椅旁計算機輔助設計制作不同厚度不同材料全瓷髓腔固位冠斷裂強度分析

姜瀾

（廣東省江門市口腔醫院，廣東 江門 529000）

0 引言

椅旁CAD/CAM數字化修復系統以其快速、高效和精確等諸多優點在臨床中應用日趨廣泛應用于口腔醫學，隨著“數字化”牙科技術的飛速發展，椅旁CAD / CAM修復已經成為口腔醫師治療牙體缺損的首選，可以利用此系統輕松、精確地制作全瓷修復體，可以省略大部分傳統的步驟，替了傳統的取模及灌模工藝，在牙體預備完成后，直接光學取模，計算機設計，然后研磨[1]。目前臨床最常用的數字化椅旁修復材料是增強型玻璃陶瓷和混合物陶瓷（陶瓷樹脂復合物）。彈性瓷Vita Enamic是一種創新的復合型雙網狀結構的齒科陶瓷，抗折強度高，但目前相關基礎實驗和臨床報道較少[2]。

1 資料與方法

1.1 一般材料

收集近期（2018年6月至2020年6月時期）在我院口腔頜面外科門診完整拔除的下頜磨牙，篩選120顆作為本研究的體外研究離體牙，按照平面對接式髓腔固位冠的預備方式進行牙體預備，排除標準[3]：齲壞、變異的磨牙。對入組離體牙進行了隨機分成5組的處理，分組則根據k面牙體預備厚度而來，從1.0-3.0mm，以0.5mm作為遞增厚度進行分組，分別設置為1.0組、1.5組、2.0組、2.5組、3.0組，每組各24顆，其中E組不同厚度每種均12顆，M組不同厚度每種均12顆。CEREC椅旁全瓷修復系統（西諾德公司，德國），椅旁CAD/CAM 全瓷材料 Vita Enamic 和 Vita blocs Mark Ⅱ（Vita zahnfabrik 公司，德國），Multilink Automix樹脂水門汀（Ivoclar Vivadent公司）萬能測力機（instron4466，Instron 公司），義齒基托樹脂粉/液（上海二醫張江生物材料），自動精密切割機（BUEHLE 公司），3M 光固化燈，CQ-6 超聲波清洗器（上海超聲波儀器）。

1.2 方法

離體牙試件準備：在噴水條件下，將所有納入本組研究的離體牙按照平面對接式髓腔固位冠的預備方式進行牙體預備，分組根據k面牙體預備厚度而來，從1.0-3.0mm，以0.5mm作為遞增厚度進行分組，分別設置為1.0組、1.5組、2.0組、2.5組、3.0組，預備體線角清晰、轉角圓鈍，髓腔預備成箱狀固位型，埋直徑2.5 cm圓柱體模具。在噴水下，耐水砂紙依次打磨預備體粘接面，沖洗、干燥，常溫備用。

椅旁 CAD / CAM 修復體的準備：應用CEREC Omniam 光學取像單元對預備體，在CEREC 3D Workstation 4.4.4軟件，分別選用Vita Enamic 和 Vita blocs MarkⅡ瓷塊，在CEREC 3D Milling研磨，加工成形。超聲清洗10min備用。

粘結試件制備：對修復體和預備體粘接面預處理后，按照Ivoclar Multilink Automix粘接固定，加載50 N壓力，固化燈光照 40 s，最后37℃恒溫水浴 24 h。

斷裂強度測試及斷裂界面觀察。

固定于萬能測力機，0.5 mm / min垂直加載，直至斷裂，記錄最大載荷，在光學顯微鏡下觀察形態。

1.3 斷裂界面分為 3種模式。

A：界面破壞（粘結劑位于修復體上）；

B：界面破壞（粘結劑位于牙面上）；

C：修復體內的斷裂。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 不同瓷塊不同厚度時的斷裂載荷的平均水平比較

隨著修復體厚度的增加，斷裂載荷水平也隨之增加，各組組間相比，差異（P<0.05）有意義，3.0組為兩種不同瓷塊出現的最大值。而在1.0組、3.0組比較，E組斷裂載荷的平均水平低于M組，而在2.0組、2、5組時，E組斷裂載荷的平均水平高于M組，但差異（P>0.05）無統計學意義。僅在2.5組中，E組斷裂載荷的平均水平明顯的低于M組，差異（P<0.05）有統計學意義。詳見表1。

表1 不同瓷塊不同厚度時的斷裂載荷的平均水平比較（±s）

表1 不同瓷塊不同厚度時的斷裂載荷的平均水平比較（±s）

組別 1.0組 1.5組 2.0組 2.5組 3.0組E 組 773.96±118.51 1094.61±130.57 1527.93±106.82 1782.69±153.96 2196.72±255.94 M 組 868.05±131.34 988.82±129.62 1378.81±226.91 2396.77±233.54 2458.91±397.81 t 1.842 1.992 2.060 7.605 1.910 P 0.079 0.059 0.052 0.000 0.068

2.2 不同瓷塊的斷裂模式數據

兩種材料幾乎絕大部分都發生了界面破壞，部分斷裂發生于瓷塊內部。詳見表2。

表2 不同瓷塊的斷裂模式數據[n(%)]

3 討論

椅旁CAD/CAM全瓷修復作為一種計算機輔助設計和制作的新興技術，大大縮短了制作周期，計算機控制的設計切削系統代替了整個技工制作過程，一般當天內完成[4]，受到口腔臨床醫師的青睞。除此以外，可以精確的控制各項參數，設定就位道、粘接間隙、鄰接關系、恢復咬合關系等等，縮短了臨床操作時間，提高了工作效率，從美觀和便利性上都讓患者有了更好的就診體驗[5]。可切削材料其化學組成多硅酸鹽陶瓷，由于此種成分容易切削，因此在臨床的制備中，通過添加少量高彈性模量的氧化物陶瓷的方法來提高其抗折強度[6]。但是又因為如此，由于添加的陶瓷為脆性材料，臨界應變能力較低，其程度在0.1%形變時即可出現裂紋[7]。而玻璃陶瓷抗折裂強度較低，樹脂類材料耐磨性和老化等因素，被用于過渡性修復體[8]。因此材料的選擇為牙科醫生最為看重的問題，而在椅旁CAD/CAM可切削材料——彈性瓷Vita enamic中均有應用。成分依舊是精細化的長石質陶瓷，同時添加了具有高彈性模量的Al2O3，以實現緩沖應力，達到陶瓷增韌作用[9-10]。本研究中，隨著瓷塊厚度的增加，斷裂載荷水平也隨之增加，各組組間相比，差異（P<0.05）有意義，3.0組為兩種不同瓷塊出現的最大值。而在1.0組、3.0組比較，E組斷裂載荷的平均水平低于M組，而在2.0組、2、5組時，E組斷裂載荷的平均水平高于M組，但差異（P>0.05）無統計學意義。僅在2.5組中，E組斷裂載荷的平均水平明顯的低于M組，差異（P<0.05）有統計學意義。兩種材料幾乎絕大部分都發生了界面破壞，部分斷裂發生于瓷塊內部。本研究的瓷塊斷裂模式中發現，更多的粘結劑保留在瓷塊中，與牙本質的粘結仍然是整個粘結環節中的薄弱點，考慮瓷塊具有一定程度的承受力，當承受力超載時，可能發生斷裂，其中厚度的不同影響了瓷塊的斷裂強度。由于陶瓷變形力非常低，所以其斷裂失效后，這樣的裂紋就會保留原始形貌于剩余瓷塊上，造成了內部的斷裂。

綜上所述，在斷裂強度比較中，兩種瓷塊優勢比較不甚明顯，但是當瓷塊的厚度>2.5mm時，而VitaEnamic瓷塊則在機械學強度比較中，發揮了更為優越的優勢。