全瓷修復(fù)技術(shù)的臨床應(yīng)用-5CAD/CAM全瓷修復(fù)技術(shù)在口腔修復(fù)中的應(yīng)用

CAD/CAM全瓷修復(fù)技術(shù)在口腔修復(fù)中的應(yīng)用

北京大學(xué)口腔醫(yī)院門診部 周團鋒

一、牙科 CAD/CAM 的發(fā)展

CAD/CAM 是一個英文的縮寫， 主要是 Computer-aided design and computer-aided manufacture， 把它第一個字母，連起來就是一個 CAD/CAM 。是計算機輔助設(shè)計和制作這樣一個技術(shù)，這種技術(shù)最早起源于20世紀70年代，80年代開始引入口腔修復(fù)領(lǐng)域，最早應(yīng)用在主要是工業(yè)自動化和航天航空等高科技的領(lǐng)域。1983年第一臺采用計算機輔助設(shè)計和制作的CAD/CAM技術(shù)的修復(fù)樣機在法國問世，然后就開始了牙科的CAD/CAM的這個發(fā)展。臨床應(yīng)用，我們現(xiàn)在可以用這種技術(shù)來制作嵌體、瓷嵌體、金屬嵌體、貼面、全瓷貼面，以及全冠、全瓷冠和金屬冠，以及固定橋，可以做全瓷橋，以及全瓷樁核，種植體上部的一些結(jié)構(gòu)。常用的材料主要分陶瓷、金屬和樹脂等等。

二、 CAD/CAM 設(shè)備的構(gòu)成

（一）數(shù)據(jù)采集部分

數(shù)據(jù)采集部分，最早機械掃描的方法，它就是一個機械臂帶一個小球，然后是這個模型來從上到下整個這個轉(zhuǎn)一圈，這樣然后把這個信息傳到這個電腦里面，這種采集的方法。所以說這個發(fā)展就開始倒像，它就是不同的位置來倒不同的相片，這樣以后給它提供一個，把這些相片疊加，形成一個三維的這個結(jié)構(gòu)。

（二）計算機輔助設(shè)計的部分

主要包括一個計算機的硬件和它的相關(guān)的設(shè)備軟件，各個公司可能有不同的設(shè)計軟件，作用都是一樣的，來實現(xiàn)這個虛擬的三維設(shè)計。

（三）計算機輔助制作的部分

包括數(shù)控銑床，最早是單軸的，現(xiàn)在是雙軸的，也有多軸的，如果機械切削的把要加工的塊狀的材料，加工成需要的牙科的修復(fù)體。

首先是一個掃描，我們采用掃描儀進行模型掃描，或者進行口內(nèi)掃描獲得一個三維的這個數(shù)據(jù)，把這個數(shù)據(jù)再輸入到計算機里，通過軟件來進行計算機的輔助設(shè)計。設(shè)計完以后，再通過一個數(shù)控的銑床，然后把需要的東西加工出來。加工出來，一般像氧化鋯的東西它都是一個軟質(zhì)氧化鋯，需要一個二次燒結(jié)，才能達到我們臨床的需要。這是這樣一個簡單的工作過程。

三、常見 CAD/CAM 系統(tǒng)介紹

（一） Cerec 系統(tǒng)

它是1986年由西門子公司這個商品化的，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到第四代了，直接可以在口內(nèi)掃描的。它的掃描精度可以達到19微米，是目前可能值是最高的，藍光掃描波長是最短的?？梢愿鶕?jù)鄰牙，修復(fù)體就可以設(shè)計出來，和這個咬合關(guān)系，它就基本能確定下來。它是一個開放的系統(tǒng)，可以用不同廠家生產(chǎn)的相應(yīng)的瓷塊來進行加工。

（二）Proceral系統(tǒng)

Procera 掃描儀掃描預(yù)備體代型并記錄下數(shù)據(jù)，設(shè)計軟件可將數(shù)字化代型和底層冠放大 12%－ 20%，以補償氧化鋁 15%－ 20%的燒結(jié)收縮。設(shè)計后的數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)文件通過傳送媒介傳送到 Procera Sandivk AB 制造廠的 Procera 工作站。 CAM 為計算機化 Procera 精密加工機，它根據(jù)傳送來的數(shù)據(jù)精確地將放大的數(shù)字化代型加工成機制代型，其另一個作用是調(diào)改氧化鋁底層冠坯體的外形。再采用干壓技術(shù)形成致密核冠雛形。

幻燈 7 是一個Nobel 掃描儀。上面有一個激光探頭，通過這個激光探頭，然后我們把模型掃描以后形成一個三維的數(shù)據(jù)。

幻燈 8 是 Procera 加工車間。

（三） 3M Lava CAD/CAM 系統(tǒng)

1. 瓷塊的強度高，內(nèi)冠最薄可為 0.3 mm 。

2. 基底冠透明度增加。

3. 基底冠不同的梯度顏色染色。

幻燈10左邊是Lava型的掃描儀，右邊是它的一個數(shù)控銑床，可以看到還是比較大的。

（四）國產(chǎn)系統(tǒng)（愛爾創(chuàng) CAD/CAM 系統(tǒng)）

愛爾創(chuàng)的CAD/CAM系統(tǒng)。是中國第一套真正意義上的五軸的CAD/CAM氧化鋯全瓷加工系統(tǒng)。它有自己的氧化鋯的陶瓷材料，也是在臨床應(yīng)用比較廣的，也有很好的臨床修復(fù)效果。

四、 CAD/CAM 全瓷修復(fù)材料

（一）長石類陶瓷和玻璃陶瓷

Dicor MGC、 Vita Mark Ⅱ。這兩種材料強度低、韌性差 ，只能用于前牙貼面、后牙嵌體的修復(fù) ，不能作為牙科全瓷冠橋的修復(fù)材料。 IPS e.max CAD ，具有良好的半透明性和折光性、與牙釉質(zhì)相似的磨耗強度以及邊緣適合性好等優(yōu)點，橈曲強度 360Mpa 。

（二） Procera － Allceram 鋁瓷

Procera － Allceram 是 Nobel 公司（瑞典）開發(fā)的技術(shù)。采用純度 99.9%以上的氧化鋁粉末，工業(yè)干壓氧化鋁細粉在機械代型上形成坯體，材料高堆積密度，明顯降低氣孔率，呈半透明象牙色，具有很好的邊緣適合性。橈曲強度 600-700MPa 。

（三） Celay/In - Ceram 瓷塊

Vita 公司預(yù)成 Vita In - Ceram Alumina block 瓷塊經(jīng)牙科 CAD/ CAM 系統(tǒng)切削成底層冠、橋架后 ，采用配套的玻璃滲透形成氧化鋁玻璃復(fù)合體底層冠、橋架 ，提高了強度和韌性 ，最后在底層冠、橋架上堆塑面瓷完成修復(fù)體的制作，可用于制作全瓷冠和前牙三單位固定橋。

（四） 氧化鋯陶瓷

氧化鋯陶瓷是以斜鋯石（ ZrO2 ）和鋯英石（ ZrO2-SiO2 ）為主料通過成形燒結(jié)等一系列工藝制成的瓷制品。它具有良好的生物相容性、優(yōu)良的力學(xué)性能，氧化鋯優(yōu)秀的力學(xué)性能來自于它的多晶形相變，其中以氧化釔（ Y2O3 ）穩(wěn)定的四方相氧化鋯多晶陶瓷（ Y-TZP ）性能最佳。橈曲強度 800-1200MPa 。

五、 CAD/CAM 的加工精度

有人問， CAD/CAM 與金箔烤瓷冠，或者這些材料的密合性有什么區(qū)別？現(xiàn)在隨著掃描系統(tǒng)、軟件，以及切削的刀口的直徑的改變，它的精度是越來越高的。有一個學(xué)者2012年12月份做了一個研究，比較了1、2、3、4、5的5個CAD/CAM的加工系統(tǒng)。比較一下，加工一個全冠，分為AB，1、2、3、4、5，這個5個點來測它的適合性。它的適合性還是相對比較高，大概最好的時候可以到100個微米以下。一般在150個微米左右，是可以滿足臨床需求的。

六、 CAD/CAM 全瓷嵌體

IPS e.max CAD 熱壓鑄造玻璃陶瓷

牙體缺損不大的時候，有相對的抗體形和固位形，我們可以采用這個嵌體修復(fù)，嵌體常用的就是IPS e .max CAD熱壓鑄造玻璃陶瓷。我們可以看到這個修復(fù)體是一個銀物充填，把這個銀物充填去掉以后，我們進行一個牙體的預(yù)備，這是掃描后所得的，第二幅圖是掃描后所得的三維圖像。根據(jù)這個三維圖像我們再設(shè)計成瓷嵌體。然后第三幅圖就是全瓷嵌體粘結(jié)完以后的情況，可以看到一個很好的美觀性?？梢钥吹竭吘壝芎闲赃€是比較高的，通過這個樹脂粘結(jié)，可以達到一個良好的臨床修復(fù)效果（幻燈15）。

修復(fù)要點：牙體預(yù)備邊緣清晰；嵌體邊緣保持 0.5 mm 以上的厚度；連接線盡量避開咬合接觸區(qū)。

七、 CAD/CAM 全瓷貼面

（一） 玻璃陶瓷貼面

這是貼面修復(fù)的一個患者，上下可以看到牙裂，通過樹脂貼面修復(fù)，可以色澤、顏色也不是特別美觀。我們把這個去除掉以后一定要磨除，磨除完了以后，進行牙體預(yù)備，然后選擇不同的瓷塊來進行顏色，進行比色。采用Vita的瓷塊，切削以后，形成一個瓷的貼面，用掃描切削以后形成一個全瓷的貼面。全瓷貼面以后，我們可以在全瓷貼面進行各切端，進行部分的打磨修改，然后再考量色澤，這樣以后讓它的顏色和透明度更好看一些。我們再做一些適瓷的修復(fù)，最后完成一個全瓷貼面的修復(fù)。這個貼面修復(fù)，半透明性就特別好，色澤與真牙也比較接近。通過臨床修復(fù)以后，可以達到一個非常好的美觀效果（幻燈17）。

CAD/CAM 玻璃陶瓷的特點：半透明性，美觀性高；粘結(jié)強度高；良好的邊緣適合性；與天然牙相似的磨耗；方便，快捷。

（二）氧化鋯全瓷貼面

這是左上一，一個邊側(cè)牙的患者，通過完成根管治療以后，再進行唇側(cè)的預(yù)備。右上一牙齒顏色還是比較白的，進行一個預(yù)備。這是我們通過CAD/CAM技術(shù)切削出來一個氧化鋯的貼面的內(nèi)核，在表面進行飾瓷的一些裝飾和燒結(jié)。在患者口內(nèi)粘結(jié)以后，這樣以后就可以獲得一個很好的美學(xué)效果。氧化鋯是比較致密的，所以它的顏色遮色效果是比鑄瓷系統(tǒng)要好一些，用它做全瓷貼面的話，可以很好的遮住下面牙齒本身的顏色，來達到非常好的美學(xué)修復(fù)效果。近距離可以看，它顏是非常和鄰牙相接近的（幻燈19）。

氧化鋯全瓷貼面的特點：遮色效果好；牙體預(yù)備量較少，氧化鋯內(nèi)核厚 0.2mm ；強度高；邊緣密合性好。

八、 CAD/CAM 全瓷冠

（ 一 ） IPS e.max CAD 陶瓷全冠

這是左上六七的一個金屬全冠的修復(fù)，表面有一些磨損，要進行重新修復(fù)。下圖就是一個掃描，進行牙體預(yù)備后掃描以后的圖像。第二張圖是我們在計算機輔助設(shè)計，根據(jù)牙齒咬合鄰牙和上下的咬合關(guān)系，設(shè)計是兩個牙冠的外形。這個外形可以在計算機內(nèi)進行咬合的檢查。再一個設(shè)計結(jié)鑄點，鄰牙結(jié)鑄點的位置，以及結(jié)鑄的緊密度、咬合高低。這樣設(shè)計完了以后，我們通過計算機CAD/CAM來通過鑄瓷塊切削，切削所需要的咬合，這個玻璃陶瓷的這個IPS e.max CAD全瓷冠。這個全瓷冠現(xiàn)在還沒有完成燒結(jié)，可以在臨床試戴。通過臨床試戴以后，可以看到咬合高點，我們進行調(diào)改以后，然后在臨床戴用以后就可以得到一個很好的修復(fù)效果（幻燈21）。

牙體預(yù)備，我們進行常規(guī)的鑄瓷，熱壓鑄造陶瓷，鑄造的方法是，基本是一樣的，就是說它的預(yù)備量基本是一樣的。但是就是它這個，有一個要求，就是這個在尖臺一定要有一個圓鈍。因為要是預(yù)備的比較銳，車針直徑大概在1個毫米左右，它有時候要車不出來銳的直角，勢必會影響修復(fù)體的密合性，影響它的修復(fù)效果（幻燈22）。

CAD/CAM 玻璃陶瓷全冠的特點：美觀性高；操作方便，快捷；前、后牙的單冠修復(fù)；邊緣密合性好 。

（二）氧化鋯基底全冠

還可以做氧化鋯基底或者氧化鋁基底的全瓷冠，牙體預(yù)備和常規(guī)的全瓷冠基底基本相似，但是也有一定的區(qū)別。什么區(qū)別？就是在牙體預(yù)備的時候，我們要保證它足夠的這個厚度。它的密合度還是比不上鑄造冠的。還有要保證比較均一的厚度，跟牙齒外形要相似。

這是一個右上一大面積缺損的患牙。我們進行核的修復(fù)，進行牙體預(yù)備，排齦取膜。我們在計算機可以設(shè)計出它的一個內(nèi)冠，氧化鋯的內(nèi)冠。這是患者做完以后在這個模型上的情況，看到氧化鋯的陶瓷也可以做到和真牙相近的效果（幻燈25）。

氧化鋯基底全冠修復(fù)特點： 強度高，可以用于后牙單冠修復(fù)；遮色效果好，可用于嚴重變色牙的美觀修復(fù)；美觀效果好，有足夠的飾瓷空間；可以制作 4 單位固定橋修復(fù)。

（三）全氧化鋯冠

全氧化鋯冠修復(fù)，通過CAD/CAM技術(shù)，我們可能只需要牙體預(yù)備均一的1毫米就行了。它的優(yōu)點是牙體預(yù)備量比較少；修復(fù)效果可能強度也比較高。

下面看一個病例，五六七大面積齦物充填，我們把它齦物去掉，做一個樹脂的充填，來進行一個牙體預(yù)備。制作的是全氧化鋯的全瓷冠（幻燈28）。

這是口內(nèi)粘接完以后的情況。顏色就是相對要發(fā)白一點，比正常的可能要稍微偏白一點，因為它表面的染色，不是像飾瓷好，所以它美觀性可能稍微要欠缺一點。但是在后牙區(qū)還是有足夠的強度，這是修復(fù)完成以后，CAD/CAM有很好的邊緣適合性，它的顏色跟鄰牙基本接近（幻燈29）。

全氧化鋯冠的修復(fù)特點： 強度高，常用于后牙修復(fù)；磨除牙體組織少，可用于臨床冠短的患牙；邊緣密合性好；崩瓷率小；美觀性不如 IPS e.max CAD 。

關(guān)于氧化鋯全瓷肩臺的設(shè)計，有學(xué)者比較了這四種。第一個是一個圓狀的，第二個是一個小的一個圓角的鈍角的肩臺，第三個是一個大的鈍角形，第四個是一個帶凹，第五個是一個斜面加圓角的這個設(shè)計。通過研究，認為第二種，一個小的半圓角的肩臺是最適合于全瓷冠修復(fù)的。

九、 CAD/CAM 全瓷橋

CAD/CAM技術(shù)也可以做全瓷橋的修復(fù)。這是一個左上六切除的患牙，通過牙體預(yù)備我進行掃描，掃描以后進行一個計算機的輔助設(shè)計，我們可以看到一個3，3個單位橋體的設(shè)計。通過CAD/CAM技術(shù)，我們就切除內(nèi)冠了，然后在表面飾瓷，這樣做橋體（幻燈32）。

美觀性比較高，用在后牙也是可以的。可以看到在口內(nèi)的大概情況，還有它的表面。顏色雖然就是比正常牙稍微可能偏白，但是比金屬烤瓷冠還是美觀性要增加不少。

在臨床這個研究中發(fā)現(xiàn)， CAD/CAM氧化鋯固定橋的崩瓷率，或者全冠的崩瓷率還是比較高的。有學(xué)者就是在三年的隨訪當(dāng)中，發(fā)現(xiàn)它的崩瓷率大概在54%，金屬烤瓷橋的崩瓷率大概在34%。 CAD/CAM 氧化鋯固定橋的生存率 90% ，金屬烤瓷橋的生存率 97% 。

牙體預(yù)備要點 ：基牙保證 0.5 mm 以上均勻的肩臺寬度；良好的共同就位道；圓鈍的點線邊角； 咬合面均勻足夠的間隙預(yù)備。

CAD/CAM 氧化鋯全瓷橋的特點： 良好的美觀性；良好的機械強度；良好的邊緣適合性；修復(fù)體質(zhì)量較輕。

十、 CAD/CAM 全瓷粘接橋

（一） 前牙粘接橋

這是一個上頜和下頜先天側(cè)切牙缺失的患者。通過牙體的初步預(yù)備，主要預(yù)備在舌側(cè)，就是鄰牙的舌側(cè)（幻燈36）。

我們可以看到我們設(shè)計的一個區(qū)域和連接體的區(qū)域，和中間橋體、橋基的設(shè)計。這是我們通過CAD/CAM技術(shù)來，制作出來的4個，就是兩個上頜側(cè)切牙的全瓷粘接橋和下頜側(cè)切牙的全瓷粘接橋，它是基核。在模型上試戴一下，然后進行烤瓷的修復(fù)（幻燈37）。

最后粘到這個患者口內(nèi)，兩個都是雙翼的，主要是粘接在，還是在舌側(cè)這個牙釉質(zhì)，來提供它的粘接強度。可以看到下頜的情況也是一樣的。這是修復(fù)以后的正面效果（幻燈38）。

（二）后牙粘接橋

我們不但可以做前牙的全瓷粘接橋，我們也可以做后牙的全瓷粘接橋，后牙全瓷粘接橋的預(yù)備形式也有好幾種。我跟大家介紹的是一種嵌體的，是核面嵌體樣的牙體預(yù)備。我們可以，它在頰舌側(cè)是盡量的進行少量的牙體預(yù)備。這是我們制作的后牙的以嵌體固位的一個全瓷粘接橋，它的橋基和固位壁都是氧化鋯的。最后在橋體上進行一個飾瓷的修復(fù)，進行粘接（幻燈39）。

CAD/CAM 全瓷粘接橋的特點： 磨除正常的牙體組織較少；美觀性和生物相容性高；有較高的機械強度；咬合力過大時易出現(xiàn)翼板折斷和粘接破壞的風(fēng)險。

十一、 CAD/CAM 一體化全瓷樁核

（一） 一體化氧化鋯全瓷樁核

現(xiàn)在我們還可以用CAD/CAM技術(shù)來制作一體化的全瓷樁核。最早制作一體化全瓷樁核，為什么不能用CAD/CAM技術(shù)？因為掃描的精度不夠，不能直接掃描根管，那他們大家常用的一種就是復(fù)制切削辦法，就是我們制作一個樹脂或者一個金屬的樁核，根據(jù)這個樁核進行掃描，掃描以后再通過計算機切削出來一個全瓷的樁核。因為全瓷樁核具有很好的美觀性和一定的很好的物理性能，在前牙修復(fù)當(dāng)中，一些扁根牙修復(fù)當(dāng)中有很好的優(yōu)勢。下面我們就看一個一體化氧化鋯全瓷樁核的修復(fù)。這是一個右上一大面積缺損的患者，它原來的金屬烤瓷冠脫落，進行重新的根管治療以后，我們可以直接可以進行模型掃描，把這個根管掃描出來，就不需要進行復(fù)制（幻燈41）。

這是通過我們的軟件計算機輔助軟件，設(shè)計出一個樁核的這個方式，然后這是一個三維的樁核模型，把這個模型數(shù)據(jù)輸入到CAD/CAM系統(tǒng)，就可以制作出一個氧化鋯的全瓷樁核（幻燈42）。

可以看到氧化鋯全瓷樁核，它的顏色還是比較白的，相對于金屬材料，和牙本質(zhì)顏色是比較接近的。我們可以看看制作完成后的X線片，可以看到樁核跟牙和根管有很好的適合性，最后修復(fù)完以后，可以達到一個非常好的美學(xué)效果（幻燈43）。

CAD/CAM 一體化氧化鋯全瓷樁核的特點： 強度高，可用于咬合力大的患者；用于細窄根管的患牙；與根管良好的適合性；根管預(yù)備時不超過根管直徑的 1/3 ；粘接的穩(wěn)定性；良好的美觀性。

十二、 CAD/CAM 全瓷基臺

可以用CAD/CAM系統(tǒng)或者種植修復(fù)，做種植修復(fù)的全瓷基臺，它有一個很好的美觀性，可以用在前牙的修復(fù)當(dāng)中。這是一個患者上前牙缺失的患者，在兩個側(cè)切牙的位置上植入兩個種植體。通過機械掃描，把這個數(shù)據(jù)輸入計算機（幻燈45）。

通過計算機切削來制作兩個氧化鋯的全瓷基臺，我們再制作一個氧化鋯基的全瓷橋，2道的全瓷橋，就可以達到很好的一個臨床修復(fù)效果。牙齦就會跟旁邊的牙齦會恢復(fù)很好的顏色。所以它的美觀性比較好，因為它的全瓷臺，通到牙齦里面以后，牙齦這塊出來也是顏色是比較，和臨近的軟組織相似的，如果是金屬基底的話，在前牙區(qū)，如果牙齦很菲薄，會出現(xiàn)一個灰影，影響最后修復(fù)的美觀性（幻燈46）。

優(yōu)點： 重量輕； 強度高；美觀性好；不影響核磁等檢查；便于機械加工。

十三、小結(jié)

CAD/CAM 技術(shù)給口腔修復(fù)學(xué)帶來了一場革命；幾乎可以采用全瓷材料制作所有的固定修復(fù)方式； 現(xiàn)在也有采用 CAD/CAM 技術(shù)制作的氧化鋯可摘局部義齒和切削的金屬支架可摘局部義齒； 但 CAD/CAM 技術(shù)不是萬能的，在臨床工作時要明確其工作原理選擇合適的適應(yīng)證。

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