葉倩倩 趙 靜 鄭園娜

氧化鋯陶瓷自二十世紀(jì)九十年代初被引入牙科修復(fù)領(lǐng)域以來，主要用于制作全瓷修復(fù)體的基底[1]。但是，表面飾瓷的氧化鋯全瓷修復(fù)體常因飾瓷層崩裂或剝脫，導(dǎo)致修復(fù)體過早失敗[2]。Marchark 等[3]于2011 年首次報(bào)道了無需飾瓷的完全解剖形態(tài)氧化鋯冠（簡(jiǎn)稱全鋯冠）的修復(fù)病例，此后，全鋯冠的臨床應(yīng)用越來越廣泛[4-6]。

固定修復(fù)體的邊緣（margin）是修復(fù)體與預(yù)備體唯一與口腔環(huán)境發(fā)生連通的區(qū)域[7]。合適的邊緣設(shè)計(jì)和精確的牙體預(yù)備關(guān)系到修復(fù)體的長期穩(wěn)定性及美學(xué)效果[4]。邊緣設(shè)計(jì)既要考慮形態(tài)又要考慮厚度[8]。固定修復(fù)體的邊緣形態(tài)主要分為肩臺(tái)邊緣（sho?ulder edge）、凹槽邊緣（chamfer edge）、刃狀邊緣（knife edge，亦稱羽狀邊緣feather edge）、斜面邊緣（bevel edge）等[9]。肩臺(tái)邊緣與預(yù)備體軸面一般成直角，能為修復(fù)體邊緣提供足夠的空間，滿足修復(fù)體強(qiáng)度及美觀要求；但90°的內(nèi)線角處可能產(chǎn)生應(yīng)力集中，造成邊緣瓷崩裂，因此應(yīng)預(yù)備成內(nèi)線角圓頓的直角肩臺(tái)[9]。凹槽邊緣，可分為淺凹槽邊緣和深凹槽邊緣，牙體預(yù)備量較肩臺(tái)邊緣更為保守，邊緣位置清晰，但易形成無基釉邊緣，對(duì)修復(fù)體遠(yuǎn)期效果產(chǎn)生不利影響；為避免無基釉的產(chǎn)生，預(yù)備時(shí)凹槽邊緣寬度不應(yīng)超過預(yù)備車針的半徑[9,10]。刃狀邊緣所需預(yù)備的牙體組織量最少，修復(fù)體邊緣趨于刀刃狀薄邊；刃狀邊緣在制作過程中易變形，以往僅用于強(qiáng)度高的金屬邊緣[9]。

肩臺(tái)邊緣及凹槽邊緣是全鋯冠常采用的邊緣形態(tài)。近年來，隨著高強(qiáng)度氧化鋯陶瓷和高精度計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與加工制造（Co?mputer-Aided Design And Manufacturing，CAD/CAM）的發(fā)展，更符合微創(chuàng)理念的刃狀邊緣在全鋯冠的邊緣設(shè)計(jì)中得以應(yīng)用[11,12]。目前，臨床上尚未就全鋯冠的邊緣設(shè)計(jì)達(dá)成共識(shí)，修復(fù)體邊緣設(shè)計(jì)仍主要依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和對(duì)患牙余留牙體情況的判斷。因此，本文就不同邊緣設(shè)計(jì)對(duì)全鋯冠抗折強(qiáng)度、邊緣密合性和邊緣質(zhì)量影響的體外研究進(jìn)展進(jìn)行綜述，以期為未來進(jìn)行臨床研究提供思路，為全鋯冠的邊緣設(shè)計(jì)提供循證依據(jù)。

1.邊緣設(shè)計(jì)對(duì)全鋯冠抗折強(qiáng)度的影響

1.1 邊緣厚度對(duì)全鋯冠抗折強(qiáng)度的影響 采用肩臺(tái)邊緣和凹槽邊緣形態(tài)時(shí)，全鋯冠的抗折強(qiáng)度隨著邊緣厚度的增加而提高[8,13,14]。同時(shí)，Nakamura等[8]發(fā)現(xiàn)咬合面厚度對(duì)凹槽邊緣全鋯冠的抗折強(qiáng)度也有影響，提示我們?cè)谶吘壓穸炔蛔銜r(shí)，可以通過適當(dāng)增加咬合面厚度來提高全鋯冠的整體抗折強(qiáng)度[15]。相反，當(dāng)咬合空間不足時(shí)，不宜采用過薄的邊緣設(shè)計(jì)。

1.2 邊緣形態(tài)對(duì)全鋯冠抗折強(qiáng)度的影響 在Findakly 等[16]的研究中，刃狀邊緣全鋯冠的抗折強(qiáng)度不及1.0 mm 肩臺(tái)邊緣全鋯冠。但是，相比邊緣較薄的凹槽和肩臺(tái)邊緣全鋯冠，刃狀邊緣全鋯冠具有更高的抗折強(qiáng)度[14,17]，這可能與邊緣形態(tài)不同，全鋯冠的應(yīng)力分布模式不同有關(guān)[16]。凹槽邊緣和肩臺(tái)邊緣全鋯冠受力時(shí)，冠邊緣分散咬合應(yīng)力，當(dāng)咬合應(yīng)力達(dá)到一定程度時(shí)，全鋯冠邊緣容易折裂；而刃狀邊緣全鋯冠受力時(shí)，應(yīng)力主要集中在全鋯冠咬合面，冠邊緣不分擔(dān)咬合應(yīng)力，相比較薄的冠邊緣，較厚的咬合面能承受更大的應(yīng)力，因此刃狀邊緣全鋯冠的整體抗折強(qiáng)度更高。

1.3 邊緣形態(tài)對(duì)全鋯冠斷裂模式的影響Niwut 等[13]和Marit 等[18]發(fā)現(xiàn)凹槽邊緣全鋯冠的裂紋起源于冠邊緣的微小缺陷，裂紋沿著壓縮應(yīng)力環(huán)方向，向軸面和咬合面擴(kuò)展。但是，也有研究顯示無論采用何種邊緣形態(tài)，裂紋均起源于全鋯冠咬合面的加載點(diǎn)下方[14,16,17]。這些差異可能是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)不同造成，例如樣品不同、加載頭直徑、代型彈性模量及老化方式不同等。不同邊緣形態(tài)的全鋯冠，裂紋擴(kuò)展特點(diǎn)不同。肩臺(tái)邊緣和凹槽邊緣全鋯冠的裂紋從全鋯冠咬合面的加載點(diǎn)下方向冠邊緣擴(kuò)展，最終導(dǎo)致基牙頸部和/或冠邊緣斷裂。刃狀邊緣全鋯冠的裂紋向代型/基牙的咬合面擴(kuò)展，最終多以冠中線斷裂為主[16]。

上述研究中的全鋯冠，無論采取何種邊緣設(shè)計(jì)，其抗折強(qiáng)度均遠(yuǎn)高于人體最大咬合力850 N[19]，能夠滿足臨床需求。當(dāng)采用較薄的肩臺(tái)邊緣和凹槽邊緣，特別是刃狀邊緣設(shè)計(jì)時(shí)，確保全鋯冠的咬合面有一定的厚度對(duì)于獲得較高的抗折強(qiáng)度非常重要。

2.邊緣設(shè)計(jì)對(duì)全鋯冠邊緣密合性及微滲漏的影響

優(yōu)秀的邊緣密合性是固定修復(fù)成功的關(guān)鍵因素之一，較大的邊緣間隙會(huì)導(dǎo)致粘接劑溶解、菌斑堆積，還會(huì)造成基牙牙頸部微滲漏，導(dǎo)致繼發(fā)齲、牙髓炎、牙髓壞死等，最終造成修復(fù)失敗[20]。

2.1 邊緣厚度對(duì)全鋯冠邊緣密合性的影響 關(guān)于邊緣厚度對(duì)全鋯冠邊緣密合性是否有影響，目前的研究結(jié)果尚存在爭(zhēng)議。Mina等[21]的研究顯示，邊緣厚度對(duì)凹槽邊緣全鋯冠的垂直邊緣間隙無顯著影響。但是Walaa 等[22]得到相反的結(jié)論，相比于0.5 mm 和1.2 mm，將邊緣厚度設(shè)置為1.0 mm都更利于凹槽邊緣全鋯冠的邊緣密合。同時(shí)，該研究還揭示了邊緣厚度、咬合面厚度及燒結(jié)工藝這三個(gè)因素之間的交互作用。氧化鋯在高溫下發(fā)生蠕變，全鋯冠越薄，內(nèi)部應(yīng)力越大，燒結(jié)過程中蠕變?cè)絿?yán)重，從而造成較大的垂直邊緣間隙。氧化鋯蠕變率隨著溫度升高呈指數(shù)提高，快速燒結(jié)工藝溫度高于標(biāo)準(zhǔn)燒結(jié)工藝，因此，采用快速燒結(jié)工藝制作的全鋯冠的垂直邊緣間隙普遍高于標(biāo)準(zhǔn)工藝。上述實(shí)驗(yàn)均采用直接觀察法測(cè)量垂直邊緣間隙，結(jié)果差異可能是實(shí)驗(yàn)樣本量較少導(dǎo)致的。有文獻(xiàn)報(bào)道[23]測(cè)試至少30 個(gè)樣本，對(duì)每個(gè)樣本進(jìn)行至少50 次測(cè)量才可產(chǎn)生可靠的結(jié)果。同時(shí)上述研究采用不同品牌的氧化鋯，蠕變速率不同也會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏差。目前，未見關(guān)于邊緣厚度對(duì)肩臺(tái)邊緣全鋯冠邊緣密合性影響的相關(guān)研究。

2.2 邊緣形態(tài)對(duì)全鋯冠邊緣密合性的影響 邊緣厚度相同（1.0 mm）的凹槽邊緣和肩臺(tái)邊緣全鋯冠，垂直邊緣間隙沒有顯著差異[24]。刃狀邊緣全鋯冠和1.0 mm 肩臺(tái)邊緣全鋯冠，垂直邊緣間隙也沒有顯著差異[25]。Ji 等[24]發(fā)現(xiàn)，氧化鋯品牌與邊緣形態(tài)對(duì)全鋯冠絕對(duì)邊緣間隙具有顯著影響，Prettau Zirco?nia 組全鋯冠邊緣過度延伸，凹槽邊緣絕對(duì)邊緣間隙顯著小于肩臺(tái)邊緣，而Zeno?star ZR translucent 組全鋯冠邊緣延伸不足，肩臺(tái)邊緣絕對(duì)邊緣間隙顯著小于凹槽邊緣，這可能和不同品牌的氧化鋯收縮率不同有關(guān)。

2.3 邊緣形態(tài)對(duì)全鋯冠微滲漏的影響 產(chǎn)生微滲漏的主要原因是修復(fù)材料與牙體組織的熱膨脹系數(shù)不同，當(dāng)溫度急劇變化時(shí)產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而形成邊緣裂縫[26]。保持冠邊緣完整是減小微滲漏的關(guān)鍵因素之一[27]。

Ferrari等[28]研究發(fā)現(xiàn)，刃狀邊緣與凹槽邊緣全鋯冠的邊緣微滲漏無顯著性差異。這是由于材料和加工工藝不斷發(fā)展，全鋯冠的邊緣缺陷得到有效控制，降低了邊緣微滲漏的發(fā)生[27]。但該研究未進(jìn)行冷熱循環(huán)及動(dòng)態(tài)疲勞加載實(shí)驗(yàn)，研究結(jié)果僅代表全鋯冠粘接初期的邊緣微滲漏現(xiàn)象。

綜上，采用不同邊緣設(shè)計(jì)的全鋯冠的邊緣密合性均可滿足臨床要求[29]。為了獲得更好的邊緣密合性，更多因素需要被考量，例如原材料品牌、修復(fù)體的厚度、燒結(jié)工藝等。未來需要設(shè)計(jì)嚴(yán)格的隨機(jī)對(duì)照實(shí)驗(yàn)及長期臨床隨訪，以進(jìn)一步研究邊緣設(shè)計(jì)對(duì)全鋯冠的邊緣密合性和微滲漏的影響。

3. 邊緣設(shè)計(jì)對(duì)不同制造工藝的全鋯冠邊緣質(zhì)量的影響

良好的邊緣質(zhì)量是影響修復(fù)體長期穩(wěn)定性的重要因素，減少修復(fù)體邊緣缺陷，增加修復(fù)體邊緣完整性可減少機(jī)械并發(fā)癥及生物并發(fā)癥[30]。邊緣缺陷的形成與修復(fù)材料組成、邊緣設(shè)計(jì)及應(yīng)用制造工藝有關(guān)[30,31]。

3.1 邊緣設(shè)計(jì)對(duì)減材制造的全鋯冠邊緣質(zhì)量的影響 目前，全鋯冠最常用的制造工藝為軟加工技術(shù)，即將氧化鋯粉體制成塊體并進(jìn)行預(yù)燒結(jié)，再根據(jù)CAD獲得的修復(fù)體數(shù)字化蠟型，采用CAM 對(duì)預(yù)燒結(jié)氧化鋯瓷塊切削成型，完全燒結(jié)后得到最終修復(fù)體[32]。有文獻(xiàn)報(bào)道，相比凹槽邊緣和肩臺(tái)邊緣全鋯冠，刃狀邊緣全鋯冠在制作過程中更易崩瓷，加工難度更高[33]。這是由于氧化鋯瓷塊表面和內(nèi)部都存在堆積缺陷，預(yù)燒結(jié)后瓷塊呈現(xiàn)脆性，因此切削過程中容易出現(xiàn)崩瓷。盡管有研究證實(shí)采用硬加工技術(shù)制造的0.5 mm 凹槽邊緣全鋯冠，其邊緣質(zhì)量?jī)?yōu)于軟加工技術(shù)[30]。但是，由于需要專門的切削設(shè)備和耗材，硬加工技術(shù)很難得到推廣[32]。

3.2 邊緣設(shè)計(jì)對(duì)增材制造的全鋯冠邊緣質(zhì)量的影響 近年來，牙科修復(fù)體的增材制造技術(shù)飛速發(fā)展，3D 打印牙科修復(fù)體成為修復(fù)體制造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。立體光固化成型技術(shù)（Stereo?litho?graphy Appearance，簡(jiǎn)稱SLA）是目前研究最為深入，最具臨床應(yīng)用前景的一種3D 打印技術(shù)。最近的一項(xiàng)研究報(bào)道[33]，分別采用SLA 和軟加工技術(shù)，制造0.5 mm 凹槽邊緣和0.5 mm 肩臺(tái)邊緣全鋯冠，所有全鋯冠的邊緣均表現(xiàn)為光滑無缺陷，但兩種技術(shù)在應(yīng)用于制造刃狀邊緣全鋯冠時(shí)均產(chǎn)生了或大或小的邊緣缺陷。

Shen等[34]發(fā)明了三維膠態(tài)沉積法制造全鋯冠。修復(fù)體初坯由納米氧化鋯膠體沉積而成，在未經(jīng)燒結(jié)的狀態(tài)下，對(duì)邊緣和粘接面進(jìn)行切削成型，該過程中材料發(fā)生塑性形變，不易崩瓷[35]。與傳統(tǒng)的軟加工技術(shù)相比，采用三維膠態(tài)沉積法制造的凹槽邊緣和刃狀邊緣全鋯冠，邊緣缺陷都更少，邊緣質(zhì)量更高[35,36]。研究發(fā)現(xiàn)，邊緣厚度對(duì)采用三維膠態(tài)沉積法制造的凹槽邊緣全鋯冠的邊緣質(zhì)量有影響，0.3 mm 凹槽邊緣全鋯冠邊緣缺陷率高于0.5 mm凹槽邊緣全鋯冠[36]。

目前，增材制造技術(shù)在牙科陶瓷修復(fù)體成型領(lǐng)域仍處于起步階段，為了提高全鋯冠的邊緣加工質(zhì)量，需不斷優(yōu)化修復(fù)材料和制造工藝，同時(shí)進(jìn)一步完善相關(guān)評(píng)價(jià)。

4.總結(jié)與展望

憑借優(yōu)秀的機(jī)械性能、生物相容性和不斷跟進(jìn)的美學(xué)性能，全鋯冠受到越來越多醫(yī)生和患者的歡迎。大量體外研究證實(shí)，無論采用何種邊緣設(shè)計(jì)，全鋯冠的抗折強(qiáng)度和邊緣密合性均能滿足臨床需求。由于影響全鋯冠的抗折強(qiáng)度和邊緣密合性的因素較多，且多個(gè)因素間存在交互作用，因此為了進(jìn)一步提高全鋯冠的抗折強(qiáng)度和邊緣密合性，需要在臨床設(shè)計(jì)和制作過程中考量更多相關(guān)因素。減材制造技術(shù)制作的全鋯冠在邊緣過薄時(shí)容易發(fā)生崩瓷，從而影響邊緣加工質(zhì)量和邊緣完整性。新型增材制造工藝，初步展現(xiàn)出了制作高邊緣質(zhì)量全鋯冠的潛力。但邊緣設(shè)計(jì)對(duì)采用新型增材制造工藝制作的全鋯冠的抗折強(qiáng)度、密合性和邊緣加工質(zhì)量的影響還有待進(jìn)一步研究。

截至目前全鋯冠的臨床應(yīng)用僅十余年，關(guān)于全鋯冠的臨床研究多為中短期研究。凹槽邊緣和肩臺(tái)邊緣全鋯冠的1-3 年成功率為93.6～100%[5,37]，缺乏有關(guān)刃狀邊緣全鋯冠臨床療效的報(bào)道。未來亟待更多的臨床研究來明確邊緣設(shè)計(jì)對(duì)全鋯冠臨床修復(fù)成功率的影響，從而為全鋯冠的邊緣設(shè)計(jì)提供更全面可靠的循證依據(jù)。