计算机义齿辅助设计与制作(CAD/CAM);全瓷冠；陶瓷

计算机辅助设计与计算机辅助制作(computer-aided design and computer-aided manufacture,CAD／CAM)技术，融合了光学、电子技术、计算机图像识别与处理、自动控制与自动化加工等多学科的知识与技术。牙科CAD／CAM，是指利用计算机辅助设计和制作口腔修复体的一个新兴的口腔修复工艺技术。它采用光学模型技术代替了传统的取模灌模材料及过程，计算机控制的设计切削系统代替了整个技工制作过程，节省了大量的人力和物力，从而缩短了口腔修复体的制作周期。目前的CAD／CAM系统有：Duret/Sopha、Cerec、Pro-cera、Cicero等，其中，Cerec系统最常用。该技术推动了可切削陶瓷的发展，出现了几种与之配套的陶瓷系统。

有计算机辅助设计与辅助制作(CAD／CAM)技术和精确复制磨削(precisioncopy-milling)技术两种。

主要介绍常用的Cerec系统（德国）、Procera系统（瑞典）。

Cerec系统适用的可切削陶瓷主要有Cerec Vitablocs Mark I／Ⅱ,DicorMGC, Procad, Cerec In Ceram系列。主要流程为：(1)按全瓷冠预备标准常规牙体预备；(2)预备体表面喷粉取光学印模；(3)在计算机屏幕上确认边缘并进行计算机辅助设计；(4)根据计算机对所需要瓷块大小的提示，选择相应的可切削瓷坯，进行CAM数控加工；(5)口内试戴、调磨，必要时全冠染色；(6)酸蚀、硅烷化瓷冠组织面，用合适树脂粘结剂粘结。

该系统也可在技工室通过扫描工作代型的方法进行制作，与直接法无显著性差异。

Procera系统专用Procera AⅡceram或ProceraAⅡzircon。该系统经CAD／CAM加工形成的是氧化铝或氧化锆的高强度冠核基底。主要流程与Cerec系统相似，但扫描数据要至Procera Sandi-vk AB的工作站进行设计，切削后还要上饰面瓷。

类似于电子配钥匙工艺，Celay是其代表，该系统由一个接触式数字化仪和一个微型铣床组成，不是严格意义上的CAD／CAM系统，不如Cerec系统常用。

如Vita Mark I／Ⅱ等。CerecⅡ系统使用Vita MarkⅡ制作的嵌体修复体经临床观察取得了较为理想的修复效果，在压应力、抗张强度及抗磨耗性等方面，具有与釉质相似的物理特性，是后牙复合树脂的良好替代品。

该型陶瓷通过切削瓷块或瓷坯一次直接形成最终修复体的外形，然后通过修改上色完成。其中，云母基玻璃陶瓷如Macor-M、Dicor MGC、MGC-F等，羟基磷灰石陶瓷如Bioram-M，热压铸陶瓷如IPS-Empress。Dicor MGC主晶相四硅氟云母有较强的韧性，使该陶瓷具有良好的可切削性和239MP的挠曲强度。

该型陶瓷一般需两步完成最终修复体。首先通过切削已烧结的高强度瓷坯形成冠核或者切削预烧结低密度瓷坯，再烧结形成致密高强度冠核；然后在冠核上涂塑、烧结配套的饰瓷，形成最终修复体的外形。主要是以氧化铝或氧化锆为主晶相的高强度核瓷。常用的有Cerecln Ceram,Procera AⅡceram系列。

In Ceram技术是Tyszblat于1987年发明的制作高强度、低收缩全瓷冠的技术，其是一种粉浆涂塑全瓷材料。根据主要成份的不同，分为3类：(l)ln-CeramAlumina，所含Al203纯度达99.99%，挠曲强度450MP，可用于单冠和前牙三单位桥修复；(2) In-Ceram Spinell主晶相为镁铝尖晶石，强度低于In-Ceram Alumian，多用于嵌体高嵌体，不适用于后牙冠修复；(3) In-Ceram Zirconia，含有69% Al203和31%2r02，挠曲强度513-620MPa，抗压痕折裂强度值约为4MPaml／2，其透明度最低，可用于牙体变色及桩冠修复的基牙。

Procera All ceram是瑞典Nobel Biocare AB、Gothenburg公司联合生产的一种压缩的、烧结高纯度氧化铝。主要用作全瓷冠的核心陶瓷材料。双轴挠曲强度高达687Mpa，其抗压痕折裂强度值约为4.48MPaml／2，与In Ceram(4.49MPaml／2)接近。通过CAD/CAM技术有效补偿了瓷体收缩。

适合性是评价修复体效果的重要指标。

目前，通过测定全冠与预备体之间的间隙厚度，来评价修复体的适合性。高平等研究CerecⅡ制作的瓷全冠的边缘适颌性显示，所有瓷全冠均能顺利就位，平均边缘间隙在肩台为56μm±26 μm，合面为64μm±21 μm，轴面为81μm±31μm，其所有测量点的平均值为64μm±28 ym。Procera Allceram全冠适合性可达58ym±40μm。普通优质铸造全冠为40 μm-60μm。Klaus等研究了80颗Procera AllCeram crown发现，前牙的平均边缘间隙为80μm-95μm，后牙为90μm-145μm，认为CAD/CAM全瓷冠适合性与其它传统的冠修复方式相当，达到了临床要求。

李俨等在CerecⅡ型CAD／CAM全瓷冠一年随访检测发现，全冠颜色明暗度及透光度与邻牙协调一致，在修复体边缘线上无可ceram烧结后的底层冠呈半透明象牙色，可遮住弯色预备牙和金属桩颜色，上饰面瓷后，冠色逼真、自然。CAD/CAM全瓷冠有美观、良好的半透明性，常用材料按透明性递增排列如下：In-Ceram Zirconia (VITA Zahnfabrik)、In-Ceram Alumina (VITA Zahnfabrik)、  Procera AllCeram (Nobel BiocareAB, Gothenburg)、IPS Empress 2 (Ivoclar Vivadent, Amherst, NY)、  In-Ceram Spinell(VITA Zahnfabrik)。CAD/CAM全瓷冠具有与牙釉质相似的折光性、颜色与邻牙协调等优点，同时具有X线透射性，临床效果良好。

CAD／CAM全瓷冠的生物相容性，主要与其所使用的陶瓷材料有关。Procera AⅡceram底层冠在各种人工唾液(pH5，6，7)中都不溶解或有成份析出，具有较好的生物相容性。Regina L．W在常用牙科陶瓷材料细胞毒性的体外实验研究中发现，长石瓷等大多数陶瓷材料，与传统应用的合金材料和树脂材料相比，仅造成轻度的、临床可接受的细胞活性抑制。黄慧等还对掺杂5种微量着色剂的氧化锆陶瓷的生物安全性进行初步评价，认为添加5种微量着色剂的氧化锆陶瓷无细胞毒性，具备体内应用的生物安全基础。GoranfJ刀认为，陶瓷材料的生物相容性与添加的微量金属成分、全瓷冠表面和边缘的处理方式等有关，多数常用陶瓷材料与传统材料相比均有较好的生物相容性。

Fradeani等对使用了6-60个月的200个Procera All ceram CAD/CAM全冠进行评价，成功率为96,7%(前牙100%，后牙95.15%)，可见，Procera All ceram全冠的失败率很低。Debra等评价了41例88个铝瓷冠修复3年的临床观察结果，边缘密合度88%，颜色匹配率为99%，仅1%产生继发龋。Edward报道铝瓷冠修复3年存留率前牙、后牙分别为98%、90%，认为铝瓷冠的临床失败率较低。但目前5-10年临床成功率和患者满意率的研究还较少。

瓷全冠的牙体预备要尽量达到标准瓷全冠的要求，肩台要位于龈上，边缘要清晰，预备体表面要圆缓光滑，肩台厚度要达到要求。赵云凤等研究显示，当颌向聚合度为20。时，全瓷底层冠的适合性最好(101.7μm -127.9μm);边缘形态对底层冠边缘和肩台的适合性有影响( P< 0.105)，凹面型者适合性较好。建议牙体预备时聚合度设计为20。，边缘形态为凹面型(全瓷底层冠的边缘适合性为40.lμm±11.8μm)。

要提高CAD／CAM全瓷冠的临床适合性，获得高质量扫描数据资料是一个关键步骤。目前CAD/C AM系统获得扫描数据的方式主要有两种：非接触式扫描和接触式扫描。非接触扫描主要有激光扫描法、莫尔条纹法、立体摄影法等，均不能获得完全连续的数据。临床上可以采用间接法取活动代型的光学印模，但这又违背了CAD／CAM技术精确直接印模的初衷，限制了CAD／CAM的发展。华西口腔医学院还根据CerecⅡ型机对牙体三维形状的测量方法的原理和算法设计了摄像头的口外控制装置，认为该装置可减小和控制人为因素对数字化图像准确性的影响，减小系统的操作误差。接触式扫描因扫描没有盲点，理论上可获得连续的数据，但由于操作复杂费时，尚不能满足临床口内应用。

综上所述，目前对CAD／CAM全瓷冠的临床研究，主要涉及所用陶瓷材料的性能、全冠的临床适合性、成功率、生物相容性等方面，在精确口内印模、精确咬合设计等方面的研究则相对较少。CAD／CAM全瓷冠由于其制作快速、临床适合性好、美观等特点，有极高的应用价值和广泛的应用前景，必将成为修复学的一个趋势。

来源于齿道