Monoliittinen zirkonia hammasproteettisten kruunujen ja kiinteiden siltarakenteiden materiaalina

Väitöskirja tarkastettiin 9.10.2015 Turun yliopistossa

Monolithic zirconium dioxide as a full contour restorative material

Vastaväittäjä: Bernd Wöstmann, professori, University of Giessen, Saksa

Kustos: Timo Närhi, professori, Turun yliopisto

Esitarkastajat: Susanne S. Scherrer, professori, University of Geneva, Sveitsi, Per Vult von Steyern, professori, Malmö University, Ruotsi

Ohjaajat: Timo Närhi, professori, Turun yliopisto, Pekka Vallittu, professori, Turun yliopisto

Hammasproteettisessa hoidossa käytettävien materiaalien kosmeettiset vaatimukset ovat kasvaneet viime vuosina. Tämän johdosta proteettisissa rakenteissa käytettäviä materiaaleja on pyritty kehittämään hammaskudoksen optisia ominaisuuksia toistaviksi. Erityisen suureen suosioon ovat tulleet monoliittiset zirkoniamateriaalit. Väitöskirjatyössä tutkittiin uusien zirkoniamateriaalien optisia ja mekaanisia ominaisuuksia laboratorio-olosuhteissa.

Tutkimukseen valittiin neljä osittain stabiloitua ja yksi kokonaan stabiloitu materiaali. Optiset ominaisuudet arvioitiin materiaalin pinnan kiillon, läpikuultavuuden ja kontrastisuhteen perusteella. Analyysit tehtiin heijastus spektrofotometrilla ottaen huomioon tutkittavan materiaalin paksuus, värjäys, sintrausmenetelmä sekä happoaltistuksen vaikutus. Kahden zirkoniarakenteiden kiinnittämiseen käytettävän kaksoiskovetteisen kiinnityssementin toimivuus testattiin eripaksuisilla testikappaleilla määrittämällä kovetusvalon irradianssi ja säteilyn läpäisevyys sekä sementin kovettumisaste. Mittaukset suoritettiin FTIR-spektroskopialla. Biaksiaalista taivutusluujuusmittausta käytettiin selvittämään värjäyksen ja erilaisten sintrausmenetelmien vaikutus osittain tai kokonaan stabiloitujen zirkoniamateriaalien mekaanisiin ominaisuuksiin. Materiaalien pintarakenteet arvioitiin pyyhkäisyelektroni- ja konfokaalimikroskopialla.

Tulosten perusteella zirkoniamateriaalien pintakiilto ja läpikuultavuus riippuvat materiaalityypistä. Läpikuultavuus on kaikilla materiaaleilla kääntäen verrannollinen materiaalin kerrospaksuuteen. Materiaalin värjäys vähentää zirkonian läpikuultavuutta, mutta parantaa kokonaan stabiloitujen zirkoniamateraalien pintakiiltoa ja mekaanista lujuutta. Vastaavaa vaikutusta ei todettu osittain stabiloiduilla zirkoniamateriaaleilla. Zirkoniamateriaalien altistaminen simuloidulle vatsahapolle lisäsi joidenkin tutkittavien materiaalien pinnan kiiltoa, mutta vähensi niiden läpikuultavuutta.

Zirkoniamateriaalin paksuus oli käänteisesti verrannollinen kiinnityssementtien kovetukseen käytettävän valon irradianssiin, säteilyn läpäisevyyteen ja sementin kovettumisasteeseen.

Tutkimuksen perusteella nykyiset monoliittiset zirkoniamateriaalit voidaan katsoa osittain läpikuultaviksi materiaaleiksi, mikä rajoittaa niiden käyttöä esteettisesti vaativilla alueilla, kuten yksittäisissä etuhampaiden kruunuissa. Hyvien mekaanisten ominaisuuksiensa ansiosta monoliittiset zirkoniamateriaalit ovat kuitenkin lupaava vaihtoehto voimakkaaseen purentarasitukseen joutuvien hammaskruunujen ja kiinteiden siltarakenteiden materiaalina. Kontrolloituja kliinisiä tutkimuksia kuitenkin tarvitaan zirkoniarakenteiden pitkäaikaisen käyttäytymisen selvittämiseksi suun olosuhteissa.

Tutkimus tehtiin Turun yliopiston hammaslääketieteen laitoksen protetiikan osastossa.

Verkkojulkaisun osoite: http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-29-6238-9