2010年7月25日 星期日

如何選擇氧化鋯?www.tool-tool.com

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來源:口腔修復 作者:王寧

全瓷在美容修復中的作用越來越呈現出其優勢,而隨著新型全瓷材料氧化鋯材料的出現,修復已經不在是局限於簡單的美容修復。但國內對氧化鋯材料的修復仍屬於初級的探索階段,其主要的原因是我們醫生對材料的相關知識瞭解甚少,同時又缺少相關的文獻,這使得氧化鋯材料無法廣泛應用於臨床。在這裡我查閱了一些氧化鋯的相關國內外文獻及信息,並做了一下總結,其中有不當之處望加以指正。

鋯石富藏於鹼性巖中,質純的鋯為透明色且堅硬,常被誤認為鑽石,我們現在臨床修復中所使用的氧化鋯屬於合成鋯類,其材料是以斜鋯石和鋯石英為主。合成類鋯中又分為單斜向體聚晶型鋯、四方向體聚晶型鋯和立方體聚晶相鋯。氧化鋯的熔點在2710度,如果加入Mg、Y、Ca等氧化物,熔點溫度可降低到2500 度,在這種溫度下可以將四方晶相鋯有效的存在於常溫下。Y-TZP——即釔穩定四方體聚晶氧化鋯就是我們臨床常用的氧化鋯,而氧化鋯優良的力學性能是來源於這種四方向晶型的變化。四方晶相氧化鋯在材料使用中,由於外力的誘導會向單斜晶相轉變,以消耗部分能量緩解應力,同時相粒子的體積增大效應即抑制裂紋的擴展。

四方體轉換的示意圖

值得說明的是Y-TZP也分為不同的種類,大體上分為兩種,即HIP和CIP雖然它們的組成成分相同,但由於加工條件及粉末類型選擇的差異,使得它們在強度和透光度性方面都會有不同表現。現有的氧化鋯是依靠CAD/CAM系統進行加工,國內常見的CAD/CAM系統有:PROCERA、KAVO和 CEREC等(CERCON必須增加EYE設備才能算的上CAD/CAM系統),用於CAD/CAM系統的切割的是由〞噴濺-干化〞(spary- dried)粉末成型的氧化鋯瓷塊,經過研磨後,在1150度~1500度的溫度下進行無壓力燒結,此時多孔狀的預燒結氧化鋯型胚會有20%的線性收縮,並開始體現出其強度和透光性的特性。這種技術我們稱之為〞熱等靜壓壓縮〞——HIP,也就是現在國際上極力推廣的HIP氧化鋯。從工藝上講HIP是在一個封閉的空間內,用高溫和高壓使氧化鋯粉體緻密化,同時使用HIP工藝的氧化鋯粉末量要比傳統的CIP(冷等靜壓壓縮)氧化鋯多一些,顆粒也更細緻(大小不超過30納米)其強度也提高了20%以上。目前國內的CAD/CAM所使用的氧化鋯應該都屬於HIP類,國內開展的氧化鋯強度依次為 CERCON(900Mpa以上)<CEREC(1000MPA以上)<PROCERA(1100Mpa以上)<KAVO(1200Mpa)。

強度無論是900Mpa也好1200Mpa也好,理論內上這種強度已經高於金屬的強度了,但我們仍不能忽視影響氧化鋯強度的因素。

疲勞期後的強度下降:任何材料在經過使用後會出現疲勞,而強度和韌性都會下降全瓷,全瓷也不例外。全瓷材料一般經過5年後的疲勞期,其強度會有50%以上的下降,之後其強度會一直穩定。

線性收縮與橋橫截面:一般氧化鋯在燒結後都會出現20%~50%的收縮,通過釔氧化物的加入及緻密度加工會將鋯的收縮率控制在20%,過長的橋體仍會使強度下降。同時橋體的橫截面大小也決定橋的強度,傳統全瓷橋的橫截面積為4X4(16)平方毫米,而氧化高可以做到前(牙)8後(牙)9平方毫米大小的橫截面,但超過兩個橋體時需要設計為9-12-9。

噴砂與技工修改:噴沙以及使用較細粒度的研磨工具不會對氧化鋯的強度產生影響,但是使用超過125~150um顆粒的砂石研磨或氧化鋁噴砂則會造成強度下降; 而研磨工具顆粒缺損嚴重,造成在修復體出現大量的表面缺陷,此時也將會降低了氧化鋯修復體的總體強度。因此我們應盡量避免對內冠進行修改。

氧化鋯因不當的修改,造成的表面缺陷。

氧化鋯的透光度,波特蘭大學,得出的幾種全瓷透光度的排名: InCeram Spinell > Empress2 > 緻密燒結氧化鋁(Procera)>LAVA> InCeram Alumina > InCeram Zirconia

通過以上的資料我們可以大致瞭解到HIP氧化鋯的一些信息,而不同的CAD/CAM系統所加工出的氧化鋯在強度及透光性上仍會有不同,因此正確地選擇氧化鋯類型,以及優化工藝流程(CAD/CAM)的選擇是至關重要,而對於氧化鋯的緻密性才是關鍵。

再此建議初次開展氧化鋯全瓷項目的醫生可以嘗試PROCERA氧化鋯全瓷,推薦原因是PROCERA是當今開展時間僅次於3M LAVA系統的氧化鋯,從病例積累情況來看也比較令人信服。如果基牙預備量過小,肩台預備不足0.7mm角度小於3度的最好選擇KAVO氧化鋯。

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