Zirkonia in de tandheelkunde: toepassingen en beperkingen

Hoe het yttriumgehalte de generaties tandheelkundig zirkonia onderscheidt — van de sterkere 3Y tot de doorschijnendere 5Y — en waarom het verouderingsfenomeen de evolutie van dit materiaal heeft geleid.

Het in de tandheelkunde gebruikte zirkonia is gestabiliseerd met yttriumoxide (Y2O3), en het molair percentage van deze stabilisator bepaalt rechtstreeks de eigenschappen van het uiteindelijke materiaal, volgens een eenvoudig te formuleren principe: meer yttrium, meer kubische kristalfase, meer doorschijnendheid, maar minder mechanische sterkte. Zirkonia 3Y-TZP (3% mol yttrium), de oorspronkelijke formulering, is voornamelijk tetragonaal, met de beste absolute mechanische sterkte maar de laagste doorschijnendheid, en is nog steeds de referentiekeuze voor uitgebreide bruggen en achterste restauraties onderworpen aan hoge kauwbelastingen.

De daaropvolgende generaties — 4Y-TZP en 5Y-TZP (of 5Y-PSZ) — verhogen geleidelijk het yttriumgehalte en, bijgevolg, de kubische fasecomponent, tot ongeveer 50% in 5Y-zirkonia, met een toename van de lichttransmissie in de orde van 43-45% en optische eigenschappen die veel dichter bij die van een glaskeramiek liggen. Deze esthetische winst heeft echter een echte mechanische kost: de buigsterkte van 5Y-zirkonia, hoewel over het algemeen hoger dan die van lithiumdisilicaat, is aanzienlijk lager dan de oorspronkelijke 3Y-TZP, reden waarom 5Y voornamelijk geïndiceerd is voor losse kronen en drie-element restauraties in de voorste sector, terwijl 4Y-TZP, met een intermediair compromis, vaak de voorkeur krijgt voor drie-element restauraties die een molaar omvatten.

Een relevant technisch aspect dat een deel van de evolutie van zirkonia heeft geleid, betreft het verouderingsfenomeen, of lage-temperatuurdegradatie (LTD): in aanwezigheid van vocht heeft de tetragonale fase van 3Y-TZP zirkonia de neiging in de tijd geleidelijk te transformeren naar monokliene fase, een proces dat de oppervlakte-eigenschappen van het materiaal op lange termijn kan wijzigen. De formuleringen met hoger yttriumgehalte, met een lager percentage transformeerbare tetragonale fase, blijken minder onderhevig aan dit fenomeen — een extra voordeel, naast doorschijnendheid, dat heeft bijgedragen aan hun klinische verspreiding.

Op toepassingsniveau heeft het gebruik van gelaagde zirkonia met bekledingskeramiek om een superieure esthetiek te verkrijgen, vooral verspreid in de eerste fase van adoptie van het materiaal, in de tijd een niet te verwaarlozen incidentie van chipping (afsplintering) van de keramische bekleding getoond — een complicatie die de klinische praktijk geleidelijk heeft verschoven naar monolithisch gebruik van zirkonia, waarbij de gehele restauratie wordt gerealiseerd in één enkel homogeen blok gekleurd en gekarakteriseerd zirkonia, vaak gebruikmakend van multilayer blokken met geïntegreerde kleur- en doorschijnendheidsgradiënt, waardoor het bekledingsgrensvlak wordt geëlimineerd dat het structurele zwakke punt van het gelaagde systeem vertegenwoordigde.

Bij Oralzon vindt u monochrome en multilayer 3Y, 4Y en 5Y zirkoniablokken voor CAD/CAM-frezen, samen met harscementen met 10-MDP-monomeer geïndiceerd voor cementatie op zirkonia.