IPS e-max Press 功能性牙合贴面抗折性和断裂模式的研究

张 樱，张 宁*，赵卫芳，杨亚安，姚程予，周 琳

在遵循“微创”和“循序渐进”的原则下，牙合贴面修复能够解决因过度磨耗所致的临床牙冠变短、牙本质敏感、修复空间不足等问题，可以形成良好的外部形态和咬合重建，并且对牙龈刺激弱，继发龋发生率小，因此近年来功能性牙合贴面修复重度磨耗牙在临床上应用愈来愈广泛。而IPS e-max Press铸瓷系统以二硅酸锂为主要成分，抗形变强度高达400 MPa，使修复体足以承受口颌系统的咀嚼力，同时恢复良好的牙合面形态，在临床上取得了广泛应用。但全瓷修复的临床并发症主要为修复体的折裂、脱落和牙体折裂，因此前磨牙功能性牙合贴面的抗折性能能否应用于磨耗严重和牙合力大的重度磨耗患者依然被许多学者所顾忌。因此该实验探究IPS e-max Press功能性牙合贴面修复重度磨耗前磨牙后牙体的抗折强度及断裂模式，为日后临床功能性牙合贴面的使用提供指导。

1 材料与方法

1.1 主要材料与实验仪器

IPS e-max Press热压铸陶瓷、EliparS10 LED光固化灯购自美国3M公司；5%氢氟酸购自广州市皓齿登医疗器械有限公司；美佳印®弹性体印模材料环保B购自上海沪鸽医疗器械有限公司；义齿基托树脂购自上海新世界齿科材料有限公司；RelyXUltimate 绿巨人树脂水门汀、Single Bond Universal通用粘接剂(SBU)、Single Bond酸蚀剂购自美国3M公司；万能材料试验机(WDW-5C)购自上海华龙测试仪器公司；金刚砂高速车针购自佛山市金满泰医疗器械有限公司；高速涡轮机购自佛山市讯腾医疗科技有限公司；日本三量闭式不锈钢141S-484游标卡尺。

1.2 样本牙的收集、筛选

收集近6个月内因为正畸治疗需要拔除的下颌单根前磨牙20例，要求牙体没有缺损及充填物，根尖发育完全，冠根保存完好并且形态相似。清洁牙齿表面附着物，在显微镜下观察并筛除隐裂牙。由同一操作者用精确度为0.01 mm的游标卡尺对每颗离体牙的冠长、根长、全长、牙冠颊舌径、牙冠近远中径、牙颈颊舌径、牙颈近远中径、根中1/2颊舌径、根中1/2近远中径进行测量并记录。对各组数值进行散点图筛选，7颗样本牙数据无显著差异。将其放至4 ℃生理盐水中保存。

1.3 牙体预备

使用同一高速涡轮手机金刚砂钻针将7例样本牙定深，牙合面均匀磨除1.5 mm，保证轴壁釉质完整，打磨抛光，模拟重度磨耗牙，将预备完成的样本牙暂时贮存在4 ℃ 生理盐水中待用。

1.4 修复体制作

制取IPS e- max Press铸瓷牙合贴面，采用热压铸瓷工艺经蜡型制作、包埋、铸造、打磨抛光等程序，制作外形一致的1.5 mm牙合贴面修复体。

1.5 试戴与粘接

将牙合贴面试戴,确定能够完全就位、边缘密合后，进行预处理。酒精清洁修复体及牙体组织面,5%氢氟酸涂抹牙合贴面组织面，充分反应后,冲洗、吹干,直至组织面上显示白垩色，取用通用粘接剂在修复体组织面反复涂抹20 s，轻吹5 s。使用Single Bond酸蚀剂对牙体酸蚀15 s，冲洗、吹干，然后牙面反复涂抹通用粘接剂20 s，吹干。牙面涂布Relyx Ultimate绿巨人水门汀，然后放置贴面，同一人垂直按压使其充分就位，用小棉球清理多余水门汀，光照固化20 s，调整抛光，探针检查边缘密合性。

1.6 包埋

在样本牙釉质牙骨质界根方2 mm，用义齿基托树脂模拟牙槽骨，用弹性印模材料模拟牙周膜。树脂底座30 mm×30 mm×27.32 mm，顶部的斜面与水平面呈30°，并使牙长轴方向垂直于此斜面。

1.7 静态加载抗折试验

将包埋后的样本牙用电子万能试验机的夹具固定。用直径5 mm的加载头对样本牙直接施加压力，加载位点位于样本牙颊轴嵴距颊尖1～2 mm处，加载力垂直向下，与牙长轴方向呈30°，以10 mm/min匀速静态加载，直至试件折裂(图1)。

图1 静态加载模拟图

2 结果

2.1 7例样本牙最大负荷

7个样本牙最大载荷值均>500 N，满足临床后牙最低抗压强度值500 ～ 700 N。见表1。

表1 7例样本牙抗折强度测试结果

2.2 样本牙断裂模式统计

1、3、7三个样本牙是牙合贴面完整而牙体折裂，2、4、5三个样本牙是牙合贴面和牙体均折裂，6号样本牙仅发生修复体颊尖碎裂。见表2。

3 讨论

1～5号样本牙中，1、3两个样本牙是牙合贴面完整而牙体折裂，2、4、5三个样本牙是牙合贴面和牙体均折裂，5个样本牙平均最大载荷值为1 499.7 N，已满足临床后牙最低抗压强度值500～700 N，而临床上的活髓牙和经根管治疗后的牙齿，由于有牙髓和(或)牙周膜的营养支持，抗折性能与离体牙相比更具有优势，并且1、2、4、5号样本牙的牙体折裂都在牙根上1/3，这对于临床二次修复是有利的，因此前磨牙牙合贴面的修复可以满足临床需求。

表2 样本牙破坏模式统计

6号样本牙仅发生修复体颊尖碎裂，说明IPS e-max Press热压铸陶瓷在重度磨耗或咬合力过大的情况下依然可能存在修复体强度的不足，而与修复体抗折强度关系最为密切的是修复体的材料和厚度。IPS e-max Press材料具有相互交错的三维网络晶体结构，弯曲强度可以达到400 MPa，断裂韧性为2.75 MPa·m。并且研究发现，陶瓷发生折裂的临界载荷值与瓷层厚度成正比，二硅酸锂玻璃陶瓷要求牙合面最少0.7～1 mm或 1～1.2 mm。但张皓羽 等的研究表明 1.5 mm和2.5 mm的IPS e-max Press牙合贴面的抗折强度差异不大，且抗疲劳试验后修复体表面粗糙度低于其它组，因此就抗折强度而言，本实验的抗折强度均大于后牙修复体最低抗压强度，1.5 mm的牙合贴面可以满足临床需求。

由实验结果得知，仅7号样本牙发生根尖1/3处折裂，且载荷数值(520 N)明显小于其他实验组(平均1 510 N)，应为异常数据。但由于仅保证了七组数据的牙体解剖外形的一致性，并未排除牙体内部根管结构的差异性，秦琨 等利用CBCT对下颌前磨牙根管系统的研究发现下颌前磨牙根管数目和形态有较多的变异，并且根管分歧多发生在根尖三分之一，故考虑根管的数目、形态和根管分歧的位置的变异可能使根管壁的厚度改变而造成应力的集中而断裂。提示以后再做类似实验时，不仅要保持牙体外形解剖形态的一致性，也要保持牙体内部根管解剖形态的一致性。

在本实验中并没有出现瓷贴面完好、牙体完好且两者分离的情况，说明瓷贴面的粘接固位良好，已能满足临床所需。但若为了获得更好的粘接强度，可以控制牙本质暴露量在25%以内，或对牙合贴面经过5% 氢氟酸酸蚀60 s或10% 氢氟酸酸蚀20 s，并对陶瓷表面应用硅烷偶联剂进行预处理，以达到最佳粘接强度。IPS e-max Press材料具有良好的生物相容性，而且其表面光滑致密，菌斑不易附着，可以维护所修复牙齿牙体牙周及周围软组织的健康。牙合面瓷贴面的边缘线位于自洁区，远离牙龈，有利于基牙牙周健康的维护。此外，基牙预备时牙体组织磨除少，未破坏颈部及轴面牙体组织形态，保留了原有的接触点，有利于恢复正常咬合，同时保证了美观和协调，避免了因修复体外形恢复不良或邻接关系异常而引起食物嵌塞，有利于口腔健康的维护。

由本实验可知，牙合贴面抗折载荷远大于正常咀嚼力，且粘接固位良好满足临床所需，而且贴面修复后的折裂多局限于仅修复体的碎裂，或是修复体与小范围牙体组织的破坏，均利于二次修复，与贾颖 等的研究结果相同。所以牙合贴面这种修复方式是安全可靠的。但本实验针对离体牙进行研究，而口腔实际情况复杂，对于牙合贴面的临床应用还需进一步的临床研究。