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嘉峪檢測網 2020-10-29 10:41
近年來,很多人選擇做牙齒貼面來美化自己的牙齒形態,治療氟斑牙、煙漬牙和黑牙等牙齒問題。
玻璃陶瓷因其良好的美學透度,易粘接,不易脫落等特性,滿足患者對前牙貼面的美學需求,成為制作牙齒貼面的主要修復材料。
美中不足的是,面對牙氟斑、煙漬牙、黑牙等修復問題時,不能表現出優秀的遮色效果,從而滿足患者的美學需求。其次,由于玻璃陶瓷本身強度不高,在臨床表現中易崩易裂,這讓醫生和患者尤為苦惱。
為了解決以上問題,我們發現同為口腔修復材料的氧化鋯,具有良好的生物相容性,可以減少對牙周的刺激。氧化鋯材料強度高,遮色效果好,適用于多種口腔修復領域,備受醫生和患者的青睞。
作為一個優秀的齒科材料,氧化鋯的遠期臨床效果備受人們關注。通過隨訪氧化鋯材料五年并發癥發生率,氧化鋯貼面容易脫落的問題尤為明顯。
那么,如何增強氧化鋯粘接強度,讓其牢牢粘接在牙體上,使其能可靠的運用于前牙頜貼面、后牙頜貼面,是我們現階段針對氧化鋯材料面臨的主要的問題。
氧化鋯全瓷冠、多單位固定橋需要通過樹脂基粘接劑(目前主流氧化鋯粘接劑)粘固于牙體表面。那樹脂粘接劑怎樣和全瓷材料之間怎樣能形成強大的粘接力,就要依靠機械鎖合力和化學結合力。針對全瓷材料修復體,尤其是全瓷貼面修復體,只依靠粘接劑提供的化學結合力無法滿足臨床對于氧化鋯材料粘接強度的要求,必須提供可靠的機械鎖合力。機械鎖合力對于陶瓷材料來講,需要靠對陶瓷材料表面進行粗化處理來得到。對于硅基陶瓷的表面粗化處理技術已經較為成熟,在臨床上也取得了較為滿意的粘接效果。通過氫氟酸的酸蝕作用可有選擇性溶解硅基陶瓷中的玻璃基質,使晶體結構暴露,酸蝕后的硅基陶瓷表面會有更多微嵌合的結構形成,從而增強硅基陶瓷與樹脂粘接劑之間的機械鎖合力。經表面粗化處理的硅基陶瓷表面應用硅烷偶聯劑,可以在陶瓷與樹脂之間形成化學共價鍵和氫鍵結合,提供硅基陶瓷修復體與樹脂粘接劑之間的化學粘接力。
但氧化鋯陶瓷與硅基陶瓷(主要指玻璃陶瓷)結構及成分相差甚遠,不同的材料構成導致兩者在粘接技術方面存在很大差異。氧化鋯陶瓷主要成分是二氧化鋯,不含有玻璃基質成分,氧化鋯表面微觀結構可以通過下圖看出,排列規則致密,傳統的氫氟酸對氧化鋯材料起不到酸蝕效果,所以無法按照臨床上針對硅基陶瓷的表面粗化處理技術去處理氧化鋯。
臨床在粘接氧化鋯材料時,已證明難以被氫氟酸酸蝕形成粗糙表面來提供機械鎖合力。此外,氧化鋯陶瓷中硅元素的含量小于1 wt%,因此硅烷在氧化鋯表面難以充分發揮化學偶聯作用。氧化鋯表現出以上化學惰性的特點使其與樹脂的粘接成為臨床難點與研究熱點。
現階段臨床有什么辦法來對氧化鋯表面進行粗化處理來得到機械鎖合力呢?
1、氧化化鋁噴砂技術
噴砂是目前最常用的表面處理方式。所用砂基本為粒徑在50~250μm大小的氧化鋁粒子,雖然大小不同的粒子所能產生的機械固位之間沒有明顯差異,但是表面粗糙度有所不同。大的粒子可以形成更加粗糙的表面,但是所能產生的粘接強度沒有明顯差異。噴砂處理可以增加氧化鋯陶瓷表面濕潤性,減少有機物污染,增加表面羥基含量,擴大晶粒邊界,增加表面能。
但噴砂對增加氧化鋯的機械鎖合力也是有爭議的,有論文證明,噴砂會對氧化鋯材料表面造成微裂痕,導致氧化鋯修復材料在后期使用過程中,容易受到微裂痕的影響,降低氧化鋯材料本身的機械性能。
2、硅膜法
硅膜法是一種用于金屬或陶瓷的表面處理方式,經過硅薄膜處理后,粘接表面可以產生一種極薄的薄膜,此薄膜具有類玻璃特性,聯合硅烷偶聯劑可以與樹脂基粘接劑產生良好的化學結合。根據技術工藝及應用領域不同,硅膜法可以分為:化學摩擦法、溶膠-凝膠法等。化學摩擦法是目前硅涂層技術中較為常用的方法,該方法指在氧化鋁粒子表面覆蓋二氧化硅后進行噴砂處理,操作簡便,可以顯著增加氧化鋯表面的硅含量,提高粘接強度。
3、激光蝕刻
激光蝕刻是近幾年興起的氧化鋯表面粗化處理的實驗性新方法,激光的種類非常多,比如CO2激光、Nd:YAG激光、Er:YAG激光、飛秒激光等。其原理是用激光蝕刻氧化鋯表面,使氧化鋯表面產生局部高溫,氧化鋯表面熔融和再結晶,形成粗糙表面。研究也有表明,激光處理后的氧化鋯表面會形成一層多孔的薄弱層,導致其在老化處理后的粘接強度迅速下降,所以雖然表面粗糙度增加了,但對粘接強度來講,實際并沒有明顯幫助。
4、低溫等離子體
等離子體又叫電漿,是由分子、原子及其被電離 后產生的正負帶點粒子組成的氣體狀物質。它是物質 存在的基本形式之一,是除固、液、氣三態外,物質存在的第四態,也是宇宙中廣泛的物質存在形式。低溫等離子體溫度較低,甚至接近室溫,同時含有大量高能帶電粒子,可在材料表面引發自由基,并可引入多種活性基團,主要起的作用是清潔氧化鋯表面,提高潤濕性,粘接劑可以更好地在表面進行附著。所以低溫等離子處理并不能讓氧化鋯表面發生質的變化,只能起到清潔的作用。
以上幾種現階段的氧化鋯表面處理方式,都無法滿足氧化鋯材料的臨床粘接需求,解決氧化鋯粘接的需求也變得越來越迫切。隨著齒科材料和技術的不斷發展及對氧化鋯的表面處理及粘接的深入研究,如何通過簡單合理的表面處理、技術敏感低的粘接程序即可達到可靠穩定的粘接效果是未來的研究方向和趨勢。
玻璃熔融是一種全新的氧化鋯表面處理方式。
其原理是通過簡單的上釉噴涂技術,可以在氧化鋯的表面融附一層低溫的玻璃陶瓷,這層玻璃陶瓷和氧化鋯之間通過一次低溫燒結即可實現牢固結合。眾所周知,玻璃陶瓷材料在臨床的粘接已經非常成熟,可以用作貼面修復體在臨床上進行大量應用,氧化鋯進行表面改性后,其表面結構和成分已經和玻璃陶瓷材料基本一致,所以玻璃熔融處理后的氧化鋯表面,可以通過氫氟酸進行酸蝕來進行表面粗化,從而產生可靠的機械鎖合力。
▲左上為原始氧化鋯材料顯微鏡圖像,右上為氧化鋯材料玻璃熔融處理后顯微鏡圖像,左下為玻璃熔融處理后的氧化鋯材料被HF酸蝕后顯微鏡圖像,右下為酸蝕后硅烷化顯微鏡圖像。
再者,玻璃熔融后的氧化鋯表面硅含量明顯提高,酸蝕聯合使用硅烷偶聯劑可以得到可靠的化學結合力,進而得到臨床理想的粘接效果。
▲玻璃熔融后氧化鋯表面各元素含量圖
這種玻璃熔融的表面處理方式操作簡單,技術敏感度低,醫生可以完全按照之前臨床處理玻璃陶瓷的方法來處理玻璃熔融后的氧化鋯材料。
來源:愛迪特口腔