不同预备设计 CAD/CAM 玻璃陶瓷咬合贴面边缘适合性及抗折强度研究

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  【编辑推荐】为探究不同预备设计对 CAD/CAM 玻璃陶瓷咬合贴面性能的影响,研究人员以 3 种设计(BJ/HC/DC 组)制备 IPS E.max CAD 贴面,检测垂直边缘间隙和抗折强度。发现 DC 组间隙最大、抗折力最低,BJ 组反之,且均符合临床标准,为贴面修复设计提供科学依据。

  
在口腔修复领域,如何在保存健康牙体组织的同时实现良好的修复效果,一直是临床医生面临的重要挑战。传统全冠修复往往需要磨除大量牙体组织,可能影响咬合垂直距离、颌骨连接及稳定性,尤其对于牙体结构完整的患牙,过度预备的弊端更为明显。随着仿生 dentistry 的发展,以最小化去除健康牙体组织为原则的部分覆盖修复体(如陶瓷咬合贴面)逐渐成为后牙修复的重要选择。然而,不同预备设计(如边缘形态、牙体磨除量等)对修复体边缘适合性和抗折强度的影响尚不明确,尤其是新型空心倒角(HC)等设计的临床效果缺乏足够数据支持。在此背景下,埃及 Al-Azhar 大学牙科学院的研究人员开展了相关研究,旨在评估不同预备设计的 CAD/CAM 玻璃陶瓷咬合贴面的边缘适合性和抗折强度,研究成果发表在《BMC Oral Health》。

为实现研究目标,研究团队采用体外平行对照实验设计,选取上颌第一前磨牙标准模型,通过 Exocad 软件设计三种预备方案:微创对接(BJ)组(1mm 咬合面磨除,对接边缘)、环形空心倒角(HC)组(1mm 咬合磨除 + 2mm 轴向延伸,0.8mm 空心倒角边缘)、深倒角(DC)组(1mm 咬合磨除 + 1mm 深倒角边缘)。每种设计制备 8 个环氧树脂代型,使用 IPS E.max CAD 玻璃陶瓷(主要成分为 SiO?-Li?O-K?O-ZnO-P?O?-Al?O?-ZrO?)制作咬合贴面,通过粘结树脂水门汀(SuperCem)固定。采用计算机体视显微镜测量垂直边缘间隙(VMG),万能试验机检测抗折强度(失败载荷),并进行失效模式分析。

研究结果


边缘适合性(垂直边缘间隙)


DC 组垂直边缘间隙均值最高(118.38±10.43μm),HC 组次之(104.92±6.15μm),BJ 组最低(99.2±7.15μm),组间差异显著(P<0.001)。尽管 DC 组间隙较大,但三组均在临床可接受范围(40-120μm)内。边缘形态越复杂(如深倒角),可能因制备时对牙体组织的切削范围更广,导致修复体与牙体组织的密合度受影响,而 BJ 组简单的对接设计更利于精确复制修复体边缘细节,减少间隙。

抗折强度(失败载荷)


BJ 组抗折强度最高(1107.25±93.09N),HC 组次之(784.23±75.47N),DC 组最低(549.97±56.66N),组间差异显著(P<0.001)。失效模式分析显示,BJ 和 HC 组主要表现为严重骨折(Code V),而 DC 组更多出现部分贴面缺失(Code IV)。这可能与预备设计对修复体应力分布的影响有关:BJ 组仅覆盖咬合面,避免了轴向预备导致的拉伸应力集中,而 DC 组的深倒角设计可能增加了边缘处的应力集中,降低抗折性能。

相关性分析


整体上,垂直边缘间隙与抗折强度呈显著负相关(R=-0.642,P<0.001),即间隙越大,抗折强度越低。但在不同组别中表现不同:BJ 组呈强正相关(R=0.641),可能因该组间隙小且应力分布均匀;DC 组呈强负相关(R=-0.766),提示边缘密合度对复杂设计修复体的抗折性能影响更显著。

研究结论与讨论


本研究表明,预备设计是影响 CAD/CAM 玻璃陶瓷咬合贴面边缘适合性和抗折强度的重要因素。微创对接(BJ)和空心倒角(HC)设计在边缘适合性和抗折强度上优于深倒角(DC)设计,但三组均满足临床要求。这为临床选择修复方案提供了关键依据:对于需要最小创伤的病例,BJ 设计是优选;若需兼顾美观和部分轴向覆盖,HC 设计可作为折中选择。

研究同时指出,尽管新型设计(如 HC)在理论上有利于应力分布和美观,但实际效果仍受边缘密合度和制备精度影响。未来需进一步研究不同陶瓷材料(如氧化锆增强锂硅酸盐)和老化过程(如热机械循环)对修复体性能的影响,并通过体内研究验证长期效果。该研究不仅丰富了咬合贴面的基础研究数据,也为仿生修复理念的临床应用提供了科学支撑,有助于推动口腔修复向更微创、更精准的方向发展。

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