不同基底材料的瓷修复体用于种植修复时抵抗压力载荷的比较
发表时间:2014-07-30 浏览次数:1058次
影响牙种植成功的因素很多,在这些因素中种 植体的负载起着重要的作用”{。由于种植体上部基台结构为金属材料,其弹性模量远远大于常规固定义齿基牙’z1,所以种植全冠修复体抵抗应力的强度与固定义齿有很大差另!l。目前种植修复多选择烤瓷冠等材料’3,,而不同基底的烤瓷冠金瓷结合强度存在着差别。随着材料科学的发展,全瓷修复也成为一种新的修复方式,由于瓷在常温下是脆性材料,室温下加载时几乎不产生塑性变形,因而会在弹性范围内产生断裂破坏{们,本研究拟针对种植体的烤瓷及全瓷修复进行体外咬合加载模拟,观察瓷层发生破坏的情况,分析种植修复时不同基底材料的烤瓷修复体及全瓷修复体的抗力特点。 资料与方法 一、材料与设备 钻铬烤瓷合金(上海贺利氏古莎有限公司), Au75%合金烤瓷(广东定远齿科),钦烤瓷合金 (Talladium , USA) ,烤瓷机及瓷粉(Vita,德国,In-C era间,渗透氧化铝全瓷系统(Vita,德国),纯钦棒(西北有色金属研究院),新鲜离体前磨牙,聚竣酸锌水门汀(SHOFU.INC , Japan),循环加载疲劳试验机(第四军医大学口腔医院)。 二、方法 分别以新鲜离体前磨牙和钦基台为基桩,制作 不同材料的瓷修复体粘接后,进行压力载荷测试,观察在一定加载力范围内各修复体出现瓷层破坏时的加载次数,比较不同基底材料瓷修复体抗压性能。 1.钦基台、基牙的制备:将纯钦棒使用精密车床仿照ITI种植基台加工成如图I所示,圆台形基桩(参数如图),共计48个,其轴面内聚角为5度,肩台宽O.Smm;离体前磨牙为同一医师预备,同样制备成肩台宽O.Smm,高度S.Omm,内聚角为5度的基牙。 2.全冠的制作与分组:用铸造蜡在钦基台和基牙上制作厚0.5 mm全冠蜡型各36个,每个钦基台对应的12个蜡型分别使用3种金属,按标准程序完成包埋和铸造、烤瓷;另外12个基台制作与烤瓷冠等尺寸的氧化铝全瓷冠。分组:①I:钻铬合金烤瓷;②11:钦烤瓷;③川:金合金烤瓷;. IV':全瓷。两种基桩共计制作全冠修复体96个。参考国内外研究:Tsai}'}认为烤瓷冠瓷层厚度从0.4mm} 1.6mr。厚范围内时,瓷层抗折裂强度逐渐增强,1.6mm}2.4mm厚瓷层抗折裂强度相当;王航等’6{认为种植义齿烤瓷修复体瓷层厚度应控制在3.Smm以下。我们将瓷层厚度控制在:咬合面牙尖部1.Smm、牙窝处为1.2mm,牙颈部、轴面及肩台处为0.8mm,厚度控制使用外径千分尺及牙冠测厚尺测量,误差控制在士O.OSmm,所有牙冠上瓷均为同一技师操作。 3.试件的粘接:将各组全冠以聚梭酸锌水门汀粘固(按产品说明),待冠完全就位后,将基桩置于自制垂直加压装置上,以Skg压力持续加压l Omin。去除冠周围多余的粘固剂,将试件浸泡于人工唾液中,37℃恒温水浴24h}'} 4.抗压强度测试:将已在人工唾液中浸泡24h的试件自恒温箱取出,用纸巾吸去表面水分,置于疲劳试验机,以100}150N正弦波式循环加载于咬合面,加载触头为球形钢珠,接触于A面两牙尖之间,频率SHz,记录修复体瓷层出现明显裂缝时加载次数为最大加载次数。 5.统计分析:用SPSS统计软件配对t检验和LSD-t检验(即最小显著差异t检验),检验水准定位在5%结果在最大加载次数时,可观察到I组、l1组、111组发生不同程度的瓷裂,W组还有发生全瓷冠碎裂1例,在加载过程中,基牙组和基台组分别有1例(II组中)和2例(工组中)发生粘固剂破坏,因此被排除统计范围。各组修复体被破坏的最大加载次数比较见表1,种植体钦基台不同材料瓷修复体出现瓷裂时的最大加载次数比较见表2讨论随着种植义齿和修复材料的发展,各种美观、功能舒适的修复方式得以应用,在种植固定义齿修复过程中,瓷类修复通常作为首选方式与种植体基桩相连接,但是瓷、金属内冠、粘接剂和基台等不同材料之间的应力传递受到材料性质的影响189],材料在弹性变形阶段,其应力和应变成正比例关系,其比例系数称为弹性模量,不同材料的弹性模量存在差异(瓷,69Gpa;钻铬合金,205 Gpa ;钦110Gpa;金,77Gpa ),因此受到相同性质的咬合力时,弹性形变会有所不同,并且,瓷与不同金属之间的金瓷结合力也有不同,所以可能发生修复体的破坏,如崩瓷现象。由于种植体的Ill定修复体存在多层材料的连接(包括:瓷、金属、粘接剂和基台),其抗形变破坏的机制比较复杂且与常规基牙修复不同。因此,研究不同材料的瓷修复体用于种植基台时的力学性能可以为临床应用提供参考。 本研究结果表明,无论是基牙承载还是种植基台承载,钻铬合金烤瓷修复体瓷层的抗压性能最好(P<o.os),全瓷修复体抗压性能最差(P<O.Os),并且这两种修复体的抗压性能在基牙和基台承载时都有显著差别(P<O.OS ),结果提示:在固定修复时,从生物力学角度考虑宜选用钻铬合金烤瓷冠;与种植基台相比,全瓷修复更适宜与作为基牙修复体。当进行种植体基台承载时,钻铬合金烤瓷的抗压性能明显好于其它三组(P <0.0S ) ;钦合金烤瓷组和贵金属烤瓷组无明显差别,但是该两组都高于全瓷组(尸<O.OS ),结果提示:在种植体基台应用瓷修复时,全瓷修复的力学性能最差,宜尽量使用抗力性能好的金属烤瓷冠。在本研究中除钻铬合金烤瓷外,钦合金及金合金烤瓷的修复体在基牙与基台修复中的抗力}h}能相当,原因可能是这两种金属与基牙和与种植基台之间弹性模量的差异比钻铬与基牙和种植基台之间的差异较小的缘故;金属烤瓷性能优于全瓷的原因可能是烤瓷修复体有瓷、金属基底、粘接剂三种力学传导介质,而全瓷修复只有两种介质,烤瓷修复体对于承载力量的传递及应力的分散可能比全瓷修复体要更合理;在种植基台的几种修复中,钻铬烤瓷抗力性能最好,可能是由于存在瓷(弹性模量69Gpa)、钻铬合金(弹性模量205Gpa),钦基台(弹性模量110Gpa)这三种不同性质的介质传导力量从而降低瓷层受到的力量,而钦烤瓷和金烤瓷其金属内冠弹性模量与钦基台差异较小,所以仅存在相当于两种介质来传递受力,全瓷修复更是减少了金属内冠这一分散应力的介质,所以抗力性能最差。 除上述各材料之间弹性模量不同外,瓷修复体的抗力强度还受瓷粉烧结后内部应力及瓷与不同金属间的物理、化学结合力差异影响,因此要全面考虑。文献报道[f2J,烤瓷修复体的力学性能还受到金属和瓷层厚度的影响,增加金属基底冠的厚度也能增加瓷层抗力强度,这也说明瓷层的力学性能与其下方金属的力学特性有关。另有文献报道[L}}I,进行核桩修复时,宜采用高弹性模量的高熔合金:由于Co-Cr合金核桩的弹性模量较高,其弹性变形较小,也减少了铸造陶瓷全冠的应力变形,从而提高了其抗碎裂的能力,这与本研究应用较高弹性模量的钻铬合金烤瓷时,瓷层抗力性能较好的结果一致。 本研究结果提示,针对种植体基台的瓷修复体,高弹性模量金属内冠烤瓷修复力学性能最好,全瓷修复相对较差(但是不影响临床应用,因为本试验测试使用的加载次数远远大于临床实际而且是连续加载);钦合金及金烤瓷修复体用于种植基台和用于基牙修复时力学性能相当,并且优于全瓷修复。但是,还要结合瓷与不同金属间结合力差异和修复体的厚度等因素进一步研究。