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全瓷修复材料的性能及应用

・212・旦壁匿堂2坚堡垒旦(箜婴鲞箜垒塑!塾塑趔哑:必:垫:丛Q:垒:△匹:2堂全瓷修复材料的性能及应用钱海馨,张修银[摘要】全瓷修复效果美观逼真,生物相容性好,耐磨损.是目前牙齿美容修复中的热点。

全瓷修复系统种类繁多,根据材料的不同可以分为氧化铝陶瓷(如Ill—ce舢系统)、氧化锆陶瓷(如Cer∞n系统)、氧化硅陶瓷(如瞒一En窜e鹤系统)等,根据材料的加工工艺可分为:渗透陶瓷、切削陶瓷、铸造陶瓷等。

本文将对目前常用的全瓷修复系统及其机械性能和临床应用作一综述。

[关键词]全瓷修复材料;铸造陶瓷;渗透陶瓷;切削陶瓷[中图分类号]R783.1[文献标识码]A[文章编号】1003.9872(2008)04-0212.04牙体缺损是临床上常见疾病,目前主要通过金属烤瓷冠对患牙进行修复。

经过多年的使用和临床观察,烤瓷修复也暴露出它的缺点,比如颈缘返青,口腔软组织对金属过敏,修复体的色泽失真,无法满足一些对美观要求较高的患者的需求,等等。

近年来,随着口腔材料学发展,全瓷修复系统开始逐步进入临床。

全瓷材料的理化和生物学性能稳定,修复效果逼真,正日益受到临床医生和患者的青睐。

现在的全瓷修复系统种类繁多,根据材料的不同可以分为氧化铝陶瓷(如hl—c咖系统)、氧化锆陶瓷(如C唧叩系统)、氧化硅陶瓷(如IPs—ElI聊嘲系统)等,根据材料的加工工艺可分为:渗透陶瓷、切削陶瓷、铸造陶瓷等。

本文将对目前常用的全瓷修复系统及其机械性能和临床应用作一综述。

l鹏一EMPRESS(IE)热压铸造陶瓷系统1.1化学成分和微结构该系统首先由瑞士苏黎士大学和仪获嘉公司1990年推出,主要成分为白榴石晶体,经热压铸造后瓷块的致密度和晶体的含量可以得到提高。

该材料可用于制作贴面、嵌体,也可以制作前牙和后牙的全冠及铸造桩核。

但由于瓷块的抗弯强度低于200Mpa,无法制作固定桥。

该公司在1997年推出了第二代高强度的热压瓷Ips—Em呻essⅡ(砬)系统,由这种系统制作的修复体由两个部分组成:铸造内冠材料和外层涂层材料。

铸造内冠材料的主要组成为二硅酸锂晶体,外层涂层材料为单一的氟磷灰石晶体lr-2|。

扫描电镜观察发现玻璃基质中的二硅酸锂晶体长度约为O.5—4.O舢,经过热压铸后,晶体的体积比可达到75%±5%。

二硅酸锂属正立方体结构,硅一氧四面体的顶点由锂离子占据,对网络结构进行修饰。

玻璃基质中还有一部分为正磷酸锂,分布在二基金项目:上海市口腔医学研究所上海市教委重点课题(02Bz33);上海市重点学科(特色学科)建设项目(1∞02)作者单位:上海交通大学附属第九人民医院口腔修复科,上海(200011)通信作者:张修银1’el:(021)6313834l一5207。

29257758BfIlail:珂ir-:由∞g@ya}Ioo.Ⅻ.∞硅酸锂晶体的表面。

这些晶体可以产生放射状的压力,当陶瓷表面或内部产生裂纹时可阻止裂纹的进一步扩散或使裂纹折向而不易扩散,因此增强陶瓷的机械强度【30J。

外层涂层材料经烧结后形成微磷灰石晶体,这层修饰瓷可以渗入支架瓷内加岬以保证足够的强度而不致脱落¨J。

1.2制作工艺皿压铸的基本原理是失蜡法,首先制作修复体的蜡型,用相应的包埋料包埋,失蜡,将型腔和瓷块送入压力炉中预热升温到920℃,用氧化铝棒在一定压力(0.5胁)下压铸成型,形成支架瓷[卜2J。

由于支架瓷本身具有一定的颜色和透光性,因此后牙可直接成形上釉,而在前牙区则需在内冠支架表面再烧结一层修饰瓷。

1.3机械性能1.3.1抗弯强度与第一代热压铸瓷系统Ⅱs—E艘鼬憋l(IEl)白榴石玻璃陶瓷相比,1E2的抗弯强度增加了3倍。

Hol粕d等[3]用三点弯曲实验在标准条件下测得Ⅲ2支架瓷的抗弯强度为(400±40)胁,IEl为(112±10)胁,两者修饰瓷的抗弯强度均为(80±25)lⅧPa。

热压过程可以使二硅酸锂晶体的排列更为均匀,体积变大,从而提高IE2的抗弯强度[6|。

1.3.2断裂韧性Ⅲ2支架瓷的断裂韧性Kic为(3.3±O.3)l1旧a・n五,m1支架瓷的断裂韧性l(ic为(1.3±0.1)御a・l靠。

在基牙轴面相同聚合角的条件下Ⅲ2的破坏强度大于金合金,随着聚合角的增大,破坏强度明显降低一J。

Tinschen等【8j报道Ⅱ’2的抗折强度高于IIcl和IIl—ce砌灿ulllim。

P“lls等【9J在体外测得用IE2系统制作的全冠的特征断裂载荷范围为771一lll5N,低于用IrI—ce舢ziIc0Ili制作的冠,而且裂纹常发生在底层瓷与饰面瓷的交界处。

1.3.3耐磨性Kreici等[10】用天然牙的牙尖釉质作为拮抗物,通过咀嚼模拟器测定各种全瓷系统的磨耗率,并对磨损后的牙尖釉质进行二维分析,测得Ⅲ2的磨耗面积仅为1.3删f,耐磨性与天然牙釉质接近,不会引起天然牙的过度磨耗。

1.4边缘适合性‰掣¨J在体外测试了用舷系统和Ill旦堕匿堂2坚生垒旦i箜垫鲞筮垒塑!麴堕哑:∑尘:垫:№:垒:△匹:2坚一ce咖alu面腿系统制作的前牙单冠的边缘的间隙大小,发现用IE2系统制作的切牙冠的边缘间隙是(46±16)姗,明显小于hl一㈣alu耐∞系统制作的切牙冠的边缘闯隙(112±55)彻,且间隙均匀一致。

1.5临床应用Ⅲl瓷块的抗弯强度低于200hⅡ)a,一般只能用于制作贴面、嵌体、以及前牙和后牙的全冠,已被IE2所取代。

Ⅲ2系统可用于制作全冠、嵌体、贴面以及固定桥,临床报道修复效果均良好。

有报道嵌体的6年成功率为93%,后牙冠的6年成功率为88.4%【9|。

目前I也只适用于单个前牙及单个双尖牙缺失的双端固定桥修复,且要求前牙缺失区的宽度不大于1l啪;后牙缺失区的宽度不大于9咖。

有夜磨牙病史的患者禁用。

临床使用时应注意足够的牙备是取得修复体成败的关键因素,修复体瓷层的厚度不应低于0.8咖。

由于Ⅲ2制作的全瓷修复体密合性很高,试戴时如果有高点,不能完全就位,应小心寻找高点,逐步磨除,避免强行就位,导致修复体折裂。

陈东【12J报道在313件皿全瓷嵌中有3件由于嵌体强行就位导致折裂而需要重新制作。

选择复合树脂类粘接剂有利于防止修复体产生裂纹u3l。

对一些特殊颜色,如四环素牙、氟斑牙患者的修复,由于皿全瓷系统没有提供这些色泽的瓷块,较难在颜色上得到匹配…。

2hI—c㈣全瓷系统1988年法国sa出岫提出一种名为粉浆涂塑(shpc鹪tillg)的全瓷修复技术,1989年V妇公司以商品名IrI—ce姗推出。

它包括hl—c咖舢吼im(ICA)、IIl—c咖Zirc砌a(I眩)、IIl—c咖spineu(Ics)系列L14I。

这里将以lIl—ce舳A1uITlim(IcA)为主,介绍IIl—ce咖系统。

2.1化学成分及组成IcA全瓷系统的主要化学成分是高纯度的氧化铝粉末。

用于IcA全瓷系统的瓷粉为含99.56%他03的氧化铝微粒,平均大小为2.25弘m,有35%粒子直径不到lpm。

ICz的陶瓷粉末为67%的氧化铝和33%的氧化锆,粒子直径在1—5舯,而ICs的粉末组成为直径在l一5舯的尖晶石粉末f14一j5】。

2.2制作工艺将高纯度的氧化铝粉末制备成高体积分数(>65%)的粉浆,将其涂布在复制的专用的耐高温代型上形成核冠雏形,在1120℃时进行烧结。

由于烧结温度低于正常铝离子的反应温度(1600一l800℃)。

因此l舯以上的大粒子很少熔结,而O.5卿以下的小粒子由于表面能增高反应温度下降大部分熔合,因此形成了以大粒子紧密相连而小粒子相互交融的三维多孔网状结构。

由于孔隙的大量存在,ICA核冠雏形的强度很差,仅为18胁【惦】,为了弥补这一缺陷,还须在核冠表面涂上特殊的镧硼硅玻璃进行渗透,得到氧化铝核。

玻璃料熔化后渗入氧化铝孔隙内,减少了孔隙,弥补了基底制备过程中产生的裂纹,并与氧化铝基体呈三维网络相互锁结的关系,同时由于玻璃的热膨胀系数略低于氧化铝基底的热膨胀系数,在玻璃中引入了有利的微观压应力,增强・213・了材料的抗折强度。

氧化铝核成形后,表面用vitaalplla面瓷堆砌即可㈨”J。

面瓷早先为vhN,后来又推出了vh—AIPHA,目前采用Ⅵ灯,饰面瓷热膨胀系数为6.9×lO一一7.3×10“/℃,与全瓷底层(热膨胀系数7.2×10一~7.9×10“/℃)匹配。

ICz的核冠底层在l000℃时进行烧结,在l140℃时进行玻璃渗透115]。

为了提高IIl—c渤冠的美观特性,另一种核材料Spineu(M姓03)近年被推出,它同铝核比较,增加了透明度,但抗弯强度下降约46%㈣。

2.3机械性能IIl一咖n铝核基质与渗透玻璃料烧结前的抗折强度分别为18胁和77胁,而烧结后为236—446MPa.铝核基质与渗透玻璃料烧结后的抗折强度分别提高了13—25倍和3—6倍。

在IIl—c锄的三种系列中,I眩的强度最高,IcA其次,ICs最弱。

nobs研等…测试hI一嘲的抗折阈值964.3N,Rilll【le等…研究认为前牙IIl—ce础冠抗折强度值为1825.5N,有较好的物理性能。

nnscIlert等‘8】报道Icz的抗弯强度比IcA高,ICA平均的双向的抗弯强度是600胁,平I均断裂韧度为3.2m・t矗,Icz平均的双向的抗弯强度是1620Ⅷ,a,平均断裂韧度为4.0胁・l矗。

Hombe噼r等的结果则显示,lcA的抗弯强度接近500胁,断裂韧度超过4加)a・-I茄,Icz的抗弯强度超过600胁,断裂韧度超过6胁・m专。

厂家报道I眩、IcA和IcS三种系统的抗弯强度,其中Icz为603MPa,IcA为446胁,而Ics为378Mpa可能是尖晶石的晶界强度较低,降低了IcS的抗弯强度。

Pauis等[9]测得IIl—c咖材料的抗折强度要高于砸,其中ICz的断裂载荷要高于磁。

岫等的实验结果表明尽管In一咖n有较高的断裂韧性,但它对于微裂很敏感,而且抗疲劳碎裂性较IE差。

2.4边缘适合性hl—c咖n制作的修复体的边缘密合性良好,厂家报道IIl—ce舢嵌体的边缘适合性在35—50舯之间,IcA单冠边缘适合性在(18.6±8.1).(44.5±14.5)肿之间,桥的适合性为(58±38)舢,远低于100—120邮的临床要求。

‰等[¨]测得IcA前牙单冠的边缘间隙为(112±55)邮,与匝2相比,其制作的冠边缘的间隙较大,间隙大小不恒定,边缘适合性相对较差。

2.5临床应用IrI—ce咖在I临床上可用于制作嵌体、贴面、全冠以及固定桥。

由于Ics具有较高的美观性能,但强度较弱,因此适用于制作嵌体和前牙冠;IcA则适用于前后牙冠和前牙三单位的固定桥;Icz具有较高的机械强度,但透明度较差[20I,因此可用于制作后牙三单位固定桥。

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