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口腔陶瓷及类陶瓷修复材料的分类和临床应用
口腔陶瓷及类陶瓷修复材料的分类和临床应用 2024-01-15

  陶瓷材料作为口腔修复材料已有200多年的时间。自1886年,Land制作了一个长石质全瓷冠以来,全瓷材料逐渐成为研究热点。从20世纪60年代起,有学者先后将白榴石和氧化铝加入了长石质陶瓷,改善了全瓷材料的机械和物理性能。20世纪90年代初,氧化锆瓷被引入口腔领域,因其具有出色的挠曲强度和断裂韧性,很快被运用于各方面,包括桩核冠、种植体及种植基台、正畸托槽、固定桥支架等。  口腔陶瓷材料具有良好的色泽稳定性、耐磨性、生物相容性,以及出色的光学性能和美观性,在口腔修复临床上占据越来越重要的地位。与此同时,市面上出现了大量的全瓷产品,同时还包括近几年推出的类陶瓷材料,众多的材料和品牌常常造成临床医生在选择上的困惑。本文根据微观构成对目前主流的口腔陶瓷及类陶瓷修复材料进行了分类,从材料性能、主要产品、临床适应证及表面处理和粘接等方面进行综述,旨在阐明其临床应用,帮助临床医生理解不同陶瓷及类陶瓷材料的特点并作出合理的选择。  一、全瓷材料的分类  全瓷材料通常由两种或两种以上的相组成。根据瓷材料的微观构成中玻璃相与晶相含量的不同,将全瓷材料分为三类:①主要为玻璃相的长石质瓷;②同时含有玻璃相和晶相的玻璃陶瓷;③不含玻璃相的多晶陶瓷。  1.长石质瓷  长石质瓷是由天然的长石、石英、高岭土三组分经高温烧结而成,是一种非晶玻璃。长石质瓷是早应用于牙科的陶瓷材料,其光学性能非常接近于牙釉质和牙本质。但由于它的机械性能较差,挠曲强度通常只在60~70MPa,因此常用作瓷熔附金属修复体(PFMS)、熔附陶瓷修复体(PFCS)或贴面。  2.玻璃陶瓷  玻璃陶瓷又称微晶玻璃,是经过高温融化、成型、热处理而制成的一类晶相与玻璃相结合的复合材料。与非晶玻璃相比,晶体填料在玻璃相中的添加或生长使玻璃基陶瓷在机械性能和光学性能上有很大的改变,如增加了热膨胀系数和韧性,改变了材料的颜色、乳光性和透明度。根据晶相成分的不同,目前临床上常用的玻璃陶瓷有以下几类。白榴石(Leucite)增强型玻璃陶瓷:白榴石(质量分数35%~55%)作为增强相用于全瓷材料,因其美观性近似于长石质瓷,且强度得到提高(挠曲强度可达到120~180MPa),同时更有利于树脂粘接,因此应用范围更广泛。  尽管临床研究表明白榴石增强型玻璃陶瓷折裂率较低,但用于后牙的成功率显著低于前牙,因此主要用于嵌体、高嵌体、贴面和前牙的单冠修复。二硅酸锂(Lithiumdisilicate)玻璃陶瓷:二硅酸锂(SiO2-Li2O)玻璃陶瓷晶相含量高(约70%),因此其挠曲强度可达300~400MPa以上。虽然晶相含量高,但由于二硅酸锂的折射率较低,因此材料的透明度仍很高,可直接作为全瓷修复体或在其表面饰以氟磷灰石玻璃陶瓷。  除IPSEmpress2强度较低外,其余产品均可用于贴面、嵌体、高嵌体、前后牙单冠以及前牙区/前磨牙区的三单位固定桥,但作为固定桥其临床成功率显著下降,主要原因为固定桥连接处的断裂。近几年,以该材料为基础的改良型材料开始出现。Vita Suprinity(VITA)是于2013年推出的CAD/CAM成型的氧化锆加强型硅酸锂玻璃陶瓷(ZLS)。通过特殊的工艺,在玻璃陶瓷中加入氧化锆成份(约10%比重),与传统二硅酸锂玻璃陶瓷相比,既改善了挠曲强度(494.5MPa),同时具有良好的透明性、荧光性、乳光效果及更高的边缘稳定性和精确性。而且有研究表明,ZLS的粘接强度较传统的二硅酸锂玻璃陶瓷更强。  氟磷灰石(fluorapatite)玻璃陶瓷:含有氟磷灰石晶体[Ca5(PO4)3F]的玻璃陶瓷与牙釉质中的羟基磷灰石晶体相似,因而提高了传统长石质瓷光学性能及热膨胀系数,通常被用作金属支架、二硅酸锂玻璃陶瓷及氧化锆底层冠的饰面瓷。  In-Ceram玻璃渗透陶瓷:目前,玻璃渗透陶瓷特指In-Ceram系列。In-CeramAlumina是一个可以用于单冠及前牙三单位固定桥修复的全瓷系统,拥有中等强度(350~450MPa)和透明度。第二代产品In-Ceram Spinel(尖晶石)增加了透明度,但强度降低,仅用于制作前牙冠。In-Ceram Zirconia添加了35%的部分稳定氧化锆,使挠曲强度达到650MPa以上,但几乎不透明,因此主要用于后牙的单冠及三单位固定桥。尽管In-Ceram系列有较高的临床成功率,但随着近几年氧化锆及其他新型材料的发展,该材料的临床使用已逐渐减少。  3.多晶陶瓷  多晶陶瓷是一种由晶体直接烧结成的,不含玻璃相、气相的致密陶瓷材料,拥有很高的强度和硬度,运用CAD/CAM设备进行加工。这类材料因为缺乏玻璃相,通常透明度很低,需要饰以饰面瓷,包括氧化铝和氧化锆。Procera All Ceram(Nobel Biocare)是早用于牙科领域的多晶陶瓷,含有99~99.5%高纯度致密氧化铝陶瓷,强度大约为600Mpa,仅次于氧化锆陶瓷。但由于其弹性模量大,易导致材料碎裂,因此临床上的使用已逐渐被氧化锆取代。用于牙科材料的氧化锆为氧化钇稳定的四方多晶氧化锆(Tetragonal zirconia polycrystal,Y-TZP)。它具有优良的稳定性、耐磨损性和生物相容性,挠曲强度可达900~1200Mpa,断裂韧性为9~10MPa/m1/2,是致密氧化铝的2倍,是二硅酸锂玻璃陶瓷的3倍,多用于后牙冠和多单位固定桥修复。  临床上造成氧化锆修复失败的主要原因是饰面瓷的崩裂。尽管可以通过减慢加热和冷却速度的加工方法改善崩瓷率,但现在较少有这样的临床文献报道。与传统的氧化锆底冠加饰面瓷相比,全锆修复体具有以下优势:①不需要上饰面瓷,避免了崩瓷,对于后牙的固定桥修复效果可观。Ramos等体外疲劳测试表明,在活塞(100N,3Hz)持续作用2×106个循环后,全锆修复体的失败率远低于传统氧化锆。②备牙量更小,保留了更多的牙体组织,对于面间隙不够的病例适用。以全锆修复体VitaYZT(VITA)为例,其后牙全冠备牙量为面≥0.7mm,邻面≥0.5mm,肩台≥0.2mm,远小于传统氧化锆加饰瓷全冠的备牙量(面≥1.4mm,邻面≥1.2mm,肩台≥0.5mm)。③随着材料的发展,新型的高透性全锆修复体不断出现,改进氧化锆材料的透明度。如2014年推出PRETTAUANTERIOR(Zirkonzahn),具有与二硅酸锂玻璃陶瓷同样的透光性,且强度远高于玻璃陶瓷(>670MPa),可很大程度地取代玻璃陶瓷作为前牙的美学修复。④对对颌天然牙的磨损较小。有研究表明,尽管氧化锆的硬度远大于玻璃陶瓷,但高度抛光的全锆修复体对对颌天然牙磨损程度小于玻璃陶瓷。3M Monolith和3M Translucent(3MESPE)还能用于夜磨牙的患者(单冠或三单位的固定桥)。尽管全锆修复体拥有很多的优越性,由于缺乏饰面瓷,氧化锆材料在水热环境中长期使用存在低温老化现象,临床操作中修复体表面是否高度抛光对摩擦性能产生的影响、美学性能提高带来的强度减少,仍需要长期的临床实践来证实和改良。  二、树脂-陶瓷复合材料/类陶瓷材料  随着美学修复的不断发展,新型的玻璃陶瓷和多晶陶瓷不断出现,但这些材料在临床应用前通常都需要经过一个费时的热加工处理过程。不仅如此,目前用于修复牙体缺损的材料其弹性模量都远低于(高分子复合材料)或远高于(陶瓷材料)牙釉质和牙本质的弹性模量。因此在近几年,一种新型的CAD/CAM树脂-陶瓷复合材料开始出现在市场上,由陶瓷颗粒(>50%重量)高度填充在有机物支架中。有学者认为,根据2013年ADA《牙科规程和命名规则》中对于陶瓷的定义,可将这类由陶瓷材料为主要构成,有机聚合物为辅的复合材料归类为陶瓷材料。尽管如此,国际上目前对此仍存在争议。因此,本文将该类材料作为一种类陶瓷材料单独介绍。  与传统的陶瓷材料相比,由于含有有机物支架而具有特殊的性能,它有以下优势:①与牙本质的弹性模量更接近;②降低了材料的脆性和硬度,更易切削;③更便于使用树脂修补;④调改后不影响强度,临床操作简便;⑤对天然牙的磨耗远小于玻璃陶瓷;⑥不需要热加工处理,其设计和制作可在椅旁完成。2013年推出的VitaEnamic(VITA)是世界上一个树脂-陶瓷复合材料,由86%重量的长石质玻璃陶瓷与树脂聚合物组成的双重网络结构。其强度约为150~160MPa,弹性模量约为30GPa,非常接近牙本质。有学者将它归类为玻璃渗透陶瓷。与传统的牙科陶瓷材料相比,其韧性和弹性加强,比现有树脂材料耐磨性、强度及抗变色能力更优异,与天然牙釉质磨耗程度相似。同时拥有高透明度,可很好地完成前牙的美学修复。除此之外,材料的可加工性能,边缘稳定性都优于其他的CAD/CAM陶瓷。其小备牙量也小于玻璃陶瓷,适用于贴面、嵌体、高嵌体、单冠及微创修复,如制备量明显不足和修复空间非常有限的病例。  Lava Ultimate(3MESPE)是一种树脂纳米陶瓷,由约80%重量的SiO2、ZrO2、聚合物SiO2/ZrO2纳米陶瓷填料充填在经加工处理的树脂支架中形成。其美观性能好且持久,具有200Mpa的高强度,可作为后牙的修复体。在临床应用中,因为作为单冠存在脱粘接的可能性,故其应用较VitaEnamic局限,仅用于嵌体、高嵌体及贴面,且嵌体和高嵌体的牙体预备要保证有大限度的内部固位设计。  目前,这类材料仍存在一些缺陷,如耐磨性、透光度不如玻璃陶瓷,且研究仍局限于体外试验,临床文献的报道较少。  三、表面处理和粘接  临床上,影响陶瓷及类陶瓷修复材料适应证和成功率的一个非常重要的因素就是材料的粘接。不同成分的陶瓷材料其推荐的粘接方法不同。目前临床上陶瓷粘接树脂类粘接剂。含有玻璃基质的陶瓷材料(长石质瓷、玻璃陶瓷),临床上常用的增大粘接强度的方法就是氢氟酸酸蚀和表面硅烷化。因结构中存在大量的Si-O键,可以被氢氟酸酸蚀形成微观的沟纹和小孔,使瓷表面与树脂形成机械锁扣作用,从而提高了粘接强度。使用浓度2.5%~10%的氢氟酸溶液酸蚀2.0~3.0min效果佳。但值得注意的是,玻璃渗透陶瓷因其玻璃成分的含量少,酸蚀不足以使其表面足够粗糙,因此临床上通常不使用酸蚀处理。硅烷偶联剂可与瓷表面的SiO2形成共价键和氢键,同时与树脂形成共聚,显著地提高了粘接强度。因此,含玻璃基质的陶瓷材料粘接强度好,对于固位力较差的修复体,如瓷贴面、嵌体、高嵌体,其可靠性较高,临床评价其5年成功率为93%~98%,10年成功率为64%~95%。  多晶陶瓷因为不含玻璃成分无法被传统的酸蚀剂蚀刻,因此粘接强度不及玻璃陶瓷,尤其是氧化锆陶瓷,其应用大大地受到粘接性能的控制,故不建议用作贴面。Inokoshi等回顾了大量的文献得出,对氧化锆表面进行改性(化学摩擦硅涂层或Al2O3喷砂)后使用含有磷酸酯类(MDP)的处理剂和粘接剂粘接强度大且持久。VitaEnamic与传统玻璃陶瓷的表面处理方法相似,因其表面的玻璃成分可被氢氟酸选择性地去除,露出树脂支架,增大了粗糙度,推荐使用氢氟酸酸蚀和表面硅烷化。研究表明其粘接性能可靠,强度高于Lava Ultimate,与Vitablocs MarkII相等,略小于二硅酸锂玻璃陶瓷(IPSe.maxCAD)和ZLS(VitaSuprinity,CeltraDuo)。LavaUltimate不可使用氢氟酸或磷酸处理,如果作为临时修复体不能使用含丁香油的粘接剂。需要注意的是,树脂-陶瓷复合材料作为修复体目前只能使用树脂类粘接剂。  综上所述,口腔陶瓷及类陶瓷修复材料在近几十年发展迅速,在不久的将来也会有更多的发展和突破。面对越来越多的选择,临床医生应更了解材料的分类和特点,根据材料的强度、透明度、粘接性能等,同时考虑患者的经济能力和基牙条件作出合理的选择。

口腔的陶瓷材料分类
口腔的陶瓷材料分类 2024-01-15

  口腔陶瓷材料  用专用陶瓷材料制作的口腔修复体由于具有优良的透光性、色彩的高度仿真性及良好的生物相容性等,是目前美观效果佳、具发展潜力的修复体。但是,由于陶瓷材料脆性高、易折裂,现阶段主要用于前牙冠、贴面等的制作。  一、口腔陶瓷材料的分类  (一)温度分类  1.高熔瓷烧结温度1290~1370℃。  2.中熔瓷烧结温度1090~1260℃。  3.低熔瓷烧结温度870~1065℃。  高熔瓷曾一度被用于制作瓷冠,但目前通常是用于制作成品瓷牙。典型的高熔瓷由长石(70%-90%),石英(11%-18%)及高岭土(1%-10%)组成。长石的主要成分是氧化硅,表现为NaOAl2O36SiO2和K2OAl2O6SiO2的形式。当熔融的时候,其形成一种玻璃样物质,产生陶瓷的半透明性。它作为高熔石英(SiO2)的基质,而后者则形成难熔的骨架结构。在它周围其它材料融合。这对瓷修复体在烧结过程中保持其形态很有帮助。高岭土这种似黏土的物质,是一种粘性物质。在瓷未成型或未烧结时,它能将粒子结合在一起。  低熔瓷和中熔瓷是通过所谓玻璃化熔融程序制作的。瓷的粗原料被熔化、淬火、碾碎成非常细小的粉末。当再次烧结制作修复体时,这种粉末在低温下熔融,不再有高温反应。  增加一定的金属氧化物(氧化锆、氧化钛及氧化锡)可使瓷变得不透明。不透明瓷层用于遮盖金瓷修复体的金属底层冠。在烧结制作过程中添加一定量其它金属物质可产生瓷的颜色:如铟(黄色),铬、锡(粉红色),氧化铁(黑色)及钴盐(兰色)等。  (二)成份分类  1.长石质陶瓷  长石质陶瓷的主要原料为长石,而口腔长石瓷所用的长石为天然钠长石(Na2O.Al2O3.6SiO2)和钾长石(K2O.Al2O3.6SiO2)的混合物。长石瓷的基本成分是长石、石英石和白陶土。长石瓷具有良好的生物性能,可作为烤瓷粉材料以及制成成品牙及牙面。由于其弯曲强度仅有50-80MPa,故需与强度高的合金或陶瓷配合使用。目前临床上常用于制作瓷熔附金属修复体(PFMS)及瓷熔附陶瓷修复体(PFCS)。  2.玻璃陶瓷  玻璃陶瓷是将普通玻璃经微晶化处理制成的多晶固体,其结晶相数量上多于玻璃相。它可用于制作冠桥修复体及充当种植材料。修复临床上常用的玻璃陶瓷有铸造玻璃陶瓷、切削玻璃陶瓷、注入型玻璃陶瓷及植入型玻璃陶瓷。  3.氧化铝陶瓷  主晶相为a-Al2O3.它是在玻璃基质中分散一定氧化铝结晶而制成,其实质是一种玻璃陶瓷。口腔修复用铝瓷氧化铝含量在50Wt%以上,其弯曲强度随氧化铝含量的增加而增大。  4.羟基磷灰石陶瓷羟基磷灰石陶瓷,其分子式为Ca10(PO4)6(OH)2.由于人工合成的羟基磷灰石陶瓷结构与人体牙骨组织的无机成分类似,因此它具有良好的生物相容性,能与细胞膜表面良好结构,与骨组织形成骨性结合,是一种良好的牙、骨缺损代用材料。  (三)成型技术分类  1.铸造玻璃陶瓷技术  铸造玻璃陶瓷采用传统耐火材料包埋蜡型、失蜡法无型圈铸造及结晶化处理等工艺制成复合瓷冠的底层或全瓷冠。常见的铸造玻璃陶瓷大致分为两种,一种主晶相为硅氟云母,如Dicor瓷等,另一类主晶相为磷灰石,如Cerapearl瓷,它们的弯曲强度为125MPa,断裂韧性为1.31MPam1/2.除上述产品以外,还有国产Liko玻璃陶瓷和plat陶瓷及日产Olympus瓷。其中Liko陶瓷属K2O-Al2O3-MgO-SiO2-F系统,主晶相为四硅氟云母,其理化性能各主要指标与Dicor瓷十分接近,强度略低于Dicor瓷,但价格低廉,很适合于国内推广使用。Plat陶瓷抗拉强度145MPa,抗压强度250MPa,断裂强度165MPa,弹性模量93MPa,基本符合临床需求。Olympus是目前见报道的铸造陶瓷中强度大的,抗弯强度达220~230MPa.  2.热压陶瓷  IPS-Empress陶瓷基本组成来源于长石瓷,其成分按重量百分比为:63%SiO2,17.7%Al2O3,11.2%K2O,4.6%Na2O,0.6%B2S3,0.4%CeO2,1.6%CaO,0.7%BaO,0.2%TiO2.陶瓷的结晶部分是白榴石晶体,含量为23.6~41.3%.制作工艺是将修复体蜡型放置在一个特殊设计的园柱型炉模上。用磷酸盐包埋料包埋,模型加热到850℃。打开上盖放入瓷块并盖上氧化铝推进棒,按下自动按钮。炉子按所给程序自动加热到1150℃,并维持20分钟,粘滞的玻璃陶瓷材料在0.3~0.4MPa压力下注入模型,并完成瓷修复的成型工艺。随后用与基体材料相似成分的表面釉瓷进行着色处理,或通过饰瓷技术,得到相应的颜色。这一技术操作因简单、省时、费用小等优点而在临床上得到很多的应用。常用的热压瓷有IPS-Empress和OptecHSP.由于IPS-Empress玻璃陶瓷强度较低,仅为133.5±21.5MPa,目前限于制嵌体,贴面和单个前牙牙冠。  3.粉浆涂塑铝瓷  In-ceram是在Hi-ceram基础上发展的新型粉浆涂塑全瓷修复高铝瓷产品,其Al2O3晶体含量达99%以上。该技术方法是将高纯度Al2O3粉末制成高体积分数的浆料,涂塑于专用的In-Ceram耐火材料代型上,通过代型的毛细管作用吸收水分形成核型,置In-Ceram炉中于1100℃烧结2h形成具有一定强度的多孔氧化铝骨架,然后在第二过程中再涂特殊成分的玻璃料在1150℃高温下渗透,玻璃料渗入Al2O3微粒之间,从而裂纹弥散。玻璃料的渗和几乎消除了全部孔隙,因而弯曲强度得以增强。实验表明In-Ceram的抗弯强度约10倍于长石瓷,4倍于玻璃陶瓷,且色泽逼真,适合性良好,边缘浮升量平均39μm,可用于制作前牙或后牙全瓷冠及全瓷固定桥。经过玻璃渗透后的氧化铝核心,再用Vita公司的专用瓷粉进行表面饰瓷,即得到理想的类似于自然牙的修复体外形。  4.可切削陶瓷  目前可切削陶种类主要有四种:  (1)长石类可切削陶瓷,如VitaMark I及VitaMarkII;  (2)主晶相为白榴石晶体的长石瓷,如ProCAD;  (3)可切削玻璃陶瓷,其中云母基陶瓷有Macor-M、DicorMGC、MGC-F(含四硅云母)、photoveel(另含氧化锆)等,磷灰石基陶瓷有Bioram-M;  (4)氧化铝陶瓷,如ProceraAllCeram及氧化铝玻璃复合体。  前3种陶瓷是将坯体通过CAD/CAM技术直接铣切出所需尺寸的修复体,再通过上釉着色完成修复体制作,由于其抗弯强度一般在150MPa以下,断裂韧性都小于2.0MPa,仅推荐用于嵌体、贴面和前牙冠。而氧化铝陶瓷是通过CAD/CAM技术先将部分烧结的多孔氧化铝坯体铣切出修复体的基底核,再经玻璃渗透处理提高强度,堆饰瓷加工完成,其强度与In-ceram类似,可用于制作冠桥。

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2024 01-15
口腔陶瓷及类陶瓷修复材料的分类和临床应用

   陶瓷材料作为口腔修复材料已有200多年的时间。自1886年,Land制作了一个长石质全瓷冠以来,全瓷材料逐渐成为研究热点。从20世纪60年代起,有学者先后将白榴石和氧化铝加入了长石质陶瓷,改善了全瓷材料的机械和物理性能。20世纪90年代初,氧化锆瓷被引入口腔领域,因其具有出色的挠曲强度和断裂韧性,很快被运用于各方面,包括桩核冠、种植体及种植基台、正畸托槽、固定桥支架等。  口腔陶瓷材料具有良好的色泽稳定性、耐磨性、生物相容性,以及出色的光学性能和美观性,在口腔修复临床上占据越来越重要的地位。与此同时,市面上出现了大量的全瓷产品,同时还包括近几年推出的类陶瓷材料,众多的材料和品牌常常造成临床医生在选择上的困惑。本文根据微观构成对目前主流的口腔陶瓷及类陶瓷修复材料进行了分类,从材料性能、主要产品、临床适应证及表面处理和粘接等方面进行综述,旨在阐明其临床应用,帮助临床医生理解不同陶瓷及类陶瓷材料的特点并作出合理的选择。  一、全瓷材料的分类  全瓷材料通常由两种或两种以上的相组成。根据瓷材料的微观构成中玻璃相与晶相含量的不同,将全瓷材料分为三类:①主要为玻璃相的长石质瓷;②同时含有玻璃相和晶相的玻璃陶瓷;③不含玻璃相的多晶陶瓷。  1.长石质瓷  长石质瓷是由天然的长石、石英、高岭土三组分经高温烧结而成,是一种非晶玻璃。长石质瓷是早应用于牙科的陶瓷材料,其光学性能非常接近于牙釉质和牙本质。但由于它的机械性能较差,挠曲强度通常只在60~70MPa,因此常用作瓷熔附金属修复体(PFMS)、熔附陶瓷修复体(PFCS)或贴面。  2.玻璃陶瓷  玻璃陶瓷又称微晶玻璃,是经过高温融化、成型、热处理而制成的一类晶相与玻璃相结合的复合材料。与非晶玻璃相比,晶体填料在玻璃相中的添加或生长使玻璃基陶瓷在机械性能和光学性能上有很大的改变,如增加了热膨胀系数和韧性,改变了材料的颜色、乳光性和透明度。根据晶相成分的不同,目前临床上常用的玻璃陶瓷有以下几类。白榴石(Leucite)增强型玻璃陶瓷:白榴石(质量分数35%~55%)作为增强相用于全瓷材料,因其美观性近似于长石质瓷,且强度得到提高(挠曲强度可达到120~180MPa),同时更有利于树脂粘接,因此应用范围更广泛。  尽管临床研究表明白榴石增强型玻璃陶瓷折裂率较低,但用于后牙的成功率显著低于前牙,因此主要用于嵌体、高嵌体、贴面和前牙的单冠修复。二硅酸锂(Lithiumdisilicate)玻璃陶瓷:二硅酸锂(SiO2-Li2O)玻璃陶瓷晶相含量高(约70%),因此其挠曲强度可达300~400MPa以上。虽然晶相含量高,但由于二硅酸锂的折射率较低,因此材料的透明度仍很高,可直接作为全瓷修复体或在其表面饰以氟磷灰石玻璃陶瓷。  除IPSEmpress2强度较低外,其余产品均可用于贴面、嵌体、高嵌体、前后牙单冠以及前牙区/前磨牙区的三单位固定桥,但作为固定桥其临床成功率显著下降,主要原因为固定桥连接处的断裂。近几年,以该材料为基础的改良型材料开始出现。Vita Suprinity(VITA)是于2013年推出的CAD/CAM成型的氧化锆加强型硅酸锂玻璃陶瓷(ZLS)。通过特殊的工艺,在玻璃陶瓷中加入氧化锆成份(约10%比重),与传统二硅酸锂玻璃陶瓷相比,既改善了挠曲强度(494.5MPa),同时具有良好的透明性、荧光性、乳光效果及更高的边缘稳定性和精确性。而且有研究表明,ZLS的粘接强度较传统的二硅酸锂玻璃陶瓷更强。  氟磷灰石(fluorapatite)玻璃陶瓷:含有氟磷灰石晶体[Ca5(PO4)3F]的玻璃陶瓷与牙釉质中的羟基磷灰石晶体相似,因而提高了传统长石质瓷光学性能及热膨胀系数,通常被用作金属支架、二硅酸锂玻璃陶瓷及氧化锆底层冠的饰面瓷。  In-Ceram玻璃渗透陶瓷:目前,玻璃渗透陶瓷特指In-Ceram系列。In-CeramAlumina是一个可以用于单冠及前牙三单位固定桥修复的全瓷系统,拥有中等强度(350~450MPa)和透明度。第二代产品In-Ceram Spinel(尖晶石)增加了透明度,但强度降低,仅用于制作前牙冠。In-Ceram Zirconia添加了35%的部分稳定氧化锆,使挠曲强度达到650MPa以上,但几乎不透明,因此主要用于后牙的单冠及三单位固定桥。尽管In-Ceram系列有较高的临床成功率,但随着近几年氧化锆及其他新型材料的发展,该材料的临床使用已逐渐减少。  3.多晶陶瓷  多晶陶瓷是一种由晶体直接烧结成的,不含玻璃相、气相的致密陶瓷材料,拥有很高的强度和硬度,运用CAD/CAM设备进行加工。这类材料因为缺乏玻璃相,通常透明度很低,需要饰以饰面瓷,包括氧化铝和氧化锆。Procera All Ceram(Nobel Biocare)是早用于牙科领域的多晶陶瓷,含有99~99.5%高纯度致密氧化铝陶瓷,强度大约为600Mpa,仅次于氧化锆陶瓷。但由于其弹性模量大,易导致材料碎裂,因此临床上的使用已逐渐被氧化锆取代。用于牙科材料的氧化锆为氧化钇稳定的四方多晶氧化锆(Tetragonal zirconia polycrystal,Y-TZP)。它具有优良的稳定性、耐磨损性和生物相容性,挠曲强度可达900~1200Mpa,断裂韧性为9~10MPa/m1/2,是致密氧化铝的2倍,是二硅酸锂玻璃陶瓷的3倍,多用于后牙冠和多单位固定桥修复。  临床上造成氧化锆修复失败的主要原因是饰面瓷的崩裂。尽管可以通过减慢加热和冷却速度的加工方法改善崩瓷率,但现在较少有这样的临床文献报道。与传统的氧化锆底冠加饰面瓷相比,全锆修复体具有以下优势:①不需要上饰面瓷,避免了崩瓷,对于后牙的固定桥修复效果可观。Ramos等体外疲劳测试表明,在活塞(100N,3Hz)持续作用2×106个循环后,全锆修复体的失败率远低于传统氧化锆。②备牙量更小,保留了更多的牙体组织,对于面间隙不够的病例适用。以全锆修复体VitaYZT(VITA)为例,其后牙全冠备牙量为面≥0.7mm,邻面≥0.5mm,肩台≥0.2mm,远小于传统氧化锆加饰瓷全冠的备牙量(面≥1.4mm,邻面≥1.2mm,肩台≥0.5mm)。③随着材料的发展,新型的高透性全锆修复体不断出现,改进氧化锆材料的透明度。如2014年推出PRETTAUANTERIOR(Zirkonzahn),具有与二硅酸锂玻璃陶瓷同样的透光性,且强度远高于玻璃陶瓷(>670MPa),可很大程度地取代玻璃陶瓷作为前牙的美学修复。④对对颌天然牙的磨损较小。有研究表明,尽管氧化锆的硬度远大于玻璃陶瓷,但高度抛光的全锆修复体对对颌天然牙磨损程度小于玻璃陶瓷。3M Monolith和3M Translucent(3MESPE)还能用于夜磨牙的患者(单冠或三单位的固定桥)。尽管全锆修复体拥有很多的优越性,由于缺乏饰面瓷,氧化锆材料在水热环境中长期使用存在低温老化现象,临床操作中修复体表面是否高度抛光对摩擦性能产生的影响、美学性能提高带来的强度减少,仍需要长期的临床实践来证实和改良。  二、树脂-陶瓷复合材料/类陶瓷材料  随着美学修复的不断发展,新型的玻璃陶瓷和多晶陶瓷不断出现,但这些材料在临床应用前通常都需要经过一个费时的热加工处理过程。不仅如此,目前用于修复牙体缺损的材料其弹性模量都远低于(高分子复合材料)或远高于(陶瓷材料)牙釉质和牙本质的弹性模量。因此在近几年,一种新型的CAD/CAM树脂-陶瓷复合材料开始出现在市场上,由陶瓷颗粒(>50%重量)高度填充在有机物支架中。有学者认为,根据2013年ADA《牙科规程和命名规则》中对于陶瓷的定义,可将这类由陶瓷材料为主要构成,有机聚合物为辅的复合材料归类为陶瓷材料。尽管如此,国际上目前对此仍存在争议。因此,本文将该类材料作为一种类陶瓷材料单独介绍。  与传统的陶瓷材料相比,由于含有有机物支架而具有特殊的性能,它有以下优势:①与牙本质的弹性模量更接近;②降低了材料的脆性和硬度,更易切削;③更便于使用树脂修补;④调改后不影响强度,临床操作简便;⑤对天然牙的磨耗远小于玻璃陶瓷;⑥不需要热加工处理,其设计和制作可在椅旁完成。2013年推出的VitaEnamic(VITA)是世界上一个树脂-陶瓷复合材料,由86%重量的长石质玻璃陶瓷与树脂聚合物组成的双重网络结构。其强度约为150~160MPa,弹性模量约为30GPa,非常接近牙本质。有学者将它归类为玻璃渗透陶瓷。与传统的牙科陶瓷材料相比,其韧性和弹性加强,比现有树脂材料耐磨性、强度及抗变色能力更优异,与天然牙釉质磨耗程度相似。同时拥有高透明度,可很好地完成前牙的美学修复。除此之外,材料的可加工性能,边缘稳定性都优于其他的CAD/CAM陶瓷。其小备牙量也小于玻璃陶瓷,适用于贴面、嵌体、高嵌体、单冠及微创修复,如制备量明显不足和修复空间非常有限的病例。  Lava Ultimate(3MESPE)是一种树脂纳米陶瓷,由约80%重量的SiO2、ZrO2、聚合物SiO2/ZrO2纳米陶瓷填料充填在经加工处理的树脂支架中形成。其美观性能好且持久,具有200Mpa的高强度,可作为后牙的修复体。在临床应用中,因为作为单冠存在脱粘接的可能性,故其应用较VitaEnamic局限,仅用于嵌体、高嵌体及贴面,且嵌体和高嵌体的牙体预备要保证有大限度的内部固位设计。  目前,这类材料仍存在一些缺陷,如耐磨性、透光度不如玻璃陶瓷,且研究仍局限于体外试验,临床文献的报道较少。  三、表面处理和粘接  临床上,影响陶瓷及类陶瓷修复材料适应证和成功率的一个非常重要的因素就是材料的粘接。不同成分的陶瓷材料其推荐的粘接方法不同。目前临床上陶瓷粘接树脂类粘接剂。含有玻璃基质的陶瓷材料(长石质瓷、玻璃陶瓷),临床上常用的增大粘接强度的方法就是氢氟酸酸蚀和表面硅烷化。因结构中存在大量的Si-O键,可以被氢氟酸酸蚀形成微观的沟纹和小孔,使瓷表面与树脂形成机械锁扣作用,从而提高了粘接强度。使用浓度2.5%~10%的氢氟酸溶液酸蚀2.0~3.0min效果佳。但值得注意的是,玻璃渗透陶瓷因其玻璃成分的含量少,酸蚀不足以使其表面足够粗糙,因此临床上通常不使用酸蚀处理。硅烷偶联剂可与瓷表面的SiO2形成共价键和氢键,同时与树脂形成共聚,显著地提高了粘接强度。因此,含玻璃基质的陶瓷材料粘接强度好,对于固位力较差的修复体,如瓷贴面、嵌体、高嵌体,其可靠性较高,临床评价其5年成功率为93%~98%,10年成功率为64%~95%。  多晶陶瓷因为不含玻璃成分无法被传统的酸蚀剂蚀刻,因此粘接强度不及玻璃陶瓷,尤其是氧化锆陶瓷,其应用大大地受到粘接性能的限,故不建议用作贴面。Inokoshi等回顾了大量的文献得出,对氧化锆表面进行改性(化学摩擦硅涂层或Al2O3喷砂)后使用含有磷酸酯类(MDP)的处理剂和粘接剂粘接强度大且持久。VitaEnamic与传统玻璃陶瓷的表面处理方法相似,因其表面的玻璃成分可被氢氟酸选择性地去除,露出树脂支架,增大了粗糙度,推荐使用氢氟酸酸蚀和表面硅烷化。研究表明其粘接性能可靠,强度高于Lava Ultimate,与Vitablocs MarkII相等,略小于二硅酸锂玻璃陶瓷(IPSe.maxCAD)和ZLS(VitaSuprinity,CeltraDuo)。LavaUltimate不可使用氢氟酸或磷酸处理,如果作为临时修复体不能使用含丁香油的粘接剂。需要注意的是,树脂-陶瓷复合材料作为修复体目前只能使用树脂类粘接剂。  综上所述,口腔陶瓷及类陶瓷修复材料在近几十年发展迅速,在不久的将来也会有更多的发展和突破。面对越来越多的选择,临床医生应更了解材料的分类和特点,根据材料的强度、透明度、粘接性能等,同时考虑患者的经济能力和基牙条件作出合理的选择。

2024 01-15
口腔种植的陶瓷材料

   口腔种植陶瓷材料是指植入到口腔颌面部硬组织内,替代天然牙、骨组织缺损缺失和畸形矫正,以恢复生理外形和功能的生物陶瓷材料。根据生物陶瓷材料的性质,以及其在机体组织内引起反应类型,将口腔陶瓷种植材料划分为三大类:生物惰性陶瓷、生物反应性陶瓷及生物可吸收性陶瓷。其性能应具有高度的生物安全性和生物反应性,化学性能稳定,消毒灭菌后不变性,不残留消毒物质,物理机械性能及加工形成性符合临床要求,而且来源丰富,生产工艺简单,成本低,才能具有在临床应用推广的实用价值。生物反应性陶瓷植入机体组织后,与骨组织呈骨性界面结合,其界面区无纤维组织膜;而生物惰性陶瓷纤维植入后,形成纤维接触界面;生物可吸收性陶瓷形成的骨界面,存在新骨形成并伴随着陶瓷材料的分解吸收。在口腔临床医疗中,种植陶瓷材料主要用于制备陶瓷人工牙根种植体、陶瓷人工骨以及人工关节等。口腔陶瓷材料的显微结构通常由晶相、玻璃相和气相组成。特点是压缩强度、硬度及耐磨度较高,化学性能稳定,具有良好的生物学性能及美学性能,但材料质脆易折。常用的几种口腔陶瓷材料是长石质陶瓷、羟基磷灰石陶瓷、玻璃陶瓷、氧化铝陶瓷。烤瓷材料根据不同熔点范围分为高熔烤瓷材料、中熔烤瓷材料、低熔烤瓷材料;按材料的成分和性质又分为长石质烤瓷和氧化铝烤瓷。金属烤瓷材料是熔附于金属表面的瓷料,与金属的结合存在有机械结合、物理结合、压力结合、化学结合四种形式。金属烤瓷材料与金属结合的匹配,主要受两者的热胀系数、金属烤瓷烧结温度与金属熔点的关系、两者结合界面的润湿状态等三方面的影响。

2024 01-15
气相二氧化硅在牙科陶瓷中发挥着怎样的作用?

   坊间有传言说:“半口牙一辆车,一口牙一套房”。  现在看牙越来越贵,看过牙的人心里都是悔不当初,懊悔自己当初为什么没有好好清洁牙齿,好好呵护牙齿。大家心里都会有疑惑,为什么现在看牙这么贵?修补牙齿用的材料明明就那么一小坨却那么贵,难道那些材料是金子做的吗?  NO NO NO,这些材料不仅不是金子做的,随着时代在发展、在进步,甚至金属材料也逐渐被陶瓷材料所替代。