Akademik Veri Yönetim Sistemi
Gönüldaş F., Akat B., Yılık B.(Yürütücü)
TÜBİTAK Projesi, 1002 - Hızlı Destek Programı, 2023 - 2024
Günümüzde monolitik zirkonya restorasyonlar
mükemmel biyolojik uyum ve mekanik özellikleri nedeniyle yaygın bir kullanım
alanına sahiptir. Geleneksel %3 mol itriya ile stabilize edilmiş̧ tetragonal
zirkonya polikristalinin (3-YTZP) diğer tam seramik sistemlere göre daha opak
olması, bu materyalin dezavantajlarından biridir. Ancak yüksek kırılma
dayanıklılığı ve aşınmaya karşı dirençli olması nedeniyle günümüzde yaygın
kullanılmaktadır. Zirkonya materyalinin opaklığı, estetiğin büyük önem taşıdığı
anterior bölgede uygulanan porselen laminate veneer (PLV) restorasyonlarındaki
uygulamalarını sınırlamaktadır (Choo vd., 2021). Doğal dişler ile uyumlu bir görünüm elde etmek için bir
seramik materyal seçerken, translusensi ve opaklık gibi faktörlerin dikkate
alınması gerekir (Kolakarnpraser vd., 2019).
Zirkonya, sıcaklık değişimleri tarafından belirlenen üç
farklı kristal yapısına sahiptir: Oda sıcaklığından 1170°C'ye kadar kararlı
olan monoklinik faz (m); 1170°C'den 2370°C'ye kadar kararlı olan tetragonal faz
(t); ve 2370°C'ye kadar kararlı olan kübik fazdır (c). Zirkonya seramikleri,
mikro yapılarına göre üç ana türe ayrılabilir: Bunlar tam stabilize zirkonya
(TSZ), parsiyel stabilize zirkonya (PSZ) ve tetragonal zirkonya polikristalleri
(TZP)dir. Tam stabilize zirkonya, yüksek stabilizatör konsantrasyonlarıyla (%8
mol Y2O3'den fazla) kübik bir yapıya sahiptir. PSZ, kübik bir matris içinde
küçük tetragonal veya monoklinik partiküller içerir. TZP'ler, ikincil olarak
kübik bir faz içerebilmelerine rağmen genellikle esas olarak tetragonal yapılar
olarak kabul edilirler(Chevalier vd.,
2009).
Tetragonal kristal yapı, yüksek opaklık ile karakterize edilen bir
materyal elde edilmesine yol açan düzensiz bir üç boyutlu forma sahiptir (Baldissara
vd., 2010). Optik
anizotropi gösteren tetragonal tanelerin aksine, kübik taneler izotropik bir
kırılma indeksine sahiptir. Bu özellik, Y-TZP seramiklerinde sıklıkla görülen
tane sınırlarındaki belirgin saçılmayı azaltır. Tetragonal tanelerin önemli bir
kısmının izotropik kübik tanelerle değiştirilmesi seramiğin translusensini artırır
(Zhang vd., 2015)
Son yıllarda geleneksel zirkonya materyalinin
estetik sınırlamalarının üstesinden gelmek için, yüksek ve ultra yüksek
translusent zirkonyalar geliştirilmiştir. Zirkonyaların itriyum yüzdesi
artırılarak materyal içerisindeki izotropik kübik faz oranı artırılmış ve daha
translusent ve estetik sonuçlar elde eden %4 mol (4Y-PSZ) veya %5 mol (5Y-PSZ), (6Y-PSZ) parsiyel stabilize
zirkonyalar üretilmiştir. En az %50 kübik
faz içeren ve %5 mol itriya içeriğine sahip translusent zirkonya 5Y-PSZ olarak
adlandırılmıştır (Zhang ve Lawn, 2018). En az %60 kübik faz içeriğine sahip
ultra yüksek translusent zirkonya materyali 6Y-PSZ olarak adlandırılmıştır
(Schlenz vd., 2021)
Zirkonya’nın ışık geçirgenliği, materyalin
tane boyutu, kristal yapısı, yoğunluğu gibi çeşitli fakörlere bağlıdır. Son
zamanlarda, zirkonyanın optik ve mekanik özelliklerinde farklılıklar yapılarak
piyasaya sürülen yeni formülasyonları, minimum diş preparasyonu ile monolitik
restorasyonların hazırlanması için önerilmiştir. Artan translusensi sayesinde,
"yüksek translusent" zirkonya kategorisi, monolitik restorasyonlar
bağlamında lityum disilikat için potansiyel bir alternatif materyal olarak ön
plana çıkmıştır (Carabba vd., 2017).
Saf zirkonyaya eklenen kübik faz, zirkonyanın
strese bağlı tetragonal→ monoklinik faz (t → m) dönüşüm doygunluğunun
eksikliği nedeniyle materyalin dayanıklılığının azaldığı bildirilmiştir. Kübik
faz içeriği arttıkça, zirkonyanın translusensisi ve düşük ısı bozunmasına karşı
direnci artar (Mao vd., 2018). Yüksek
translusent zirkonya, ışık geçirgenliği fazla olan feldspatik seramik
materyaline alternatif olarak önerilmektedir. Yeni geliştirilen monolitik
zirkonya materyalleri, düşük opaklık, arttırılmış translusens ve geniş bir renk
yelpazesi sunarak, doğal görünümlü ve komşu dişlerle uyumlu bir gülümseme
yaratma potansiyeline sahiptir (Baldissara vd., 2018).
Zirkonyadaki farklı itriya mol konsantrasyonu, farklı mekanik ve optik
özelliklerle sonuçlanır. 3Y-TZP zirkonya, tüm zirkonya türleri arasında en
yüksek kırılma dayanıklılığı, bükülme dayanımı ve opaklık değerlerine sahiptir.
Opaklık, genel kullanımını posterior bölgede yapılan restorasyonlarla sınırlar.
5Y-PSZ ise gelişmiş translusensiye sahip olmasına ragmen mekanik özellikleri zayıflamıştır.
4Y-PSZ’nin translusensisi ve mekanik özellikleri, 3Y-TZP ile 5Y-PSZ
arasındadır, bu da onu estetik bölge için çekici bir ara materyal haline
getirir. Literatürde geçmişte yapılan çalışmalarda, monolitik
zirkonyanın kalınlığı arttıkça translusensi parametresi (TP) değerlerinin
azaldığı rapor edilmiştir (Alraheam vd., 2019).
Zirkonya, belirli koşullar nedeniyle tetragonalden
monoklinik faza dönüşebilir. Düşük ısı bozunması olarak bilinen bu yaşlanma
süreci, malzemenin mekanik özelliklerini etkileyebilir (Zhang vd., 2015). Bir
uyaran ile, tetragonal fazdan monoklinik faza dönüşüm, rezidüel basınç stresini
indükleyerek gelişmiş mekanik özellikler sağlar (Pereira
vd., 2018). Düşük ısı bozunması, yüksek yüzey pürüzlülüğüne yol açar ve
küçük yüzey çatlaklarının oluşumunu başlatarak potansiyel olarak Y-PSZ'nin yarı
saydamlığı üzerinde olumsuz etkilere neden olur (Lumkemann vd., 2021). Çiğneme
kuvvetlerinin ve ağız ortamının nemli koşullarının birleşik etkilerine bağlı
olarak monoklinik bir fazın kendiliğinden gelişmesini içeren düşük ısı
bozunması, zirkonya ile ilişkili özel bir sorundur (Alraheam vd.,2020).
Nem, yüksek sıcaklık ve basınç kullanan buhar
otoklavları, hidrotermal yaşlanmayı hızlandırmak ve düşük ısıda bozunmayı
indüklemek amacıyla yaygın olarak kullanılmaktadır (Wille vd.,2018). Bir sistematik inceleme, otoklav kaynaklı düşük ısıda
bozunmanın hem birinci hem de ikinci nesil tetragonal zirkonya için monoklinik
fazda artışa yol açtığını, üçüncü nesil kübik zirkonyanın kristal yapıları
üzerinde ise hemen hemen hiç etkisi olmadığını göstermiştir. Ayrıca, daha uzun
süreli yaşlandırma sürelerinin, Y-PSZ zirkonyada translusensi azalmasına ve
opaklığın artmasına neden olabileceği ve bu durumun estetik görünümü olumsuz
etkileyebileceği göz önüne alınmıştır (Hajhamid vd., 2022). Yapılan bir
çalışmanın sonuçlarına göre, 5Y-PSZ'nin otoklav ile yaşlanmaya karşı olağanüstü
direnç gösterdiği tespit edilmiştir. 5Y-PSZ'nin temel bir özelliği olarak kabul
edilen geliştirilmiş translusens ve optik özelliklerini istikrarlı bir şekilde
koruma yeteneği, özellikle yüksek estetik standartlar gerektiren vakalar için
uygulama alanını genişletmek için önemli bir avantaj sunmaktadır (de
Araújo-Júnior vd., 2022).
PLV’lerin siman ile bağlantısı, restoratif materyalin uzun
süreli klinik performansında etkilidir. Literatür incelendiğinde yapılan
çalışmalar, cam seramikler için kullanılan geleneksel simantasyon tekniğinin
(hidroflorik asitle pürüzlendirme + silanizasyon) polikristal seramikler için
etkili olmadığını ortaya koymuştur (Thompson vd., 2010). Zirkonya-rezin
arasındaki mekanik ve kimyasal bağlantıyı iyileştirmek için farklı mekanik,
kimyasal ve kombine kimyasal-mekanik yüzey ön işlem yöntemleri bulunmaktadır
(Papia vd., 2014). Bu tür bir yüzey ön işleminin ardından zrikonyadaki metal
oksitlere dayanıklı kimyasal bağlar sağladığı kanıtlanmış olan 10
metakriloiloksidesil dihidrojen fosfat (MDP) monomer veya fosfat ester monomer
bazlı primerler ve rezin simanların kombinasyonu, üstün ve uzun süreli
dayanıklı zirkonya-rezin bağları ile sonuçlanmıştır (Yang vd., 2018). Geleneksel
zirkonyaya başarıyla uygulanan rezin bonding protokollerinin, yüksek
translusent zirkonya için de en başarılı yöntem olduğu görülmüştür (Alammar ve Blatz,
2022). Yüksek translusent zirkonya materyalinin özellikleri
sayesinde transformasyon sertleşmesine uğramayacağından, etkili yüzey
pürüzlendirmenin daha az enerji gerektirebileceği bildirilmiştir (Zhao vd.,
2020). Bu in-vitro çalışmada
feldspatik seramik, lityum disilikat ve farklı zirkonya materyallerin siman
bağlantı dayanımlarının yaşlandırma öncesi ve sonrasında ölçülmesi
planlanmaktadır.
Çevresel streslerin yarı kararlı tetragonal
zirkonyayı monoklinik zirkonyaya dönüştürmesine yaşlanma denir. Yaşlanmanın
etkileri, malzemedeki tetragonalden monokliniğe faz dönüşümlerinin miktarı
analiz edilerek ölçülebilir. X-ışını
kırınım analizi (XRD), malzemeyi bir X-ışını demeti ile yayarak ve bir
difraktometre kullanarak kristal yapıdaki atomların neden olduğu saçılmayı
ölçerek malzemedeki bir fazın oranlarını ölçer. Yüksek translusent
zirkonyaların yaşlanmaya karşı direnci henüz tam olarak belirlenmemiştir. Bu
çalışma, yapay yaşlandırmanın, faz dönüşümü, translusensi ve siman bağlanma
dayanımı üzerindeki etkilerini araştırarak, yaşlandırmanın farklı yüksek
translusent zirkonya materyalleri üzerindeki etkilerini değerlendirmeyi ve
karşılaştırmayı amaçlamaktadır.
Araştırma sorusu ve
hipotez
Bu çalışmanın temel araştırma sorusu şudur: Farklı
zirkonya materyalleri PLV restorasyonlarında optik özellikler, siman bağlanma
dayanımı ve yaşlanmaya karşı direnç açısından nasıl bir performans
göstermektedir?
Çalışmanın sıfır hipotezi: Farklı tam seramik
materyallerin yaşlandırılması işlemi, bu materyallerin translusensi özellikleri
üzerinde anlamlı bir etkiye sahip değildir.
Projenin farklılığı ve yeniliği, yüksek translusent zirkonya
materyallerinin özellikle 6Y-PSZ zirkonyanın uzun vadeli klinik performansı,
siman bağlanma dayanımı ve yaşlanmaya karşı direnci gibi az çalışılmış
yönlerine odaklanmasında yatmaktadır. Önceki çalışmalar geleneksel zirkonya
materyalinin mekanik özelliklerini ve optik özelliklerini araştırmış olsa da
yüksek translusent zirkonya materyalleri için hala araştırma eksikliği
bulunmaktadır. Bu proje, feldspatik seramik
ve farklı zirkonya materyallerini karşılaştırarak ve yapay yaşlandırmanın faz
dönüşümü, mikroyapı ve translusensi üzerindeki etkilerini araştırarak
literatürdeki bu boşlukları ele alacaktır. Bu çalışmada kullanılan yapay
yaşlandırma protokolü, restorasyonların klinik ortamda maruz kaldığı koşulları
simüle ederek zaman içindeki performansları hakkında değerli bilgiler
sağlayacaktır. Araştırma, farklı zirkonya materyallerinin uzun vadeli klinik
koşullar altında nasıl performans gösterdiğine dair mevcut anlayıştaki
eksikliğin üstesinden gelecektir.
Y-TZP restoratif materyali, düşük maliyeti,
yüksek stres direnci, kabul edilebilir estetiği ve minimal kalınlık gereksinimi
nedeniyle günümüzde tercih edilmektedir. Bu in-vitro çalışma, PLV
restorasyonlarında uygulanabilecek kalınlıklarda, farklı zirkonya materyallerinin
performansının kapsamlı bir değerlendirmesini sağlayarak dental materyaller
alanındaki mevcut bilgi birikimine katkıda bulunacaktır. Bu çalışmanın
bulguları, optik, mekanik özellikler ve uzun vadeli klinik performans
arasındaki dengeyi göz önünde bulundurarak PLV restorasyonları için en uygun
materyal seçimi konusunda diş hekimlerini bilgilendirecektir. Ayrıca bu
çalışma, yaşlanmanın zirkonya materyalleri üzerindeki etkilerine ilişkin
değerli bilgiler sağlayacaktır. Nihayetinde bu araştırma, klinisyenlerin PLV
uygulamaları için en uygun restoratif materyaller hakkında her bir vakanın
kendine özgü gereksinimlerine göre bilinçli kararlar vermelerini sağlayarak
protetik tedavinin iyileştirilmesine katkıda bulunacaktır.