刃狀邊緣全瓷冠的研究進展

周 怡，管 葉，何福明

全冠修復體邊緣是修復體與牙體交界的部分，是粘接劑的溢出口，也是全瓷冠的薄弱部分，因而成為眾多研究關注的焦點。傳統的牙體預備擬使用車針在牙體上研磨出清晰的邊緣形態，再委托加工所制造出相應邊緣的修復體[1]。冠邊緣的密合度和形態，還有冠材料的選擇，關系到修復體的穩定性、長期性和美學效果；冠邊緣可能與牙周組織產生接觸，邊緣位置與輪廓需模擬釉牙骨質界(cemento-enamel junction, CEJ)界面的自然輪廓[1-2]，并且易于清潔。

傳統冠邊緣根據牙體預備的邊緣形態分為直角肩臺(shoulder)、斜角肩臺(bevel)、深凹槽邊緣(heavy-chamfer)、淺凹槽邊緣(light-chamfer)、圓肩臺(round)到刃狀(knife-edge)或羽狀邊緣(feather-edge)等[1]。另有文獻提出將肩臺歸類為水平預備(horizontal preparation)，凹槽歸類為混合預備(hybrid preparation)，斜角和刃狀歸類為垂直預備(vertical preparation)[3]。垂直預備技術，是指沒有明確邊緣終止線的一種預備形式，預備后牙體邊緣形式包括刃狀邊緣和無肩臺邊緣(shoulder less)等[1,4-5]。近期另一種沒有明確邊緣中止線的生物導向預備技術(biologically oriented preparation technique，BOPT)被多個文獻提到，特點是操作簡單節省時間，臨床上用于牙體預備和前牙美學種植[2, 5]。配合垂直預備和生物導向預備技術的牙冠邊緣形態就是刃狀邊緣。

刃狀邊緣最常用的適應證是侵襲性牙周病基牙預備[1,6]；無法產生充分的繼發性和修復性牙本質的年輕恒牙預備[7]；以及大面積損壞的前牙[8]或固定橋基牙的預備[4,9]。總的來說，對于希望盡可能多地保留頸部牙體組織，和/或重新定義修復體邊緣位置時，可以考慮應用刃狀邊緣預備方式進行刃狀邊緣全冠修復。

刃狀邊緣的概念最初來源于金屬冠修復，為了減少頸部牙體組織的磨除，邊緣部分的牙體預備相當少，相應修復體邊緣制作也趨于如刀刃狀的薄邊。從材料的性能來說，全瓷類材料一直被認為屬于脆性材料，也較難加工成薄片狀結構，但經過多年的發展，瓷材料的抗折強度和加工精度都有不少改進[10-11]，加上新型粘接材料的輔助[12]，使得垂直預備技術和刃狀邊緣全瓷冠形式得以實現。

1 體外研究

1.1 刃狀邊緣全瓷冠邊緣適合性研究

冠邊緣密合度較差會造成基牙和周圍牙齦組織的潛在損傷，如繼發齲、牙周炎等，進而引起修復失敗[13-14]，特別是當邊緣位于齦下時。Vigolo在口內對將要拔除的牙體用不同的邊緣預備方式行氧化鋯冠制作，發現無論水平還是垂直預備方式，口內粘接后體外測量邊緣間隙并無差別，平均值均為35 μm[6]。Cetik體外實驗顯示刃狀邊緣氧化鋯整體冠的邊緣適合性與凹槽邊緣近似，但內部適合性比凹槽邊緣差[15]。其他非全瓷類材料的刃狀邊緣間隙研究也顯示了同凹槽邊緣相似的適合性[16-17]。

1.2 刃狀邊緣全瓷冠機械加工研究

全瓷是脆性材料，加工精度難以保證，特別是精細的邊緣加工[18]。CAD/CAM(computer aided design/computer aided manufacturing)軟切預燒結Y-TZP氧化鋯瓷塊時，金剛砂車針過度研磨產生的摩擦力會導致應力集中[19]，進而形成裂紋，導致瓷塊碎裂[20]，特別是位于邊緣的缺陷與牙冠的抗折性有一定相關性[21]，因此有文獻建議高抗折強度和高彈性模量的瓷類適合較寬的肩臺預備方式[22]。相反，Fuzzi的體外研究顯示，與熱壓鑄二硅酸鋰冠相比，切削加工刃狀邊緣氧化鋯冠的密合度更好，邊緣缺損率更低，建議刃狀邊緣更適合應用于氧化鋯冠[23]。二硅酸鋰瓷有兩種加工方式，即CAD/CAM切削和熱壓鑄方式，尚沒有針對于這兩種方式刃狀邊緣加工精度比較的文獻。另一類適用于椅旁CAD/CAM切削的樹脂瓷材料——混合瓷(hybrid ceramic)類，由于相對低的彎曲強度和彈性模量，使其可以抵御切削過程中應力變化導致的破損，較其他常用高強度瓷塊加工邊緣更光滑，也為切削更薄的冠邊緣提供了理論可能性[22]，但尚未查到相關混合瓷刃狀邊緣的研究內容。

除了燒結過程中的加工缺陷影響，牙冠在燒結后的石膏代型上就位時，無論何種邊緣都可能產生邊緣懸突問題，需調節邊緣形態和厚度來解決。調節邊緣形態時，后期研磨對氧化鋯材料的強度也有負面效果，無論干濕研磨，都會造成材料抗折強度的下降，即使有水冷卻，下降幅度為31%～72%[24]，特別是邊緣區域使用75 μm以上顆粒度的車針研磨，易造成小范圍缺損[25]。刃狀邊緣較薄的邊緣形態可能因此受到影響，但尚未有相關文獻深入研究。

1.3 刃狀邊緣全瓷冠抗折性研究

三維有限元研究顯示，使用具有高彈性模量的牙冠材料導致受力時修復體和牙本質邊緣應力值增加，而牙本質咬合面的應力值反而減小[26]。刃狀邊緣較薄的邊緣區域是否能負荷患者的高咬合力呢？

Reich體外測量刃狀與凹槽邊緣無飾面瓷氧化鋯內冠粘固后的平均失效載荷，刃狀邊緣明顯較高[27]。Beuer體外測量無飾面瓷氧化鋯內冠的破裂負荷時，刃狀邊緣內冠比放置在淺凹槽，深凹槽和斜面肩臺預備的內冠有更高的平均斷裂負荷值[28]。全瓷冠還可通過以下途徑增加牙冠的抗折性能。如擴展內冠的鋯邊緣范圍和提高內冠的鋯邊緣高度(類似烤瓷熔附金屬全冠的有圈邊緣)，可減少飾面瓷引起的崩瓷和邊緣懸凸問題[4, 6]；也可以平緩鋯邊緣弧度抵抗傳遞到頸部的環狀應力[29]；甚至可以設計解剖外形全鋯冠和二硅酸鋰整體冠，來提高抗折強度，承載咬合力[30-31]。有文獻論證，無論是熱壓鑄還是CAD/CAM切削加工方式的二硅酸鋰整體冠，因其單層結構，相對于有飾面瓷的氧化鋯冠抗疲勞性更好[32-33]。Mitov在對不同邊緣全鋯冠的體外疲勞試驗中發現，刃狀邊緣全鋯冠抗折性能顯著高于凹槽邊緣[34]，并且增加邊緣厚度沒有提高牙冠的抗折性。郝妍也在研究中獲得了類此的結果，認為刃狀邊緣全鋯冠較0.3 mm厚度的淺凹槽邊緣抗折性要強[35]。Cortellini研究不同邊緣的熱壓鑄二硅酸鋰整體冠，刃狀邊緣和深凹槽邊緣的抗折性無差別[36]。Arena在前文研究基礎上增加刃狀邊緣CAD/CAM切削二硅酸鋰整體冠設計的邊緣厚度和邊緣間隙，可以提高整體冠的抗折性，減少整體折裂的概率[37]。這些體外實驗的數據均超過了臨床口內最大咬合力。

另外，刃狀邊緣預備可以盡可能保留牙體頸部應力集中區域健康的牙釉質、牙本質和牙骨質，增加牙本質肩領“箍效應”強度，減少牙體創傷性[38]，增強根管治療后冠修復的牙體抗折性[39-40]。

2 體內臨床隨訪研究

2.1 刃狀邊緣全瓷冠的體內臨床隨訪研究

刃狀邊緣的全瓷修復體外實驗研究是材料應用的基礎，而臨床長期隨訪研究則是對可靠性評估的關鍵因素。體內敏感因素如口腔環境、患者的咬合方式等會對全瓷修復體產生何種影響，都需要進行臨床隨訪研究分析。以下一系列中短期的臨床隨訪研究顯示刃狀邊緣全瓷冠，材料包括氧化鋯和二硅酸鋰等，可以在患者口內承擔較好的功能，平均觀察期最短6個月，最長4年，失敗率為0～2%[4,8-9,40-44]。但長期的大樣本臨床隨訪研究較為缺乏。Scutella在6～60個月對137顆刃狀邊緣修復體觀察后發現，修復體的牙周與其他天然牙牙周情況并無差別[44]。Paniz對200顆刃狀邊緣和凹槽邊緣氧化鋯全瓷冠6個月的臨床前瞻性研究則提出不同意見，認為刃狀邊緣的牙周出血指數(bleeding on probing, BOP)更高，但凹槽邊緣的牙齦退縮較刃狀邊緣嚴重，可能是由于刃狀邊緣較薄的頸部輪廓相對增加了牙齦的厚度[43]。該研究結果與Agustin 的2年臨床前瞻性研究[9]類似，無論是單冠還是橋，刃狀邊緣氧化鋯冠修復后的牙周組織穩定，牙齦厚度甚至有平均0.38～0.41 mm的增厚。

對于高強度氧化鋯瓷的粘接，Blatz更推薦使用樹脂水門汀，并認為經過處理的瓷類表面，粘接效果更好[12]。氧化鋯的表面處理包括微機械粘接和/或化學粘接[45]，如酸蝕、噴砂、表面硅烷化等，但這些方法在粘接效果和對氧化鋯強度的負面影響仍有爭議[46]。現階段比較統一的研究方向是在粘接劑或偶聯劑內加入或在氧化鋯表面高壓噴涂能和氧化鋯產生化學結合的單體，如10-甲基丙烯酰癸氧基磷酸酯(10-methacryloyloxydecyl-dihydrogen phosphate，10-MDP)[47-48]，可以有效增強氧化鋯與樹脂類粘接劑的粘接強度。無論是否使用含10-MDP的粘接劑和水門汀，氧化鋯冠在臨床上都取得了較好的中短期使用效果，如Dogan臨床前瞻性研究使用不含10-MDP的自粘接樹脂水門汀粘結前牙氧化鋯全瓷冠，邊緣設計約0.3 mm厚度的圓肩臺，5年成功率達100%[49]。刃狀邊緣氧化鋯冠的臨床隨訪研究也獲得了相近的結果[8, 43]。Schmitt發表一項關于上前牙刃狀邊緣氧化鋯全瓷冠的臨床前瞻性研究，19顆全瓷冠在樹脂水門汀粘接3年多后，沒有發生冠折或脫落等情況[8]。在Paniz等的研究中，用自粘接樹脂水門汀粘結200顆刃狀邊緣和深凹槽邊緣氧化鋯全瓷冠，半年后僅顯示1%的脫落失敗率[43]。

對于含有硅基的中強度瓷類，如二硅酸鋰瓷等，氫氟酸酸蝕和硅烷化處理可以增加粘接強度和瓷的抗折性[50-51]，這已在多篇文獻中得到證實，并在臨床上廣泛應用。Cortellini使用樹脂水門汀粘接235顆刃狀邊緣二硅酸鋰全瓷冠，3年時間只有一顆后牙冠發生了破損，其余均達到良好的臨床效果[41]，這個結果同其他臨床研究類似，該文獻9年臨床成功率超過了95%[42]。Schmitz的一項臨床回顧性研究，制作627顆后牙刃狀邊緣熱壓二硅酸鋰整體冠，使用自粘接樹脂水門汀粘接，在平均4年最高12年的中長期觀察中呈現較高的成功率[52]。

2.2 BOPT預備技術

另一個體內研究方向是以刃狀邊緣為基礎的BOPT預備技術。BOPT技術是使用金剛石火焰形狀的車針進行溝內預備，使車針腹部而不是尖端在牙齒和牙齦上進行切削(gingitage技術)，同時去除釉牙骨質界或牙體之前預備的邊緣線，然后制作齦緣輪廓的中空丙烯酸冠，待牙齦組織穩定，用雙線排齦制取硅橡膠印膜來完成修復[5]。利用此種技術臨床醫生可以將邊緣線擴展為邊緣區域[1]，降低牙備與制取終印模的難度；并在模型上重新確定邊緣深度，模擬天然牙約15°的穿齦角(emergency angle)[53]，利于牙齦邊緣的扇形塑形和健康[9]；避免由于邊緣預備過深，需要技師修整模型導致精確度下降。

3 結 論

綜上所述，全瓷冠刃狀邊緣有以下優點：第一，美觀性好，早期的金屬刃狀邊緣無法用于美學要求較高的前牙，而接近牙色的全瓷材料可以解決美學不足的問題；第二，牙體預備量較少，相比于肩臺和深凹槽邊緣形式，刃狀邊緣預備減少了牙體頸部——應力薄弱區的預備[4]，對牙體的結構和生物完整性更有利[54]，且現階段研究證實抗折性較好的新型全瓷材料可用于制作較薄的刃狀邊緣；第三，全瓷材料較好的生物相容性利于牙齦塑形和牙周健康，加上BOPT牙體預備技術，提高牙齦穩定性，延緩牙齦萎縮。

全瓷材料克服刃狀邊緣金屬烤瓷冠美學上的影響，但仍可能產生邊緣水平過寬問題，之后的研磨可能造成牙冠強度的下降。雖然刃狀邊緣全瓷材料是否能較其他邊緣形式抵御口內咀嚼力尚有爭議[55-56]，但整體冠形式已證明可以用來增加刃狀邊緣全瓷冠的抗折強度，中低彈性模量全瓷材料還可以通過各類粘接方式增加全瓷冠的抗折和抗疲勞強度。

到目前為止，臨床中短期的隨訪觀察研究和體外研究均顯示了刃狀邊緣全瓷冠有良好的抗折強度和不錯的邊緣適合性，但各類研究的論文數量和深度并不足以支持刃狀邊緣優于其他邊緣的觀點，也缺乏循證醫學的考證。高強度的氧化鋯可以用于刃狀邊緣的臨床冠修復，有較好的強度和邊緣完整性，但中長期的臨床隨訪研究稍顯不足。未來的研究方向可考慮對不同種類包括新型的全瓷類材料、和先進的激光切削[57]、增材工藝[58]及3D打印[59]等加工方式制作的刃狀邊緣全瓷冠進行抗折強度等體外實驗和長期臨床隨訪研究。