肩台宽度对全解剖式二氧化锆冠压缩破坏力的影响

郝妍 廉云敏 付强 董少然

肩台宽度对全解剖式二氧化锆冠压缩破坏力的影响

郝妍 廉云敏 付强 董少然

目的研究肩台宽度及冷热循环对全锆冠压缩破坏力的影响。方法制作右下第一磨牙的金属代型4种。肩台宽度分别为刃状(A组)、0.3 mm(B组)、0.5 mm(C组)、1.0 mm(D组)，每组6 个。通过CAD/CAM技术制作下颌第一磨牙全锆冠；用D组代型制作钴铬烤瓷冠(E组,为对照组)。在万能实验机上测量试件的压缩破坏力。统计学分析后制备C组样本18 个，进行冷热循环实验。循环次数依次为：10 000 次(C1组)，20 000次(C2组)，30 000次(C3组)，每组6 个。采用SPSS 13.0统计分析软件对数据进行统计分析。结果A、B、C、D、E组的压缩破坏力(N)依次为3 855.00±305.47、2 731.70±261.80、3 698.30±276.87、3 841.70±544.88、2 992.17±168.41。B、E组的压缩破坏力显著低于A、C、D组，P<0.05。B、E组比较P>0.05。C、C1、C2、C3组的压缩破坏力(N)依次为3 698.30±276.87、3 220.00±504.38、3 148.33±425.60、3 572.00±545.30,各组间比较P>0.05。结论4 种肩台宽度的全锆冠的压缩破坏力均可满足临床需要，其中0.3 mm肩台宽度的全锆冠的压缩破坏力小于0.5 mm、1.0 mm肩台宽度的全锆冠，但是与对照组(钴铬烤瓷冠组)之间无差异，并且各组压缩破坏力不受冷热循环的影响。

二氧化锆； 压缩破坏力； 肩台宽度； 冷热循环

1 材料与方法

1.1 材料与设备

牙体标准模型(Nissin公司，日本)，CAD/CAM专用超透氧化锆(爱尔创科技有限公司，深圳)，A2染色液、Vintage系列遮色瓷及体瓷(松风齿科，日本)，钴铬金属锭(基尔巴赫，德国)，切削蜡(威兰德，天津)，3M玻璃离子(3M公司，美国)，Dental System D800 扫描仪、Abutment Designer 基牙设计软件(3Shape公司，丹麦)；ROLAND DWX-50五轴联动数字加工设备(日本)；泽康二代智能切割机、泽康加强型瓷化烧结炉(登士柏，美国)；烤瓷炉(义获嘉，瑞士)，超声清洗机(SW-500，日本)，Renfert 喷砂机、万能材料试验机(SKYVMC-1160H，苏州)，冷热循环仪(TC-501-F，苏州威尔)。

1.2 方法

图 1 不同肩台宽度的金属代型

1.2.3 钴铬烤瓷冠的制作 用D组代型来制作钴铬烤瓷冠，常规制作基底冠，制作蜡型，包埋，铸造。厚度在0.4 mm，然后上瓷烧结，瓷层厚度控制在1.4 mm，得到6 个钴铬烤瓷冠，作为对照组(E组)。

1.2.4 全冠的粘接和强度测试 用3M玻璃离子水门汀粘接剂将全冠粘接于金属代型上，静止24 h后进行力学实验。压缩破坏力测试时，用直径6 mm的加载头，采用5 KN的力值传感器，以0.5 mm/s垂直加压于全冠的功能尖上，当全锆冠发生碎裂或烤瓷冠出现瓷层破坏时，记录力值即为该全冠的压缩破坏力。

1.2.5 冷热循环实验 将C组全锆冠置于37 ℃水浴箱内24 h(相当于冷热循环0次)，取出备用。将C1、C2、C3组全锆冠水储24 h后开始冷热循环实验(冷水浴5 ℃，热水浴55 ℃，浸渍时间均为30 s，间隔5 s)，循环次数分别为10 000 次、20 000 次、30 000 次，循环结束后取出备用。

1.3 统计学分析

2 结 果

2.1 肉眼观察

所有全锆冠(包括不同肩台宽度的4 组和不同冷热循环次数的3 组)的实验试件均为全瓷层的断裂，裂纹走向具有相似性。首先出现在加载点的下方，然后从加载点向外延伸。主要裂纹走向有2 种：沿功能尖的边缘嵴裂成2 部分(20 例)；沿功能尖的牙尖嵴裂开(17 例)，其余无特殊规律(5 例)。

2.2 压缩破坏力值

5 组全冠的压缩破坏力值见表 1。不同冷热循环次数后的压缩破坏力值见表 2。

表 1 各组间的压缩破坏力结果

注： ①:VS 组 B(P<0.05); ②:VS 组 C(P<0.05); ③:VS 组 E(P<0.05)； ④ VS 组 A(P<0.05); ⑤:VS 组 D(P<0.05)

表 2 冷热循环后各组间的压缩破坏力

Tab 2 The comparison of compressive strength among the different counts of thermocycling experiment

组别nx±s(N)F值P值C63698.30±276.872.1140.130C163220.00±504.38C263148.33±425.60C363572.00±545.30

2.3 各组实验数据均符合正态性及方差齐性

对5 组全冠的压缩破坏力进行单因素方差分析：各组间的压缩破坏力有统计学意义(P<0.05)，即组间存在差异。进行组间的两两比较，B组、E组与A组、C组、D组之间差异有统计学意义(P<0.05)。而B组、E组之间差异无统计学意义，A组、C组、D组之间差异也没有统计学意义。相同肩台宽度(0.5 mm组)在冷热循环10 000、20 000、30 000 次后，其压缩破坏力没有统计学差异。

3 讨 论

3.1 肩台对压缩破坏力的影响

3.2 冷热循环对全锆冠压缩破坏力的影响

在口腔环境中，由于温度的变化及唾液的存在，形成了相对潮湿的环境，使氧化锆具有潜在老化的可能性，因而也会对修复体的远期成功率产生影响。温度的变化可以引起氧化锆的3 种结构间的相互转化，随着温度的升高，单斜相(m-ZrO2)转化为四方相(t-ZrO2)，温度继续升高t-ZrO2转化为立方相(c-ZrO2)；温度降低时c-ZrO2向t-ZrO2转化，温度继续降低t-ZrO2向m-ZrO2转化。而只有四方相具有相对较好的机械性能。避免氧化锆老化就是尽可能多的将锆材稳定在四方相。在氧化锆中加入适当的稳定剂可以使在高温时才出现的四方相氧化锆稳定在室温。但是在湿润的环境中，室温下的四方相氧化锆表面会向单斜相转变，从而降低锆材的性能。随着老化时间的延长，材料中的单斜相含量增加，也就意味着材料中相变的区域越大、越多，材料的缺陷也越多。有研究已经发现[10-12]，材料的老化现象是从表面开始的，氧化锆表面的t-ZrO2转变成m-ZrO2，同时引起体积膨胀，这样的结果相当于给材料施加了一个压应力。当样品进行压缩强度测试时，加载的力量首先要克服掉材料的压应力，然后才会引起材料本身的破坏，所以一定程度的老化是可以提高氧化锆的压缩强度的。这与本实验中随着冷热循环次数增加，压缩强度反而提高的实验结果是相符合的。但是随着氧化锆的进一步老化，材料的相变不再局限的氧化锆的表层，而是深入到材料的内部，这时会导致氧化锆强度的明显降低。但是本实验只进行了30 000 次的冷热循环，很可能氧化锆的老化只是发生在表层，出现了本次的实验趋势，随着冷热循环次数的增加，氧化锆的压缩强度可能会在某个循环次数后有大幅度的降低，但是鉴于本实验未出现上述结果，并且压缩强度还受很多其他因素的影响。这些有待以后进一步的研究与发现。

3.3 实验结果的临床意义

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Theeffectofdifferentshoulderwidthonthecompressivestrengthoffull-contourzirconiacrowns

HAOYan1,LIANYunmin1,FUQiang2,DONGShaoran1.

1. 050000Shijiazhuang,DepartmentofProsthodontics,theSecondHospitalofHebeiMedicalUniversity,China; 2.AffiliatedHospitalofChengdeMedicalUniversity

Objective: To evaluate the effect of different shoulder width on the compressive strength of full-contour zirconia crowns.MethodsA computer aided design and computer aided manufacturing(CAD/CAM)system was used to prepare 24 full-contour zirconia crowns of the mandible first molar. 1 mm occlusal thickness crowns with 4 shoulder width of knife-edge(group A), 0.3 mm(group B), 0.5 mm(group C) and 1.0 mm(group D)(n=6). The Co-Cr alloy PFM crowns made by the die of group C were used as the controls(n=6). All the full-contour zirconia crowns were bonded to the corresponding die using 3M glass ionomer cement(GIC) and the compressive strength were measured by an universal testing machine. Based on the statistical analysis, crowns with the shoulder width of 0.5 mm were treated by the thermocycling test under cycling of 10 000 times(group C1), 20 000 times(group C2) and 30 000 times(group C3) respectively(n=6). One-way ANOVA method was used for the statistical analysis.ResultsThe mean compressive strength(N) of group A,B,C,D and E was 3 855.00±305.47, 2 731.70±261.80, 3 698.30±276.87, 3 841.70±544.88 and 2 992.17±168.41 respectively.The strength of group B and E were lower than that of group A, C and D(P<0.05), BvsEP>0.05. The compressive strength(N) of group C1, C2 and C3 was 3 220.00 ±504.38(group C1), 3 148.33±425.60(C2) and 2 992.17±168.41(C3) respectively(P>0.05).ConclusionFor the full-contour zirconia crowns, both the knife-edge shoulder and the shoulder wider than 0.3 mm can meet the thermoclinical needs. The cycling times used in this study have no influences on the compressive strength.

Zirconia;Compressivestrength;Widthoftheshoulder;Thermocycling

050000 石家庄， 河北医科大学第二医院口腔修复科(郝妍廉云敏 董少然 )； 承德医学院附属医院(付强)

廉云敏 E-mail: lianyunmin@sina.com

R783.2

A

10.3969/j.issn.1001-3733.2017.04.005

(收稿： 2016-09-25 修回： 2017-01-25)