刃状边缘全瓷冠的研究进展

2020-11-11 15:11  来源:口腔医学
作者:周怡 管叶 何福明 阅读量:3093

    全冠修复体边缘是修复体与牙体交界的部分,是粘接剂的溢出口,也是全瓷冠的薄弱部分,因而成为众多研究关注的焦点。传统的牙体预备拟使用车针在牙体上研磨出清晰的边缘形态,再委托加工所制造出相应边缘的修复体。冠边缘的密合度和形态,还有冠材料的选择,关系到修复体的稳定性、长期性和美学效果;冠边缘可能与牙周组织产生接触,边缘位置与轮廓需模拟釉牙骨质界(cemento-enamel junction,CEJ)界面的自然轮廓,并且易于清洁。

    传统冠边缘根据牙体预备的边缘形态分为直角肩台(shoulder)、斜角肩台(bevel)、深凹槽边缘(heavy-chamfer)、浅凹槽边缘(light-chamfer)、圆肩台(round)到刃状(knife-edge)或羽状边缘(feather edge)等。另有文献提出将肩台归类为水平预备(horizontal preparation),凹槽归类为混合预备(hybrid preparation),斜角和刃状归类为垂直预备(vertical preparation)。垂直预备技术,是指没有明确边缘终止线的一种预备形式,预备后牙体边缘形式包括刃状边缘和无肩台边缘(shoulderless)等。

    近期另一种没有明确边缘中止线的生物导向预备技术(biologically oriented preparation technique,BOPT)被多个文献提到,特点是操作简单节省时间,临床上用于牙体预备和前牙美学种植。配合垂直预备和生物导向预备技术的牙冠边缘形态就是刃状边缘。刃状边缘最常用的适应证是侵袭性牙周病基牙预备;无法产生充分的继发性和修复性牙本质的年轻恒牙预备;以及大面积损坏的前牙或固定桥基牙的预备。

    总的来说,对于希望尽可能多地保留颈部牙体组织,和/或重新定义修复体边缘位置时,可以考虑应用刃状边缘预备方式进行刃状边缘全冠修复。刃状边缘的概念最初来源于金属冠修复,为了减少颈部牙体组织的磨除,边缘部分的牙体预备相当少,相应修复体边缘制作也趋于如刀刃状的薄边。从材料的性能来说,全瓷类材料一直被认为属于脆性材料,也较难加工成薄片状结构,但经过多年的发展,瓷材料的抗折强度和加工精度都有不少改进,加上新型粘接材料的辅助,使得垂直预备技术和刃状边缘全瓷冠形式得以实现。

    1.体外研究

    1.1刃状边缘全瓷冠边缘适合性研究

    冠边缘密合度较差会造成基牙和周围牙龈组织的潜在损伤,如继发龋、牙周炎等,进而引起修复失败,特别是当边缘位于龈下时。Vigolo在口内对将要拔除的牙体用不同的边缘预备方式行氧化锆冠制作,发现无论水平还是垂直预备方式,口内粘接后体外测量边缘间隙并无差别,平均值均为35μm。Cetik体外实验显示刃状边缘氧化锆整体冠的边缘适合性与凹槽边缘近似,但内部适合性比凹槽边缘差。其他非全瓷类材料的刃状边缘间隙研究也显示了同凹槽边缘相似的适合性。

    1.2刃状边缘全瓷冠机械加工研究

    全瓷是脆性材料,加工精度难以保证,特别是精细的边缘加工。CAD/CAM(computer aided design/computer aided manufacturing)软切预烧结YTZP氧化锆瓷块时,金刚砂车针过度研磨产生的摩擦力会导致应力集中,进而形成裂纹,导致瓷块碎裂,特别是位于边缘的缺陷与牙冠的抗折性有一定相关性,因此有文献建议高抗折强度和高弹性模量的瓷类适合较宽的肩台预备方式。

    相反,Fuzzi的体外研究显示,与热压铸二硅酸锂冠相比,切削加工刃状边缘氧化锆冠的密合度更好,边缘缺损率更低,建议刃状边缘更适合应用于氧化锆冠。二硅酸锂瓷有两种加工方式,即CAD/CAM切削和热压铸方式,尚没有针对于这两种方式刃状边缘加工精度比较的文献。另一类适用于椅旁CAD/CAM切削的树脂瓷材料———混合瓷(hybrid ceramic)类,由于相对低的弯曲强度和弹性模量,使其可以抵御切削过程中应力变化导致的破损,较其他常用高强度瓷块加工边缘更光滑,也为切削更薄的冠边缘提供了理论可能性,但尚未查到相关混合瓷刃状边缘的研究内容。

    除了烧结过程中的加工缺陷影响,牙冠在烧结后的石膏代型上就位时,无论何种边缘都可能产生边缘悬突问题,需调节边缘形态和厚度来解决。调节边缘形态时,后期研磨对氧化锆材料的强度也有负面效果,无论干湿研磨,都会造成材料抗折强度的下降,即使有水冷却,下降幅度为31%~72%,特别是边缘区域使用75μm以上颗粒度的车针研磨,易造成小范围缺损。刃状边缘较薄的边缘形态可能因此受到影响,但尚未有相关文献深入研究。

    1.3刃状边缘全瓷冠抗折性研究

    三维有限元研究显示,使用具有高弹性模量的牙冠材料导致受力时修复体和牙本质边缘应力值增加,而牙本质咬合面的应力值反而减小。刃状边缘较薄的边缘区域是否能负荷患者的高咬合力呢?Reich体外测量刃状与凹槽边缘无饰面瓷氧化锆内冠粘固后的平均失效载荷,刃状边缘明显较高。Beuer体外测量无饰面瓷氧化锆内冠的破裂负荷时,刃状边缘内冠比放置在浅凹槽,深凹槽和斜面肩台预备的内冠有更高的平均断裂负荷值。全瓷冠还可通过以下途径增加牙冠的抗折性能。

    如扩展内冠的锆边缘范围和提高内冠的锆边缘高度(类似烤瓷熔附金属全冠的有圈边缘),可减少饰面瓷引起的崩瓷和边缘悬凸问题;也可以平缓锆边缘弧度抵抗传递到颈部的环状应力;甚至可以设计解剖外形全锆冠和二硅酸锂整体冠,来提高抗折强度,承载咬合力。

    有文献论证,无论是热压铸还是CAD/CAM切削加工方式的二硅酸锂整体冠,因其单层结构,相对于有饰面瓷的氧化锆冠抗疲劳性更好。Mitov在对不同边缘全锆冠的体外疲劳试验中发现,刃状边缘全锆冠抗折性能显著高于凹槽边缘,并且增加边缘厚度没有提高牙冠的抗折性。郝妍也在研究中获得了类此的结果,认为刃状边缘全锆冠较0.3mm厚度的浅凹槽边缘抗折性要强。

    Cortellini研究不同边缘的热压铸二硅酸锂整体冠,刃状边缘和深凹槽边缘的抗折性无差别。Arena在前文研究基础上增加刃状边缘CAD/CAM切削二硅酸锂整体冠设计的边缘厚度和边缘间隙,可以提高整体冠的抗折性,减少整体折裂的概率。这些体外实验的数据均超过了临床口内最大咬合力。另外,刃状边缘预备可以尽可能保留牙体颈部应力集中区域健康的牙釉质、牙本质和牙骨质,增加牙本质肩领“箍效应”强度,减少牙体创伤性,增强根管治疗后冠修复的牙体抗折性。

    2.体内临床随访研究

    2.1刃状边缘全瓷冠的体内临床随访研究

    刃状边缘的全瓷修复体外实验研究是材料应用的基础,而临床长期随访研究则是对可靠性评估的关键因素。体内敏感因素如口腔环境、患者的咬合方式等会对全瓷修复体产生何种影响,都需要进行临床随访研究分析。以下一系列中短期的临床随访研究显示刃状边缘全瓷冠,材料包括氧化锆和二硅酸锂等,可以在患者口内承担较好的功能,平均观察期最短6个月,最长4年,失败率为0~2%。但长期的大样本临床随访研究较为缺乏。

    Scutella在6~60个月对137颗刃状边缘修复体观察后发现,修复体的牙周与其他天然牙牙周情况并无差别。Paniz对200颗刃状边缘和凹槽边缘氧化锆全瓷冠6个月的临床前瞻性研究则提出不同意见,认为刃状边缘的牙周出血指数(bleeding on probing,BOP)更高,但凹槽边缘的牙龈退缩较刃状边缘严重,可能是由于刃状边缘较薄的颈部轮廓相对增加了牙龈的厚度。该研究结果与Agustin的2年临床前瞻性研究类似,无论是单冠还是桥,刃状边缘氧化锆冠修复后的牙周组织稳定,牙龈厚度甚至有平均0.38~0.41mm的增厚。

    对于高强度氧化锆瓷的粘接,Blatz更推荐使用树脂水门汀,并认为经过处理的瓷类表面,粘接效果更好。氧化锆的表面处理包括微机械粘接和/或化学粘接,如酸蚀、喷砂、表面硅烷化等,但这些方法在粘接效果和对氧化锆强度的负面影响仍有争议。现阶段比较统一的研究方向是在粘接剂或偶联剂内加入或在氧化锆表面高压喷涂能和氧化锆产生化学结合的单体,如10-甲基丙烯酰癸氧基磷酸酯(10-methacryloyl oxydecyl-dihydrogenphosphate,10-MDP),可以有效增强氧化锆与树脂类粘接剂的粘接强度。无论是否使用含10-MDP的粘接剂和水门汀,氧化锆冠在临床上都取得了较好的中短期使用效果,如Dogan临床前瞻性研究使用不含10-MDP的自粘接树脂水门汀粘结前牙氧化锆全瓷冠,边缘设计约0.3mm厚度的圆肩台,5年成功率达100%。

    刃状边缘氧化锆冠的临床随访研究也获得了相近的结果。Schmitt发表一项关于上前牙刃状边缘氧化锆全瓷冠的临床前瞻性研究,19颗全瓷冠在树脂水门汀粘接3年多后,没有发生冠折或脱落等情况。在Paniz等的研究中,用自粘接树脂水门汀粘结200颗刃状边缘和深凹槽边缘氧化锆全瓷冠,半年后仅显示1%的脱落失败率。对于含有硅基的中强度瓷类,如二硅酸锂瓷等,氢氟酸酸蚀和硅烷化处理可以增加粘接强度和瓷的抗折性,这已在多篇文献中得到证实,并在临床上广泛应用。Cortellini使用树脂水门汀粘接235颗刃状边缘二硅酸锂全瓷冠,3年时间只有一颗后牙冠发生了破损,其余均达到良好的临床效果,这个结果同其他临床研究类似,该文献9年临床成功率超过了95%。Schmitz的一项临床回顾性研究,制作627颗后牙刃状边缘热压二硅酸锂整体冠,使用自粘接树脂水门汀粘接,在平均4年最高12年的中长期观察中呈现较高的成功率。

    2.2BOPT预备技术

    另一个体内研究方向是以刃状边缘为基础的BOPT预备技术。BOPT技术是使用金刚石火焰形状的车针进行沟内预备,使车针腹部而不是尖端在牙齿和牙龈上进行切削(gingitage技术),同时去除釉牙骨质界或牙体之前预备的边缘线,然后制作龈缘轮廓的中空丙烯酸冠,待牙龈组织稳定,用双线排龈制取硅橡胶印膜来完成修复。利用此种技术临床医生可以将边缘线扩展为边缘区域,降低牙备与制取终印模的难度;并在模型上重新确定边缘深度,模拟天然牙约15°的穿龈角(emergency angle),利于牙龈边缘的扇形塑形和健康;避免由于边缘预备过深,需要技师修整模型导致精确度下降。

    3.结论

    综上所述,全瓷冠刃状边缘有以下优点:第一,美观性好,早期的金属刃状边缘无法用于美学要求较高的前牙,而接近牙色的全瓷材料可以解决美学不足的问题;第二,牙体预备量较少,相比于肩台和深凹槽边缘形式,刃状边缘预备减少了牙体颈部——应力薄弱区的预备,对牙体的结构和生物完整性更有利,且现阶段研究证实抗折性较好的新型全瓷材料可用于制作较薄的刃状边缘;第三,全瓷材料较好的生物相容性利于牙龈塑形和牙周健康,加上BOPT牙体预备技术,提高牙龈稳定性,延缓牙龈萎缩。全瓷材料克服刃状边缘金属烤瓷冠美学上的影响,但仍可能产生边缘水平过宽问题,之后的研磨可能造成牙冠强度的下降。虽然刃状边缘全瓷材料是否能较其他边缘形式抵御口内咀嚼力尚有争议,但整体冠形式已证明可以用来增加刃状边缘全瓷冠的抗折强度,中低弹性模量全瓷材料还可以通过各类粘接方式增加全瓷冠的抗折和抗疲劳强度。

    到目前为止,临床中短期的随访观察研究和体外研究均显示了刃状边缘全瓷冠有良好的抗折强度和不错的边缘适合性,但各类研究的论文数量和深度并不足以支持刃状边缘优于其他边缘的观点,也缺乏循证医学的考证。高强度的氧化锆可以用于刃状边缘的临床冠修复,有较好的强度和边缘完整性,但中长期的临床随访研究稍显不足。未来的研究方向可考虑对不同种类包括新型的全瓷类材料、和先进的激光切削、增材工艺及3D打印等加工方式制作的刃状边缘全瓷冠进行抗折强度等体外实验和长期临床随访研究。

编辑: 陆美凤

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