Title: Back to the future – metal-acrylic crown, how it all started...
Streszczenie: W pracy omówiono korony akrylowo-metalowe jako stałe uzupełnienie protetyczne. Opisano charakterystykę akrylu, jego wady i zalety. Omówiono sposoby połączenia materiału z podbudową metalową, modyfikacje koron oraz problemy, z jakimi niegdyś musiał się borykać technik przy wykonawstwie tego rodzaju uzupełnienia.
Słowa kluczowe: akryl, korona okienkowa, połączenie metal-akryl
Summary: The study discussed metal-acrylic dental crowns as a permanent prosthetic solution. Acrylic characteristics is described, its disadvantage and advantage. Discused the way to connect this material to metal framework, modifications of crown and the problems once dental technician had to deal with during creating this king of work.
Keywords: acrylic material, basket crowns, metal-acrylic connection

Tworzywo akrylowe należy do grupy materiałów podstawowych. Swój początek zawdzięcza Kultzerowi, który w 1936 r. wprowadził je i rozpowszechnił na rynku niemieckim pod nazwą Palladon stosowany do płyt protez oraz Pallapont – na zęby i licówki. Bardzo szybko masy te wyparły używany uprzednio kauczuk. Należą one do grupy organicznych tworzyw syntetycznych. W sprzedaży dostępne są w postaci proszku i płynu (polimeru i monomeru), jak i gotowego ciasta, które jest również mieszanką tych dwóch składników.

Podstawową substancją mas akrylowych (PMMA) jest ester metylowy kwasu metakrylowego-metakrylanu metylu (monomer):

CH₂ = C(CH₃)COOCH₃

Pod wpływem światła, ciepła i środków utleniających następuje polimeryzacja. W procesie tym pojedyncze cząsteczki monomeru przez pękanie podwójnego wiązania łączą się ze sobą, tworząc polimery.

Rozróżniamy wiele rodzajów mas akrylowych. Masy stosowane do koron, licówek, wkładów, mostów i mostów tymczasowych oraz zębów sztucznych zaliczane są do białych mas akrylowych. W tym przypadku używane są barwniki, dzięki czemu możliwe jest pozyskanie zębów o różnych odcieniach i to jest zasadnicza różnica pomiędzy nimi a masami akrylowymi stosowanymi do wyrobu płyt (1-4).

Właściwości

Po spolimeryzowaniu tworzywo akrylowe jest ciałem stałym, dość twardym (2-3 w skali Mohsa). Jest złym przewodnikiem ciepła i elektryczności oraz wykazuje odporność na działanie słabych kwasów i zasad. W dużej mierze jest ono obojętne dla tkanek, choć niekiedy może wystąpić szkodliwe działanie monomeru resztkowego stanowiącego 0,2-0,5% spolimeryzowanej masy. Niekorzystne działanie na akryl ma alkohol. Wprawdzie nie rozpuszcza on akrylu, ale powoduje powstanie mikropęknięć na jego powierzchni (1-4).

Wady i zalety

Prawidłowe postępowanie z akrylowym tworzywem nie wyzwala jego toksyczności. Jest ono wtedy niedrażniące, nierozpuszczalne i, co najważniejsze, bierne w środowisku jamy ustnej. Wykazuje niestety niewielką absorpcję wody. Odporność na zmęczenie materiału i różnego rodzaju urazy nie jest doskonała, a na abrazję – wręcz słaba. Ma ono także stosunkowo niską temperaturę topnienia – ok. 75°C. Jedną z zalet akrylu jest niewątpliwie estetyka tego materiału, łatwo też podlega barwieniu. Poza tym jest to masa łatwa w użyciu i niewymagająca drogiej i skomplikowanej aparatury, w razie uszkodzenia łatwo ją naprawić (3, 4).

Łączenie

Licując tworzywem sztucznym, należało zwrócić uwagę na właściwą część nośną, czyli podbudowę metalową. Przejmuje ona nacisk w trakcie aktu żucia oraz utrzymuje i podpiera licowanie. Szczególnie trzeba było zwrócić uwagę na problem, jaki stanowił odpowiedni kształt retencyjny rusztowania metalowego dla tworzywa sztucznego, bowiem utrzymuje się ono na metalu jedynie na zasadzie mechanicznego połączenia. Należało więc wykonać retencje z miejscami podchodzącymi, by licowanie nie wyłamało się po krótkim czasie użytkowania. Ponieważ tworzywo sztuczne nie powinno mieć kontaktu z błoną śluzową, obejmowało się je w całości metalem (wyjątek stanowiła korona okienkowa). Od obejmy metalowej zależała wielkość licowanej powierzchni. Zawsze dążyło się do całkowitego olicowania, lecz nie należy go mylić z całkowitym olicowaniem, które jest możliwe w przypadku porcelany dentystycznej z wiadomych, wcześniej już opisanych, powodów (1, 5, 6).

Akryl łączył się z metalem tylko mechanicznie. Do tego sposobu łączenia zaliczało się mocowanie za pomocą zaczepów, jakimi są:

• perełki, kryształki,
• haczyki, zadry, chorągiewki,
• pętle,
• kołki, ciernie itp.

Wprowadzone zostały one do prac protetycznych w latach sześćdziesiątych ub.w.

Jak już wcześniej wspomniano, ważny był też kształt obejmy metalowej (zależny od rodzaju korony). Podcień metalowy mógł mieć różne wielkości i umiejscowienia w koronie i właśnie ze względu na to rozróżniamy:

• retencję brzegu siecznego (obejmującą),
• retencję schodkową,
• retencję ramkową, kasetową,
• retencję rusztowania metalowego.

Jeśli chodzi o przejście tworzywa w metal w obrębie brzegu siecznego, to mogło być ono przesunięte w kierunku językowym (rozwiązanie estetyczne o zmniejszonej stabilności olicowania), w kierunku wargowym (rozwiązanie stabilne kosztem estetyki) oraz dokładnie na brzegu siecznym jako kompromis między estetyką a stabilnością (5).

W metalu retencję schodkową wykonywało się opadającą, skośnie do środka zęba w celu stabilizacji licówki. Powstrzymywało to też pęczniejące pod wpływem wody tworzywo. Jeśli zostałaby ona opracowana w formie spadzistego brzegu, to tworzywo po krótkim czasie by odstawało, powodując powstanie mikroszczelin i gromadzenie się osadów.

Retencja kasetowa polegała na wykonaniu na powierzchni styku metal – tworzywo miejsc podchodzących na wzór kasety. Przejście tych dwóch materiałów, zarówno na powierzchni stycznej, jak i na żującej, powinno być zawsze opracowane na styk, aby utrzymać w ten sposób pęczniejące tworzywo (1, 5). Retencja ta była szczególnie ważna w zakresie zębów bocznych, gdyż tworzywo mogło być obciążane przez zęby przeciwstawne.

Przykładem retencyjnego rusztowania metalowego jest korona Mathé. Szczelina retencyjna dla tworzywa znajduje się pomiędzy dwoma ścianami. Pierwsza ściana jest cienką metalową czapeczką przykrywającą kikut zęba, a druga poprowadzona jest po stronie językowej (podniebiennej), w koronie Mathé również na powierzchniach stycznych, ku górze. Takie rozwiązanie zapewniało doskonały efekt estetyczny (1, 5, 7).

Niezwykle ważne było dokładne wykonanie retencji mechanicznej, zależała bowiem od niej żywotność korony. Mogliśmy używać gotowych produktów, takich jak perełki i kryształki retencyjne, jak również wykonać je samemu.

Produkowane są fabrycznie perełki lub kryształki retencyjne; w zależności od potrzeb można kupić je w różnych wielkościach. Kasetę retencyjną woskowej pracy pokrywało się małą ilością kleju, a następnie przysypywało perełkami. Umieszczało się je w niewielkiej ilości i w odpowiedniej odległości od metalowego „obramowania”, by go nie zablokować. Po odlaniu korony perełki można było ściąć do połowy, co pozwalało na lepszy efekt estetyczny, nie tracąc na jakości połączenia. Podcień, w który wchodził akryl, zaczynał się dokładnie od połowy perełek (1, 5, 8, 9).

Chorągiewki, zadry czy haczyki wykonywało się w wosku poprzez jego nacinanie, wycinanie lub „drapanie” nożykiem (5, 8, 10). Pętelki wykonywało się z drutu retencyjnego o grubości 0,5 mm (1, 5). Do wykonania kołków i cierni również możemy wykorzystać drut retencyjny lub też samodzielnie zrobić je z wosku (5, 8, 11).

Przykłady koron licowanych akrylem i wykorzystywane w nich retencje

Korony całkowite złożone licowane tworzywem akrylowym można było podzielić na dwie grupy:

• korony typu okienkowego,
• korony typu ramkowego.

Reszta znanych nam koron licowanych tworzywem to modyfikacje wyżej wymienionych typów.

Korona typu okienkowego to korona, której konstrukcja oparta była na zasadzie korony tłoczonej, choć mogła być to również korona lana. Wykonywana była ze stali, stellitów, złota lub stopów złotozastępczych (np. Palliag). Po wycięciu na powierzchni wargowej okienka i wykonaniu zaczepów zostawała wprasowana i spolimeryzowana licówka z tworzywa.

Najbardziej znane modyfikacje tej korony to modyfikacja Bielskiego, modyfikacja Korthalsa czy modyfikacja Spiechowicza. Największą ich zaletą był prosty sposób wykonania zarówno w postępowaniu klinicznym, jak i laboratoryjnym – co zresztą przyczyniło się do ich rozpowszechnienia (8-13).

Pierwotną koronę okienkową wykonywało się (w skrócie) w następujących etapach: najpierw lekarz szlifował wstępnie ząb, technik po odlaniu modelu i wykonaniu uprzednio odpowiednich czynności wytłaczał koronę i wykonywał na jej powierzchni wargowej otwór. Lekarz ponownie szlifował ząb i za pomocą wytłoczonej korony wykonywał jego wycisk. W laboratorium po wykonaniu modelu zewnętrzną powierzchnię korony polerowało się, a wewnętrzną – oczyszczało z tlenków metali (za pomocą wierteł i kamieni, piaskarki lub przy złocie w wodnym roztworze HCl). Następnie wycinało się okienko po stronie wargowej za pomocą wierteł i kamieni z pozostawieniem paska poddziąsłowego. Na powierzchniach stycznych wykonywało się zaczepy przez zagięcie w kierunku językowym pasków metalu oraz przez nacięcie brzegów okienka. Tak przygotowaną koronę nakładało się na kikut gipsowy zęba (uprzednio zaizolowany) i wlewało się w przestrzeń wolną roztopiony modelowy wosk, wypełniając nim z nadmiarem okienko. Po stężeniu wosku modelowało się część licową korony i zatapiało w puszce polimeryzacyjnej. Wyparzało się wosk i zamieniało się go na akryl (8-11).

Korona ta miała jednak swoje wady. Wadami mającymi wpływ na retencję były:

• zbyt słabe umocowanie licówki przez wąskie zaczepy stycznej części korony, które powodowały jej wypadnięcie;
• słaby pasek przydziąsłowy niewytrzymujący obciążeń i odkształcający się, czego konsekwencją było odłączenie się licówki;
• cienki brzeg sieczny ulegający podczas czynności żucia starciu lub wygięciu, co kończyło się również wypadnięciem licówki;
• pęcznienie tworzywa akrylowego na skutek wchłaniania wody, co powodowało w konsekwencji:
• pękanie cementu i odwarstwianie się tworzywa,
• powstanie szczelin między metalem a tworzywem, szczególnie wyraźnie w okolicy paska poddziąsłowego, powodując wnikanie płynów jamy ustnej oraz wypłukiwanie cementu, w konsekwencji tych działań korona przebarwia się oraz przez rozkład wklinowanych resztek pokarmowych dochodziło do próchnicy;
• gdy już dochodziło do wypadnięcia, wyłamania lub przetarcia licówki, zachodziła konieczność zdjęcia korony oraz wykonania całej pracy na nowo (5, 9-11, 13, 14).

Lepsze utrzymanie licówki z tworzywa akrylowego uzyskał Spiechowicz. W jego modyfikacji przez odpowiednie oszlifowanie zęba akryl obejmował cały ząb. Autor szlifuje koronę tak, by przestrzeń między wewnętrzną częścią korony a ścianą zęba była większa od strony styczno-poniebiennej niż styczno-przedsionkowej. Brzeg sieczny szlifuje on pod kątem 45° od strony podniebiennej do długiej osi zęba (1, 10, 11).

Modyfikacja Bielskiego natomiast polegała na wykonaniu schodka poddziąsłowego na powierzchni przedsionkowej zęba. Pozwoliło to wyeliminować takie wady jak powstanie szczeliny między metalem a licówką w okolicy poddziąsłowej oraz przeświecanie cementu w okolicy przyszyjkowej (11).

Dalszym krokiem w rozwoju koron złożonych były korony złożone na bazie korony lanej. Dzięki temu typowi korony mogliśmy zapomnieć o niektórych problemach, które mieliśmy przy koronie tłoczonej. Korona złożona na bazie korony lanej zapewnia:

• dużą odporność na działające czynniki mechaniczne,
• dokładne przyleganie do zęba w okolicy poddziąsłowej,
• brak kontaktu akrylowej licówki z dziąsłem,
• dobre utrzymanie licówki akrylowej.

Istotą tej korony jest pierścień usytuowany na powierzchni przedsionkowej w okolicy brzegu siecznego połączony ze ścianą podniebienną lub językową korony (1, 6, 8-11).

Do tego typu koron jest zaliczana, stosowana z dużym powodzeniem w Zakładzie Protetyki IS AMG przez ponad 30 lat, korona lana złożona z cierniem, zwana też koroną Gdańską.

Poprzez specjalne przygotowanie kliniczne (odpowiednie oszlifowanie) oraz laboratoryjne, związane z wykonaniem ciernia, uzyskiwało się lepszy efekt estetyczny, lepszą stabilizację oraz lepsze utrzymanie licówki. Cierń opierał się w specjalnym wyżłobieniu wykonanym na powierzchni wargowej (lub policzkowej) zęba, przechodząc na powierzchnię sieczną (lub żującą). W utrzymaniu korony brał udział również pierścień poddziąsłowy przebiegający na powierzchni wargowej (policzkowej) wzdłuż szyjki zęba. Te same elementy biorą udział w utrzymaniu licówki, której akryl obejmuje cały ząb. Po raz pierwszy koronę tego typu wykonał Chabowski.

Część pracy laboratoryjnej związanej z wykonaniem ciernia nie sprawiała dużych trudności. Po odpowiednim przygotowaniu modelu wykonywało się koronę z wosku kalibrowego o grubości 0,35-0,45 mm, następnie wycinało się powierzchnię przedsionkową, doprzedsionkowe części powierzchni stycznych z pozostawieniem paska poddziąsłowego. Cierń modelowało się w przeznaczonym dla niego wgłębieniu. Po odlaniu pasek ten był usunięty. Reszta pracy przebiegała według znanych, wcześniej opisanych metod (6, 11).

Korona typu ramkowego była następnym krokiem zrobionym ku ulepszeniu koron złożonych. Koronę typu ramkowego można rozróżnić (podobnie jak w koronie typu okienkowego) na koronę laną i tłoczoną. Korona Mathé jest koroną laną w całości, wraz z ramką usytuowaną na powierzchniach stycznych i brzegu siecznym. W ramce tej umocowana jest licówka z tworzywa akrylowego. Korona ta była dokładniejsza, bardziej kosmetyczna i bardziej trwała. Dodatkową jej zaletą była możliwość wymiany uszkodzonej licówki bez konieczności zdejmowania jej z zęba. Jedyną jej wadą były cechy związane z właściwościami materiałów, z których została wykonana. Możliwa jest zmiana barwy licówki po dłuższym czasie jej użytkowania lub jej starcia, co związane było z właściwościami akrylu (1, 5, 9, 12, 13).

Wymodelowanie konstrukcji metalowej, a później wosku pod akryl w odróżnieniu od korony typu okienkowego nie wymagało odlewów dwojako oszlifowanego zęba, co znacznie skracało czas pracy.

Na kikucie tworzymy czapeczkę woskową, którą pokrywamy masą ogniotrwałą po stronie wargowej, do przedsionkowej połowy powierzchni stycznych i na brzeg sieczny oraz stykającą się z nim część powierzchni językowej. Po utwardzeniu się masy nadajemy jej kształt przyszłej licówki. Teraz przykrywamy masę uplastycznionym woskiem na brzeg sieczny i powierzchnie styczne, tworząc w ten sposób z woskową uprzednio wymodelowaną czapeczką przyszłą ramkę. Po odlaniu korony i wykruszeniu masy ogniotrwałej pomiędzy ramką a czapeczką znajdować się będzie wolna przestrzeń, w którą później wprasowana zostanie akrylowa masa (1, 9, 13).

Modyfikacje, które zostały wprowadzone do tego typu korony, dotyczą w większości wprowadzenia dodatkowej retencji. Jedną z takich modyfikacji jest modyfikacja Wierzyńskiego. Wprowadził on dodatkowy element wzmacniający w postaci beleczki o średnicy ok. 0,8 mm, biegnącej od okolicy grzbietu czapeczki do wewnętrznej powierzchni ramki.

Beleczka ta nie tylko zabezpieczała brzeg sieczny konstrukcji metalowej korony przed ewentualnym wygięciem podczas żucia, lecz stanowiła także element znacznie polepszający umocowanie licówki.

Podsumowanie retencji

Mechaniczne połączenie dwóch materiałów nie jest rozwiązaniem idealnym, lecz przy łączeniu akrylu z metalem niestety jedynym. Wymagało ono niezwykłej precyzji ze strony technika oraz w większości przypadków zrezygnowania z estetyki na rzecz lepszego połączenia.

W koronach licowanych tworzywem akrylowym powierzchnie retencyjne musiały zapewniać wystarczająco miejsca na zakotwiczenie mechaniczne, zwłaszcza na brzegu siecznym czy też powierzchni żującej. By uniknąć odstawania tworzywa, należało unikać jego nawisów lub cienkiej warstwy na metalu.

Przez wycięcie okienka w konstrukcji metalowej korony od strony policzkowej zostawiany był wąski pasek podbudowy, co osłabiało w ten sposób jej wytrzymałość przy szyjce zęba. Z tego względu zasadniczo powinno się było wykonywać retencję ramkową.

Najlepszym rozwiązaniem zdawało się być wykonanie korony lanej, której retencja polegała na tym samym co w koronie Mathé. W zębach przedtrzonowych został wprowadzony dodatkowy element, który chronił przed nadmiernymi siłami wywieranymi przez przeciwstawne zęby, i była nim metalowa powierzchnia nagryzowa. Niestety, nawet zimny metal wykazuje właściwości plastyczne, dlatego żadna ze ścianek z metalu, wewnętrzna, jak i zewnętrzna, nie mogła być cieńsza niż 0,25 mm. Powierzchnia nagryzowa, bardziej narażona na urazy, analogicznie musiała być grubsza. Dla większej stabilności korony wprowadzono wykonanie dodatkowej podpory dla metalu na powierzchni żującej, a zarazem dodatkowej retencji dla tworzywa w postaci beleczki (tzw. modyfikacja Wierzyńskiego).

Niestety, pozostawienie metalowej powierzchni nagryzowej nie dawało pożądanego efektu kosmetycznego, zwłaszcza w zębach trzonowych i przedtrzonowych dolnych. Wykonanie podwójnych ścian metalowych oraz odpowiednio grubej warstwy akrylu oznaczało zastosowanie znacznej preparacji.

Łączenie tworzywa z metalowym korpusem, pomimo wymyślnych zaczepów, szczególnie przy szyjce, doprowadzało do przebarwień. Nie było możliwe idealne wypolerowanie miejsca łączenia tych dwóch materiałów. W miejscach retencji często odkładały się złogi nazębne sprzyjające powstaniu brązowych lub brunatnych przebarwień lub też uszkodzeń stopu, nie wspominając także o gromadzeniu się płytki bakteryjnej.

To właśnie te problemy skłoniły techników oraz lekarzy do szukania lepszego materiału licującego i lepszego jego połączenia z metalową konstrukcją oraz tak prężnego rozwoju technik odbudowy utraconych tkanek zęba.

Katedra Stomatologii Odtwórczej
Zakład Protetyki Stomatologicznej
Uniwersytet Medyczny w Łodzi
kierownik Zakładu: dr hab. n. med. prof. B. Dejak

Piśmiennictwo

1. Spichowicz E.: Protetyka stomatologiczna. PZWL, Warszawa 2013, 523-526.

2. Rosenstiel S.F., Land M.F., Fujimoto J.: Współczesne protezy stałe. Wyd. Czelej, Lublin 2002, 514-537, 633-635, 637-653, 660-670.

3. Combe E.C.: Wstęp do materiałoznawstwa stomatologicznego. Sanmedica, Warszawa 1997, 38-49, 56-60, 121-125, 126-128, 129-131, 13-32, 61.

4. Szczyrek P.: Historia zastosowania ceramiki w stomatologii. „Protetyka Stomatologiczna”, 2003, LIII, 2, 112-114.

5. Wierzyński E.: Całkowite korony kosmetyczne. PZWL, 78-85.

6. Dubel P.: Vita – rodzinna ceramika. „Nowoczesny Technik Dentystyczny”, 1/2006, 36-38.

7. Shillinggurg H.T.: Protezy stałe – zarys postępowania klinicznego i laboratoryjnego. Wydawnictwo Kwintesencja, Warszawa 1994, 453-471.

8. Spichowicz E. (pod red.): Współczesne postępowanie laboratoryjne w protetyce stomatologicznej. PZWL, 121-132, 198-234.

9. Dale B.G., Aschhein K.W.: Stomatologia estetyczna, tom 1, Kliniczne zastosowanie technik i materiałów. 81-93, 101-105, 125-127.

10. Craig R.G., Powers J.M., Wataha J.C.: Materiały stomatologiczne. Elsevier Urban & Partner, Wrocław 2000, 13-26, 287-297, 277-279, 308-313.

11. Sierpińska T.: Materiałoznawstwo protetyczne. Pod red. dr hab. n. med. M. Gołębiewskiej, AM w Białymstoku, Zakład Protetyki Stomatologicznej, 81-89.

12. Hohmann A., Hielscher W.: Korony. Kwintesencja, Warszawa 1998, 75-95.

13. Ciaputa T.: Podział materiałów ceramicznych. „Nowoczesny Technik Dentystyczny”, 3/2006, 21-23.

14. Raszewski Z.: Materiały do estetycznej odbudowy zęba. „Nowoczesny Technik Dentystyczny”, 2/2005, 8-11.