新型 CAD/CAM 材料用于牙冠内修复的抗折性能研究:SFRC CAD 的潜力探索

【字体: 时间:2025年03月09日 来源:Clinical Oral Investigations 3.1

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  研究人员为评估 SFRC CAD 材料牙冠内修复体抗折性能,对比多种材料,发现其潜力大,有望用于临床。

  在我们的口腔中,牙齿就像坚固的 “小卫士”,守护着我们的饮食健康。然而,当牙齿遭遇龋齿、外伤等问题,接受牙髓治疗(Endodontic Treatment)后,情况就变得复杂起来。牙髓治疗过程中,诸如开髓、根管预备等操作,会让牙齿的结构变得脆弱,就像一座被部分拆除重建的城堡,抵抗咀嚼力的能力大不如前。而且,牙齿失去部分牙壁后,在咬合时就更容易 “受伤”,面临牙冠损坏的风险。
为了给这些受伤的牙齿找到更好的 “保护罩”,研究人员一直在努力探索。目前,针对牙髓治疗后牙齿的修复手段有不少,像桩核修复、陶瓷嵌体和高嵌体,还有牙冠内修复(Endocrown Restoration)等。其中,牙冠内修复凭借其良好的抗折性能,在临床修复中越来越受青睐,特别是对于那些需要考虑咬合因素的患者,它简直就是 “理想之选”。而且,椅旁 CAD/CAM 技术(Computer-Aided Design and Computer-Aided Manufacturing)的出现,更是让修复变得高效又便捷,患者不用再经历漫长的等待就能完成牙齿修复。

不过,修复材料的选择一直是个难题。不同的 CAD/CAM 材料各有优缺点,全陶瓷材料、树脂纳米陶瓷等都在临床上有所应用,但它们都存在一些问题。比如,树脂基复合材料制成的牙冠内修复体,容易出现裂纹扩展,导致整个修复结构损坏,这说明它们的韧性和抗疲劳性较差。为了解决这些问题,研究人员研发出了一种实验性的短纤维增强 CAD/CAM 材料块(SFRC CAD),希望它能成为传统修复材料的有力替代者。但在将其广泛应用于临床之前,还需要对它进行全面评估。

来自芬兰图尔库大学等机构的研究人员,开展了一项关于不同 CAD/CAM 材料制成的牙冠内修复体抗折性能的研究。他们的研究成果发表在《Clinical Oral Investigations》上,为口腔修复领域带来了新的希望。

研究人员为了开展这项研究,采用了多种关键技术方法。他们收集了 60 颗健康的下颌磨牙,在模拟牙冠内修复体的标准制备后,使用牙科口腔内扫描仪(CEREC)获取数字印模,设计并制作了高度为 4mm 的修复体。之后,利用咀嚼模拟器对修复后的牙齿进行 100 万次循环疲劳老化处理,最后通过万能试验机以 1mm/min 的速度施加准静态载荷,直至修复体断裂。同时,运用光学显微镜进行断口分析,以确定修复体的断裂模式。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 疲劳老化结果:在 100 万次的疲劳老化循环中,所有修复后的牙齿都没有出现失败的情况,这表明这些修复体在承受长时间的机械应力方面表现良好。也许是因为实验中相对较低的疲劳载荷 150N,再加上测试过程中牙齿一直浸泡在水中,这些因素共同作用,使得修复体的耐久性得到了提高。
  2. 抗折性能结果:研究发现,材料的类型对修复体的抗折性能有着显著影响(p<0.05)。在所有测试的材料中,SFRC CAD 修复体展现出了最高的初始失败载荷(2310N)和最终断裂载荷(3025N),而 IPS e.max 修复体的初始失败载荷(1361N)和最终断裂载荷(2295N)则是最低的。不过,SFRC CAD 和 Katana Avencia 两组之间在初始和最终断裂载荷上并没有显著差异。
  3. 断裂模式结果:通过观察和分析,研究人员发现,只有 SFRC CAD 修复体出现了仅修复体断裂(可修复)的情况,占该组样本的 47%。而其他组的修复体则全部出现了灾难性断裂,即修复体和牙齿结构都受到了损坏,这种情况下牙齿往往无法再进行修复。

从研究结论和讨论部分来看,这项研究意义重大。研究人员最初提出的零假设,即 SFRC CAD 牙冠内修复体的加载行为与其他 CAD/CAM 牙冠内修复体相同,被实验结果所否定。这充分证明了材料的选择对修复体的抗折性能有着关键影响。SFRC CAD 材料展现出了令人期待的承载能力,在牙冠内修复应用中,它很有可能成为传统 CAD/CAM 材料的优质替代品。不过,研究人员也指出,SFRC CAD 材料还存在一些局限性。由于其聚合物的本质,它更容易出现表面变形和变色的问题,而且与陶瓷材料相比,光泽度和透明度也较低,这可能会限制它在对美观要求较高的修复中的应用。此外,实验过程中没有进行热循环处理,未能完全模拟口腔环境中的温度变化。因此,未来还需要更多的体外和临床研究,来全面评估 SFRC CAD 材料的长期性能、耐久性以及在广泛临床应用中的适用性。

总的来说,这项研究为口腔修复领域提供了宝贵的参考,让我们看到了 SFRC CAD 材料在牙冠内修复方面的巨大潜力,也为后续的研究指明了方向,相信在未来,随着研究的不断深入,我们能找到更理想的牙齿修复材料,让更多患者拥有健康、坚固的牙齿。
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