全瓷修复体的应用现状及研究进展

来源:网络 时间:2012/3/27

随着物质文化水平的提高,人们对口腔修复已不满足仅仅恢复其生理功能,而要求更好的审美效果。20世纪60年代,口腔修复领域爆发了美学革命,全瓷修复体由于其表面光泽度高、具有透明性和半透明性及审美性极佳等优点,已越来越受到牙医和患者的青睐[1]。本文就全瓷修复体的发展历史、目前各类全瓷修复体的特点及其应用情况和前景综述如下。

1牙科全瓷的发展历史

1903年美国密执安州牙医Charles Land采用铂箔技术用长石瓷在耐火模型上烧制出第一个色泽与天然牙近似的瓷甲冠。1965年MeLean报告了铝瓷冠,其内核冠由含50%Al2O3的高铝瓷制成,强度较瓷甲冠提高了近50%,从而推出了铝瓷甲冠技术。如牙科专家回答有模糊的地方,请申请加牙科网www·yake+net+cn的牙病交流QQ群330+343·02咨询了解,1983年Sozio等发明了Cerestore铝瓷冠,采用一种收缩性极小的铝瓷材料(含85%AI2O3),用失蜡注塑法形成铸腔,将铝瓷坯料软化,铸塑形成内冠。经高温烧烤,然后表面常规上瓷而成。1986年由义获嘉公司(Ivoclar)与苏黎世大学冠桥系共同研制的IPSEmpress可铸玻璃陶瓷问世,该陶瓷采用失蜡注塑法,在高温高压条件下将白榴石增强的玻璃陶瓷软化注入型腔,形成雏冠,表面再上釉着色而成。IPSEmpress铸瓷具有美观、良好的半透明性、与牙釉质近似的折光性、良好的边缘密合性及抗折断性能,此外还有与牙釉质相似的耐磨性能[2]。1988年9月在巴黎召开的第七届国际烤瓷学术会议上,法国的Sadoun 提出了一种名为粉浆涂塑(SliptCasting)的全瓷冠桥修复技术,后由德国Vita公司改进,以商品名In.Ceram 推出。粉浆涂塑铝瓷冠的抗桡曲强度高,较全瓷修复系统的有些铸造陶瓷几乎要高3~4倍,不仅可用于前后牙单冠的制作,也可用于制作前牙三单位桥,还具有边缘适合性好、透光性好等优点[3] 。随着全瓷材料机械强度的不断提高,全瓷修复体的应用,由过去单纯制作嵌体、贴面发展到全冠、固定桥,乃至种植义齿的上部结构。越来越多的患者要求进行全瓷修复,全瓷修复的领域还在不断地拓宽[4]。

2当今各类全瓷的特点及应用

2.1渗透陶瓷[5]采用纯氧化铝粉浆手工涂塑成型,在熔点以下温度烧成多孔结构,再用玻璃熔融渗透后消除孔隙,致密化,形成玻璃氧化铝的复合体,再涂塑饰面瓷,完成修复体。渗透陶瓷采用了工业上相互渗透相复合体理论,即形成玻璃氧化铝的相互渗透相复合体(interpenetrated phase composite,IPPC)。在这种修复体中,首先在预烧结后形成有一定强度的、孔隙开空连续的以氧化铝为主的多孔结构,氧化铝本身连续连接,其周围的孔隙也可相互连通,允许渗透玻璃在熔融状态渗入其中填充孔隙并与氧化铝形成在显微结构层次上的互相缠绕但又密实的三维相互连接、相互锁结的网络结构。根据相互渗透相理论,这种氧化铝预制体外形稳定,复合体增强,是复合体的力学骨架和外形框架,维持着外形和尺寸稳定性。

2.2热压铸陶瓷采用与金属铸造相似的失蜡法制作修复体或基底冠,即先制作蜡型,包埋,再在专门的热压铸造机内将熔融高强度陶瓷压入铸模腔内成型,直接完成修复体,或者完成基底冠后再涂塑饰面瓷[6]。IPSEmpress I的白榴石晶粒均匀分散于长石形成的玻璃相中,阻止裂纹;白榴石结晶冷却使玻璃处于压缩状态也增加了强度;热压铸的过程提高了密度和强度。该型的强度较低,前几年已经被II型取代[7]。IPSEmpress II的增强原理为硅酸锂为增强剂,热压铸提高了密度和强度,着色和饰面瓷为陶瓷的表面强化,增加了修复体的强度。

2.3铸造玻璃陶瓷Dieor是第一个商品化全瓷材料,该材料由玻璃料、成核剂、着色剂和荧光剂构成,强化机理为结晶增强[8]。虽然Dieor的抗压强度和抗弯强度已经比常规陶瓷有大幅度的提高,但抗弯强度仍然处于较低水平,已被弃用,取而代之的是铸造陶瓷Finesse AllCeramic,其强度较Dicor有大幅度提高。

2.4电沉积全瓷利用陶瓷的带电性能在电场中发生电沉积,沉积在工作模型上,沉积的厚度由沉积工作电压和工作时间确定,工序少且精度高。主要的瓷沉积材料是氧化铝和氧化锆,强度很高。代表性产品是WolcerainELC和BEGO Ceramo Proeera Alleeram材料为高纯度氧化铝,强化机理为致密烧结。CAD技术处理程序为扫描预备体,设计基底冠,数字化信息放大以补偿氧化铝的烧结收缩。在工作站CAM加工机制代型,调改氧化铝底层胚体,干法高温加压烧结成型,然后在氧化铝底层上塑饰面瓷,完成修复体。

2.5CAD/CAM陶瓷、复合机加工涂塑或复合机加工渗透涂塑等方法均属于与计算机密切相关的方法,其修复体的制作必需昂贵的CAD/CAM设备和配套的高温炉才能满足陶瓷致密化烧结[9]。CAD/CAM机加工陶瓷为预成瓷块,可在椅旁直接加工完成修复体[10]。更多时候采用复合机加工涂塑,即机加工预成半烧结的陶瓷块成为基底冠或者桥架,然后再进行致密化烧结,最后上饰面瓷完成修复体。复合机加工渗透涂塑则是机加工预成半烧结的氧化铝块,然后用玻璃料快速渗透,最后再上饰面瓷完成修复体。由于全瓷修复体的加工工艺不同,所以各类的桡屈强度和抗折能力也不尽相同,全瓷系统的桡曲强度是考察和选择全瓷材料的重要指标。目前临床常见全瓷系统的不同参数见文献[11]。临床医生在具体应用时,要根据不同的适应证来选择适宜强度的全瓷系统,只有这样才能做到有的放矢,达到更好的修复效果。另外,由于各类全瓷修复体的成分不同,所以对其黏结的方法也不同。以白榴石、二硅酸锂等晶体为增强相的陶瓷,如IPS Empress等,其基质中存在大量的长石玻璃相,属于硅酸盐类陶瓷。该类陶瓷的强度一般不高,因此需要采用树脂粘接来增加强度。由于该类陶瓷经氢氟酸酸蚀后,晶体结构暴露而获得粗糙表面,从而增大粘接面积,利于形成机械锁结。因此,酸蚀是该类陶瓷粘接的基础[12]。虽然喷砂也可提高粘接面的粗糙程度,但由于硅酸盐类陶瓷的强度不高,喷砂很可能破坏其表面的粘接层,反而降低粘接强度。因此喷砂并不是该类陶瓷粘接的必要步骤。而将粘接表面硅烷化,则是此类陶瓷粘接的重要步骤。硅烷偶联剂易与二氧化硅等以硅为主要成分的玻璃相结合,形成稳定的硅氧烷,其另一端的有机功能团则与树脂中的有机物结合,从而提高粘接能力。一般认为,酸蚀与偶联剂同时处理可显著提高瓷树脂的粘接强度,并且减少微渗漏。而以氧化铝、氧化锆为主要成分的非硅酸盐类陶瓷材料,不但不易被氢氟酸酸蚀,而且其瓷粘接面也不易与单纯涂布的硅烷偶联剂形成化学结合。由于这类陶瓷的强度较高,喷砂处理一般不会破坏其表面的粘接层。因此,喷砂有利于形成粗糙的粘接面。高纯度氧化铝全瓷在内冠烧结过程中,其内表面可形成类似酸蚀的粗糙表面,可利于粘接。目前,如何进行此类瓷材料的表面处理,也是研究的热点。有学者提出通过摩擦、烧结等作用使硅氧复合物结合到不含硅酸盐的瓷粘接面上,然后再使用偶联剂涂布处理的方法。对于此类高强度的氧化铝和氧化锆陶瓷,也可使用普通的磷酸锌类粘接剂粘接[13]。

3全瓷的应用局限性和研究进展

虽然经过数年的发展,全瓷的各项性能都有大幅度的提高,但是全瓷修复体的脆性、低抗张强度和高收缩率还是限制其在临床的广泛应用。如何使全瓷的修复领域拓宽,已成为了广大科研工作者和医务工作者奋斗的目标。这主要通过两方面途径:一是修改组成成分,使新制成的铸造玻璃陶瓷抗碎强度提高,满足临床应用要求;二是通过一系列防碎研究和预防措施,切实使修复体防碎裂,满足全冠修复要求。90年代以前的全瓷体系在修复体适合性上取得很好效果,但机械强度仍然偏低。现全瓷的强度已经获得大幅度的提升,牙科陶瓷的增韧补强方法主要有超塑性纳米微粒增韧和氧化锆相变增韧,其次是结晶增强、晶须(纤维)增韧等。特别是氧化锆全瓷材料极大地提高了抗弯强度,满足了临床对后牙冠和后牙长桥的强度要求[14]。从临床应用的角度来说,颜色、透明度和强度都满足患者要求是牙科全瓷修复的一贯追求。牙科陶瓷的发展始终沿着应用→加工→性能→材料的一条龙模式在循序前进。伴随着人民生活水平的提高和物质文化的进步,对牙科材料有了更进一步的需要,从性能到颜色力求完美, 时间观念的加强也对修复加工技术提出了更高的要求。材料学者必须结合医学临床的性能需要去不断开发新材料,改进传统的材料。在牙科陶瓷中,可加工的成品陶瓷块结合快速临床修复技术将是满足快速发展的社会和人们日益增长的物质文化需要的一种趋势。其中长石瓷制作工艺简单,不需要太多设备,颜色与牙体的颜色最为接近,能以假乱真。但长石瓷强度低、韧性差,因此无法承受较大载荷,应用受到一定的限制 [15]。如果能够有效提高长石瓷的韧性将会有更广阔的前景,也是目前科技工作者热衷的一个领域 。综上所述,全瓷修复技术是一种极有前途的牙科修复技术,随着全瓷材料性能的不断提高,牙科修复加工工艺的不断改进,全瓷修复在口腔临床上应用将会愈加广泛[16]。我们深信,经过口腔修复学者卓有成效的努力奋斗,全瓷材料将以更优良的性能和更自然的色彩,更广泛地应用于修复临床。

【参考文献】

  [1]姚其卫,牟月照. 全瓷材料的临床应用进展[J]. 口腔颌面修复学杂志, 2004,5(1):6062.

[2]Ohyama T,Yoshinari M.Oda Effects of cyclic loading onthe strength of all ceramic materials[J].Int J Prosthodont,1999,12(1):2837.

[3]王伦海,王道静, 赵静. 全瓷修复体的发展和现状[J]. Chin J Trauma Disabil Med,2006,14(1):9395.

[4]巢永裂. 全瓷修复的临床应用研究[J]. 实用医院临床杂志,2007,4(2):1618.

[5]朱智敏,巢永烈,孟玉坤.粉浆涂塑渗透陶瓷全瓷修复体的临床疗效观察[J].华西口腔医学杂志,20

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