计算机辅助设计与制作的聚合物渗透陶瓷桩核与金属桩核在牙体缺损修复中的比较

摘    要：目的 探索计算机辅助设计与制作 (computer aided design and computer aided manufacture,CAD/CAM)聚合物渗透陶瓷桩核与金属桩核在牙体缺损修复中的临床效果比较研究。方法 选取32例患者，42颗牙体缺损的患牙接受CAD/CAM聚合物渗透陶瓷桩核或金属桩核及全瓷冠的修复。临床分为2组，A组(实验组)：牙体缺损患牙22颗使用计算机辅助设计与制作(CAD/CAM)聚合物渗透陶瓷桩核、全瓷冠修复，B组(对照组)：牙体缺损患牙20颗使用金属桩核、全瓷冠修复。修复后，以桩核的稳定性、有无桩核脱落、牙体组织折裂和桩核的折断作为观察指标，釆用美国公共健康协会(United States Public Health Service,USPHS)的修订标准，检查修复体的外形、牙龈状况、表面质地、修复体的颜色匹配性、边缘适合性、修复体松动度以及患者满意度。结果 32例患者，平均随访周期约(24.0±5.8)月。在随访期间，两组均未发现有桩核的脱落、折断和牙体组织的折裂,修复体完整。两组进行统计学Wilcoxon秩和检验，P >0.05，A、B两组修复效果在外形、牙龈状况、表面质地、边缘适合性、修复体松动度方面差异无统计学意义。修复体的颜色匹配性、患者满意度A组优于B组。结论 CAD/CAM聚合物渗透陶瓷桩核修复牙体缺损临床效果良好，并且能够节省就诊时间，可作为代替传统金属桩核用于牙体缺损患牙的桩核冠修复的临床选择。

关键词：计算机辅助设计与制作;数字化;聚合物渗透;全瓷桩核;

作者简介：金地(1987-)，硕士，主治医师;

 

临床上针对残根残冠等缺损的修复，往往先通过桩核修复剩余牙体，提供抗力以及固位后，再在桩核基础上进行后续的冠修复。金属铸造桩核的机械强度高，由于是根据印模的方式取得根管内部的形态，因此制作完成后其与根管密合度好，一直以来作为牙体缺损的修复的常规方式；但另一方面，金属的弹性模量过大，易造成牙根折裂[1]，并且在前牙修复过程当中美学效果欠佳也是一大难点[2]。纤维桩弹性模量与牙本质接近[3]，美学性能好，但因其为成品化，规格均一化，与根管的密合度相对差，远期脱落的风险较高[4]，而针对粗大根管时，需要使用直径较粗的成品纤维，则要预备更多的根管内壁牙本质，对于牙根抗力具有不利的影响[5]。因此，个性化全瓷桩核的使用，既汲取了纤维桩的优点，也吸收了金属铸造桩的优势，以往全瓷桩核主要使用氧化锆材料，但其弹性模量过大，同样容易造成牙根折裂。近年来，由聚合物渗透陶瓷(polymer infiltrated ceramic，PIC)为主体制备的全瓷桩，其弹性模量与牙本质接近，目前已在临床上使用，但对于治疗后根管粗大的患牙使用聚合物渗透陶瓷桩核进行修复的临床观察尚不多见，本文旨在探索CAD/CAM PIC桩核修复重度牙体缺损的预后效果，并与传统金属桩核进行对比研究，为临床提供指导。

1 材料和方法

1.1 患者选择标准

选择2018年6月至2019年6月一年期间，初诊就诊于厦门医学院附属口腔医院修复科的患者。因患牙牙体大面积缺损，经临床医师明确诊断后，患者自愿采用CAD/CAM聚合物渗透全瓷桩核或者金属桩核修复，并通过全瓷冠完成最终修复。患者知情并签署同意书。总计有32例患者完成临床修复以及临床回访观察，其中男性14例，女性18例，年龄20-62岁，共完修复体42颗，均为上前牙。纳本研究通过厦门医学院附属口腔医院伦理委员会审查，伦理审查号(KS20200312002)。

选择标准：无松动的上前牙患牙，颞下颌关节正常，患牙牙冠部至少有1.5mm的牙本质肩领；并且已经经过完善的根管治疗，根管较为粗大为单根管，根管口直径大于3mm，临床观察2周以上确认无临床疼痛等，牙周健康。咬合关系正常，无深覆，深覆盖，反的情况。排除标准：不具备1.5mm牙本质肩领的患牙；根管治疗不完善；咬合异常，有夜磨牙不良习惯者。分为2组，A组：CAD/CAM聚合物渗透陶瓷桩核以及全瓷冠修复(22颗)，B组金属桩核以及全瓷冠修复(20颗)。

1.2 临床操作方法

术前查看治疗的X线根尖片以确定根管长度。采用桩道预备钻(3M公司，美国)逐级预备桩道，保留根尖4.0-5.0 mm封闭区，桩道预备完成后使用硅橡胶(DMG，德国)制取桩道印模。

使用Ceramill map400技工扫描仪(Amann Girrbach，德国)扫描硅橡胶阴模，形成数字化印模，在软件(CEREC SW4.5 software,Sirona，德国)中形成三维模型，进行数字化桩核设计，设计完成后输出到研磨仪Ceramill Motion2(5X)(Amann Girrbach，德国)，切削PIC(Enamic,Vita，德国)以及钴铬金属桩核(Amann Girrbach，德国)，金属桩核需要烧结8小时，完成CAD/CAM桩核。用50μm 氧化铝喷砂粉在2bars 压力下对桩的表面进行喷砂处理。

临床桩核粘接聚合物渗透陶瓷桩核以及金属桩核：试戴合适后，用75%乙醇对桩核清洁、消毒，吹干后，在其表面涂布偶联剂(Ivoclar Vivadent，列支敦士登)10 s 后，按双固化树脂水门汀粘接流程完成(Ivoclar Vivadent，列支敦士登)粘接，光固化30 s，清洁多余黏结剂。

全瓷冠修复:患牙常规桩核粘固后行标准牙体预备，使用口内扫描仪 CEREC® Omnicam真彩扫描仪(Sirona，德国)扫描，然后设计制作全瓷冠(威兰德，德国)，临床试戴、调、抛光、树脂水门汀粘固，完成修复。

1.3 临床观察

根据美国公共健康协会(United States Public Health Service,USPHS)的修订标准[6](表1)对修复体进行评价。

1.4 临床复查

2年临床随访复查,参照美国公共健康协会(United States Public Health Service,USPHS)的修订标准[6]对修复体进行评价。

1.5 统计分析

应用SPSS22.0统计软件程序用于统计分析。计数资料以(n)表示，进行两独立样本Wilcoxon秩和检验；P<0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结 果

定期随访，采用 CAD/CAM全瓷桩核修复(A组)以及金属桩核修复(B组)后的患牙均未出现桩核的松动、脱落，或折断以及牙根折裂的情况，修复体均完整。统计学结果显示：A、B两组修复体的外形、牙龈状况、表面质地、边缘适合性、松动度方面无统计学差异(P>0.05)；在颜色匹配和患者满意度反面A组优于B组(Z=2.177,P=0.029;Z=2.184,P=0.029)(表2)。

表1 数字化桩核冠修复体临床评价标准(改良USPHS标准)[6]

评价项目 A级 B级 C级 Z P

外形 试验组 21 1 0 0.683 0.946

对照组 19 1 0

牙龈状况 试验组 21 1 0 0.068 0.946

对照组 19 1 0

表面质地 试验组 22 0 0 — —

对照组 20 0 0

颜色匹配 试验组 22 0 0 2.177 0.029

对照组 16 3 1

边缘适合性 试验组 21 1 0 1.139 0.255

对照组 17 3 0

修复体松动度 试验组 22 0 0 - —

对照组 20 0 0

患者满意度 试验组 21 1 0 2.184 0.029

对照组 14 6 0

3 讨 论

3.1 CAD/CAM系统制作桩核的优势

表1 数字化桩核冠修复体临床评价标准(改良USPHS标准)[6] 

评价项目 分级 评价标准

外形 A 外形正常；或者形态略突，接触点紧

B 外形不正常；或者外形突度不足，接触点松

C 修复体表面有缺陷，牙本质或者基底材料暴露，邻接触点丧失

牙龈状况 A 牙龈组织健康

B 牙龈轻度充血

C 牙龈重度充血

表面质地 A 表而光滑，无粗糙面

B 肉眼可见及探针探及粗糙表面，表面无斑点状或弹坑样缺损

C 表面斑点状或弹坑样缺损，表面不光滑

颜色匹配 A 无明显颜色改变，光泽度良好

B 轻度透明度降低，但仍在正常牙色范围以内

C 表面严重变暗

边缘适合性 A 探针和肉眼检查均不能检测出间隙

B 可探及修复体边缘间隙，但无牙本质及基底材料暴露

C 可探及修复体边缘间隙，且有牙本质及基底材料暴露

修复体松动度 A 修复体无松动、脱落

B 修复体松动，但未脱落

C 修复体脱落

患者满意度 A 非常满意

B 基本满意

C 不满意

对桩核修复的印模，临床上主要有两种方式：直接印模技术和间接印模技术[7]。目前间接印模方式多见，主要通过使用硅橡胶印出桩道阴模。而直接印模是利用口扫技术直接对所预备的根管进行扫描，这在临床上尚属少见。主要的技术敏感性在于目前大部分预备的桩道根管口都相对较小，不利于光线的进入，故光学印模无法达到根尖封闭区制取出完整的图像，并且该方法对于扫描仪器的要求也更高，相对较为昂贵。因此，在本病例研究中，我们依然采用了间接法制取印模，但是通过结合CAD/CAM系统：利用扫描仪直接扫描印模，生成数字化模型，技师在此基础上快速的设计、制作出桩核以及后续的冠修复体，实现当天或一次约诊[8]。若出现桩核不匹配等问题，可以直接在椅旁进行调改甚至重新制作切割而采用传统金属桩核等试戴需要一周甚至更长时间以上，具备更佳的时效性。并且，传统金属桩核试戴前，预备后的根管需要进行暂封，而CAD/CAM系统制备的桩核以及后续的冠修复体能够在根管预备后一次性即完成修复，有利于降低了根管内再感染的发生。

以往体外研究表明[9]，使用光学印模制作桩核修复体具有简单、快速而且精确等优点。从本病例研究看CAD/CAM系统制作桩核，在边缘适合性、外形、表面质地、牙龈状况、修复体松动度方面没有显著差异，临床上均表现出优秀的效果。

3.2 CAD/CAM系统制作桩核的不足

通过CAD/CAM系统制作桩核需要有一定的限制，由于光学扫描仪器的限制，对于过深的桩道，往往无法获得，因此桩道口需要外敞成足够角度。对于狭小的桩道，如无法通过光学印模直接制取，可使用间接法[10]进行制取。通常使用硅橡胶进行桩道制取，后期使用技工扫描机器进行硅橡胶阴模扫描，同样可以制作出CAD/CAM桩核，金属桩核会比PIC桩核制作花费更多时间，因为即便数字化制作的金属桩核需要8个多小时的烧结，而聚合物渗透陶瓷无需烧结，计算机制作完成后即可安装。

3.3 聚合物渗透全瓷材料(PIC)的优势

对于大部分纤维桩而言，其弹性模量与天然牙本质相当，这有利于保护剩余的牙体组织。同时纤维桩具有良好的透光性，与树脂粘接完成后颜色接近天然牙本质，具有良好的美学效果。但对于较窄小的诸如下前牙的根管，其机械强度不如于金属桩核，同时也难以修复需要大范围改变倾斜度的牙齿。此外，成品纤维桩和桩道的形状差异较大；在粘接过程中，不容易产生均匀的黏结剂层。修复后，经过多年长期的负载，修复体边缘易产生微渗漏继而起发生龋坏，最终导致桩核冠的脱落或折裂。

本研究全瓷桩核使用的修复材料为树脂陶瓷复合材料(PIC，商品名：Vita Enamic)，在临床应用中又通常被称弹性瓷。该材料体系中包含了陶瓷和树脂的双网状特殊结构，兼顾了陶瓷的美学特性以及复合树脂的机械强度和韧性[11]。体外试验已经证实PIC可以用作前牙桩核修复，有研究将Enamic和其他修复体材料进行对比研究，结果发现前者在断裂试验中呈现和其他全瓷材料没有显著差异，能够适应口腔内咬合力对于修复体的要求[12]。

与临床中加工玻璃陶瓷、氧化锆陶瓷或者金属桩核等相比，树脂基陶瓷无需烧结，节省操作时间，处理加工过程中切削修复体边缘更光滑，微小裂纹发生率更少，远期边缘稳定性更高[13]。经过氢氟酸处理，修复体表面形成疏松多孔状结构，有利于提升粘接强度[14]。同时，由于树脂基质的渗入，可以直接使用树脂材料进行缺损的修补。此外，PIC的抗弯强度(150MPa)以及弹性模量(30GPa)与正常天然牙牙本质相近，避免了修复材料对于剩余牙体组织产生较大应力，引起牙体折裂，因而其多用于桩核，嵌体、种植体上部结构等的修复。

根据这项临床对比研究的结果，得出以下结论：对于较粗大根管的牙体缺损使用CAD/CAM PIC全瓷桩核进行修复临床预后效果良好，具有良好的美学效果，同时缩短就诊时间，便于医患沟通，提高患者满意度，可作为临床桩核冠修复的另一种选择。当然，本研究也存在随访时间较短、样本量有限等不足，对于在今后是否能够广泛应用，更加远期的随访研究还需进一步深入开展。