計算機義齒輔助設計與制作(CAD/CAM);全瓷冠；陶瓷

計算機輔助設計與計算機輔助制作(computer-aided design and computer-aided manufacture,CAD／CAM)技術，融合了光學、電子技術、計算機圖像識別與處理、自動控制與自動化加工等多學科的知識與技術。牙科CAD／CAM，是指利用計算機輔助設計和制作口腔修復體的一個新興的口腔修復工藝技術。它采用光學模型技術代替了傳統的取模灌模材料及過程，計算機控制的設計切削系統代替了整個技工制作過程，節省了大量的人力和物力，從而縮短了口腔修復體的制作周期。目前的CAD／CAM系統有：Duret/Sopha、Cerec、Pro-cera、Cicero等，其中，Cerec系統最常用。該技術推動了可切削陶瓷的發展，出現了幾種與之配套的陶瓷系統。

有計算機輔助設計與輔助制作(CAD／CAM)技術和精確復制磨削(precisioncopy-milling)技術兩種。

主要介紹常用的Cerec系統（德國）、Procera系統（瑞典）。

Cerec系統適用的可切削陶瓷主要有Cerec Vitablocs Mark I／Ⅱ,DicorMGC, Procad, Cerec In Ceram系列。主要流程為：(1)按全瓷冠預備標準常規牙體預備；(2)預備體表面噴粉取光學印模；(3)在計算機屏幕上確認邊緣并進行計算機輔助設計；(4)根據計算機對所需要瓷塊大小的提示，選擇相應的可切削瓷坯，進行CAM數控加工；(5)口內試戴、調磨，必要時全冠染色；(6)酸蝕、硅烷化瓷冠組織面，用合適樹脂粘結劑粘結。

該系統也可在技工室通過掃描工作代型的方法進行制作，與直接法無顯著性差異。

Procera系統專用Procera AⅡceram或ProceraAⅡzircon。該系統經CAD／CAM加工形成的是氧化鋁或氧化鋯的高強度冠核基底。主要流程與Cerec系統相似，但掃描數據要至Procera Sandi-vk AB的工作站進行設計，切削后還要上飾面瓷。

類似于電子配鑰匙工藝，Celay是其代表，該系統由一個接觸式數字化儀和一個微型銑床組成，不是嚴格意義上的CAD／CAM系統，不如Cerec系統常用。

如Vita Mark I／Ⅱ等。CerecⅡ系統使用Vita MarkⅡ制作的嵌體修復體經臨床觀察取得了較為理想的修復效果，在壓應力、抗張強度及抗磨耗性等方面，具有與釉質相似的物理特性，是后牙復合樹脂的良好替代品。

該型陶瓷通過切削瓷塊或瓷坯一次直接形成最終修復體的外形，然后通過修改上色完成。其中，云母基玻璃陶瓷如Macor-M、Dicor MGC、MGC-F等，羥基磷灰石陶瓷如Bioram-M，熱壓鑄陶瓷如IPS-Empress。Dicor MGC主晶相四硅氟云母有較強的韌性，使該陶瓷具有良好的可切削性和239MP的撓曲強度。

該型陶瓷一般需兩步完成最終修復體。首先通過切削已燒結的高強度瓷坯形成冠核或者切削預燒結低密度瓷坯，再燒結形成致密高強度冠核；然后在冠核上涂塑、燒結配套的飾瓷，形成最終修復體的外形。主要是以氧化鋁或氧化鋯為主晶相的高強度核瓷。常用的有Cerecln Ceram,Procera AⅡceram系列。

In Ceram技術是Tyszblat于1987年發明的制作高強度、低收縮全瓷冠的技術，其是一種粉漿涂塑全瓷材料。根據主要成份的不同，分為3類：(l)ln-CeramAlumina，所含Al203純度達99.99%，撓曲強度450MP，可用于單冠和前牙三單位橋修復；(2) In-Ceram Spinell主晶相為鎂鋁尖晶石，強度低于In-Ceram Alumian，多用于嵌體高嵌體，不適用于后牙冠修復；(3) In-Ceram Zirconia，含有69% Al203和31%2r02，撓曲強度513-620MPa，抗壓痕折裂強度值約為4MPaml／2，其透明度最低，可用于牙體變色及樁冠修復的基牙。

Procera All ceram是瑞典Nobel Biocare AB、Gothenburg公司聯合生產的一種壓縮的、燒結高純度氧化鋁。主要用作全瓷冠的核心陶瓷材料。雙軸撓曲強度高達687Mpa，其抗壓痕折裂強度值約為4.48MPaml／2，與In Ceram(4.49MPaml／2)接近。通過CAD/CAM技術有效補償了瓷體收縮。

適合性是評價修復體效果的重要指標。

目前，通過測定全冠與預備體之間的間隙厚度，來評價修復體的適合性。高平等研究CerecⅡ制作的瓷全冠的邊緣適頜性顯示，所有瓷全冠均能順利就位，平均邊緣間隙在肩臺為56μm±26 μm，合面為64μm±21 μm，軸面為81μm±31μm，其所有測量點的平均值為64μm±28 ym。Procera Allceram全冠適合性可達58ym±40μm。普通優質鑄造全冠為40 μm-60μm。Klaus等研究了80顆Procera AllCeram crown發現，前牙的平均邊緣間隙為80μm-95μm，后牙為90μm-145μm，認為CAD/CAM全瓷冠適合性與其它傳統的冠修復方式相當，達到了臨床要求。

李儼等在CerecⅡ型CAD／CAM全瓷冠一年隨訪檢測發現，全冠顏色明暗度及透光度與鄰牙協調一致，在修復體邊緣線上無可ceram燒結后的底層冠呈半透明象牙色，可遮住彎色預備牙和金屬樁顏色，上飾面瓷后，冠色逼真、自然。CAD/CAM全瓷冠有美觀、良好的半透明性，常用材料按透明性遞增排列如下：In-Ceram Zirconia (VITA Zahnfabrik)、In-Ceram Alumina (VITA Zahnfabrik)、  Procera AllCeram (Nobel BiocareAB, Gothenburg)、IPS Empress 2 (Ivoclar Vivadent, Amherst, NY)、  In-Ceram Spinell(VITA Zahnfabrik)。CAD/CAM全瓷冠具有與牙釉質相似的折光性、顏色與鄰牙協調等優點，同時具有X線透射性，臨床效果良好。

CAD／CAM全瓷冠的生物相容性，主要與其所使用的陶瓷材料有關。Procera AⅡceram底層冠在各種人工唾液(pH5，6，7)中都不溶解或有成份析出，具有較好的生物相容性。Regina L．W在常用牙科陶瓷材料細胞毒性的體外實驗研究中發現，長石瓷等大多數陶瓷材料，與傳統應用的合金材料和樹脂材料相比，僅造成輕度的、臨床可接受的細胞活性抑制。黃慧等還對摻雜5種微量著色劑的氧化鋯陶瓷的生物安全性進行初步評價，認為添加5種微量著色劑的氧化鋯陶瓷無細胞毒性，具備體內應用的生物安全基礎。GoranfJ刀認為，陶瓷材料的生物相容性與添加的微量金屬成分、全瓷冠表面和邊緣的處理方式等有關，多數常用陶瓷材料與傳統材料相比均有較好的生物相容性。

Fradeani等對使用了6-60個月的200個Procera All ceram CAD/CAM全冠進行評價，成功率為96,7%(前牙100%，后牙95.15%)，可見，Procera All ceram全冠的失敗率很低。Debra等評價了41例88個鋁瓷冠修復3年的臨床觀察結果，邊緣密合度88%，顏色匹配率為99%，僅1%產生繼發齲。Edward報道鋁瓷冠修復3年存留率前牙、后牙分別為98%、90%，認為鋁瓷冠的臨床失敗率較低。但目前5-10年臨床成功率和患者滿意率的研究還較少。

瓷全冠的牙體預備要盡量達到標準瓷全冠的要求，肩臺要位于齦上，邊緣要清晰，預備體表面要圓緩光滑，肩臺厚度要達到要求。趙云鳳等研究顯示，當頜向聚合度為20。時，全瓷底層冠的適合性最好(101.7μm -127.9μm);邊緣形態對底層冠邊緣和肩臺的適合性有影響( P< 0.105)，凹面型者適合性較好。建議牙體預備時聚合度設計為20。，邊緣形態為凹面型(全瓷底層冠的邊緣適合性為40.lμm±11.8μm)。

要提高CAD／CAM全瓷冠的臨床適合性，獲得高質量掃描數據資料是一個關鍵步驟。目前CAD/C AM系統獲得掃描數據的方式主要有兩種：非接觸式掃描和接觸式掃描。非接觸掃描主要有激光掃描法、莫爾條紋法、立體攝影法等，均不能獲得完全連續的數據。臨床上可以采用間接法取活動代型的光學印模，但這又違背了CAD／CAM技術精確直接印模的初衷，限制了CAD／CAM的發展。華西口腔醫學院還根據CerecⅡ型機對牙體三維形狀的測量方法的原理和算法設計了攝像頭的口外控制裝置，認為該裝置可減小和控制人為因素對數字化圖像準確性的影響，減小系統的操作誤差。接觸式掃描因掃描沒有盲點，理論上可獲得連續的數據，但由于操作復雜費時，尚不能滿足臨床口內應用。

綜上所述，目前對CAD／CAM全瓷冠的臨床研究，主要涉及所用陶瓷材料的性能、全冠的臨床適合性、成功率、生物相容性等方面，在精確口內印模、精確咬合設計等方面的研究則相對較少。CAD／CAM全瓷冠由于其制作快速、臨床適合性好、美觀等特點，有極高的應用價值和廣泛的應用前景，必將成為修復學的一個趨勢。

來源于齒道