金属-陶瓷、整体氧化锆及二硅酸锂种植体支持牙冠粘接于钛基台的疲劳可靠性与失效模式：一项步进应力加速寿命试验研究

《The Journal of Prosthetic Dentistry》：Fatigue reliability and failure modes of metal-ceramic, monolithic zirconia, and lithium disilicate implant-supported crowns cemented to titanium bases: A step-stress accelerated life testing study

　　

摘要

问题陈述

由不同修复材料制成的种植体支持的螺丝固位冠粘接到钛基底上后，在临床相关载荷条件下的疲劳行为仍未得到充分理解。

目的

本研究旨在通过逐级应力加速寿命试验（SSALT）评估金属陶瓷（MC）、单晶氧化锆（3Y-TZP）和锂二硅酸盐（LD）单前磨牙种植体支持的螺丝固位冠粘接到钛基底上的失效模式、疲劳可靠性和存活概率。

材料与方法

将60个冠粘接在钛基底上（UNP RH 4 mm，GH 2 mm；Adin Dental Implant Systems Ltd），连接至内部六角形种植体（4.2 mm平台直径，10 mm长度；Touareg S，Adin Dental Implant Systems Ltd），嵌入丙烯酸树脂块中，并进行单次加载至失效试验（n=6）以确定SSALT（n=54）的应力曲线。计算使用水平概率Weibull曲线以估计在200 N和300 N载荷下100 000次循环任务的可靠性。对失效样品进行偏振光立体显微镜检查和扫描电子显微镜（SEM）观察以进行断裂分析。

结果

所有样品均在SSALT载荷曲线期间失效。从使用水平概率Weibull曲线得出的Beta（β）值在所有组中均大于1，表明疲劳驱动的失效行为。3Y-TZP冠表现出最高的疲劳可靠性，在测试载荷水平（200 N和300 N）下存活概率高达98%。LD表现出中等性能（200 N时93%，300 N时88%），而MC冠的存活概率最低（200 N时86%，300 N时82%）。在200 N下，各组间未观察到统计学显著差异。在300 N下，3Y-TZP冠的存活概率显著高于MC冠（P=.038），而LD表现出中间值，与两组均无显著差异。断裂分析揭示了与材料相关的断裂起源和裂纹扩展模式。

结论

所有冠类型均表现出较高的存活概率。3Y-TZP冠的疲劳可靠性高于MC冠，而LD冠表现出中间性能。

章节摘要

材料与方法

将60个4.2 mm平台、10 mm长的内部六角形种植体（Touareg S；Adin Dental Implant Systems Ltd）垂直嵌入25×15 mm的丙烯酸树脂块（Technovit 4000；Kulzer GmbH）中，使平台与表面齐平（图1），使用牙科探针仪（Ney Surveyor；Dentsply Sirona）和硅橡胶印模材料（Express XT Putty；3M ESPE）根据国际标准化组织（ISO 14801:2022）标准^{49, 50, 51, 52}进行定位标准化。

每个种植体均进行扫描

结果

SLF测试中平均±标准差的静态加载至失效值为3823 ±1441 N（MC）和1892 ±434 N（3Y-TZP）；这些值定义了温和、中度和侵袭性SSALT曲线。200 N下的平均Weibull β值分别为：MC为2.33（90% CI：1.13-4.77），3Y-TZP为2.53（1.23-5.19），LD为3.45（2.07-5.75）（图4A）。所有β值均超过1，表明疲劳驱动的损伤累积而非因材料固有缺陷导致的失效。^{41, 45, 57}

存活概率为

讨论

"修复材料不会显著影响疲劳行为或可靠性"的零假设被拒绝，因为在300 N下的存活概率和特征强度中发现了与材料相关的差异。3Y-TZP冠在300 N下的存活概率显著高于MC，且特征强度高于MC和LD，而LD表现出中间值。所有冠类型的存活概率均较高，在200 N下超过85%，在

结论

基于本体外研究的发现，得出以下结论：

• 1.
  所有测试材料在本研究使用的模拟载荷条件下均表现出较高的存活概率。
• 2.
  3Y-TZP冠的疲劳可靠性和特征强度高于MC冠，而LD冠表现出中间性能。
• 3.
  不同材料的失效模式有所不同：3Y-TZP和LD冠表现出冠结构内的内聚性断裂，而MC冠

致谢

Zeiss Gemini 300 FE-SEM由美国国立卫生研究院S10共享仪器计划提供（1A10OD026989-01）。

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