数字光处理技术制备树脂基永久冠在热老化后的精度与适合性研究

本研究针对数字光处理(DLP)技术制备的树脂基永久冠在长期口腔环境下的性能稳定性问题，通过热老化模拟实验系统评估了其精度(trueness和precision)与适合性(marginal/internal fitness)。台北医科大学研究人员采用三维虚拟检测和硅橡胶复制技术，发现热老化(10,000次5-55°C循环)显著增加冠外部表面偏差(RMS值从60.8增至84.4μm，P<0.001)，但所有测量间隙(54.9-115.4μm)仍符合临床120μm标准。该研究首次证实DLP树脂冠短期临床适用性，同时揭示热老化导致的尺寸变化规律，为永久性修复体的材料选择和工艺优化提供重要依据。

　　

随着数字化牙科技术的快速发展，数字光处理(Digital Light Processing, DLP)等增材制造技术正在重塑传统修复体制作流程。这种通过紫外光逐层固化树脂的技术，凭借其高效率、低成本优势，已广泛应用于临时修复体制作。然而，当制造商宣称新型光敏树脂材料适用于永久修复时，一个关键问题浮出水面：这些在理想实验室条件下制作的修复体，能否经受住口腔复杂环境的长期考验？

口腔环境堪称材料学的"终极考场"——温度剧烈波动(5-55°C)、持续机械载荷、潮湿环境等因素共同构成严苛挑战。对于永久冠这类需要服役多年的修复体，其精度(trueness指与设计模型的吻合度，precision指样本间一致性)和适合性(边缘及内部密合度)直接决定临床成功率。边缘不密合可能导致微渗漏和继发龋，而内部不密合则影响修复体机械性能和长期固位。目前关于DLP技术制作永久冠的长期性能数据仍属空白，这成为阻碍该技术临床推广的瓶颈。

台北医科大学牙体技术学院的研究团队在《Journal of Dental Sciences》发表的研究填补了这一空白。研究人员采用严谨的实验设计：首先通过3Shape D900桌面扫描仪获取上颌第一前磨牙数字模型，使用FREEPRINT crown树脂材料在0°构建角度下DLP打印20个永久冠样本。其中10个样本经受10,000次热循环(相当于1年口腔服役)，随后通过三维偏差分析(Geomagic Control X软件)和硅橡胶复制技术系统评估老化前后的性能变化。

精度分析揭示材料形变规律
三维检测显示，热老化前外部表面RMS值(60.8±6.6μm)显著高于内表面，这主要源于支撑结构去除导致的表面瑕疵。内表面中，边缘区偏差最大(与轴面P<0.001，与咬合面P=0.023)，反映DLP技术对复杂曲面的打印局限。热老化后，外部表面RMS值激增至84.4±4.6μm(P<0.001)，而内表面各区域偏差趋于均衡(P=0.493)，表明水分渗透引发树脂膨胀具有区域差异性。

适合性变化挑战传统认知
与传统猜想不同，热老化后所有测量间隙反而减小：冠状面边缘间隙从70.8±5.1μm降至46.9±6.9μm，矢状面咬合间隙也显著降低。这种"逆向变化"可能源于树脂吸水膨胀补偿了初始间隙，但研究者提醒这种"自我修复"效应可能伴随材料机械性能下降。值得注意的是，所有测量值(54.9-115.4μm)始终低于120μm的临床阈值。

技术突破与临床启示
该研究首次证实DLP树脂冠满足短期临床精度要求，其创新性体现在：

1. 建立热老化对DLP修复体三维形变的量化关系
2. 发现树脂吸水膨胀对边缘适合性的"补偿效应"
3. 验证硅橡胶复制法结合显微测量的评估方案可靠性

讨论部分深入剖析了材料学机制：385nm光源固化的树脂网络在热循环中经历"膨胀-收缩"动态平衡，水分渗透导致聚合物溶胀(swelling)，而温度波动引发热收缩(thermal contraction)。这种"分子级博弈"最终表现为宏观尺寸变化，解释了三坐标测量中出现的区域性差异。

这项研究为牙科数字化技术发展提供了重要路标：虽然DLP树脂冠短期内满足临床要求，但热老化导致的精度衰减提示需要改进材料配方(如添加疏水单体)和工艺参数(如优化后固化时间)。未来研究需结合机械疲劳测试和长期临床随访，全面评估这类修复体的服役寿命。随着材料科学和3D打印技术的协同进步，这项研究预示着一个全新的可能性——在椅旁快速制作既精确又耐久的数字化永久修复体。