調(diào)整氧化鋁內(nèi)冠軸壁聚合度對(duì)全瓷冠強(qiáng)度的影響

劉 莉，丁筱青

(1.南京醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)研究所＜南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院義齒研制中心＞，江蘇南京210029;2.南京市口腔醫(yī)院義齒研制中心，江蘇南京210008)

全瓷冠采用在承受負(fù)重的高強(qiáng)度的陶瓷內(nèi)冠上堆筑飾面瓷恢復(fù)牙齒外觀形態(tài)，目前已成為口腔修復(fù)的主流技術(shù)之一，在臨床上得到了越來越廣泛的應(yīng)用。牙體預(yù)備質(zhì)量是全瓷冠修復(fù)能否成功的重要因素之一，其中牙體軸壁聚合度預(yù)備的大小對(duì)全瓷冠的固位力、適合性、抗壓強(qiáng)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(yù)備的牙體軸壁聚合度遠(yuǎn)大于教科書要求。臨床牙體預(yù)備平均聚合度國(guó)外在 6°～ 14°［2-3］，國(guó)內(nèi)在 3.8°～14.0°［4］。本實(shí)驗(yàn)探討軸壁聚合度偏大的基牙在制作修復(fù)體過程中調(diào)整氧化鋁內(nèi)冠(以下稱內(nèi)冠)軸壁聚合度對(duì)全瓷冠抗壓強(qiáng)度的影響。

1 材料和方法

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

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

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

1.2.2 內(nèi)冠聚合度的調(diào)整:內(nèi)冠使用齒科研磨儀修整聚合度并采用測(cè)厚儀控制內(nèi)冠厚度。A、B、C組內(nèi)冠聚合度為4°、8°、12°;軸壁內(nèi)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(nèi)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(jié)，內(nèi)冠熱處理。

1.2.3 試件上瓷:內(nèi)冠熱處理后嚴(yán)格按照廠家規(guī)定分層堆筑、燒結(jié)。使用測(cè)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(fù)合樹脂類代型底座，置于萬能力學(xué)測(cè)試儀上，用半徑為1.0 mm的壓頭在試件腭側(cè)距切角、軸壁2 mm處加與牙齒長(zhǎng)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(gè)試件碎裂時(shí)的載荷。

1.2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:采用SPSS統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)各組進(jìn)行單方差分析，以確定各組間是否有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有試件燒結(jié)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(shí)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(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);A、C組和B、C組間有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。肉眼觀瓷裂表現(xiàn):所有試件自壓頭處發(fā)散性擴(kuò)展，A組試件裝飾瓷少見單獨(dú)剝落，瓷層斷裂紋路細(xì)碎，裝飾瓷與內(nèi)冠都有裂紋。B組試件瓷裂現(xiàn)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(yán)重。部分試件為氧化鋁界面瓷層剝脫，同時(shí)發(fā)現(xiàn)試件瓷層內(nèi)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(diào)廣受口腔患者歡迎，因此開展這一修復(fù)項(xiàng)目的醫(yī)院、診所越來越多。基牙預(yù)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(yù)備的牙體軸壁聚合度易偏大，也有學(xué)者認(rèn)為在不影響固位的前提下增加聚合度，可提高適合性。本實(shí)驗(yàn)選擇氧化鋁全瓷內(nèi)冠系統(tǒng)及其配套的飾面瓷粉制作全瓷冠。氧化鋁全瓷內(nèi)冠是一種氧化鋁陶瓷，它采用粉末技術(shù)生產(chǎn)出高純超細(xì)a-Al2O3粉末，做成底層支架陶瓷坯體，在1440℃以上溫度燒結(jié)制成高純度、致密、晶粒小和高強(qiáng)度的氧化鋁陶瓷材料。其力學(xué)性能最為突出抗彎強(qiáng)度達(dá)到600 MPa以上［5］，且有報(bào)道設(shè)計(jì)不均勻厚度基底冠未增加全瓷冠破壞的風(fēng)險(xiǎn)［6］。A組試件調(diào)整內(nèi)冠聚合度最大，厚度自頸緣向切緣增加，其內(nèi)冠上堆筑的瓷層厚度較一致，在受到外力時(shí)瓷層界面應(yīng)力值可呈相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)，瓷內(nèi)殘余應(yīng)力低不易產(chǎn)生崩瓷，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示調(diào)整內(nèi)冠聚合度未降低全瓷冠抗壓強(qiáng)度。

實(shí)驗(yàn)C組內(nèi)冠厚度均勻一致，其上構(gòu)筑飾面瓷恢復(fù)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(dǎo)性差，在燒結(jié)冷卻過程中，瓷層較厚部位表層先冷卻，內(nèi)層與表層存在瞬間溫差，內(nèi)層向外產(chǎn)生張應(yīng)力，限制表層瓷收縮，甚至出現(xiàn)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(dǎo)致瓷抗裂能力降低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示抗壓強(qiáng)度A組＞B組＞C組，C組全瓷冠抗壓強(qiáng)度最弱，證實(shí)飾面瓷在構(gòu)筑全瓷冠時(shí)不宜過度加厚，在全瓷冠基牙預(yù)備軸壁聚合度偏大的情況下，調(diào)整氧化鋁內(nèi)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(qiáng)度。

瓷層發(fā)生破壞時(shí)并不會(huì)從基底瓷層上剝脫，而是雙瓷層緊密地結(jié)合在一起，直至壓力增加到一定值時(shí)，基底瓷層才發(fā)生斷裂。裂紋在擴(kuò)展中會(huì)選擇相對(duì)薄弱的區(qū)域，這樣就使其擴(kuò)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(fù)體的整體強(qiáng)度不完全取決于底層結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，飾面瓷的厚度及瓷粉的性能、預(yù)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(fù)體的抗壓強(qiáng)度也隨之增加［8］。金屬代型材料的彈性模量約為100 GPa，復(fù)合樹脂類材料的彈性模量約為4.4～24.3 GPa，而牙本質(zhì)的彈性模量在12～18.6 GPa范圍內(nèi)［9］。復(fù)合樹脂的彈性模量接近于自然牙本質(zhì)，因而本實(shí)驗(yàn)采用復(fù)合樹脂牙體代型，測(cè)量結(jié)果更接近于臨床實(shí)際。

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