釉鋯在口腔醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展

楊雪

摘?要：氧化鋯陶瓷因其良好的生物力學(xué)性能在口腔臨床中應(yīng)用廣泛，隨著納米技術(shù)和3D打印技術(shù)的蓬勃發(fā)展，新一代數(shù)字化三維膠態(tài)成形一體全瓷氧化鋯作為一種新興的氧化鋯材料開始應(yīng)用于口腔臨床。其理化性能及生物性能的進(jìn)一步提升，使得其臨床效果有了極大的提升，為口腔材料發(fā)展及口腔臨床提供了新的進(jìn)展。本文就釉鋯的性能及其在口腔臨床的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，并展望其應(yīng)用前景及發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：釉鋯;口腔醫(yī)學(xué);發(fā)展;性能

氧化鋯以其優(yōu)良的生物相容性、穩(wěn)定性、絕緣性、適宜的力學(xué)性能及接近自然牙的美學(xué)效果在口腔臨床中應(yīng)用廣泛。隨著數(shù)字化技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展，沈志堅教授率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)將純形制造原理與功能梯度化技術(shù)和納米化技術(shù)相結(jié)合，制作出了釉鋯一體全瓷修復(fù)體[1]，使其無需飾瓷上釉即能達(dá)到最接近天然牙的美學(xué)效果，更使其生物相容性、力學(xué)性能及化學(xué)性能進(jìn)一步提高。

1、釉鋯的性能

1、1力學(xué)性能

穩(wěn)定的 ZrO2抗壓強(qiáng)度為 2.1 KMPa，撓曲強(qiáng)度>1 GPa，斷裂韌性（KIC）9～10 nm/m3/2[2]，彈性模量達(dá)（2374±22）GPa[3]，種植體的斷裂強(qiáng)度為725～820 N[4]。釉鋯在保證普通氧化鋯力學(xué)性能穩(wěn)定的同時，其三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度超過 1200MPa，韋伯模數(shù) m>16，遠(yuǎn)高于其他全瓷修復(fù)體。臨床修復(fù)體為達(dá)到所需穩(wěn)定性，牙備量常>=1.2mm，冠（牙合）面所需最小厚度為1.5 mm，須磨除較多牙體組織。釉鋯由于其一體化的工藝程序，保證其在有足夠強(qiáng)度的同時只需切削比傳統(tǒng)氧化鋯更少的牙體組織（>=0.6mm）。

傳統(tǒng)氧化鋯在臨床應(yīng)用時進(jìn)行飾瓷上釉以保證其美學(xué)效果，增加了牙體預(yù)備量的同時，飾瓷與基底冠之間的雙層結(jié)構(gòu)是其薄弱環(huán)節(jié)，以及在修復(fù)體飾面前常會進(jìn)行噴砂處理，表面殘留的氧化鋁晶粒會改變核瓷在飾面時熱脹系數(shù)，對界面結(jié)合產(chǎn)生負(fù)性影響[5]。釉鋯冠的特殊加工方式不同于傳統(tǒng)的數(shù)字化切削全鋯冠的加工方式，以納米晶體粒子層層疊加，使其表面無需人工飾瓷，單純的上釉即可具有類似天然牙的色澤，相比于傳統(tǒng)飾瓷氧化鋯全冠，避免了兩種異質(zhì)界面導(dǎo)致崩瓷的風(fēng)險。

目前臨床上全瓷冠多種多樣，傳統(tǒng)氧化鋯晶粒尺寸大且不均勻，平均粒徑300nm，而釉鋯作為一種完全數(shù)字化3D純形增材制造的全瓷一體氧化鋯，具有傳統(tǒng)氧化鋯不具備的納米梯度結(jié)構(gòu)，其晶粒尺寸均勻，平均粒徑150nm[1]。梯度技術(shù)預(yù)成微納結(jié)構(gòu)粘接面使釉鋯粘接面成為均勻細(xì)小的納米級粗糙的凹凸表面，提高表面粗糙度，大大增加粘接表面積，不需臨床噴砂及酸蝕等特殊處理即可達(dá)到較好的粘接效果。因其納米級的晶體粒徑和獨(dú)特的制作工藝，相比較高度拋光的傳統(tǒng)氧化鋯全冠，釉鋯冠具有與天然牙更接近的摩擦系數(shù)，減小了其表面粗糙度，相應(yīng)地減小對頜天然牙的磨耗[6]-[7]。

1、2抗老化性能

相比于傳統(tǒng)氧化鋯，釉鋯在經(jīng)歷20小時實(shí)驗(yàn)室老化處理后（1小時老化處理相當(dāng)于口內(nèi)使用3年），其相變量是拋光的普通氧化鋯的一半[8]，說明釉鋯更加持久強(qiáng)韌。釉鋯經(jīng)疲勞實(shí)驗(yàn)以30-300N，15Hz的方式進(jìn)行數(shù)萬次疲勞實(shí)驗(yàn)，疲勞實(shí)驗(yàn)前后的強(qiáng)度均高于傳統(tǒng)瓷塊加工制造的產(chǎn)品。以上實(shí)驗(yàn)說明釉鋯的抗老化及抗疲勞性能可能優(yōu)于傳統(tǒng)氧化鋯，由于該方面的文獻(xiàn)研究較少，等待進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究情況。

1、3美學(xué)性能

顏色及透光度對于牙科材料來說是十分重要的兩個美學(xué)要素，二氧化鋯全瓷牙幾乎與患者天然牙具備相同的透光性，因而能夠使患者獲得良好的美觀度[9]。傳統(tǒng)氧化鋯內(nèi)部殘留大量氣孔和堆積缺陷，密度均勻性較差，光在瓷體內(nèi)部散射量增大。納米技術(shù)降低了釉鋯的晶粒尺寸，提高其立方相含量，使其透光率增加，0.5mm釉鋯直線光透光率達(dá)到25%[8]。傳統(tǒng)數(shù)字化切削全鋯冠需采用飾瓷使其顏色更接近天然牙，同時需人工調(diào)整飾色瓷材料以保證其美觀效果，釉鋯獨(dú)特的透度梯度遮色方案使修復(fù)冠的顏色設(shè)計更加個性化，尤其對于中重度變色牙的修復(fù)更具有美學(xué)意義。

2、臨床應(yīng)用

臨床對牙體或者牙列缺損進(jìn)行修復(fù)時，修復(fù)材料選擇很可能直接影響口腔修復(fù)效果。合金修復(fù)體雖然強(qiáng)度大、耐磨損，但美觀條件差，且易出現(xiàn)牙齦染色、過敏等情況，無法滿足患者的需求。隨著口腔修復(fù)材料的發(fā)展，釉鋯的誕生一方面可以滿足患者對牙齒強(qiáng)度的需求，另一方面還可幫助患者在口腔修復(fù)結(jié)束后獲得滿意的美學(xué)效果[10]。釉鋯增強(qiáng)了傳統(tǒng)氧化鋯的生物及力學(xué)性能，使其基本可應(yīng)用于傳統(tǒng)氧化鋯的所有領(lǐng)域。有研究將釉鋯應(yīng)用于（牙合）齦距離不足的牙列缺損病例，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明[11]，釉鋯全瓷冠可以較好的解決低咬合距離修復(fù)中存在的問題，在保證較好美觀效果和足夠強(qiáng)度的同時，避免了崩瓷的風(fēng)險，同時減少了牙體預(yù)備的空間和對對頜牙的磨耗，更適用于（牙合）齦距離過低時的種植義齒修復(fù)。在以釉鋯作為材料的全冠修復(fù)中[12]，釉鋯全瓷冠的表面光潔度與天然牙相似，調(diào)合后易拋光，邊緣密合性、機(jī)械強(qiáng)度和韌度良好，顏色相對豐富，可以滿足后牙臨床機(jī)械強(qiáng)度和美觀的需要。

3、小結(jié)與展望

目前，釉鋯已逐漸取代傳統(tǒng)氧化鋯進(jìn)入口腔臨床之中，其優(yōu)于傳統(tǒng)氧化鋯的生物性能及力學(xué)性能降低了全瓷冠的崩瓷風(fēng)險，使氧化鋯修復(fù)材料應(yīng)用范圍更加廣闊，如低（牙合）齦距離Bicon種植修復(fù)[11]等。關(guān)于釉鋯的臨床應(yīng)用方面相關(guān)研究較少，期待后期的進(jìn)一步臨床研究結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1]?楊雙. 釉鋯（self-glazed zirconia）基臺材料生物性能研究[C]. 中華口腔醫(yī)學(xué)會口腔修復(fù)學(xué)專業(yè)委員會、中國國際科技交流中心.第十二次全國口腔修復(fù)學(xué)學(xué)術(shù)會議論文匯編.中華口腔醫(yī)學(xué)會口腔修復(fù)學(xué)專業(yè)委員會、中國國際科技交流中心：中華口腔醫(yī)學(xué)會，2018：42-43.

[2]?Futoshi Komine，Markus B Blatz，Hideo Matsumura. Current status of zirconia-based fixed restorations[J].J Oral Sci，2010，4（52）：531-539.

[3]?Cattani-Lorenet M，Schemer SS，Ammann P，et al.Low temperature degradation of a Y-TZP dental ceramic[J].Acta Biomater，2011，7（2）：858-865.

[4]?Andreiotelli M，Kohal RJ.Fracture strength of zirconia implants after artificial aging[J].Clin Implant Dent Relat Res，2009，11：158-166.

[5]?李明華，楊海濱，孫宏晨.氧化鋁纖維對牙科氧化鋯陶瓷機(jī)械性能的影響[J].實(shí)用口腔醫(yī)學(xué)雜志，2011，27（01）：34-37.

[6]?Yihong Liu，Yong Wang，Dianzheng Wang，Jing Ma，Leifeng Liu，Zhijian Shen. Self-glazed zirconia reducing the wear to tooth enamel[J]. Journal of the European Ceramic Society，2016，36（12）.

[7]?Chong Liu，Mingyu Xiang，Zhengyi Fu，Zhijian Shen，Yan Xiong. Microstructural refinement in spark plasma sintering 3Y-TZP nanoceramics[J]. Journal of the European Ceramic Society，2016，36（10）.

[8]?趙靜. 新一代全瓷修復(fù)體釉鋯的特點(diǎn)與臨床適應(yīng)證[C]. 中華口腔醫(yī)學(xué)會口腔修復(fù)學(xué)專業(yè)委員會.中華口腔醫(yī)學(xué)會口腔修復(fù)學(xué)專業(yè)委員會第十次全國口腔修復(fù)學(xué)術(shù)大會論文集.中華口腔醫(yī)學(xué)會口腔修復(fù)學(xué)專業(yè)委員會：中華口腔醫(yī)學(xué)會，2016：45-46.

[9]?辛增璽，田璐鳴，劉長富.二氧化鋯全瓷系統(tǒng)在口腔修復(fù)中的應(yīng)用價值研究[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué)，2020，26（06）：168-170.

[10]?蒲天鵬.二氧化鋯全瓷技術(shù)在口腔修復(fù)中的應(yīng)用價值分析[J].甘肅科技，2019，35（20）：127-129.

[11]?黃江勇，李嬋秀，鐘梅，馮玉環(huán)，郭呂華，吳哲.釉鋯全瓷冠在低（牙合）齦距離Bicon種植修復(fù)中的應(yīng)用探討[J].分子影像學(xué)雜志，2018，41（04）：444-447.

[12]?周團(tuán)鋒. 釉鋯全瓷冠修復(fù)后牙缺損1例[C]. 中華口腔醫(yī)學(xué)會口腔修復(fù)學(xué)專業(yè)委員會.中華口腔醫(yī)學(xué)會口腔修復(fù)學(xué)專業(yè)委員會第十次全國口腔修復(fù)學(xué)術(shù)大會論文集.中華口腔醫(yī)學(xué)會口腔修復(fù)學(xué)專業(yè)委員會：中華口腔醫(yī)學(xué)會，2016：55.