計(jì)算機(jī)義齒輔助設(shè)計(jì)與制作(CAD/CAM);全瓷冠；陶瓷

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

有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制作(CAD／CAM)技術(shù)和精確復(fù)制磨削(precisioncopy-milling)技術(shù)兩種。

主要介紹常用的Cerec系統(tǒng)（德國）、Procera系統(tǒng)（瑞典）。

Cerec系統(tǒng)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(yù)備標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)牙體預(yù)備；(2)預(yù)備體表面噴粉取光學(xué)印模；(3)在計(jì)算機(jī)屏幕上確認(rèn)邊緣并進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；(4)根據(jù)計(jì)算機(jī)對所需要瓷塊大小的提示，選擇相應(yīng)的可切削瓷坯，進(jìn)行CAM數(shù)控加工；(5)口內(nèi)試戴、調(diào)磨，必要時(shí)全冠染色；(6)酸蝕、硅烷化瓷冠組織面，用合適樹脂粘結(jié)劑粘結(jié)。

該系統(tǒng)也可在技工室通過掃描工作代型的方法進(jìn)行制作，與直接法無顯著性差異。

Procera系統(tǒng)專用Procera AⅡceram或ProceraAⅡzircon。該系統(tǒng)經(jīng)CAD／CAM加工形成的是氧化鋁或氧化鋯的高強(qiáng)度冠核基底。主要流程與Cerec系統(tǒng)相似，但掃描數(shù)據(jù)要至Procera Sandi-vk AB的工作站進(jìn)行設(shè)計(jì)，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(tǒng)由一個接觸式數(shù)字化儀和一個微型銑床組成，不是嚴(yán)格意義上的CAD／CAM系統(tǒng)，不如Cerec系統(tǒng)常用。

如Vita Mark I／Ⅱ等。CerecⅡ系統(tǒng)使用Vita MarkⅡ制作的嵌體修復(fù)體經(jīng)臨床觀察取得了較為理想的修復(fù)效果，在壓應(yīng)力、抗張強(qiáng)度及抗磨耗性等方面，具有與釉質(zhì)相似的物理特性，是后牙復(fù)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(fù)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(qiáng)的韌性，使該陶瓷具有良好的可切削性和239MP的撓曲強(qiáng)度。

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

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

Procera All ceram是瑞典Nobel Biocare AB、Gothenburg公司聯(lián)合生產(chǎn)的一種壓縮的、燒結(jié)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(qiáng)度高達(dá)687Mpa，其抗壓痕折裂強(qiáng)度值約為4.48MPaml／2，與In Ceram(4.49MPaml／2)接近。通過CAD/CAM技術(shù)有效補(bǔ)償了瓷體收縮。

適合性是評價(jià)修復(fù)體效果的重要指標(biāo)。

目前，通過測定全冠與預(yù)備體之間的間隙厚度，來評價(jià)修復(fù)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(diǎn)的平均值為64μm±28 ym。Procera Allceram全冠適合性可達(dá)58ym±40μm。普通優(yōu)質(zhì)鑄造全冠為40 μm-60μm。Klaus等研究了80顆Procera AllCeram crown發(fā)現(xiàn)，前牙的平均邊緣間隙為80μm-95μm，后牙為90μm-145μm，認(rèn)為CAD/CAM全瓷冠適合性與其它傳統(tǒng)的冠修復(fù)方式相當(dāng)，達(dá)到了臨床要求。

李儼等在CerecⅡ型CAD／CAM全瓷冠一年隨訪檢測發(fā)現(xiàn)，全冠顏色明暗度及透光度與鄰牙協(xié)調(diào)一致，在修復(fù)體邊緣線上無可ceram燒結(jié)后的底層冠呈半透明象牙色，可遮住彎色預(yù)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(zhì)相似的折光性、顏色與鄰牙協(xié)調(diào)等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)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(guān)。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(xì)胞毒性的體外實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)，長石瓷等大多數(shù)陶瓷材料，與傳統(tǒng)應(yīng)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(xì)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(jìn)行初步評價(jià)，認(rèn)為添加5種微量著色劑的氧化鋯陶瓷無細(xì)胞毒性，具備體內(nèi)應(yīng)用的生物安全基礎(chǔ)。GoranfJ刀認(rèn)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(guān)，多數(shù)常用陶瓷材料與傳統(tǒng)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(jìn)行評價(jià)，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(jià)了41例88個鋁瓷冠修復(fù)3年的臨床觀察結(jié)果，邊緣密合度88%，顏色匹配率為99%，僅1%產(chǎn)生繼發(fā)齲。Edward報(bào)道鋁瓷冠修復(fù)3年存留率前牙、后牙分別為98%、90%，認(rèn)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(yù)備要盡量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)瓷全冠的要求，肩臺要位于齦上，邊緣要清晰，預(yù)備體表面要圓緩光滑，肩臺厚度要達(dá)到要求。趙云鳳等研究顯示，當(dāng)頜向聚合度為20。時(shí)，全瓷底層冠的適合性最好(101.7μm -127.9μm);邊緣形態(tài)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(yù)備時(shí)聚合度設(shè)計(jì)為20。，邊緣形態(tài)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(zhì)量掃描數(shù)據(jù)資料是一個關(guān)鍵步驟。目前CAD/C AM系統(tǒng)獲得掃描數(shù)據(jù)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(xù)的數(shù)據(jù)。臨床上可以采用間接法取活動代型的光學(xué)印模，但這又違背了CAD／CAM技術(shù)精確直接印模的初衷，限制了CAD／CAM的發(fā)展。華西口腔醫(yī)學(xué)院還根據(jù)CerecⅡ型機(jī)對牙體三維形狀的測量方法的原理和算法設(shè)計(jì)了攝像頭的口外控制裝置，認(rèn)為該裝置可減小和控制人為因素對數(shù)字化圖像準(zhǔn)確性的影響，減小系統(tǒng)的操作誤差。接觸式掃描因掃描沒有盲點(diǎn)，理論上可獲得連續(xù)的數(shù)據(jù)，但由于操作復(fù)雜費(fèi)時(shí)，尚不能滿足臨床口內(nèi)應(yīng)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(nèi)印模、精確咬合設(shè)計(jì)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(diǎn)，有極高的應(yīng)用價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景，必將成為修復(fù)學(xué)的一個趨勢。

來源于齒道