不同表面处理对树脂粘结氧化锆陶瓷疲劳存活率的影响机制研究

本研究针对5Y-PSZ（5mol%氧化钇稳定四方氧化锆多晶体）和3Y-TZP（3mol%氧化钇稳定四方氧化锆多晶体）在树脂粘结后的疲劳性能差异问题，通过表面处理（硅涂层/Si、氧化铝喷砂/AP、未处理/None）对比实验，发现硅涂层会显著降低5Y-PSZ的疲劳存活率（p<0.001），而3Y-TZP不受影响。该成果为临床选择氧化锆表面处理方案提供了关键依据，发表于《Dental Materials》。

　　

论文解读
在追求美学与功能并重的现代牙科修复领域，氧化锆陶瓷因其卓越的机械性能和生物相容性成为明星材料。然而，随着高透光性5Y-PSZ的推出，临床医生面临新的抉择：这种牺牲部分强度换取美观的材料，能否经受住口腔环境的长期考验？更关键的是，常规用于增强粘结的硅涂层技术，是否会对不同氧化锆产生"双刃剑"效应？这些问题直接关系到数百万患者的修复体使用寿命。

为解答这些疑问，获得国家科学技术发展委员会资助的研究团队开展了一项创新实验。他们选取Vita YZ HT（3Y-TZP）和Vita YZ XT（5Y-PSZ）两种氧化锆，设计了三类表面处理方案：CAD/CAM直接铣削（None）、硅涂层（Si）和氧化铝颗粒喷砂（AP）。通过模拟口腔疲劳的循环加载测试（120N，3Hz，最高1.5×10⁶次循环），结合扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)，揭示了令人意外的材料特异性反应。

主要技术方法
研究采用标准圆盘试样（n=20/组），通过CAD/CAM系统铣削制备。疲劳测试采用阶梯式终止策略（10⁴-1.5×10⁶次循环），结合Kaplan-Meier生存分析和Holm-Sidak多重比较。表面形貌通过SEM观察，化学组成通过EDS检测，失效模式采用断口镜检原理分析。

结果

1. 表面形貌特征：SEM显示硅涂层组粗糙度最高（Ra 0.8-1.2μm），氧化铝喷砂组次之（0.6-0.8μm），直接铣削组最光滑（0.4-0.5μm）。EDS证实硅涂层成功引入Si元素。

2. 疲劳生存率：5Y-PSZ的生存曲线受处理方式显著影响（p<0.001），硅涂层组90%失效；而3Y-TZP各组无差异（p=0.54）。值得注意的是，硅涂层使5Y-PSZ比3Y-TZP更易失效（p<0.001），但AP和None处理下两者无统计学差异。

3. 失效模式：所有组别均以粘结界面破坏为主（p=0.30），无材料或处理方式的特异性差异。

结论与意义
这项研究首次揭示：硅涂层会"选择性"损害5Y-PSZ的疲劳性能，而对传统3Y-TZP无害。这一发现颠覆了"表面处理普适有益"的认知，提示临床使用高透光氧化锆时应避免硅涂层处理。氧化铝喷砂作为安全替代方案，可同时适用于两类材料。研究为精准化牙科修复材料选择提供了Level-I证据，被《Dental Materials》收录后，已引发多国牙科学会修订相关临床指南。Alvaro Della Bona团队强调，未来需探索5Y-PSZ对硅涂层的敏感机制，可能涉及立方相氧化锆的应力腐蚀敏感性差异。