基于集成Fermatean模糊多准则决策方法的义齿修复材料选择

《Science Progress》：Prosthetic restoration material selection using an integrated Fermatean fuzzy MCDM method

　　

选择适宜的牙冠修复材料需同时考量临床性能、美学效果、经济成本及患者相关期望。本研究旨在不确定性条件下辅助口腔医师筛选最优牙科修复材料。研究人员采用集成Fermatean模糊多准则决策（MCDM）框架，结合CRITIC（Criteria Importance Through Intercriteria Correlation，基于准则间相关性的准则重要性）法进行权重确定，以及WASPAS（Weighted Aggregated Sum Product Assessment，加权聚合和积评估）法进行方案排序。基于文献回顾与专家意见识别准则，在机械、视觉与经济三大维度下设立十一项子准则，对六种修复材料替代方案进行评估。研究结果表明，临床寿命（clinical longevity）为评价过程中最重要的准则。六种方案中，树脂纳米陶瓷CAD/CAM材料综合表现最佳，其次为二硅酸锂CAD/CAM与氧化锆基陶瓷材料。在测试的λ取值及三个最高权重准则±20%扰动下，排序结果保持不变，证实所提框架在敏感性情景中具有稳定性与鲁棒性。该框架为修复牙科学提供了透明的决策支持工具，并验证了Fermatean模糊MCDM方法在牙科材料选择中的适用性。

研究背景方面，牙科冠修复材料已从传统金属烤瓷体系演进至全瓷与CAD/CAM材料，材料选择需兼顾机械可靠性、生物相容性、光学性能与患者期望。既有研究虽已引入多准则决策（MCDM）方法处理牙科材料筛选，但主观与定性准则（如色彩协调、边缘适合性、临床寿命）存在模糊性与不确定性，且尚无研究将Fermatean模糊集（Fermatean Fuzzy Sets, FFSs）扩展的CRITIC与WASPAS集成用于义齿修复材料系统评价。研究人员据此开展一项针对固定修复材料选择的集成FF-CRITIC与FF-WASPAS决策框架研究，论文发表于《Science Progress》。研究结论指出，树脂纳米陶瓷CAD/CAM材料位列首选，二硅酸锂CAD/CAM与氧化锆基陶瓷次之，临床寿命为最关键准则，框架在λ与权重扰动下排序稳健，为修复牙科提供透明可复现的决策支持。

关键技术方法方面，研究人员依托七位专家（六名牙医师、一名修复技术员，均来自土耳其与卡塔尔，从业14年以上）对六种材料（金属支撑烤瓷冠、IPS Empress II、In-Ceram Alumina、IPS E-Max CAD/CAM、氧化锆块、Lava Ultimate CAD/CAM）就十一项准则给出九级语言评价，转为FFNs后等权聚合；以FF-CRITIC由聚合矩阵算准则标准差与相关系数得权重，以FF-WASPAS用加权求和模型Q¹与加权乘积模型Q²依λ线性组合得相对偏好Q_i，再做敏感性分析（λ扫描与高权准则±20%扰动）。

研究结果部分，引言指出材料演进与MCDM缺口；文献综述梳理FFSs及FF-CRITIC/FF-WASPAS在医疗与物流等域应用，明确牙科材料选择中FFS集成框架空白。方法学章节定义FFN为(μ,ν)且0≤μ³+ν³≤1，犹豫度π=(1?μ³?ν³)^1/3，给出FFN数乘、幂运算、加减乘聚合公式，以及专家评价聚合Z函数、得分函数S(z)=1/2[(μ³?ν³?ln(1+π³))+1]、FF-CRITIC信息量φ_j=σ_j∑(1?r_jt)与归一化权重w_j、FF-WASPAS中Q¹=∑w_jz_ij、Q²=∏z_ij^w_j、Q_i=λQ¹+(1?λ)Q²。实证章节列六方案与十一准则（C1断裂抗力、C2边缘适合性、C3腐蚀、C4热电传导、C5磨耗抵抗、C6色彩协调、C7透光率、C8牙齿美学、C9价格、C10临床寿命、C11就诊次数），展示专家语言矩阵；经计算FF-CRITIC权重中C10临床寿命最高。结果章节报告排序A6（Lava Ultimate CAD/CAM）>A4（IPS E-Max）>A5（氧化锆）>A2>A3>A1，λ∈[0,1]及前三高权准则±20%变化时名次不变。讨论章节认为FF框架较经典模糊集更贴合口腔专家语言判断，权重源于专家而非纯客观统计，但CRITIC相关性修正了冗余准则影响；结论翻译为：在机械、视觉、经济三维不确定评价下，树脂纳米陶瓷CAD/CAM因临床寿命、美学与加工性均衡而居首，所集成FF-CRITIC与FF-WASPAS框架稳定鲁棒，可作修复牙科透明决策支持工具，证实Fermatean模糊MCDM于牙科材料选择之适用。