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CAD/CAM 技术扩大了牙科修复学的范围
作者: 万腾实业 来源: 万腾实业 发布时间: 2012/7/19 19:33:47

  今天,人们很难想象没有数码技术和计算机辅助设计与制造技术(CAD/CAM)的牙科医学会是怎样的。口内和口外测量、拮抗力和咬力记录扫描、计算机三维设计、数据库中大量牙齿形状信息的获取、解剖学牙咬合面的制作、虚拟模型的功能性咬合、高性能陶瓷的切削加工等,如果没有计算机,这些都是不可能实现的。

  这一飞跃性进展奠定于1985 年的瑞士。在那里,人们首次利用口内摄像机(三角测量技术)获取了制备牙齿的三维光学成像,并将其导入计算机中。苏黎士大学的Werner Mormann 教授和Marco Brandestini 博士利用计算机、专用成像软件以及计算机数字控制(CNC)研磨机,建了首个CAD/CAM 硅酸盐陶瓷材料嵌体(图1)。Mormann 教授利用可承受咬合的复合嵌体作为汞合金替代物的试验看起来没什么应用前景,却促成了这一研发过程。

  由于聚合收缩程度高,这些嵌体需要进行大量的加工,它们并不完全适用于临床,并且边缘的容限很大。此外,M觟rmann 教授希望能够使用陶瓷材料,它们与天然的牙釉质和牙本质更为接近。只有借助于计算机控制剖面研磨设备,才有可能对硅酸盐陶瓷材料(以及后来的氧化陶瓷材料)进行切削研磨,达到很高的美学修复效果,发挥材料持续和可再生的特性,实现成本的最优化。CAD/CAM 在牙科医学领域得到了广泛的应用,目前全球已经生产了两千多万个全瓷修复体(牙科诊所和技工室)。

  粘接剂推动了CAD/CAM 修复学的发展

  两个因素在其中发挥了重要作用。第一个因素是,人们希望能够借助于计算机,直接在牙科椅旁将物理特性明确、经过工业加工的硅酸盐陶瓷研磨成修复体,并且能够为患者提供一次性的治疗,而不需要进行临时处理。第二个因素是,粘接剂的出现,使得陶瓷修复体与残留牙体组织强制性地接合到了一起,由于它没有机械界面,因此可以防止会产生裂纹的拉伸应力。随着粘接剂的出现,缺损部位定向技术以及物质保存制备技术的应用成为了可能。

  CAD/CAM 陶瓷与粘接剂的联合使用有利于严重磨损齿尖保持持久的稳定(图2)。由于粘接剂可以使残留牙体之间保持紧密结合,因此,有可能不需要与龋洞结构保持机械固定。在许多情况下,部分陶瓷牙冠消除了人们对金属牙冠的需求。金属牙冠的缺点是,为了保证固定,需要有一个环状的牙体(因此导致了健康牙体组织的缺失)。根据个体化加工的硅酸盐陶瓷可以直接嵌于牙体组织上。这种材料尤其适用于嵌体、高嵌体、部分牙冠和严重磨损齿尖等情况下。

  Mormann 教授的目标是,能够利用CAD/CAM 技术在牙科椅旁即时制作全瓷修复体,而不需要进行加工处理。这一目标源于他的工作经验,即加工的修复嵌体洞型对牙釉质的完整性有显著的不良影响。在许多情况下,非粘接性嵌体固位就像是将一个楔子嵌入牙体洞型内,并将咀嚼力传递给受损的残留牙体。这一力量也会使受保护较弱的牙尖侧壁变形。这会导致口腔和前庭牙釉质表面发生裂缝。

  第二个目标是利用高强度氧化陶瓷,比如氧化铝(Al2O3)与氧化锆(ZrO2),以及计算机控制的研磨机来生产冠桥结构,为无金属的修复治疗铺平道路。

  最近的另一项进展是,人们可以通过网络将口内和口外的数字成像,以及修复设计数据传输到外面的牙科技工室中,然后由这些技工室执行加工任务。因此,牙科技工室与牙科诊所工作的联系变得越来越紧密了。

  临床验证
  关于牙科椅旁全瓷修复体的研究是牙科治疗研究当中最大的热点之一。许多研究证实,嵌体和高嵌体的临床特性至少可以与铸金修复体相媲美。耐用性是对陶瓷材料评估的最为重要的指标之一。这里需要强调的是,2008 年,Tobias Otto 博士(Aarau,瑞士)发表了一篇十分重要的研究论文,该论文包括了一项为期17 年的临床长期调查研究。2 自从1989 年以来,Otto 博士(瑞士CEREC 的首批使用者)已经对利用CEREC 系统和长石陶瓷(VITA Mark I) 生产的200 个嵌体和高嵌体进行了监测。1989 年至1991 年期间,这些修复体被用于他诊所的108 名患者。他分别在10 年和17 年后,在美国公共卫生署(USPHS)修订标准的基础上对调查结果进行了评估,并对他的临床观察进行了总结。

  据Otto 博士称,经过17 年后,这200 个修复体中的187 个仍然在使用。这些修复体在经过15 年的平均使用期限后,存留率是88.7%(图3-5)换句话说,S)损坏发在第6 年和第13 年之间。在大多数情况下,这些损坏是由于陶瓷断裂。它们存留的几率明显高于技工室生产的陶瓷嵌体,几乎能够与铸金嵌体等长期修复体的替代物相媲美,后者20 年后的存留率是87%,每年的损坏率是0.7% 。3Otto 博士发现,这些CEREC 嵌体中有166 个在临床上是完整的(在1991 年200 个嵌体的原有基础上)。这相当于经过15 年的平均使用期限后,4 存留率是83% 。该产品15 年后的存留率优于Smales 铸造嵌体(损失率:1.5 豫)。它还可以与1.3% 年损坏率的全瓷、非CAD/CAM 陶瓷嵌体相媲美。5 另一个推动因素是,牙科椅旁制作的陶瓷嵌体可以在一次就诊治疗时,立即给患者应用,因此消除了不必要的临时处理。在传统牙科修复的情况下,临时处理是不可避免的。Roland Frankenberger 教授指出,在咀嚼力的影响下,由于加工处理用的复合材料具有较低的弹性模量,牙齿会受到扭转应力。这些应力会使未受充分保护的牙尖侧壁发生变形,造成部分断裂和早期牙釉质裂缝,并削弱牙釉质粘接作用。与此相反,立即使用陶瓷嵌体可以促进无污染的粘接剂与坚硬的牙齿组织结合,稳定磨损的牙尖。临床长期调查研究的结果表明,对残留牙体的稳定效果以及粘接剂的存在,可以明显地抵消更宽的粘接间隙带来的影响。

  CAD/CAM 陶瓷材料符合金标准

  2006 年,Bernd Reiss 博士发表了一篇关于CEREC 修复体耐用性的长期研究报道。在一家私人牙科诊所里,医生为299 名患者植入了1010 个CEREC 嵌体和高嵌体。经过15 年至18 年后,有84.4% 的修复体仍然具有很好的临床特性(图6 和7)。直到该研究结束时(18.3 年),均未观察到其他事件发生。如果将修复体的固定作为评估存留率的唯一标准(即忽略预备后以及后续的计算机辅助边缘校正等治疗过程)Ka原plan–Meier 在研究期间的存留率是89% 。在研究之初还没有牙科粘接剂。如果将患者分为2 组(即,是否有接受粘接剂治疗)则发现2 组之间存在显著差异。经过16 年后,没有接受粘治疗组的存留率下降到80%,而接受粘接剂治疗组的存留率为90% 。填料的大小并未起作用。双尖牙的情况好于磨牙。关键的牙齿好于非关键的牙齿。在研究期间,发生了122 起事件。有86% 的事件导致了修复体的缺失。骨折(39%) 是最常见的原因。

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