調整氧化鋁內冠軸壁聚合度對全瓷冠強度的影響

劉 莉，丁筱青

(1.南京醫科大學口腔醫學研究所＜南京醫科大學附屬口腔醫院義齒研制中心＞，江蘇南京210029;2.南京市口腔醫院義齒研制中心，江蘇南京210008)

全瓷冠采用在承受負重的高強度的陶瓷內冠上堆筑飾面瓷恢復牙齒外觀形態，目前已成為口腔修復的主流技術之一，在臨床上得到了越來越廣泛的應用。牙體預備質量是全瓷冠修復能否成功的重要因素之一，其中牙體軸壁聚合度預備的大小對全瓷冠的固位力、適合性、抗壓強度均有影響。教科書要求聚合度控制在2°～5°［1］，臨床上由于各種因素的影響，預備的牙體軸壁聚合度遠大于教科書要求。臨床牙體預備平均聚合度國外在 6°～ 14°［2-3］，國內在 3.8°～14.0°［4］。本實驗探討軸壁聚合度偏大的基牙在制作修復體過程中調整氧化鋁內冠(以下稱內冠)軸壁聚合度對全瓷冠抗壓強度的影響。

1 材料和方法

1.1 材料和設備:Multimant Touch型烤瓷爐(Dentsply，德國);PROCERA氧化鋁全瓷內冠系統(Shofuinc，日本);氧化鋁內冠專用 VINTAGEAL系列全瓷飾面瓷粉(Shofuinc，日本);萬能力學測試儀(EZ-20，英國);LNDP—11ll型筆式噴砂機(精工醫療設備，中國)，波達超聲清洗機(波達，中國);SMZ體視顯微鏡(Nikon，日本)。

1.2 實驗方法

1.2.1 試件制備:選一離體上頜中切牙進行牙體預備，切緣、唇舌面預留間隙2.0 mm、1.5 mm，頸部制備成1.0 mm寬的90°圓滑肩臺，并使頸部邊緣線位于釉牙骨質界冠0.4 m處，鄰面預備消除倒凹并加1.0 mm肩臺的寬度，約2.0 mm。牙體軸壁使用齒科研磨儀預備聚合度(軸壁與牙齒長軸的夾角)12°。硅橡膠印模材料取模，光固化復合樹脂充填在印模內逐層固化，形成預備牙體的復合樹脂代型，復制專用代型制作內冠45個并隨機分為A、B、C三組。

1.2.2 內冠聚合度的調整:內冠使用齒科研磨儀修整聚合度并采用測厚儀控制內冠厚度。A、B、C組內冠聚合度為4°、8°、12°;軸壁內冠厚度為(0.4 ±0.1)mm 至(1.5 ±0.1)mm、(0.4±0.1)mm 至(1.0±0.1)mm、(0.4±0.1)mm 至(0.4±0.1)mm。所有內冠在0.2～0.3 MPa氣壓下用氧化鋁砂(大約40μm)做噴砂處理，超聲波清洗，大氣中燒結，內冠熱處理。

1.2.3 試件上瓷:內冠熱處理后嚴格按照廠家規定分層堆筑、燒結。使用測厚儀確定最終冠的厚度為切緣(2.0±0.1)mm;軸壁近切緣厚度(4.1±0.1)mm;頸緣(2.0±0.1)mm;唇舌面(1.5±0.1)mm。

1.2.4 頜面靜止加載:將各試件就位于復合樹脂類代型底座，置于萬能力學測試儀上，用半徑為1.0 mm的壓頭在試件腭側距切角、軸壁2 mm處加與牙齒長軸方向45°的力。加載速度為1 mm/min，緩慢加壓直至全瓷冠碎裂崩脫，記錄每個試件碎裂時的載荷。

1.2.5 統計學分析:采用SPSS統計軟件對實驗各組進行單方差分析，以確定各組間是否有統計學意義。

2 結果

所有試件燒結冷卻后20倍體式放大鏡下觀察其表面均未見裂紋。各組氧化鋁全瓷冠碎裂時的載荷(N):A組2 089.7±324.1;B組1 998.9±708.0;C組1 779.3±347.9。A、B組間無統計學意義(P＞0.05);A、C組和B、C組間有統計學意義(P＜0.05)。肉眼觀瓷裂表現:所有試件自壓頭處發散性擴展，A組試件裝飾瓷少見單獨剝落，瓷層斷裂紋路細碎，裝飾瓷與內冠都有裂紋。B組試件瓷裂現象與A組相似程度略重，部分試件裝飾瓷塊狀剝脫。C組試件主要為裝飾瓷大塊剝脫，崩瓷情況嚴重。部分試件為氧化鋁界面瓷層剝脫，同時發現試件瓷層內部崩裂、碎裂。

3 討論

全瓷冠以其良好的性能和極其逼真的自然色調廣受口腔患者歡迎，因此開展這一修復項目的醫院、診所越來越多。基牙預備體必須具有良好的固位形和抗力形，但由于各種因素影響，臨床預備的牙體軸壁聚合度易偏大，也有學者認為在不影響固位的前提下增加聚合度，可提高適合性。本實驗選擇氧化鋁全瓷內冠系統及其配套的飾面瓷粉制作全瓷冠。氧化鋁全瓷內冠是一種氧化鋁陶瓷，它采用粉末技術生產出高純超細a-Al2O3粉末，做成底層支架陶瓷坯體，在1440℃以上溫度燒結制成高純度、致密、晶粒小和高強度的氧化鋁陶瓷材料。其力學性能最為突出抗彎強度達到600 MPa以上［5］，且有報道設計不均勻厚度基底冠未增加全瓷冠破壞的風險［6］。A組試件調整內冠聚合度最大，厚度自頸緣向切緣增加，其內冠上堆筑的瓷層厚度較一致，在受到外力時瓷層界面應力值可呈相對穩定狀態，瓷內殘余應力低不易產生崩瓷，實驗結果顯示調整內冠聚合度未降低全瓷冠抗壓強度。

實驗C組內冠厚度均勻一致，其上構筑飾面瓷恢復外形，瓷層局部較厚與軸壁聚合度、牙冠高度呈正比，自頸緣向切緣增加。由于瓷的熱傳導性差，在燒結冷卻過程中，瓷層較厚部位表層先冷卻，內層與表層存在瞬間溫差，內層向外產生張應力，限制表層瓷收縮，甚至出現不易察覺的微裂，成為后期瓷層崩裂的潛在因素［7］。瓷層過厚在制作過程中水分不易吸干，燒烤后瓷層氣孔多，也可導致瓷抗裂能力降低。實驗結果顯示抗壓強度A組＞B組＞C組，C組全瓷冠抗壓強度最弱，證實飾面瓷在構筑全瓷冠時不宜過度加厚，在全瓷冠基牙預備軸壁聚合度偏大的情況下，調整氧化鋁內冠軸壁聚合度避免飾面瓷層局部過厚能提高全瓷冠抗壓強度。

瓷層發生破壞時并不會從基底瓷層上剝脫，而是雙瓷層緊密地結合在一起，直至壓力增加到一定值時，基底瓷層才發生斷裂。裂紋在擴展中會選擇相對薄弱的區域，這樣就使其擴展路徑變得蜿蜒曲折。肉眼觀A、B、C組不同程度的瓷裂反映了修復體的整體強度不完全取決于底層結構的強度，飾面瓷的厚度及瓷粉的性能、預熱、干燥等均有影響。Scherrer等研究表明，隨著支持代型材料的彈性模量的提高，冠修復體的抗壓強度也隨之增加［8］。金屬代型材料的彈性模量約為100 GPa，復合樹脂類材料的彈性模量約為4.4～24.3 GPa，而牙本質的彈性模量在12～18.6 GPa范圍內［9］。復合樹脂的彈性模量接近于自然牙本質，因而本實驗采用復合樹脂牙體代型，測量結果更接近于臨床實際。

［1］ 姚江武.口腔修復學［M］.北京:人民衛生出版社，2009:5.

［2］ Sato T，AL Mutawa N，Okada D，et al.A clinical study on abutment taper and height offull cast crown preparations［J］.J Med Dent Sei，1998，44(3):201-204.

［3］ Christensen GJ.Building up tooth preparations for crowns［J］.J Ame Dent Asso，2000，131(4):404-406.

［4］ 詹春華，楊曼玲，黃卓珊.全瓷冠預備體近遠中聚合度臨床研究［J］.臨床口腔醫學雜志，2009，6(25):357-359.

［5］ May KB，Russell MM，Razzoog M E，et al Precision of fit:the Procera All Ceram crown［J］.J Prothet Dent，1998，80(4):394-404.

［6］ Muin PJEathetic restorations.Carol stream Quintesence Publishing Co［J］.lnc.1993:188-194.

［7］ PHILLIPSRW.S science of dental marerials.9th edition，Philadelphia，W.B Waunder company，1991:404-428.

［8］ Hopkins K，Br Dent J，1989，127(6):201-204.

［9］ 陳治清.口腔材料學［M］.北京:人民衛生出版社，2000:14.