全瓷材料冠桥修复材料的选择是什么

一、 全瓷修复体的美学特性

全瓷冠桥因无金属结构，避免了金属可能产生的致敏、毒性、光线阻射等诸多不良的影响。修复体光学性能近似天然牙，半透性及层次感好，色泽自然、且耐腐蚀性能和生物相容性好。对牙体缺损范围大，美学要求高的患者，或金属过敏、口腔内不宜采用金属的核磁共振检查及放疗病例均可采用全瓷修复体以获得自然美观的修复效果。

与烤瓷相比全瓷修复体的美观性能出色，主要体现在层次感、半透性和龈缘区的自然色泽上面。

①层次感：层次感源于半透性材料不同深度或交界面的光线反射，反射光线经过大脑整合后产生半透结构的“深度感”及“层次感”。烤瓷冠唇颊面的牙体预备量与全瓷冠相差不大，但烤瓷的金属底层厚度约0.3-0.5mm，加上约0.2mm厚的遮色瓷，其实留给饰面瓷的空间仅有0.7-1.0mm左右，这是牙科技师能够进行颜色和半透性表现的空间，光线的反射和散射层次少;而全瓷底层也是具有一定的半透性的材料，因此整个牙体预备的厚度都属于即使能够进行颜色和半透性再现的空间，因此全瓷的美学性能优于烤瓷又不难理解了。即便是牙体预备比较保守的薄型贴面，预备的0.7mm全部是瓷层表现的空间，加上贴面没有不透光的金属层，因此尽管很薄，其美学性能也远比金属烤瓷要好。另外，全瓷修复体一般采用同样具有透光性能的树脂类材料粘接，修复体粘接后的光学特性可以达到与天然牙极其类似的程度，这也是体现全瓷冠层次感的必要条件之一。

②半透性：全瓷底层为半透性的材料，可以允许一部分光线透过进入牙体内部。如果透射和散射掉的光线增加的话，反射的光线就减少，而全瓷的光线透射量和散射量均大于烤瓷(瓷层厚度越大，散射也越明显)。因此烤瓷修复体给人以亮度值较高的死白色颜色，全瓷修复体则给人以比较柔和的感觉，并且由于半透性的瓷层厚度较大，修复体能够呈现出一定的“深度感”，整个修复体给人以很自然的感觉。全瓷修复体的半透性效果如图1所示。　

图1 左图示左上侧切牙全瓷冠修复后的透光性与天然牙非常类似。右图示左上中切牙全瓷冠修复后，但桩核为金属，修复后的半透性与天然牙有区别。

③龈缘区的自然色泽：全瓷修复体因为没有金属底层的光线遮蔽阻挡作用，入射光线找照到修复体上时，由于复杂的散射和折射作用，修复体被照亮的同时本身也相当于一个发光体，颈缘线的根方牙体组织和颈缘区的牙龈组也被照亮，光在牙体中的光路与天然牙极为相似，因此修复体颈缘区及周围组织的表现与天然牙相同，呈现出富有活力的自然表现。而烤瓷由于颈缘瓷层厚度有限，缺乏相应的折射散射光路，加上肩台上金属底层的光阻射，使得残余牙体缺乏发光体效应，修复体颈缘区及周围组织暗淡，缺乏活力，甚至呈现出灰色。

二、 牙科全瓷修复材料的分类

全瓷修复材料的种类较多，自从1886年Laud制作出第一个瓷甲冠以来，已经出现过多种全瓷冠修复材料。但真正用于临床并能够获得高成功率的全瓷冠系统是最近20年才出现的。因为强度和脆性的问题，要求牙体预备时预留适当的瓷层厚度以保证最终修复体的强度，因此牙体预备量在所有冠修复体中也是最大的。但随着高强度的材料如渗透氧化铝、致密纯氧化铝和致密纯氧化锆陶瓷的出现，底冠的厚度可以只要0.5mm，与贵金属烤瓷金属底层厚度非常接近，因此全瓷牙体预备量比烤瓷大的观念也在逐步改变。

目前常用的高强度全瓷材料按材料组分分类主要有氧化硅基陶瓷和非氧化硅基陶瓷两类。前者代表性的材料包括长石质陶瓷、白榴石晶体增强的铸造陶瓷、二硅酸锂晶须增强的铸造陶瓷;后者代表性的材料包括玻璃渗透氧化物陶瓷系列、致密烧结纯氧化铝陶瓷，以及致密烧结的氧化钇部分稳定四方氧化锆多晶陶瓷类。氧化锆陶瓷的挠曲强度可达1000MPa以，是全瓷材料中最高的，也超过大多数牙科合金的强度，因此被誉为“瓷钢”。但断裂韧性值在10 Mpa・m1/2以下，牙科烤瓷合金一般在40 Mpa・m1/2以上，也就是说全瓷类材料有较高的弯曲强度，但脆性较大。

目前全瓷材料总的规律是强度和韧性越高的材料，其半透性和美学性能则呈降低的趋势(见图2)。因此在修复的时候因该权衡强度和美学这两个要素后再决定材料的选用。强度高而透性低的材料目前一般采用分层制作技术以获得良好的美学效果;强度低透性高的材料一般只用于牙体缺损修复体的制作，并且要求采用树脂类粘接剂粘接修复体，因此也被归为树脂粘接类修复体。

图2 不同材料制作的修复体的半透性比较。最上为致密氧化锆四单位桥，透性较差;中间为玻璃渗透氧化铝冠，透性居中;最下为玻璃渗透尖晶石冠及贴面，其半透性最好。

全瓷底层按照制作的工艺可以分为耐火模型堆塑烧结技术、失蜡法铸造全瓷、粉浆涂塑玻璃渗透全瓷、电脑辅助设计制作CAD/CAM电脑制作全瓷(如机加工渗透陶瓷、致密氧化铝、致密多晶氧化锆材料体系)、电泳瓷沉积全瓷等。同一种材料例如渗透陶瓷可以采用手工涂塑成型、电泳瓷沉积、电脑辅助切削技术加工修复体，后两者加工方式获得的修复体质地更均匀，机械性能及透明程度比手工得更高，当然，价格也就更贵。

全瓷修复体的使用范围从嵌体、贴面、部分冠、全冠一直到前后牙的短桥和长桥。因为材料的机械性能和光学性能不同，每种全瓷材料均有其特定的适用范围，在临床选用的时候一定要了解材料的相关特性和适应证，才能够获得良好的美学效果和修复体的强度。

三、 目前常用的全瓷材料修复体

①铸造陶瓷全冠

铸造玻璃陶瓷是由氧化硅、氧化钾、氧化镁为主构成的陶瓷，含少量氧化铝。该类陶瓷的代表是Dicor系统，其基本原理是按金属修复体制作的方法先制作蜡型，包埋，铸造，将铸造后的玻璃质冠瓷化后成为物理性能改进的陶瓷冠，最后在冠的表面上色烧烤，完成修复体。由于铸造材料的机械性能不理想，制作系统繁琐，美观欠佳，目前在临床上极少应用。但是，该类陶瓷及其系统的研制和应用为目前常用全瓷系统的开发奠定了基础。

1990年由列支敦士的Ivoclar公司推出的IPS-Empress全瓷冠系统是热压铸造陶瓷的代表。其基本原理是先制作底冠蜡型，包埋，然后按临床比色选瓷块铸造，利用白榴石晶体来增强，经热处理后能使抗弯强度达到300Mpa以上，最后按全瓷修复体方式堆塑饰面瓷。IPS-EmpressⅠ型主要用于制作单冠、嵌体、贴面;IPS-Empress 2可用于三个单位前牙桥的制作。该系统制作的全冠透光性强，美观，操作时间较短，热稳定性好，强度较高。由于该系统没有提供特殊颜色的瓷块，对选择四环素牙及氟斑牙颜色的患者修复不适合。另外，常用陶瓷材料的实际强度值较实验理想条件下的低，在临床应用过程中，有出现瓷裂的现象。

②渗透陶瓷全冠

渗透陶瓷是以氧化铝为主要成分的陶瓷。1988年法国学者Sadoun提出一种粉浆涂塑(slip casting)的全瓷修复技术，后由Vita公司改进以商品名In-Ceram推出。其基本原理是在复制的专用代型上用氧化铝粉浆涂塑形成核冠，经烧烤后再涂上玻璃料，玻璃料熔化后渗入氧化铝微粒间，以增强材料的强度，最后在核冠表面按金瓷冠方法堆塑饰面瓷，完成修复体。渗透陶瓷的抗弯强度高，达300Mpa以上，是Dicor系统的3~4倍，不仅可应用于前后牙的单冠的制作，还可用于制作三单位桥。在边缘适合性和美观等方面，渗透陶瓷全冠均较理想，在国内外已经广泛应用，短期成功率较高。渗透陶瓷制作全冠的缺点是，氧化铝烧结和渗透烧烤的时间较长，费时，对操作技术有较高难度的要求。

③致密氧化铝全瓷冠

最早出现的材料代表是ProceraAllceram，牙预备体扫描后，形成三维图像，通过计算代型及氧化铝粉的烧结收缩率，用CAD/CAM技术加工放大的代型，采用等静压技术将精细纯氧化铝粉体加压到代型上成型修复体，然后再进行氧化铝致密化烧结，修复体与代型一起收缩到最终尺寸、喷砂取出修复体，然后常规上饰面瓷完成。现在各产家材料普遍采用的技术则是将氧化铝预烧结形成供CAD/CAM加工的预成块，然后通过CAD/CAM加工出预放大的修复体，然后致密化烧结收缩形成最终的底层，方法与目前的氧化锆材料类似。致密氧化铝材料的挠曲强度可达600MPa，可用于包括桥体在内的全瓷修复体制作，并提高了临床修复效果的可靠性。

④氧化锆增韧陶瓷全冠：氧化锆增韧陶瓷(zirconia-toughened ceramic，ZTC)因四方相氧化锆底冠出色的强韧性，极大地扩展了以往全瓷冠修复的范围。这类陶瓷修复系统最早的为Cercon，具有极高的抗折强度(超过900Mpa)，可与牙科用高强度合金媲美，可制作多前牙桥和4~5单位后牙桥。其制作修复体的基本原理是先在石膏模型上制作蜡型，将其固定在Cercon专用蜡型支架上，在其上均匀涂撒Cercon光扫描粉，然后将蜡型安放在Cercon扫描切铣机上，并按程序安装预成氧化锆瓷块，机器自动扫描蜡型，切铣瓷块，最后将切铣完成的底胚在Cercon专用烤瓷炉中焙烧制成底冠，按程序堆塑饰面瓷，烧烤完成修复体。严格意义上来说，因为需技工制作供扫描的修复体雏形，早期的CERCON只能称为CAM。目前随着CAD/CAM技术的进步，模型扫描后，可在电脑中生成三维图像，并通过人机对话完成修复体设计，然后再进行CAM切削成型，氧化锆修复体的制作均已经是真正意义上的CAD/CAM。

氧化锆增韧陶瓷全冠抗折强度令人满意，并且制作工序较金瓷修复体简单省时。但昂贵的整套专用设备及专用瓷块，使制作成本很高，限制了其应用。

四、 全瓷材料的选择依据

①强度需求：目前市面常用的全瓷材料强度顺序从高到底依次为致密Y-TZP-ZrO2，渗透混合ZrO2/Al2O3 ，致密纯Al2O3，渗透Al2O3，热压铸Empress 2/e.max，渗透尖晶石，热压铸Empress。在强度选择时，因考虑修复体的使用目的是用于嵌体/贴面，冠还是桥，前牙还是后牙区使用。以上材料均可以做全冠修复，但考虑到前后牙及咬合力的的差别，后牙区最好采用强度较高的材料;贴面和嵌体对强度要求相对较低，但为了满足美观要求，一般选择强度虽不高但透光性好的材料;做前牙3单位短桥修复要求材料强度达到300MPa以上，故热压铸Empress 2之前的材料均可满足要求。后牙桥目前只有渗透混合ZrO2/Al2O3、致密纯Al2O3、致密Y-TZP能够满足应用要求。

②透明度需求：全瓷材料的一个总的趋势是，强度越高的材料透性也越低，美学性能越低。所以高强度的全瓷材料一般只用于底层的制作，表面还需覆盖饰面瓷。半透明型的顺序从高到低为：热压铸陶瓷Empress，In-Ceram尖晶石，In-Ceram氧化铝，Y-TZP致密氧化锆，致密纯氧化铝，渗透混合ZrO2/Al2O3基本不具有透光性。

目前高强度全瓷材料的强度一般均能满足前牙冠的需求，前牙冠修复材料的选择最重要的是材料半透性的选择。透性好的材料可以获得良好的美学效果，选择的全瓷底层材料的透明度应该和天然牙的透明度一致。半透性过高过低均会影响修复体的美学效果。

图3 左图示一因根尖周炎根管治疗后，采用纤维树脂桩核修复和病例，患者为重度四环素染色。右图示采用玻璃渗透氧化铝全瓷冠修复后的效果。玻璃渗透氧化铝底层在所有的全瓷材料中具有适中的强度及半透性。

图4 左图示患者左上中切牙牙折露髓，根管治疗后牙体变色，患者的其它天然牙半透性低。右图显示采用渗透氧化铝全瓷冠修复后，因釉质瓷层过厚，修复体的半透性明显过高，修复体美学效果不佳。　

图5 左图示患者中切牙近中龋坏穿髓根管治疗后，牙体变色。患者的天然牙半透性高。右图显示采用铸造金属桩核加渗透氧化铝全瓷冠修复后的外观，因为渗透氧化铝较低的半透性及金属桩核的遮色作用，修复体半透性不足。

全冠底层材料半透性的选择同时应考虑临床遮色需求，临床应用时应综合考虑半透性需求及遮色需求以确定底层材料的选用。下图显示的是临床上不同的预备体颜色，为达到良好的遮色效果，对底层的半透性可能有不同的需求。　

图6 不同变色程度的牙预备体。活髓牙预备体颜色正常;残根加纤维树脂桩核修复后，颜色不均匀，颈部染色较深;死髓牙加树脂纤维桩加固，预备体染色深;残根加铸造金属桩核修复后，预备体为金属银色。

③修复体适合性：不同全瓷体系的适合性存在一定的差别，但均能满足临床应用的要求。铸造陶瓷的精度主要是受铸造过程(包括蜡型收缩、包埋料膨胀量、瓷材料凝固收缩)的影响;采用CAD/CAM技术的致密纯氧化铝和氧化锆精度受模型扫描质量(牙体预备质量、模型精度、扫描精度)和加工磨削精度的影响。其中牙体预备质量好坏直接影响扫描质量，因此对于其它全瓷体系而言，边缘适合性数值在不同的研究中基本近似，而CAD/CAM体系册不同的研究者之间差异性极大，除了CAD/CAM系统的差别外，牙体预备方式和质量的好坏是造成差异的另一主要原因。

五、全瓷修复体的成功率

早期产品如Dicor全瓷冠 5年成功率55％左右 (Anusavice,1993;Ellison , 1992);IPS Empress冠4年成功率98.1％(D. Edelhoff , Dtsch Zahnarztl Z, 2000;55);IPS Empress 2桥10个月~1年成功率90~97％(Sorensen, 1998; Postpiech 2000)。目前常用的In-Ceram 氧化铝前牙冠6年成功率98.9％ ,后牙冠 99.2％ (Castellani D, Int J Prosthodont 1994;7:149-54);前牙桥3年100％, 双尖牙89％ (1998, John A. Sorensen) ;Procera AllCeram 冠5~10.5年97.7％ (Int J Prosthodont 2001;14:504C509 );Cercon 氧化锆两年, 后牙桥,100％的成功率 (G. Bornemann, 2003)。从上述的数值来看，目前主流的全瓷体系成功率均在95％以上，超过金属烤瓷修复体的成功率。

全瓷修复体失败原因：

①瓷裂及修复体折裂：陶瓷材料属于脆性材料，抗压强度高，耐磨性好，但抗弯曲强度低，韧性低，因此一般认为断裂的可能性较金瓷修复体高，易发生瓷裂。但因该考虑到，金瓷修复体表面同样覆盖的是低强度的饰面瓷，切金-瓷结合强度远低于瓷-瓷结合，因此，在临床上所观察到的全瓷修复体瓷裂的情况并不比金瓷修复体高，甚至还要低一些。崩瓷原因主要包括适应症选择不当(每种全瓷体系都有其临床适用范围)、牙体预备不当(预备不足，存在锐角)、制作缺陷、粘接不亮、使用不当或外力等。

②牙髓问题：一般情况下，全瓷冠对牙体预备的量比金瓷要大，因此导致牙髓问题的风险性加大。但高强度的全瓷材料对底冠的厚度要求也为0.5mm，与贵金属烤瓷底冠厚度要求相同，因此全瓷牙体预备量大的观念也随材料的进步而在不断的改变。