全解剖式氧化锆全冠断裂强度的研究

摘要

背景：
　　 全瓷修复材料主要包括玻璃基质陶瓷、玻璃渗透氧化物陶瓷、致密氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷，其共同的优点在于:美观性能优良、生物相容性好。但临床研究发现，传统的玻璃陶瓷和氧化铝陶瓷脆性较大，易出现折裂;相比于前几种全瓷材料，氧化锆因较高的强度、优越的断裂韧性、较低的放射性、较好的光学性能，在口腔领域日益得到临床医师及患者的青睐。然而氧化锆陶瓷与饰面瓷的结合强度较差，临床中饰面瓷的破坏是氧化锆修复体失败的最常见原因。如何在充分发挥氧化锆良好机械性能的同时，避免饰面瓷的破坏，增强氧化锆与饰面瓷间结合强度，成为近年来的研究重点。全解剖式氧化锆修复体（全锆修复体），是指选用氧化锆为单一原料，通过计算机辅助设计和计算机辅助制作技术(CAD/CAM)，直接设计并制作具有全解剖形态的修复体。相对于传统氧化锆-饰瓷双层瓷结构的修复体，全锆修复体结构单一，从而有效避免了饰面瓷破坏的问题，可能是全瓷修复的未来发展方向。但目前研究多关于氧化锆材料本身，而对于全锆修复体的相关机械性能鲜有报道。
　　 研究目的：
　　 通过采用CAD/CAM技术，建立下颌第一磨牙标准预备体3D模型，在此模型的基础上，设计并加工不同厚度的全冠修复体;通过对比测试全锆冠与临床常用修复体的断裂载荷，以及不同厚度全锆冠的断裂载荷，分析材料种类和厚度对全冠断裂强度的影响，初步探索全锆冠临床使用的适宜厚度。
　　 材料与方法：
　　 第一部分
　　 测量右侧下颌第一磨牙标准模型牙的牙冠大小，以此模型为基础，依照《口腔修复学》第六版教材关于牙体预备的基本要求，设计预备体的形态为(牙合)面磨除量1.5～2.0mm，聚合度5°，凹面形肩台1.0mm。将设计完成的模型文件传输到CAM雕刻机，并加工成PMMA预备体代型。运用光学影像测量仪测量成品PMMA预备体代型的形态及大小，检查并验证其一致性。
　　 第二部分
　　 1.全冠及基底冠模型的设计:采用CAD/CAM系统，在第一部分设计完成的预备体模型的基础上，通过Dental Designer全冠设计软件，生成下颌第一磨牙全冠及基底冠的模型。
　　 2.铸瓷冠的制作:将设计完成的全冠模型文件传输到CAM雕刻机，加工全冠蜡型10个，根据IPS e.max press技工操作手册，完成铸瓷冠的制作。
　　 3.全锆冠的制作:导入与铸瓷冠制作相同的全冠模型至CAM雕刻机，按1∶1.25的特定比例放大加工成型，经完全烧结后上釉，制作完成全锆冠10个。
　　 4.氧化锆-饰瓷冠的制作:运用CAD/CAM系统加工设计完成的基底冠模型，完全烧结后得到氧化锆基底冠10个。制取加工好的全冠硅橡胶模型，将硅橡胶从近远中向、颊舌向、(牙合)龈向3个方向切开，作为饰面瓷制作的指示导板。在导板指引下，手工堆塑法完成饰面瓷的制作，在(牙合)面选取8个定点（中央窝、近中窝、远中窝、3个颊尖三角嵴的中点以及2个舌尖三角嵴的中点），对全冠厚度进行检测，以保证全冠修复体的一致性，最后完成氧化锆-饰瓷冠的制作。
　　 5.金属烤瓷冠的制作:使用与氧化锆基底冠相同的模型，导入CAM雕刻机加工成基底冠蜡型10个。常规包埋、熔融、铸造后得到钴铬合金基底冠。采用与氧化锆-饰瓷冠相同的饰瓷方法进行饰瓷，上釉后完成烤瓷冠的制作。
　　 6.全冠的粘结及包埋:5％氢氟酸溶液酸蚀铸瓷冠的内面20 s，使用Monobond-s硅烷偶联剂处理60 s;Metal/Zirconia Primer底漆处理全锆冠、氧化锆-饰瓷冠及烤瓷冠的内面。最后采用VariolinkⅡ粘结剂进行粘结，固化完全后，将40个全冠浸泡于蒸馏水中，置于37℃恒温箱保存24 h后取出。运用自凝塑料对全冠底部进行包埋，牙体长轴与水平面垂直，自凝塑料上缘平齐颊侧颈缘线下2 mm。
　　 7.全冠修复体的抗折破坏试验:在万能材料试验机上，测试4种不同全冠修复体的断裂载荷，统计学分析测试结果，比较4种修复体的断裂强度及失效模式，研究材料对修复体断裂强度的影响。
　　 第三部分
　　 采用CAD/CAM系统，在第二部分设计的全冠模型的基础上，通过DentalDesigner全冠设计软件，设计4种不同厚度相同形态的全冠模型，并使用CAM雕刻机加工成不同厚度的全锆冠共40个;以第二部分的金属烤瓷冠为对照组，测试不同厚度全锆冠的断裂载荷，研究厚度对全锆冠断裂强度的影响。
　　 结果：
　　 1.通过CAD/CAM技术，采用Abutment Designer软件，成功建立了右侧下颌第一磨牙标准预备体3D模型，并加工成PMMA实体，通过检测各项指标，证明模型的形态及大小一致，可靠性好，符合《口腔修复学》第6版中关于牙体预备的基本要求。
　　 2.铸瓷冠的平均断裂载荷值为1863.16±116.81N;全锆冠为4109.93±610.18N;氧化锆-饰瓷冠为2308.01±510.94N;烤瓷冠为2284.77±355.60N。统计学分析表明4组总体均数的差异有统计学意义，全锆组的断裂载荷显著性高于其它3组(P＜0.05)，烤瓷组与铸瓷组的断裂载荷有统计学差异，其余组间无统计学意义。
　　 3.单层瓷结构中，铸瓷冠与全锆冠的失效模式类似，表现为整体的破坏性折裂，在加载头下方的(牙合)面中央出现环形的粉碎性破坏裂纹，部分裂纹与(牙合)面窝沟或牙尖三角嵴重叠，全锆冠的断裂片数比铸瓷冠断裂片数多且分散;双层瓷结构中，烤瓷冠全部表现为单纯饰面瓷的破坏，而70％氧化锆-饰瓷冠表现为基底冠折裂伴随饰面瓷破坏的完全破坏，30％为单纯饰面瓷的破坏。
　　 4.运用CAD/CAM系统，通过Dental Designer软件，设计并加工了不同厚度的全锆冠修复体，结果证明修复体模型精确一致性好，全冠的厚度控制良好。
　　 5.不同厚度全锆冠的平均断裂载荷值为:1308.38±111.38 N(0.6 mm厚度组)、1814.60±68.21N（0.8 mm厚度组）、2429.88±315.03N（1.0 mm厚度组）、3068.31±233.88 N（1.2 mm厚度组）。经统计学分析，4组断裂载荷的总体均数不相同，不同厚度间全锆冠的断裂载荷有显著性差异。随着厚度增加全锆冠的断裂强度随之增大;两两比较组间差异，结果显示1.0 mm厚度组的全锆冠断裂载荷与1.5 mm厚度烤瓷冠对照组无显著性差异（P＞0.05），其余组间有统计学差异。
　　 6.不同厚度全锆冠的失效模式类似，且与第二章中铸瓷冠的失效模式一致。厚度较大的全锆冠，断裂片数较多。
　　 结论：
　　 1.利用CAD/CAM系统，通过Abutment Designer软件，建立了标准化基牙预备体模型，该模型的一致性好，可为后续研究全冠机械性能的体外实验提供有效平台。
　　 2.全锆冠的断裂强度较高，显著性高于铸瓷冠、氧化锆-饰瓷冠、烤瓷冠，可为全锆冠的临床使用提供依据。
　　 3.运用CAD/CAM系统，通过Dental Designer软件，制备了不同厚度的全冠修复体，该修复体模型精确，全冠的厚度控制良好，为全冠修复体体外实验的研究提供新思路。
　　 4.厚度对全锆冠的断裂强度有影响，随着全锆冠厚度的增加，断裂强度随之增大。
　　 5.以金属烤瓷冠为对照的条件下，临床上使用全锆冠修复时，建议其厚度应大于或等于1.0 mm。

目录

摘要

前言

第一章 CAD／CAM辅助标准化预备体代型的设计及加工

1 材料和方法

2 结果

3 讨论

第二章 相同厚度不同材料全冠修复体断裂强度的研究

1 材料和方法

2 结果

3 讨论

第三章 不同冠厚度对全锆修复体断裂强度的影响研究

1 材料和方法

2 结果

3 讨论

全文总结

参考文献

综述 氧化锆全瓷修复系统的研究进展

成果

致谢

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