ZİRKONYUM, ZİRKONYUM OKSİT SERAMİKLERİ ve DİŞHEKİMLİĞİNDE TASARRUF SAHALARI Kuron ve Köprü Protezlerinde Zirkonyum
Dişhekimliğinde, zirkonyum tasarrufu sağlamlığı ve korozyona direncinden ötürü gündeme gelmiştir. İmplant ve komponentleri, post gereci olarak, ortodontik braketlerde, kompozit gereci olarak, kuron ve köprü materyali olarak kullanılmaktadır. Son vakitlerin beğenilen materyali üzerinde birtakım kavram karmaşaları yaşanmakta olduğu, zirkonyum minerali ile onun metal formu ve metal oksitinden elde edilen seramiğin, çok farklı özelliklere sahip olmalarına karşın tıpkı gereç üzere algılandığı görülmektedir. Bu çalışmanın emeli zirkonyum ve oksitinden elde edilen seramiklerin dişhekimliğindeki yeni tasarruf biçimlerine değinerek kavramlara açıklık getirmektir. Çalışmanın bir numara kısmında kuron-köprü protezlerindeki tasarrufu ele alınacaktır.
Zirkonyum (Zr) kimyasal bir elementtir. Atom numarası 40, atomik tartısı 91,22'dir. periyodik tabloda metaller öbeği içersinde mekan alır. Gri-beyaz renkli bir metal olup tabiatta hiçbir hengam tek başına (serbest metal olarak) bulunmaz. Bilinen mineralleri zirkonyum silikat (ZrSiO4) ve zirkonyum(IV) oksit (ZrO2)’tir. Zirkonyum silikat’ın gayri ismi zirkon; zirkonyum oksit’in başka isimleri ise zirkonya, zirkonyum dioksit ve baddeleyit (1892’de Sri Lanka’da keşfeden Joseph Baddeley’in isminden)’tir. Dolayısı ile zirkon (ZrSiO4) ve zirkonya (ZrO2) sözcük olarak benzeyen fakat birbirlerinden farklı iki kimyasal bileşiktir. Zirkonya sözcüğü, VITA firmasının tescilli markası olan “Zirconia” ile de karıştırılmamalıdır. Zirkonyumun en önemli elde edildiği kaynak zirkon (ZrSiO4) madenleri olup, bunlar Avustralya, Brezilya, Hindistan, Rusya ve A.B.D.’dedir. Zirkon içersinde her hengam 50/1 orantısında hafnium (Hf) elementi de bulunur. Zirkonyum heksagonal kristal formunda bir yapı gösterir. Sıcaklığa ve korozyona karşı çok dirençlidir. Birçok farklı bileşik halinde bulunabilir. Bunların en değerlisi zirkonya (ZrO2) bileşiğidir. Zirkonyum metali birinci olarak 1789 yılında Sri Lanka'da Martin Heinrich Klaproth tarafından bulunmuştur. 1824 yılında birinci kere Jons Jakob Berzelius tarafından potasyumla işlenerek izole edilmiştir.Zirkonyum eldesi ZrCl4 bileşiğinin magnezyum ile yahut kalsiyum ile indirgenmesi ile elde edilir.Çok reaktif bir unsur olup, havada ve likit içerisinde derhal oksitle kaplanır ve korozyona dirençli bir hale gelir. Metal olarak dökümü sırasında havadaki oksijen ve azot ile etkileşmemesi gerekmekte ve bu nedenle titanyum teknolojisinde olduğu üzere hususî fırınlarda işlenilebilmektedir. Zirkonyum metali bombaların yapısında, flaşlarda ve nükleer sanayi üzere çok çeşitli meydanlarda kullanılmaktadır. Dişhekimliğinde ise zirkonyum minerali olan zirkonyadan elde edilen zirkonya seramiği formu kullanılır.
Tasarruf Yerleri
ü Zirkonyum metali korozyona dayanıklılığı ve nötron absorplama özelliğinin az olması nedeniyle nükleer reaktörlerin yapı gereci olarak,
ü Yanıcı özelliğinden ötürü askeriyede,
ü ZrO2, erime noktasının yüksek olması nedeniyle ateşe dayanıklı gereçlerin prodüksiyonunda, cam ve seramik sanayisinde
ü Düşük sıcaklıklara süperiletken özelliği nedeniyle zirkonyum-niobyum alaşımları süperiletken mıknatısların imalatında,
ü Korozyona dayanıklılığı nedeniyle bir çok aletin prodüksiyonunda kullanılmaktadır.
Zirkonya Seramiğin Dişhekimliğinde Tasarrufu
Zirkonya, yüksek gerilme direncine sahip olması, dokudostu olması, gren çapının düşük olması sayesinde dişhekimliğinde seramik formunda implant ve abutment materyali, sabit restorasyonlarda (kuron-köprü, laminate, inlay-onlay) core materyali, post-core materyali ve ortodontik braket olarak kullanılmaya başlanmıştır. ZrO2 seramiklerinin tasarrufa girmesi, bilgisayar-destekli dizayn (Computer-aided design; CAD) ve bilgisayar-destekli üretim (computer-aided manufacturing; CAM) teknolojisinin gelişmesi ile paralellik göstermiştir.
CAD/CAM Teknolojisi
CAD/CAM teknolojisi, bilgisayar ile data toplayarak, dizayn ve çok çeşitli eserlerin imalatında kullanılmaktadır.CAD/CAM sistemleri çok uzun yıllardır sanayide kullanılmalarına rağmen dişhekimliğinde bölge almaları 1980’lerin başına tarihlenmektedir.CAD/CAM tasarrufunu dişhekimliğine sokma uğraşlarının öncüleri 1970’lerde A.B.D.’de Bruce Altschuler, Fransa’da Francois Duret, ve İsviçre’de Werner Mormann ile Marco Brandestini olmuşlardır.
Young ve Altschuler 1977’de birinci ağız-içi optik grid-yüzey tarama sistemini geliştirdiler.1 1984’te, Duret başlangıçta kendi ismi ile anılan, sonraları Sopha Bioconcept System (Los Angeles, CA) olarak piyasaya sunulan tek diş restorasyonu üretme kapasiteli CAD/CAM sistemini geliştirmiştir. Lakin pahalı oluşu ve detaylarından dolayı bu sistem başarılı olmamıştır. Dişhekimliğinde yerleşik olarak kullanılan birinci CAD/CAM sistemi ise Mormann and Brandestini tarafından geliştirilen CEREC (Sirona Dental Systems) olmuştur.
Günümüz CAD/CAM teknolojilerine istikamet veren standart, Amerikan Dental Derneği (ADA)’nin “diş restorasyonlarının destek dişe 50µm siman aralığı hassasiyetinde entegrasyon göstermesi” kuralıdır.2 Bu standart sebebi ile üretici firmalar çok hassas done yekuna ve freze teknikleri geliştirmek zorunda kalmışlardır. Yapılan araştırmalar bir çok CAD/CAM sistemi için yüksek hassasiyet ile 100µm’den az kenar açıklığı saptamışlardır.21-23,25,26
Son 20 yılda yapılan ilerlemeler ile günümüz CAD/CAM teknolojilerinde prepare edilen dişlerden kamera, kontak dijitalizasyon ve lazer tarama 3-boyutlu done yekuna sistemleri; frezeleme teknolojisinde konvansiyonel frezlerin mekanını çok çeşitli elmas frezlerin almasıyla kazanılan hassasiyet; aluminyum oksit (Al2O3, alumina) ve ZrO2 seramiklerinde yapılan fizikî direnç artışı ve frezelenebilme üzere gelişmeler kaydedilmiştir. Bu ilerlemelerin CAD/CAM sistemlerine entegre edilmesiyle CEREC 3Dve inLab; DCS Precident(Popp Dental Laboratory); Procera(Nobel Biocare); Lava(3M ESPE); Cercon Zirconia (DENTSPLY Ceramco/ DeguDent); Everest(Kavo Dental); Denzir(Decim, Sweden); DentaCad(Hint-ELS Canada Inc); Evolution D4D(D4D Technologies) ; ZenoTec (Wieland) üzere önde gelen ticari markalar doğmuştur.
CAD/CAM için Zirkonya Materyalleri
Zirkonya, seramikler arasında üzerinde en çok çalışma yapılmış olan metal oksitidir. Seramik bir yahut birden çokça metal oksitinin, metal olmayan element ile birleşmesi ve sinterlenmesi (katılaştırılması) sonucu oluşan inorganikbileşiktir. Bileşiminde değişik cinste silikatlar, alüminatlar, su ve bir ölçü metal oksitler ile alkali ve toprak alkali bileşikler bulunan bir materyaldir. Dişhekimliğinde üç cins seramik kullanılmaktadır: polikristalin, cam-infiltre ve cam-seramikler. Alumina ve zirkonya hala mevcut iki polikristalin seramiktir. Bunlara Titanyum oksitin de iştiraki ile yeni kompozit seramikler üzerine çalışmalar sürdürülmektedir.
Zirkonya içersinde zirkonda olduğu üzere her devir az ölçüde hafnium elementi de bulunur.Zirkonyanın saf hali oda ısısında monolitik kristal yapısındadır ve artan ısılarda tetragonal yapıdan kübik yapıya kadar değişimler gösterir. Kübik kristalin formu olan “kübik zirkonya” (CZ) elmas görünümündedir ve mücevheratlarda kullanılır (bu bölümde yanlış bir biçimde “zirkon” olarak isimlendirilmektedir, halbuki kimyada zirkon, zirkonyum silikatları- ZrSiO4 betimleyen terimdir). Tetragonal ve kübik fazlarının stabilizasyonu (kararlılığı) için magnezyum oksit (MgO), itrium oksit (Y2O3), kalsiyum oksit (CaO) üzere oksitlerin katılması gereklidir. Tetragonal zirkonya polikristali (TZP) itrium ile muamele edildiğinde Y-TZP (Yttrium Stabilized Tetragonal Pollycristalline Zirconia) elde edilir. Üretim sırasında ısı artışı ile kararlılık hali (stabilizasyon) elde edilir. Bu sırada monokristal fazdan yani ham zirkonya (green zirconia)’dan (NB:birçok firma prospektüsünde ham zirkonya yanlış olarak yeşil zirkonya halinde tercüme edilmiştir) tetragonal faza geçiş gerçekleşir. Sinterizasyon teknikleri HIP (Hot Isostatik Pressing) ve non-HIP olarak ayrılırlar. Tam olarak sinterlenmiş zirkonyanın frezelenmesi sertliğinden dolayı güç ve bir ünit restorasyon için 3 saat üzere uzun mühletleri gerektirdiğinden, tam sinterleme yanına önsinterleme yahut kısmi sinterleme (PSZ, Partially Stabilized Zirconia) süreci uygulanan bloklar kullanılmaktadır. Isının düşmesi ile tekrar monolitik konfigürasyona dönüş eğilimi başlar ve dolayısı ile kararlılık halinin azalmasına, fizikî dayanıklılık özelliklerinin kaybedilerek daha kırılgan bir yapıya dönüşmesine ve tekrar genleşmesine (hacim artışı) yol açar ki bu da dişhekimliğinde tasarrufundaki zorluklardan birisidir. Ayrıyeten, okluzal kuvvetler altında tetragonal fazdan monolitik faza kayış %3-4 nispetlerinde genleşmeye ve kırıklara neden olur. Fakat oluşan gerilmeler birebir devranda kırıkların daha çokça ilerlemesine de mahzur olurlar. Bu fenomene “akıllı değişim” denir ve bu nedenle ZrO2 seramikleri “akıllı seramik” olarak isimlendirilir.
CAD/CAM sistemleri sinterlenmiş alumina yahut zirkonya seramik blokları kullanırlar. Bu hedefle üretilmiş çok çeşitli seramik eserleri dental pazarda bölge almaktadırlar (tablo). Başlangıçta CAD/CAM restorasyonlar için Dicor(Dentsply Caulk) ve Vita Mark II(VITA Zahnfabrik) üzere tornalanabilen/frezelenebilen cam-seramikleri kullanılmıştır. Bu materyaller monokromatik olma dezavantajına karşın yüksek estetik, dokudostluğu, renk kararlılığı, düşük ısı iletkenliği ve aşınmaya karşı dirençleri sebebi3 ile inlay,4,5 onlay,5 laminat,6 ve kuronlarda7başarı ile kullanılmışlardır. Ama Dicor and Vita Mark II posterior restorasyonlarda okluzal kuvvetlere karşı ehliyetli dirençte olmadıklarından Al2O3 ve ZrO2 seramikleri geliştirilmiştir. 8
ZrO2 çekirdekleri felspatik düşük-ısı porseleni ile kaplanırlar. Bu porselenlerin termal genleşme katsayılarının (coefficient of thermal expansion, CTE) zirkonya ile entegrasyonlu olması gereklidir. Diş preparasyonu yerinde derinlikte yapılmaz ise opak imaj verebilir. Klinikte ağıziçi adaptasyon için aşındırma gerektiğinde kesinlikle irrigasyon ile soğutma yapılmalıdır. Aksi halde ısı artışı monokristalin faza dönüş eğilimi ve yapısal dirençte azalmaya yol açar. Al2O3 yahut ZrO2 seramikleri konvansiyonel ya da resin simanlar ile simante edilebilirler. Resin simanlarda zirkonyanın kimyasal ve yapısal yüzey karakterinden dolayı lösit seramiklerde olduğu üzere asitleme yapılamaz. Al2O3kumlama ile iç yüzeylerin retansiyonunda artış olduğu bildirilmiştir.13 Silan tatbiklerinin da Procera Alumina ve Zirconia sistemlerinde başarılı sonuçları bildirilmiştir.14,15
CAD/CAM sistemleri titanium üzere metallerin ve alaşımlarının da frezelenmesinde kullanılabilmektedir.16 Bu teknikle ağız-dışı maksillofasiyal protez komponentleri de üretilebilmektedir.17-20
Esas CAD/CAM, Zirconia Seramik ve ZrO2 entegrasyonlu Porselen Sistemleri
CAD/CAM sistemlerini öncelikle laboratuar ve klinik sistemler olarak ikiye ayırabiliriz. Bunlar içersinde CEREC her iki kullanımıda gerçekteştiren tek sistemdir. Evolution D4D misal bir klinik sistemdir. Laboratuarda kullanılan CAD/CAM sistemlerinin başlıcaları DCS Precident, Procera, CEREC inLab ve Lava’dır. Cercon yalnızca CAM yapabilen bir laboratuar sistemidir. Bu kısımda bir bütünlük oluşturan CAD/CAM ile zirconia seramikleri ve bunlara uyumluluk gösteren porselenlerden oluşan sistemlerin başlıcalarının özellikleri anlatılacaktır. Husus incelenirken her porselenin seramik olduğu, lakin her seramiğin porselen olmadığı unutulmamalıdır.
CEREC, CEREC2 ve CEREC3 sistemlerinde prepare edilen dişlerin imgesi “couple charged device” (CCD) kamerası ile taranarak sanal ortamda 3-boyutlu imaj elde edilir. Daha sonra restorasyon dizayn edilerek frezelenir. Son jenerasyon CEREC 3D yazılımı ile prepare edilen dişlerin imgesi uzakta bulunan bir laboratuara aktarılarak çok üniteli köprü çalışmaları daha süratli bir biçimde bitirilmektedir. CEREC inLab ise lazer ile taranmış yahut dijital imgeleri işleyebilen bir laboratuar sistemidir. Bu sistemde VITA In-Ceram blokları çalışılmaktadır. Alt-yapı bitirildikten sonra modelde denetim edilir ve sonrasında cam infiltre edilerek porselen çalışması yapılır. CEREC 2 ve 3D sistemlerini kıyaslayan bir çalışmada marjinal adaptasyon açısından CEREC 3D (47.5 ± 19.5µm), CEREC 2 (97.0 ± 33.8µm) ye nazaran istatistiksel olarak manalı biçimde daha düzgün olarak saptanmıştır.21
VITA In-Ceram ZIRCONIA (VITA Zahnfabrik), ZrO2 kristallerini kullanan ve posterior ortamda üç üyeli restorasyonların imalatına müsaade eden birinci seramik sistemidir.27,28 Isminde geçmesine karşın polikristalin zirkonya değil, cam-infiltre seramiktir. Ama piyasaya birinci çıkan In-Ceram eserlerine kıyasla % 35 orantısında kısmi olarak stabilize edilmiş ZrO2 kristalleri içermektedir. VITA’nın son geliştirdiği zirkonya ise VITA YZ Zirconia Block ismini alır. In-Ceram ZIRCONIA yüksek mekanik özelliklere sahiptir ve ZrO2 kristallerinin seramiğin yapısında var olan mikro çatlakların büyüyerek kırıklara yok açmalarını önleyecek bir çalışma mekanizması vardır. InCeram zirkonyumda kristalin fazın % 69'u Al2O3’ten oluşur. Geçmişe kalan kısım ZrO2’tir. Cam fazın tüm kütleye oranıysa % 20-25'tir. Imalat aşamasında zirkonyum kristalleri tetragonal fazdan monolitik faza geçerler ve sonucunda % 3-5'lik bir genleşme meydana gelir. Genleşme, materyal üzerinde basınç kuvveti oluşturarak hem çatlakların ilerlemesini hem de yeni çatlakların oluşmasını önleyici bir vazife yapar. Bükülme dayanımı 600±30MPa civarındadır, termal genleşme katsayısı 7,7±0,1*10-6 dır.29 Bu seramiklerin CAD/CAM olmaksızın tasarrufu ekonomik olmamaktadır. Örneğin direnç ve klinik performans açısından olumlu sonuçları bulunan9,10,11 konvansiyonel In-Ceram seramiğinin prodüksiyon vadesi 14 saati bulmaktadır.12 Meğer ZrO2 bloklarının frezelenmesi ile bu vade 20 dakikaya düşmekte ve cam infiltrasyon müddeti 4 saatten 40 dakikaya inmektedir. Cerec inLab üretim vaktini %90 düşürmektedir. VITA VM® 7, CTE’i 7 olan ince partiküllü porselendir. Vita In-Ceram Alumina, Spinell ve Zirconia, Procera's All-Ceram ve SDI's Wol-Ceram copings ile uyumludur. Son olarak Y-TZP için geliştirilen VITA VM®9 (CTE 10.5) VITA In-Ceram YZ Cubes for CEREC® ve öteki zirkonyaların bir birden fazla ile uyumludur. VITA YZ ve VITA VM9’ın birlikte tasarrufu ile dayanıklılık, estetik açılardan birbirini tamamlayan InVizion™ sistemi oluşur.
DCS PRECIDENT® sistemi Preciscan lazer tarayıcısı ve Precimill CAM frezeleme cıhazından oluşur. Dentform yazılımı otomatik olarak altyapı dizaynını yapar. Birebir anda 14 destek ve 30 üyeye kadar çalışma yapılabilir. Bu sistemde porselen, cam seramik, In-Ceram, ağır zirkonya, metaller ve fiber-destekli kompozitler çalışılabilir. DCS, titanium blokları ve ağır sinterlenmiş ZrO2 çalışabilen seçkin sistemlerdendir. DCS Precident sistemi ile yapılan in vitro çalışmada alumina ve zirkonya 3, 4 ve 5 üyeli sabit köprülerin marjinal adaptasyonları kıyaslanmıştır. 60µm and 70µm aralığındaki uyumsuzluklar incelendiğinde sistemin 100µm’den az siman aralığı kriterine uyduğu saptanmıştır .22 Sair bir çalışmada DCS sistemi titanyum koping imalinde marjinal adaptasyon açısından değerlendirilmiştir. Ortalama tek kuronların kenar entegrasyonu 21.2±14.6µm ile 81.6±25.1µm arasında değişmiştir. Tüm kuronlar için ortalama kenar koordinasyonu ise 47.0±31.5µm olarak saptanmıştır.16DC-ZIRKON® Y-TPZ ön-sinterlenmiş HIP zirkonya seramiğidir. DC-SHRINK® sinterlenmemiş ham zirkonyadır. Sinterlenmesi için ZYrcomat (VITA Zahnfabrik) fırını önerilmektedir. DC-LEOLUX® tam sinterlenmiş, şeffaf, HIP zirkonyadır. DC-Cristall®, DCS sistemi için geliştirilmiş, polikristalin ve kompozit seramiklerle entegrasyonlu Veneering porselenidir.
Procera®System 1984 yılında piyasaya sürülmüştür.31-32Procera ile üretilen birinci restorasyon tipi titanyumdan mamül Procera® Crown Titanium idi. 1991’de Procera® Crown Alumina piyasaya sürüldü ve 5 yılda %98, 10 yılda %92 kümülatif muvaffakiyet orantıları gösterdi. 1999’da Procera® Bridge Alumina, 2001’de Procera® Crown Zirconia ve 2004’te Procera® Bridge Zirconia tasarrufa girdi. Firma datalarına nazaran şubat 2007’e kadar 7 milyonun üzerinde kuron üretilmiştir. Procera sisteminde laboratuarda ana modelden hususî tarayıcı kalem (Procera Forte) ile okunan 3-boyutlu manzaralar modem aracılığı ile merkez laboratuara (Türkiye için İsveç’teki merkez) aktarılır. Burada birinci olarak materyalin büzülmesini kompanse edecek halde büyütülmüş model elde edilir. Procera® Crowns Alumina & Zirconia, ProceraBridge Zirconia ®, Procera®Implant Bridge Zirconia, Procera® Abutment Zirconia & Titaniumilk piyasaya çıktığında AllCeram ismi ile yüksek orantıda saflaştırılmış (>%99,9) Al2O3 tozları kullanılmaktaydı. Daha sonra buna ilaveten AllZircon sistemi de eklenmiştir. Son olarak Procera Alumina ve Procera Zirconia isimleri kullanılmaktadır. Bu tozlar büyütülmüş modelde presleme yapılarak kopingler elde edilir. Bu ağırlaştırılmış kopingler frezelenerek ülkü kalınlığa indirgenir ve 2000°C sıcaklıkta sinterlenerek maksimum yoğunluk ve dirence sahip olur. Procera prosedürü yüksek seviyede hassasiyet gerektirmektedir. Çünkü materyalin büzülme nispeti ile büyütülmüş modelin ölçüleri tıpkı hacimde olmalıdır. Procera/AllCeram restorasyonların kenar açıklığının 54µm ile 64µm arasında değiştiği saptanmıştır.23 Literatüre nazaran Procera restorasyonları üstün klinik muvaffakiyet ve dayanıklılığa sahiptirler.24 Procera/AllCeram (Al2O3)’ın bükülmeye mukavemeti 687MPa, Procera/AllZircon (ZrO2)’unki ise 1200MPa’dır. Restorasyonların dikey boyutunun en az 3mm ve gövde uzunluğu 11mm’den az olmalıdır. Procera için önerilen kenar preparasyon biçimi geniş açılı şev (chamfer) ve çekirdek kalınlığı 0.4mm ile 0.6mm aralığındadır. NobelRondo™ Zirconia, NobelRondo™ Gingiva Zirconia, NobelRondo™ Press - for Alumina and Zirconia,Procera sisteminde Alumina ve Zirconia için yüzey güçleri itibarı ile koordinasyonlu porselen sistemleridir. Dirençleri 120 MPa olarak saptanmıştır ve tabakalama tekniğine iyidirler.
Lava™ 2002 yılında piyasaya sürülmüştür. Dişsiz kısımlar ve prepar edilen dişler lazer optik sistem aracılığı ile dijitize edilir. Lava CAD yazılımı otomatik olarak kenar dizaynı ve gövde dizaynını yapar. Sinterleme büzülmesini kompanse etmek gayesi ile altyapının %20 geniş hazırlanması gerekmektedir. Dizayn bittikten sonra ön-sinterlenmiş ZrO2 seramik bloğu frezelenir. CAM ünitesi 21 üye çekirdeğe kadar müdahale gerektirmeden çalışabilir. Frezelenen bloklar son boyut, yoğunluk ve dirençlerini kazanmak üzere sinterlenirler. Sistemde maksimum estetik için altyapıyı boyayan sekiz başka renk mevcuttur. Itriyum-ZrO2 köprülerin 75 dk ve 56 dk’lık vadelerde frezelenerek kenar ahengi açısından kıyaslandığı çalışmada 3 ünite kadar olan köprülerde frezeleme vaktinin sonuca (61±25µm vs 59±21µm) tesiri olmadığı saptanmıştır .25 Lava™ Frame Zirconia sisteminde presintered, non-HIP, Y-TZP kullanılır. 1200MPa üzerinde dirence sahiptir. Cam-seramiklerde resin simanlar ile ilişkiyi güçlendirmek için hidroflorik asit kullanılır. Fakat zirkonya kimyasal yapısı itibarı ile buna makul değildir. Resin simanların zirkonyaya ilişkisini arttırmak için Lava RocatecTM/CoJetTM sistemini geliştirmiştir. Bu sistemde 20-40m partikül büyüklüğünde alumina ile abrazyonun akabinde ince partiküllü SiO2 bonding ve 3MTMESPETMSil ile silanizasyon yapılmasının olumlu sonuçları bildirilmiştir.Lava™ Ceram,Lava sisteminin bir modülü olarak üretilen bu porselen sistemi (zirconia overlay porcelain), Lava seramik çekirdekleri ile CTE’a sahip olduğu (-0.2ppm) için yüksek bağlanma gösterip VITA® Classic-Colors renkleri ile uyumludur.
KaVo Everest CAD/CAM sisteminde tarama ünitinde alçı model döner bir platoya monte edilerek CDD kamera ile 20 µm hassasiyette 1:1 nispetinde taranır. Üç-boyutlu model 15 nokta fotografı ile sanal ortamda işlenerek oluşturulur. Bu sanal model üzerine Windows bazlı yazılımda köprü dizaynı oluşturulur. Beş aksta hareket kabiliyeti olan frezeleme makinasında lösit-takviyeli cam seramikler, kısmi ve tam sinterlenmiş ZrO2
Dişhekimliğinde, zirkonyum tasarrufu sağlamlığı ve korozyona direncinden ötürü gündeme gelmiştir. İmplant ve komponentleri, post gereci olarak, ortodontik braketlerde, kompozit gereci olarak, kuron ve köprü materyali olarak kullanılmaktadır. Son vakitlerin beğenilen materyali üzerinde birtakım kavram karmaşaları yaşanmakta olduğu, zirkonyum minerali ile onun metal formu ve metal oksitinden elde edilen seramiğin, çok farklı özelliklere sahip olmalarına karşın tıpkı gereç üzere algılandığı görülmektedir. Bu çalışmanın emeli zirkonyum ve oksitinden elde edilen seramiklerin dişhekimliğindeki yeni tasarruf biçimlerine değinerek kavramlara açıklık getirmektir. Çalışmanın bir numara kısmında kuron-köprü protezlerindeki tasarrufu ele alınacaktır.
Zirkonyum (Zr) kimyasal bir elementtir. Atom numarası 40, atomik tartısı 91,22'dir. periyodik tabloda metaller öbeği içersinde mekan alır. Gri-beyaz renkli bir metal olup tabiatta hiçbir hengam tek başına (serbest metal olarak) bulunmaz. Bilinen mineralleri zirkonyum silikat (ZrSiO4) ve zirkonyum(IV) oksit (ZrO2)’tir. Zirkonyum silikat’ın gayri ismi zirkon; zirkonyum oksit’in başka isimleri ise zirkonya, zirkonyum dioksit ve baddeleyit (1892’de Sri Lanka’da keşfeden Joseph Baddeley’in isminden)’tir. Dolayısı ile zirkon (ZrSiO4) ve zirkonya (ZrO2) sözcük olarak benzeyen fakat birbirlerinden farklı iki kimyasal bileşiktir. Zirkonya sözcüğü, VITA firmasının tescilli markası olan “Zirconia” ile de karıştırılmamalıdır. Zirkonyumun en önemli elde edildiği kaynak zirkon (ZrSiO4) madenleri olup, bunlar Avustralya, Brezilya, Hindistan, Rusya ve A.B.D.’dedir. Zirkon içersinde her hengam 50/1 orantısında hafnium (Hf) elementi de bulunur. Zirkonyum heksagonal kristal formunda bir yapı gösterir. Sıcaklığa ve korozyona karşı çok dirençlidir. Birçok farklı bileşik halinde bulunabilir. Bunların en değerlisi zirkonya (ZrO2) bileşiğidir. Zirkonyum metali birinci olarak 1789 yılında Sri Lanka'da Martin Heinrich Klaproth tarafından bulunmuştur. 1824 yılında birinci kere Jons Jakob Berzelius tarafından potasyumla işlenerek izole edilmiştir.Zirkonyum eldesi ZrCl4 bileşiğinin magnezyum ile yahut kalsiyum ile indirgenmesi ile elde edilir.Çok reaktif bir unsur olup, havada ve likit içerisinde derhal oksitle kaplanır ve korozyona dirençli bir hale gelir. Metal olarak dökümü sırasında havadaki oksijen ve azot ile etkileşmemesi gerekmekte ve bu nedenle titanyum teknolojisinde olduğu üzere hususî fırınlarda işlenilebilmektedir. Zirkonyum metali bombaların yapısında, flaşlarda ve nükleer sanayi üzere çok çeşitli meydanlarda kullanılmaktadır. Dişhekimliğinde ise zirkonyum minerali olan zirkonyadan elde edilen zirkonya seramiği formu kullanılır.
Tasarruf Yerleri
ü Zirkonyum metali korozyona dayanıklılığı ve nötron absorplama özelliğinin az olması nedeniyle nükleer reaktörlerin yapı gereci olarak,
ü Yanıcı özelliğinden ötürü askeriyede,
ü ZrO2, erime noktasının yüksek olması nedeniyle ateşe dayanıklı gereçlerin prodüksiyonunda, cam ve seramik sanayisinde
ü Düşük sıcaklıklara süperiletken özelliği nedeniyle zirkonyum-niobyum alaşımları süperiletken mıknatısların imalatında,
ü Korozyona dayanıklılığı nedeniyle bir çok aletin prodüksiyonunda kullanılmaktadır.
Zirkonya Seramiğin Dişhekimliğinde Tasarrufu
Zirkonya, yüksek gerilme direncine sahip olması, dokudostu olması, gren çapının düşük olması sayesinde dişhekimliğinde seramik formunda implant ve abutment materyali, sabit restorasyonlarda (kuron-köprü, laminate, inlay-onlay) core materyali, post-core materyali ve ortodontik braket olarak kullanılmaya başlanmıştır. ZrO2 seramiklerinin tasarrufa girmesi, bilgisayar-destekli dizayn (Computer-aided design; CAD) ve bilgisayar-destekli üretim (computer-aided manufacturing; CAM) teknolojisinin gelişmesi ile paralellik göstermiştir.
CAD/CAM Teknolojisi
CAD/CAM teknolojisi, bilgisayar ile data toplayarak, dizayn ve çok çeşitli eserlerin imalatında kullanılmaktadır.CAD/CAM sistemleri çok uzun yıllardır sanayide kullanılmalarına rağmen dişhekimliğinde bölge almaları 1980’lerin başına tarihlenmektedir.CAD/CAM tasarrufunu dişhekimliğine sokma uğraşlarının öncüleri 1970’lerde A.B.D.’de Bruce Altschuler, Fransa’da Francois Duret, ve İsviçre’de Werner Mormann ile Marco Brandestini olmuşlardır.
Young ve Altschuler 1977’de birinci ağız-içi optik grid-yüzey tarama sistemini geliştirdiler.1 1984’te, Duret başlangıçta kendi ismi ile anılan, sonraları Sopha Bioconcept System (Los Angeles, CA) olarak piyasaya sunulan tek diş restorasyonu üretme kapasiteli CAD/CAM sistemini geliştirmiştir. Lakin pahalı oluşu ve detaylarından dolayı bu sistem başarılı olmamıştır. Dişhekimliğinde yerleşik olarak kullanılan birinci CAD/CAM sistemi ise Mormann and Brandestini tarafından geliştirilen CEREC (Sirona Dental Systems) olmuştur.
Günümüz CAD/CAM teknolojilerine istikamet veren standart, Amerikan Dental Derneği (ADA)’nin “diş restorasyonlarının destek dişe 50µm siman aralığı hassasiyetinde entegrasyon göstermesi” kuralıdır.2 Bu standart sebebi ile üretici firmalar çok hassas done yekuna ve freze teknikleri geliştirmek zorunda kalmışlardır. Yapılan araştırmalar bir çok CAD/CAM sistemi için yüksek hassasiyet ile 100µm’den az kenar açıklığı saptamışlardır.21-23,25,26
Son 20 yılda yapılan ilerlemeler ile günümüz CAD/CAM teknolojilerinde prepare edilen dişlerden kamera, kontak dijitalizasyon ve lazer tarama 3-boyutlu done yekuna sistemleri; frezeleme teknolojisinde konvansiyonel frezlerin mekanını çok çeşitli elmas frezlerin almasıyla kazanılan hassasiyet; aluminyum oksit (Al2O3, alumina) ve ZrO2 seramiklerinde yapılan fizikî direnç artışı ve frezelenebilme üzere gelişmeler kaydedilmiştir. Bu ilerlemelerin CAD/CAM sistemlerine entegre edilmesiyle CEREC 3Dve inLab; DCS Precident(Popp Dental Laboratory); Procera(Nobel Biocare); Lava(3M ESPE); Cercon Zirconia (DENTSPLY Ceramco/ DeguDent); Everest(Kavo Dental); Denzir(Decim, Sweden); DentaCad(Hint-ELS Canada Inc); Evolution D4D(D4D Technologies) ; ZenoTec (Wieland) üzere önde gelen ticari markalar doğmuştur.
CAD/CAM için Zirkonya Materyalleri
Zirkonya, seramikler arasında üzerinde en çok çalışma yapılmış olan metal oksitidir. Seramik bir yahut birden çokça metal oksitinin, metal olmayan element ile birleşmesi ve sinterlenmesi (katılaştırılması) sonucu oluşan inorganikbileşiktir. Bileşiminde değişik cinste silikatlar, alüminatlar, su ve bir ölçü metal oksitler ile alkali ve toprak alkali bileşikler bulunan bir materyaldir. Dişhekimliğinde üç cins seramik kullanılmaktadır: polikristalin, cam-infiltre ve cam-seramikler. Alumina ve zirkonya hala mevcut iki polikristalin seramiktir. Bunlara Titanyum oksitin de iştiraki ile yeni kompozit seramikler üzerine çalışmalar sürdürülmektedir.
Zirkonya içersinde zirkonda olduğu üzere her devir az ölçüde hafnium elementi de bulunur.Zirkonyanın saf hali oda ısısında monolitik kristal yapısındadır ve artan ısılarda tetragonal yapıdan kübik yapıya kadar değişimler gösterir. Kübik kristalin formu olan “kübik zirkonya” (CZ) elmas görünümündedir ve mücevheratlarda kullanılır (bu bölümde yanlış bir biçimde “zirkon” olarak isimlendirilmektedir, halbuki kimyada zirkon, zirkonyum silikatları- ZrSiO4 betimleyen terimdir). Tetragonal ve kübik fazlarının stabilizasyonu (kararlılığı) için magnezyum oksit (MgO), itrium oksit (Y2O3), kalsiyum oksit (CaO) üzere oksitlerin katılması gereklidir. Tetragonal zirkonya polikristali (TZP) itrium ile muamele edildiğinde Y-TZP (Yttrium Stabilized Tetragonal Pollycristalline Zirconia) elde edilir. Üretim sırasında ısı artışı ile kararlılık hali (stabilizasyon) elde edilir. Bu sırada monokristal fazdan yani ham zirkonya (green zirconia)’dan (NB:birçok firma prospektüsünde ham zirkonya yanlış olarak yeşil zirkonya halinde tercüme edilmiştir) tetragonal faza geçiş gerçekleşir. Sinterizasyon teknikleri HIP (Hot Isostatik Pressing) ve non-HIP olarak ayrılırlar. Tam olarak sinterlenmiş zirkonyanın frezelenmesi sertliğinden dolayı güç ve bir ünit restorasyon için 3 saat üzere uzun mühletleri gerektirdiğinden, tam sinterleme yanına önsinterleme yahut kısmi sinterleme (PSZ, Partially Stabilized Zirconia) süreci uygulanan bloklar kullanılmaktadır. Isının düşmesi ile tekrar monolitik konfigürasyona dönüş eğilimi başlar ve dolayısı ile kararlılık halinin azalmasına, fizikî dayanıklılık özelliklerinin kaybedilerek daha kırılgan bir yapıya dönüşmesine ve tekrar genleşmesine (hacim artışı) yol açar ki bu da dişhekimliğinde tasarrufundaki zorluklardan birisidir. Ayrıyeten, okluzal kuvvetler altında tetragonal fazdan monolitik faza kayış %3-4 nispetlerinde genleşmeye ve kırıklara neden olur. Fakat oluşan gerilmeler birebir devranda kırıkların daha çokça ilerlemesine de mahzur olurlar. Bu fenomene “akıllı değişim” denir ve bu nedenle ZrO2 seramikleri “akıllı seramik” olarak isimlendirilir.
CAD/CAM sistemleri sinterlenmiş alumina yahut zirkonya seramik blokları kullanırlar. Bu hedefle üretilmiş çok çeşitli seramik eserleri dental pazarda bölge almaktadırlar (tablo). Başlangıçta CAD/CAM restorasyonlar için Dicor(Dentsply Caulk) ve Vita Mark II(VITA Zahnfabrik) üzere tornalanabilen/frezelenebilen cam-seramikleri kullanılmıştır. Bu materyaller monokromatik olma dezavantajına karşın yüksek estetik, dokudostluğu, renk kararlılığı, düşük ısı iletkenliği ve aşınmaya karşı dirençleri sebebi3 ile inlay,4,5 onlay,5 laminat,6 ve kuronlarda7başarı ile kullanılmışlardır. Ama Dicor and Vita Mark II posterior restorasyonlarda okluzal kuvvetlere karşı ehliyetli dirençte olmadıklarından Al2O3 ve ZrO2 seramikleri geliştirilmiştir. 8
ZrO2 çekirdekleri felspatik düşük-ısı porseleni ile kaplanırlar. Bu porselenlerin termal genleşme katsayılarının (coefficient of thermal expansion, CTE) zirkonya ile entegrasyonlu olması gereklidir. Diş preparasyonu yerinde derinlikte yapılmaz ise opak imaj verebilir. Klinikte ağıziçi adaptasyon için aşındırma gerektiğinde kesinlikle irrigasyon ile soğutma yapılmalıdır. Aksi halde ısı artışı monokristalin faza dönüş eğilimi ve yapısal dirençte azalmaya yol açar. Al2O3 yahut ZrO2 seramikleri konvansiyonel ya da resin simanlar ile simante edilebilirler. Resin simanlarda zirkonyanın kimyasal ve yapısal yüzey karakterinden dolayı lösit seramiklerde olduğu üzere asitleme yapılamaz. Al2O3kumlama ile iç yüzeylerin retansiyonunda artış olduğu bildirilmiştir.13 Silan tatbiklerinin da Procera Alumina ve Zirconia sistemlerinde başarılı sonuçları bildirilmiştir.14,15
CAD/CAM sistemleri titanium üzere metallerin ve alaşımlarının da frezelenmesinde kullanılabilmektedir.16 Bu teknikle ağız-dışı maksillofasiyal protez komponentleri de üretilebilmektedir.17-20
Esas CAD/CAM, Zirconia Seramik ve ZrO2 entegrasyonlu Porselen Sistemleri
CAD/CAM sistemlerini öncelikle laboratuar ve klinik sistemler olarak ikiye ayırabiliriz. Bunlar içersinde CEREC her iki kullanımıda gerçekteştiren tek sistemdir. Evolution D4D misal bir klinik sistemdir. Laboratuarda kullanılan CAD/CAM sistemlerinin başlıcaları DCS Precident, Procera, CEREC inLab ve Lava’dır. Cercon yalnızca CAM yapabilen bir laboratuar sistemidir. Bu kısımda bir bütünlük oluşturan CAD/CAM ile zirconia seramikleri ve bunlara uyumluluk gösteren porselenlerden oluşan sistemlerin başlıcalarının özellikleri anlatılacaktır. Husus incelenirken her porselenin seramik olduğu, lakin her seramiğin porselen olmadığı unutulmamalıdır.
CEREC, CEREC2 ve CEREC3 sistemlerinde prepare edilen dişlerin imgesi “couple charged device” (CCD) kamerası ile taranarak sanal ortamda 3-boyutlu imaj elde edilir. Daha sonra restorasyon dizayn edilerek frezelenir. Son jenerasyon CEREC 3D yazılımı ile prepare edilen dişlerin imgesi uzakta bulunan bir laboratuara aktarılarak çok üniteli köprü çalışmaları daha süratli bir biçimde bitirilmektedir. CEREC inLab ise lazer ile taranmış yahut dijital imgeleri işleyebilen bir laboratuar sistemidir. Bu sistemde VITA In-Ceram blokları çalışılmaktadır. Alt-yapı bitirildikten sonra modelde denetim edilir ve sonrasında cam infiltre edilerek porselen çalışması yapılır. CEREC 2 ve 3D sistemlerini kıyaslayan bir çalışmada marjinal adaptasyon açısından CEREC 3D (47.5 ± 19.5µm), CEREC 2 (97.0 ± 33.8µm) ye nazaran istatistiksel olarak manalı biçimde daha düzgün olarak saptanmıştır.21
VITA In-Ceram ZIRCONIA (VITA Zahnfabrik), ZrO2 kristallerini kullanan ve posterior ortamda üç üyeli restorasyonların imalatına müsaade eden birinci seramik sistemidir.27,28 Isminde geçmesine karşın polikristalin zirkonya değil, cam-infiltre seramiktir. Ama piyasaya birinci çıkan In-Ceram eserlerine kıyasla % 35 orantısında kısmi olarak stabilize edilmiş ZrO2 kristalleri içermektedir. VITA’nın son geliştirdiği zirkonya ise VITA YZ Zirconia Block ismini alır. In-Ceram ZIRCONIA yüksek mekanik özelliklere sahiptir ve ZrO2 kristallerinin seramiğin yapısında var olan mikro çatlakların büyüyerek kırıklara yok açmalarını önleyecek bir çalışma mekanizması vardır. InCeram zirkonyumda kristalin fazın % 69'u Al2O3’ten oluşur. Geçmişe kalan kısım ZrO2’tir. Cam fazın tüm kütleye oranıysa % 20-25'tir. Imalat aşamasında zirkonyum kristalleri tetragonal fazdan monolitik faza geçerler ve sonucunda % 3-5'lik bir genleşme meydana gelir. Genleşme, materyal üzerinde basınç kuvveti oluşturarak hem çatlakların ilerlemesini hem de yeni çatlakların oluşmasını önleyici bir vazife yapar. Bükülme dayanımı 600±30MPa civarındadır, termal genleşme katsayısı 7,7±0,1*10-6 dır.29 Bu seramiklerin CAD/CAM olmaksızın tasarrufu ekonomik olmamaktadır. Örneğin direnç ve klinik performans açısından olumlu sonuçları bulunan9,10,11 konvansiyonel In-Ceram seramiğinin prodüksiyon vadesi 14 saati bulmaktadır.12 Meğer ZrO2 bloklarının frezelenmesi ile bu vade 20 dakikaya düşmekte ve cam infiltrasyon müddeti 4 saatten 40 dakikaya inmektedir. Cerec inLab üretim vaktini %90 düşürmektedir. VITA VM® 7, CTE’i 7 olan ince partiküllü porselendir. Vita In-Ceram Alumina, Spinell ve Zirconia, Procera's All-Ceram ve SDI's Wol-Ceram copings ile uyumludur. Son olarak Y-TZP için geliştirilen VITA VM®9 (CTE 10.5) VITA In-Ceram YZ Cubes for CEREC® ve öteki zirkonyaların bir birden fazla ile uyumludur. VITA YZ ve VITA VM9’ın birlikte tasarrufu ile dayanıklılık, estetik açılardan birbirini tamamlayan InVizion™ sistemi oluşur.
DCS PRECIDENT® sistemi Preciscan lazer tarayıcısı ve Precimill CAM frezeleme cıhazından oluşur. Dentform yazılımı otomatik olarak altyapı dizaynını yapar. Birebir anda 14 destek ve 30 üyeye kadar çalışma yapılabilir. Bu sistemde porselen, cam seramik, In-Ceram, ağır zirkonya, metaller ve fiber-destekli kompozitler çalışılabilir. DCS, titanium blokları ve ağır sinterlenmiş ZrO2 çalışabilen seçkin sistemlerdendir. DCS Precident sistemi ile yapılan in vitro çalışmada alumina ve zirkonya 3, 4 ve 5 üyeli sabit köprülerin marjinal adaptasyonları kıyaslanmıştır. 60µm and 70µm aralığındaki uyumsuzluklar incelendiğinde sistemin 100µm’den az siman aralığı kriterine uyduğu saptanmıştır .22 Sair bir çalışmada DCS sistemi titanyum koping imalinde marjinal adaptasyon açısından değerlendirilmiştir. Ortalama tek kuronların kenar entegrasyonu 21.2±14.6µm ile 81.6±25.1µm arasında değişmiştir. Tüm kuronlar için ortalama kenar koordinasyonu ise 47.0±31.5µm olarak saptanmıştır.16DC-ZIRKON® Y-TPZ ön-sinterlenmiş HIP zirkonya seramiğidir. DC-SHRINK® sinterlenmemiş ham zirkonyadır. Sinterlenmesi için ZYrcomat (VITA Zahnfabrik) fırını önerilmektedir. DC-LEOLUX® tam sinterlenmiş, şeffaf, HIP zirkonyadır. DC-Cristall®, DCS sistemi için geliştirilmiş, polikristalin ve kompozit seramiklerle entegrasyonlu Veneering porselenidir.
Procera®System 1984 yılında piyasaya sürülmüştür.31-32Procera ile üretilen birinci restorasyon tipi titanyumdan mamül Procera® Crown Titanium idi. 1991’de Procera® Crown Alumina piyasaya sürüldü ve 5 yılda %98, 10 yılda %92 kümülatif muvaffakiyet orantıları gösterdi. 1999’da Procera® Bridge Alumina, 2001’de Procera® Crown Zirconia ve 2004’te Procera® Bridge Zirconia tasarrufa girdi. Firma datalarına nazaran şubat 2007’e kadar 7 milyonun üzerinde kuron üretilmiştir. Procera sisteminde laboratuarda ana modelden hususî tarayıcı kalem (Procera Forte) ile okunan 3-boyutlu manzaralar modem aracılığı ile merkez laboratuara (Türkiye için İsveç’teki merkez) aktarılır. Burada birinci olarak materyalin büzülmesini kompanse edecek halde büyütülmüş model elde edilir. Procera® Crowns Alumina & Zirconia, ProceraBridge Zirconia ®, Procera®Implant Bridge Zirconia, Procera® Abutment Zirconia & Titaniumilk piyasaya çıktığında AllCeram ismi ile yüksek orantıda saflaştırılmış (>%99,9) Al2O3 tozları kullanılmaktaydı. Daha sonra buna ilaveten AllZircon sistemi de eklenmiştir. Son olarak Procera Alumina ve Procera Zirconia isimleri kullanılmaktadır. Bu tozlar büyütülmüş modelde presleme yapılarak kopingler elde edilir. Bu ağırlaştırılmış kopingler frezelenerek ülkü kalınlığa indirgenir ve 2000°C sıcaklıkta sinterlenerek maksimum yoğunluk ve dirence sahip olur. Procera prosedürü yüksek seviyede hassasiyet gerektirmektedir. Çünkü materyalin büzülme nispeti ile büyütülmüş modelin ölçüleri tıpkı hacimde olmalıdır. Procera/AllCeram restorasyonların kenar açıklığının 54µm ile 64µm arasında değiştiği saptanmıştır.23 Literatüre nazaran Procera restorasyonları üstün klinik muvaffakiyet ve dayanıklılığa sahiptirler.24 Procera/AllCeram (Al2O3)’ın bükülmeye mukavemeti 687MPa, Procera/AllZircon (ZrO2)’unki ise 1200MPa’dır. Restorasyonların dikey boyutunun en az 3mm ve gövde uzunluğu 11mm’den az olmalıdır. Procera için önerilen kenar preparasyon biçimi geniş açılı şev (chamfer) ve çekirdek kalınlığı 0.4mm ile 0.6mm aralığındadır. NobelRondo™ Zirconia, NobelRondo™ Gingiva Zirconia, NobelRondo™ Press - for Alumina and Zirconia,Procera sisteminde Alumina ve Zirconia için yüzey güçleri itibarı ile koordinasyonlu porselen sistemleridir. Dirençleri 120 MPa olarak saptanmıştır ve tabakalama tekniğine iyidirler.
Lava™ 2002 yılında piyasaya sürülmüştür. Dişsiz kısımlar ve prepar edilen dişler lazer optik sistem aracılığı ile dijitize edilir. Lava CAD yazılımı otomatik olarak kenar dizaynı ve gövde dizaynını yapar. Sinterleme büzülmesini kompanse etmek gayesi ile altyapının %20 geniş hazırlanması gerekmektedir. Dizayn bittikten sonra ön-sinterlenmiş ZrO2 seramik bloğu frezelenir. CAM ünitesi 21 üye çekirdeğe kadar müdahale gerektirmeden çalışabilir. Frezelenen bloklar son boyut, yoğunluk ve dirençlerini kazanmak üzere sinterlenirler. Sistemde maksimum estetik için altyapıyı boyayan sekiz başka renk mevcuttur. Itriyum-ZrO2 köprülerin 75 dk ve 56 dk’lık vadelerde frezelenerek kenar ahengi açısından kıyaslandığı çalışmada 3 ünite kadar olan köprülerde frezeleme vaktinin sonuca (61±25µm vs 59±21µm) tesiri olmadığı saptanmıştır .25 Lava™ Frame Zirconia sisteminde presintered, non-HIP, Y-TZP kullanılır. 1200MPa üzerinde dirence sahiptir. Cam-seramiklerde resin simanlar ile ilişkiyi güçlendirmek için hidroflorik asit kullanılır. Fakat zirkonya kimyasal yapısı itibarı ile buna makul değildir. Resin simanların zirkonyaya ilişkisini arttırmak için Lava RocatecTM/CoJetTM sistemini geliştirmiştir. Bu sistemde 20-40m partikül büyüklüğünde alumina ile abrazyonun akabinde ince partiküllü SiO2 bonding ve 3MTMESPETMSil ile silanizasyon yapılmasının olumlu sonuçları bildirilmiştir.Lava™ Ceram,Lava sisteminin bir modülü olarak üretilen bu porselen sistemi (zirconia overlay porcelain), Lava seramik çekirdekleri ile CTE’a sahip olduğu (-0.2ppm) için yüksek bağlanma gösterip VITA® Classic-Colors renkleri ile uyumludur.
KaVo Everest CAD/CAM sisteminde tarama ünitinde alçı model döner bir platoya monte edilerek CDD kamera ile 20 µm hassasiyette 1:1 nispetinde taranır. Üç-boyutlu model 15 nokta fotografı ile sanal ortamda işlenerek oluşturulur. Bu sanal model üzerine Windows bazlı yazılımda köprü dizaynı oluşturulur. Beş aksta hareket kabiliyeti olan frezeleme makinasında lösit-takviyeli cam seramikler, kısmi ve tam sinterlenmiş ZrO2