pełna wersja do pobrania - Protetyka Stomatologiczna

PROTET. STOMATOL., 2006, LVI, 5, 374-376
Leczenie pacjenta z atrycją zębów. Opis przypadku
Treatment of patient with the atritio of teeth. Description of the case
Przemysław Rosak 1,2 , Jacek Kasperski 1
1 Z Katedry i Zakładu Protetyki Stomatologicznej ŚAM w Bytomiu
Kierownik: dr hab. n. med. J. Kasperski
2 ZOZ Prywatna Opieka Stomatologiczna „Clinica” w Dąbrowie Górniczej
Kierownik: lek. chirurg stom. J. Koralewska-Sobczyk
HASŁA INDEKSOWE:
atrycja zębów, zaczepy precyzyjne Rhein 83, proteza
pokrywająca
KEY WORDS:
teeth atrition, attachment Rhein 83, overdenture
Streszczenie
W pracy opisano leczenie protetyczne pacjenta z
atrycją zębów i brakami zębowymi (klasa IV wg Galasińskiej-Landsbergerowej).
Wykonano korony metalowo
porcelanowe i protezę szkieletową w szczęce oraz
zaczepy precyzyjne Rhein 83, czapeczki pokrywające
na uzębieniu resztkowym i protezę pokrywającą w żuchwie.
Summary
The patient’s prosthetic treatment was characterised
at work from atrition of teeth and with dental defects
(4th class according to Galasińska-Landsbergerowa).
Were executed crowns of porcelain and dental alloys
and the skeleton prosthesis in the jaw and attachments
of Rhein 83, covering caps on the residual dentition and
the covering prosthesis in the mandible.
Atrycja objawia się starciem zębów na skutek ich
wzajemnego ocierania się o siebie (5, 6, 7, 8, 9).
Wyróżniamy atrycję fizjologiczną i patologiczną.
Postać fizjologiczna polega na systematycznej utracie
tkanek zębów postępującej z wiekiem w następstwie
żucia. Występuje w miejscach prawidłowego
kontaktu zębów żuchwy i szczęki (3), w zębach
przednich szczęki na powierzchniach podniebiennych,
a w zębach przednich żuchwy na powierzchniach
wargowych. Natomiast w odcinku bocznym
starciu ulegają guzki podniebienne w szczęce i guzki
policzkowe w żuchwie (4). Atrycja patologiczna
spowodowana jest nieprawidłową funkcją lub pozycją
zębów. Może dotyczyć pojedynczych zębów
albo całych grup zębowych (3,4). Starcie w tej postaci
występuje znacznie szybciej doprowadzając
do nadwrażliwości, zapalenia, a nawet martwicy
miazgi. W badaniu wewnątrzustnym stwierdza się
starcie tkanek z cienką warstwą szkliwa na obwodzie
oraz obnażoną żółtawą zębiną w środku (3).
Zasadniczy wpływ na stopień ścierania wywierają:
żucie, przedwczesna utrata innych zębów, przeciążenia
zgryzowe, wady zgryzu, parafunkcje i negatywne
oddziaływanie wynikające z warunków środowiska
pracy. Zagrożenie związkami chemicznymi
nie stanowi bezpośredniej przyczyny ścierania
zębów, jednak usposabia do niego (1, 2). Leczenie
polega przede wszystkim na wyeliminowaniu parafunkcji
zębowych, przeciążeń zgryzowych oraz
wad zgryzu.
374

Atrycja zębów
Opis przypadku
P a c j e n t S . K ., lat 60 zgłosił się z powodu
znacznego pogorszenia samopoczucia wskutek
niekorzystnych zmian wyglądu, utrudnionego
spożywania pokarmów oraz dolegliwości bólowych
w okolicy zębów przednich. W wywiadzie
ogólnym pacjent podał, że nie użytkował dotąd
żadnych uzupełnień protetycznych oprócz koron
przedstawionych w tekście niżej. W badaniu zewnątrzustnym
stwierdzono przodożuchwie morfologiczne
ze znacznie zapadniętą okolicą podnosową.
W badaniu wewnątrzustnym stwierdzono braki
zębowe międzyzębowe i skrzydłowe (klasa IV wg
Galasińskiej-Landsbergerowej; brak zębów: 18, 17,
15, 14, 22, 23, 24, 26, 28, 38, 37, 36, 35, 44, 45,
46, 47, 48), patologiczną atrycję zębów siecznych,
która doprowadziła do obumarcia zębów 41, 42, 43
oraz złamanie korony zęba 13 (klasa II wg Ellisa)
(ryc. 1). Po analizie modeli diagnostycznych oraz
panoramicznego zdjęcia RTG leczenie zaplanowano
przeprowadzić w dwóch etapach.
Ryc. 2. W szczęce wykonano korony porcelanowe na
zębach 12, 11, 21, 25, korony lane na zębach 16, 27 z
frezowanymi podparciami i protezę szkieletową, natomiast
w żuchwie czapeczki metalowe i zatrzaski w łuku
dolnym.
Ryc. 1. Zdjecie wewnątrzustne – stan przed leczeniem.
W pierwszym etapie wykonano leczenie endodontyczne
zębów 33, 41, 42, 43. Wszystkie zęby
miały stabilne utrzymanie w zębodołach, nie reagowały
na testy żywotności (testy termiczne: na
zimno chlorkiem etylu ujemne, na ciepło rozgrzaną
gutaperką ujemne; test nawiercania zębiny ujemny),
wykazywały dodatni wynik testu opukiwania i
ujemny wynik testu Smrekera. Kanały zębów opracowano
metodą step back i wypełniono ćwiekami
gutaperkowymi z użyciem uszczelniacza AH Plus
metodą bocznej kondensacji gutaperki.
W drugim etapie usunięto użytkowane od 17
lat korony lane z zębów 16 i 27. Wykonano korony
metalowo-porcelanowe na zębach 12, 11, 21,
25, korony lane na zębach 16 i 27 z frezowanymi
podparciami pod protezę szkieletową oraz protezę
szkieletową górną. Pacjent nie wyraził zgody na
odbudowę oraz wybielenie uszkodzonego zęba 13
(ryc. 2). W żuchwie zaprojektowano protezę overdenture,
dzięki czemu zachowano kształt i strukturę
wyrostka zębodołowego oraz uzyskano bardziej
stabilną okluzję, niż w przypadkach podatnego podłoża
w protezach konwencjonalnych (9). W celu
ochrony zębów przed rozwojem próchnicy wykonano
czapeczki metalowe pokrywające zęby 34, 32,
31, 41, 42, które wcześniej zostały opracowane na
kształt kopuł oraz zatrzaski typu Rhein 83 na zęby
33 i 43 (ryc. 2, 3). Na tak przygotowane uzębienie
resztkowe wykonano protezę pokrywającą (overdenture)
(ryc. 4).
Dzięki zastosowaniu precyzyjnych umocowań
retencyjnych oraz czapeczek pokrywających zachowano
i wykorzystano uzębienie resztkowe, uzyskano
zadowalającą retencję protezy na własnym
uzębieniu, lepszą koordynację nerwowo-mięśniową
– przenoszenie sił żucia również za pośrednictwem
ozębnej, lepszy rozkład sił żucia i szyb-
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 375

P. Rosak, J. Kasperski
Ryc. 3. Czapeczki metalowe oraz zatrzaski typu Rhein
83 na zębach 33 i 43.
Ryc. 5. Zdjecie wewnątrzustne – stan po leczeniu.
Piśmiennictwo
Ryc. 4. Proteza pokrywająca (overdenture) – widok od
strony dośluzówkowej.
szą adaptację do protez. Uzupełnienia protetyczne
umożliwiły uzyskanie pełnej rehabilitacji narządu
żucia, dobrego efektu estetycznego i znacznej poprawy
samopoczucia pacjenta (ryc. 5). Po zakończonym
leczeniu protetycznym pacjenta szczegółowo
poinformowano o konieczności wizyt kontrolnych
co 6 miesięcy oraz utrzymywaniu prawidłowej
higieny jamy ustnej.
Pacjent zgłosił się na pierwszą wizytę kontrolną
dopiero po roku czasu nie podając żadnych dolegliwości
bólowych oraz problemów ze strony użytkowanych
uzupełnień protetycznych. Koniecznym
było przeprowadzenie kolejnego instruktażu higieny
jamy ustnej.
1. Cieszko-Buk M., Drop B., Hendzel B., Sieczkarek
J.: Protetyczne potrzeby lecznicze pracowników drzewno-chemicznej
spółdzielni inwalidów w Lublinie, Czas.
Stomat., 1991, XLIV, 3, 207-212. – 2. Grzegorczyk L.,
Stawiński K.: Zarys stomatologii przemysłowej, PZWL,
Warszawa, 1979. – 3. Jańczuk Z.: Stomatologia zachowawcza.
Zarys kliniczny, PZWL, Warszawa 1999.
– 4. Piątowska D.: Zarys kariologii, Med. Tour Press
International, Warszawa, 2002. – 5. ten Cate J.M., Infeld
T.: Dental erosion, summary. Eur. J. Oral Sci., 1996,
104, 241-244. – 6. Wąsik A., Napiontek-Kubanek H.:
Nieprawidłowości twardych tkanek zębów niepróchnicowego
pochodzenia – w świetle najnowszych doniesień.
Poznańska Stomatologia, 1997, XXIV, 67-72. – 7.
Wierzbicka M.: Ubytki twardych tkanek zęba pochodzenia
niepróchnicowego. Czas. Stomat., 1997, L, 9, 594-
596. – 8. Grippo J. O.: Noncarious cervical lesions: the
decision to ignore or restore. J. Esthet. Dent., 1992, 4,
55-64. – 9. Napiontek-Kubanek H., Prymas A., Król-
Nelke A.: Nowe spojrzenie na klasyfikację i profilaktykę
erozji – ubytków twardych tkanek zębów pochodzenia
niepróchnicowego. Czas. Stom., 2003, LVI, 5, 311-
-314. – 10. Spiechowicz E.: Protetyka Stomatologiczna.
PZWL, Warszawa, 2000.
Zaakceptowano do druku: 19.I.2006 r.
Adres autora: Dąbrowa Górnicza
© Zarząd Główny PTS 2006.
376 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

PROTET. STOMATOL., 2006, LVI, 5, 377-385
Wykorzystanie metody numerycznej symulacji do
prognozowania wytrzymałości ceramicznych wkładów
i nakładów odbudowujących szerokie ubytki w zębach
trzonowych
Used finite analysis to prognosis strengh of ceramic inlays and onlays in wide
cavities in molars
Beata Dejak
Z Katedry i Zakładu Protetyki Stomatologicznej i Zaburzeń Czynnościowych Narządu Żucia UM w Łodzi
Kierownik: prof. dr hab. M. Romanowicz
HASŁA INDEKSOWE:
ceramiczne wkłady i nakłady, współczynnik Tsai-Wu,
metoda elementów skończonych, naprężenia w zębach
trzonowych
KEY WORDS:
ceramic inlay and onlay, Tsai-Wu strength ratio, finite
element analysis, stresses in molars
Streszczenie
Cel: celem pracy było określenie kształtu wewnątrz-
-koronowego uzupełnienia ceramicznego w zębie trzonowym,
w którym współczynnik Tsai-Wu osiągnie małe
wartości, a na styku cementu z tkankami powstanie korzystny
rozkład naprężeń kontaktowych podczas żucia.
Materiał i metody: badanie przeprowadzono metodą
elementów skończonych. Stworzono 4 dwuwymiarowe
modele zębów pierwszych trzonowych żuchwy z:
wkładem ceramicznym o prostych brzegach, wkładem o
rozszerzonych brzegach, nakładem i overlay’em. Przeprowadzono
komputerową symulację żucia twardych
kęsów w płaszczyźnie czołowej. Obliczono współczynniki
Tsai-Wu w uzupełnieniach ceramicznych, cemencie
i tkankach zęba, a także naprężenia kontaktowe powstające
pomiędzy tkankami z cementem kompozytowym
wokół tych uzupełnień.
Wyniki: w czasie symulacji żucia, najmniejsze wartości
współczynnika Tsai-Wu wystąpiły w ceramice
wkładu prostego, ale wokół jego brzegów powstały
naprężenia kontaktowe rozciągające. W cienkich brzegach
rozszerzonego wkładu współczynnik osiągnął największe
wartości. Wokół nakładu i overlaya, w tkankach
powstały najmniejsze naprężenia. Na styku cementu ze
Summary
Aim of the study: The aim of the study was to determinate
shape of intracoronal ceramic restoration in
molar that has the lowest Tsai-Wu ratio and favorable
distribution of contact stresses between cement and tissues
during mastication.
Material and methods: The investigation was performed
by means of finite element analysis. Four two-
-dimentional models of the first mandibular molar
with inlay, wide-edged inlay, onlay and overlay were
created. Simulations of chewing tough bolus in frontal
plane were conducted. The Tsai-Wu ratio in the ceramic
restorations, cement and tissues were calculated,
as well as contact stresses between the tooth tissues and
cement.
Results: During simulation of mastication, the lowest
Tsai-Wu ratio occurred in ceramic of inlay, but around
this restoration contact tensile stresses have arisen. In
the wide-edged inlay Tsai-Wu ratio had the highest value.
Around onlay and overlay, in tissue, the lowest ratio
was observed. Between cement and enamel, near these
restorations, compressive contact stresses appeared.
Conclusion: From mechanical point of view, wide
MOD cavities, equal two-thirds of the intercuspal di-
377

B. Dejak
Badanie naprężeń w czasie żucia w zębach pierwszych
trzonowych z różnie zaprojektowanymi uzupełnieniami
ceramicznymi wykonano metodą elementów
skończonych (MES) (57). Wykorzystano
program ANSYS 9 (ANSYS Inc. Southpoite).
Na podstawie poprzecznych przekrojów uzębionej
żuchwy i zęba trzonowego dolnego zawartych
w atlasach Wheeler’a (56) i Kraus’a i in. (31) stworzono
4 komputerowe dwuwymiarowe modele zęba
pierwszego trzonowego prawego żuchwy połączonego
ozębną z kością żuchwy. Początek układu
współrzędnych znajdował się w środku przekroju
badanego zęba, oś y przebiegała zgodnie z jego długą
osią. W modelach umieszczono ceramiczne wewnątrz-koronowe
uzupełnienia, które wypełniały
ubytki o szerokości 3 mm (stanowiące ⅔ szerokości
międzyguzkowej) i głębokości 3 mm. Kąt naszkliwem,
wokół tych uzupełnień, pojawiły się naprężenia
kontaktowe o charakterze ściskającym.
Wnioski: ze względów wytrzymałościowych, szerokie
ubytki MOD, które stanowią 2/3 odległości międzyguzkowej
w zębie trzonowym należy odbudowywać ceramicznymi
uzupełnieniami obejmującymi guzki zębów,
a nie wkładami.
stance in molars should be reconstructed by restorations
which covered cusps, not by inlays.
Wstęp
Wewnątrz-koronowe uzupełnienia dzielimy na
wkłady (inlay), nakłady (onlay), overlay i korony
częściowe. Według Klaibera wkładem koronowym
można odbudować brakujące tkanki zęba w obrębie
korony klinicznej przy zachowanej części powierzchni
żującej zęba (28). Nakład koronowy rekonstruuje
brakujące tkanki zęba oraz pokrywa całą
powierzchnie żującą i szczyty guzków. Overlay
pokrywa całą powierzchnię żującą oraz obejmuje
guzki zębów. Jego brzegi sięgają wypreparowanych
stopni na powierzchni językowej i policzkowej.
Wybór odpowiedniego uzupełnienia podyktowany
jest wielkością ubytku w zębie. Konwencjonalne
wkłady złote są zalecane do odbudowy wąskich
ubytków na powierzchni żującej, których szerokość
nie przekracza ¼ – ⅓ odległości między guzkami
policzkowymi i językowymi (23, 49). Wkłady złote
związane są z tkankami tylko mechanicznie i nie
spajają ich (46). Podczas żucia działają jak kliny i
mogą spowodować odłamanie ścian zębów (5, 35).
Dlatego ubytki MOD, których szerokość stanowi
ponad ½ odległości międzyguzkowej należy rekonstruować
za pomocą nakładów. Nakłady pokrywają
guzki i redukują ich odkształcenia (38).
Obecnie coraz częściej zamiast złotych stosuje się
estetyczne ceramiczne uzupełnienia wewnątrz-koronowe
(36). Są one wskazane do odbudowy większych
ubytków (17). Według Etemadi i in. przeciętna
szerokość wykonywanych wkładów stanowi 2/3
szerokości międzyguzkowej (16). Uzupełnienia ceramiczne
mocowane są do tkanek adhezyjnie za pomocą
cementów kompozytowych. Siła połączenia
ich z zębami jest trzykrotnie większa niż wkładów
złotych cementowanych tradycyjnie (37). Dzięki
temu uzupełnienia te wykazują większą odporność
na złamania i wzmacniają wypreparowane tkanki
(7, 8, 14). Mimo to zrekonstruowane nimi zęby
nie odzyskują pierwotnej wytrzymałości (13, 50).
Trwałość odbudowy zależy między innymi od ilości
pozostawionych tkanek i kształtu uzupełnienia
(45). Jaki kształt uzupełnienia ceramicznego należy
zastosować, aby odbudowa nie uległa odłamaniu
i pozostała szczelna? Odpowiedź na to pytanie
może przybliżyć analiza naprężeń występujących
w zębach z różnymi kształtami uzupełnień ceramicznych.
Celem pracy było porównanie współczynnika
Tsai-Wu w różnie zaprojektowanych ceramicznych
wkładach i nakładach oraz rozkładu naprężeń kontaktowych
pomiędzy cementem i tkankami wokół
tych uzupełnień, a także określenie najlepszego pod
względem mechanicznym kształtu wewnątrz-koronowego
uzupełnienia ceramicznego do odbudowy
szerokiego ubytku w zębie trzonowym.
Metoda
378 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

Uzupełnienia ceramiczne – wkłady i nakłady
chylenia ścian osiowych ubytków wynosił 6-10°. W
pierwszym modelu zastosowano wkład o prostych
brzegach, połączony z tkankami na styk (butt joint)
(inlay) (ryc. 1a). W drugim modelu umieszczono
wkład o rozszerzonych brzegach (ryc. 1b), w trzecim
nakład, oparty na ściętych guzkach (ryc. 1c).
Czwarty model zawierał overlay, który obejmował
guzki zęba i był zakończony zaokrąglonym stopniem
prostym (rounded shoulder). Grubość ceramiki
na powierzchni żującej wynosiła 1,4mm. (ryc.
1d). Kształt uzupełnień był zgodny z przyjętymi zasadami
(4). Uzupełnienia były zespolone z tkankami
cementem kompozytowym o szerokości 0,1mm
(43). Wykonano także modele korony przeciwstawnego
zęba trzonowego szczęki w przekroju poprzecznym.
Długie osie modeli górnych i dolnych
zębów w płaszczyźnie czołowej były równoległe
do siebie. Pomiędzy antagonistyczne zęby wprowadzano
jednakowe kęsy pokarmowe. Przyjęto, że
modele miały grubość 10 mm.
Według van Noorta szkliwo ma różną sztywność
wzdłuż i w poprzek pryzmatów (55).
Anizotropowość wpływa znacząco na rozkład naprężeń
w zębie. W badaniu uwzględniono pryzmatyczną
budowę szkliwa (41), poprzez zorientowanie
lokalnych układów współrzędnych w elementach
szkliwa. Osie X lokalnych układów współrzędnych
były zgodne z długimi osiami pryzmatów
szkliwa i prostopadłe do granicy szkliwno-zębinowej.
Wprowadzono wartości modułów elastyczności
szkliwa w kierunkach równoległym i prostopadłym
do pryzmatów (tabela I) (25). Podano
Ryc. 1. Modele zęba pierwszego trzonowego żuchwy z
ceramicznymi wkładami i nakładami o różnych kształtach;
a – wkład prosty, b – wkład o rozszerzonych brzegach,
c – nakład o płaskich brzegach, d – overlay zakończony
zaokrąglonym prostym stopniem.
wytrzymałość szkliwa na rozciąganie wzdłuż i w
poprzek pryzmatów (42,2 MPa, 11,5 MPa) (19),
wytrzymałość na ściskanie (384 MPa) (10) i ścinanie
(90,2 MPa) (48). Przyjęto moduły Younga dla
zębiny (12), ozębnej (42), kości zbitej (32) i gąbczastej
(22) zestawione w tabeli I. Podano wytrzymałość
zębiny na rozciąganie (105,5 MPa) (44),
ściskanie (297 MPa) (11) i ścinanie (52,7 MPa)
(29). Odpowiednie dane wprowadzono także dla
kości (6). Kęs pokarmowy miał właściwości orzecha
o module Younga 33,84 MPa (1). Badane uzupełnienia
były wykonane z ceramiki wzmacnianej
dwukrzemianem litu – Empress 2 (Ivoclar), której
T a b e l a I . Dane materiałów zastosowanych w modelach zębów trzonowych żuchwy z wkładami i nakładami
ceramicznymi
Materiał Moduł Young’a [MPa] Współczynnik Poissona
E x =87500
Szkliwo
E y =72700
0,33
E z =72700
Zębina 18600 0,31
Ozębna 50 0,45
Kość zbita 11500 0,30
Kość gąbczasta 431 0,30
Ceramika wkładu 103000 0,19
Cement kompozytowy 8300 0,35
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 379

B. Dejak
moduł elastyczności wynosił 103 GPa (2) a wytrzymałość
na zginanie 133,5 MPa (9). Dla cementu
kompozytowego – Variolink (Ivoclar) przyjęto
moduł 8,3 MPa (34).
W celu dokonania obliczeń każdy model podzielono
na około 11000 elementów trójkątnych
sześciowęzłowych złączonych w blisko 22000 węzłach.
Modele zostały utwierdzone na górnej krawędzi
korony zęba trzonowego szczęki. Na styku
kęsów i powierzchni zębów zastosowano pary
elementów kontaktowych (CONTA 172 i TARGE
169). Założono, że współczynnik tarcia na powierzchniach
styku był równy 0,05. Elementy kontaktowe
(wzajemnie związane) użyto także na granicy
cementu z tkankami.
Przeprowadzono komputerową symulację fazy
zwarciowej cyklu żucia kęsa pokarmowego, w
płaszczyźnie czołowej. Zastosowano kinematyczne
wymuszenie przemieszczenia modelu zęba dolnego
o 1,5mm w kierunku osi X, z równoczesnym jego
obciążeniem 200N (21, 39). Siła była skierowana
zgodnie z osią Y i rozłożona równomiernie na dolnej
krawędzi żuchwy. Antagonistyczne zęby ustawiono
początkowo w pozycji zwarcia bocznego
(20, 24). Guzki policzkowe modelu zęba żuchwy
ześlizgiwały się po kęsach, wzdłuż powierzchni
żującej zębów górnych. Kęs pokarmowy umieszczony
pomiędzy zębami był zgniatany, aż do osiągnięcia
przez zęby przeciwstawne maksymalnej interkuspidacji
(51).
Założono, że ząb znajdował się w płaskim stanie
odkształcenia (tzn. odkształcenia w kierunku prostopadłym
do analizowanego przekroju były równe
zero). Symulacja kontaktowa przeprowadzona
metodą elementów skończonych jest analizą nieliniową,
dlatego wymaga, aby siła i przemieszczenie
były podzielone na kroki. W programie ANSYS zastosowano
automatyczny podział na kroki.
Obliczono naciski wywierane na powierzchnię
żującą zęba pierwszego trzonowego żuchwy,
składowe naprężeń (naprężenia normalne, naprężenia
styczne, główne) oraz Tsai-Wu strength ratio
nazwany dalej „współczynnikiem Tsai-Wu”.
Kryterium Tsai-Wu pozwala uwzględnić anizotropowość
badanych materiałów (53). Jeżeli wartość
współczynnika Tsai-Wu w badanym materiale ma
wartość mniejszą od 1 to materiał nie powinien pęknąć,
natomiast, gdy większą od 1 to może nastąpić
jego zniszczenie (52). Wyniki obliczeń przedstawiono
w postaci map naprężeń i rozkładu współczynnika
Tsai-Wu w modelach ceramicznych uzupełnień,
cementu oraz szkliwa zębów trzonowych.
Graficznie zaprezentowano naprężenia kontaktowe
występujące na styku cementu z tkankami wokół
badanych uzupełnień.
Wyniki
Podczas żucia twardego kęsa, największe wartości
współczynnika Tsai-Wu w zębach i uzupełnieniach
ceramicznych powstały w fazie zaciskania, w
momencie poprzedzającym maksymalne zaguzkowanie.
Te wartości poddano analizie.
We wkładzie o prostych brzegach największa
wartość współczynnika Tsai-Wu 0.46 wystąpiła
wokół bruzdy centralnej (ryc. 2a) (tabela II). Na
styku tkanek z cementem wzdłuż językowej ściany
wkładu powstały naprężenia kontaktowe rozciągające
6,78 MPa (ryc. 2b).
We wkładzie o rozszerzonych brzegach współczynnik
Tsai-Wu osiągnął prawie 2-krotnie większą
wartość niż we wkładzie prostym (tabela II).
T a b e l a I I . Największe wartości współczynników Tsai-Wu w uzupełnieniach ceramicznych, cemencie i
szkliwie w zębach trzonowych żuchwy podczas żucia twardego kęsa
Kształt wkładów i
nakładów
Ceramika wkładu
Współczynnik Tsai-Wu
Cement kompozytowy
Szkliwo zęba wokół
brzegów uzupełnienia
Wkład prosty 0,464 0,226 1,18
Wkład o rozszerzonych
brzegach
0,844 0,229 1,20
Nakład 0,581 0,193 0,18
Overlay 0,599 0,187 0,30
380 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

Uzupełnienia ceramiczne – wkłady i nakłady
Ryc. 2a. Rozkład największych wartości współczynnika
Tsai-Wu w ceramicznym wkładzie prostym w czasie cyklu
żucia. (MX i kolor czerwony oznacza maksymalną
wartość tego współczynnika).
Ryc. 3a. Rozkład największych wartości współczynnika
Tsai-Wu w ceramicznym wkładzie o rozszerzonych
brzegach w czasie cyklu żucia. (MX i kolor czerwony
oznacza maksymalną wartość tego współczynnika).
Ryc 2b. Rozkład największych naprężeń kontaktowych
pomiędzy cementem kompozytowym i tkankami zęba
wokół ceramicznego wkładu prostego podczas żucia
(MPa). (Naprężenia rozciągające oznaczone niebieskim
kolorem przedstawiono na zewnętrznej stronie
konturu uzupełnienia. MN oznacza maksymalną wartość
tych naprężeń).
Ryc 3b. Rozkład największych naprężeń kontaktowych
pomiędzy cementem kompozytowym i tkankami zęba
wokół ceramicznego wkładu o rozszerzonych brzegach
podczas żucia (MPa). (Naprężenia rozciągające oznaczone
niebieskim kolorem przedstawiono na zewnętrznej
stronie konturu uzupełnienia. MN oznacza maksymalną
wartość tych naprężeń)
Maksymalny współczynnik (0,84) powstał w cienkim,
ceramicznym brzegu wkładu, na powierzchni
żującej guzka językowego (ryc. 3a). W szkliwie
wokół wkładu przekroczył 1. Na granicy cementu
z tkankami, blisko powierzchni żującej wystąpiły
naprężenia kontaktowe ściskające (ryc. 3b).
W nakładzie maksymalna wartość współczynnika
Tsai-Wu wyniosła 0,58 wokół bruzdy centralnej (ryc.
4a) (tabela II). W szkliwie otaczającym to uzupełnienie
wystąpiły najmniejsze naprężenia w porównaniu
z innymi badanymi przypadkami. Wokół brzegów
nakładu, na styku cementu ze szkliwem powstały
naprężenia kontaktowe ściskające (ryc. 4b).
W overley z zaokrąglonym prostym stopniem największe
wartości współczynnika Tsai-Wu (około
0,6) zaobserwowano po wewnętrznej stronie uzupeł-
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 381

B. Dejak
Ryc. 4a Rozkład największych wartości współczynnika
Tsai-Wu w ceramicznym nakładzie o płaskich brzegach
w czasie cyklu żucia. (MX i kolor czerwony oznacza
maksymalną wartość tego współczynnika).
5a Rozkład największych wartości współczynnika Tsai-
Wu w ceramicznym overlay zakończonym prostym zaokrąglonym
stopniem w czasie cyklu żucia. (MX i kolor
czerwony oznacza maksymalną wartość tego współczynnika).
Ryc 4b. Rozkład największych naprężeń kontaktowych
pomiędzy cementem kompozytowym i tkankami zęba
wokół ceramicznego nakładu płaskiego podczas żucia
(MPa). (Naprężenia rozciągające oznaczone niebieskim
kolorem przedstawiono na zewnętrznej stronie
konturu uzupełnienia. MN oznacza maksymalną wartość
tych naprężeń).
nienia nad guzkiem językowym i wokół centralnej
bruzdy (ryc. 5a) (tabela II). Rozkład naprężeń kontaktowych
w połączeniu cementu z tkankami obrazuje
rysunek 5b. Wokół brzegów overlay’a, występują
kontaktowe naprężenia ściskające. We wszystkich
badanych przypadkach w cemencie kompozytowym
współczynnik nie przekroczył wartości
0,23.
Ryc 5b. Rozkład największych naprężeń kontaktowych
pomiędzy cementem kompozytowym i tkankami zęba
wokół ceramicznego overlay podczas żucia (MPa).
(Naprężenia rozciągające oznaczone niebieskim kolorem
przedstawiono na zewnętrznej stronie konturu
uzupełnienia. MN oznacza maksymalną wartość tych
naprężeń)
Dyskusja
Porównano współczynniki Tsai-Wu w różnie zaprojektowanych
wewnątrz-koronowych uzupełnieniach
ceramicznych odbudowujących szerokie ubytki
w zębach trzonowych żuchwy w czasie symulacji
cyklu żucia twardego kęsa. Najmniejsze wartości
współczynnika wystąpiły we wkładzie prostym (ta-
382 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

Uzupełnienia ceramiczne – wkłady i nakłady
bela II). Jednocześnie, wokół tego wkładu, na styku
cementu z tkankami, powstały naprężenia kontaktowe
rozciągające (ryc. 2b). W przeprowadzonym
badaniu były one mniejsze od adhezji cementu
kompozytowego do szkliwa (54). Jednak połączenie
cementu z tkankami, które w kolejnych cyklach
żucia będzie poddawane naprężeniom zmiennym
w czasie, o charakterze rozciągającym, może ulec
zniszczeniu. Do najczęstszych klinicznych niepowodzeń
odbudowy zębów ceramicznymi wkładami
należy częściowe zniszczenie ich połączenia z tkankami
(30). Manifestuje się ono przebarwieniem w
miejscu połączenia, a następnie powstaniem próchnicy
wtórnej (18, 26, 30). W skrajnych przypadkach
następuje odłamanie guzków zębów (40).
We wkładzie o rozszerzonych brzegach i w szkliwie
wokół niego współczynnik Tsai-Wu osiągnął
największe wartości, bliskie 1 (ryc. 3a) (tabela II).
Skoncentrowały się one w cienkim brzegu ceramiki,
na stoku guzka językowego. Brzeg wkładu lub
szkliwo wokół niego może ulec odłamaniu podczas
cyklicznego żucia. Klinicznie, odłamania brzegu
ceramiki dotyczą 22% wkładów (26). Wyniki przeprowadzonych
badań metodą elementów skończonych
i kliniczne obserwacje potwierdzają, że uzupełnienie
ceramiczne nie może mieć cienkich, ostro
zakończonych brzegów, szczególnie w miejscach
narażonych na obciążenia (16). Jensen i wsp. polecają
zukośnienie szkliwa wzdłuż okluzyjnego brzegu
ubytku, ze względu na lepszą adhezję cementu
kompozytowego do prostopadle ściętych pryzmatów
(27). Jednak według większości autorów brzegi
ceramiki i szkliwa powinny być połączone na styk
(„butt joint”) (4).
W ceramice nakładu i overlay’a współczynniki
Tsai-Wu były znacznie mniejsze od 1, a w szkliwie
otaczającym te uzupełnienia, osiągnęły 4-6
razy mniejsze wartości niż wokół wkładów. Na
granicy cementu i szkliwa naprężenia kontaktowe
miały charakter ściskający. Wyniki są zgodne z badaniami
MES Magne i Belfer (33). Wykazali oni,
że wokół nakładów występują głównie naprężenia
ściskające, a wokół wkładów rozciągające. Dzięki
temu zespolenie tych uzupełnień z tkankami nie
jest narażone na zniszczenie. Nakłady wymagają
większego opracowania zęba, ale ich połączenie ze
szkliwem jest szczelne, a ściany zęba są chronione
przed odłamaniem. Odbudowa zęba ceramicznym
uzupełnieniem, które pokrywa guzki powinna być
trwała. Według klinicznych obserwacji mniejszy
odsetek niepowodzeń dotyczy nakładów niż wkładów
(3). Częstym powikłaniem dużych ceramicznych
uzupełnień jest ich kohezyjne złamanie (bulk
fracture) (15, 18, 47). Główną przyczyną tego zjawiska
są przeciążenia zgryzowe i defekty ceramiki
(30). W pracy przyjęto, że ceramika była homogennym
materiałem.
Wnioski
Spośród badanych uzupełnień ceramicznych w
symulacji żucia współczynnik Tsai-Wu osiągnął
największe wartości w cienkich brzegach rozszerzonego
wkładu, a najmniejsze we wkładzie prostym.
W szkliwie otaczającym nakład i overlay powstały
najmniejsze naprężenia.
Naprężenia kontaktowe na styku cementu z tkankami,
wokół brzegów nakładu i overlay, zęba miały
charakter ściskający, a wokół prostego wkładu
rozciągający.
Ze względów wytrzymałościowych, szerokie
ubytki MOD w zębach trzonowych, które stanowią
2/3 odległości międzyguzkowej należy odbudowywać
ceramicznymi uzupełnieniami obejmującymi
guzki zębów, a nie wkładami.
Piśmiennictwo
1. Agrawal K. R., Lucas P. W., Printz J. F., Bruce I.
C.: Mechanical properties of foods responsible for resisting
food breakdown in the human mouth. Arch. Oral.
Biol., 1997, 42, 1. – 2. Albakry M., Guazzato M., Swain
M. V.: Biaxial flexural strength, elastic moduli, and x-
-ray diffraction characterization of three pressable all-
-ceramic materials. J. Prosthet. Dent., 2003, 89, 374.
– 3. Arnelund C. F., Johansson A., Ericson M., Hager
P., Fyrberg K. A.: Five-year evaluation of two resin-retained
ceramic systems: a retrospective study in a general
practice setting. Int. J. Prosthodont., 2004, 17, 302.
– 4. Banks R. G.: Conservative posterior ceramic restorations.
A literature review. J. Prosthet. Dent., 1990,
63, 619. – 5. Bell J., Smith M., de Pont J.: Cuspal failures
of MOD restored teeth. Aust. Dent. J., 1982, 27,
283. – 6. Boeree N. R., Dove J., Copper J. J., Knowles
J., Hastings G. W.: Development of a degradable composite
for orthopedic use, mechanical evaluation of an
hydroxyapatite-polyhydroxybutyrate composite mate-
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 383

B. Dejak
rial. Biomaterials, 1993, 14, 793. – 7. Bremer B. D.,
Geurtsen W.: Molar fracture resistance after adhesive
restoration with ceramic inlays or resin based composites.
Am J. Dent., 2001,14, 216. – 8. Burke F. J.,
Fleming G. J., Nathanson D., Marquis P. M.: Are adhesive
technologies needed to support ceramics? An assessment
of the current evidence. J. Adhes. Dent., 2002,
4, 7. – 9. Cattell M. J., Clarke R. L., Lynch E. J.: The
biaxial flexural strength and reliability of four dental
ceramics-Part II. J. Dent., 1997, 25, 409. – 10. Craig R.
G., Peyton F. A., Johnson D. W.: Compressive properties
of enamel, dental cements and gold. J. Dent. Res.,
1961, 40, 936.
11. Craig R. G., Powers J. M., Wataha J. C.:
Materiały stomatologiczne. Urban & Partner, Wrocław
2000. – 12. Craig R. G., Peyton F. A.: Elastic and mechanical
properties of human dentin. J. Dent. Res.,
1958, 37, 710. – 13. Dalpino P. H., Francischone C. E.,
Ishikiriama A., Franco E. B.: Fracture resistance of teeth
directly and indirectly restored with composite resin
and indirectly restored with ceramic materials. Am J.
Dent., 2002, 15, 389. – 14. Denehy G. E., Torney D. L.:
Internal enamel reinforcement trough micromechanical
bonding. J. Prosthet. Dent., 1976, 36, 171. – 15. El-
Mowafy O., Brochu J. F.: Longevity and clinical performance
of IPS-Empress ceramic restorations--a literature
review. J. Can. Dent. Assoc., 2002, 68, 233. – 16.
Etemadi S., Smales R. J., Drummond P. W., Goodhart
J. R.: Assessment of tooth preparation designs for posterior
resin-bonded porcelain restorations. J. Oral.
Rehabil., 1999, 26, 691. – 17. Filho A. M., Vieira L. C.,
Araujo E., Baratieri L. N.: Ceramic inlay and onlays:
Clinical procedures for predictable results. J. Esthet.
Restor. Dent., 2003, 15, 338. – 18. Frankenberger R.,
Petschelt A., Kramer N.: Leucite-reinforced glass ceramic
inlays and onlays after six years: clinical behavior.
Oper. Dent., 2000, 25, 459. – 19. Giannini M., Soares
J. C., Carvalho R. M.: Ultimate tensile strength of tooth
structure. Dent. Mat., 2004, 20, 322. – 20. Gibbs C.
H., Lundren H. C., Mahan P. E., Fujimoto J.: Chewing
movements in relation to border movements at the first
molar. J. Prost. Dent., 1981, 46, 308.
21. Gibbs C. H., Mahan P. E., Lundeen H. C., Brehnan
K., Walsh E. K., Holbrook W. B.: Occlusal forces during
chewing and swallowing as measured by sound transmission.
J. Prost. Dent. 1981, 46, 443. – 22. Giesen E.
B., Ding M., Dalstra M., Eiden T. M.: Mechanical properties
of cancellous bone in human mandibular condyle
are anisotropic. J. Biomech., 2001, 34, 799. – 23.
Gilmore H. W.: Operative dentistry. Wyd 3. Mosby, St
Louis 1977. – 24. Goodson J. M., Johansen E.: Analysis
of human mandibular movement. Karger, Basel 1975.
– 25. Habelitz S., Marshall S. J., Marshall G. W. Jr,
Balooch M.: Mechanical properties of human dental
enamel on the nanometre scale. Arch. Oral. Biol., 2001,
46, 2, 173. – 26. Hayashi M., Tsuchitani Y., Kawamura
Y., Miura M., Takeshige F., Ebisu S.: Eight-year clinical
evaluation of fired ceramic inlays. Oper. Dent., 2000,
25,473. – 27. Jensen M. E., Redford P. A., Williams
B. T., Gardner F.: Posterior etched porcelain restoration:
an in vitro study. Compend. Contin. Educ. Dent.,
1987, 8, 615-622. – 28. Klaiber B.: Gussfullung oder
Teikrone. Dtsch. Zahnarztekalender. Hanser, Munchen
1986. – 29. Konishi N., Watanabe L. G., Hilton J. F.,
Marshal G. W., Marshal S. J., Staninec M.: Dentin shear
strength, effect of distance from the pulp. Dent. Mater.,
2002, 18, 7, 516. – 30. Kramer N., Frankenberger R.:
Clinical performance of bonded leucite-reinforced
glass ceramic inlays and onlays after eight years. Dent.
Mater., 2005, 21, 262.
31. Kraus B. S., Jordan R. E., Abrams L.: Dental anatomy
and occlusion. Wiliams and Wilkins Co, Baltimore
1969. – 32. Lettry S., Seedhom B. B., Berry E., Cuppone
M.: Quality assessment of the cortical bone of the human
mandible. Bone. 2003, 32, 1, 35. – 33. Magne P.,
Belser U. C.: Porcelain versus composite inlays/onlays:
effects of mechanical loads on stress distribution, adhesion,
and crown flexure. Int. J. Periodont. Restor. Dent.,
2003, 23, 543. – 34. Magne P., Perakis N., Belser U.
C., Krejci I.: Stress distribution of inlay-anchored adhesive
fixed partial dentures: A finite element analysis
of influence of restorative materials and abutment
preparation design. J. Prosthet. Dent., 2002, 87, 5, 516.
– 35. Maxwell E., Braly B.: Incomplete tooth fracture.
Prediction and prevention. J. Calif. Dent. Assoc.,
1977, 5, 51. – 36. Meyer A. Jr., Cardoso L. C., Araujo
E., Baratieri L. N.: Ceramic inlays and onlays: clinical
procedures for predictable results. J. Esthet. Restor.
Dent., 2003, 15, 338. – 37. Michelini F. S., Belser U.
C., Scherrer S. S., De Rijk W. G.: Tensile bond strength
of gold and porcelain inlays to extracted teeth using
three cements. Int. J. Prosthodont., 1995, 8, 324. – 38.
Mondelli J., Steagall L., Ishikiriama A., Navaro M. F.,
Soares F. B.: Fracture strengths of human teeth with cavity
preparations. J., Prosthet. Dent., 1980, 43, 419. –
39. Morneburg T. R., Proschel P.: In vivo forces on implants
influenced by occlusal scheme and food consistency.
Int. J. Prosthodont., 2003, 16. 481. – 40. Otto
T., De Nisco S.: Computer-aided direct ceramic restorations:
a 10-year prospective clinical study of Cerec
384 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5

Uzupełnienia ceramiczne – wkłady i nakłady
CAD/CAM inlays and onlays. Int. J. Prosthodont.,
2002, 15,122.
51. Provenza D. V.: Oral histology. Inheritance and
development. Lippincott Co, Philadelphia 1964. – 42.
Rees J. S., Jacopsen P. H.: Elastic modulus of the periodontal
ligament. Biomaterials. 1997, 18, 14, 995.
– 43. Romao W. Jr., Miranda W. G. Jr., Cesar P. F.,
Braga R. R., Correlation between microleakage and cement
thickness in three Class II inlay ceramic systems.
Oper. Dent., 2004, 29, 212. – 44. Sano H., Ciucchi
B., Matthews W. G., Pashley D. H.: Tensile properties
of mineralized and demineralized human and bovine
dentin. J. Dent. Res., 1994, 73, 1205. – 45. Seow
L. L., Toh C. G., Wilson N. H.: Remaining tooth structure
associated with various preparation designs for
the endodontically treated maxillary second premolar.
Eur. J. Prosthodont. Restor. Dent., 2005, 13, 57. – 46.
Shillingburg H. T.: Conservative preparations for cast
restorations. Dent. Clin. Nort. Am 1976, 20, 259. – 47.
Smales R. J., Etemadi S.: Survival of ceramic onlays placed
with and without metal reinforcement. J. Prosthet.
Dent., 2004, 91, 548. – 48. Smith D. C., Cooper W. E.:
The determination of shear strength – a method using
a micro-punch apparatus. Brit. Dent. J., 1971, 130, 8,
333. – 49. Smith G., Grainger D.: Biomechanical design
of extensive cavity preparations for cast gold. J.
Am. Dent. Assoc., 1974, 89, 1152.-50. St-Georges A. J.,
Sturdevant J. R., Swift E. J. Jr, Thompson J. Y.: Fracture
resistance of prepared teeth restored with bonded inlay
restorations. J. Prosthet. Dent., 2003, 89, 551.
51. Suit S. R., Gibbs C. H., Benz S. T.: Study of gliding
tooth contact during mastication. J. Periodont.,
1976, 47, 331.– 52. Tsai S. W.: Composites Design.
Dayton, Ohio 1987. – 53. Tsai S. W., Wu E. M.: A general
theory of strength for anisotropic materials. J.
Composite. Mat., 1971, 5, 58. – 54. Usumez A., Aykent
F.: Bond strengths of porcelain laminate veneers to tooth
surfaces prepared with acid and Er, Cr:YSGG laser
etching. J. Prosthet. Dent., 2003, 90, 24. – 55. Van
Noort R.: Clinical relevance of laboratory studies on
dental materials: strength determination-a personal
view. J. Dent., 1994, 22, 1, 4. – 56. Wheller R. C.: An
atlas of tooth form. Saunders Co, Philadelphia 1969.
– 57. Zienkiewicz O. C.: Finite element method in engineering
science. McGrow-Hill Publishing Co, London
1971.
Zaakceptowano do druku: 2.03.2006 r.
Adres autorki: 92-213 Łódź, ul. Pomorska 251.
© Zarząd Główny PTS 2006.
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 5 385