PROTET. STOMATOL., 2006, LVI, 4, 312-321
Ocena wytrzymałości złotych i ceramicznych wkładów
i nakładów oraz analiza ich zespolenia z zębami podczas żucia
Estimation of strength of gold and ceramic inlays and onlays and an analysis of
bond strength between these appliances and teeth during mastication
Beata Dejak
Z Katedry Protetyki i Fizjologii Narządu Żucia Uniwersytetu Medycznego w A
odzi
Kierownik: prof. dr hab. M. Romanowicz
HASA
A INDEKSOWE: KEY WORDS:
ceramiczne i złote nakłady i wkłady, wytrzymałość ze- ceramic gold onlay inlay, tensile bond strength cement-
spolenia cement-ząb, naprężenia w zębach trzonowych -tooth, stresses in mandibular molars, finite element
żuchwy, metoda elementów skończonych, kryterium analysis, Tsai-Wu criterion
Tsai-Wu
Streszczenie Summary
Materiał i metoda: Badanie przeprowadzono metodą Material and methods: The investigation was per-
elementów skończonych z użyciem elementów kontak- formed by means of finite element analysis with the use
towych. Stworzono cztery dwuwymiarowe modele zęba of contact elements. Four 2-dimentional models of the
pierwszego trzonowego (z wkładem złotym, wkładem first mandibular molar (with gold inlay, gold onlay, ce-
ceramicznym, nakładem złotym i nakładem ceramicz- ramic inlay and ceramic onlay) and the crowns of the
nym) wraz z modelami koron przeciwstawnych zębów opposing maxillary molar were created. Simulation of
górnych. Przeprowadzono komputerową symulację żu- mastication in frontal plane was conducted. The stres-
cia kęsa w płaszczyz
nie czołowej. Obliczono napręże- ses values in prosthetic appliances and in cements were
nia występujące w cemencie i badanych uzupełnieniach calculated, as well as contact stresses between cements
oraz naprężenia kontaktowe na styku cementu i tkanek and teeth tissues. Tsai-Wu criterion was applied to esti-
zęba. Do oceny wytężenia materiałów zastosowano mate the strenght of used materials.
kryterium Tsai-Wu. Results: During stimulation of chewing a tough food,
Wyniki: Podczas symulacji żucia twardego pokar- Tsai-Wu ratio in gold inlay and onlay were less than 0.1.
mu, współczynnik Tsai-Wu w złotych wkładach i nakła- In zinc phosphate cement (which connected gold ap-
dach, osiągnął wartości mniejsze niż 0,1. W cemencie pliances and molar tooth) Tsai-Wu ratio reached value
fosforowym, który łączył uzupełnienia złote z zębem over 4. Contact stresses between this cement and dentin
współczynnik Tsai Wu był większy od 4. Naprężenia (around internal walls of gold appliances) exceed ten-
kontaktowe na granicy cementu fosforanowego i zę- sile bond strength of these materials. Tsai-Wu ratio was
biny  (wokół wewnętrznych ścian uzupełnień złotych) less than 0.32 in ceramic inlay, onlay and resin luting
przekroczyły wytrzymałość połączenia tych materiałów. cement. Contact stresses between this cement and tis-
W nakładach i wkładach ceramicznych oraz cemencie sues did not exceed bond strength.
kompozytowym, współczynnik Tsai-Wu miał wartość Conclussons: Within the limitation of this study, gold
poniżej 0,32. Naprężenia kontaktowe pomiędzy cemen- and ceramic inlays and onlays are resistant to stresses
tem kompozytowym i tkankami nie przekroczyły adhezji occurred in mandibular molars during chewing tough
tych materiałów. bolus. Zinc phosphate cement (around internal walls
312
Wkłady i nakłady
Wnioski: Uwzględniając ograniczenia metody ba- of gold appliances) could be damaged and its connec-
dań można wnioskować, że złote i ceramiczne wkłady tion with molar tissues could be broken. Ceramic ap-
i nakłady wytrzymają naprężenia, które powstają w pliances cemented with resin luting retain integration
zębach trzonowych podczas żucia twardego pokarmu. with teeth.
Cement fosforanowy, może ulec degradacji wokół we-
wnętrznych ścian złotych uzupełnień, a jego połączenie
z tkankami zęba trzonowego może zostać zerwane pod-
czas żucia. Uzupełnienia ceramiczne połączone z tkan-
kami cementem kompozytowym zachowują integrację z
zębem.
Wstęp są wzmacniane kryształami leucytu (np. Optimal
Jeneric/Pentron), czterokrzemianu fluoromiki (np.
Tradycyjne lane wkłady wykonuje się z wyso- Dicor Dentsplay), dwukrzemianu litu (np. IPS
ko szlachetnych stopów złota typu II (7). Stopy te
Empress 2 Ivoclar) (11, 40). Mają one 2-3-krotnie
charakteryzują się odpornością na korozję, bioto-
większą wytrzymałość na zginanie od konwencjo-
lerancją oraz dobrą wytrzymałością w porównaniu
nalnej porcelany (5, 18, 34, 35). Pomimo znacznego
z tkankami zęba, chociaż w porównaniu z innymi
postępu w stosowanych materiałach i technice ad-
stopami dentystycznymi mają niską granicę pla-
hezyjnej trwała odbudowa ubytków klasy II MOD
styczności i twardość (10). Wadą uzupełnień wy-
uzupełnieniami ceramicznymi w zębach trzono-
konanych ze stopów złota jest ich kolor odbiega-
wych stanowi nadal problem. Ich trwałość w po-
jący od barwy zębów i brak możliwości adhezyj-
równaniu ze złotymi rekonstrukcjami jest mniej-
nego połączenia ich z tkankami. Mimo to wkłady i
sza (31). Odsetek niepowodzeń klinicznych pod-
nakłady złote należą do najtrwalszych uzupełnień
czas 8-letnich obserwacji jest znaczny 8-20% (13,
protetycznych odtwarzających braki tkanek w obrę-
20, 21). Główną przyczyną niepowodzeń było zła-
bie zęba. W obserwacjach klinicznych Studera at al
manie w obrębie ceramiki (tzw.  bulk fracture )
po 10 latach 96,1% tych wypełnień spełniało nadal
(53%) oraz złamanie guzków zębów (20%) (36).
swoją funkcję, po 20 latach 87,0%, a po 30 latach
Połączenie pomiędzy ceramiką i tkankami zęba
73,5% (46). Według Erpensteina 73,4% wkładów
także nie było trwałe (26). W badaniach SEM wy-
złotych pozostawało w jamie ustnej przez okres 25
kazano w 77% przypadków liczne mikropęknięcia
lat (14). Głównymi przyczynami niepowodzeń kli-
na granicy ceramika-ząb, a w 74% starcie cemen-
nicznych była próchnica wtórna (40%)i utrata re-
tu (20). Obserwowano odłamania brzegów uzupeł-
tencji (31%) (45, 46).
nień (22%), zmiany barwy wokół wkładów (31%) i
W ostatnich latach ze względów estetycznych do
próchnicę wtórną (7%) (20). Częstym powikłaniem
odbudowy zębów stosuje się coraz częściej wkłady
była nadwrażliwość zębów (30).
i nakłady ceramiczne. Uzupełnienia te można wy-
Zbadanie stanu naprężeń w zębach odbudowa-
konać z porcelany skaleniowej, która charakteryzu-
nych uzupełnieniami złotymi i ceramicznymi, oce-
je się modułem elastyczności zbliżonym do szkliwa
na wytrzymałości tych konstrukcji oraz analiza po-
(10), biokompatybilnością oraz kolorem i transpa-
łączenia pomiędzy nimi i tkankami podczas żucia
rencją podobną do tkanek zęba. Zastosowanie tech-
ułatwi poznanie przyczyn klinicznych niepowo-
niki adhezyjnej i użycie cementów kompozytowych
dzeń wkładów i nakładów.
pozwala uzyskać znaczną siłę połączenia uzupeł-
Celem pracy była ocena wytrzymałości wkładów
nień porcelanowych z tkankami zębów (6, 23, 29).
Wadą tej porcelany jest jej twardość, kruchość, ni- i nakładów ceramicznych i złotych wg kryterium
Tsai-Wu oraz analiza wytrzymałości połączenia
ska wytrzymałość na rozciąganie i zginanie oraz
mała odporność na zmęczenie (22). Współczesne tych uzupełnień z tkankami zębów trzonowych żu-
ceramiki wykorzystywane do wykonania wkładów chwy podczas cyklu żucia kęsa pokarmowego.
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 4 313
B. Dejak
Metoda
Metodą elementów skończonych (MES) prze-
prowadzono badanie naprężeń w zębach pierw-
szych trzonowych żuchwy z wkładami i nakłada-
mi, w czasie cyklu żucia kęsa pokarmowego (55).
Wykorzystano program ANSYS 5.6.2. (ANSYS Inc.
Southpointe, 275 Technology Drive, Canonsburg,
PA 15317) (3).
Na podstawie anatomicznych danych zamiesz-
czonych w literaturze (51) stworzono 4 kompu-
terowe, dwuwymiarowe modele zęba pierwsze-
go trzonowego żuchwy, w przekroju czołowym.
W kolejnych modelach zęba umieszczono: zło-
ty wkład o głębokości 3 mm i szerokości 3 mm
(ryc. 1a), wkład ceramiczny o tych samych wy-
miarach (ryc. 1b), nakład złoty (ryc. 1c) i na-
kład ceramiczny (ryc. 1d) ukształtowane zgodnie
z przyjętymi zasadami (42). Uzupełnienia cera-
miczne były zespolone ze strukturą zęba cemen-
tem kompozytowym, a złote cementem fosfora-
nowym o przeciętnej szerokości 80-100 mikrome-
trów. Wokół korzenia zęba zamodelowano tkankę
ozębną. Modele utwierdzono na obrzeżu kości
żuchwy. Wykonano także modele koron trzonow-
ców szczęki przeciwstawnych do badanych zę-
bów (51). W celu dokonania obliczeń modele po-
dzielono na elementy trójkątne sześciowęzłowe
(PLANE2). Model pierwszy i drugi składał się z
8639 elementów złączonych w 17096 węzłach,
trzeci 11728 z 23324 węzłami, czwarty z 9600 ele-
mentów z 19000 węzłami.
W badaniu uwzględniono pryzmatyczną budo-
wę szkliwa poprzez zorientowanie elementów w
lokalnych układach współrzędnych. Wprowadzono
wartości modułów elastyczności i współczynników
Poissona dla szkliwa (19), zębiny (9), ozębnej (38),
kości zbitej (27) i gąbczastej (17), stopu złota typu
II (7), ceramiki IPS Empress (Ivoclar, Lichtenstein)
(2), cementu fosforanowego (37), cementu kom-
pozytowego Panavia 21 (Kuraray, Osaka) (28).
Dane zestawiono w tabeli I. Przyjęto także warto-
ści wytrzymałości na rozciąganie, ściskanie i ści-
Ryc. 1. Fragmenty modeli zęba pierwszego trzonowe-
nanie dla wszystkich użytych w modelu materia-
go żuchwy wraz z kęsem pokarmowym i koroną zęba
łów. Dla szkliwa (42,2 MPa wzdłuż pryzmatów,
przeciwstawnego w przekroju czołowym z: a) wkładem
11,5 MPa w poprzek pryzmatów) (15), (384 MPa)
koronowym ze stopu złota, b) wkładem koronowym z ce-
(8), (90,2 MPa) (43). Dla zębiny (105,5 MPa) (41), ramiki, c) nakładem koronowym ze stopu złota, d) na-
kładem koronowym z ceramiki.
(297 MPa) (10), (52,7 MPa) (25), kości (4), stopu
314 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 4
Wkłady i nakłady
T a b e l a I . Dane materiałów zastosowanych w modelach zębów trzonowych żuchwy ze złotymi i ceramicznymi
wkładami i nakładami
Ex=87500
Szkliwo Ey=72700 0,33
Ez=72700
Zębina 18600 0,31
Ozębna 50 0,45
Kość zbita 11500 0,30
Kość gąbczasta 431 0,30
Złoto typu II 75000 0,33
Ceramika 65000 0,19
Cement fosforanowy 13700 0,30
Cement kompozytowy 11600 0,35
złota (7), ceramiki (10), cementu fosforanowego wytężenia wkładów, nakładów i cementów zastoso-
(52) oraz cementu kompozytowego (28). wano kryterium Tsai-Wu (49). Zgodnie z tym kryte-
Symulowano fazę zwarciową cyklu żucia kęsa rium, jeżeli współczynnik Tsai-Wu w badanym ma-
w płaszczyz
nie czołowej. Początkowo antagoni- teriale jest mniejszy od 1, to materiał ten nie ulega
styczne zęby ustawiano w pozycji zwarcia boczne- zniszczeniu, natomiast, gdy większy od 1 to może
go (16). Pomiędzy antagonistyczne zęby wprowa- nastąpić jego zniszczenie (48, 50). Wartość ta ob-
dzono kęs pokarmowy o właściwościach migdała, liczana została dla wszystkich elementów w bada-
grubości 1mm, długości 8,5 mm i module elastycz- nych modelach. Wyniki przedstawiono w postaci
ności 21,57 MPa (1). Zastosowano kinematyczne map rozkładów współczynnika Tsai-Wu widocz-
wymuszenie przemieszczenia modelu zęba dolne- nych na przekrojach poprzecznych zębów trzono-
go z równoczesnym jego obciążeniem siłą żucia. wych. Zbadano także naprężenia kontaktowe po-
Zęby pierwsze trzonowe żuchwy miażdżyły kęs si- wstające na granicy pomiędzy cementami i tkan-
łą rosnącą w zakresie od 0 do 200 N (24, 32) i jed- kami zębów. Porównano je z wartościami wytrzy-
nocześnie przesuwały się przyśrodkowo o 1,5 mm małości połączenia tych cementów ze szkliwem i
w stosunku do zębów szczęki (53, 54). Guzki po- zębiną (33, 39).
liczkowe zębów żuchwy ześlizgiwały się po kęsie,
wzdłuż powierzchni żujących zębów górnych do Wyniki
chwili osiągnięcia przez zęby przeciwstawne mak-
symalnej intrerkuspidacji (47). Podczas symulacji żucia kęsa zębami trzonowymi
Na styku kęsów i powierzchni zębów zastosowa- obliczono naprężenia w 4 modelach zębów pierw-
no pary elementów kontaktowych (CONTA 172 i szych trzonowych żuchwy odbudowanych wkłada-
TARGE 169). Założono, że współczynnik tarcia na mi i nakładami wykonanymi z ceramiki i złota. We
powierzchniach styku był równy 0,05 i ząb znajdo- wszystkich przypadkach największe naprężenia w
wał się w płaskim stanie odkształcenia (tzn. przy- zębach i uzupełnieniach protetycznych wystąpiły
jęto, że odkształcenia w kierunku prostopadłym do przed fazą maksymalnego zaguzkowania, podczas
analizowanego przekroju były równe zero). Na gra- fazy zamykania cyklu żucia kęsa pokarmowego. Te
nicy cement-ząb także wstawiono pary elementów naprężenia poddano analizie i porównano.
kontaktowych, związanych ze sobą. Największa wartość współczynnika Tsai-Wu w
Obliczono ciśnienie wywierane na powierzchnię złotym wkładzie wyniosła 0,05 (tab. II). Natomiast
żującą zęba pierwszego trzonowego żuchwy oraz w cemencie fosforanowym, wokół rogu dokomoro-
składowe naprężeń (naprężenia normalne, styczne wo-policzkowego wkładu współczynnik ten osią-
i główne) w badanych modelach zębów. Do oceny gnął wartości znacznie przekraczające 1 (ryc. 2a)
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 4 315
B. Dejak
(tab. III). Zgodnie z kryterium Tsai-Wu cement w wej krawędzi wkładu, jednak współczynnik Tsai-
tym rejonie ulegnie zniszczeniu. Także naprężenia Wu w tym materiale był ponad 20 razy mniejszy w
kontaktowe na granicy cement-ząb były większe porównaniu z cementem fosforanowym (tab. III).
niż wytrzymałość połączenia cementu fosforano- Naprężenia kontaktowe na granicy ząb-cement
wego z tkankami (39). Na krawędzi dokomorowo- osiągnęły maksymalnie 6,4 MPa, czyli nie prze-
-policzkowej i wzdłuż ściany językowej wyniosły kroczyły wytrzymałości połączenia cementu kom-
one 6,9 MPa (ryc. 2b). W tych miejscach wkład pozytowego z tkankami (33).
utraci integrację z zębem. Współczynnik Tsai-Wu w nakładzie złotym miał
W ceramicznym wkładzie maksymalne naprę- małe wartości (tab. II), ale w cemencie fosforano-
żenia rozciągające wzdłuż osi X powstały wokół wym, wokół krawędzi policzkowo-dokomorowej
bruzdy centralnej. Współczynnik Tsai-Wu w tym wkładu osiągnął 4,86 (ryc. 4a) (tab. III). Zgodnie z
miejscu osiągnął ponad 5-krotnie większą wartość kryterium, cement fosforowy ulegnie w tym miej-
niż we wkładzie złotym (ryc. 3) (tab. II). W ce- scu zniszczeniu. Naprężenia kontaktowe na grani-
mencie kompozytowym podobnie jak w poprzed- cy cement-ząb wyniosły 8,95 MPa (ryc. 4b), czy-
nim przypadku, największe naprężenia rozciągają- li znacznie przekroczyły wytrzymałość połączenia
ce zaobserwowano wzdłuż policzkowo-dokomoro- tego cementu z tkankami.
T a b e l a I I . Największe wartości naprężeń normalnych oraz współczynnika Tsai-Wu w złotych i ceramicznych
wkładach i nakładach w zębach trzonowych żuchwy podczas cyklu żucia (MPa)
Naprężenia normalne wzdłuż osi X Naprężenia normalne wzdłuż osi Y
Współczynnik
Materiał
Tsai-Wu
min. max. min. max.
Wkład złoty -4,8 10,4 -8,7 4,0 0,05
Wkład ceramiczny -4,7 9,8 -13,1 5,7 0,27
Nakład złoty -12,9 14,3 -15,1 4,0 0,07
Nakład
-12,8 11,9 -14,7 4,0 0,32
ceramiczny
T a b e l a I I I . Największe wartości naprężeń normalnych oraz współczynnika Tsai-Wu w cemencie fosforanowym
i cemencie kompozytowym wokół wkładów i nakładów w zębie trzonowym żuchwy podczas cyklu żucia (MPa)
Naprężenia normalne wzdłuż osi X Naprężenia normalne wzdłuż osi Y
Współczynnik
Materiał
Tsai-Wu
min. max. min. max.
Cement
fosforanowy
-12,8 5,7 -30,6 7,8 4,4
wokół wkładu
złotego
Cement
kompozytowy
-12,7 5,0 -29,6 7,6 0,2
wokół wkładu
ceramicznego
Cement
fosforanowy
-7,4 7,3 -10,9 6,1 4,9
wokół nakładu
złotego
Cement
kompozytowy
-4,6 4,9 -8,0 4,1 0,2
wokół nakładu
ceramicznego
316 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 4
Wkłady i nakłady
Ryc. 2. a) Rozkład maksymalnych wartości współczynnika Tsai-Wu w cemencie fosforanowym łączącym wkład zło-
ty z tkankami zęba, podczas fazy zamykania cyklu żucia pokarmu (w przekroju czołowym), b) Rozkład największych
naprężeń kontaktowych na granicy ząb-cement fosforanowy wokół wkładu złotego podczas cyklu żucia pokarmu
(w przekroju czołowym). Wartości ujemne oznaczają naprężenia odrywające powierzchnię cementu od zęba.
Ryc. 3. Rozkład maksymalnych wartości współczynnika
Tsai-Wu w ceramicznym wkładzie, podczas cyklu żucia
pokarmu (w przekroju czołowym).
Maksymalne naprężenia rozciągające SX i naj- jące były 3-krotnie mniejsze niż wokół wkładu, a
większe wartości współczynnika Tsai-Wu w nakła- współczynnik Tsai-Wu wyniósł tylko 0,2 (tab. III).
dzie ceramicznym powstały wokół bruzdy central- Rozkład naprężeń kontaktowych pomiędzy cemen-
nej oraz nad guzkiem językowym po wewnętrz- tem, a tkankami pokazano na rycinie 5b. Naprężenia
nej stronie nakładu (ryc. 5a) (tab. II). W cemencie te były mniejsze niż wytrzymałość połączenia ce-
kompozytowym wokół nakładu naprężenia ściska- mentu kompozytowego z zębem.
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 4 317
B. Dejak
Ryc. 4. a) Rozkład maksymalnych wartości współczynnika Tsai-Wu w cemencie fosforanowym łączącym nakład
złoty z tkankami zęba, podczas cyklu żucia pokarmu (w przekroju czołowym), b) Rozkład największych naprężeń
kontaktowych na granicy ząb-cement fosforanowy wokół nakładu złotego podczas cyklu żucia pokarmu (w prze-
kroju czołowym) Wartości ujemne oznaczają naprężenia odrywające powierzchnię cementu od zęba.
Ryc. 5. a) Rozkład maksymalnych wartości współczynnika Tsai-Wu w nakładzie ceramicznym, podczas cyklu żucia
pokarmu (w przekroju czołowym), b) Rozkład największych naprężeń kontaktowych na granicy ząb-cement kom-
pozytowy wokół nakładu ceramicznego podczas żucia pokarmu (w przekroju czołowym).
Dyskusja Natomiast w cemencie fosforanowym, wokół ro-
gu policzkowo-dokomorowego oraz wzdłuż ścia-
W przeprowadzonej symulacji żucia, napręże- ny językowej uzupełnień złotych, współczynnik
nia w złotych wkładach i nakładach były bardzo Tsai-Wu osiągnął wartości 4-krotnie większe od 1
małe w stosunku do wytrzymałości tego materia- (ryc. 2a, 4a). Dodatkowo naprężenia kontaktowe na
łu (7). Złote uzupełnienia protetyczne są bezpiecz- styku badanego cementu z zębiną znacznie przekro-
ne pod względem mechanicznym podczas żucia. czyły wytrzymałość tego połączenia (ryc. 2b, 4b)
318 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 4
Wkłady i nakłady
(39). W tych miejscach wkład straci spójność z zę- wywołane szlifowaniem i różnice w skurczu ter-
bem. Sytuacja ta spowodowana jest małą wytrzy- micznym pomiędzy kryształami i szklistą matrycą
małością na rozciąganie (9,3 MPa) cementu fos- generują koncentracje naprężeń w fazie szklistej,
foranowego i jego brakiem adhezji chemicznej do
które prowadzą do mikropęknięć struktury (40).
tkanek (52). Utrata integracji zachodzi pomiędzy
Obciążenia zewnętrzne podczas żucia wywołują
wewnętrznymi ścianami uzupełnień złotych i pozo-
dodatkowe naprężenia w materiale i mogą przyczy-
staje niewidoczna na powierzchni zęba. Dopóki na
nić się do propagacji wewnętrznych pęknięć. Może
powierzchni żującej zostanie zachowane połącze-
wówczas nastąpić kohezyjne złamanie ceramicz-
nie zęba i wkładu, dopóty uzupełnienie to będzie
nych uzupełnień. W przeprowadzonym badaniu nie
spełniało funkcję. Złoto dentystyczne jest metalem
uwzględniono defektów ceramiki, ani cyklicznych
miękkim, o niskiej granicy plastyczności. A
atwo
obciążeń zęba.
dopasowuje się do ścian ubytku i daje się  zapole-
Na trwałość rekonstrukcji w jamie ustnej ma
rować na powierzchni, przez co wkład pozostaje
wpływ wiele czynników: wnikliwa analiza warun-
przez długi czas  szczelny . Dlatego uzupełnienia
ków zgryzowych, znajomość wskazań do planowa-
złote są najtrwalszymi z wypełnień stosowanych w
nego uzupełnienia, poprawne opracowanie tkanek,
jamie ustnej (46, 14), niezależnie od zastosowane-
dokładne wykonanie techniczne, precyzyjne dopa-
go cementu.
sowanie i zacementowanie. Znajomość właściwo-
Wartości współczynnika Tsai-Wu w uzupełnie-
ści i dobór odpowiednich materiałów do odbudo-
niach ceramicznych były około 5 razy większe niż
wy zębów, a szczególnie materiałów łączących ich
we wkładach złotych, jednak w żadnym przypadku
z tkankami powinien być przemyślany przed ich
nie przekroczyły 1. W cemencie kompozytowym,
zastosowaniem.
który łączył ząb z uzupełnieniami współczynnik ten
osiągnął wartość 0,2. Cementy kompozytowe cha-
Wnioski
rakteryzują się wysoką wytrzymałością na ściska-
nie (200-300 MPa) i na rozciąganie (40-50 MPa)
Podczas cyklu żucia pokarmu:
(10, 28) oraz znaczną siłą połączenia z cerami-
1. Naprężenia w złotych i ceramicznych wkła-
ką i z tkankami zęba (33, 44). W przeprowadzo-
dach i nakładach nie przekroczyły wytrzymałości
nych badaniach wartości naprężeń kontaktowych
tych materiałów.
nie przekroczyły wytrzymałości połączenia pomię-
2. Uzupełnienia złote zespolone z tkankami ce-
dzy wkładami i tkankami, uzupełnienia zachowały
mentem fosforanowym uległy oderwaniu od we-
integrację z zębami. Derant (12) wykazał, że naj-
wnętrznych ścian ubytku.
istotniejszy wpływ na redukcję naprężeń we wkła-
3. Cement kompozytowy zapewnił dobrą integra-
dzie ma jego idealne zespolenie z tkankami zęba.
cję uzupełnień ceramicznych z tkankami zęba.
Ceramika, która ma małą wytrzymałość na rozcią-
ganie, jeżeli zostanie silnie adhezyjnie związana z
Piśmiennictwo
tkankami i podparta przez tkanki zęba staje się bar-
dziej odporna na złamania.
1. Agrawal K. R., Lucas P. W., Printz J. F., Bruce I. C.:
Zęby w naturalnych warunkach są poddawa-
Mechanical properties of foods responsible for resisting
ne cyklicznym, wielokrotnym obciążeniom.
food breakdown in the human mouth. Archs. Oral Biol.,
Zaobserwowano, że ciągłość połączenia pomiędzy
1997, 42, 1, 1-9.  2. Albakry M., Guazzato M., Swain
wkładem, a cementem spada nawet do 74% (56). W
M. V.: Biaxial flexural strength, elastic moduli, and x-
takiej sytuacji niepodparte, kruche ceramiczne uzu-
ray diffraction characterization of three pressable all-ce-
pełnienie może pęknąć (36). Jednak główną przy-
ramic materials. J. Prosthet. Dent., 2003, 89, 4, 374-380.
czyną złamań uzupełnień ceramicznych są defekty
 3. ANSYS Theory Reference. 11th ed. SAS IP, Inc.,
wewnętrznej wielofazowej struktury oraz uszko-
2-18  4. Boeree N. R., Dove J., Copper J. J., Knowles
dzenia powierzchni ceramiki, spowodowane m. in.
J., Hastings G. W.: Development of a degradable com-
obróbką laboratoryjną. Porowatość wewnętrznej
posite for orthopaedic use: mechanical evaluation of an
powierzchni wkładów, rysy na powierzchni żującej hydroxyapatite-polyhydroxybutyrate composite ma-
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 4 319
B. Dejak
terial. Biomat., 1993, 14, 793-796.  5. Cattell M. J., Bond strengths to enamel and dentin with indirect and
Clarke R. L., Lynch E. J.: The biaxial flexural strength direct resin composites. Am J. Dent., 1996, 9, 3, 105-
and reliability of four dental ceramics Part II. J. Dent., -108.  24. Kohyama K., Sakai T., Azuma T., Mizuguchi
1997, 25, 5, 409-414.  6. Cheylan J. M., Gonthier S.,
T., Kimura I.: Pressure distribution measurement in bi-
Degrange M.: In vitro push-out strength of seven luting
ting surimi gels with molars using multiplepoint sheet
agents to dentin. Int. J. Prosthodont., 2002, 15, 4, 365- sensor. Bios. Biotechnol. Biochem., 2001, 65, 12, 2597-
370.  7. Combe E. C.: Wstęp do materiałoznawstwa -2603.  25. Konishi N., Watanabe L. G., Hilton J. F.,
stomatologicznego. 1 ed. Warszawa: Sanmedica; 1997,
Marshal G. W., Marshal S. J., Staninec M.: Dentin shear
206.  8. Craig R. G., Peyton F. A., Johnson D. W.:
strength: effect of distance from the pulp. Dent. Mater.,
Compressive properties of enamel, dental cements and
2002, 18, 7, 516-520.  26. Kramer N., Frankenberger
gold. J. Dent. Res., 1961, 40, 936-945.  9. Craig R.
R.: Clinical performance of bonded leucite-reinforced
G., Peyton F. A.: Elastic and mechanical properties of
glass ceramic inlays and onlays after eight years. Dent.
human dentin. J. Dent. Res., 1958, 37, 710-718.  10.
Mat., 2005, 21, 3, 262-271.  27. Lettry S., Seedhom B.
Craig R. G., Powers J. M., Wataha J. C.: Materiały sto-
B., Berry E., Cuppone M.: Quality assessment of the
matologiczne. 1ed. Wrocław: Urban&Partner, 2000,
cortical bone of the human mandible. Bone 2003, 32, 1,
23-24, 123, 233-237.
35-44.  28. Li Z. C., White S. N.: Mechanical proper-
ties of dental luting cements. J. Prosthet. Dent., 1999,
11. Deany I. L.: Recent advances in ceramics for den-
81, 597-609.  29. Mak Y. F., Lai S. C., Cheung G. S.,
tistry. Crit. Rev. Oral Biol. Med., 1996, 7, 2, 134-143.
Chan A. W., Tay F. R., Pashley D. H.: Micro-tensile
 12. Derand T.: Stress analysis of cemented or resin-
bond testing of resin cements to dentin and an indirect
-bonded loaded porcelain inlays. Dent. Mater., 1991, 7,
resin composite. Dent. Mat., 2002, 18, 8, 609-621.  30.
1, 21-24.  13. El-Mowafy O., Brochu J. F.: Longevity
Milleding P., Ortengren U., Karlsson S.: Ceramic inlay
and clinical performance of IPS-Empress ceramic re-
systems: some clinical aspects. J. Oral Rehabil., 1995,
storations-a literature review. J. Can. Dent. Assoc.,
22, 8, 571-580.
2002, 68, 4, 233-237.  14. Erpenstain H., Kerschbaum
T., Halrin T.: Long-term survival of cast gold inlays in
31. Molin M. K., Karlsson S. L.: A randomized 5-
specialized dental practice. Clin. Oral Investig., 2001, 5,
-years clinical evaluation of 3 ceramic inlay systems.
162-166.  15. Giannini M., Soares C. J., Carvalho R.
Int. J. Prosthodont., 2000, 13, 194-200.  32. Morneburg
M.: Ultimate tensile strength of tooth structures. Dent.
T. R., Proschel P. A.: In vivo forces on implants influ-
Mat., 2004, 20, 322-329.  16. Gibbs C. H., Lundren H.
enced by occlusal scheme and food consistency. Int. J.
C., Mahan P. E., Fujimoto J.: Chewing movements in
Prosthodont., 2003, 16, 5, 481-486.  33. Mota C. S.,
relation to border movements at the first molar. J. Prost.
Demarco F. F., Camacho G. B., Powers J. M.: Tensile
Dent., 1981, 46, 308-312.  17. Giesen E. B., Ding M.,
bond strength of four resin luting agents bonded to bovi-
Dalstra M., Eiden T. M.: Mechanical properties of can-
ne enamel and dentin. J. Prost. Dent., 2003, 89, 558-564.
cellous bone in human mandibular condyle are aniso-
 34. Nakamura T., Ohyama T., Imanishi A., Nakamura
tropic. J. Biomech., 2001, 34, 799-803.  18. Gorman
T., Ishigaki S.: Fracture resistance of pressable glass-
C. M., McDevitt W. E., Hill R. G.: Comparison of two
-ceramic fixed partial dentures. J. Oral Rehabil., 2002,
heat-pressed all-ceramic dental materials. Dent. Mat.,
29, 10, 951-955.  35. Oilo G.: Flexural strength and in-
2000, 16, 6, 389-395.  19. Habelitz S., Marshall S. J.,
ternal defects of some dental porcelains. Acta Odontol.
Marshall G. W. Jr., Balooch M.: Mechanical proper-
Scand., 1988, 46, 5, 313-322.  36. Otto T, De Nisco S.:
ties of human dental enamel on the nanometre scale.
Computer-aided direct ceramic restorations: a 10-year
Arch. Oral Biol., 2001, 46, 2, 173-183.  20. Hayashi
prospective clinical study of Cerec CAD/CAM inlays
M., Tsuchitani Y., Kawamura Y., Miura M., Takeshige
and onlays. Int. J. Prosth., 2002, 15, 2, 122-128.  37.
F., Ebisu S.: Eight-year clinical evaluation of fired cera-
Powers J. M., Farah, J. W., and Craig, R. G.: Modulus
mic inlays. Oper. Dent., 2000, 25, 6, 473-481.
of elasticity and strength properties of dental cements.
JADA 1976, 92, 3, 588-591.  38. Rees J. S., Jacopsen
21. Hickel R., Manhart J.: Longevity of restoration
P. H.: Elastic modulus of the periodontal ligament.
in posterior teeth and reason for failure. J. Adhes. Dent.,
Biomaterials 1997, 18, 14, 995-999.  39. Rosenstiel S.
2001, 3, 1, 45-64.  22. Hondrum S. O.: A review of the
strength properties of dental ceramics. J. Prosthet. Dent., F, Land M. F., Crispin B. J.: Dental luting agents: A re-
1992, 67, 859-865.  23. Kelsey W. P. 3rd, Triolo P. T., view of current literature. J. Prosthet. Dent., 1998, 80,
Blankenau R. J., Kelsey M. N., Ortmeier C., Hauser D.: 280-301.  40. Rosenstiel S. F., Land M. F., Fujimoto J.:
320 PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 4
Wkłady i nakłady
Współczesne protezy stałe. 1 ed. Lublin, Wydawnictwo general theory of strength for anisotropic materials. J.
Czelej, 2002, 673-699.
Com. Mat., 1971, 5, 58-80.  50. Tsai S. W.: Composites
Design. 3rd ed. Ohio: Dayton; 1987. Section 11.6.
41. Sano H., Ciucchi B., Matthews W. G., Pashley
D. H.: Tensile properties of mineralized and deminer-
51. Wheller R. C.: An atlas of tooth form. Philadelphia:
alized human and bovine dentin. J. Dent. Res., 1994,
Saunders Co., 1969, 24, 71, 136-152. White S. N., Yu
73, 1205-1211.  42. Shillingburg H. T., Jacobi R.,
Z. Compressive and diametral tensile strengths of cur-
Brackett S. E.: Zasady opracowania zębów pod prote-
rent adhesive luting agents. J. Prosthet. Dent., 1993, 69,
zy stałe metalowe i porcelanowe. 1ed. Kwintesencja.
568-572.  53. Yashiro K., Fujii M., Hidaka O., Takada
Warszawa 1999, 237-258.  43. Smith D. C., Cooper
K.: Kinematics modeling of jaw closing movement du-
W. E. G.: The determination of shear strength  a meth-
ring food breakage. J. Dent. Res., 2001, 80, 11, 2030-
od using a micro-punch apparatus. Brit. Dent. J., 1971,
-2034.  54. Yomoda S., Hisano M., Amemiya K., Soma
130, 8, 333-337.  44. Steward G. P., Jain P., Hodges
K.: The interrelationship between bolus breakdown,
J.: Shear bond strength of resin cements to both ce-
mandibular first malar displacement and jaw movement
ramic and dentin. J. Prosthet. Dent., 2002, 88, 3, 277-
during mastication. J. Oral Rehab., 2004, 31, 99-109.
284.  45. Stoll R., Sieweke M., Pieper K., Stachniss
 55. Zienkiewicz O. C., Tylor R. L.: Finite element me-
V., Schulte A.: Longevity of cast gold inlays and partial
thod. Volume1. The basis. 5 ed. Oxford: Butterworth-
crowns-a retrospectve study at a dental school clinic.
Heinemann, 2000, 87-110.  56. Zuellig-Singer R.,
Clin. Oral Investig., 1999, 3, 100-104.  46. Stunder
Krejci I., Lutz F.: Effects of cement-curing modes on
S. P., Wettstein F., Lehner C., Zullo T. G., Scharer P.:
dentin bonding of inlays. J. Dent. Res., 1992, 71, 11,
Long term survival estimates of cast gold inlays and
1842-1846.
onlays with their analisis of failure. J. Oral Rehabil.,
2000, 27, 461-472.  47. Suit S. R., Gibbs C. H., Benz
Zaakceptowano do druku: 29.IX.2005 r.
S. T.: Study of gliding tooth contact during mastication.
J. Periodont., 1976, 47, 331-336.  48. Tsai S. W., Hahn
Adres autora: 92-213 A
ódz
, ul. Pomorska 251.
H. T.: Introduction to composite materials. USA: Tech.
Pub. Co., 1980, 259-263.  49. Tsai S. W., Wu E. M.: A � Zarząd Główny PTS 2006.
PROTETYKA STOMATOLOGICZNA, 2006, LVI, 4 321