李洋陽，鄒麗峰 (巴茲醫(yī)學院口腔醫(yī)學部,倫敦 英國)

隨著人民生活水平的提高以及種植技術的逐漸成熟，近年來越來越多的缺失牙患者選擇種植修復。種植修復的基本結構包括了種植體、基臺以及基臺上修復體三部分。基臺作為連接整個種植體結構的關鍵部分，其結構和性能對患者牙體修復的功能及美觀起到重要作用。成品基臺由于形態(tài)固定，適應癥相對狹窄，很難滿足大部分患者對牙體修復美學要求。計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)技術和全瓷材料在口腔領域的逐步發(fā)展，為患者個性化全瓷修復提供了可能。其高效性、高美觀性及高精度，受到了越來越多臨床醫(yī)生以及患者的喜歡。本文將從個性化瓷基臺的分類、特點和性能、研究和展望進行概述。

1 個性化瓷基臺的分類

種植基臺是種植修復當中變化最大的一個部分，瓷基臺也不例外。瓷基臺和上部修復體統(tǒng)稱為種植修復上部結構。市場上所存在的種植系統(tǒng)都有其配套的瓷基臺，例如ITI系統(tǒng)、Branemark系統(tǒng)、奧齒泰系統(tǒng)和Anklos系統(tǒng)等[1]。由于制作工藝的差別，瓷種植基臺可分為預成型的成品基臺和個性化基臺兩種[2]。其中個性化瓷基臺可根據(jù)材料的不同分為以下幾種。

1.1 氧化鋁個性化基臺

在口腔種植領域，第一個陶瓷基臺就是在1993年以氧化鋁陶瓷為材料制成的，并發(fā)現(xiàn)該材料具有好的生物相容性和抗腐蝕性，但機械強度方面不及金屬烤瓷[3]。隨著研究不斷進展，諾貝爾公司(Noble Biocare)研發(fā)了高度燒結且可個性化定制的氧化鋁基臺(CerAdapt abutment)，并對其機械性能不足做出了改進[3-4]。CerAdapt基臺的出現(xiàn)推進了瓷基臺在口腔臨床的使用。此外，國內(nèi)有學者通過CAD/CAM技術和玻璃滲透技術對預成的氧化鋁塊進行了力學分析和顯微結構的觀察，發(fā)現(xiàn)部分燒結的氧化鋁可以滿足口腔CAD/CAM技術的切削要求[5]。至于氧化鋁基臺的美學修復效果如何，駱小平等國內(nèi)學者的臨床實驗表明,該種瓷基臺修復達到了患者的期望，修復效果接近天然牙[6]。但是有研究證明，氧化鋁基臺的斷裂率要略高于金屬基臺[7]。

1.2 氧化鋯個性化基臺

1892年，氧化鋯最初被發(fā)現(xiàn)，并被視為一種難熔性的材料被廣泛應用[8]。但研究發(fā)現(xiàn)純氧化鋯的材料存在晶型轉變等問題，且易發(fā)生斷裂從而造成機械性能的下降；而摻和了一些少量其他元素(CaO、MgO、Y2O3)的氧化鋯，具有穩(wěn)定的晶型和更好的機械性能[9]。基于這種發(fā)現(xiàn)，完全穩(wěn)定氧化鋯(FSZ)、部分穩(wěn)定氧化鋯(PSZ)和釔鋯陶瓷(Y-TZP)等摻雜其他元素的氧化鋯陶瓷被廣泛應用。基于釔鋯陶瓷擁有出色的力學性能和穩(wěn)定性，登士柏西諾德公司在2001開始將其應用于CAD/CAM切削材料。在2006年，氧化鋯被作為了一種種植基臺材料應用于臨床[9]。氧化鋯陶瓷材料與鈦金屬材料相比在種植領域具有好的美學實現(xiàn)。鈦(Ti)作為傳統(tǒng)的種植材料，在前牙美學當中有時因為齦染色問題而影響美觀，而氧化鋯材料能夠最大限度還原天然牙顏色[10]。此外，相比于氧化鋁陶瓷，氧化鋯材料具有更優(yōu)越的機械性能和生物安全性[10-11]。

1.3 氧化鋯氧化鋁復合陶瓷

氧化鋯增韌氧化鋁(ZTA)是一種典型的氧化鋯氧化鋁復合陶瓷，其構成是由大部分氧化鋁為主要相，然后在其中加入一定比例的氧化鋯而形成的一種復合陶瓷。ZTA和單純的氧化鋁陶瓷相比，具有更好的彎曲強度和斷裂韌性[12]。VITA公司生產(chǎn)的In-Ceram陶瓷就屬于ZTA陶瓷，In-Ceram陶瓷的力學性能滿足了口腔臨床修復的要求[13]。有實驗證實氧化鋯氧化鋁復合陶瓷可作為CAD/CAM加工切削的材料并應用于口腔臨床,且其生物相容性也達到了臨床種植使用的標準[14]。

1.4 二硅酸鋰玻璃陶瓷

二硅酸鋰玻璃陶瓷主要由兩種成分構成：二硅酸鋰晶體和玻璃基體。當一種陶瓷材料的玻璃相比例越高時，其透光性能和美學性能就越好[15]。所以和氧化鋯陶瓷相比，二硅酸鋰玻璃陶瓷具有更加優(yōu)秀的美學性能[15]。近年來基于二硅酸鋰玻璃陶瓷較好的機械性能、美學性能(半透明性)以及符合臨床標準的生物相容性，其應用在口腔修復領域受到了廣泛的關注[16]。市場上主流的二硅酸鋰玻璃陶瓷包括IPS e.max和IPS e.max CAD兩種[17]。其中IPS e.max CAD作為CAD/CAM的切削材料，相比于其他陶瓷切削材料，具有最為優(yōu)秀的美學性能。配合其公司Ivoclar Vivadent粘結系統(tǒng)，可達到理想的粘結效果。

2 個性化瓷基臺特點

2.1 機械性能

在四種材料中，Y-TZP陶瓷具備較好的彎曲強度和斷裂韌度，而ZTA在硬度方面足夠出色。四種陶瓷的機械性能基本都滿足了臨床修復的需求，但是，四種瓷基臺中斷裂韌度最高的Y-TZP瓷基臺，其斷裂韌度也僅為鈦基臺的十分之一左右[9]。這也解釋了個性化瓷基臺在臨床的斷裂率高于金屬基臺的原因[7]。

Furuya等還對氧化鋯基臺在體外模擬人工老化的條件下進行了斷裂負載、相的穩(wěn)定等方面的測試，以期進一步驗證瓷基臺材料口腔應用的可能性[18]。此外，個性化種植瓷基臺的臨床應用，除了要考慮這些力學性能以外，還要考慮材料的疲勞因素，因為種植材料要在口腔環(huán)境中經(jīng)受咀嚼等復雜力學環(huán)境。目前大多數(shù)對于口腔材料的動態(tài)疲勞試驗都是根據(jù)ISO 14801：2007標準來模擬的。而對于種植部件的應力分析，目前主要的方法有電測法、電阻應變片測試法、光彈分析法和有限元分析法。由于口腔的復雜環(huán)境，而有限元分析法操作便捷易行，只需理論數(shù)據(jù)分析不用具體試驗，因此使用較多[19]。

2.2 生物學性能

根據(jù)ISO 7406標準，材料的生物學評價測試分為初步試驗、二期試驗和應用試驗三個階段[20]。

對于種植基臺材料的生物安全性，國內(nèi)許多學者采取了MTT法(四甲基偶氮唑鹽微量酶反應比色法)體外細胞毒性試驗、溶血試驗、皮下埋植試驗和口腔黏膜刺激等試驗來進行驗證，其結果均表明瓷基臺的生物安全性和生物相容性符合臨床使用標準[21]。此外，有學者通過免疫組化的方法，分別對炎性成分在鈦愈合帽和全瓷愈合帽周圍的軟組織中的表達進行了對比，發(fā)現(xiàn)全瓷材料的愈合帽比鈦的表達要低[2]。同時，在細菌附著方面，全瓷中的氧化鋯與鈦金屬也有統(tǒng)計學意義上的差別，有實驗指出細菌的覆蓋程度在氧化鋯表面為12.1%，而在鈦金屬表明其覆蓋率要高7%左右[22]。種種實驗均表明，瓷基臺比傳統(tǒng)的鈦金屬基臺具有更好的生物相容性。有臨床的回顧性研究也證實:個性化的瓷基臺比鈦金屬基臺具有更好的美學效果，其種植后的并發(fā)癥主要是機械性并發(fā)癥，炎癥并發(fā)癥較少[23]。

2.3 邊緣適合性

種植基臺的邊緣適合性包括了修復體-基臺之間和基臺-種植體之間兩部分。種植基臺的邊緣適合性是評價個性化種植修復的一個重要指標?；_的邊緣密合程度，也在一定程度上影響了細菌附著率和炎癥發(fā)生的概率，從而間接影響了患者種植體修復的成功率和使用壽命。對于修復體和基臺之間，Branemark認為修復體和基臺的適應性應小于10 μm[24]，美國牙科學會則認為該間隙應小于40 μm。而目前學術界廣泛認可的間隙大小是在百微米左右[25]。對于基臺和種植體之間，有實驗認為雖然和鈦基臺相比，瓷基臺的自由旋轉略大，但都符合臨床使用要求[26]。目前已有大量的研究認為CAD/CAM技術切削的瓷基臺在邊緣適合性上，滿足臨床種植的標準[26-27]。也有部分學者認為如果基臺和種植體分別采用不同廠家系統(tǒng)生產(chǎn)，其邊緣適合性會有顯著差異但都符合臨床使用標準[28]。但如何選擇CAD/CAM基臺系統(tǒng)和種植系統(tǒng)才能最大限度地增強邊緣適合性還需要進一步的研究。但總體上講，CAD/CAM個性化基臺邊緣適合性略低于鈦基臺，這可能是造成其螺絲松解發(fā)生率高于鈦基臺的原因。

3 CAD/CAM個性化基臺系統(tǒng)

相較于CT和CBCT技術，CAD/CAM技術實現(xiàn)了三維立體數(shù)據(jù)地導入和虛擬測量設計，并成為了口腔領域一門新興技術。CAD/CAM技術是通過機械或光學掃描，將物體的三維結構及其位置關系等轉換成STL文件格式，并通過數(shù)控機床等方法，完成對所需樣本的數(shù)字化加工制作。目前市場存在的主流的可以實現(xiàn)CAD/CAM個性化基臺制作的系統(tǒng)包括以下幾種(見表1)[29]。其中登士柏公司和西諾德公司在2016年合并成為一家公司。

表 1 CAD/CAM個性化基臺系統(tǒng)

在諸多CAD/CAM系統(tǒng)當中，均可以采用氧化鋯陶瓷為材料進行個性化修復設計，其中Nobel BiocareMT公司的Procera@系統(tǒng)，還可以使用氧化鋁陶瓷為材料進行進行個性化設計[30]。此外，Procera@系統(tǒng)設計的基臺主要應用于Branemark系統(tǒng)。雖然也可用于其他的種植體系，但就邊緣適合性來講，Procera系統(tǒng)與Branemark系統(tǒng)匹配程度最高[31]。對于CAD/CAM個性化基臺的臨床回顧，有臨床隨訪研究證實各個系統(tǒng)短期內(nèi)均具有較好的美學修復效果且修復后的并發(fā)癥較少，但長期的臨床報道較少[32]。

4 總結與展望

CAD/CAM個性化基臺作為近年來一個新興的應用，其優(yōu)點在于：①美學性能好，瓷基臺顏色更加接近天然牙體顏色，個性化的設計可以滿足不同患者的需求。與成品基臺相比，其適應癥更加廣泛。②生物相容性好，與傳統(tǒng)鈦基臺相比，瓷基臺的細菌附著更少，種植后的炎癥發(fā)生概率低。③效率高，CAD/CAM技術可以縮短時間成本，減少種植修復的時間以及減少患者的等待時間。但CAD/CAM目前也有其不足之處：①機械性能有所欠缺。雖然瓷基臺的機械性能已滿足臨床使用的要求，但與傳統(tǒng)鈦基臺相比，其機械性能，特別是斷裂韌度還有所不足，這也造成了臨床上瓷基臺斷裂的發(fā)生。②邊緣適合性不強。雖符合臨床標準，但密合性明顯弱于傳統(tǒng)鈦基臺，這一點在使用不同的種植體系時尤為明顯。邊緣的不適合也有可能造成螺絲松動，從而使種植失敗。③長期臨床效果觀察不足。對于個性化瓷基臺的報道，目前只限于短期或者幾年內(nèi)的觀察，長期的成功率與美學效果如何，還需要進一步的報道。

總體來講，CAD/CAM個性化瓷基臺在口腔種植領域有較好的發(fā)展前景。目前也有學者致力于提高瓷基臺材料的機械性能和邊緣的適合性。如果瓷基臺的機械性能可以全面優(yōu)于鈦基臺，且對于個性化的CAD/CAM系統(tǒng)能有一個標準化的操作規(guī)范，則個性化瓷基臺將有可能全面替代鈦基臺。尤其是在前牙種植當中，成為首選的修復方法。