Răng giả và công nghệ

NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI Kỹ thuật - Công nghệ
56Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 07/2020
I. VÀI NÉT VỀ LỊCH SỬ PHÁT 
TRIỂN CỦA RĂNG GIẢ
Theo gót người Etrusca, vàng trở nên 
thông dụng, nhưng ít người có đủ tiền để 
bịt răng vàng. Các loại chất liệu quý hiếm 
khác được sử dụng như xà cừ, đá mã não và 
bạc. Người mang răng giả nổi tiếng trong 
lịch sử là vị tổng thống đầu tiên của nước 
Mỹ George Washington. Ông có cả một 
hàm răng giả bằng ngà. Ngà được lấy từ hà 
mã (Hippopotamus) hay hải mã (walrus). 
Tuy nhiên, hàm răng được tạc trên một 
mảnh ngà của Washington không chỉ làm 
ông đau khi ăn uống, mà chúng thường 
làm ông nói vấp khi đang hùng biện trước 
công chúng. Năm 1770, một người Pháp 
đã phát minh ra răng bằng sứ.
Vấn đề thứ hai vấp phải là làm sao để 
giữ chúng ở đó. Suốt một thời gian dài, 
người ta dùng lò xo để giữ miếng đế và 
gắn răng giả nằm đúng vị trí. Tuy nhiên, 
đôi lúc lò xo bị trượt ra và hàm răng nhảy 
vọt ra khỏi miệng. Đầu thế kỷ thứ 19, một 
nha sĩ người Mỹ đã phát hiện ra rằng khi 
không có khoảng trống giữa đế răng và 
vòm lợi, sức hút của chân không và chất 
dính của nước bọt có thể giữ hàm răng 
giả rất chặt. Đó là một bước tiến rất lớn 
của lịch sử những hàm răng giả mà rất 
nhiều năm sau, ý tưởng này mới thành 
hiện thực. Do những khó khăn nêu trên, 
nhiều năm qua, người ta mang răng giả 
chỉ nhằm mục đích lấp khoảng trống chứ 
không phải để ăn nhai vì nhai bằng răng 
giả thật khó nhọc và thường phải bỏ chúng 
ra khỏi miệng trước khi ngồi vào bàn.
Răng giả có hai loại: Tháo lắp và cố 
định. Tháo lắp là loại hàm mà bệnh nhân 
có thể tự gỡ ra làm vệ sinh khi cần thiết. 
Cố định là loại răng được gắn chặt vào 
hàm qua các răng hoặc chân răng còn 
lại hoặc chân răng nhân tạo. Ngày nay, 
RĂNG GIẢ VÀ CÔNG NGHỆ
TS. Bùi Thanh Hải *
Tóm tắt: Từ xa xưa, người Etrusca (Italia) đã làm những chiếc răng giả bằng 
xương hoặc bằng vàng lắp vào bên cạnh những chiếc răng thật. Vấn đề chủ yếu mà 
những người làm răng giả phải đối phó là chất liệu Trong bài viết này, chúng tôi chỉ 
đề cập đến vật liệu mới zirconia và kỹ nghệ chế tác răng toàn sứ bằng công nghệ mới 
CNC (Computerized numeric control) trong phục hình răng (Prosthodontics).
Từ khóa: Răng giả, nguyên liệu, phục hình răng.
Abstract: Since ancient times, the Etrusca people (Italians) have made bone or 
gold dentures on the side of real teeths. The main problem that dentists have to deal 
with is material. In this article, we only mention zirconia new material and technology 
of manufacturing porcelain teeth with new technology CNC (Computerized numeric 
control) in dental protheses (Prosthodontics).
Keywords: Dentures, materials, dental prostheses.
* Phó Chủ nhiệm khoa Răng Hàm Mặt,
 Trường ĐH KD&CN Hà Nội.
Kỹ thuật - Công nghệ NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI
57Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 07/2020
răng giả được làm từ nhiều chất liệu khác 
nhau như nhựa, composite, hợp kim, hợp 
kim cẩn sứ và răng hoàn toàn bằng sứ. 
Răng toàn sứ (All ceramics) là sản phẩm 
của công nghệ cao, phần khung sườn 
được làm bằng một loại sứ đặc biệt gọi là 
zirconia, cứng chắc, bên ngoài cũng được 
cẩn nhiều lớp sứ có màu sắc như răng thật, 
đạt độ thẩm mỹ rất cao. Chúng tôi xin đề 
cập đến vật liệu mới zirconia và kỹ nghệ 
chế tác răng toàn sứ bằng công nghệ mới 
CNC (Computerized numeric control) 
trong phục hình răng (Prosthodontics).
Zirconia (Dioxit zirconi, ZrO2) là một 
hợp chất của zirconi. Zirconi là một kim loại 
chuyển tiếp, có ký hiệu hóa học là Zr, màu 
trắng xám bóng láng, tương tự như titan. 
Zirconi được sử dụng như là một tác nhân 
tạo hợp kim do khả năng chống ăn mòn 
cao. Khác với zirconi, hợp chất zirconia là 
một loại đá, gọi tắt là đá CZ (từ chữ Cubic 
zirconia trong tiếng Anh), dùng chế tác đồ 
trang sức giả kim cương, được tinh chế và 
ổn định trong nhiệt độ cao. Cubic Zirconia 
được phát triển lần đầu tiên năm 1937 tại 
Viện Lebedev (Viện vật lý Fian của Viện 
Hàn lâm Khoa học Nga, do đó còn có tên 
là Fianit). Qua một quá trình sản xuất tiên 
tiến, CZ đã trở thành hàng trang sức chất 
lượng cao. Cubic Zirconia là dạng tinh thể 
khối, có độ quang học hoàn hảo và thường 
không màu, khi được bổ sung các oxit 
kim loại khác sẽ cho ra một loạt các màu 
sắc khác nhau, rất đẹp, rất khó phân biệt 
với kim cương nếu chỉ quan sát bên ngoài 
bằng mắt thường.
Hình 1 và 2: Đồ trang sức chế tác từ zirconi
Zirconia là một loại vật chất bất 
thường ở chỗ nó co lại rất nhiều khi bị 
nung nóng thay vì giãn nở ra như ở hầu 
hết các vật liệu khác. Vì vậy khi chế tác 
các sản phẩm chính xác từ zirconia, chỉ 
máy tính mới có khả năng tính toán kích 
thước trước và sau khi thiêu kết. Với đặc 
tính cứng chắc và tương hợp sinh học cao, 
zirconia đã được sử dụng rộng rãi trong 
công nghệ cao như chế tạo vỏ phi thuyền, 
đĩa phanh trong xe đua, dao nội trợ gia 
đình, vvTrong y học, zirconia được sử 
dụng làm khớp háng nhân tạo, thân đốt 
sống nhân tạo, vv. Nhờ công nghệ CAD/
CAM, zirconia đã được sử dụng làm vật 
liệu phục hình trong Nha khoa phục hồi. 
NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI Kỹ thuật - Công nghệ
58Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 07/2020
Ở Việt Nam cũng đã có nhiều công 
trình nhiên cứu về zirconia, gần đây là 
công trình “Nghiên cứu điều chế zirconi 
dioxit kích thước nanomet từ tinh quặng 
zircon” của Bùi Trung và Phạm Văn Trọn, 
Đại học QG thành phố Hồ Chí Minh. Phục 
hình toàn sứ bằng zirconia toàn bộ hay 
khung sườn zirconia có phủ thêm nhiều 
lớp sứ bên ngoài là giải pháp tối ưu hiện 
nay. Đó là ước mơ thế kỷ của các bác sỹ 
nha khoa và nhân loại.
II. CAD/CAM TRONG NHA KHOA
Trước hết xin được nhắc lại, CAD/
CAM là viết tắt của cụm từ Computer - aided 
design/Computer-aided manufacturing, 
tức là một quy trình công nghệ bao gồm 
thiết kế và sản xuất thông qua sự trợ giúp 
của máy vi tính. Quá trình sản xuất được 
thực hiện bởi Robot, gọi là kỹ thuật CNC 
(Computerized numeric control). Trong 
Nha khoa, công nghệ CAD/CAM được sử 
dụng để chế tạo phục hình chính xác, bao 
gồm inlay, onlay, veneer, chụp răng, cầu 
răng và cả hàm khung cho phục hình tháo 
lắp. Tuy vậy, mấu chốt thành công của 
công nghệ CAD/CAM trong nha khoa lại 
vẫn phụ thuộc vào yếu tố con người chứ 
không phải hoàn toàn do máy móc. 
Mấu chốt đầu tiên là ở khâu kỹ thuật 
scan.
So sánh tính chất vật lý của zirconia (ZrO 2) và vonfram (W).
 Tính chất vật lý ZrO2 W
Độ nóng chảy (Melting point (0C) 2,720 3,410
Độ dẫn nhiệt (Thermal conductivity (W/mK) 2 166
Điện trở suất (Electrical resistivity () >1011 5,37-5,57.106
Độ cứng (Vickers hardness (Hv) 1.200-1.300 271-459
Độ uốn dẻo (Toughness (MPa m1/2) 5,4 120-150
Độ bền nén (Strength (MPa) 850-1.500 1.350-1.680
Nhiệt dung riêng (Specific heat (J/Kg K) 400 138
Tỷ trọng (Density (Kg/m3) 5.680 19.290
 Hình 3: Scan mẫu (gián tiếp) Hình 4: Scan trên miệng (trực tiếp)
Kỹ thuật - Công nghệ NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI
59Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 07/2020
Scanner có thể scan từ mẫu thạch 
cao được sửa soạn (Hình 3), hoặc có 
thể scan trực tiếp trong miệng (Hình 4). 
Sau khi scan, ta sẽ có được mẫu hàm 
kỹ thuật số, từ đó ta có thể thiết kế và 
chế tạo thông qua máy tính. Có nghĩa 
là, công nghệ CAD/CAM chỉ đảm bảo 
cho ra sản phẩm chính xác so với mô 
hình mẫu (phiên bản), độ chính xác so 
với thực tế trên miệng bệnh nhân còn 
phụ thuộc phần nhiều vào kỹ thuật lấy 
dấu và đổ mẫu, kể cả lấy dấu bằng cách 
scan trực tiếp.
Độ chính xác của dấu và mẫu thạch 
cao phụ thuộc rất nhiều vào kỹ thuật 
trộn vữa, tỷ lệ giữa bột và nước khi trộn 
alginate hay tỷ lệ giữa base và catalyst khi 
trộn silicone. Tuy nhiên, điều này lại rất 
ít được quan tâm trên lâm sàng. Điều đó 
đã dẫn đến hậu quả nghiêm trọng là sai 
số lớn giữa mô hình mẫu và thực tế trên 
miệng bệnh nhân.
Hình 5: Lấy dấu đạt tiêu chuẩn Hình 6: Mẫu đạt tiêu chuẩn
Mấu chốt thứ hai là lựa chọn vật liệu 
sao cho phù hợp với từng loại phục hình. 
Ở Việt Nam hiện nay, công nghệ CAD/
CAM chủ yếu được sử dụng cho sản xuất 
răng sứ không kim loại. Phôi sứ zirconia 
có rất nhiều loại và do nhiều hãng sản 
xuất khác nhau, mang tên khác nhau như: 
Vita (Toàn cầu), Katana (Nhật), Amann 
Girrbach (Mỹ), Cercon (Đức), DDBio 
(Đức), Ceramill (Đức), White Peaks 
(Đức), Argenz Anterior (Mỹ), Sagemax 
(Mỹ), Jelenko (Mỹ). Tùy theo thiết kế của 
máy CNC, phôi sứ zirconia được sản xuất 
dưới các dạng khác nhau như hình đĩa 
tròn (disc), hình khối (block), hình móng 
ngựa (semicircular).
Hình 7: Phôi hình móng ngựa Hình 8: Phôi hình đĩa Hình 9: Phôi dạng block
NGHIÊN CỨU TRAO ĐỔI Kỹ thuật - Công nghệ
60Tạp chí 
Kinh doanh và Công nghệ
Số 07/2020
Để đáp ứng các chỉ định của bác sỹ ưu 
tiên lựa chọn cho thẩm mỹ hay chức năng, 
phôi zirconia có nhiều loại, khác nhau về 
mầu sắc, độ trong mờ, độ cứng, độ bền 
nén, v.v., và mỗi loại phôi như vậy lại có 
quy trình chế tác khác nhau liên quan đến 
việc lựa chọn mũi phay, dao cắt, nhiệt độ 
và thời gian thiêu kết. Hiện nay, có nhiều 
hãng sản xuất phôi zirconia và mỗi hãng 
lại có một cách đặt tên khác nhau. Nhìn 
chung có thể chia thành 4 loại như sau:
1. Siêu trong mờ (Super High 
translucent). Cercon viết tắt là XT, DDBio 
viết tắt là Cube X2; Ceramill viết tắt là FX; 
Katana viết tắt là UT (Ultra Translucent).
2. Trong mờ (High Translucent). 
Cercon viết tắt là HT, DDBio viết tắt là 
ZX2; Ceramill viết tắt là HT; Katana viết 
tắt là ST (Super Translucent).
3. Độ trong thấp (Low Translucent). 
Cercon gọi là Base, DDBio viết tắt là ZA; 
Ceramill viết tắt là ZI; Katana viết tắt là HT.
4. Nhiều lớp (Multilayer). Tất cả các 
hãng đều viết tắt là ML.
Như vậy ta thấy sự ký hiệu các loại 
phôi của các hãng là rất khác nhau. Để 
tránh sự nhầm lẫn, người ta thường đánh 
dấu bằng màu sắc của đai phôi (Cercon, 
Hình 10) hoặc nền chữ trên bề mặt phôi 
(Katana, Hình 11)
 Hình 10: Phôi Cercon zirconia (Đức) Hình 11: Phôi Katana zirconia (Nhật Bản)
Về nguyên tắc chế tác, phôi zirconia 
càng trong thì càng mềm. Nói cách khác, 
độ trong tỷ lệ nghịch với độ cứng và độ 
bền nén. Vì vậy chỉ định loại phôi gì cho 
trường hợp cụ thể nào đòi hỏi phải tính 
toán kỹ trong mối tương quan về yêu cầu 
thẩm mỹ và độ bền chắc của sản phẩm 
phục hình. Yêu cầu thẩm mỹ phụ thuộc 
chủ yếu vào vị trí răng (nhóm răng trước); 
yêu cầu về độ bền chắc phụ thuộc vào 
nhiều yếu tố: khoảng mất răng, số lượng 
nhịp cầu, độ dầy tối đa có thể của khung 
sườn zirconia,... Để đạt được yêu cầu đó, 
đòi hỏi phải có sự hợp tác nhịp nhàng 
giữa Labo và Bệnh viện hay Phòng khám 
nha khoa.
Thực tế trong những năm gần đây, 
nhiều nha sỹ thích chỉ định loại sườn siêu 
trong như Ceramill FX, Cercon SHT, 
Katana UT, v.v. Song, như ta đã biết, 
càng trong càng giòn. Mặt khác, khi sườn 
zirconia siêu trong sẽ khó che được mầu 
của cùi răng bên trong. Đối với các răng 
đã điều trị tủy về sau theo năm tháng, cùi 
răng sẽ biến màu và làm cho mầu răng 
thay đổi. Như vậy sườn zirconia siêu 
trong không phải là hay. Răng sáng trong 
và đẹp là nhờ ở nhiều lớp sứ được cẩn lên 
ở bên ngoài như body (dentin), enamel, 
cervical, transparente Tx, To, T1, T2, còn 
sườn zirconia phải mờ đục mới đảm bảo 
bền đẹp lâu dài, mới là hoàn hảo.