Khảo sát ảnh hưởng của vật liệu lên sự phân bố ứng suất trên inlay

.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
---------------

NGUYỄN TRẦN KIM HỒNG

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA
VẬT LIỆU LÊN SỰ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT
TRÊN INLAY

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP BÁC SĨ NỘI TRÚ
CHUYÊN NGÀNH: RĂNG – HÀM – MẶT
MÃ SỐ: NT 62 72 28 01

TP HỒ CHÍ MINH - 2018

.


.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

---------------------

NGUYỄN TRẦN KIM HỒNG

KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA VẬT LIỆU
LÊN SỰ PHÂN BỐ ỨNG SUẤT TRÊN INLAY
Chuyên ngành: RĂNG – HÀM – MẶT
Mã số: NT 62 72 28 01

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP BÁC SĨ NỘI TRÚ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. ĐỒN MINH TRÍ

Thành phố Hồ Chí Minh – Năm 2018

.


.

LỜI CAM ĐOAN
Tơi cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu
trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ cơng trình
nào khác.

Nguyễn Trần Kim Hồng

.

.

MỤC LỤC
MỤC LỤC
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ...................................................................................... i
DANH MỤC ĐỐI CHIẾU VIỆT ANH ..................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. iii
DANH MỤC BIỂU ĐỒ ............................................................................................ iv
DANH MỤC SƠ ĐỒ ..................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. vi
ĐẶT VẤN ĐỀ.............................................................................................................1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .....................................................................4
1.1. Phục hồi Inlay ......................................................................................................4
1.1.1. Định nghĩa ......................................................................................................... 4
1.1.2. Vật liệu chế tạo Inlay ........................................................................................ 5
1.1.3. Xi măng dán inlay, onlay .................................................................................. 6
1.2. Giới thiệu sứ nha khoa .........................................................................................6
1.2.1. Định nghĩa ......................................................................................................... 6
1.2.2. Thành phần ........................................................................................................ 7
1.2.3. Phân loại sứ theo thành phần cấu tạo và phương pháp chế tác ......................... 7
1.2.4. Giới thiệu về sứ IPS e.max Press ..................................................................... 9
1.3. Composit ............................................................................................................10
1.3.1. Định nghĩa ....................................................................................................... 10
1.3.2. Thành phần và cấu tạo..................................................................................... 11
1.3.3. Giới thiệu về composite Filtek Z350 XT ........................................................ 12
1.3.4. Giới thiệu về hệ thống composite dialog Vario .............................................. 13
1.4. Thuật ngữ vật lý .................................................................................................16
1.4.1. Ứng suất .......................................................................................................... 16
1.4.2. Mô đun đàn hồi ............................................................................................... 18
1.4.3. Ứng suất von Mises ......................................................................................... 18

1.5. Tổng quan về phương pháp phân tích phần tử hữu hạn .....................................19

.


.

1.5.1. Giới thiệu về phương pháp phân tích phần tử hữu hạn ................................... 19
1.5.2. Ứng dụng phương pháp phân tích phần tử hữu hạn trong nha khoa............... 22
1.5.3. Tổng quan các nghiên cứu về inlay bằng phương pháp PTPTHH ba chiều ............ 23
1.6. Tổng quan về nghiên cứu độ bền kháng gãy......................................................25
1.6.1. Định nghĩa độ bền kháng gãy ......................................................................... 25
1.6.2. Phương pháp đo độ bền kháng gãy ................................................................. 25
1.6.3. Các nghiên cứu về độ bền kháng gãy.............................................................. 25
1.7. Tổng quan các nghiên cứu inlay ở Việt Nam ....................................................27
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................28
2.1. Thiết kế nghiên cứu ............................................................................................28
2.2. Nghiên cứu Invitro trên răng người ...................................................................28
2.2.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 28
2.2.2. Vật liệu và phương tiện nghiên cứu ................................................................ 29
2.2.3. Qui trình nghiên cứu ....................................................................................... 30
2.3. Phân tích phần tử hữu hạn 3 chiều .....................................................................35
2.3.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 35
2.3.2. Vật liệu ............................................................................................................ 36
2.3.3. Phương tiện nghiên cứu .................................................................................. 37
2.3.4. Qui trình nghiên cứu ....................................................................................... 38
2.4. Thu thập và phân tích số liệu .............................................................................46
2.5. Vấn đề y đức trong nghiên cứu ..........................................................................46
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................................48
4.1.1.Giá trị độ bền kháng gãy .................................................................................. 48

4.1.2.Phân loại kiểu gãy ............................................................................................ 50
4.2. Nghiên cứu phân tích phần tử hữu hạn ba chiều ................................................54
4.2.1.Giá trị ứng suất tối đa von Mises ..................................................................... 54
4.2.2.Mơ hình phân bố ứng suất von Mises .............................................................. 56
CHƯƠNG 4: BÀN LUẬN ........................................................................................63
4.1. Nghiên cứu thực nghiệm trên răng người ..........................................................63

.


.

4.1.1. Đối tượng nghiên cứu...................................................................................... 63
4.1.2.Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 64
4.2. Nghiên cứu phần tử hữu hạn ba chiều................................................................66
4.2.1.Phương pháp nghiên cứu.................................................................................. 66
4.2.2.Mẫu nghiên cứu ................................................................................................ 69
4.3. Kết quả nghiên cứu ............................................................................................70
4.3.1.Giá trị độ bền kháng gãy và giá trị ứng suất von Mises tối đa......................... 70
4.3.2.Kiểu gãy và mơ hình phân bố ứng suất ............................................................ 74
4.4. Điểm mới và hạn chế của nghiên cứu ................................................................75
KẾT LUẬN ...............................................................................................................77
Ý NGHĨA VÀ KIẾN NGHỊ ......................................................................................80
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

.


.

i

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
TÊN VIẾT TẮT

TÊN ĐẦY ĐỦ

DFE

Dental finite element annalysis

FEA

Finite Element Analysis

GPa

Giga Pascal

MOD

Mesio-Occluso-Distal

MPa

Mega Pascal

N

Newton

PTPTHH

Phân tích phần tử hữu hạn

.


.

ii

DANH MỤC ĐỐI CHIẾU VIỆT ANH
TÊN TIẾNG VIỆT

TÊN TIẾNG ANH

Độ bền kháng gãy

Fracture resistance

Xoang gần – nhai – xa

Mesio-Occluso-Distal

Giá trị lực tối đa

Max load

Phân bố ứng suất

Stress distribution

Phân tích phần tử hữu hạn

Finite Element Analysis

Ứng suất von Mises

von Mises stress

.


.

iii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tóm tắt các nghiên cứu PTPTHH ba chiều về inlay sứ và composite .....24
Bảng 1.2. Tóm tắt các nghiên cứu về độ bền kháng gãy của inlay sứ và inlay
composite ..................................................................................................................26
Bảng 1.3 Tóm tắt một số nghiên cứu inlay ở Việt Nam ...........................................27
Bảng 2.1. Kích thước trung bình của răng cối nhỏ hàm trên ....................................28
Bảng 2.2. Thuộc tính vật lý của răng và vật liệu ......................................................36
Bảng 2.3. Thành phần mơ hình sau chia lưới............................................................44
Bảng 3.1. Giá trị trung bình và độ lệch chuẩn của độ bền kháng gãy (N) ................48
Bảng 3.2. Phép kiểm thay thế Kruskal-Wallis ..........................................................49
Bảng 3.3. So sánh bắt cặp độ bền kháng gãy giữa các nhóm ...................................49

Bảng 3.4. Các kiểu gãy trong mỗi nhóm...................................................................52
Bảng 3.5. Các kiểu gãy thuận lợi và khơng thuận lợi trong mỗi nhóm ....................53
Bảng 3.6. Phân loại theo vị trí gãy ............................................................................53
Bảng 3.7. Giá trị ứng suất von Mises tối đa của toàn bộ mẫu ..................................54

.


.

iv

DANH MỤC BIỂU ĐỒ
Biểu đồ 1.1. Xu hướng phát triển của tài liệu DFE trong giai đoạn 1991 – 2010 ....20
Biểu đồ 3.1. Tỉ lệ % kiểu gãy I, II, III, IV, V trong 4 nhóm .....................................52
Biểu đồ 3.2. Tỉ lệ % kiểu gãy thuận lợi và không thuận lợi .....................................53
Biểu đồ 3.3. Giá trị ứng suất von Mises tối đa tại inlay và mô răng (MPa) .............54
Biểu đồ 3.4 Giá trị ứng suất von Mises tối đa tại lớp xi măng (MPa) .....................55
Biểu đồ 4.1. Ứng suất von Mises tối đa trên mô răng và lớp xi măng .....................72

.


.

v

DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 2.1. Tóm tắt nghiên cứu thực nghiệm .............................................................35
Sơ đồ 2.2. Sơ đồ nghiên cứu PTPTHH .....................................................................47

.


.

vi

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Inlay thẩm mỹ .............................................................................................4
Hình 1.2. Thỏi sứ IPS e.max Press............................................................................10
Hình 1.3. Composite Filtek Z350 XT .......................................................................12
Nguồn: Nhà sản xuất 3M ESPE ................................................................................12
Hình 1.4. Hệ thống composite dialog Vario .............................................................15
Nguồn: Nhà sản xuất Schutz dental ..........................................................................15
Hình 1.5. Nội lực kéo ................................................................................................17
Hình 1.6. Nội lực nén ................................................................................................17
Hình 1.7. Nội lực cắt .................................................................................................17
Hình 1.8. Nội lực uốn ................................................................................................17
Hình 1.9. Nội lực xoắn ..............................................................................................17
Hình 1.10. Các ứng suất trong khơng gian ba chiều .................................................19
Hình 1.11. Mơ hình răng và phục hồi trong PTPTHH .............................................23
Hình 2.1. Xác định kích thước của răng bằng thước kẹp điện tử .............................29
Hình 2.2. Bộ xi măng dán Variolink N (Ivoclar Vivadent) ......................................30
Hình 2.3. Răng được chôn trong khối nhựa được làm từ khuôn kim loại ................30
Hình 2.4. Kích thước xoang inlay MOD ...................................................................31
Hình 2.5. Mẫu hàm thạch cao ...................................................................................32
Hình 2.6. Phục hồi inlay trên mẫu hàm thạch cao ....................................................32
Hình 2.7. Một số bước trong qui trình gắn inlay bằng Variolink N .........................33
Hình 2.8. Qui trình nghiên cứu thử nghiệm trên răng người ....................................34

Hình 2.9. Các mẫu mơ hình ba chiều ........................................................................36
Hình 2.10. Phần mềm Solidworks ............................................................................37
Hình 2.11. Phần mềm PTC Creo Parametric 3.0 ......................................................37
Hình 2.12. Phần mềm Ansys 18.1 .............................................................................38
Hình 2.13. Ảnh ban đầu dựng được từ Micro CT .....................................................38
Hình 2.14. Mơ hình ngà tủy hoàn chỉnh ...................................................................40

.


.

vii

Hình 2.15. Mơ hình khối nhựa hồn chỉnh. ..............................................................41
Hình 2.16. Mơ hình được lắp hồn chỉnh. ................................................................41
Hình 2.17. Mơ hình răng với phần xoang inlay được lắp vào trong SolidWorks .....42
Hình 2.18. Mơ hình răng với inlay một lớp ..............................................................42
Hình 2.19. Phần tử SOLID187 ..................................................................................43
Hình 2.20. Mơ hình răng được chia lưới ...................................................................44
Hình 2.21. Mơ hình đặt lực .......................................................................................45
Hình 2.22. Điều kiện biên của thử nghiệm ...............................................................45
Hình 3.1. Kiểu gãy loại I ...........................................................................................50
Hình 3.2. Kiểu gãy loại II..........................................................................................50
Hình 3.3. Kiểu gãy loại III. .......................................................................................50
Hình 3.4. Kiểu gãy loại IV ........................................................................................51
Hình 3.5. Kiểu gãy loại V. ........................................................................................51
Hình 3.6. Mơ hình phân bố ứng suất von Mises tồn bộ mẫu mơ hình ....................57
Hình 3.7. Mơ hình phân bố ứng suất von Mises của inlay .......................................58
Hình 3.8. Mơ hình phân bố ứng suất von Mises của mơ răng ..................................59

Hình 3.9. Mơ hình phân bố ứng suất von Mises của mô răng ở mặt cắt đứng dọc ..60
Hình 3.10. Vùng tập trung ứng suất tối đa của mơ răng mẫu RZ .............................60
Hình 3.11. Vùng tập trung ứng suất tối đa của mô răng mẫu CE .............................61
Hình 3.12. Vùng tập trung ứng suất tối đa của mơ răng mẫu RD.............................61
Hình 3.13. Mơ hình phân bố ứng suất von Mises của lớp xi măng ..........................62
Hình 4.1. Thang đo ứng suất von Mises ...................................................................69
Hình 4.2. Mơ hình phân bố ứng suất trên mơ răng nhìn từ mặt trong ......................75

.


.

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Theo quan điểm hiện đại của “Nha khoa thẩm mỹ” và “Nha khoa xâm lấn tối
thiểu” một phục hồi vừa phải đạt chức năng, thẩm mỹ vừa phải tiết kiệm mô răng.
Inlay bằng vật liệu thẩm mỹ như sứ và composite là loại phục hồi thỏa mãn được
các yêu cầu trên, do đó, đây là loại phục hồi đầy hứa hẹn sẽ được sử dụng nhiều để
điều trị cho các răng bị mất chất một phần.
Inlay có những ưu điểm so với trám trực tiếp trong miệng do có độ bền và tính
thẩm mỹ cao, sửa soạn xoang cho inlay cũng không mất nhiều cấu trúc răng như
trong phục hồi toàn phần như mão răng. Mặc dù tỷ lệ thành công trên lâm sàng của
inlay là hơn 95% trong 7-10 năm thực hiện [25], nhưng trên thực tế đối với những
răng mất chất trung bình các nhà lâm sàng thường lựa chọn mão răng thay vì inlay,
dẫn đến vệc sửa soạn làm mất quá nhiều mô răng một cách không cần thiết. Điều
này là do một số nhà lâm sàng lo ngại, inlay giống như cái “chêm” được đặt vào
trong thân răng sẽ dễ gây nứt gãy răng và phục hồi. Quan điểm này dù chưa được
nghiên cứu nào chứng minh, nhưng lo ngại trên không phải không có cơ sở khi

người ta ghi nhận được nguyên nhân thất bại hàng đầu của inlay là do nứt gãy răng
sau khi phục hồi inlay [25].
Để khắc phục nhược điểm này, việc lựa chọn vật liệu để chế tạo inlay có các
đặc tính cơ học và sự phân bố ứng suất phù hợp với mơ răng đóng vai trị rất quan
trọng. Với sự phát triển không ngừng của ngành vật liệu nha khoa, ngày càng có
nhiều vật liệu mới với những tính năng thích hợp ra đời. Tuy nhiên, điều này lại
mang đến những thuận lợi và thách thức cho các nhà lâm sàng khi mà số lượng vật
liệu quá nhiều gây khó khăn trong việc lựa chọn. Vì vậy, rất cần thiết có các nghiên
cứu về vật liệu để đưa ra những bằng chứng khoa học giúp nhà lâm sàng có được sự
lựa chọn sáng suốt thay vì lựa chọn vật liệu theo thói quen như trước đây.
Vẫn cịn nhiều ý kiến tranh cãi nên sử dụng inlay bằng vật liệu sứ hay
composite. Inlay sứ có những ưu điểm như duy trì hình dạng bề mặt, sự nguyên vẹn
bờ cũng như gia cố các phần mô răng yếu tốt, nhưng nhược điểm của sứ là gây mòn

.


.

2

răng đối diện, độ bền mỏi thấp và dễ nứt gãy. Cũng có tác giả cho rằng, inlay
composite cải thiện độ khít sát bờ và độ bền của răng hơn Inlay sứ nhưng composite
lại dễ mòn, dễ đổi màu và thường bị sâu thứ phát hơn [19].
Các nghiên cứu về inlay trước đây thường được thực hiện chủ yếu bằng
phương pháp thử nghiệm trên răng người đã nhổ và một số ít các nghiên cứu thực
hiện trên lâm sàng. Hiện nay, một phương pháp nghiên cứu đầy hứa hẹn đang được
áp dụng ngày càng rộng rãi trong nghiên cứu nha khoa đó là phương pháp phân tích
phần tử hữu hạn (PTPTHH). Được đưa vào nha khoa lần đầu tiên vào năm 1973,
PTPTHH đã đóng góp rất lớn cho các nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực: vật liệu, phục

hình, chỉnh nha, phẫu thuật hàm mặt... Việc sử dụng phương pháp này có ưu điểm
là cho phép nhà nghiên cứu hiểu rõ một cách trực quan sự tương tác, phân bố ứng
suất, ứng xử cơ học của răng và phục hồi dưới tác động của ngoại lực.
Ở Việt Nam, ứng dụng của phương pháp này trong nghiên cứu nha khoa cịn
rất ít chỉ với một vài nghiên cứu được thực hiện gần đây như nghiên cứu của
Nguyễn Hữu Bảo Thư về cùi giả đúc, nghiên cứu của Phan Toàn Khoa về ảnh
hưởng của torus đến phục hồi tháo lắp tồn hàm. Vì vậy chúng tôi tiến hành nghiên
cứu này với mong muốn có thể tiếp cận nhiều hơn với phương pháp PTPTHH, đồng
thời cung cấp thêm bằng chứng khoa học giúp các nhà lâm sàng lựa chọn vật liệu dễ
dàng hơn [19].
Mục tiêu của chúng tôi là giải đáp câu hỏi: “Phục hồi inlay bằng các loại vật
liệu khác nhau ảnh hưởng lên sự phân bố ứng suất trên răng như thế nào?”
Để trả lời câu hỏi nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng:
+ Phương pháp PTPTHH ba chiều kết hợp nghiên cứu thực nghiệm trên răng
người để đánh giá một cách chính xác, trực quan và đầy đủ về sự phân bố ứng suất
bên trong răng và phục hồi.
+ Inlay với phục hồi được chế tạo bằng 3 loại vật liệu khác nhau: composite
dùng trên lâm sàng, composite dùng trong Lab và sứ.

.


.

3

Mục tiêu tổng quát: Đánh giá ảnh hưởng của vật liệu lên độ bền kháng gãy
và sự phân bố ứng suất trên răng được phục hồi bằng inlay.
Mục tiêu cụ thể:
1. So sánh độ bền kháng gãy và phân loại kiểu gãy của răng nguyên vẹn

và ba loại vật liệu phục hồi inlay.
2. So sánh giá trị ứng suất von Mises tối đa trên toàn bộ mẫu răng nguyên
vẹn và ba mẫu răng có phục hồi inlay.
3. So sánh giá trị ứng suất von Mises tối đa trên mô răng, inlay và xi măng
dán giữa ba nhóm vật liệu.
4. Khảo sát sự phân bố ứng suất von Mises trên toàn bộ mẫu răng ngun
vẹn và ba vị trí mơ răng, inlay và xi măng dán giữa ba nhóm vật liệu.

.


.

4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1. Phục hồi Inlay
1.1.1. Định nghĩa
Inlay là phục hồi từng phần gián tiếp (bằng composite, hợp kim, sứ…) thực
hiện trong một hay nhiều mặt của thân răng, không bao phủ múi, dùng để tái tạo lại
những phần mất chất của thân răng [8].

(A)

(B)
Hình 1.1. Inlay thẩm mỹ
(A) Các miếng trám amalgam ,
(B) Inlay thẩm mỹ thay thế miếng trám amalgam [33]

.

.

5

1.1.2. Vật liệu chế tạo Inlay
1.1.2.1. Hợp kim
Các vật liệu đúc bằng hợp kim đã được sử dụng hơn cả thế kỷ. Các phục hồi
đúc bằng vàng được xem là tiêu chuẩn “vàng” cho các phục hồi nha khoa. Nhược
điểm chính của nó chính là màu sắc khơng thẩm mỹ. Tuy nhiên, trong trường hợp
bệnh nhân không quan tâm đến màu sắc, những vị trí chịu tải lực lớn hoặc ở các
vùng răng không cần thẩm mỹ như răng cối lớn thứ hai hoặc khơng thể cơ lập tốt thì
một phục hồi bằng vàng cho xoang vừa và lớn là lựa chọn khôn ngoan nhất [33].
1.1.2.2. Sứ và composite
Inlay thẩm mỹ sứ và composite được sử dụng bắt đầu từ giữa cuối những năm
1980 [33].
Ngày nay, người ta sử dụng chủ yếu các inlay bằng sứ/composite, các vật liệu
được cải tiến liên tục về các đặc tính vật lý cũng như thẩm mỹ để đem lại kết quả
điều trị tốt hơn .
Nhiều nghiên cứu cho rằng răng phục hồi với composite tăng độ bền uốn,
trong khi sứ làm tăng độ cứng. Inlay, onlay sứ cho thấy sự tập trung lực tại giao
diện ngà-phục hồi ít hơn so với composite. Thêm vào đó inlay sứ nâng đỡ múi răng
tốt hơn phục hồi composite [41].
Trong khi đó, cũng có nhiều quan điểm ủng hộ inlay composite vì cho rằng có
thể cải thiện độ khít sát bờ và độ bền của răng hơn Inlay sứ. Mặc dù sứ duy trì hình
dạng giải phẫu bề mặt tốt nhưng nhược điểm của sứ là nó cứng hơn cả men răng
gây mòn răng đối diện, độ bền mỏi thấp và khó có thể sửa chữa hơn composite.
Cũng có nghiên cứu cho rằng khả năng kháng nứt gãy của cả 2 vật liệu là như nhau
và bất kể là loại vật liệu nào thì sự khít sát bờ cũng khơng có sự khác biệt [19].

Ngun nhân thất bại chủ yếu của inlay composite là gãy phục hồi hoặc răng.
Những thất bại khác liên quan tới sự mất liên tục của bờ. Đối với sứ thì thất bại chủ
yếu là gãy phục hồi và thiếu bờ. Trên lâm sàng những thất bại này biểu hiện thông
qua sự đổi màu bờ và sâu thứ phát [26].

.


.

6

1.1.3. Xi măng dán inlay, onlay
Xi măng chia làm 2 loại chính:
 Xi măng khơng có nguồn gốc từ nhựa:
-

Đơng cứng nhờ phản ứng acid – base. Độ cứng của nó phụ thuộc vào tỉ lệ
acid – base và cách thao tác.

-

Một số xi măng trên thị trường: xi măng glass ionomer GC Fuji I (GC,
Japan),

HY-bond

zinc

phosphate

(Shofu,

Jappan),

HY-bond

polycarboxylate (Shofu, Jappan)…
 Xi măng có nguồn gốc từ nhựa:
-

Nhựa đa phân tử đơng cứng nhờ phản ứng tự trùng hợp (auto curing),
quang trùng hợp (light curing) hoặc lưỡng trùng hợp (dual curing). Ví dụ
như xi măng Variolink, Multilink (Ivoclar Vivadent, Liechtenstein), Rely
X (3M ESPE, USA), Panavia (Kuraray, USA).

-

Kết hợp giữa nhựa và xi măng glass ionomer. Loại xi măng này đông
cứng nhờ sự tự trùng hợp đi đôi với phản ứng acid – base. Ví dụ: xi măng
GC Fuji Plus, GC Fuji Cem(GC, Japan).

Sử dụng loại xi măng phản ứng axit – basơ truyền thống như phosphate kẽm
và glass ionomer dẫn đến inlay sứ dễ bị gãy vỡ hơn so với sử dụng xi măng resin.
Việc sử dụng xi măng kết hợp giữa nhựa và glass ionomer được sử dụng phổ biến vì
so với xi măng glass ionomer truyền thống thì nó tương đối bền hơn và có khả năng
giải phóng Fluoride. Tuy nhiên ý nghĩa lâm sàng của vật liệu này vẫn đang được
xem xét vì thực ra Fluoride giải phóng trong một giai đoạn ngắn, và độ bền dán của
xi măng này kém hơn xi măng resin [24].
1.2. Giới thiệu sứ nha khoa

1.2.1. Định nghĩa
Sứ nha khoa là một sản phẩm dùng trong nha khoa phục hồi, có bản chất là vật
liệu vô cơ không kim loại, trải qua nung ở nhiệt độ cao để đạt được đặc tính mong
muốn. Chúng là các oxit kim loại [32].

.


.

7

1.2.2. Thành phần
Sứ nha khoa chủ yếu thường gồm 65% trường thạch (feldspar:
K2O.Al2O3.6SiO2 và Na2O.Al2O3.6SiO2) và 25% thạch anh (quatz: SiO2), có hoặc
khơng có đất sét trắng (kaolin: Al2O3.2SiO2.xH2). Cấu trúc của sứ nha khoa gồm
pha tinh thể và pha thuỷ tinh. Sứ có liên kết cộng hóa trị hoặc liên kết ion chặt chẽ
giữa các nguyên tử kề nhau làm cho sứ nói chung dịn, cứng, trơ về hóa học, cách
điện.
Để sứ có mầu răng tự nhiên người ta cho thêm vào một lượng nhỏ oxide màu
như: oxit Mangan (tím nhạt tới nâu), oxit sắt (nâu), oxit Coban (xanh dương), oxit
Đồng (xanh lá cây)…
1.2.3. Phân loại sứ theo thành phần cấu tạo
Có nhiều cách phân loại sứ nha khoa: theo cấu trúc, theo phương pháp chế tác,
theo thành phần…. Theo thành phần cấu tạo ta có các loại sứ sau đây:
1.2.3.1. Sứ trường thạch
Đây là loại sứ truyền thống thường dùng để đắp bề mặt các phục hình sứ sườn
kim loại. Còn được gọi là sứ phủ, men sứ, sứ phủ trường thạch (feldpasthic
porcelain). Một vài cái tên quen thuộc có thể nhắc đến như: Ceramco 3
(DENTSPLY), VITA VM13 (VITA Zahnfabrik), Vintage Halo (Shofu), IPS e.max

Ceram (Ivoclar Vivadent).
Vật liệu sứ nhóm này được chế tác bằng tay dưới dạng bột và nước. Là vật liệu
sứ trong suốt nhất, tuy nhiên lại kém bền nhất. Sứ phủ có độ thẩm mỹ và khả năng
chế tác cao. Nhờ khả năng có thể đắp thành từng lớp rất mỏng và gắn trực tiếp lên
men răng mà chúng được xem như là loại bảo tồn mơ răng nhất trong nhóm sứ
khơng kim loại.
Vật liệu nhóm này chỉ định cho phục hình tồn sứ chủ yếu là ở răng trước. Tuy
nhiên, đôi khi cũng có thể dùng cho răng cối nhỏ và hiếm khi chỉ định cho răng cối lớn.
1.2.3.2. Sứ thủy tinh
Sứ thủy tinh có độ bền cao, khả năng kháng nứt gãy tốt và đạt thẩm mỹ tự
nhiên, là một lựa chọn thay thế linh hoạt, có chỉ định rộng rãi. Có thể dùng để làm

.


.

8

inlay, onlay, mão, mặt dán sứ và thường được sản xuất dưới dạng những khối sứ
công nghiệp để ép nhiệt hoặc chế tác bằng máy.
Do có tính chất thủy tinh nên chúng được khuyến cáo phải được dán lên mô
răng chứ không chỉ gắn bằng xi măng truyền thống.
Dựa vào loại tinh thể và đặc tính lâm sàng, sứ thủy tinh được chia thành hai
phân nhóm nhỏ khác nhau:
 Phân nhóm 1:
Vật liệu thuộc phân nhóm này gồm những thủy tinh trường thạch chứa ít
leucite, có tỷ lệ tinh thể chiếm không quá 50% và giống với thủy tinh hơn. Một vài
thương hiệu thuộc nhóm này như: IPS Empress CAD (Ivoclar Vivadent),
VITABLOCS Mark II (VITA Zahnfabrik).

Chúng có độ trong suốt cao, tuy nhiên vẫn đòi hỏi chiều dày nhiều hơn để có
thể chế tác và lên màu phù hợp. Các vật liệu trong phân nhóm này có độ bền cao
hơn sứ phủ, chủ yếu là nhờ kỹ thuật chế tác sử dụng các khối sứ công nghiệp đặc,
và khả năng của leucite giúp điều chỉnh độ co giãn nhiệt, ngăn chặn sự lan truyền
các vết nứt.
 Phân nhóm 2:
Nhóm này gồm các loại sứ thủy tinh chứa nhiều tinh thể chiếm trên 50%. Điển
hình của phân nhóm này đó là sứ lithium disilicate, như trong hệ thống IPS e.max
(Ivoclar Vivadent). Chúng có thể được sản xuất dưới dạng thỏi dùng để ép nhiệt
hoặc dạng khối để tiện bằng máy.
Một dạng mới của nhóm này đó là sứ lithium disilicate được tăng cường
zirconia (ZLSs). Chẳng hạn như Vita Suprinity (VITA Zahnfabrik), CELTRA Duo
(DENTSPLY). Các vật liệu ZLS chứa sứ thủy tinh lithium disilicate được gia cố
thêm với khoảng 10% tinh thể zirconia. Ở thời điểm hiện tại thì loại vật liệu này vẫn
còn rất mới trên thị trường, những thử nghiệm in vitro ban đầu đã cho thấy chúng có
tính chất quang học tuyệt vời và các đặc tính vật lý tương tự như sứ lithium
disilicate. Tuy nhiên, nó thiếu những dữ liệu lâm sàng lâu dài cho phép sử dụng làm
phục hình đơn lẻ.

.


.

9

1.2.3.3. Sứ tinh thể
Sứ tinh thể độ bền cao, không có hoặc chỉ có phase thủy tinh ở mức tối thiểu.
Trong đó có 2 loại sứ oxit chủ yếu là sứ nhơm và sứ zirconia.
Sứ nhơm có hàm lượng oxit nhơm cao làm sứ có hệ số giãn nở nhiệt thấp và

có sức đề kháng cơ học cao như NobelProcera Alumina (Nobel Biocare). Sứ
zirconia như LAVA (3M ESPE), Prettau (Zirkonzahn), IPS e.max ZirCAD (Ivoclar
Vivadent), NobelProcera Zirconia (Nobel Biocare).
Cả zirconia và alumina đều có độ bền cao hơn so với các sứ khác và có thể
gắn bằng xi măng gắn theo phương pháp truyền thống. Tuy nhiên, do có thành phần
tinh thể cao nên chúng đục màu hơn, làm giảm tính thẩm mỹ, mão zirconia tồn bộ
lại dễ gây mịn răng đối diện. Do đó chúng thường được đắp thêm sứ phủ để cải
thiện. Một số phục hình nguyên khối zirconia nay đã có dạng trong suốt hơn. Tiên
phong trên thị trường là BruxZir (Glidewell Laboratories), và sau đó là sự tham gia
nhiều nhà sản xuất khác như LAVA Premium (3M ESPE), Zenostar (Ivoclar
Vivadent), Cercon HT (DENTSPLY), inCoris TZI (Sirona), LumiZir (DenMat).
1.2.4. Giới thiệu về sứ IPS e.max Press (Ivoclar Vivadent)
Sứ IPS e.max Press là sứ thủy tinh lithium disilicate (LS2) của hãng Ivoclar
Vivadent (Schaan, Liechtenstein), được chế tác bằng phương pháp ép nhiệt.
Cấu trúc vi thể của IPS e.max Press bao gồm các tinh thể lithium disilicate
Li2Si2O5 (khoảng 70%), nằm trong một khuôn thủy tinh. Lithium disilicate là pha
tinh thể chính và chứa các tinh thể hình kim có chiều dài từ 3 đến 6 µm.
 Thành phần theo phần trăm khối lượng:
SiO2 57 – 80%, Li2O 11 – 19%, K2O 0 – 13%, P2O5 0 – 11%, ZrO2 0 – 8%,
ZnO 0 – 8%, các oxit khác và chất màu 0 – 10%.
 Tính chất vật lý: dựa vào tiêu chuẩn ISO 6872 và ISO 9693
-

Độ bền uốn: 400 ± 40 Mpa

-

Mô đun đàn hồi: 95 ± 5 Gpa

-

Độ cứng Vickers (HV10): 5900 ± 100 Mpa

-

Khối lượng riêng: 2,5 ± 0,1 g/cm3

.


.

10

-

Tan hóa học: 40 ± 10 µg/cm2

-

Hệ số giãn nở nhiệt (100 – 400 °C) 10,15 ± 0,4 10-6K-1

 Chỉ định:
-

Veneer (0,3 mm)

-

inlay, onlay, mão từng phần

-

Mão (≥ 1 mm)

-

Cầu 3 đơn vị (trụ răng cuối tối đa tới răng cối nhỏ thứ 2)

Hình 1.2. Thỏi sứ IPS e.max Press
IPS e.max Press có thể sử dụng chế tác các phục hồi xâm lấn tổi thiểu, bề dày
cho veneer chỉ cần 0,3mm. Trong trường hợp sử dụng xi măng dán, bề dày mão
hoặc inlay có thể giảm cịn 1mm.
1.3. Composite [3]
1.3.1. Định nghĩa
Composite là một kết hợp của tối thiểu hai vật liệu khác nhau về mặt hóa học
(có mặt liên hệ rõ ràng phân cách giữa chúng) và có những đặc điểm mới mà mỗi
thành phần tự nó khơng có.

.


.

11

1.3.2. Thành phần và cấu tạo
Composite có thành phần chính là: khung nhựa, hạt độn, chất nối, hệ thống
hoạt hóa và khơi mào trùng hợp. Ngồi ra cịn có các thành phần phụ như chất tạo
màu và tạo huỳnh quang, chất ổn định...

1.3.2.1. Khung nhựa
Khung nhựa còn gọi là pha hữu cơ, là thành phần nhựa của composite. Hầu hết
composite hiện dùng có khung nhựa dựa trên nghiên cứu của R. Bowen (1962):
tổng hợp OLIGOMER Bis-GMA tạo nên từ phản ứng giữa Bis-Phenol A và
Glycidyl methacrylate. Ngồi ra, cịn có hai loại monomer khác được sử dụng là:
UDMA

(Urethane

dimethacrylate)

và

TEGDMA

(Triethylene

Glycol

dimethacrylate).
1.3.2.2. Hạt độn
Thành phần, tỉ lệ hạt độn quyết định những đặc điểm quan trọng của
composite: độ cứng, độ mịn, tính chịu mài mịn, độ co trùng hợp, các đặc tính quang
học...
Composite được phân loại theo kích thước hạt độn như sau:
-

Cực lớn (megafill) > 100µm

-

Lớn (macrofill) 10 - 100 µm

-

Trung bình (midifill) 1 – 10 µm

-

Hơi nhỏ (minifill) 0,1 - 1 µm

-

Nhỏ (microfill) 0,01 - 0,1 µm

-

Cực nhỏ (nanofill) 0,005 - 0,01 µm

Ngày nay hầu hết hạt độn của các composite có thành phần gồm các silicate
dạng không tinh thể (glass) và các glass Ba, Zn, Y, thường được sử dụng nhất để
làm chất độn. Dạng tinh thể giúp composite dễ làm nhẵn và đánh bóng.
Ngồi silicate, hạt độn thường có mặt của nhiều ion khác để tạo nên những thay
đổi tính chất cần thiết như Li, Al, Ba, B, Zn, Zr...

.


.

12

1.3.2.3. Chất nối
Chất nối là một phân tử lưỡng chức năng, một đầu dán vào nhóm hydroxyl
hiện diện trên bề mặt hạt silica, đầu kia có khả năng trùng hợp với monomer trong
pha hữu cơ. Chất nối phổ biến nhất là 𝛾 –MPTS (𝛾-Methacryloyloxy Propyl
Trimethoxy Silane)
1.3.2.4. Chất khơi mào
Các hệ thống chất khơi mào có tác dụng biến đổi monomer thành polymer.
Chất khơi mào composite quang trùng hợp là camphorquinone và amin bậc ba.
Composite ngày nay có thể được sử dụng trực tiếp trên lâm sàng, hoặc sử dụng
gián tiếp trong labo để thực hiện các phục hồi cho răng bị mất chất. Khả năng quang
trùng hợp của composite sử dụng trên lâm sàng tối đa là 60% trong khi composite
sử dụng trong labo lên tới hơn 95% nhờ đó mà các tính chất vật lý đều được cải
thiện hơn so với composite sử dụng trực tiếp trên lâm sàng.
1.3.3. Giới thiệu về composite Filtek Z350 XT
Composite Filtek Z350 XT là sản phẩm nanocomposite thế hệ mới của công ty
3M ESPE (St Paul, MN USA) sản xuất bằng công nghệ “True nano”, các hạt độn
nano được kết tụ đặc biệt lại thành các cụm hạt nano (nanocluster). Tốc độ mòn của
các nanocluster này tương tự như của mạng lưới resin bao quanh. Điều này cho
phép miếng trám duy trì một bề mặt đồng dạng trơn láng lưu giữ độ bóng dài lâu và
mang lại độ kháng mòn cao. Trong nghiên cứu lâm sàng 5 năm của Paul
Lambrechts cho thấy mức độ mòn của FiltekTM Z350 XT tương tự như men răng.

Hình 1.3. Composite Filtek Z350 XT
Nguồn: Nhà sản xuất 3M ESPE

.