三种制作技术(切削、3D打印与直接法)对PMMA临时冠颜色稳定性及光学性能影响的对比研究
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时间:2025年10月07日
来源:International Dental Journal 3.7
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本研究针对丙烯酸临时修复体在染色剂作用下颜色稳定性与光学性能受损的临床问题,系统评估了切削、3D打印和直接法制作的PMMA临时冠在不同染色剂(咖啡、茶、可乐、红酒和烟草)中的表现。结果表明:切削组颜色稳定性最佳(ΔE值最低),直接法最易染色;烟草的染色效应最强;SEM显示直接法表面降解最显著。该研究为临床选择临时修复体制作技术提供了重要实验依据,对提升美学修复的长期稳定性具有指导意义。
在固定修复治疗中,临时冠不仅需要保护牙体组织、维持咬合关系,还承担着重要的美学功能。然而,这些临时修复体在口腔环境中会不可避免地接触咖啡、茶、红酒乃至烟草等染色剂,其颜色稳定性(Colour Stability)和光学性能(Optical Properties)面临着严峻挑战。长期以来,如何选择一种既能快速制作又能长期保持美观的临时冠制作技术,一直是临床医生关注的重点。随着数字化技术的发展,计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)切削技术和三维(3D)打印技术已逐步应用于临时修复体的制作,它们与传统直接法之间究竟孰优孰劣?哪种技术能更好地抵御日常染色剂的侵袭?这成为口腔修复学领域一个亟待解答的问题。
为此,由Tommaso Rinaldi、Carlos Serrano Granger、Andrea Santamaría Laorden、Jaime Orejas-Perez和Pablo Gómez Cogolludo组成的研究团队,在欧洲马德里大学博士研究与研究生院开展了一项设计严谨的体外实验研究。他们的研究成果发表在《International Dental Journal》上,为上述问题提供了令人信服的答案。
研究人员采用了多种关键技术方法开展研究。他们使用KaVo typodont上的标准中切牙模型,通过口内扫描(TRIOS 4 scanner)获取数字模型,并以此为基础制作了180个PMMA临时冠样本,平均分为切削组(CAD/CAM milling)、3D打印组(3D printing)和直接法组(direct technique),每组60个样本。所有样本均经过1000次热循环(thermocycling)老化处理,模拟口腔温度变化。随后,每组再分为5个亚组(n=12),分别浸泡于咖啡、茶、可乐、红酒和烟草提取物(通过专用烟雾舱模拟吸烟环境)中长达4周。颜色测量使用VITA Easyshade V分光光度计,基于CIELab系统每周测量ΔE值;光学性能(半透性、乳光性、对比率)通过黑白底物上的测量值计算得出;表面形貌变化采用扫描电子显微镜(SEM)观察并评分;同时记录了各染色剂的pH值。数据分析采用单因素方差分析(one-way ANOVA)和Tukey事后检验。
研究结果显示,三种制作技术和五种染色剂对临时冠的颜色稳定性均有显著影响(P < .05)。在最为严苛的烟草暴露组中,直接法制作的临时冠表现出最高的ΔE值(黑色底物上高达21.0),意味着肉眼可见的明显色差;3D打印组次之(ΔE=6.2);而CAD/CAM切削组则展现了最优异的颜色稳定性(ΔE=3.4)。在白色底物上,虽然所有组的ΔE值普遍降低,但优劣顺序保持一致。统计结果表明,烟草是所有染色剂中破坏力最强的,其次是红酒和可乐。
在光学性能方面,三种技术各有特点:直接法组表现出最高的对比率(CR=0.852),即透明度最低、最不透光;切削组拥有最高的半透性(Translucency, T=19.6),最接近天然牙的透光特性;而3D打印组则在乳光性(Opalescence, OP=7.868)上表现最佳,能产生类似天然牙的蓝白光晕效应。总体而言,切削制作的PMMA临时冠拥有最均衡且优异的光学性能。
扫描电镜(SEM)结果直观地揭示了不同技术制作的冠体在经历染色老化后的表面状况。直接法组表面出现了最严重的降解(平均评分2.4),表现为明显的表面不平整和侵蚀;3D打印组可见清晰的材料分层结构,存在一定程度的降解(平均评分1.6);而切削组表面最为光滑致密,降解最轻微(平均评分0.8)。表面粗糙度的差异直接解释了其抗染色能力的差别——越光滑的表面,越不易吸附染色物质。
该研究通过系统的体外实验证实,临时修复体的制作技术是其长期美学表现的决定性因素之一。CAD/CAM切削技术由于其材料密度高、表面光滑,展现了最佳的颜色稳定性和光学性能,是长期临时修复的理想选择。3D打印技术作为一种新兴技术,其表现优于传统直接法,但在抗染色方面仍与切削技术存在差距。传统的直接法虽然操作简便,但其多孔性和粗糙的表面使其极易被染色,特别是在烟草等强染色剂作用下,美学失效的风险最高。
该研究的重要临床意义在于,它为临床医生在选择临时修复方案时提供了明确的实验依据。对于美学要求高、或需要佩戴临时修复体较长时间(如前牙修复、种植二期修复前)的患者,应优先考虑采用CAD/CAM切削技术制作临时冠。同时,医生应充分告知患者,吸烟等习惯会显著影响临时修复体的美观,从而共同制定合理的维护计划。
研究的局限性在于其属于体外实验,无法完全模拟口腔内复杂的生物学环境,如唾液冲刷、菌斑附着和刷牙磨损等动态因素。未来研究可进一步纳入这些变量,并延长观察时间,以更全面地评估临时修复材料的临床性能。
总之,这项研究不仅科学地比较了三种主流临时冠制作技术的优劣,更深远的意义在于它将材料科学、数字化制造技术与临床美学需求紧密结合,推动了临时修复体从“临时凑合”向“功能与美学兼备”的重要转变,对提升口腔修复治疗的整体质量具有积极的指导意义。
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