烧结次数对CAD_CAM可切削陶瓷修复体性能的影响_吴岩珠.pdf

烧结次数对C A D/C AM可切削陶瓷修复体性能的影响吴岩珠 刘茜*河北医科大学第三医院口腔修复科 河北 石家庄 0 5 0 0 0 0 摘要 作为一种新兴的口腔修复技术,计算机辅助设计和计算机辅助制作(c o m p u t e r a i d e d d e s i g n a n d c o m p u t e r a i d e d m a n u f a c t u r e,C A D/C AM)因其高效、精确的优点,近年来被广泛应用于临床。尽管该修复技术拥有较高的临床成功率,其临床效果还是会受多种因素的影响。除机械和美学等自身性能因素外,材料的加工工艺也会影响其成功率。在加工生产过程中,不同环节会对修复体的性能产生不同程度的影响。临床实践中医生常常会因为改色、邻接等问题增加烧结次数,这使得切削后烧结成为关注点之一。本文针对烧结次数对C A D/C AM可切削材料修复体性能的影响做一综述,以期对技工及临床工作有所帮助。关键词 计算机辅助设计和计算机辅助制作;陶瓷;烧结次数;性能 文献标识码 A 文章编号 1 6 7 17 6 5 1(2 0 2 3)0 60 4 8 30 4d o i 1 0.1 3 7 0 1/j.c n k i.k q y x y j.2 0 2 3.0 6.0 0 3E f f e c t s o f S i n t e r i n g T i m e s o n P r o p e r t i e s o f C A D/C AM M a c h i n a b l e C e r a m i c R e s t o r a t i o n s.WU Y a n z h u,L I U Q i a n*.D e p a r t m e n t o f P r o s t h o d o n t i c s,T h e T h i r d H o s p i t a l o f H e b e i M e d i c a l U n i v e r s i t y,S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 0 0,C h i n a.A b s t r a c t D u e t o i t s h i g h e f f i c i e n c y a n d a c c u r a c y,C A D/C AM,a s a n o v e l d e n t a l r e s t o r a t i o n t e c h n o l o g y,h a s b e e n w i d e l y a p p l i e d i n c l i n i c s.A l t h o u g h t h i s r e s t o r a t i o n t e c h n i q u e e x h i b i t s h i g h s u c c e s s r a t e,t h e r e s u l t s c o u l d s t i l l b e a f-f e c t e d b y s e v e r a l f a c t o r s,s u c h a s m e c h a n i c a l a n d a e s t h e t i c p r o p e r t i e s.I n a d d i t i o n,t h e s u c c e s s r a t e c o u l d a l s o b e i n-f l u e n c e d b y t h e p r o c e s s i n g t e c h n i q u e o f m a t e r i a l s.I n t h e p r o d u c t i o n p r o c e s s,d i f f e r e n t s t e p s m a y a f f e c t t h e r e s t o r a-t i o n p e r f o r m a n c e t o v a r i o u s d e g r e e s.I n c l i n i c a l p r a c t i c e,t h e n u m b e r o f s i n t e r i n g m a y b e c h a n g e d f r o m c a s e t o c a s e f o r t h e p u r p o s e o f c o l o r c h a n g e a n d a d j a c e n c y c o n t a c t,w h i c h c a u s e s t h e p o s t-c u t t i n g s i n t e r i n g t o b e a s i g n i f i c a n t c o n-c e r n.I n t h i s p a p e r,a n e x t e n s i v e a n d c o m p r e h e n s i v e r e v i e w i s c o n d u c t e d o n t h e e f f e c t s o f s i n t e r i n g t i m e s o n t h e C A D/C AM m a c h i n a b l e m a t e r i a l r e s t o r a t i o n t o s u mm a r i z e u s e f u l i n f o r m a t i o n t o d e n t a l t e c h n i c i a n s a s w e l l a s c l i n i c a l w o r k.K e y w o r d s c o m p u t e r a i d e d d e s i g n a n d c o m p u t e r a i d e d m a n u f a c t u r e;c e r a m i c;s i n t e r i n g t i m e s;p e r f o r m a n c e 计算机辅助设计和计算机辅助制作(c o m p u t e r a i d e d d e-s i g n a n d c o m p u t e r a i d e d m a n u f a c t u r e,C A D/C AM)作为一种新兴口腔修复技术具有修复体精度高、修复周期短等优点,而被广泛应用于临床1。目前,用于口腔牙体缺损修复的C A D/C AM可切削陶瓷材料主要包括玻璃基、多晶和树脂基陶瓷复合材料三大类2,其中以二硅酸锂玻璃陶瓷和氧化锆陶瓷最为常见,已被广泛用于制作口腔科各类修复体,如全冠、嵌体、贴面等3。临床实践中,因修复体邻接不足或为了改善 美 学 性 能,需 对 切 削、烧 结 后 的 修 复 体 进 行 再 烧结4,5。依病例的疑难状况、技工的熟练度差异,再烧结次数可以达到21 0次不等6-8。研究表明,加工工艺(如烧结次数)直接影响材料性能,进而影响修复体的成功率9。因此,我们需要 明确 烧结 次 数 对 修 复 体 力 学、美 学 和 粘 接 性 能作者简介 吴岩珠(1 9 9 6),女,福建宁德人,硕士在读,研究方向:口腔修复。*通信作者 刘茜,E-m a i l:3 1 4 4 6 4 6q q.c o m等的影响,以便能够找出相应对策。本文针对目前应用最广泛氧化锆与二硅酸锂玻璃陶瓷,就烧结次数可能对其性能的影响做一综述,以期对技工及临床工作有所帮助。1 氧化锆陶瓷 氧化锆陶瓷是一种多晶陶瓷8,因具有高强度、高韧性以及良好的生物相容性,被广泛应用于制作口腔修复体、种植体以及正畸托槽等1 0-1 2。在修复体方面,除不断提升氧化锆机械性能外,近年来较多研究集中于改善氧化锆的透光性,以期拓展其美学修复的应用。迄今,氧化锆陶瓷已经历了第1代白色氧化锆、第2代高强氧化锆、第3代高透氧化锆以及第4代超透氧化锆的更迭换代,逐步提高钇的含量,立方相含量也逐步增加,明显提高了半透明性,但降低了强度和韧性1 3,1 4。医生可根据临床情况就瓷块机械性能和光学性能进行选择,以平衡强度与美学需求。也可对切削后的氧化锆进行再烧结,通过控制烧结温度、升温速率和次数等参数调整修复体的性能以满足临床需要。1.1 烧结次数对机械性能的影响 烧结次数对氧化锆修复384 口腔医学研究2 0 2 3年6月第3 9卷第6期体的机械性能影响尚未明确。H e n s e l等1 5的研究显示,加饰面瓷氧化锆1 0次烧结后的断裂载荷比2次烧结时更高。V i c h i等1 6也观察到类似的结果,即经过35次烧结后的加饰瓷面氧化锆抗弯强度高于1次烧结。这可能归功于多次烧结能有效释放首次烧结过程中积累的热应力,提示多次烧结可提高饰瓷氧化锆的机械强度。T a n g等7和A l k u r t等8的研究结果表明多次烧结能提升氧化锆饰瓷的硬度,且硬度的变化比强度或韧性的变化更大。这可能是由于多次烧结增加了饰瓷的密度,降低了孔隙率的原因。但有趣的是,全解剖氧化锆在多次烧结(第5和1 0次)后,表面硬度与第2次烧结相比未见明显变化8。也有学者发现,氧化锆基进行多次烧结后,抗弯强度和显微硬度并没有明显变化8。产生上述差异性结论的原因尚不清楚,可能与样本材料相关,需要进一步验证。综上,虽然多次烧结对氧化锆及氧化锆饰瓷机械性能的影响尚有争议,但尚未见再烧结对氧化锆修复体的机械强度产生负面影响的报道,可根据临床需要对氧化锆修复体进行再烧结。1.2 烧结次数对美学性能的影响 烧结可改变氧化锆陶瓷晶体结构,影响其透明度系数和颜色,从而影响修复体的美学性能1 7。烧结对修复体美学性能的影响受氧化锆陶瓷厚度的影响。研究显示,0.5 mm的氧化锆试件在多次烧结之后,颜色变得更暗、更绿、更黄,而1.5 mm的氧化锆试件在多次烧结后,颜色也更暗、更黄,但却更红1 8,1 9。另外,为满足临床实践需求而进行的瓷块预染色,也会影响再烧结后的修复体美学性能。预染色过程中,染色液中含有的金属离子(铈、铒等)会以金属氧化物的形式残留在瓷块中2 0,2 1,其在烧结过程并不稳定,易分解,而引起修复体表面的颜色变化1 9。这也是临床医生必须要考虑的影响因素之一。因此,临床实践中必须考虑烧结导致的修复体色彩、明度及通透性变化,结合修复体厚度和预染色情况做出预判,以达到理想的美学修复效果。1.3 烧结次数对结合强度的影响 目前,大多数氧化锆陶瓷需在氧化锆基底外加饰瓷,以满足美学修复需求。饰瓷主要成分为二氧化硅,较难与氧化锆陶瓷发生化学反应,因此饰瓷与氧化锆的结合方式主要为微机械嵌合2 2,2 3。氧化锆和饰瓷界面存在的拉伸残余应力,使得界面成为力学薄弱点,是临床上氧化锆修复体失败的主要原因2 3。因此,饰瓷和氧化锆之间结合强度对于成功修复至关重要。T r i n d a d a等2 4通过微拉伸实验研究多次烧结对氧化锆和饰瓷之间的结合强度的影响。结果表明,多次烧结后的锆-瓷结合强度高于1次烧结,超过3次烧结次数者结合强度更高。而邓斌等2 5对饰瓷氧化锆进行高达8次的烧结之后发现,锆-瓷结合界面紧密,界面形貌无明显改变,表明多次烧结并不显著影响氧化锆与饰瓷之间的结合强度。二者的研究结果并不一致,但尚未见多次烧结导致氧化锆与饰瓷间结合强度降低的报道。因此,临床上进行多次烧结时,锆-瓷结合强度的负面影响不是主要考虑因素。1.4 烧结次数对粘接强度的影响 修复体的成功还和修复体与牙体间的粘接效果有关。研究显示,利用1 0-甲基丙烯酰氧癸基二氢磷酸酯树脂粘接的氧化锆试件,在第5和第1 0次烧结后,其粘接强度增高2 6。高世军等2 7检测氧化锆与粘接剂的剪切强度,发现经过第4、6、8次烧结后,随着烧结次数的增加,剪切强度更高,说明相应