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          椅旁數字化修復材料(下)——劉峰主任醫師

          時間:2014-08-06 15:44來源:未知 作者:jianggang 點擊:

          椅旁計算機輔助設計與制作(CAD/CAM)系統切削制作的修復體常規均為全解剖式修復體,即不分基底層和飾面層,這類修復體具有良好的均一性,修復體各部分的材料密度一致,無層次間

          椅旁計算機輔助設計與制作(CAD/CAM)系統切削制作的修復體常規均為全解剖式修復體,即不分基底層和飾面層,這類修復體具有良好的均一性,修復體各部分的材料密度一致,無層次間孔隙,因此實現了材料強度的最大化。起初用于CAD/CAM系統的可切削材料的研究進展相當緩慢,最早使用的是含有高強度填料的預成復合樹脂和牙科烤瓷材料。近十年來,隨著科技創新、材料科學的進步和材料加工流程的改善,大量新型材料尤其是復合型材料開始在椅旁CAD/CAM系統中應用。椅旁CAD/CAM系統因患者一次就診即完成修復,所以要求所用材料切削效率高、美觀性好、強度高且易打磨拋光,目前使用的材料主要有玻璃陶瓷、高性能聚合物和陶瓷樹脂復合物、高透氧化鋯陶瓷等。繼昨天的介紹之后,本期將為大家繼續介紹椅旁數字化修復材料中的陶瓷樹脂復合物、復合樹脂、氧化鋯陶瓷及鈷鉻合金。

           

          陶瓷樹脂復合物

           

          樹脂納米陶瓷


          圖7 Lava Ultimate 用于CAD/CAM工藝的樹脂納米瓷塊

           

            Ultimate3M ESPE公司推出的新型陶瓷樹脂混合材料(圖7),也被稱為樹脂納米瓷(RNC)。Ultimate的成分主要是納米陶瓷填料,約占80wt%,與復合樹脂均勻地混合在一起。該陶瓷具有類似復合樹脂的韌性,不易折斷,撓曲強度高于普通玻璃陶瓷;同時,具有與陶瓷材料接近的耐磨性能,調磨拋光之后能夠長期保持表面的光澤效果。
            Ultimate采用納米技術,將納米級(直徑1~100nm)的陶瓷顆粒均勻混入復合樹脂中,再通過加熱固化形成致密團塊。陶瓷顆粒主要有兩種成分:直徑20nm的二氧化硅和直徑為4~11nm的二氧化鋯。陶瓷顆粒經過硅烷化處理后可與樹脂基質緊密結合在一起,形成最終的可切削樹脂陶瓷塊。納米顆粒在樹脂基質中以簇狀聚集形態存在,每一簇填料的直徑約為0.6~1mm,納米簇中不同直徑的顆粒按一定比例混合在一起,能夠有效減少顆粒之間的空隙,增加材料的致密度。Ultimate納米瓷材料拋光后的表面光澤度能夠長期保持,這也是Ultimate超越復合樹脂的性能。
            Ultimate的撓曲強度能夠達到204 MPa,其斷裂韌性也優于CAD/CAM長石質瓷、白榴石增強型陶瓷以及單純復合樹脂。Ultimate在粘接之前不需要氫氟酸酸蝕以及硅烷化,可以通過噴砂處理,使用樹脂水門汀即可獲得滿意的粘接強度。

           

           

          樹脂滲透陶瓷


          圖8 Vita Enamic用于CAD/CAM加工工藝的樹脂滲透陶瓷塊

           

            2013年,Vita公司推出了Enamic彈性瓷(圖8)。該新型材料結合了全瓷材料和樹脂材料的優點,適于CAD/CAM技術,材料內瓷網狀結構與高分子聚合物結構相互交叉,兩種不同材料的整合給予新材料優秀的使用性能,脆性低于普通瓷材。Vita Enamic可以用于單顆牙齒的修復,修復體由CAD/CAM技術完成。

           

          表4 Vita Enamic 瓷結構成分表

           

            Vita Enamic這種混合型材料是在多孔瓷材的基礎上將聚合物材料滲入其中后固化形成(表4),其中瓷結構占86wt%,有機聚合物占14wt%;陶瓷部分主要是由細顆粒長石類陶瓷中加入氧化鋁成分組成,樹脂成分為UDMA(三甲基丙烯酸脲烷酯)以及TEGDMA(二甲基丙烯酸三甘醇酯)。
            Vita Enamic具有良好的物理性能,兼具陶瓷材料的強度及樹脂材料的韌性,是制作單牙修復體的理想材料。該材料是彈性模量與天然牙本質最接近的材料,且具有良好的切削性能,邊緣連續性及完整性優于CAD/CAM玻璃陶瓷。此外,Vita Enamic具有良好的理化性能,酸性環境下結構穩定,且不易著色,易打磨拋光處理。經氫氟酸酸蝕處理后,樹脂與陶瓷框架之間形成表面多孔結構,能夠獲得良好的粘接強度。

           

          復合樹脂
           

          Paradigm MZ100

           

            2000年,3M公司推出了復合樹脂塊ParadigmMZ100。該材料是一種將含有85%~90%高填料的超細二氧化硅陶瓷顆粒(約為0.6μm)嵌入在雙酚A-甲基丙烯酸縮水甘油酯(Bis-GMA)樹脂基質中制作而成的材料。

            該材料具有X線阻射性,致密、均勻,能在研磨機上自動成型,有6種顏Paradigm MZ100色可選,,此外還有類似牙本質的透明色。從外觀和性能方面來說,醫師可以根據患者的不同審美要求選擇最合適的材料。

            Paradigm MZ100易于進行口內調磨、拋光,且一旦發生修復體的部分折斷可使用相應的復合樹脂行口內修補。與玻璃陶瓷相比,其耐磨耗性能較低,但對對頜牙的磨耗更少。

            研究表明,在與天然牙完好粘接的前提下,Paradigm MZ100具有與Vitablocs MarkⅡ相近的抗折強度。

            對ParadigmMZ樹脂嵌體的10年隨訪研究表明,40例嵌體修復后牙病例中,1例樹脂嵌體折斷,嵌體顏色與周圍牙體組織相比無顯著差異,無患者術后敏感。

           

          Ceramage聚合瓷
            Ceramage聚合瓷是由日本松風公司推出的一系列類瓷樹脂材料,其成分為73%的硅鋯微瓷填料以及聚氨酯類樹脂基質。傳統的聚合瓷材料具有一定流動性,由醫師或技師塑造理想的形態后進行光固化。

            最新一代Ceramage Block以固化后的塊體形式問世,可通過CAD/CAM,切削成理想的形態。Ceramage Block與以往的聚合瓷材料一樣,顏色多樣,不僅能夠覆蓋Vita16色從AD的所有色度,并且還分有不同的透明度和亮度;除此之外,Ceramage Block還有多種牙齦顏色瓷塊可供選擇,能夠滿足不同類型的修復需要,尤其是種植體上部結構需要模擬人工牙齦的需要。
            Ceramage Block的抗壓強度約為354MPa,與玻璃陶瓷材料強度接近;抗張強度和撓曲強度分別為62MPa146MPa,高于傳統玻璃陶瓷材料,具有更好的韌性,內在延展性好。聚合瓷材料的表面硬度和撓曲強度與天然牙牙本質的強度十分接近,材料自身具有較高的耐磨耗性且不會對天然牙造成磨損。粘接前預處理并使用樹脂水門汀可以確保粘接效果。目前,Ceramage Block可用于CEREC椅旁CAD/CAM系統。該材料的長期應用效果也需要臨床研究加以證實。
            Ceramage Block的適應證:嵌體或高嵌體、貼面、全冠、種植體上部結構、套筒冠或精密附著體的外部結構、牙齦區的恢復或個性化制作。

           

          氧化鋯陶瓷

           

          圖9 高透明度氧化鋯陶瓷制作的多單位固定橋以及全解剖修復體

           

            目前,用于修復體材料的氧化鋯陶瓷是一種氧化釔部分穩定的多晶陶瓷,其撓曲強度通常可達到1200MPa以上,也稱為陶瓷鋼,主要用于制作單冠或多單位固定橋(圖9)。由于致密氧化鋯具有極高的機械強度,因此用于CAD/CAM的氧化鋯陶瓷通常是一種預燒結的多孔瓷塊,易于進行切削加工。通過CEREC in-LabCAD/CAM系統切削成體積放大的冠或橋架,接著在特殊的高溫爐中完成燒結過程。這一過程中產生的體積收縮(約為20%~25%)是經過精確計算的,因此最終獲得的修復體在具有高強度的同時,也能夠保證邊緣的精密度。

            早期的氧化鋯材料透光性不佳,影響其美學效果,這些氧化鋯材料由于需要飾面瓷的構建,嚴格說來并不屬于椅旁CAD/CAM修復材料。

          目前的氧化鋯材料透光性得到了很大的改善,越來越多的廠家推出了高透、超透氧化鋯材料,可以取得更好的美觀效果;對于美觀要求略低的磨牙、前磨牙區域,也可以采用高透或超透氧化鋯材料切削全解剖冠修復體,僅經過染色、上釉就可以達到較理想的修復效果,因此,這類氧化鋯材料也可以被列入椅旁CAD/CAM修復材料。

            下面介紹幾種目前常見用于CAD/CAM工藝的高透或超透氧化鋯材料:
           

          In-Ceram HTYZ

            Vita公司推出的In-Ceram HTYZ系列為高透明度氧化鋯預燒結瓷塊。瓷塊本身為白色,配有5種不同顏色的外染色液(LL1~5),可通過浸泡或涂刷的形式對切削好的預燒結修復體進行內染色,燒結結束后可呈現接近天然牙的顏色。這個系列的瓷塊有3種尺寸可供選擇:12×12×14mm22×40×65mm22×40×85mm。可用于制作單個牙冠或不同長度的多單位修復體。
           

          Lava Plus

            由3M ESPE公司生產,Lava Plus高透明度氧化鋯瓷塊也具有良好的透光效果,1mm無色瓷片的可見光透過率高于30%,與1.5mmIPSe.maxCAD瓷片透光率相似。Lava Plus瓷塊可通過染液內染色,實現Vita16色以及漂白色效果,可用于制作全解剖修復體。
           

          InCoris TZI

            西諾德公司推出的InCoris TZI高透明度氧化鋯預燒結瓷塊,適用于CEREC in-Lab系統,可用于制作全解剖冠和四單位固定橋。具有Vita16色染色,可用于修復體的顏色調整,燒結之后還可上色或上釉實現特征顏色。該系列的瓷塊有3種尺寸可供選擇:19×19×20mm19×19×40mm19×19×55mm
           

          Up.Zir ST

            愛爾創公司推出的Up.Zir ST高透明度氧化鋯瓷塊實現了材料具有高強度的同時還具有突出的透明性。Upcera超透氧化鋯陶瓷的撓曲強度可達1200MPa,可見光透過率可達43%1mm白色瓷片),透光率明顯高于傳統工藝的氧化鋯陶瓷。Up.Zir ST氧化鋯有純白色瓷塊,也有Vita16色瓷塊,可用于制作全解剖修復體、多單位固定橋、種植體上部結構等。

           

          晶鈺

            日進公司推出的晶鈺氧化鋯預燒結瓷塊,有高透和超透兩種瓷塊。高透瓷塊的透明度為35%,超透瓷塊的透明度可達40%43%1mm白色或染色瓷片),預染色瓷塊有A1A2A3三種顏色可選。
           

          KATANA

            可樂麗公司推出的高透氧化鋯預燒結瓷塊,具有較好的透明度,并且預染色瓷塊本身具有逐漸加深的顏色層次,表現為瓷塊上層為純白色,下層為預染的A1A2A3等顏色,中間為過渡色,旨在模擬天然牙從頸部到切端或面的漸變顏色效果。
           

          Zenostar

            威蘭德義獲嘉公司推出的Zenostar高透明度氧化鋯陶瓷,其白色瓷塊的透明度約為40%0.6mm瓷片),適用于制作全解剖修復體。瓷塊顏色有純白(pure)、淺色(light)、中等色(medium)、深色(intense)、暖色(sun)、深暖色(sun chrome)等6種,可通過配套染色劑、釉劑等制作Vita16色效果。
           

           

            除了以上幾個產品之外,還有一些用于CAD/CAM工藝的高透明度氧化鋯瓷塊,例如Cercon HT(登士柏)、DenzirDecimAB)等。

            目前,氧化鋯瓷塊的制作工藝仍在不斷進步,旨在制作出具有更高的透明度、抗老化性能更好的氧化鋯陶瓷。

           

          鈷鉻合金

           

          圖10 InCoris CC用于CAD/CAM工藝的鈷鉻合金材料

           

            由于美觀原因,只有少量的金屬材料可用于椅旁CAD/CAM修復體制作。對于必須采用金屬修復體的情況,這也是一種快速有效的加工方式。InCoris CC(西諾德)是一種常見的可切削金屬材料(圖10)。

            InCoris CC是一種基于鈷鉻合金的燒結金屬材料,如同氧化鋯的制作過程,其首先被研磨至過大的體積,然后在氬氣保護的燒結爐中燒結收縮。

            非貴金屬CAD/CAM修復體的優勢在于:制作過程快速、質量高;沒有產生氣泡和變形的風險。可制作4個單位的固定橋,也可用于制作刃狀邊緣的修復體。

           

           

            從上述有關椅旁CAD/CAM修復材料可看出,增強型陶瓷以及樹脂陶瓷復合物是未來可切削陶瓷的發展方向。

            目前國內外均有其他一些椅旁CAD/CAM系統正在研制中,隨著椅旁CAD/CAM系統以及支持材料不斷革新和改進,未來將有更多的牙醫能夠在椅旁迅速制作出性能更可靠、更可預測的美觀修復體。

          關鍵字:椅旁,數字化,修復,材料,下,—,劉峰,主任醫師,

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