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   大连医科大学学报  2022, Vol. 44 Issue (3): 269-272      DOI: 10.11724/jdmu.2022.03.15
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口腔陶瓷及类陶瓷修复材料在嵌体和高嵌体修复中的应用
孙小迪1, 胡书海2    
1. 大连医科大学附属第二医院 口腔科,辽宁 大连 116023;
2. 大连医科大学口腔医学院 口腔修复学教研室,辽宁 大连 116044
摘要:近年来,口腔陶瓷及类陶瓷材料以其优异的物理、机械性能和美学性能越来越多地应用于牙体缺损的嵌体和高嵌体修复中,修复成功与否与修复材料的性能密切相关。目前,应用于嵌体和高嵌体修复的主要修复材料有长石质陶瓷、白榴石增强玻璃陶瓷、二硅酸锂玻璃陶瓷、氧化锆增强硅酸锂玻璃陶瓷和树脂基陶瓷复合材料。本文对此类材料的性能及临床应用进行综述,为临床选择修复材料提供参考。
关键词口腔陶瓷及类陶瓷材料    嵌体    高嵌体    
Application of dental ceramic materials and composite ceramic materials in inlay and onlay restoration
SUN Xiaodi1, HU Shuhai2    
1. Department of Stomatology, the Second Affiliated Hospital of Dalian Medical University, Dalian 116023, China;
2. Department of Prosthodontics, Dalian Medical University, Dalian 116044, China
Abstract: In recent years, dental ceramic materials and composite ceramic materials are more and more used in inlay and onlay restoration of tooth defects because of their excellent physical, mechanical and aesthetic properties. The success of restoration is closely related to the performance of repair materials. At present, the main restoration materials used in inlay and onlay restorations include feldspar ceramics, leucite-reinforced glass-ceramics, lithium disilicate glass-ceramics, zirconia-reinforced lithium silicate glass-ceramics and resin-based ceramic composites. This article reviews the properties and clinical applications of these materials, and provides a reference for clinical selection of repair materials.
Keywords: dental ceramic materials and composite ceramic materials    inlay    onlay    

随着口腔修复技术和修复材料的不断进步与发展,牙体缺损的修复方式有了更多选择。嵌体和高嵌体修复是一种可以保存更多患牙牙体组织的微创修复方式,应用口腔陶瓷及类陶瓷材料制作的嵌体和高嵌体不仅能够恢复患牙原有形态与功能,同时还可获得更佳的美学效果,极大满足患者对修复体的美学需求。由于口腔陶瓷及类陶瓷材料发展快,种类多,充分了解材料性能及其相关临床研究对于临床上修复材料的选择应用至关重要[1]。目前,应用于嵌体和高嵌体修复的口腔陶瓷及类陶瓷修复材料主要有长石质陶瓷、白榴石增强玻璃陶瓷、二硅酸锂玻璃陶瓷、氧化锆增强硅酸锂玻璃陶瓷和树脂基陶瓷复合材料,现对各种材料的性能及临床应用进展进行综述。

1 长石质陶瓷

传统的口腔陶瓷材料以长石为主,由大量的长石(KAlSi3O8)、石英(SiO2)和高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)组成。长石质陶瓷是最早用于口腔的陶瓷材料,可通过氢氟酸、硅烷偶联剂和喷砂等处理增加粘接强度;其光学性能接近牙体组织,美观性能较好;但其机械性能较差,抗折强度较低,约为60~70 MPa,较易折裂[2]。在后牙高嵌体修复中使用较多的长石质陶瓷材料是Vita Blocks Mark Ⅰ和Mark Ⅱ。Otto等[3]研究表明,由VITA Blocks Mark Ⅰ制作的高嵌体具有较好的临床效果,27年的生存率为87.5%。VITA Blocks Mark Ⅱ由56%~64%SiO2,20%~23%Al2O3,6%~9%Na2O,6%~8%K2O组成,弹性模量45 Gpa,但材料强度不足,上釉后强度仅达160 MPa,需要预备大量牙体组织以确保修复体强度[4-5]。有研究表明VITA Blocks Mark Ⅱ制作的高嵌体2年成功率为95.4%[6]。长石质陶瓷材料目前在临床中尚用于嵌体、高嵌体、贴面及全冠修复,但因其强度较低易折裂,使用范围愈发受限。

2 白榴石增强玻璃陶瓷

IPS Empress是义获嘉公司20世纪90年代初推出的第一代白榴石增强热压铸玻璃陶瓷产品,修复体通过失蜡法铸造成型,密度及强度高,具有半透明性,美观,粘结性能好[7]。该公司于1998年推出IPS Pro CAD,虽然其结构与IPS Empress相似,但内部适合性和抗折强度更优[8]。经过对IPS Pro CAD进行改进,2006年推出IPS Empress CAD。IPS Empress CAD由64.9%SiO2,16.25%Al2O3,11.85%K2O,5.37%Na2O,1.56%CaO组成;由直径1~5 μm的白榴石晶体嵌入玻璃基体;抗折强度达160 MPa[4, 9]。IPS Empress CAD抛光性能和美学效果俱佳,更适用于嵌体、高嵌体、贴面和全冠修复。

3 二硅酸锂玻璃陶瓷

IPS Empress Ⅱ是义获嘉公司推出的IPS系列第二代产品,主要成分是二硅酸锂晶体,虽然二硅酸锂晶体含量约占70%,但因折射率较低,故具有较佳的半透明性;抗折强度约为300~400 MPa,是目前强度最高的玻璃陶瓷[2]。该材料最大优点是光学性能接近天然牙,且生物相容性好。有研究表明由IPS Empress Ⅱ制作的修复体平均生存率为14年且临床满意度高[10]。IPS e.max Press是义获嘉公司于2005年推出的第三代产品,二硅酸锂晶体含量为70%,弹性模量约为95 GPa,抗折强度为400 MPa,与牙釉质透光性接近,且生物相容性好[11]。IPS e.max Press比传统玻璃陶瓷强度高,修复体最小厚度仅需1 mm,短中期临床效果较好[11]。Neto等[12]研究表明IPS e.max Press高嵌体修复体内部适合性和边缘适合性好。通过对IPS Empress Ⅱ和IPS e.max Press进行改进,IPS e.max CAD于2006年被推出,该产品由58%~80%SiO2,11%~19%Li2O,0~13%K2O,0~8% ZrO2,0~5%Al2O3组成[4]。IPS e.max CAD瓷块为蓝色,热处理后呈牙齿颜色;弹性模量为(52.8±10.5)GPa,抗折强度为(210.2±14)MPa,且内部适合性较佳;透明度有高半透明(HT)、中等透明(MO)和低半透明(LT)三个层次[13-14]。一项临床评估结果表明IPS e.max CAD修复体5年和7年生存率均为100%,随着时间推移颜色匹配度和表面粗糙度出现明显恶化,但各项评价指标均优于IPS Empress CAD修复体[15-16]。一项前瞻性研究表明,IPS e.max CAD修复的嵌体和高嵌体预期生存率较长(发生10%失败率分别为124年和30年)[17]。IPS e.max CAD因抗折强度高、边缘适合性好、美学性能佳及椅旁操作便利等优点得到广泛应用。由于自生产以来时间有限,IPS e.max CAD材料缺乏报告长期生存率的临床文献。

4 氧化锆增强硅酸锂玻璃陶瓷

氧化锆增强硅酸锂陶瓷主要成分是二硅酸锂晶体,其中添加二氧化锆填料增加强度[18]。由于二硅酸锂晶体直径较小,使得氧化锆增强硅酸锂陶瓷比传统的二硅酸锂陶瓷有更好的半透明度[19]。Vita Suprinity和Celtra Duo是分别由德国Vita公司和Dentsply公司研发出的氧化锆增强硅酸锂玻璃陶瓷。Vita Suprinity又称“琥珀瓷”,是半结晶瓷块,含有56%~64%SiO2、15%~21%Li2O、8%~12%ZrO2和其他少量氧化物;烧结后抗折强度为420 MPa,弹性模量约为70 GPa[20]。Celtra Duo是完全结晶瓷块,含有58%的SiO2、二硅酸盐、偏硅酸锂和磷酸盐晶体、10%ZrO2晶体和其他少量氧化物,烧结后抗折强度为370 MPa[20]。Celtra Duo根据修复需要分为:切削-抛光、切削-染色上釉-烧结和切削-抛光-烧结这三种加工方式[21]。氧化锆增强硅酸锂玻璃陶瓷比二硅酸锂玻璃陶瓷具有更好的半透明性和抛光性能,可用于制作嵌体、高嵌体、贴面及单冠[22]。有研究表明,氧化锆增强硅酸锂玻璃陶瓷的可加工性比二硅酸锂玻璃陶瓷差,因此,氧化锆增强硅酸锂玻璃陶瓷被定义为“玻璃陶瓷中最难加工的产品”[23]。迄今为止,氧化锆增强硅酸锂玻璃陶瓷的生物和力学性能尚需进行更深入的研究,以明确其临床适应证和局限性。

5 树脂基陶瓷复合材料

为改善陶瓷材料脆性大、树脂材料不耐磨、颜色稳定性差等问题,研发出兼具陶瓷材料和树脂材料优良性能的新型类陶瓷修复材料,称为树脂基陶瓷复合材料。具有代表性的是VITA公司生产的Vita Enamic和3M公司生产的Lava Ultimate。

5.1 Vita Enamic

Vita Enamic(Vita,德国)又称弹性瓷或聚合物渗透陶瓷,由86%(m/m)长石质玻璃陶瓷(58%~63% SiO2,20%~23% Al2O3,9%~11% Na2O,4%~6% K2O,0~1% ZrO2)和14%树脂聚合物(聚氨酯二甲基丙烯酸(UDMA)和三甘醇二甲基丙烯酸(TEGDMA)组成,强度约为150~160 MPa,弹性模量近似牙本质约为30 GPa[4-5]。该材料采用树脂聚合物取代玻璃相的方法,显著降低材料的硬度和脆性,提高抗折强度和断裂韧性,使材料的硬度、韧性和抗折强度更接近天然牙体组织,目的是模仿天然牙齿的机械性能[24-25]。当修复体发生缺损时可以直接用复合树脂材料修补。Vita Enamic具有较高透明度,能与90%以上的前牙和80%以上的后牙病例匹配,适用于嵌体、高嵌体、贴面和全冠[26-27]。有研究表明Vita Enamic高嵌体三年成功率达95.6%,但由于相关临床研究数量有限,仍需今后长期研究观察[28]

5.2 Lava Ultimate

Lava Ultimate(3M,美国)又叫优韧瓷,由80%(m/m)陶瓷填料(69%SiO2,31%ZrO2)和20%(m/m)复合树脂基质构成;抗折强度为204 MPa,弹性模量接近牙本质约为12.8 GPa,有利于传递合力和缓解应力,不易崩瓷;虽耐磨性较低,但能减少对对颌牙齿的磨耗,降低牙齿折裂风险,有利于保护基牙;有12种颜色和2种透明度,具有优越的美观性[5, 29]。该材料仅适用于嵌体、高嵌体和贴面[27]。但目前关于Lava Ultimate修复体的临床研究有限。最近的一项研究显示,Lava Ultimate高嵌体1年临床成功率为100%,与IPS e.max CAD具有相似的生物学特性和美学效果[30]。另一项研究显示,Lava Ultimate嵌体2年生存率均为100%,与复合树脂直接修复的临床表现没有显著差异[31]。一项为期5年的随机临床试验显示,高嵌体修复体折裂率为8.3%,与白榴石增强陶瓷没有显著差异[32]。虽然Lava Ultimate已应用于临床多年,但评估其长期临床效果的研究较少,且修复体磨损以及颜色稳定性欠佳问题仍需解决。

树脂基陶瓷复合材料有很多优势,例如抗折强度高、韧性好、边缘稳定性佳、不易崩瓷、临床就诊次数少;但与玻璃陶瓷相比,其耐磨性及透光度欠佳,长期临床效果有待进一步验证。

6 小结与展望

口腔陶瓷及类陶瓷材料因种类不同而存在性能差异,长石质陶瓷和白榴石增强玻璃陶瓷美学效果好、二硅酸锂玻璃陶瓷和氧化锆增强玻璃陶瓷机械性能最佳、树脂基陶瓷复合材料弹性模量更接近牙本质且易于修补。因此,在临床上选择嵌体和高嵌体修复材料时,需要根据材料性能并结合临床情况、治疗目的、时间效率、可预测性和经济因素等方面综合考虑,以实现材料优点最大化。另外,研发兼具良好的抗折强度、韧性、美观性能和长期稳定性陶瓷或类陶瓷材料是口腔材料学的一个发展方向。

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孙小迪, 胡书海
SUN Xiaodi, HU Shuhai
口腔陶瓷及类陶瓷修复材料在嵌体和高嵌体修复中的应用
Application of dental ceramic materials and composite ceramic materials in inlay and onlay restoration
大连医科大学学报, 2022, 44(3): 269-272.
Journal of Dalian Medical University, 2022, 44(3): 269-272.
通信作者
胡书海,教授。E-mail:shuhaihu4141@aliyun.com.

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