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一种新兴的口腔修复材料——树脂陶瓷复合材料

近年来,口腔修复领域已见证数字化技术的突破性进展与深度普及,伴随CAD/CAM技术的迭代升级,牙科修复材料领域呈现出创新态势,特别是以强化玻璃陶瓷、氧化锆陶瓷为代表的无机非金属材质,不仅展现了卓越的机械强度特性,更在临床试验中验证了其优异的修复效能。但是经过多年的临床医学与实际应用比对结果显示,这些材料还是存在作为嵌体、高嵌体或髓腔固位冠等修复体嵌入牙体组织时,侧向受力易导致应力集中现象,这将显著增加牙体纵向折裂等严重并发症的发生风险。为优化这些不足,树脂陶瓷复合材料的出现应运而生。

1 、树脂陶瓷复合材料的分类
根据显微结构及聚合加工方式的不同,目前较为一致的观点是将树脂陶瓷复合材料分为高温聚合的树脂基质混合高比例分散的陶瓷填料(resin⁃based ceramic,RBC)和聚合物渗透陶瓷网络(polymer ⁃infiltrated ceramic network,PICN)两大类:
(1)RBC:此类材料的设计与传统复合树脂较为接近,由树脂基质结合高比例的陶瓷填料组成。
(2)PICN:PICN是通过有机单体渗透预烧结的陶瓷支架网络,再经过高温聚合所获得的复合材料, 树脂与陶瓷网络具有三维互联性和相互连续性 ,可有效地向各个方向传导并分散应力。
2 、 树脂陶瓷复合材料的性能特点
树脂陶瓷复合材料兼具复合树脂与陶瓷的特点,其力学性能介于复合树脂与陶瓷之间,略高于复合树脂但显著低于增强型玻璃陶瓷和氧化锆陶瓷。
从材料力学特性分析,树脂陶瓷复合材料最显著的优势在于其弹性模量与天然牙本质高度匹配,同时较传统全瓷材料展现出更优异的抗疲劳性能。然而,该材料在机械强度和断裂韧性方面仍存在提升空间,未来研究可重点关注树脂-陶瓷界面的优化改良,这可能是突破其性能瓶颈的关键方向。
在美学表现方面,树脂陶瓷复合材料的半透明性较增强型玻璃陶瓷稍逊一筹,其颜色稳定性则介于复合树脂与全瓷材料之间。临床实践显示,该材料目前主要应用于嵌体、高嵌体及部分冠修复,短期临床观察显示其存留率与全瓷修复体相当。鉴于其与天然牙更为接近的力学特性以及出色的粘接性能,在需要与牙体组织形成良好力学匹配的修复场景中可能更具应用价值。
特别值得注意的是,聚合物渗透陶瓷网络材料(PICN)相比传统树脂基复合材料(RBC)可能更适合用于种植体支持的全冠修复。但需要指出的是,当前相关临床研究数量有限且随访时间较短,对于新型CAD/CAM树脂陶瓷复合材料的临床效果尚缺乏充分验证。在临床适应症的选择标准、牙体预备方案设计等方面,仍需更多高质量的循证医学证据提供支持。
3、树脂陶瓷复合材料的临床应用情况
树脂陶瓷复合材料在临床修复领域的应用已近十年,主要覆盖牙体缺损修复和种植上部冠修复等场景。
现有临床研究数据表明,这类材料在嵌体、高嵌体和部分冠修复中的表现相当可观:存活率区间为85.7%-100%,短期疗效与传统陶瓷修复体相当。
从临床观察来看,修复体脱落和局部崩折是最主要的失败形式,而修复成功率与三个关键因素密切相关:适应证的精准把握、粘接技术的规范操作以及病例的合理筛选。
值得注意的是,相较于传统树脂基复合材料(RBC),聚合物渗透陶瓷网络材料(PICN)在天然牙和种植单冠修复中可能更具优势,但这一结论仍需更多高质量的循证医学研究予以验证。
增材制造技术(即3D打印)在牙科修复领域的应用已逐渐普及,该技术通过逐层堆叠材料的方式精确构建三维修复体。目前氧化锆和二硅酸锂玻璃陶瓷是3D打印牙科修复体的主要材料,而树脂基3D打印材料则主要局限于临时修复体的制作。值得注意的是,聚合物渗透陶瓷网络材料(PICN)作为3D 打印材料在制造上具有一定的技术敏感性,国外有研究人员成功开发了一种可3D打印的PICN复合材料,其硬度和弹性模量与天然牙具有机械相容性,具有良好的弯曲强度和可接受的吸水性及溶解度,表明其作为间接修复材料的应用潜力。然而,目前关于3D打印PICN材料的打印精度、耐磨性能及疲劳特性等方面的研究仍属空白,且缺乏相关的临床疗效验证,这些关键性能指标的评估和临床应用效果的证实仍需通过后续研究加以完善。
 
以上内容均根据李琳,杨文,王晓东的《树脂陶瓷复合材料的研究及临床应用现状》一文整理

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