前沿材料技術引領口腔美容時尚

作者:蘭州大學口腔醫院 餘占海 來源:口腔資源導讀 日期:12-08-03

  近年來,隨著材料學和工藝學的不斷發展以及社會的不斷進步和人民生活水平的提高,全瓷修複技術在口腔領域的應用越來越廣泛。由於其采用的材料具有優良的生物相容性,磨耗性接近天然牙釉質,不導電,化學性能穩定,不產生CT和MT偽影,良好的美觀效果和耐腐蝕性,熱穩定性,已經得到越來越多患者和醫師的肯定和青睞。

  全瓷修複的曆史可以追溯到100多年前,Land首先采用在石膏代型上鋪以薄層鉑金箔作為底襯,然後在金箔上塗塑高溫長石粉漿,再燒結完成全瓷冠。全瓷修複技術發展至今,材料的主要組成和結晶相以及製作方法已有很多種。

  從主要組成來看,全瓷材料有長石瓷,白榴石全瓷。鋰基全瓷,氧化鋁基全瓷,雲母係全瓷材料,尖晶石增強全瓷,氧化鋯基全瓷等。全瓷材料按加工工藝分類主要有以下幾種類型。

一、普通粉漿塗塑瓷材

  主要用於製作貼麵,通常情況下,一次就能完成製作,但強度不高,邊緣適合性差,已經逐漸被其他更為先進的製作工藝所取代。

  其過程主要是把全瓷的粉漿塗塑在鉑箔基底或者特種耐火代型材料上,再通過高溫燒結形成全瓷冠。

二、粉漿塗塑加玻璃滲透陶瓷

  其製作方法概括地講就是首先利用塗塑、烤製形成內冠,再通過玻璃滲透過程增強內冠的強度,最後再根據美觀要求烤製飾麵材料。

  粉漿塗塑是指將液化的Al2O3或其他粉漿塗塑在複製的專用耐火代型上,耐火代型上的孔隙通過毛細管作用吸收粉漿中的水分,使粉漿致密形成雛核的過程,再同耐火代型一起在高溫下燒結,在塗上滲透玻璃料燒烤,這時,融化後的玻璃滲入到孔隙中,幾乎全部消除了微粒中的孔隙並且限製裂紋擴張,這樣,就大大增強了材料的抗彎強度。最後再烤製飾瓷材料。

  適用於此類係統的材料主要有In-Ceram尖晶石(撓曲強度300 MPa),In-Ceram氧化鋁(撓曲強度500 MPa),In-Ceram氧化鋯(撓曲強度600MPa),強度依次增強。其中,氧化鋁為最主要,最為常用的材料。I n-Ceram氧化鋁中氧化鋁的含量大於99%,抗彎強度是Dicor瓷和長石瓷的數倍,並且收縮小,邊緣密合好,是較為理想的全瓷修複材料。

  此種類型的玻璃滲透料主要由La2O3,SiO2 ,Al2O3和CaO組成。滲透料通過毛細管作用滲入底層微孔中,形成均勻的網狀結構,可以明顯提高強度。

三、鑄造玻璃陶瓷

  玻璃陶瓷又稱微晶玻璃,是玻璃經過微晶化製得的多晶固體,是由一種或者數種結晶相或者殘存玻璃相組成。結晶相均勻的分布在玻璃基質中,並且在數量上多於玻璃相。鑄造玻璃陶瓷是指采用失蠟法鑄造工藝製作的陶瓷,是用鑄造工藝使玻璃態成形,然後通過熱處理產生結晶相而瓷化的玻璃陶瓷材料。主要的兩大類是雲母係鑄造玻璃陶瓷,以Dicor為代表,以及鑄造磷灰石玻璃陶瓷,代表產品是Cerapearl。鑄造玻璃陶瓷的處理步驟主要有失蠟鑄造,結晶化熱處理,試戴以及著色和上釉。

  Dicor瓷產於美國登士柏公司,內含45%玻璃基質和55%四矽氟雲母晶體。製做的方法是先製做基底核冠,再在其表麵製作飾瓷。Cerapearl瓷產於日本,是一種鑄造磷灰石玻璃陶瓷,重複加熱後會生成氧磷灰石晶體,遇水後形成羥基磷灰石晶體。這兩種類型的強度大約相當。

  雖然這種類型的全瓷材料有很多優勢,比如各種性能均接近於天然牙,適合性好,鑄造收縮小,精度也高,美學效果好,但是由於強度欠佳,長期修複效果並不理想,目前更多地被性能更好的材料所代替。

四、熱壓鑄造全瓷材料

  這是一種采用注射成型法或者熱壓工藝製作全瓷修複體的玻璃陶瓷。口腔用的熱壓鑄造陶瓷技術最早是1936年申請的專利,由於條件限製,真正走向商業化是二十世紀八十年代以後。

  鑄造技術類似於鑄造玻璃陶瓷,工作原理是采用失蠟法,將修複體或基底冠蠟型包埋後,在一定壓力下將軟化瓷的注射或壓鑄到蠟型空腔中(注意是軟化而不是融化),然後上色或烤製飾瓷。

  (1)白榴石基:以IPS-Empress為代表,其基本組成是長石瓷,作為增強相的主要晶相成分是白榴石,含量大約是23%-55%之間。陶瓷內含成核劑,在壓鑄或培燒過程中即可完成微晶化,操作節省時間,美觀效果好,目前是所有全瓷材料中半透明性最好的,邊緣適合性較好,但是撓曲強度約為120MPa,低於其他全瓷材料,所以臨床上早已不用這種材料製作全冠,使用時製作嵌體和貼麵比較多些。

  (2)二矽酸鋰基:Empress2和OPC 3G都是以二矽酸鋰為增強相的全瓷材料。

  Empress-II的主要由二矽酸鋰晶體和磷酸鋰晶體組成,其中,相互瑣結的二矽酸鋰晶體使陶瓷的彎曲強度比一般的可壓鑄玻璃陶瓷高,相互瑣結的二矽酸鋰晶體占到了總體積的60%,強度比Empress-I有了明顯的提高,達到了360 MPA,斷裂韌性也較大,但半透明度比Empress-I明顯下降,所以製作時要先製作一個冠核,再烤製飾麵瓷。

  由於強度有限,目前在臨床上在前牙冠橋的美學修複中使用比較廣泛,製作單個冠的強度是足夠的,但在後牙,由於咬合力大,強度會受到影響,特別是製作橋體時,為了增加強度就要加大連接體麵積,會使體積增大,美觀受到影響。在咬合過緊時,牙體製備的間隙受到限製,也會影響強度。所以在後牙,Empress-II應用受到限製,多數醫生認為其在年輕患者的前牙美學修複中的效果還是比較好的。

  (3)尖晶石鑄造成型核瓷:目前此型陶瓷的應用已經較少,核瓷不透明。收縮極小,但強度相對較低,隻有130MPa,製作過程比較複雜,成本較高,限製了其在臨床的應用。

五、CAD/CAM技術製作的全瓷材料

  是指計算機輔助設計與計算機輔助製作技術,是將光電子,計算機信息處理和機械自控加工技術用於製作修複體的技術,該技術起源於二十世紀七十年代,八十年代起在口腔修複領域開始應用,過程可以簡單概括為先用光學電設備采取光學印模,將數據傳輸至計算機中進行設計,最後的切削設備會根據設計好的數據,在計算機的指揮下切削預成的瓷塊達到我們想要的修複體外型。

  該技術的優點是省時省力,製作精確,省略了口腔修複體的製作周期,光學印模技術代替了傳統的曲印模過程和印模材料,計算機控製的機械加工技術代替了傳統的技工室操作技術。可切削陶瓷是指在常溫下,能使用傳統的機械加工方法進行加工,並保持一定尺寸公差的陶瓷材料,具有良好的可切削性。玻璃基質中所含有的結晶相在加工時既允許裂紋切入,又能限製其任意擴展。研究表明,CAD/CAM製作的後牙全瓷冠的邊緣適合性與傳統的其他方法間無明顯差異。

  一種可切削陶瓷是直接切削高強度的預成瓷塊或瓷胚,一次就直接形成修複體的外形,然後經過上色或修改。因為是直接切削高強度的瓷胚,所以這種過程對切削的設備要求較高,但是強度越高,切削的難度越大,所以相比之下強度不會太高。

  還有一種,先切削強度較低的預成瓷塊,再燒結形成強度較高的修複體。這樣的修複體製作難度大大降低,而強度卻明顯提高。

  有一些是直接一次完成修複體外型,如Cerce Vitablocs Mark ⅠorⅡ,Dicor MGC,Procad等,另一些是先製作致密高強度冠核,再在其上燒結飾瓷。最終形成修複體,這類可切削瓷的增強相主要是氧化鋁或氧化鋯,如LAVA,Cerce In Ceram,Cercon,Procera Allceram等。

  雲母基的玻璃陶瓷是最早發現的可切削陶瓷,可切削性在於雲母微晶層間離子之間的鍵合作用很小,同時加工引入的裂紋被微晶粒子抑製而不能生長,裂紋將沿著微晶體偏斜而避免擴大。由於層間離子結合力弱,使得其力學性能不好。

  氧化鋯陶瓷,具有獨特的相變增韌現象,在常溫及不同溫度下,具有立方相,四方相和單斜相三種不同的同素異型現象,具有高強度和高韌性,良好的生物相容性和近乎完美的美觀性。

  綜上,隨著社會的發展和口腔材料學,口腔修複工藝的不斷發展,全瓷材料在口腔修複領域的應用必將越來越廣泛!

關鍵字:口腔材料,口腔美容

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