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一步一步做好全瓷修复体抛光
中华口腔医学杂志, 2021,56(4) : 396-400. DOI: 10.3760/cma.j.cn112144-20210219-00078
摘要

随着全瓷材料和微创修复理念的发展,全瓷修复体的临床应用日益广泛。全瓷修复体的抛光是影响修复长期稳定性的重要因素。良好的抛光不仅能为全瓷修复体提供光洁的表面和外观,还能降低对对牙体硬组织的磨损、减少修复体表面菌斑聚集、避免裂纹扩展、提高修复体强度和美观性。做好全瓷修复体的抛光需要3个重要的环节:抛光工具的合理选择、抛光参数的正确设定、抛光步骤的严格遵循。

引用本文: 李德利, 谭建国. 一步一步做好全瓷修复体抛光 [J] . 中华口腔医学杂志, 2021, 56(4) : 396-400. DOI: 10.3760/cma.j.cn112144-20210219-00078.
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随着全瓷材料的发展,全瓷修复体被广泛应用于口腔修复临床。全瓷材料按化学组成和微观结构可分为三大类,分别为以玻璃相为主的玻璃基陶瓷,以晶体相结构为主的多晶陶瓷以及由树脂与无机材料混合而成的树脂基陶瓷。玻璃基陶瓷常用于前牙贴面和全冠修复,多晶陶瓷常用于后牙全冠和固定桥修复,树脂基陶瓷主要用于后牙嵌体和高嵌体等冠内修复体1

技工室加工制作以及临床戴牙时均需对全瓷修复体表面外形、邻接关系及咬合接触等进行一定程度的打磨和调改,使其更符合患者的口腔生理特征。打磨后全瓷修复体表面粗糙度均有不同程度的增加,若不及时进行表面光洁处理,长期使用可对对牙体硬组织,尤其是牙釉质造成不同程度的磨损2。而牙釉质与贴面、贴面等微创修复体的固位和抗力息息相关,充足的牙釉质不仅可为修复体提供良好的粘接固位,还可为修复体提供足够的强度支持,这是决定微创修复的关键3。因此,全瓷修复体经过打磨调改后必须对表面进行有效的处理,以尽可能减轻对对牙体组织的过度磨损,获得较长期的疗效。

全瓷修复体的表面光洁处理主要有两种方式:上釉和抛光。上釉即使用含长石质瓷的釉液均匀涂布于调改打磨后的修复体表面,经高温烧结后形成光滑连续表面的过程。上釉的临床应用非常广泛,上釉后全瓷修复体虽然表面光滑平整,但由于釉层较薄其强度增加有限4,尤其是多晶陶瓷如氧化锆表面上釉后,力下易出现釉层碎裂为磨粒,导致对牙体硬组织的磨损加快5。因此,抛光逐渐成为全瓷修复体,尤其是氧化锆表面处理的首选方法。

做好全瓷修复体的抛光是影响全瓷修复效果的重要临床环节。全瓷修复体的抛光主体为各类全瓷修复材料,核心是针对不同全瓷材料获得有效的抛光处理。笔者将其归纳为全瓷修复体抛光的3个重要环节:合理选择抛光工具、正确设定抛光参数、严格遵循抛光步骤。

一、合理选择抛光工具

抛光设备和抛光工具的合理选择是完成修复体抛光的前提和基础,前者是抛光工具可发挥作用的物质基础,后者是抛光得以顺利完成的客观载体。

抛光设备主要由驱动装置(马达)和操作装置(手机)两部分组成。根据驱动源的不同,马达可分为电动马达和气动马达两大类,电动马达以电力为驱动,可提供持久稳定的驱动力,维持手机的恒定转速,有利于抛光磨头转速的控制;气动马达依靠正压气泵提供驱动,通过脚踏控制气流输出量进而控制转速,可受操作者操作习惯和操作方式的影响,手机转速难以长久恒定,不利于抛光磨头的转速控制6

根据硬度不同,抛光工具可分为硬质固结抛光工具和软质抛光工具两大类7;根据转速不同,又可分为高速抛光工具(如高速涡轮手机)和低速抛光工具(如慢速直机和慢速弯机)。本文主要以低速硬质固结抛光工具为例介绍抛光工具的组成及合理选择。

低转速硬质固结抛光工具主要由磨头、结合剂、气孔及填充剂组成,称为固结抛光工具的四要素。根据使用材料不同,常用磨头可分为氧化铝、碳化硅和金刚石3种类型。磨头材料通过结合剂固结形成抛光工具,最常用的结合剂类型包括玻璃、陶瓷、树脂和橡胶。磨头材料和结合剂之间留有一定量气孔,以便抛光时散热冷却,部分抛光磨头在气孔中加入填充剂以改善性能8

硬度是抛光工具的主要性能指标,抛光工具中结合剂和磨头材料的使用量对抛光磨头的硬度至关重要。临床常用的磨头材料中金刚石硬度最高,达到莫氏硬度10;其次是碳化硅,莫氏硬度为9.5;最后是氧化铝,莫氏硬度为9.0。橡胶结合剂是近年发展最快的一类抛光磨头结合剂,根据组成成分,可分为硅橡胶、合成橡胶和聚氨酯橡胶等类型,硅橡胶拉伸强度相对较低,为3~12 MPa,合成橡胶拉伸强度为5~25 MPa,聚氨酯橡胶拉伸强度相对较高,为20~45 MPa。结合剂强度越高,磨粒密度越高,抛光磨头的硬度越高,相同打磨参数条件下,抛光效率越高,抛光磨头的使用寿命也越长9

全瓷修复体抛光通常可分为4个阶段:磨平(contouring)、磨光(finishing)、抛光(polishing)和精细抛光(fine-polishing)10。各阶段对抛光磨头的硬度要求有所不同,而不同的结合剂和磨头材料可相互结合形成不同硬度的抛光磨头,因此需选择适合硬度的抛光磨头进行抛光,以获得最终的表面处理效果。

临床常见的砂石类抛光磨头即为由玻璃粉末与碳化硅磨粒和氧化铝磨粒结合形成的绿砂石和白砂石,可用于玻璃基陶瓷和树脂基陶瓷修复体磨平阶段。而硅橡胶与碳化硅形成的抛光磨头硬度有所增加,可用于玻璃基陶瓷的磨光。合成橡胶加入金刚石颗粒后硬度进一步增加,可用于玻璃基陶瓷的抛光和精细抛光。多晶陶瓷如氧化锆由于强度和硬度均较高,因此在磨抛各阶段均需含金刚石颗粒的抛光磨头才能获得预期效果,在聚氨酯橡胶中加入较大的金刚石颗粒可进行氧化锆磨光。而抛光和精细抛光使用的金刚石颗粒直径逐渐减小,才可获得预期的抛光效果。由拉伸强度较低的硅橡胶与氧化铝结合形成的抛光磨头硬度相对较低,通常用于树脂材料占比较高的修复体磨抛10

总之,不同硬度的抛光磨头是全瓷修复体抛光的前提和基础,临床需要根据全瓷修复体类型,结合抛光环境,合理选择各类抛光磨头。

二、正确设定抛光参数

若想获得理想的全瓷修复体抛光效果,不仅需要选择适合的抛光磨头,更需要根据全瓷修复体的类型和抛光阶段正确设定抛光参数。影响全瓷修复体抛光的主要参数包括抛光的速度、力度和时间。

1.抛光速度:抛光速度是影响全瓷修复体抛光效果的重要因素。相同条件下,抛光速度越快,打磨的效率越高,但抛光速度不能无限制增加,其受抛光设备自身性能的影响。抛光速度越快,产热越高,因此抛光磨头的界面结合强度要求越高,同时需做好医患安全防护,防止高速运转的抛光磨头造成医源性损伤。抛光速度设定需综合考虑全瓷修复体类型、抛光磨头直径大小以及抛光阶段等因素。全瓷修复体硬度越高,抛光速度的要求相对越高;抛光磨头直径越大,抛光速度应适当降低,以保证抛光的安全性,而不同抛光阶段抛光速度的设定也有所不同。目前全瓷修复体的打磨抛光速度建议控制在30 000 r/min内。磨平转速通常设定为20 000~30 000 r/min,磨光转速为15 000~20 000 r/min,抛光转速进一步降低,通常为10 000~15 000 r/min,精细抛光通常要求转速降低至5 000~10 000 r/min11

2.抛光力度:抛光压力是影响全瓷修复体抛光效果的另一个重要因素。不同全瓷材料以及不同打磨抛光阶段的抛光压力不同,通常设定在2 N以下。随着抛光的进行,修复体表面逐渐平整光洁,抛光的力度应逐渐减小。在磨平和磨光阶段,抛光力度可设定为2 N,抛光和精细抛光阶段,在控制抛光速度的同时,抛光力度需尽可能控制在1 N以下,以便获得理想的抛光效果12

临床实际操作过程中,对抛光压力的控制有一定的技术敏感性,需要操作者反复练习,不断调整,可使用压力测定工具预先测量手指加压的力度,在抛光过程中不断感受抛光压力对抛光效果的控制和影响,逐渐掌握和适应不同抛光磨头的抛光力度。

3.抛光时间:除抛光的速度和力度外,抛光时间也可对抛光效果产生影响。相同条件下,适当延长抛光时间可在一定程度上提高抛光效果12。但抛光时间越长,抛光效率越低,同时抛光产热量越高,因此需要将抛光时间尤其是椅旁时间控制在合理的范围内,通常每步操作控制在1 min内,整体抛光时间为3 min左右。

三、严格遵循抛光步骤

全瓷修复体抛光的机制是全瓷表面与抛光材料相互接触摩擦产生磨切作用,切向力作用下深浅不一的全瓷修复体表面不断平整,最终形成光洁如镜的外观。因此,全瓷修复体的抛光需遵循从粗到细、逐级抛光的步骤,即将磨平、磨光、抛光和精细抛光4个阶段顺次完成,方可获得预期的抛光效果。

1.磨平阶段:技工室加工及临床椅旁调整过程中,均需对全瓷修复体表面进行磨切,以达到调整咬合、去除早接触点和干扰点的目的,由于咬合接触点的位置、形态等的不同,调完成后的全瓷修复体常呈现较粗糙的表面,因此,抛光的第一步即是对全瓷修复体高低不平的表面进行修形磨平。对树脂基陶瓷,可使用玻璃粉末和氧化铝颗粒组成的白砂石进行磨平;对玻璃基陶瓷可使用玻璃粉末和碳化硅颗粒组成的绿砂石进行打磨。由于氧化锆质地坚硬,通常建议使用含金刚石颗粒的磨石进行氧化锆表面打磨处理。磨平阶段转速建议控制在20 000~30 000 r/min,力量控制在2 N以内。

2.磨光阶段:表面修形磨平后需进一步磨光表面,通常使用含橡胶类结合剂的磨头。硅橡胶和碳化硅组成的磨头可用于树脂基陶瓷和玻璃基陶瓷的磨光,合成橡胶和金刚石颗粒组成的磨头可用于多晶陶瓷如氧化锆的磨光,转速建议控制在20 000~30 000 r/min,力量控制在2 N以内。

3.抛光阶段:磨平磨光后可进入抛光阶段,此时不同的全瓷修复材料需使用不同的抛光磨头。对玻璃基陶瓷中的长石质瓷和树脂基陶瓷,可使用硅橡胶和碳化硅颗粒组成的抛光磨头。对玻璃基陶瓷中的二硅酸锂玻璃陶瓷,需使用合成橡胶和金刚石颗粒组成的抛光磨头。对多晶陶瓷如氧化锆,需使用聚氨酯橡胶和金刚石颗粒组成的硬质抛光磨头进行表面抛光,转速建议控制在10 000~20 000 r/min,力量控制在1 N以内。

4.精细抛光阶段:完成抛光后为进一步提高全瓷修复体表面光洁度,可使用更精细的抛光磨头进行精细抛光,以达到镜面样效果。此时抛光磨头中的磨料直径应较抛光阶段进一步降低,转速建议控制为10 000~20 000 r/min,力量控制在1 N以内。

通常经过上述打磨抛光后,全瓷修复体表面可达到上釉样光洁度,一方面可有效降低全瓷材料表面粗糙度,减少菌斑堆积,提高美学和生物安全性,另一方面降低反复烧结对氧化锆力学性能的不利影响,同时节省上釉时间,提高临床操作效率。

四、不同类型全瓷修复体的抛光
(一)玻璃基陶瓷

目前口腔临床应用的玻璃基陶瓷材料主要有长石质瓷和玻璃陶瓷两大类。玻璃陶瓷是在玻璃相中添加或生长白榴石、二硅酸锂等晶体,使玻璃陶瓷力学强度明显增加,同时具备良好的半透明性等美学性能。

1.长石质瓷和白榴石增强型玻璃陶瓷:长石质瓷是最早应用的口腔陶瓷材料,常用于制作前牙烤瓷贴面以及双层结构全瓷冠高强度内冠的表面饰瓷。Lawson等13发现二硅酸锂和氧化锆表面加入长石质饰瓷后,对牙釉质的磨损显著增加;因此建议对打磨调改后的氧化锆和二硅酸锂表面进行抛光处理,尤其是咬合接触区应避免使用饰瓷。Gönüldaş等14对计算机辅助设计与辅助制作(computer aided design and computer aided manufacturing,CAD/CAM)加工后的长石质瓷或白榴石增强型玻璃陶瓷瓷块分别进行抛光和上釉处理,发现与上釉相比,抛光可更有效降低两类瓷块的表面粗糙度,并提高长石质瓷块的透光性。

因此,对长石质瓷和白榴石增强型玻璃陶瓷,目前以瓷块形式进行CAD/CAM加工为主,建议减少上釉,加强抛光,选择含碳化硅颗粒的抛光磨头,抛光压力控制在2 N以内,抛光转速为5 000~20 000 r/min。

2.二硅酸锂增强型玻璃陶瓷:二硅酸锂增强型玻璃陶瓷是在玻璃陶瓷中添加二硅酸锂晶体,材料力学强度明显增加,同时具有良好的半透明性等美学性能。目前广泛应用于牙齿美学修复,包括前牙瓷贴面和全瓷冠以及后牙全瓷冠、嵌体、高嵌体、贴面等修复体。Mohammadibassir等15对二硅酸锂增强型玻璃陶瓷分别进行抛光和上釉处理,结果发现金刚石精细抛光优于上釉;金刚石精细抛光后二硅酸锂增强型玻璃陶瓷的抗弯强度与上釉相近。Saiki等16的研究结果显示,对二硅酸锂增强型玻璃陶瓷修复体,建议使用抛光而不是上釉处理;对处于咬合接触区的全瓷修复体表面,建议着重抛光。

因此,对二硅酸锂增强型玻璃陶瓷,目前多以瓷块形式进行CAD/CAM加工,建议抛光、减少上釉。抛光时建议选择含金刚石颗粒的抛光磨头,抛光压力在2 N以内,抛光转速为5 000~20 000 r/min。

(二)多晶陶瓷

多晶陶瓷主要为晶体相成分,一般完全不含玻璃相成分。多晶陶瓷的晶体相成分主要分为氧化铝和氧化锆。目前临床常用的是氧化钇部分稳定的四方相氧化锆陶瓷。氧化锆陶瓷可分为传统氧化锆和高透氧化锆两大类。传统氧化锆具有优异的力学性能,但半透明度低、美观性较差;可用于制作单层结构的磨牙氧化锆全冠或双层结构全瓷冠的氧化锆内冠。高透氧化锆通过改变晶相结构、晶体颗粒、烧结温度等方法提高半透明性,力学性能有一定下降,但仍高于目前临床应用的玻璃陶瓷。高透氧化锆可用于制作美学要求较高的前磨牙,甚至前牙单层结构的氧化锆全冠。

Janyavula等5对常规氧化锆不同表面处理方式的研究显示,氧化锆全瓷修复体表面粗糙度以及对牙釉质的磨损程度由小到大依次为:抛光氧化锆、抛光后上釉的氧化锆、上釉氧化锆、氧化锆加饰瓷,高度抛光且不上釉的氧化锆表面粗糙度最小且对牙釉质的磨耗最小,从保护对牙体组织的角度而言,单层氧化锆全冠(全锆冠)在口内试戴并调后均应进行高度抛光,以确保其表面光滑,从而尽可能降低对天然牙牙体组织的损害。

Chavali等17对常规氧化锆不同抛光磨头的研究显示,抛光系统、抛光步骤和抛光速度对抛光对象的光泽度和粗糙度均有显著影响;15 000 r/min比其他转速可获得更高的光泽度和更低的粗糙度;抛光程序可产生与上釉相似或更好的粗糙度和光泽度。Vila-Nova等18对常规氧化锆和高透氧化锆不同处理方式的对比研究显示,上釉可降低氧化锆的断裂强度,因此推荐进行抛光处理;金刚石橡胶抛光磨头是最适合氧化锆的打磨抛光工具。

因此,对于氧化锆多晶陶瓷,建议抛光为主,避免上釉,特别是对修复体面。抛光时建议选择含金刚石颗粒的抛光磨头,抛光压力在2 N以内,抛光转速为5 000~20 000 r/min。

(三)树脂基陶瓷

树脂基陶瓷是树脂基质和无机材料的混合体,目前主要有两类:一类是树脂基质中加入无机填料;另一类是陶瓷网络结构中加入树脂基质。树脂基陶瓷在严格意义上不属于陶瓷,不能烧结加工,一般采用CAD/CAM形式加工。Matzinger等19对比不同树脂基陶瓷技工室和椅旁抛光后的表面粗糙度和表面形态,结果显示,树脂基陶瓷对牙釉质的磨损低于二硅酸锂增强型玻璃陶瓷,椅旁抛光可达到与技工室抛光相当的光滑表面;调改后的表面抛光对树脂基陶瓷最佳的临床性能至关重要。

目前树脂基陶瓷主要是以瓷块形式进行CAD/CAM加工,因此建议高度抛光、不可上釉。抛光建议选择含碳化硅颗粒的磨光磨头和含金刚石颗粒的抛光磨头,抛光压力在2 N以内,抛光转速为5 000~15 000 r/min。

综上,全瓷修复体的抛光是影响修复长期成功的重要因素。良好的抛光不仅能为全瓷修复体提供光洁的表面和外观,还能降低牙体硬组织尤其是牙釉质的磨损,保证微创全瓷修复体具备足够的固位和抗力,同时高度抛光的全瓷修复体可减少菌斑聚集,降低生物学并发症,还可在一定程度上降低全瓷修复体的裂纹扩展,提高修复体强度和美观效果,因此,临床需要一步一步做好全瓷修复体抛光。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

思考题(单选)

1. 全瓷修复体的抛光步骤不包括( )

A.磨光

B.抛光

C.精细抛光

D.调牙合

2.磨平阶段的抛光速度设定为( )

A.20 000~30 000 r/min

B.15 000~20 000 r/min

C.10 000~15 000 r/min

D.5 000~10 000 r/min

3.全瓷修复体的抛光压力通常设定为( )

A.5 N

B.4 N

C.3 N

D.2 N

4.全瓷修复体的抛光时间通常控制在( )以内

A.1 min

B.2 min

C.3 min

D.4 min

5.关于后牙单层氧化锆全瓷冠的表面处理方式,正确的是( )

A.建议上釉

B.建议抛光

C.建议喷砂

D.无需处理

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