作者：董星彤，王劍，四川大學華西口腔醫(yī)院修復科

陶瓷材料作為口腔修復材料已有200多年的時間。自1886年，Land制作了第一個長石質(zhì)全瓷冠以來，全瓷材料逐漸成為研究熱點。從20世紀60年代起，有學者先后將白榴石和氧化鋁加入了長石質(zhì)陶瓷，改善了全瓷材料的機械和物理性能。20世紀90年代初，氧化鋯瓷被引入口腔領域，因其具有出色的撓曲強度和斷裂韌性，很快被運用于各方面，包括樁核冠、種植體及種植基臺、正畸托槽、固定橋支架等。

口腔陶瓷材料具有良好的色澤穩(wěn)定性、耐磨性、生物相容性，以及出色的光學性能和美觀性，在口腔修復臨床上占據(jù)越來越重要的地位。與此同時，市面上出現(xiàn)了大量的全瓷產(chǎn)品，同時還包括近幾年推出的類陶瓷材料，眾多的材料和品牌常常造成臨床醫(yī)生在選擇上的困惑。本文根據(jù)微觀構(gòu)成對目前主流的口腔陶瓷及類陶瓷修復材料進行了分類，從材料性能、主要產(chǎn)品、臨床適應證及表面處理和粘接等方面進行綜述，旨在闡明其臨床應用，幫助臨床醫(yī)生全面理解不同陶瓷及類陶瓷材料的特點并作出合理的選擇。

一、全瓷材料的分類

全瓷材料通常由兩種或兩種以上的相組成。根據(jù)瓷材料的微觀構(gòu)成中玻璃相與晶相含量的不同，將全瓷材料分為三類：①主要為玻璃相的長石質(zhì)瓷；②同時含有玻璃相和晶相的玻璃陶瓷；③不含玻璃相的多晶陶瓷。

1.長石質(zhì)瓷 

長石質(zhì)瓷是由天然的長石、石英、高嶺土三組分經(jīng)高溫燒結(jié)而成，是一種非晶玻璃。長石質(zhì)瓷是最早應用于牙科的陶瓷材料，其光學性能非常接近于牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)。但由于它的機械性能較差，撓曲強度通常只在60～70MPa，因此常用作瓷熔附金屬修復體（PFMS）、熔附陶瓷修復體（PFCS）或貼面。

2.玻璃陶瓷

玻璃陶瓷又稱微晶玻璃，是經(jīng)過高溫融化、成型、熱處理而制成的一類晶相與玻璃相結(jié)合的復合材料。與非晶玻璃相比，晶體填料在玻璃相中的添加或生長使玻璃基陶瓷在機械性能和光學性能上有很大的改變，如增加了熱膨脹系數(shù)和韌性，改變了材料的顏色、乳光性和透明度。根據(jù)晶相成分的不同，目前臨床上常用的玻璃陶瓷有以下幾類。白榴石（Leucite）增強型玻璃陶瓷：白榴石（質(zhì)量分數(shù)35%～55%）作為增強相用于全瓷材料，因其美觀性近似于長石質(zhì)瓷，且強度得到提高（撓曲強度可達到120～180MPa），同時更有利于樹脂粘接，因此應用范圍更廣泛。

盡管臨床研究表明白榴石增強型玻璃陶瓷折裂率較低，但用于后牙的成功率顯著低于前牙，因此主要用于嵌體、高嵌體、貼面和前牙的單冠修復。二硅酸鋰（Lithiumdisilicate）玻璃陶瓷：二硅酸鋰（SiO2-Li2O）玻璃陶瓷晶相含量高（約70%），因此其撓曲強度可達300～400MPa以上。雖然晶相含量高，但由于二硅酸鋰的折射率較低，因此材料的透明度仍很高，可直接作為全瓷修復體或在其表面飾以氟磷灰石玻璃陶瓷。

除IPSEmpress2強度較低外，其余產(chǎn)品均可用于貼面、嵌體、高嵌體、前后牙單冠以及前牙區(qū)/前磨牙區(qū)的三單位固定橋，但作為固定橋其臨床成功率顯著下降，主要原因為固定橋連接處的斷裂。近幾年，以該材料為基礎的改良型材料開始出現(xiàn)。Vita Suprinity（VITA）是于2013年推出的CAD/CAM成型的氧化鋯加強型硅酸鋰玻璃陶瓷（ZLS）。通過特殊的工藝，在玻璃陶瓷中加入氧化鋯成份（約10%比重），與傳統(tǒng)二硅酸鋰玻璃陶瓷相比，既改善了撓曲強度（494.5MPa），同時具有良好的透明性、熒光性、乳光效果及更高的邊緣穩(wěn)定性和精確性。而且有研究表明，ZLS的粘接強度較傳統(tǒng)的二硅酸鋰玻璃陶瓷更強。

氟磷灰石（fluorapatite）玻璃陶瓷：含有氟磷灰石晶體［Ca5（PO4）3F］的玻璃陶瓷與牙釉質(zhì)中的羥基磷灰石晶體相似，因而提高了傳統(tǒng)長石質(zhì)瓷光學性能及熱膨脹系數(shù)，通常被用作金屬支架、二硅酸鋰玻璃陶瓷及氧化鋯底層冠的飾面瓷。

In-Ceram玻璃滲透陶瓷：目前，玻璃滲透陶瓷特指In-Ceram系列。In-CeramAlumina是第一個可以用于單冠及前牙三單位固定橋修復的全瓷系統(tǒng)，擁有中等強度（350～450MPa）和透明度。第二代產(chǎn)品In-Ceram Spinel（尖晶石）增加了透明度，但強度降低，僅用于制作前牙冠。In-Ceram Zirconia添加了35%的部分穩(wěn)定氧化鋯，使撓曲強度達到650MPa以上，但幾乎不透明，因此主要用于后牙的單冠及三單位固定橋。盡管In-Ceram系列有較高的臨床成功率，但隨著近幾年氧化鋯及其他新型材料的發(fā)展，該材料的臨床使用已逐漸減少。

3.多晶陶瓷

多晶陶瓷是一種由晶體直接燒結(jié)成的，不含玻璃相、氣相的致密陶瓷材料，擁有很高的強度和硬度，運用CAD/CAM設備進行加工。這類材料因為缺乏玻璃相，通常透明度很低，需要飾以飾面瓷，包括氧化鋁和氧化鋯。Procera All Ceram（Nobel Biocare）是最早用于牙科領域的多晶陶瓷，含有99～99.5%高純度致密氧化鋁陶瓷，強度大約為600Mpa，僅次于氧化鋯陶瓷。但由于其彈性模量大，易導致材料碎裂，因此臨床上的使用已逐漸被氧化鋯取代。用于牙科材料的氧化鋯為氧化釔穩(wěn)定的四方多晶氧化鋯（Tetragonal zirconia polycrystal，Y-TZP）。它具有優(yōu)良的穩(wěn)定性、耐磨損性和生物相容性，撓曲強度可達900～1200Mpa，斷裂韌性為9～10MPa/m1/2，是致密氧化鋁的2倍，是二硅酸鋰玻璃陶瓷的3倍，多用于后牙冠和多單位固定橋修復。

臨床上造成氧化鋯修復失敗的主要原因是飾面瓷的崩裂。盡管可以通過減慢加熱和冷卻速度的加工方法改善崩瓷率，但現(xiàn)在較少有這樣的臨床文獻報道。與傳統(tǒng)的氧化鋯底冠加飾面瓷相比，全鋯修復體具有以下優(yōu)勢：①不需要上飾面瓷，避免了崩瓷，對于后牙的固定橋修復效果可觀。Ramos等體外疲勞測試表明，在活塞（100N，3Hz）持續(xù)作用2×106個循環(huán)后，全鋯修復體的失敗率遠低于傳統(tǒng)氧化鋯。②備牙量更小，保留了更多的牙體組織，對于面間隙不夠的病例適用。以全鋯修復體VitaYZT（VITA）為例，其后牙全冠備牙量為面≥0.7mm，鄰面≥0.5mm，肩臺≥0.2mm，遠小于傳統(tǒng)氧化鋯加飾瓷全冠的備牙量（面≥1.4mm，鄰面≥1.2mm，肩臺≥0.5mm）。③隨著材料的發(fā)展，新型的高透性全鋯修復體不斷出現(xiàn)，改進氧化鋯材料的透明度。如2014年推出PRETTAUANTERIOR（Zirkonzahn），具有與二硅酸鋰玻璃陶瓷同樣的透光性，且強度遠高于玻璃陶瓷（＞670MPa），可很大程度地取代玻璃陶瓷作為前牙的美學修復。④對對頜天然牙的磨損較小。有研究表明，盡管氧化鋯的硬度遠大于玻璃陶瓷，但高度拋光的全鋯修復體對對頜天然牙磨損程度小于玻璃陶瓷。3M Monolith和3M Translucent（3MESPE）還能用于夜磨牙的患者（單冠或三單位的固定橋）。盡管全鋯修復體擁有很多的優(yōu)越性，由于缺乏飾面瓷，氧化鋯材料在水熱環(huán)境中長期使用存在低溫老化現(xiàn)象，臨床操作中修復體表面是否高度拋光對摩擦性能產(chǎn)生的影響、美學性能提高帶來的強度減少，仍需要長期的臨床實踐來證實和改良。

二、樹脂-陶瓷復合材料/類陶瓷材料

隨著美學修復的不斷發(fā)展，新型的玻璃陶瓷和多晶陶瓷不斷出現(xiàn)，但這些材料在臨床應用前通常都需要經(jīng)過一個費時的熱加工處理過程。不僅如此，目前用于修復牙體缺損的材料其彈性模量都遠低于（高分子復合材料）或遠高于（陶瓷材料）牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)的彈性模量。因此在近幾年，一種新型的CAD/CAM樹脂-陶瓷復合材料開始出現(xiàn)在市場上，由陶瓷顆粒（＞50%重量）高度填充在有機物支架中。有學者認為，根據(jù)2013年ADA《牙科規(guī)程和命名規(guī)則》中對于陶瓷的定義，可將這類由陶瓷材料為主要構(gòu)成，有機聚合物為輔的復合材料歸類為陶瓷材料。盡管如此，國際上目前對此仍存在爭議。因此，本文將該類材料作為一種類陶瓷材料單獨介紹。

與傳統(tǒng)的陶瓷材料相比，由于含有有機物支架而具有特殊的性能，它有以下優(yōu)勢：①與牙本質(zhì)的彈性模量更接近；②降低了材料的脆性和硬度，更易切削；③更便于使用樹脂修補；④調(diào)改后不影響強度，臨床操作簡便；⑤對天然牙的磨耗遠小于玻璃陶瓷；⑥不需要熱加工處理，其設計和制作可在椅旁完成。2013年推出的VitaEnamic（VITA）是世界上第一個樹脂-陶瓷復合材料，由86%重量的長石質(zhì)玻璃陶瓷與樹脂聚合物組成的雙重網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。其強度約為150～160MPa，彈性模量約為30GPa，非常接近牙本質(zhì)。有學者將它歸類為玻璃滲透陶瓷。與傳統(tǒng)的牙科陶瓷材料相比，其韌性和彈性加強，比現(xiàn)有樹脂材料耐磨性、強度及抗變色能力更優(yōu)異，與天然牙釉質(zhì)磨耗程度相似。同時擁有高透明度，可很好地完成前牙的美學修復。除此之外，材料的可加工性能，邊緣穩(wěn)定性都優(yōu)于其他的CAD/CAM陶瓷。其最小備牙量也小于玻璃陶瓷，適用于貼面、嵌體、高嵌體、單冠及微創(chuàng)修復，如制備量明顯不足和修復空間非常有限的病例。

Lava Ultimate（3MESPE）是一種樹脂納米陶瓷，由約80%重量的SiO2、ZrO2、聚合物SiO2/ZrO2納米陶瓷填料充填在經(jīng)加工處理的樹脂支架中形成。其美觀性能好且持久，具有200Mpa的高強度，可作為后牙的修復體。在臨床應用中，因為作為單冠存在脫粘接的可能性，故其應用較VitaEnamic局限，僅用于嵌體、高嵌體及貼面，且嵌體和高嵌體的牙體預備要保證有最大限度的內(nèi)部固位設計。

目前，這類材料仍存在一些缺陷，如耐磨性、透光度不如玻璃陶瓷，且研究仍局限于體外試驗，臨床文獻的報道較少。

三、表面處理和粘接

臨床上，影響陶瓷及類陶瓷修復材料適應證和成功率的一個非常重要的因素就是材料的粘接。不同成分的陶瓷材料其推薦的粘接方法不同。目前臨床上陶瓷粘接首選樹脂類粘接劑。含有玻璃基質(zhì)的陶瓷材料（長石質(zhì)瓷、玻璃陶瓷），臨床上最常用的增大粘接強度的方法就是氫氟酸酸蝕和表面硅烷化。因結(jié)構(gòu)中存在大量的Si-O鍵，可以被氫氟酸酸蝕形成微觀的溝紋和小孔，使瓷表面與樹脂形成機械鎖扣作用，從而提高了粘接強度。使用濃度2.5%～10%的氫氟酸溶液酸蝕2.0～3.0min效果最佳。但值得注意的是，玻璃滲透陶瓷因其玻璃成分的含量少，酸蝕不足以使其表面足夠粗糙，因此臨床上通常不使用酸蝕處理。硅烷偶聯(lián)劑可與瓷表面的SiO2形成共價鍵和氫鍵，同時與樹脂形成共聚，顯著地提高了粘接強度。因此，含玻璃基質(zhì)的陶瓷材料粘接強度好，對于固位力較差的修復體，如瓷貼面、嵌體、高嵌體，其可靠性較高，臨床評價其5年成功率為93%～98%，10年成功率為64%～95%。

多晶陶瓷因為不含玻璃成分無法被傳統(tǒng)的酸蝕劑蝕刻，因此粘接強度不及玻璃陶瓷，尤其是氧化鋯陶瓷，其應用大大地受到粘接性能的限制，故不建議用作貼面。Inokoshi等回顧了大量的文獻得出，對氧化鋯表面進行改性（化學摩擦硅涂層或Al2O3噴砂）后使用含有磷酸酯類（MDP）的處理劑和粘接劑粘接強度大且持久。VitaEnamic與傳統(tǒng)玻璃陶瓷的表面處理方法相似，因其表面的玻璃成分可被氫氟酸選擇性地去除，露出樹脂支架，增大了粗糙度，推薦使用氫氟酸酸蝕和表面硅烷化。研究表明其粘接性能可靠，強度高于Lava Ultimate，與Vitablocs MarkII相等，略小于二硅酸鋰玻璃陶瓷（IPSe.maxCAD）和ZLS（VitaSuprinity，CeltraDuo）。LavaUltimate不可使用氫氟酸或磷酸處理，如果作為臨時修復體不能使用含丁香油的粘接劑。需要注意的是，樹脂-陶瓷復合材料作為永久修復體目前只能使用樹脂類粘接劑。

綜上所述，口腔陶瓷及類陶瓷修復材料在近幾十年發(fā)展迅速，在不久的將來也會有更多的發(fā)展和突破。面對越來越多的選擇，臨床醫(yī)生應更全面了解材料的分類和特點，根據(jù)材料的強度、透明度、粘接性能等，同時考慮患者的經(jīng)濟能力和基牙條件作出最合理的選擇。

來源：北京口腔醫(yī)學2017年第25卷第2期