].
О целесообразности применения в клинической
практике имплантатов, выполненных из диоксида циркония
сообщают Ю.И. Няшин и соавт [12]. В отличие от имплантата
из сплава титана он показал лучшие результаты: напряжение
в костной ткани и в зоне костная ткань - имплантат ниже, чем
для имплантата из сплава титана. Имплантат из диоксида
циркония вызывает меньшие напряжения, чем имплантат из
сплава титана при боковом нагружении в процессе жевания
[12,28].
И.Ю. Лебеденко и соавт. [10] изучена прочность при
изгибе образцов зубных протезов и абатментов из диоксида
циркония и стекловолокна методом трехточечного изгиба.
Полученные данные свидетельствуют о соответствии
диоксида циркония и стекловолокна современным
международным требованиям с точки зрения прочности
материала и являются перспективными в плане широкого
использования в современной стоматологии.
В стоматологии для изготовления ортодонтических
брекетов успешно применяется также керамика на основе
диоксида циркония [32], используют ее и для корневых
штифтов, каркасов протезов [29] и имплантатов. Согласно
результатам исследованиям некоторых учёных, керамика на
основе диоксида циркония имеет меньшую степень
микробной адгезии, чем титан [20,25]. Опубликованы также
данные об особом десмосомаль- ном прикреплении десны к
абатментам из диоксида циркония, что благотворно влияет
на профилактику пе- риимплантита и локальную
профилактику воспалительных заболеваний пародонта
[13,20].
Диоксид циркония не вызывает раздражения тканей и
аллергических реакций. Кроме того, не участвует в
гальванических процессах и пропускает рентгеновские лучи.
Использование диоксида циркония исключает проблему
чувствительности к температуре вследствие термической
изоляции и низкой теплопроводности, которые свойственны
цельнокерамическим
конструкциям,
имеющим
ряд
ограничений
по
применению.
Цельнокерамические
стоматологические материалы могут очень сильно
отличаться как своим составом, так и структурой,
демонстрируя, таким образом, различные свойства
[10,17,32].
Исходя из опубликованных данных, можно сделать
вывод, что в настоящее время современный стомато
логический материал из диоксида циркония является
перспективным, так как обладает хорошей биосовме-
стимостью, прочность этого материала соответствует
естественным тканям зуба, хорошо гармонирует с цветовой
гаммой зуба, что немаловажно для эстетики. Прочность на
изгиб с тремя точками составляет 1250 мРа, а предел
прочности при сжатии - 3400 мРа. Химический состав
представлен 95% ZrO2+Y2O3+AI2O3 - это удерживающиеся
окисью иттрия четырёх-угольные поликристаллы двуокиси
циркония [5,29]. Преимущество данного материала - его
прочность и высокая эстетика, недостаток - значительные
финансовые
расходы
на
производство
из
него
ортопедических конструкций и имплантатов. Но в настоящее
время уже есть тенденция к снижению себестоимости
имплантатов из диоксида циркония.
Литература
1.
Валиев
Р.З.,
Семеново
И.П.,
Латыш
В.В.
Наноструктурный
титан
для
биомедицинских
применений: новые разработки и перспективы ком-
мерциализации //Рос. нанотехнологии. - 2008. -12, №9. -
С. 10.
2.
Вартанов Т. 0. Основные зтапы внедрения технологии
безметалловых конструкций в практику врача-
стоматолога //Сибирский мед. журн. -2012,-
№4.
-С.
102-104.
8.
Гаспарян
А.Ф.
Особенности
ионного
и
ферментативного спектров ротовой жидкости при
использовании зубных протезов: Автореф. дис. ... канд.
мед. наук. - Краснодар, 2010. - 23 с.
9.
Жаров
А.В.,
Никончук
Е.Е.,
Чуянова
Е.Ю.
Биосовместимость и влияние на ростовую активность
клеточной культуры фибробластов безметалловых
керамических и металлокерамических протезов //
Кубанский науч. мед. вестн.-2013.-№6(141).-С. 100-102.
10.
Жолудев
Д.С.
Керамические
материалы
в
ортопедической стоматологии. Керамика на основе
оксида алюминия //Пробл. стоматол. - 2012.
-№5.
-С. 8-
14.
11.
Жулев Е.Н., Яковлев Д.Н. Еехнологии изготовления
различных керамиче
ских систем //Обозрение стоматологии. - 2010. - №3 (/).
-С. 14-16.
12.
Ибрагимов Б.И., Кузнецов О.Е., Цаликова Н.А., Разумная
З.В. Оценка точности прилегания керамических
реставраций, изготовленных с помощью CAD/CAM
системы «Optikdent» //Современные аспекты про-
филактики
стоматологических
заболеваний:
Материалы 4-й Всерос. конф. -М„ 2012. -С. 55.
13.
Ирсалиева Ф.Х. Клинико-функциональные изменения
тканей пародонта при использовании искусственных
коронок: Автореф. дис.... канд. мед. наук. - Еашкент,
2011. - 23 с.
14.
Капина Н.В. Подготовка больных с деформациями
зубных рядов и сопутствующими заболеваниями к
ортопедическому лечению // Мед. вестн. Северного
Кавказа. - 2011.-Е. 24, ИМ. - С. 32-34.
15.
Лебеденко ИЗО., Хван В.И., Деев М.С., Лебеденко А.И.
Цирконий, циркон, диоксид циркония //Рос. стоматол.
109
STOMATOLOGIYA
17.
Няшин Ю.И., Рогожников ЕЙ, Рогожников А.Р. и др.
Еиомехинический анализ зубных имплантатов из
сплава титана и диоксида циркония //Рос.журн.
биомеханики.-2012. - Т. 16,№/ (55).-С. 102-109.
18.
Орехова Р1.Ю., Лобода Е.С., Обоева МЛ Оценка
зффективности комплексного лечения хронического
генерализованного пародонтита с использованием
лазерной фотодинамической системы «РАСТ 200» /2
Актуальные проблемы лазерной медицины: сборник
научных трудов. -СПб,2016.-С. 186-187.
19.
Розов Р.А. Клинический анализ отдаленных результатов
протезирования
керамическими
и
металлокерамическими
ортопедическими
конструкциями: Автореф. дис.... канд. мед. наук. - СПб,
2009. - 24 с.
20.
Чертов С. А., Стойкое СВ. Обзор свойств материалов,
используемых в
производстве дентальных имплантатов Н/криТнський
стоматоло- гСчнийальманах. -2013,-№4. -С. 101-104.
21.
Abduo J, Lyons К, Веппатоип М. (rends in computer-aided
manufacturing in prosthodontics: A review of the available
streams Hint. J. Dent. - 2014. - Vol. 2014. -P 1-15.
22.
Conrad H.J., Seong W.J., Pesun I. J. Current ceramic materials
and systems with
clinical recommendations: a systematic review 77J. Prosthet.
Dent.-2007. - Vol. 98. -P 389-404.
23.
Diegoa A.A, Dos Santosa CL, Landimb K.T, Elias CN.
Characterization of Ceramic Powders used in the In Ceram
Systems to Fixed Dental Prosthesis. - 2007- 110 p.
24.
Duarte 8, Phark J.H., Blatz M. Ceramic systems: An
ultrastructural study // Quintessence Dent, fedinol. -2010,-
Vol. 33. -P 42-60.
25.
Ferrari M, Vichi A, Tarone F. Zirconia abutments and
restorations: from laboratory to clinical investigations // Dent.
Mater. - 2015. - №31 (3). - P. 63-76.
26.
Giordano R, McLaren E.A. Ceramics Overview: Classification by
Microstructure and Processing Methods // Compendium. -
2010. - №11-12. - P120-123.
27.
Grandin H.M., Berner 8, Dart M. A review of titanium
zirconium (TZr) alloys for use in endosseous dental implants
//Materials. - 2015. - №5. - P. 1348- 1360.
28.
Hammerle C. Dental ceramics. - Berlin: Quintessence, 2010. -
5.
6-23.
29.
Kina 8, Brugera A. Invisible: Esthetic ceramic restorations. -
Sao Paulo: Arte Medicas, 2009. - P23-48.
30.
Larsson G, Wennerberg A. (he clinical success of zirconia-
based crowns: a systematic review//Int. J. Prosthodont. - 2014.
- Vol. 2/, №1. - P. 33S43.
31.
Li F.H., Fsai PH., Hsu KJ. et al. Significantly enhanced drilling
ability of the orthopedic drill made of Zr-based bulk metallic
glass composite // Intermetallics. - 2016. - Vol. /8. - C. 17-20.
32.
Madfa A.A., Al-Sanaban F.A., Al-Qudami N.H. et al. Use of
Zirconia in Dentistry: An Overview //Open Biornater. J. - 2014.
- №5. - P1-9.
33.
Osman Peham B., Swain Michael V. A Critical Review of Dental
Implant Materials with an Emphasis on 1.Itanium versus
Zirconia //Materials. - 2015. - №8.-P. 932-958.
34.
Ozcan CM, Volpato C.A.M, Fredel M.C. Artificial Aging of
Zirconium Dioxide: An Evaluation of Current Knowledge and
Clinical Relevance // Cur. Oral. Health Reports. -2016- Vol. 3,
№3. -P. 193-197.
35.
Pereira G.K, Venturini A.B, Silvestri F. Low-temperature
37.
Wittneben J.G, Wraght R.H, Weber H.P, Gallucci G.O. A
systematic review of the clinical performance of CAD/CAM
single-tooth restorations // Int. J. Prosthodont.-2009. - Vol. 22,
№5. -P466-471.
Дефекты зубов и зубных рядов - распространенная
стоматологическая патология, для лечения которой
проводится стоматологическое ортопедическое про-
тезирование, для чего используются различные искус-
ственные коронки, мостовидные протезы, имплантаты и др.
Для изготовления протезных конструкций используются
различные по своей химической и структурной природы
материалы. Наиболее распространенные из них - сплавы
титана, керамические массы, металлокерамика. Один из
самых современных и перспективных материалов,
используемых в ортопедической стоматологии, является
диоксид циркония, преимуществами которого являются его
прочность и высокая эстетика. К недостаткам данного
материала можно отнести его высокую стоимость, однако в
настоящее время уже появилась тенденция к снижению
себестоимости имплантатов из диоксида циркония.
ZIRCONIA - ONE OF THE MODERN DENTAL MATERIALS
Tashkent state stomatology Institute
Defects of teeth and dentition is a common dental
diseases, prevalence of which is increasing. For the treatment
of these effects is dental orthopedic prosthetics: these are
various artificial crowns, bridges, implants, and other types.
For the manufacture of prosthetic devices used vary in their
chemical and structural nature of materials. The most
common is a titanium alloy, ceramic bodies, cermet. Zirconia
is one of the most modern materials used in prosthetic
dentistry.
SIRKONIY ANGIDRID - ZAMONAVIY DENTAL
MATERIALLAR BIRI
Toshkent davlat stomatologiya instituti
Tish va tish arklar kamchiliklarini - umumiy dental
patologiya, targalganligi bo'lgan ortib bormogda. Bu
ta'siridan davolash ortopedik protez olib boriladi uchun:
turli sun'iy toji, ko'priklar, joylashtiradigan joylashtirish va
boshga turlari bor. materiallar kimyoviy va tarkibiy tabiatda
ishlatiladigan turli protez asboblar ishlab chigarish uchun.
eng keng targalgan - bir titan gotishmalari, sopol buyumlar,
metall.
Sirkoniy
angidrid
protez
stomatologiya
ishlatiladigan eng zamonaviy materiallar biri hisoblanadi.
110
