FARKLI YÜZEY İŞLEMLERİ UYGULANAN MONOLİTİK SERAMİK SİSTEMLERDE ESKİTME SONRASI TRANSLUSENSİ VE RENK
DEĞİŞİMLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
Meral KURT
DOKTORA TEZİ
PROTETİK DİŞ TEDAVİSİ ANABİLİM DALI
GAZİ ÜNİVERSİTESİ
SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
TEMMUZ 2017
FARKLI YÜZEY İŞLEMLERİ UYGULANAN MONOLİTİK SERAMİK
SİSTEMLERDE ESKİTME SONRASI TRANSLUSENSİ VE RENK DEĞİŞİMLERİNİN DEĞERLENDİRİLMESİ
(Doktora Tezi)
Meral KURT
GAZİ ÜNİVERSİTESİ SAĞLIK BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ
Temmuz 2017 ÖZET
Bu çalışmanın amacı; farklı yüzey işlemleri uygulanmış monolitik seramik sistemlerde eskitme sonrası renk ve translusensi değişimlerini değerlendirmektir. Monolitik zirkonya (Zirkonzahn Prettau) ve lityum disilikat seramik (IPS e.max Press LT) materyallerinden disk şeklinde örnekler hazırlanmıştır. Örnekler yüzey işlemine göre üç alt gruba ayrılmıştır (n=9, G grubu: glaze, L grubu:
polisaj kiti ve P grubu: polisaj kitini takiben polisaj patı). Renk ölçümleri, UV eskitme işlemi öncesi ve sonrasında spektrofotometre cihazı (Vita Easyshade Advance 4.0, Vita Zahnfabrik, Bad Säckingen, Almanya) ile gerçekleştirilmiştir. L*, a*, b*, parametreleri kaydedilerek ΔE ve TP (Translusensi Parametresi) değerleri hesaplanmıştır. Veriler; Mann Whitney U, Kruskal Wallis ve post-hoc testler ile analiz edilmiştir (p<0,05). Tüm analizlere Bonferroni Düzeltmesi uygulanmıştır.
Hızlandırılmış yapay eskitme sonrası Zirkonzahn Prettau örneklerin renk değişim değerleri klinik olarak kabul edilebilir seviyenin üzerine çıkmıştır (∆E=5,03). Ancak eskitme sonrası IPS e.max Press örneklerde klinik olarak algılanabilir seviyenin çok daha altında renk değişimi gözlenmiştir (∆E=0,41). Zirkonzahn Prettau materyalinde polisaj patı uygulanan örneklerde eskitme sonrası renk değişimi; diğer yüzey işlemlerinin uygulandığı örneklerde gerçekleşen renk değişimine kıyasla daha yüksek bulunmuştur (∆E P >L, G). IPS e.max Press materyalinde gerçekleşen renk değişimi ise uygulanan yüzey işlemlerinden etkilenmemiştir. IPS e.max Press materyali; Zirkonzahn Prettau materyalinden çok daha translusent bulunmuştur. İki materyal grubunda da uygulanan yüzey işlemleri arasında TP değerleri açısından istatistik olarak anlamlı farklılık görülmemiştir. Eskitme sonrası translusensi değerleri iki materyal grubunda düşmüştür ancak bu düşüş klinik olarak algılanabilir seviyenin çok altındadır. Yüksek estetik gereksinimin mevcut olduğu ön bölge restorasyonlarında monolitik zirkonya yerine, lityum disilikat seramik materyalinin daha iyi bir tercih olacağı düşünülmektedir.
Bilim Kodu : 1050
Anahtar Kelimeler : monolitik zirkonya; lityum disilikat cam seramik; renk;
translusensi; hızlandırılmış yapay eskitme; spektrofotometre Sayfa Adedi : 116
Danışman : Prof. Dr. Bilge TURHAN BAL
EVALUATION OF THE EFFECTS OF DIFFERENT SURFACE TREATMENTS ON THE TRANSLUCENCY AND COLOR STABILITY OF MONOLITHIC CERAMIC
SYSTEMS AFTER ACCELERATED AGING.
( Ph. D. Thesis)
Meral KURT
GAZI UNIVERSITY
INSTITUTE OF HEALTH SCIENCES July 2017
ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate the influence of surface treatments and aging procedures on the translucency and color stability of monolithic ceramic systems. Disc-shaped specimens for each material; monolithic zirconia (Zirkonzahn Prettau) and lithium disilicate monolithic glass-ceramic (IPS e.max Press LT) were prepared according to the manufacturer’s instructions. The specimens were divided into three groups according to the surface treatments (n=9, Group G:Glazing, Group L: Rubber polishing system and Group P: Rubber polishing system followed by polishing paste.) Color measurements were performed before and after UV aging process, using a spectrophotometer device (Vita Easyshade Advance 4.0, Vita Zahnfabrik, Bad Säckingen,Germany). L*, a*, b*, parameters were recorded and ΔE and TP (Translucency Parameter) values were calculated. Data were statistically analysed using Mann Whitney U, Kruskal-Wallis and post-hoc tests (p<0,05).
The Bonferroni correction was applied for all analyses. After accelarated artificial aging the color changes in the Zirkonzahn Prettau samples (ΔE = 5,03) were exceeded the clinically acceptable level. However IPS e.max Press samples showed a slight color change (∆E=0,41) that was not clinically perceptible. Rubber polishing system followed by polishing paste resulted in a higher ∆E value compared with the others for the Zirkonzahn Prettau material (∆E P >L, G). Color change value was not affected by the surface treatment for the IPS e.max Press after aging. IPS e.max Press showed significantly greater translucency than Zirkonzahn Prettau material. There were no significant differences in TP values between the surface treatments applied to the two groups of materials. TP values of both material groups decreased after aging but these changes were not clinically perceptible. Lithium disilicate glass ceramic considered to be a better choice than monolithic zirconia for the restorations in the anterior region which highly esthetic requirements are demanded.
Science Code : 1050
Key Words : monolithic zirconia; lithium disilicate glass ceramic; color;
translucency; accelarated artificial aging; spectrophotometer Page Number : 116
Advisor : Prof. Dr. Bilge TURHAN BAL
TEŞEKKÜR
Doktora eğitimim boyunca bana bilgi ve tecrübelerini aktaran ve tezimin hazırlanmasında desteğini esirgemeyen danışman hocam Prof. Dr. Bilge TURHAN BAL’a
Her zaman gösterdiği anlayışı ve yardımlarından dolayı bölüm başkanımız, Prof. Dr.
Cemal AYDIN’ a
Doktora eğitim sürecimde mesleki bilgi ve tecrübelerinden yararlandığım Doç. Dr. Seçil KARAKOCA NEMLİ’ye ve bölümümüzdeki tüm hocalarıma
Başkent Üniversitesi hocalarından Prof. Dr. Bulem YÜZÜGÜLLÜ’ye
Her anımda yanımda olan, maddi ve manevi desteklerini esirgemeyen,bu zor dönemde bana her türlü anlayışı ve sabrı gösteren annem Emine KURT’a ve babam Mehmet KURT’a ve kardeşlerim Zühal KURT, Sevgi KURT, Yasemin KURT ve Fatmagül KURT’ a sonsuz teşekkürlerimi sunarım.
İÇİNDEKİLER
Sayfa
ÖZET ... iv
ABSTRACT ... v
TEŞEKKÜR ... vi
İÇİNDEKİLER ... vii
ÇİZELGELERİN LİSTESİ ... x
ŞEKİLLERİN LİSTESİ ... xi
RESİMLERİN LİSTESİ ... xii
SİMGELER VE KISALTMALAR... xiv
1. GİRİŞ
... 12. GENEL BİLGİLER
... 32.1. Dental Seramikler ... 3
2.2. Dental Seramiklerin Tarihçesi ... 3
2.3. Dental Seramiklerin Yapısı ... 4
2.4. Dental Seramiklerin Sınıflandırılması ... 5
2.4.1. Fırınlama ısılarına göre ... 5
2.4.2. Uygulama alanlarına göre ... 5
2.4.3. Üretim yöntemlerine göre ... 6
2.4.4. Mikro yapılarına göre ... 6
2.4.5. İçeriğindeki materyallerin kompozisyonlarına göre ... 7
2.5. İtriya ile Stabilize Tetragonal Zirkonya Polikristali ... 14
2.5.1. Y-TZP tam seramik restorasyonların üretimi ... 15
2.5.2. Y-TZP esaslı bloklar ... 18
2.5.3. Y-TZP seramik restorasyonların endikasyonları ... 20
2.5.4. Y-TZP seramik restorasyonların kontrendikasyonları ... 20
Sayfa
2.5.5. Y-TZP seramik restorasyonların avantajları ... 20
2.5.6. Y-TZP seramik restorasyonların dezavantajları ... 21
2.5.7. Y-TZP altyapının opasitesi ... 21
2.6. Monolitik Zirkonya ... 22
2.7. Yüzey Bitirme İşlemleri ... 26
2.7.1. Glaze ... 26
2.7.2. Otoglaze ... 26
2.7.3. Polisaj ... 27
2.7.4. Aşındırıcıların sınıflandırılması ... 28
2.7.5. Kullanılan materyaller ... 28
2.7.6. Bitim ve polisaja etki eden faktörler ... 30
2.7.7. Dental seramiklerde polisaj prosedürü ... 32
2.8. Diş Hekimliğinde Renk ... 33
2.8.1. Munsell renk sistemi ... 33
2.8.2. CIE L*a*b* renk sistemi ... 35
2.8.3. Renk ve ışıkla ilgili kavramlar ... 37
2.8.4. Dişlerin optik özellikleri ... 38
2.9. Diş Hekimliğinde Kullanılan Renk Ölçüm Yöntemleri ... 39
2.9.1. Görsel ölçüm ... 39
2.9.2. Renk ölçüm cihazları ... 42
2.10. Hızlandırılmış Yapay Eskitme ... 49
3. GEREÇ VE YÖNTEM
... 513.1. Monolitik Seramik Örneklerin Hazırlanması ... 52
3.1.1. Zirkonzahn Prettau (Zirkonzahn) örneklerin hazırlanması ... 52
3.1.2. IPS e.max press (IPS) örneklerin hazırlanması ... 55
3.2. Yüzey İşlemlerinin Uygulanması ... 58
Sayfa
3.2.1. Aşındırma ... 58
3.2.2. Glaze işleminin uygulanması ... 59
3.2.3. Polisaj kitinin uygulanması ... 61
3.2.4. Polisaj patının uygulanması ... 62
3.3. Renk Ölçüm Kutusunun Hazırlanması ... 63
3.4. İlk Renk Ölçümleri ... 63
3.5. Translusensi Ölçümlerinin Yapılması ... 64
3.6. Metal Kalıpların Hazırlanması ... 65
3.7. Eskitme Uygulanması (Hızlandırılmış Eskitme Testi)... 66
3.8. Eskitme Sonrası Renk Ölçümü ... 67
3.9. Eskitme Sonrası Translusensi Ölçümlerinin Yapılması ... 67
3.10. İstatistiksel Analiz ... 68
4. BULGULAR
... 694.1. Grupların Renk Değişimi Açısından Değerlendirilmesi ... 70
4.2. Grupların Translusensi Parametresi Bulguları Açısından Değerlendirilmesi ... 71
4.2.1. Grupların eskitme öncesi translusensi parametresi bulguları açısından değerlendirilmesi ... 72
4.2.2. Grupların eskitme sonrası translusensi parametresi bulguları açısından değerlendirilmesi ... 72
4.2.3. Grupların eskitme öncesi ve sonrası elde edilen TP değerlerinin karşılaştırılması ... 73
5. TARTIŞMA
... 756. SONUÇLAR
... 97KAYNAKLAR ... 99
ÖZGEÇMİŞ ... 115
ÇİZELGELERİN LİSTESİ
Çizelge Sayfa
Çizelge 2.1. Y-TZP’nin özellikleri ... 15
Çizelge 2.2. Dental aşındırıcı ve materyal sertlikleri ... 31
Çizelge 2.3. Klinik renk eşleşmesi tolerans değerleri ... 37
Çizelge 2.4. Çeşitli ağız içi renk ölçüm cihazları ve özellikleri ... 43
Çizelge 3.1. Çalısmada kullanılan materyaller ... 51
Çizelge 3.2. Zirkonzahn Prettau zirkonya bloğun özellikleri ... 51
Çizelge 3.3. IPS e.max ingotların özellikleri ... 52
Çizelge 3.4. EP5000 fırını glaze uygulaması programı ... 60
Çizelge 4.1. Zirkonzahn materyal grubuna ait tanıtıcı istatistikler ... 69
Çizelge 4.2. IPS materyal grubuna ait tanıtıcı istatistikler... 69
Çizelge 4.3. Materyallere ve yüzey işlemlerine göre renk değişim verilerinin değerlendirilmesi (a) ... 70
Çizelge 4.4. Materyallere ve yüzey işlemlerine göre renk değişim verilerinin değerlendirilmesi (b) ... 70
Çizelge 4.5. Materyallere, yüzey işlemlerine ve eskitmeye göre TP verilerinin değerlendirilmesi (a) ... 71
Çizelge 4.6. Materyallere, yüzey işlemlerine ve eskitmeye göre TP verilerinin değerlendirilmesi (b) ... 72
Çizelge 4.7. Grupların TP değişimleri (eskitme öncesi-sonrası) açısından karşılaştırılması (a) ... 73
Çizelge 4.8. Grupların TP değişimleri (eskitme öncesi-sonrası) açısından karşılaştırılması (b) ... 73
ŞEKİLLERİN LİSTESİ
Şekil Sayfa
Şekil 2.1. Transformasyon sertleşmesi ... 14
Şekil 2.2. Renk tonu ... 34
Şekil 2.3. Renk değeri ... 34
Şekil 2.4. Renk yoğunluğu ... 35
Şekil 2.5. Munsellin renk şeması ... 35
Şekil 2.6. CIE XYZ renk sistemi ... 36
Şekil 2.7. CIE L*a*b* renk sistemi ... 36
Şekil 4.1. Grupların ΔE değerlerinin kutu çizgi grafiği ile gösterimi ... 71
Şekil 4.2. Grupların eskitme öncesi ve sonrası TP değerlerinin kutu çizgi grafiği ile gösterimi ... 74
RESİMLERİN LİSTESİ
Resim Sayfa
Resim 3.1. Işıkla sertleşen hibrit kompozit rezinden hazırlanan örnek ... 52
Resim 3.2. Monolitik zirkonya bloğu ... 53
Resim 3.3. Aşındırma islemi öncesi sanal olarak tasarlanmış disk örnekler, aşındırma ünitesi ve aşındırılan monolitik zirkonya blok. ... 53
Resim 3.4. Renklendirme solüsyonu ve uygulanışı ... 53
Resim 3.5. Renklendirme solüsyonu uygulanan örnekler ... 54
Resim 3.6. Kurutma lambasında tutulan örnekler ... 54
Resim 3.7. Sinterleme fırını ... 54
Resim 3.8. 1,5 mm kalınlıgındaki örneklerin dijital kumpas ile kontrol edilmesi... 55
Resim 3.9. IPS e.max Press örnek üretimi için manşete alınacak mum disk ... 55
Resim 3.10. Mum disklerin manşete alınması ... 56
Resim 3.11. Rövetman ve rövetmanın dökülmesi ... 56
Resim 3.12. Mum eritmede kullanılan döküm fırını... 56
Resim 3.13. Isı basınç fırını ... 57
Resim 3.14. IPS e.max Press ingotları ... 57
Resim 3.15. Isı basınç fırınının programı ... 58
Resim 3.16. Kumlama sonrası tijli numuneler... 58
Resim 3.17. Elmas frez ve örneklerin aşındırılması ... 59
Resim 3.18. Laboratuvar piyasemeni ve motor ... 59
Resim 3.19. Gruplara ayrılmış numuneler ... 60
Resim 3.20. Glaze tozu, likiti ve uygulanışı ... 60
Resim 3.21. Glaze işleminde kullanılan fırın ve glaze programı ... 60
Resim 3.22. Polisaj kiti ... 61
Resim 3.23. Polisaj kitinin kalından inceye değişen 3 farklı lastik diskinin sırayla uygulanışı ... 61
Resim 3.24. Polisaj patı ve uygulanışı ... 62
Resim Sayfa
Resim 3.25. Yüzey işlemi uygulanan örneklerin ultrasonik banyoda temizlenmesi ... 62
Resim 3.26. Renk ölçüm kutusu ve VITA Easyhade Advance ... 63
Resim 3.27. Renk ölçümünün yapılışı ... 64
Resim 3.28. SFM’nin tek ölçüm modunun seçilmesi ve ölçüm sonucunun L, a, b değerleri ... 64
Resim 3.29. Translusensi değerlendirmesi için örneklerin beyaz ve siyah arka plan üzerinde renk ölçümü ... 65
Resim 3.30. Metal kalıplara yerleştirilen örnekler ve örneklerin daha dar çaptaki alüminyum kalıpla sıkıştırılması ... 65
Resim 3.31. Alüminyum plakaya yerleştirilen örnekler ... 66
Resim 3.32. Atlas UV2000 hızlandırılmış hava koşullandırma test cihazı ... 66
Resim 3.33. Eskitme cihazına yerleştirilen plakalar ... 67
SİMGELER VE KISALTMALAR
Bu çalışmada kullanılmış simgeler ve kısaltmalar, açıklamaları ile birlikte aşağıda sunulmuştur.
Simgeler Açıklamalar
Al2O3 Alüminyum oksit, alümina
CaO Kalsiyum oksit
CeO2 Seryum oksit
dk Dakika
g/cm3 Gram/santimetreküp
GPa Gigapaskal
HfO2 Hafniyum oksit
HV Hardness Vickers
K2O.Al2O3.6SiO2 Potasyum alümina silikat kg/mm2 Kilogram/milimetrekare
lux Aydınlanma şiddeti (birim)
m² Metrekare
MgAl2O4 Magnezyum spinel
MgO Magnezyum oksit
mm Milimetre
MPa Megapaskal
Na2O.Al2O3.6SiO2 Sodyum alümina silikat
nm Nanometre
rpm Devir/dakika
sa Saat
SiC Silikon karbit
SiO2 Silika
sn Saniye
SnO2 Kalay oksit
WmK -1 Termal iletkenlik
Y2O3 İtriyum oksit, itriya
ZrO2 Zirkonyum oksit, zirkonya
Simgeler Açıklamalar
ZrSiO4 Zirkonyum silikat, zirkon
μm Mikrometre, mikron
°C Santigrat
°K Kelvin
Kısaltmalar Açıklamalar
CAD/CAM Bilgisayar destekli tasarım/ bilgisayar destekli üretim CIE Comission Internationale de L’Eclairage
CNC Bilgisayarlı sayısal kontrol
CRI Color rendering index (Renk sunum indeksi) ISO International Standart Organization
KO Kontrast oran
L*a*b* CIE’ nin renk parametreleri
LCD Liquid Crystal Diode
LED Light Emitting Diode
LT Low translucency
LTD Low temperture degradation
Mg-PSZ Magnezyumla parsiyel stabilize zirkonya
RGB Renk uzayı (Red-Green-Blue)
SFM Spektrofotometre
T-M Tetragonal-monoklinik faz dönüşümü
TP Translusensi parametresi
UV Ultraviyole
Y-TZP İtriya ile stabilize tetragonal zirkonya polikristali ZTA Zirkonyayla güçlendirilmiş alümina
ΔE Delta E (Renk Değişimi)
1. GİRİŞ
Tam seramik sistemler günümüzde; biyouyumlu olmaları, metal alerjisi olan hastalarda kullanılmaları ve artan estetik beklentileri karşılaması nedeniyle sıklıkla kullanılmaya başlamıştır. Ancak, kırılganlıkları ve gerilim stresleri karşısında düşük dayanıklılık göstermeleri bu materyallerin klinik uygulamalarını kısıtlamaktadır. İtriya ile stabilize tetragonal zirkonya polikristali (Y-TZP) 1990’ların başında diş hekimliğine girmiş ve diğer tam seramik sistemlerle karşılaştırıldığında yüksek mekanik dirence sahip olması ve CAD/CAM sistemlerinin de yaygınlaşmasıyla seramik restorasyonlarda altyapı materyali olarak kullanılmaya başlamıştır. Ancak zirkonya seramiklerin opak yapısı restorasyonların estetik görünümünü kısıtlamaktadır. Bu restorasyonlara estetik bir görünüm kazandırabilmek için veneerleme işlemi yapılmaktadır. Veneerleme işlemi uygulanan zirkonya altyapılı sabit protezlerde en sık gözlenen komplikasyon veneer porselenindeki chipping kırıklarıdır. Chipping kırıklarının kesin çözümü veneer porseleninin hiç kullanılmamasıdır. Bu nedenle sabit restorasyonlarda kullanılmak üzere opasitesi azaltılmış monolitik zirkonya bloklar piyasaya sürülmüştür.
Monolitik restorasyonlarda eksik diş dokusu, bağlantı içermeyen tek bir materyal kullanılarak tamamlanmaktadır. Veneerleme gerekmediği için kırılmaya yatkın arayüzler olmadan ve bükülme direnci, termal genleşme katsayısı gibi önemli özellikleri açısından farklı olan materyalleri bir arada kullanmaya gerek kalmadan restorasyonların üretimi mümkün olabilmektedir. Protetik tedavilerde çeşitli endikasyonlarla kullanılan monolitik materyallere feldspatik seramik, rezin nano seramik, kompozit rezin, lityum disilikat ve monolitik zirkonya örnek verilebilir. Lityum disilikat cam seramikler geleneksel porselenlere kıyasla daha iyi mekanik özellikler sergilerken mükemmel optik özelliklere de sahiptir. Çeşitli translusensi seviyelerinde ve farklı renklerde üretilebilen lityum disilikat yüzey karakterizasyonu uygulanarak monolitik restorasyonlarda yaygın olarak kullanılmaktadır
CAD/CAM sistemlerindeki gelişmeler ve bu sistemlerle monolitik restorasyonların hassas üretimi bu restorasyonların hasta ağzına yerleştirilmesi sırasında oklüzal uyumlama gereksinimini ortadan kaldırmaz. Bu nedenle yüzeylerin oklüzal uyumlama sonrasında etkin olarak polisajlanması gerekmektedir. Bazı çalışmalarda yüzey yapısı açısından glaze ve farklı polisaj teknikleri karşılaştırılmış ve polisajın feldspatik porselenlerde glaze için
alternatif olabileceği belirtilmiştir. Ancak monolitik sistemlerde en düzgün yüzeyi sağlayacak ve ağız içinde yıllarca kullanıma dayanıklı olacak ideal polisaj yöntemleri hakkında bilgi kısıtlıdır. Monolitik restorasyonlar için de laboratuvarlarda ve klinikte kullanılacak standart polisaj prosedürünün belirlenmesi ve bu prosedürün klinik olarak popüler hale gelmesi için uzun dönem başarısı incelenmelidir.
Seramik sistemlere uygulanan farklı bitim protokolleri translusensi ve renk değişimlerine de neden olmaktadır. Restorasyonların estetik başarısı komşu diş ve restoratif materyal arasında renk ve translusensi özelliklerinin uyumuna dayanmaktadır. Bu optik özelliklerin uyumunun stabilitesi ise bir restorasyonun uzun süreli estetik başarısı için oldukça önemlidir. Ağız içi ortamın seramikler üzerine olumsuz etkileri olabilmekte ve materyallerin fiziksel özelliklerini değiştirebilmektedir. İn vitro çalışmalarda hızlandırılmış yapay eskitme ağız içi ortamı simüle etmekte ve seramiklerde zamanla meydana gelebilecek renk değişikliğinin tahminine olanak sağlamaktadır. Ayrıca yüzey işlemlerinin eskitme sonrası porselen restorasyonların rengi ve translusensi üzerine etkisinin değerlendirildiği çalışmalar da mevcuttur. Ancak literatürde yüzey işlemlerinin eskitme sonrası monolitik lityum disilikat ve zirkonya seramiklerin optik özellikleri üzerine etkisini inceleyen çalışmaların kısıtlı olduğu görülmektedir.
Bu çalışmanın amacı; farklı yüzey işlemleri uygulanmış monolitik zirkonya ve lityum disilikat materyallerinin eskitme sonrası renk ve translusensi değişimlerinin değerlendirilmesidir.
2. GENEL BİLGİLER
2.1. Dental Seramikler
Seramik kelimesi Yunanca’ da topraktan yapılma anlamına gelen “keramikos”
sözcüğünden üretilmiştir [1]. Seramik terimi, istenilen özelliklere sahip olması için metalik olmayan inorganik materyallerin yüksek ısıda pişirilmesiyle elde edilen ürünü ifade eder.
Seramikler ifadesi daha geniş bir materyal grubunu tanımlarken, porselen deyimi alt gruplardan birini ifade etmektedir [2]. Daha tanımlayıcı bir terim olan porselen ise kuartz kaolin ve feldspar gibi seramik ana maddelerinin yüksek ısıda fırınlanmasıyla elde edilen özel bir kompozisyondur [3].
2.2. Dental Seramiklerin Tarihçesi
İlk olarak M.Ö. 50 yıllarında Çin’de kullanılmış olan seramik, 16. yüzyılda Portekizli denizciler tarafından Avrupa’ya getirilmiştir [1]. Porselenin diş hekimliğinde ilk olarak kullanımı,1774 yılında Saint-Germainen–Laye çevresinde eczacılık yapan Alexis Duchateau tarafından olmuştur. 1789 yılında Fransız diş hekimi De Chemant eczacı Duchateau ile ilk porselen dişin patentini almıştır [1, 4, 5]. Ancak, fırınlanarak elde edilen bu dişleri protez kaide materyaline bağlamak için etkili bir yöntem bulunamadığı için kişisel protezlerin yapımında kullanılamamışlardır [4].
1808 yılında İtalyan diş hekimi Angelo Fonzi, porselen dişlerin arka kısımlarına platin kramponlar yerleştirerek metalik bir dayanağa lehimlenebilmelerini sağladığı terrometalik porselen dişleri geliştirmiştir [1, 4, 5]. 1839 yılında Elis Widman tarafından, daha saydam olan seramikler üretilmiştir [1, 5]. 1873 yılında Beers porselen tam kuron fikrini ortaya atmıştır [6]. 1887 yılında Charles Henry Land, inlay kaviteleri için hazırlanan ince platin matriks üzerine yüksek ısı seramiklerini fırınlayarak tam seramik restorasyonların üretim tekniğini yayınlamıştır [1, 4, 5]. Land 1903'de ilk kez tam-seramik jaket kuronları diş hekimliğine tanıtmıştır [1, 4, 7]. Bu kuronlar, mükemmel estetiğe sahiptir ancak düşük gerilme dirençleri nedeniyle kırılma oranları oldukça yüksektir [4]. 1965 yılında McLean ve Huges % 40-50 oranında Al2O3 içeren bir cam matriksten oluşan alüminöz altyapı seramiğini geliştirerek tam porselen kuronların kırılma dayanıklılığında önemli ölçüde artış sağlamışlardır [4, 8]. Tam seramik kuronun bu altyapı porseleniyle kırılma direnci 131
Mpa’a çıkmış yani geleneksel seramiğin iki katı kadar güçlü hale gelmiştir [4, 9]. Mc Lean çalışmalarında bu kuronların ön bölgede başarıyla kullanılırken, molar dişlerde yüksek kırılma oranı nedeniyle başarısız olduklarını belirtmiştir. Diğer bir dezavantajı ise yüksek sinterizasyon büzülmesidir (yaklaşık %15-20) [4]. Posterior bölgelerde başarısız olmaları kullanımlarını estetiğin çok önemli olduğu ön bölge tek kuron uygulamalarıyla sınırlamıştır [4].
1990’ ların başlarında %34 oranında lösit kristalleri içeren ve ilk preslenebilen seramik olan IPS Empress sistemi piyasaya sürülmüştür. Bu materyallerden hiçbiri köprü protezleri için yeterli dayanıklılık gösterememiştir [4]. 1990’ ların sonunda %70 oranında lityum disilikat içeren ve ısı-basınç ile şekillendirilebilen yüksek kırılma dayanıklılığına sahip IPS Empress 2 sistemi kullanıma sunulmuştur. IPS Empress’e göre iki katından daha yüksek kırılma dayanaklılığı olan bu sistemle ikinci premolar dişlere kadar üç üyeli köprü protezlerinin yapımı mümkün olmuştur [4].
2.3. Dental Seramiklerin Yapısı
Çoğunlukla silikat yapıda olan seramik, birden fazla metalin, oksijen gibi metal olmayan bir elementle yaptığı birleşimdir [1]. Bu birleşimde büyük oksijen atomları bir matris görevi görür ve daha küçük metal atomları ve yarı metal silikon atomları bu matrisin arasına sıkışmıştır. Seramik kristalindeki atomik bağlar, hem iyonik hem de kovalent bağ özelliğindedir. Bu güçlü bağlar seramiğe stabilite, sertlik, sıcağa ve kimyasal maddelere karşı direnç gibi özellikler kazandırır. Ancak aynı zamanda bu yapı seramiği kırılgan hale getirdiği için sakıncalı bir durumun ortaya çıkmasına neden olur [1]. Diş hekimliğinde kullanılan porselen; kuartz (silika, kum), kaolin (kil), feldspar olmak üzere 3 esas maddeden oluşur [1].
Feldspar: Dental seramiklerin yapısında en az % 60 oranında bulunan feldspar, porselenin ana yapısını teşkil eder [10]. Potasyum alümina silikat (K2O.Al2O3.6SiO2) ve sodyum alümina silikat (Na2O. Al2O3.6SiO2) formunda bulunan silikon dioksittir [9]. Porselene şeffaflık kazandıran feldspar 1100-1300°C de eriyerek yüksek ergime dereceli bileşenlere akışkanlık kazandırır. Isıya daha dayanıklı bileşenleri tutar ve birbirlerine bağlar, matriks işlevi görür [1, 9].
Kuartz: Diğer bileşenlere göre daha yüksek erime ısısına (yaklaşık 1700°C de erir) sahip olan kuartz porselen kitlesine destek sağlar ve fırınlama sonucunda oluşan büzülmeleri önler. Silika (SiO2) yapısında olup doldurucu görevi görür aynı zamanda termal genleşme katsayısının kontrol edilmesine de yardımcı olur. Birleşimde % 10-30 oranında bulunur ve porselenin dayanıklılığının artmasını sağlar [1, 10, 11].
Kaolin: Çin kili adı da verilen kaolin bir alüminyum hidrat silikatıdır ve yapışkan özellikte olduğundan diğer materyalleri bir arada tutarak porselenin şekillendirilmesine yardımcı olur. Yapıda % 1-5 oranında bulunur ve opak yapıdadır. Isıya oldukça dayanıklı olduğundan 1800°C de erir [1, 10].
Dental seramiklerin yapısına bu üç ana madde dışında; akışkanlar veya cam modifiye ediciler, ara oksitler, çeşitli renk pigmentleri ile opaklık veya parlaklık özelliğini arttıran verici çeşitli ajanlar eklenmektedir [5, 10, 11].
2.4. Dental Seramiklerin Sınıflandırılması
Seramik materyaller için sınıflama iletişim ve eğitim için kullanışlı olmalarının yanında yeni geliştirilen materyallerin eklenebilmesi açısından da önemlidir. [12] Dental seramikler uygulama alanlarına, üretim yöntemlerine veya mikroyapılarına göre farklı şekillerde sınıflandırılabilmektedir [3].
2.4.1. Fırınlama ısılarına göre
Yüksek ısı seramikleri (1300 °C < )
Orta ısı seramikleri (1100 - 1300 °C )
Düşük ısı seramikleri (850 - 1100 °C )
Ultra düşük ısı seramikleri (<850 °C ), [3, 4, 9, 13].
2.4.2. Uygulama alanlarına göre
Metal destekli seramik kuron ve köprülerde veneer seramikleri
Tam seramik kuron-köprü ve inley-onleylerde kullanılan seramikler
Hareketli protez dişlerinin yapımında kullanılan seramikler
İmplant dayanakları
Endodontik postlar
Ortodontik braketler [3, 4].
2.4.3. Üretim yöntemlerine göre
Sinterlenen seramikler
Dökülebilir seramikler
Isı ve basınç altında preslenen
Cam infiltre (slip-casting) seramikler
CAD/CAM ile üretilen seramikler
Seramiğin direk işlenmesi ile üretilen seramikler [3, 4, 6, 13, 14].
2.4.4. Mikro yapılarına göre Cam içeriği yüksek seramikler
Partikül dolduruculu cam seramikler
Flormika içeren cam seramikler
Lösit ile güçlendirilmiş cam seramikler
Lityum disilikat ile güçlendirilmiş cam seramikler Alümina ile güçlendirilmiş cam seramikler
Alümina ve magnezyum spinel ile güçlendirilmiş cam seramikler Alümina ve zirkonyum oksit ile güçlendirilmiş cam seramikler
Polikristalin seramikler
Alüminyum oksit polikristalin seramikler
Zirkonyum oksit polikristalin seramikler [3, 4, 15, 16].
2.4.5. İçeriğindeki materyallerin kompozisyonlarına göre
Cam-matriks seramikler
Feldspatik
Sentetik
Lösit ile güçlendirilmiş seramikler
Lityum disilikat ile güçlendirilmiş seramikler
Floroapatit ile güçlendirilmiş seramikler
Cam infiltre
Alümina ile güçlendirilmiş seramikler
Alümina ve magnezyum ile güçlendirilmiş seramikler
Alümina ve zirkonya ile güçlendirilmiş seramikler
Polikristalin seramikler
Alümina
Stabilize zirkonya
Zirkonya ile güçlendirilmiş alümina Alümina ile güçlendirilmiş zirkonya
Rezin-matriks seramikler
Rezin nano seramik
Rezin matrikse infiltre cam seramik
Rezin matrikse infiltre zirkonya-silika seramik [12].
Cam içeriği yüksek seramikler
Mine ve dentinin görünümünü en iyi taklit eden dental seramikler çoğunlukla camsı seramiklerdir. Camlar, atomların 3 boyutlu ağ yapısı oluşturmasıyla meydana gelmektedirler. Bu yapıda atomlar komşularıyla sürekli aynı mesafe ve açıyla duracak şekilde düzenli bir dizilim göstermezler. Bu yüzden, amorf yapıdadırlar. Dental seramiklerin yapısında bulunan camlar, feldspar adı verilen bir grup yeraltı mineralinden elde edilmekte, silika (silikon oksit) ve alümina (alüminyum oksit) yapılarından oluşmaktadırlar. Bu sebeple feldspatik porselenler, alüminosilikat camlar ailesindendir [17]. Feldspar yapıdaki camlar, pişirme esnasında kristalizasyona (devitrifikasyon) dayanıklıdırlar, uzun fırınlama ısısı aralığına sahiptirler (optimal ısının üzerinde çökmeye karşı dirençlidir) ve biyouyumludurlar. Feldspatik camlarda 3 boyutlu ağ yapıyı oluşturan köprüler silikon-oksijen-silikon bağları tarafından oluşturulmaktadır. Bağ yapmamış oksijen atomları ile yük dengesini sağlamak için de sodyum ve potasyum gibi katyonlarla modifiye edilerek yapı düzenlenmektedir. Bu katyonlar, pişirme ısısı veya ısısal genleşme/büzülme gibi önemli özelliklerini değiştirmektedir. Bu seramikler; seramik altyapıların veneerlenmesinde, inley ve onley restorasyonlarında kullanılmaktadırlar [16].
Partikül dolduruculu cam seramikler
Doldurucu partiküller temel cam bileşimine mekanik özellikleri geliştirmek, optik özelliklerini kontrol etmek için ilave edilmektedirler. Bu doldurucular çoğunlukla kristalindir ancak daha yüksek derecede eriyen camların partikülleri de olabilmektedir [16].
Floromica içeren cam seramikler
Dökülebilir cam seramik olarak adlandırılan Dicor cam kitlesi içinde hacimce % 55 oranında tetrasilika floromica kristalleri içermektedir. Cam seramiklerin yapısına katılan mika kristalleri yaklaşık 1 μm (mikrometre) kalınlıkta ve 5-6 μm boyutundadır. Bu kristaller materyalin esnekliğini ve yüzey işlenebilirliğini sağlarken, dayanıklılığını, sertliğini, aşınma direncini, kimyasal stabilitesini arttırmaktadır [18–20].
Lösit ile güçlendirilmiş cam seramikler
Dental seramiklerde kullanılan ilk doldurucu, kristalin mineral taneciklerini içeren lösittir [4, 15, 17]. Bu doldurucu, metal seramik restorasyonlarda metal altyapı üzerinde başarıyla fırınlananabilen bir porselen oluşturmak amacıyla ilave edilmiştir [16]. Lösit (20 x 10-6 /°C), feldspatik camlarla (8 x 10-6 /°C) kıyaslandığında yüksek termal genleşme/büzülme katsayısına sahiptir. Cam seramiklere %17-25 oranında lösit eklenerek, ısısal genleşme/büzülme katsayısı dental alaşımlarla (12-14 x 10-6/°C) uyumlu hale getirilmektedir [16].
Sonraki yıllarda lösit, seramik yapısına farklı bir amaçla, metal desteksiz restorasyonlarda seramiğin güçlendirilmesi için ilave edilmiştir [16]. Bu seramikler hacminin %35-55 oranında lösit kristalleri içermektedir [3, 4]. Bu restorasyonların yapımında sinterizasyon (Örn. Optec- HSP) veya ısı basınç tekniği (Örn. IPS Empress 1) kullanılmaktadır ancak günümüzde ısı basınç tekniğiyle üretim sinterizasyonun yerini almıştır [3]. Isı ve basıncın bir arada kullanılması 1-5 μm büyüklüğündeki ince lösit kristallerinin cam matriks içinde homojen dağılmasını ve daha yüksek bükülme direncine sahip olmasını sağlamaktadır.
Ayrıca soğuma sırasında bu kristaller etrafında oluşan stresler mikro çatlakların ilerlemesine karşı koyan bir bariyer oluşturmaktadır [3]. Ancak 120 MPa bükülme direncine sahip olması [3], bu seramiğin kullanımını inley, onley ve tek üye kuronlarla kısıtlamaktadır [16].
Lityum disilikat cam seramikler
Tam seramik restorasyonlarda altyapının güçlendirilmesinde kullanılan diğer bir doldurucu ise lityum disilikattır. Mikro yapısı, hacimce yaklaşık %65-70 oranında cam matriks içinde dağılmış ve birbirine kenetlenmiş halde bulunan 5.2 μm uzunluğunda 0.8 μm çapında kristallerden oluşmaktadır [3, 4]. Bu kristaller, materyal içinde çatlakların ilerlemesini engelleyen bir bariyer görevi görerek dayanıklılığı arttırmaktadır [3, 4].
Cam yapısına, hacimce %70 oranında lityum disilikat eklenmesiyle, IPS Empress 2 (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) sistemi piyasaya sunulmuştur [16]. Bu sistemde de restorasyonun altyapısı kayıp mum tekniği ile elde edilmektedir [6]. Lityum disilikat cam porselen tabletleri, özel fırında 920 oC’de akıcı hale gelerek basınçla rövetman
boşluğunun içine gönderilmektedir. Altyapı üzerine, termal genleşme katsayısı uyumlu olan floraapatit yapıda cam seramikle veneerleme yapılmaktadır [3, 6]. Lityum disilikat seramik altyapıların hazırlanmasındaki diğer yöntem ise hazır blokların bilgisayar destekli freze ünitelerinde de şekillendirilmesidir.
IPS Empress ile karşılaştırıldığında mikro yapısı nedeniyle daha opaktır ancak daha yüksek kırıma direncine (350 MPa) sahiptir [3, 4, 6]. Bu nedenle IPS Empress 2, anterior ve posterior tek kuronlarda ve anterior 3 üye köprülerde kullanılabilmektedir. Arka grup dişlerde 3 üyeli köprü yapımında kullanılabilmesi için en distal destek ikinci premolar olmalı ve gövde en fazla bir premolar genişliği (7-8 mm.) kadar olmalıdır. Konnektör kalınlıkları oklüzogingival olarak en az 4-5 mm. ve bukkolingual olarak 3-4 mm. olmalıdır [6, 21].
2005 yılında Ivoclar Vivadent firması yeni preslenebilir lityum disilikat ile güçlendirilmiş IPS e.max Press cam seramiği tanıtmıştır, Empress II ile aynı kimyasal temele sahiptir fakat farklı fırınlama prosedürü ve yapısındaki daha küçük kristaller nedeniyle daha dayanıklı ve translusens hale gelmiş, bükülme direnci 400 MPa olarak bildirilmiştir [22, 23].
Alümina ile güçlendirilmiş seramikler
Seramik, feldspatik porselene kıyasla yüksek kırılma tokluğuna ve elastiklik modülüne sahip alümina kristallerinin cam matriks içinde dağılması ile güçlendirilir. Elde edilen bu alüminöz altyapının bükülme direnci yaklaşık 139-145 MPa arasındadır [3, 4]. İlk kez 1972 de %70 oranında alümina içeren Hi-Ceram refraktör day üzerinde fırınlanarak elde edilmiştir [6]. İlerleyen yıllarda, slip casting tekniği diş hekimliğine girmiştir. Slip % 90 oranında alümina içermektedir ve alüminyum oksit süspansiyonunun likiti day materyalindeki kapiller çekim nedeniyle emilir bu nedenle yoğun bir alümina tabakası oluşmaktadır. Fırınlama sonrası elde edilen poröz yapıdaki alümina kopinge lantan içeren cam seramik infiltre edilir [3, 4, 6]. Böylelikle hacimce % 70 oranında Al2O3 % 30 oranında cam içeren In-Ceram Alümina elde edilmiştir. Bu materyalin bükülme direnci 600 Mpa civarındadır ve yüksek direnci sayesinde 3 üyeli anterior köprü restorasyonlarında da kullanılmaktadır [3].
Alümina ve magnezyum spinel ile güçlendirilmiş cam seramikler
In-Ceram Alüminanın opak bir görünüme sahip olması nedeniyle yine cam infiltre bir seramik olan In-Ceram Spinell (Vita, Bad Säckingen, Almanya) geliştirilmiştir [3].
Kristalin yapısı magnezyum spinel (MgAl2O4) ve alümina karışımından oluşan In-Ceram Spinell daha translusent bir görünüme sahiptir. Ancak spinel ilavesi daha estetik bir görünüm sağlarken bükülme direncini 350 Mpa a kadar düşürmüştür [3, 4]. Bu yüzden kullanımı inley, onley, anterior tek üye kuron restorasyonlarla sınırlıdır [4].
Alümina ve zirkonyum oksit ile güçlendirilmiş cam seramikler
In-Ceram Alümina’ nın dayanıklılığının arttırılması amaçlanarak yapıdaki alüminanın belirli bir kısmı zirkonya ile değiştirilerek In-Ceram Zirconia (Vita, Bad Säckingen, Almanya) geliştirilmiştir. In-Ceram Zirconia kütlece %62 alümina % 20 kısmen stabilize edilmiş zirkonyum oksit ve %18 oranında infiltre camdan oluşmaktadır [4, 7]. Çok fazlı bir materyal olan zirkonyayı stabilize etmek için yapıya az miktarda CeO2 eklenmiştir.
Yapısındaki zirkonya transformasyon sertliği mekanizması, alümina ise büyük partikül büyüklüğü nedeniyle çatlakların ilerlemesinde bariyer görevi görür. Bu sistemin bükülme direnci yaklaşık 630 MPa olduğu için anterior ve posterior 3 üyeli köprü restorasyonlarında altyapı materyali olarak kullanılmaktadır [3, 4].
Polikristalin seramikler
Polikristalin seramikler yapısında cam faz içermemektedir. Kristal atomları düzenli bir şekilde dizilerek yoğun bir yapı oluşturmuşlardır. Bu durum, camsı seramiklerdeki düzensiz ağsı yapıya kıyasla çatlak ilerlemesini oldukça zorlaştırarak polikristalin seramiklerin, diğer seramiklere göre daha sert ve dayanıklı olmasını sağlamaktadır. Camsı seramiklere kıyasla daha opak görünümlü olan polikristalin seramikler, özellikle estetik bölgelerde tek tabaka halinde kullanılamamaktadır. Bu dayanıklı seramikler altyapı materyali olarak kullanılmakta ve cam seramiklerle veneerlenerek estetik açıdan başarılı protezler elde edilmektedir [16].
Alüminyum oksit polikristalin seramikler
Procera AllCeram, tam seramik restorasyonlarda kullanılan %99,9 oranında yoğun olarak sinterize edilmiş alüminyum oksit altyapıları için geliştirilmiş bir CAD/CAM sistemidir.
Bu sistemde ölçüler laboratuvarda taranarak, veriler elektronik olarak Procera’ nın İsveç’teki merkezine yollanmaktadır [4, 6, 7]. Burada sinterizasyon büzülmesini dengelemek için, büyütülmüş day model hazırlanmakta ve yüksek saflıktaki alüminyum oksit tozları bu day üzerine preslenmektedir. Olması gerekenden büyük hazırlanan bu alümina yapı, tam olarak sinterlenerek istenilen boyutlara ulaşmakta ve feldspatik seramik ile veneerlenmektedir. Procera AllCeram altyapı In-Ceram Zirkonya’ya kıyasla daha translusent iken benzer bükülme direnci göstermektedir (620 ila 700 MPa). Alüminaya asitle pürüzlendirme yapılamadığı için simantasyon öncesi Rocatec gibi sistemlerle silan kaplı alümina partikülleriyle kumlama önerilmektedir. Bu sistem, ön ve arka bölgede kuron restorasyonları ile inley ve onleylerin yapımında kullanılmaktadır [4].
Zirkonyum oksit polikristalin seramikler
Bir metal dioksit olan zirkonya (zirkonyum oksit, ZrO2), ilk kez 1789 yılında Alman kimyager Martin Heinrich Klaproth tarafından tanımlanmıştır. Bazı taşların ısıtılması sonucu reaksiyon ürünü olarak elde edilmiş ve uzun yıllar çeşitli oksitlerle karıştırılarak pigment olarak seramik yapısına katılmıştır [24].
Zirkonyum doğada saf halde bulunamamaktadır. Baddeleyit olarak da adlandırılan metal oksit formunda (zirkonya; ZrO2) veya silikat oksit formunda (zirkon; ZrSiO4) bulunan zirkonyumda, ayrıca uranyum ve toryum gibi radyoaktif elementlere rastlanmıştır.
Zirkonyum tozu üretimi bu tür elementlerin etkin olarak ayrıştırılmasıyla yapılmaktadır [4, 24]. Zirkondan, saf zirkonyum elde etmek için klorinle arıtma işlemi yapılmalıdır [4].
Zirkonyum oksitin biyomateryal olarak kullanılması 1960 ların sonlarına dayanmaktadır.
Zirkonya, 1969 yılında ortopedi alanında kalça protezlerinde titanyum veya alüminyum yerine yeni bir materyal olarak önerilmiş ve kullanılmaya başlanılmıştır [4, 24]. Zirkonya materyali 1990’ların başında endodontik postlar ve implant dayanaklarının yapımında kullanımıyla diş hekimliğine girmiştir [25–27]. Günümüzde tam seramik kuron köprü restorasyonlarda alternatif bir altyapı materyali haline gelmiştir [4, 28–30].
Atmosferik basınç altında saf zirkonya üç farklı kristal yapıda gözlenmektedir. Bunlar;
monoklinik, tetragonal ve kübik fazlardır. Saf zirkonya oda ısısında ve 1170 oC ye kadar monoklinik fazdadır. Bu sıcaklığın üzerinde tetragonal faza dönüşmekte 2370 oC ve üstünde ise kübik faza geçmektedir. 1070 oC den itibaren 100 oC lik soğuma aralığında tetragonal-monoklinik faz dönüşümü (T-M) gerçekleşir ve bu dönüşüm sırasında yaklaşık
% 3-4’ lük bir hacim artışına sebep olur. Hacim artışı zirkonya kitlesinde çatlakların oluşumuna ve yapının daha dayanıksız hale gelmesine neden olmaktadır. Bu koşullar altında saf zirkonya dental uygulamalar için kullanışsız hale gelecektir. Genellikle dental uygulamalarda tetragonal faz kullanılmaktadır. Bu yüzden, zirkonyanın oda sıcaklığında tetragonal fazda stabilize etmek ve genleşmesini önlemek için yapısına Kalsiyum oksit (CaO), Magnezyum oksit (MgO), Seryum oksit (CeO2) ve İtriyum oksit (Y2O3) gibi bileşikler eklenmektedir. Bu yapıya kısmen stabilize edilmiş zirkonya adı verilmektedir.
En çok kullanılan stabilizer İtriyum oksittir (itriya,Y2O3), kütlece %3 mol oranında eklenmektedir ve Y-TZP (İtriya ile Stabilize Tetragonal Zirkonya Polikristali) seramikler olarak adlandırılmaktadır [4, 24].
Transformasyon sertleşmesi mekanizması
Zirkonyanın yüksek dayanıklılığı ve kırılma tokluğu kısmi stabilize yapısından kaynaklanmaktadır. Zirkonya yapısında herhangi bir çatlak oluştuğunda; çatlak ucunda açığa çıkan gerilme stresleri, çatlak etrafındaki kristallerin tetragonal fazdan monoklinik faza dönüşmesine sebep olmaktadır. Bu dönüşüme bağlı olarak çatlak etrafındaki kristallerde hacim artışı gözlenir. Hacim artışı nedeniyle çatlağın başlangıcında sıkıştırıcı stresler ortaya çıkmakta ve dış streslerin nötralize edilmesi sağlanmaktadır. Böylelikle, çatlağın ilerlemesi durmaktadır. Bu mekanizmaya zirkonyanın transformasyon sertleşmesi adı verilir [4, 16, 24, 31], (Şekil 2.1) bknz.
Şekil 2.1. Transformasyon sertleşmesi
2.5. İtriya ile Stabilize Tetragonal Zirkonya Polikristali (Y-TZP)
Günümüzde zirkonya içeren çok çeşitli seramikler olmasına rağmen diş hekimliğinde bunlardan sadece; İtriya ile stabilize tetragonal zirkonya polikristali (Y-TZP), Magnezyum ile parsiyel stabilize zirkonya (Mg-PSZ) ve Zirkonya ile güçlendirilmiş alümina (ZTA) kullanılmaktadır [32]. Biyomedikal kullanıma uygun zirkonya sıklıkla stabilize edici olarak % 3 oranında itriyum oksidin (Y2O3), ilave edilmesiyle elde edilen itriya ile stabilize tetragonal zirkonya polikristali (Y-TZP) dir [24].
Stabilize edici Y+3 katyonları ve Zr+4 katyonik bölgelerde rastgele dağılırken, oksijen boşluklarının oluşturulmasıyla elektriksel nötralizasyon sağlanmaktadır [32, 33]. Y- TZP’nin mekanik özellikleri büyük oranda tanecik boyutuna ve içerdiği itriyum oksit miktarına bağlıdır [7, 24, 34]. Tanecik boyutu kritik büyüklüğün üzerine çıktığında Y- TZP; daha az stabil duruma geçmekte ve spontan tetragonal-monoklinik faz dönüşümüne daha yatkın hale gelmektedir. Ancak tanecik boyutu küçüldüğünde (<1μm) faz değişimi oranı da düşmektedir [35]. Dahası tanecik boyutu 0,2 μm nin de altına düşerse transformasyon mümkün olmamakta; bu durum da materyalin kırılma tokluğunun (fracture toughness) düşmesine neden olmaktadır [36]. Sonuç olarak sinterizasyon koşulları tanecik boyutunu belirlediğinden materyalin stabilitesi ve mekanik özellikleri üzerinde önemli etkisi bulunmaktadır [32]. Yüksek sinterizasyon sıcaklığı ve uzun sinterizasyon süresi daha büyük taneciklerin oluşumuna neden olmaktadır [32, 37]. Dental uygulamalarda kullanılan Y-TZP seramiklerin mikro yapısı sinterizasyon sıcaklığına bağlı olarak çapları 0,2-0,5 μm olan eş eksenli taneciklerden meydana gelmektedir [38].
Materyalin faz transformasyonu mekanizmasında etkili diğer bir faktör de içeriğindeki stabilize edici oksidin miktarıdır [24]. Saf zirkonyaya % 8 molden fazla Y2O3’in ilave edilmesi, faz transformasyonu engelleyip materyali tamamen stabilize etmektedir. Seramik yapısında meydana gelen bir çatlağın ilerlemesini engelleyerek materyali güçlendiren transformasyon sertleşmesi mekanizmasını ortadan kaldırmaktadır. [24, 31].
Çizelge 2.1. Y-TZP’nin özellikleri [24]
Kimyasal kompozisyon ZrO2 + 3 mol % Y2O3
Yoğunluk > 6 g/cm3
Pörözite < 0.1 %
Bükülme direnci 900-1200 MPa
Young modülü 210 GPa
Baskı dayanımı 2000 MPa
Kırılma dayanımı 7-10 MPa m -1
Isısal genleşme katsayısı 11 x 10-6 K-1
Sertlik 1200 HV 0.1
Termal iletkenlik 2WmK -1
2.5.1. Y-TZP tam seramik restorasyonların üretimi
Y-TZP restorasyonlar; hem ön sinterizasyonu yapılmış blokların frezeleme ile şekillendirilmesini takiben yüksek sıcaklıklarda tam sinterize edilmesi ile hem de tam sinterize edilmiş blokların şekillendirilmesi ile üretilebilmektedirler [39]. Y-TZP blokların makine ile şekillendirilmesini temel alan bu sistemler, iki grup altında toplanmaktadır [6].
1. Bilgisayar destekli tasarım/bilgisayar destekli üretim (CAD/CAM – Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacture)
2. Seramiğin Direk İşlenmesi (DCM - Direkt Ceramic Machining)
CAD/CAM sistemleri
1980’li yılların başlarında diş hekimliğinde CAD/CAM sistemleri kullanıma sunulmuş ve bu tarihten itibaren büyük gelişim göstermiştir [40]. Diş hekimliğinde restorasyonların üretiminin otomasyonuyla ulaşılacak hedefler; ticari olarak üretilen blokların kullanılmasıyla daha yüksek ve üniform kalitede restorasyonların üretilebilmesi, restorasyon şekillendirme işleminin standardize edilmesi ve üretim maliyetinin düşürülmesi olmuştur [41, 42]. Altyapı materyalleri olarak kullanılan yüksek dirence sahip seramiklerin (alümina ve zirkonya esaslı seramikler gibi) sadece CAD/CAM sistemleri ile işlenebilmesi bu sistemlere olan gereksinimi arttırmıştır [41].
Günümüzde CAD/CAM sistemleri en yaygın kullanımı olan inley, onley, laminate veneer, bölümlü kuron, tam kuron ve köprü sistemlerinin yanında [41–44], implant destekli protezlerde dayanak (abutment) ve hibrit protez altyapı ve implant cerrahisinde kullanılan kılavuzların (stentlerin), hareketli bölümlü protezlerin iskelet yapılarının ve total protezlerin üretiminde kullanılabilmektedir. [42, 45–48] . CAD/CAM teknolojisi ayrıca maksillofasiyal protezlerin üretimi, ortodontik splintlerin yapımı ve ortodontik tedavi planlamaları gibi geniş bir endikasyon yelpazesine sahiptir [42, 49, 50].
Piyasadaki mevcut CAD/CAM sistemleri üretim metotlarına göre üç gruba ayrılmaktadır.
Bunlar: [51, 52];
Hasta başı (chair-side) sistemler: Diş hekiminin prepare dişi dijital olarak taradığı, restorasyonu hasta başında ürettiği ve aynı seansta hastaya taktığı sistemdir.
Laboratuvar içi sistemler (in lab): Klinikte alınan ölçülerin veya bunlardan elde edilen alçı modellerin laboratuvarda taranarak restorasyonların üretildiği sistemdir.
Merkezileştirilmiş üretim: Klinikte elde edilen dijital ölçününün laboratuvara internet yoluyla gönderildiği ve üretimin laboratuvarda gerçekleştirildiği sistemdir.
Bütün CAD/CAM sistemleri 3 fonksiyonel komponente sahiptir. Bunlar yüzeyin taranarak verilerin (preparasyon, komşu dişler ve kapanış ilişkisi) elde edilmesi ve kaydı, preparasyona uyumlu restorasyonun tasarımı (CAD) ve restorasyonun üretimidir (CAM) [41].
Tarama
Tarama verilerinin elde edilmesi ve kaydedilmesi işlemi değişik CAD/CAM sistemleri arasında belirgin farklılıklar göstermektedir [53]. Çeşitli sistemler intraoral dijital 3 boyutlu tarayıcılara sahiptir. Piyasada mevcut olan diğer CAD/CAM sistemleri ise farklı tipteki mekanik veya optik tarayıcılarla veri elde etmektedir. Birkaç istisna haricinde bu yüksek hassasiyete sahip tarayıcıların kullandıkları teknoloji ağız içinde kullanılmalarına engel olmaktadır [41].
Mekanik tarayıcılar prepare edilmiş dişe olan belirli uzaklığını koruyarak dişin tüm yüzeyinin haritasını çıkarmaktadırlar. Birçok optik tarayıcı da harekete duyarlıdır. Bu
sebeple bu tür tarayıcılarla veri elde edilirken, hastanın ufak bir hareketi bile, hatalı verilere böylelikle hazırlanan restorasyonda uyumsuzluğa neden olabilmektedir [41].
Tasarım
Piyasada bilgisayar ekranında restorasyonun 3 boyutlu olarak tasarlanabildiği birçok CAD yazılımı mevcuttur. Kullanıcı müdahalesi gereksinimi CAD/CAM sistemleri arasında farklılık göstermektedir. Bazı sistemler hiçbir müdahaleye gerek duymadan otomatik olarak tasarım yapabilmektedir. Bu sistemlerde bile kullanıcı; sistem tarafından oluşturulan tasarımı kendi tercihlerine göre modifiye edebilmektedir. Restorasyonun tasarımı tamamlandığında CAD yazılımı sanal modeli, CAM ünitesinin üretime geçmesini sağlayan komutlar dizisine çevirmektedir [41].
Üretim
Dental restorasyonların üretilmesinde çeşitli teknolojiler kullanılmaktadır. Önceleri CAD/CAM sistemleri restorasyonun yalnızca prefabrik bloklardan frez, elmas veya elmas diskler yardımıyla frezelenmesine dayanmaktaydı. Eksiltme yöntemi’ ‘Subtraktif yöntem’
olarak adlandırılan bu yaklaşımda istenilen şekle ulaşmak için blok materyalden eksiltme yapılmaktadır [41].
‘Subtraktif üretim’, etkin bir yöntem olsa da, materyalin büyük bir kısmı boşa gitmektedir prefabrik blokların yaklaşık %90’ı uzaklaştırılmaktadır. Eksiltme yöntemi’ ne alternatif olarak günümüzde hızlı prototip üretim teknolojilerinde kullanılan ‘ekleme’ yoluyla üretim kullanılmaya başlanmıştır. Seçici lazer sinterizasyonu, seramik veya metal restorasyonların üretimi için kullanılan teknolojilerden birisidir. (Medifacturing, Bego Medical AG, Bremen, Almanya; Hint Els, Griesheim, Almanya) Bu yöntemde, restorasyonun tasarımı, mevcut CAD/CAM sistemlerine benzer bir yol izlemektedir. Üretim aşamasında ise prefabrike bloklardan kesme işlemi yerine seramik veya metal toz havuzundaki materyalin sürekli ilavelerle sinterize edilmesi ile restorasyon oluşturulmaktadır. Böylece artık materyal kalmamaktadır. Bazı CAD/CAM sistemleri ise ekleme ve eksiltme yöntemlerini birlikte kullanmaktadırlar [41].
.
Seramiğin direkt işlenmesi (DCM - Direkt Ceramic Machining)
Sistem restorasyonun tasarımı aşamasında CAD/CAM tekniğinden ayrılmaktadır. Prepare edilmiş dişin daylı modeli üzerinde restorasyonun altyapısının rezin esaslı bir materyal ile modelajı yapılarak; tüm yüzeyleri mekanik bir sensor veya lazer ile taranmaktadır. Elde edilen veriler, sinterleme büzülmesini kompanze edecek miktarda genişletilerek aşındırma cihazına gönderilmekte ve blok bu ölçülerde aşındırılmaktadır. Elde edilen restorasyon sinterizasyon sonucu istenen boyutlara ulaşmaktadır [6].
2.5.2. Y-TZP esaslı bloklar Yarı sinterize Y-TZP bloklar
Ön sinterizasyonu yapılmış; yarı sinterize Y-TZP blokların frezeleme ile şekillendirilmesi;
geliştirildiği 2001yılından itibaren diş hekimliği alanında oldukça popüler hale gelmiş [39]
ve bloklar birçok üretici firma tarafından piyasaya sunulmuştur. Sistemde restorasyonun day modeli veya hazırlanan mum modelaj taranmakta, CAD yazılımı tarafından büyütülmüş bir restorasyon tasarlanmakta ve yarı sinterize blok freze yöntemiyle şekillendirilmekte ve yüksek sıcaklıklarda sinterize edilmektedir. Bu süreçte, sistemin tarama şekli ve Y-TZP’ nin göstereceği sinterizasyon büzülmesi (~ % 25) sistemlere göre değişkenlik göstermektedir [32].
Blok üretiminde kullanılan Y-TZP tozu preslenebilmesini sağlayan ve ön sinterizasyon aşamasında uzaklaştırılan bir bağlayıcı içermektedir. Ayrıca ağırlığın yaklaşık % 2’ si kadar zirkonyadan ayrıştırılması zor olan hafniyum oksit (HfO2) içermektedir. Bu tozların kimyasal bileşimleri minör değişkenlikler göstermekte ve yaklaşık 40 nm çapındaki çok küçük kristallerin bir araya gelerek oluşturduğu 60 μm çapındaki kristal kümelerinden meydana gelmektedirler. Bloklar soğuk izostatik presleme tekniği ile imal edilmektedir.
Preslenen tozun ortalama gözenek boyutu, 20-30 nm dir [32].
Bağlayıcı ön sinterizasyon işlemi sırasında uzaklaştırılmaktadır. Bu aşamanın özellikle hızı ve ısısı üreticiler tarafından oldukça dikkatli bir şekilde kontrol edilmelidir. Isıtma çok hızlı olursa bağlayıcının uzaklaşması ve artık ürünleri blok yapısında çatlaklara sebep olmaktadır. Bu nedenle yavaş ısıtma tercih edilmektedir. Bloğun ön sinterizasyon sıcaklığı
sertliğini, işlenebilirligini ayrıca şekillendirilmiş restorasyonun yüzey pürüzlülüğünü etkilemektedir. Yüksek sıcaklıklar pürüzlü yüzeylere neden olduğundan uygun ön sinterizasyon ısısı seçimi önemlidir [32].
Restorasyonlar şekillendirildikten sonra seryum, bizmut, demir gibi çeşitli metal tuzlarını veya bunların kombinasyonlarını içeren solüsyonlara daldırılarak renklendirilebilmektedir.
Renk, final sinterizasyon aşamasında son halini almaktadır ve solüsyonun konsantrasyonu sonuç rengini büyük oranda etkilemektedir [32].
Şekillendirilen restorasyonların sinterizasyonu özel olarak programlanmış fırınlarda dikkatlice yapılmalıdır. Büzülme 1000 °C’ de başlamakta ve yaklaşık olarak % 25’ e ulaşmaktadır. Sinterizasyon koşulları materyale özgü olup 1350 °C ve 1550 °C arasında değişen sıcaklıklarda ve 2 ila 5 saat arasında değişen sürelerde tamamlanabilmektedir.
Sinterizasyon koşullarındaki bu çeşitlilik, kullanılan Y-TZP tozunun bileşimindeki farklılklardan kaynaklanmaktadır. Örneğin küçük miktarda eklenen alümina sinterizasyon sıcaklığı ve süresini düşürmektedir [32].
Altyapıda önerilen minimum kalınlık 0,5 mm olup, bunun altındaki kalınlıklarda deformasyon meydana gelmektedir. Rezidüel stresleri en aza indirgemek için sinterizasyon sonrasında restorasyon 200 °C’ nin altına kadar fırında soğumaya bırakılmalıdır [32, 54].
Son olarak restorasyon ısısal genleşme katsayısı uygun bir porselen ile veneerlenmelidir [32].
Tam sinterize Y-TZP bloklar
Tam sinterize Y-TZP bloklar üretilirken öncelikle, 1500 °C altındaki sıcaklıklarda ön sinterizasyon uygulanarak % 95 yoğunluğa gelmesi sağlanmaktadır. Bloklar daha sonra, 1400-1500 °C’de inert bir gazla oluşturulan yüksek basınç altında sıcak izostatik preslemeyle (HIP: hot ısostatic pressing) % 99’ları aşan yüksek yoğunluğa ulaştırılmaktadır [32, 55, 56]. Daha sonra bloklar, özel olarak tasarlanmış aşındırıcılarda frezelenmektedir. Tam sinterize blokların yüksek sertliği ve şekillendirilmelerininin zor olması nedeniyle freze cihazı oldukça güçlü olmalıdır [32].
2.5.3. Y-TZP seramik restorasyonların endikasyonları
1. Ön bölge ve arka bölge tek üye kuron restorasyonlar,
2. Ön bölge ve arka bölge 4 üyeye kadar köprü restorasyonları,
3. Dayanaklar arası en fazla 2 adet gövde ünitesi olması kaydıyla köprü restorasyonlar, [57].
2.5.4. Y-TZP seramik restorasyonların kontrendikasyonları
1. Aşırı örtülü kapanışa sahip vakalar, 2. Kısıtlı inter oklüzal mesafe,
3. Dayanak dişin kuron boyunun kısıtlı olduğu vakalar (konnektör yüksekliğini kısıtladığı için),
4. Bruksizm gibi parafonksiyonel alışkanlığı bulunan vakalar,
5. Kanatlı köprü (kantilever) protezleri (konnektör bölgelerinde ağır streslere sebep olduğu için),
6. Dayanak dişlerde periodontal kayıp nedeniyle mobilite olan vakalar [57].
2.5.5. Y-TZP seramik restorasyonların avantajları
1. Yüksek kırılma direncine sahiptir.
2. Biyouyumlulukları yüksektir, lokal ve sistemik yan etkileri bulunmamaktadır.
3. Korozyona ve aşınmaya karşı dirençlidir.
4. Detaylı işlenebilmektedir.
5. Diş renginde oldukları için preparasyon dişeti hizasında bitirilebilir böylelikle iatrojenik periodontal hasarın önüne geçilmektedir.
6. Yüksek radyopasiteye sahiptir bu sayede kenar uyumlarını, siman artıklarını ve sekonder çürükleri izlemek kolaylaşmaktadır.
7. Bakteri birikimi titanyuma kıyasla daha az gözlenmektedir.
8. Adeziv simantasyon zorunlu değildir geleneksel simantasyon prosedürleri de tercih edilebilmektedir. Özellikle izolasyonun zor olduğu vakalarda kolaylık sağlamaktadır.
9. Düşük termal iletkenliğe sahiptir bu sayede pulpal hassasiyet ve irritasyon azalmaktadır [24, 57–61].
2.5.6. Y-TZP seramik restorasyonların dezavantajları
1. Monokromatik ve opak bir materyaldir.
2. Sinterleme sonrası yapılacak aşındırma ve düzeltme işlemleri faz transformasyonlarına sebep olarak mekanik özellikleri olumsuz etkilemektedir.
3. Birçok vakada kullanımı kontrendikedir (Kısıtlı inter oklüzal mesafe, kuron boyunun kısa olması, parafonksiyonel alışkanlık, periodontal kayıp).
4. Bu restorasyonlarda uyumsuzluk durumunda yeni ölçü alınarak tekrar yapılmalıdır, metal altyapılardaki gibi kesilerek ayrılmaları ve lehimlenmeleri mümkün değildir [44, 57, 62–64].
2.5.7. Y-TZP altyapının opasitesi
Restorasyonlarda doğal görünümün elde edilmesi translusensi özelliğine bağlıdır [5, 65].
Translusensi bir materyalin üzeine gelen ışığın bir kısmını geçirmesi bir kısmını da dağıtması özelliğidir [3]. Bu geçirilen ve yansıtılan ışığın miktarı materyalin kimyasal yapısına, tanecik boyutuna ve içeriğindeki kristalin miktarına bağlıdır [63, 66]. Bu sebeple yüksek dayanıklılık için kristalin içeriğindeki artış aynı zamanda materyalin opasitesinde de artışa sebep olmaktadır [5, 63]. Birçok çalışmada Y-TZP’nin diğer tam seramik sistemlerle karşılaştırıldıklarında metal destekli restorasyonlarla aynı derecede yani tamamen opak bulunduğu belirtilmiştir [62, 63, 67]. Zirkonya monokromatik ve opak bir materyaldir ve bu durum estetik olarak bir dezavantaj oluşturmaktadır [62]. Bu sepeble zirkonya altyapı materyali olarak kullanılmakta ve estetik özelliklerini arttırmak amacıyla feldspatik seramiklerle veneerlenmektedir [68]. Ancak veneerlenen zirkonya altyapıların çeşitli dezavantajları mevcuttur. Bunlar;
1. Yapımlarının çok aşamalı olması ve çaba gerektirmesidir.
2. Veneer porseleninin düşük sertlikte olması nedeniyle kırılmaya yatkın olması [69]
Zirkonya altyapılı sabit protezlerde en sık gözlenen komplikasyon veneer porselenindeki chipping tarzı kırıklardır [70, 71].
3. Sertliklerindeki farklılığa bağlı olarak porselen ve zirkonya arasındaki bağlantının zayıf olmasıdır [72, 73]. Bütün üretici firmalar zirkonya altyapıda porselen uygulaması öncesi; kumlama, ısı uygulama gibi çeşitli yüzey işlemlerini önermektedir. Ancak
porselenin zirkonyaya bağlantı direncinde yüzey işlemlerinin etkisi halen belirsizdir [74].
4. Termal ekspansiyon katsayıları arasındaki fark sebebiyle veneer porseleni ve altyapı porselenleri arasında ısıtma ve soğutma sırasında oluşan rezidüel stresler veneer porseleninin zirkonyaya bağlantısını zayıflatır [75–78].
Tüm bu sorunların üstesinden gelmek için veneerlenmiş zirkonya yerine opasitesi azaltılmış monolitik zirkonya piyasaya sürülmüştür [79, 80].
2.6. Monolitik Zirkonya
Diş hekimliğinde monolitik terimi sadece bir materyal kullanılarak üretilen tek tabakalı restorasyonlar için kullanılmaktadır [81]. Monolitik restorasyonlarla chipping kırıklarının elimine edilmesinin yanında düşük kalınlıklarda bile gösterdiği üstün mekanik özellikleri sayesinde azalmış yer ihtiyacı nedeniyle gerekli preparasyon derinliği de azalmaktadır.
Ayrıca venerleme işleminin olmaması ekonomik avantajlar sağlamaktadır [82]. Monolitik restorasyonların popüleritesindeki bu artış ekonomik sebeplere de bağlanabilir. Öncelikle bu restorasyonlar daha az üretim aşaması gerektirmektedir ve tamamen bilgisayar destekli sistemler tarafından üretilmesi sebebiyle daha az insan gücüne ihtiyaç duymaktadır [82–
84].Protetik tedavilerde çeşitli endikasyonlarla kullanılan monolitik materyallere feldspatik seramik, rezin nano seramik, kompozit rezin, lityum disilikat ve monolitik zirkonya örnek verilebilir [81].
Zirkonyanın kimyasal içeriğine çeşitli oksitler eklenmektedir. Bu küçük miktarlarda eklenen materyaller yapının estetik ve mekanik özelliklerinde önemli roller üstlenmektedir.
Örneğin ağırlığının % 1 den daha az alüminyum oksit monolitik zirkonyanın hidrolize direncinden sorumludur [81]. Zhang’a göre bu kompozisyonlar zirkonya altyapının translusensi özelliğini azaltmaktadır ancak bu materyaller sayesinde zirkonya bükülme direnci 1200 MPa olan en stabil materyal olma özelliğini korumaktadır [85]. Translusensi özelliğinin azalması gelen ışığın materyalin içinde dağılmasıyla ilgilidir. Y-TZP seramiklerde gelen ışığın materyalin içinde dağılmasına 3 yapı sebep olmaktadır [85].
1. Tanecik boyutları
2. Alümina ve diğer katkı maddeleri
3. Sinterleme sonrası yapıda kalan gözenekler-rezidüel porlar.
Zirkonyanın translusensi ve estetik özelliklerini arttırmak için sinterizasyon sıcaklıkları ve sürelerinde, blokların üretim sürecinde ve renklendirme işlemlerinde çeşitli modifikasyonlar yapılmıştır [80]. Bruxzir (Glidewell) ya da Lava Plus (3M Espe) bunlara örnek verilebilir. Bruxzir de içeriğindeki alümina çıkarılarak, sinterizasyon sıcaklığı (1530
°C) ve süresi (6 sa) arttırılarak translusensi özelliği arttırılmıştır. Lava Plus’ta ise yapısındaki alüminanın azaltılmasına ek olarak sinterizasyon süresi ve sıcaklığını düşürmek böylelikle tanecik boyutunu küçültmek için blok kompozisyonunun yoğunluğu arttırılmıştır [80].
Materyalin yapısındaki gözenekler 100 nm boyutunda ve sadece % 0.01 oranında olsalar bile translusensiyi % 50 oranında azaltmaktadırlar. Bu yüzden materyalin iyi optik özelliklere ve estetik görünüme sahip olması için gözeneksiz bir yapıda olması oldukça önemlidir [85].
Piyasada mevcut translusent zirkonyaların tanecik boyutu 0,2 ila 0,8 mikron arasındadır.
Sıklıkla kullanılan monolitik zirkonya olan Bruxzir (Glidewell, CA, ABD) in tanecik boyutlarını ortalama 0,6±0,2 mikron civarındadır ve taneciklerin % 85 i yaklaşık 0,3 ila 0,8 mikron arasındadır. Bu tanecik-boyut dağılımındaki sorun materyalin 1 mm den kalın olduğu durumlarda hala opak görüntüye sebep olmasıdır. Zhang e göre aynı durum Lava Plus, Ivoclar, Zenostar, Katana Noritake gibi muadil markalar için de geçerlidir [85].
Zirkonyanın translusensi özelliğini arttırmak için başka bir yaklaşım ise tanecik boyutunun küçültülmesi yöntemidir. Diğer dental seramiklere eşdeğer bir translusensinin elde edilmesi için Zhang tanecik boyutunun 1,3 mm kalınlık için 82 nm, 1,5 mm için 77 nm; 2 mm için 70 nm olmasını önermektedir [85]. Araştırmacılar ayrıca yapıda kübik kristal fazdaki itriyum oksit içeriğinin %25 e kadar arttırılarak 150 nm boyutunda daha translusent kristallerin elde edilebilineceğini vurgulamışlardır. Kübik fazdaki itriyum oksit içeriğindeki artışın her bir tanecik sınırında izotropik refraktif indekse neden olması beklenilmektedir [85]. Benzer bir yaklaşımla üretilen In Zpex Smile (Tosoh; Tokyo, Japonya) materyalinde kübik zirkonya içeriğindeki itriyum oksit oranı ağırlığının % 9,32’
