劉翠玲高旭齊玉萍楊麗媛

1.山東大學(xué)齊魯醫(yī)院口腔修復(fù)科；2.山東大學(xué)口腔醫(yī)院修復(fù)科·山東省口腔組織再生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250012

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不同設(shè)計(jì)和飾/釉瓷燒結(jié)對(duì)氧化鋯種植全瓷冠內(nèi)部和邊緣適合性的影響

劉翠玲1高旭2齊玉萍1楊麗媛2

1.山東大學(xué)齊魯醫(yī)院口腔修復(fù)科；2.山東大學(xué)口腔醫(yī)院修復(fù)科·山東省口腔組織再生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，濟(jì)南 250012

［摘要］目的 研究氧化鋯不同設(shè)計(jì)和飾/釉瓷燒結(jié)對(duì)種植全瓷冠內(nèi)部和邊緣適合性的影響。方法 采用Cercon計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制作（CAD/CAM）系統(tǒng)制作3組黏結(jié)固位氧化鋯種植全瓷冠，每組8顆（n=8）。A組（常規(guī)氧化鋯烤瓷全冠組）：常規(guī)邊緣氧化鋯基底冠+飾瓷，B組（360°氧化鋯頸環(huán)烤瓷全冠組）：360°氧化鋯頸環(huán)冠邊緣基底冠+飾瓷，C組（全解剖式氧化鋯全冠組）：解剖形態(tài)氧化鋯全冠+釉瓷。飾/釉瓷燒結(jié)前和燒結(jié)后采用硅橡膠分別復(fù)制氧化鋯基底冠、氧化鋯全瓷冠在基臺(tái)就位后的內(nèi)部及邊緣間隙，Micro-CT掃描硅橡膠獲得內(nèi)部及邊緣間隙圖像，測(cè)量基底冠、氧化鋯全瓷冠邊緣垂直間隙（MG）、冠邊緣水平間隙（ HMD）、肩臺(tái)區(qū)間隙（CA）、軸面中點(diǎn)間隙（AW）、軸面和?面交界處間隙（AOT）。采用SPSS 17.0軟件對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。結(jié)果 不論飾/釉瓷燒結(jié)前還是燒結(jié)后，A組HMD均大于B組和C組（P＜0.05），B、C組HMD差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），A、B、C三組間MG、CA、AW、AOT均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。飾/釉瓷燒結(jié)后，A組MG較燒結(jié)前明顯減小（P＜0.05），A 組HMD、CA、AW、AOT及B、C兩組各部位間隙與燒結(jié)前相比均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。結(jié)論 360°氧化鋯頸環(huán)烤瓷全冠和全解剖式氧化鋯全冠的邊緣適合性優(yōu)于常規(guī)氧化鋯烤瓷全冠，飾瓷燒結(jié)對(duì)常規(guī)氧化鋯烤瓷全冠垂直間隙的影響最明顯。

［關(guān)鍵詞］氧化鋯； 種植全冠； 適合性； 飾/釉瓷燒結(jié)

全冠的適合性反映了修復(fù)體制作的精密度，是影響治療長(zhǎng)期成功率的關(guān)鍵因素之一［1］。目前，不同材料及制作方法的全冠適合性研究集中在天然牙修復(fù)體上［2-5］。與天然牙預(yù)備體相比，黏結(jié)固位種植基臺(tái)形態(tài)、肩臺(tái)寬度存在較大的差異，種植全冠的基底冠軸面厚度也不同于天然牙全冠，而種植全冠適合性研究以及不同設(shè)計(jì)形式的氧化鋯種植全瓷冠在飾/釉瓷燒結(jié)后內(nèi)部和邊緣適合性的變化規(guī)律如何卻少見相關(guān)報(bào)道。因此，本研究對(duì)3種不同設(shè)計(jì)形式的氧化鋯全瓷冠在飾/釉瓷燒結(jié)前和燒結(jié)后采用硅橡膠復(fù)制黏結(jié)劑間隙，通過Micro-CT掃描硅橡膠分別獲得氧化鋯基底冠、氧化鋯全瓷冠在基臺(tái)上就位后的間隙圖像，觀察氧化鋯基底冠和氧化鋯全冠的內(nèi)部及邊緣適合性及其變化規(guī)律，以期為臨床選擇最佳的氧化鋯設(shè)計(jì)形式提供理論參考。

1 材料和方法

1.1 主要實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)備

三維掃描儀（3-shape公司，丹麥），Cercon計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制作（computer aided design/computer aided manufacturing，CAD/CAM）系統(tǒng)、Cercon CAD/CAM燒結(jié)艙（DeguDent公司，德國(guó)），Vita Vacumat 烤瓷爐（VITA公司，德國(guó)），萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)（深圳瑞格爾公司），Micro-CT（Kontich 公司，比利時(shí)），Matlab7.0圖像測(cè)量軟件（MathWorks公司，美國(guó)）。SAC4834T （II） 黏結(jié)基臺(tái)（DIO公司，韓國(guó)），部分燒結(jié)氧化釔部分穩(wěn)定的四方晶相氧化鋯瓷坯（DeguDent 公司，德國(guó)），飾瓷粉（VITA公司，德國(guó)），復(fù)模硅橡膠（Zhermack公司，意大利），3M硅橡膠（3M公司，美國(guó)）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 氧化鋯基底冠和解剖式全冠的制作 選取左下頜第一磨牙缺失種植模型1個(gè)，植入直徑5 mm、長(zhǎng)度10 mm骨水平種植體1枚，連接黏結(jié)基臺(tái)?；_(tái)規(guī)格為直徑4.8 mm、高度4 mm、肩臺(tái)寬度0.3 mm。

采用三維掃描儀采集基臺(tái)信息，使用Cercon CAD/ CAM系統(tǒng)設(shè)計(jì)、切削部分燒結(jié)氧化鋯基底冠，每組8顆（n=8），共3組。根據(jù)不同設(shè)計(jì)分為A組（常規(guī)氧化鋯烤瓷全冠）：常規(guī)邊緣氧化鋯基底冠+飾瓷；B組（360°氧化鋯頸環(huán)烤瓷全冠）：360°氧化鋯頸環(huán)（高度1.5 mm）基底冠+飾瓷；C組（全解剖式氧化鋯全冠）：解剖形態(tài)氧化鋯全冠+釉瓷（圖1）。

圖 1 3組不同設(shè)計(jì)的氧化鋯全瓷冠示意圖Fig 1 Schematic view of zirconia ceramic crowns with three different designs

制作時(shí)首先按照鄰接關(guān)系及咬合關(guān)系在電腦上設(shè)計(jì)C組全冠形態(tài)及大小，對(duì)于A、B兩組，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求利用設(shè)計(jì)好的C組全冠進(jìn)行回切，使得飾瓷層厚度為1.5 mm，剩余量為氧化鋯基底冠厚度。A、B、C三組距離肩臺(tái)1 mm以上區(qū)域的隙料厚度均設(shè)定為20 μm。由于種植基臺(tái)的肩臺(tái)寬度僅為0.3 mm，為了保證氧化鋯基底冠邊緣厚度，以便滿足切削條件，并避免燒結(jié)變形，A組氧化鋯基底冠邊緣與飾瓷的對(duì)接處位于肩臺(tái)外緣，飾瓷厚度減小至10倍放大鏡下觀察時(shí)冠邊緣無水平懸突（圖1）。

基底冠和解剖式全冠切削后在Cercon CAD/CAM燒結(jié)艙內(nèi)于1 350 ℃下燒結(jié)6 h，燒結(jié)完成檢查無缺陷并在基臺(tái)就位。

1.2.2 飾/釉瓷堆塑、燒結(jié) 先對(duì)C組全瓷冠常規(guī)釉瓷燒結(jié)后，用復(fù)模硅橡膠對(duì)其中一個(gè)全瓷冠進(jìn)行形態(tài)復(fù)制，作為硅橡膠導(dǎo)板來指示A、B兩組飾面瓷的堆塑，以此來控制A、B兩組軸面和面飾瓷層的厚度，與C組全瓷冠形態(tài)、大小保持一致。A組冠邊緣飾瓷層按常規(guī)要求堆塑至冠邊緣，在10倍放大鏡下觀察，確保不污染冠邊緣組織面。B組頸環(huán)方飾瓷堆塑同A組。對(duì)A、B兩組全瓷冠進(jìn)行遮色瓷、體瓷、釉瓷燒結(jié)。所有操作程序由同一熟練技師獨(dú)立完成。

1.2.3 氧化鋯基底冠、全瓷冠的內(nèi)部和邊緣間隙復(fù)制及Micro-CT掃描 飾/釉瓷燒結(jié)前和燒結(jié)后使用3M硅橡膠輕體復(fù)制氧化鋯全冠和基底冠、全瓷冠的內(nèi)部和邊緣間隙。將硅橡膠輕體注入冠內(nèi)，立即在基臺(tái)就位，將溢出的硅橡膠保留在冠邊緣并向方和齦方反折，在萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上加壓10 N至硅橡膠凝固。把帶有硅橡膠的氧化鋯基底冠、全瓷冠自基臺(tái)取下，小心分離硅橡膠。

將硅橡膠固定于1 cm×1 cm×3 cm聚苯乙烯泡沫塑料底座上（圖2），采用Micro-CT以20 μm的層厚連續(xù)掃描，電壓 80 kV，電流100 μA。

圖 2 硅橡膠輕體復(fù)制全冠內(nèi)部和邊緣間隙后固定于聚苯乙烯泡沫塑料底座上Fig 2 Light-body silicone seats on polystyrene foam after replicating marginal and internal gaps of crown

1.2.4 數(shù)據(jù)測(cè)量 對(duì)CT圖像進(jìn)行三維重建。所有試件的三維圖像均以基臺(tái)抗旋轉(zhuǎn)平面的一邊為起點(diǎn)，每順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30°選取一個(gè)測(cè)量平面，故每個(gè)試件獲取6個(gè)平面。使用Matlab 7.0軟件測(cè)量5個(gè)部位的數(shù)值，并對(duì)測(cè)量方法作統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（圖3）。1）冠邊緣垂直間隙（vertical marginal gap，MG），自冠邊緣最下緣至肩臺(tái)平面的垂直距離［6］；2）冠邊緣水平間隙（horizontal marginal discrepancy， HMD），自冠邊緣下緣的最外端至基臺(tái)穿齦部平面延長(zhǎng)線的垂直距離［7］；3）肩臺(tái)區(qū)間隙（chamfer area，CA），兩側(cè)基臺(tái)軸面與肩臺(tái)交界點(diǎn)連線延長(zhǎng)線上的距離［5］；4）軸面中點(diǎn)間隙（axial wall，AW），軸面中部垂直于基臺(tái)長(zhǎng)軸的距離［5］；5）軸面和面交界處間隙（axial-occlusal transition area，AOT），基臺(tái)軸面與面交角平分線上的距離［5］。每一個(gè)部位在一個(gè)平面上測(cè)量2個(gè)點(diǎn)，故每個(gè)試件的6個(gè)平面共測(cè)量12個(gè)點(diǎn)。每個(gè)點(diǎn)測(cè)量3次，取平均值。所有測(cè)量工作均由同一人完成。

圖 3 冠邊緣和內(nèi)部間隙測(cè)量部位示意圖Fig 3 Schematic view of marginal and internal gaps at different sites

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)3組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和Turkey檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為雙側(cè)ɑ=0.05。

2 結(jié)果

A、B、C三組內(nèi)部和邊緣間隙的測(cè)量結(jié)果見表1。

表 1 3組樣本飾/釉瓷燒結(jié)前和燒結(jié)后各部位間隙的測(cè)量值Tab 1 The measure values of the measurements before and after porcelain/glaze firing μm

1）飾/釉瓷燒結(jié)前氧化鋯全冠和基底冠的組間比較：A組HMD大于B、C兩組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），B、C兩組HMD差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），A、B、C三組間MG、CA、AW、AOT的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05）。2）飾/釉瓷燒結(jié)后全瓷冠的組間比較：A、B、C三組間各部位比較結(jié)果與飾/釉瓷燒結(jié)前氧化鋯全冠和基底冠的組間比較結(jié)果相同。3）各組飾/釉瓷燒結(jié)前后的組內(nèi)比較：飾瓷燒結(jié)后，A組MG較燒結(jié)前顯著減?。≒＜0.05 ），HMD、CA、AW、AOT與燒結(jié)前比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；B、C兩組內(nèi)部、邊緣間隙與燒結(jié)前比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

3 討論

全冠適合性研究主要采用硅橡膠輕體間隙復(fù)制法、直接觀察法和剖面觀察等方法［2-4］，其觀察面較局限或不同試件的觀察點(diǎn)不能保證一致。Micro-CT掃描建立三維影像能獲知全冠每個(gè)層面的適合性［5］，但是，種植氧化鋯全瓷冠軸壁厚度大且材料密度高，X線無法穿透時(shí)不能采用此方法。因此，本研究采用硅橡膠輕體復(fù)制黏結(jié)劑間隙后再用Micro-CT掃描，建立三維圖像后截取測(cè)量平面，故所有試件觀察點(diǎn)位置相同，結(jié)果客觀、準(zhǔn)確。

3.1 氧化鋯不同設(shè)計(jì)對(duì)種植全瓷冠適合性的影響

文獻(xiàn)［8］報(bào)道，Cercon天然牙全瓷冠邊緣垂直間隙MG的范圍為40～90 μm，數(shù)值變化范圍如此大與邊緣間隙的測(cè)量方法、制作方法等不同有關(guān)。Kohorst等［6］以天然牙cercon CAD/CAM氧化鋯全瓷冠為研究對(duì)象，冠邊緣寬度1 mm，MG為（72.1±34.3） μm。本研究中全瓷冠制作和MG測(cè)量方法與Kohorst等［6］的研究相同，A、B、C三組全瓷冠的MG水平均略低于Kohorst等［6］的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，3組全瓷冠的MG比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，由此可見Cercon CAD/CAM種植氧化鋯全瓷冠MG水平未受氧化鋯基底冠/全冠設(shè)計(jì)的影響，也未受冠邊緣寬度的影響。

本研究冠邊緣水平間隙HMD的測(cè)量方法同Baig等［7］的天然牙Cercon CAM全瓷冠研究（冠邊緣寬度1 mm），A、B、C三組全瓷冠的HMD水平均顯著大于Baig的研究結(jié)果（-14.4 μm±54.1 μm）。種植全瓷冠邊緣寬度顯著小于天然牙全瓷冠的1 mm冠邊緣寬度是否為影響HMD水平的重要因素尚需進(jìn)一步研究。

本研究B、C兩組全瓷冠的HMD無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，二者冠邊緣1.5 mm高度的氧化鋯結(jié)構(gòu)相同可能是其原因。A組HMD顯著大于B、C兩組，主要因?yàn)楸狙芯糠N植基臺(tái)的肩臺(tái)寬度僅為0.3 mm，為了保證氧化鋯基底冠邊緣厚度，A組基底冠與飾瓷的對(duì)接處設(shè)計(jì)于肩臺(tái)外緣，基底冠邊緣銳利以便于飾瓷堆塑，但易形成較大的懸突，表明A組基底冠邊緣設(shè)計(jì)有待改善。然而，A、B、C三組的HMD和MG均小于120 μm，在臨床可接受范圍之內(nèi)［9］。

部分燒結(jié)氧化鋯瓷坯切削后燒結(jié)會(huì)產(chǎn)生一定比例的燒結(jié)收縮，需要計(jì)算機(jī)軟件精確控制，使其在燒結(jié)后達(dá)到設(shè)計(jì)要求［10］。理論上氧化鋯的體積越大，燒結(jié)收縮誤差就越大。本研究中受種植體直徑和基臺(tái)形態(tài)所限，種植氧化鋯全瓷冠的基底冠軸壁厚度大于天然牙氧化鋯基底冠，C組軸壁厚度又大于A、B組基底冠軸壁厚度，但各組間內(nèi)部間隙（CA、AW、AOT）均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，數(shù)值小于CEREC inLab系統(tǒng)制作的Vita In-Ceram YZ天然牙全瓷冠內(nèi)部間隙［5］，這表明只要CAD/CAM系統(tǒng)能夠很好地控制氧化鋯燒結(jié)收縮誤差，氧化鋯不同設(shè)計(jì)對(duì)種植全瓷冠的內(nèi)部適合性并無明顯影響。

3.2 飾/釉瓷燒結(jié)對(duì)不同設(shè)計(jì)種植全瓷冠適合性的影響

與以往研究中飾瓷燒結(jié)使天然牙全瓷冠內(nèi)部間隙變小不同［2］，本研究中A、B兩組的內(nèi)部間隙在飾瓷燒結(jié)后未發(fā)生明顯變化，可能與種植全瓷冠的基底冠軸壁厚度與天然牙全瓷冠的差異有關(guān)。關(guān)于基底冠厚度如何影響飾瓷燒結(jié)后內(nèi)部間隙變形量，目前尚未明確，還需進(jìn)一步研究。

烤瓷冠頸部飾瓷在燒結(jié)時(shí)收縮產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致了冠邊緣向冠中心方向形變， 表現(xiàn)為MG和HMD減?。?，11-12］。本研究中飾瓷燒結(jié)后A組MG顯著減小，與其他學(xué)者［2，11］對(duì)天然牙全瓷冠的研究結(jié)果一致，因?yàn)榉N植全瓷冠與天然牙全瓷冠基底冠邊緣厚度的差別較軸面小，不足以造成種植全瓷冠與天然牙全瓷冠邊緣間隙在燒結(jié)中變化趨勢(shì)的差異。飾瓷燒結(jié)變形所致MG減小可看作是適合性優(yōu)化的表現(xiàn)，但變形過大可能使全冠無法完全就位，冠邊緣垂直間隙反而增大［3］。本研究A組飾瓷燒結(jié)后各測(cè)量點(diǎn)MG均有減小，未出現(xiàn)全冠不完全就位所致的間隙增大。由于飾瓷按常規(guī)方法堆塑至冠邊緣，飾瓷會(huì)使冠邊緣懸突增大［3，5］，抵消了燒結(jié)時(shí)水平間隙的縮小量，表現(xiàn)為A組HMD在飾瓷燒結(jié)前和燒結(jié)后未見明顯的改變。

與A組不同的是，B組飾瓷燒結(jié)前MG及HMD與燒結(jié)后比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，說明基底冠邊緣氧化鋯體積增加，飾瓷距離冠邊緣一定距離可使冠邊緣適合性受飾瓷燒結(jié)影響小。冠邊緣無飾瓷還可避免瓷粉沾染組織面所致的不完全就位。美學(xué)區(qū)全瓷冠頸環(huán)部位可染色，上釉。

雖然本研究未單獨(dú)觀察釉瓷燒結(jié)對(duì)A、B組冠邊緣和內(nèi)部適合性的影響，但據(jù)Balkaya等［3］報(bào)道，釉瓷燒結(jié)對(duì)氧化鋯烤瓷冠邊緣和內(nèi)部適合性無明顯影響，C組結(jié)果與該研究結(jié)論一致，均發(fā)現(xiàn)釉瓷燒結(jié)對(duì)全解剖式氧化鋯全冠適合性無明顯影響。

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（本文編輯 吳愛華）

［中圖分類號(hào)］R 783.2

［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］A ［doi］ 10.7518/hxkq.2016.01.013

［收稿日期］2015-09-28； ［修回日期］ 2015-12-20

［基金項(xiàng)目］山東省衛(wèi)生廳醫(yī)藥衛(wèi)生科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目基金（2013WSB20016）

［作者簡(jiǎn)介］劉翠玲，主治醫(yī)師，碩士，E-mail：superhigh2008@126. com

［通信作者］劉翠玲，主治醫(yī)師，碩士，E-mail：superhigh2008@126. com

Influence of different designs and porcelain/glaze firing on the marginal and internal fit of implant-supported zirconiacrowns

Liu Cui ling1， Gao Xu2， Qi Yuping1， Yang Liyuan2.
（1. Dept. of Prosthodontics， Qilu Hospital， Shandong University，Jinan 250012， China； 2. Dept. of Prosthodontics， School of Stomatology， Shandong University， Shandong Provincial Key Laboratory of Oral Tissue Regeneration， Jinan 250012， China）

Supported by: Medical Science and Technology Development Plan Fund of Health Department in Shandong Province （2013-WSB20016）. Correspondence: Liu Cuiling， E-mail: superhigh2008@126.com.

［Abstract］Objective This study investigated the influence of different designs and porcelain/glaze firing on the marginal and internal fit of three kinds of computer aided design/computer aided manufacturing （CAD/CAM） zirconia ceramic implantsupported crowns. Methods Three groups of zirconia ceramic implant-supported crowns with different designs were produced from copings by using a Cercon CAD/CAM system （n=8）. The first two groups comprised double-layer crowns （zirconia coping+veneer） with regular （Group A） and full circumferential zirconia-collar marginal designs （Group B）. The third group was composed of anatomic single-layer zirconia crowns without cores （Group C）. Initially， the marginal and internal gaps of the copings and crowns were individually replicated by light-body silicon and then measured by micro-computed tomography scanning before and after porcelain/glaze firing. Five measurements were employed: vertical marginal gap （MG）；horizontal marginal discrepancy （HMD）； chamfer area （CA）；axial wall （AW）； and axial-occlusal transition area （AOT）. Statistical analyses were performed by SPSS 17.0. Results HMD measurements in Group A were statistically higherthan those in Groups B and C （P＜0.05）， regardless of whether the values were obtained before or after porcelain/glaze firing. By contrast， the HMD measurements in Groups B and C showed no significant difference （P＞0.05）. Moreover， no differences were noted in MG， CA， AW， and AOT among the three groups （P＞0.05）. All the measurements in the three groups showed no significant change after porcelain/glaze firing （P＞0.05）， except for MG in Group A， which significantly decreased （P＜0.05）. Conclusion The marginal fits of the double-layer crowns with full circumferential zirconia-collar and the anatomic single-layer zirconia crowns were superior to that of the double-layer crowns with regular margins. The MG of the crowns with regular margins was obviously influenced by porcelain firing.

［Key words］zirconia； implant-supported crown； fit； porcelain/glaze firing