探究老化前后氧化锆基底与饰面陶瓷粘结强度:表面处理的关键作用

【字体: 时间:2025年04月11日 来源:BMC Oral Health 2.6

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  为探究氧化锆基底与饰面陶瓷粘结机制及老化影响,安卡拉大学研究人员开展 “Evaluation of the bond strength of feldspathic porcelain applied on aged and non-aged zirconia substructures” 研究。结果显示 Rocatec 系统 + 含硅烷底漆处理粘结强度最高,老化后各处理组粘结强度均降低。该研究为临床修复提供参考。

  在口腔医学领域,氧化锆凭借其出色的化学稳定性、物理和机械特性,成为全瓷修复体基底材料的热门选择。借助 CAD/CAM 等新技术,氧化锆基底在牙科修复中得到广泛应用。然而,氧化锆陶瓷晶体含量高,导致其半透明度不如天然牙齿,为了美观,常需在其表面 veneer(覆盖)饰面陶瓷 。但在临床实践中,氧化锆基底与饰面陶瓷之间的粘结问题却成为一大难题。最常见的修复失败情况就是上层结构的烤瓷从核心材料上完全或分层分离,这使得人们对氧化锆修复体的长期临床效果产生担忧。而且,目前对于氧化锆基底与饰面陶瓷的粘结机制以及老化对材料的影响尚未完全明晰。当饰面烤瓷出现崩瓷或断裂时,是更换老化的基底,还是直接添加新的烤瓷进行修复,哪种方法更有效也尚无定论。在这样的背景下,安卡拉大学(Ankara University)的研究人员开展了一项极具意义的研究,该研究成果发表在《BMC Oral Health》上。
研究人员为了探究不同表面处理对老化和未老化氧化锆基底与饰面陶瓷粘结强度的影响,并比较老化修复体中基底更换和修复方法的有效性,进行了一系列实验。研究中主要用到的关键技术方法有:首先,使用微切割设备制备氧化锆框架样本,将其烧结后进行尺寸测量,不符合规格的重新制备;然后,对样本进行分组并实施不同的表面处理,包括喷砂、喷砂 + 酸 + 含硅烷底漆、Rocatec 系统 + 含硅烷底漆;接着,部分样本进行热循环处理模拟口腔使用一年的情况;之后,采用分层技术在样本上应用饰面烤瓷;最后,使用万能试验机进行剪切粘结强度(SBS)测试,并运用统计学分析方法评估数据。

在制备氧化锆框架样本环节,研究人员选用部分烧结的氧化钇稳定氧化锆(Y-TZP)材料,通过微切割设备将其切成特定尺寸,再经烧结、冷却和重新测量,最终获得 60 个符合尺寸要求的样本,并随机分为三组进行不同的表面处理。

表面处理方面,第一组为喷砂组,使用粒径 50μm 的氧化铝(Al2O3)砂在特定条件下对样本进行喷砂处理,随后在超声波清洗仪中依次用丙酮和蒸馏水清洗;第二组是喷砂 + 酸 + 含硅烷底漆组,先按第一组条件喷砂,再用 9.5% 的氢氟酸(HF)溶液处理,接着冲洗、干燥,涂抹含硅烷底漆;第三组为 Rocatec 系统 + 含硅烷底漆组,按照 Rocatec 系统的操作说明,先后使用不同的研磨材料处理样本表面,最后涂抹含硅烷底漆。

热循环处理时,将 60 个经表面处理的样本每组再分为热循环(TC (+))和非热循环(TC (-))两个亚组,对 30 个样本进行热循环处理,模拟口腔内一年的使用情况,处理后对这 30 个样本再次进行之前的表面处理。

在应用饰面烤瓷时,研究人员使用 Vita VM9 Base Dentine 饰面烤瓷,通过特氟龙模具进行标准化操作,采用分层技术涂抹烤瓷,补偿烧制后的收缩,之后按制造商建议进行烧制。

完成样本制备后,使用万能试验机进行剪切粘结强度测试,通过特定公式将力值转换为 MPa 来衡量粘结强度,并运用 SPSS 分析程序进行统计分析。

研究结果表明,不同表面处理和老化过程对样本的剪切粘结强度均有显著影响,但二者的相互作用并不显著。在未老化的 TC (-) 组中,“Rocatec 系统 + 含硅烷底漆” 组的剪切粘结强度最高,其他两组显著低于该组且二者之间无显著差异;在老化的 TC (+) 组中,同样是 “Rocatec 系统 + 含硅烷底漆” 组的剪切粘结强度最高,另外两组显著低于该组且相互间无显著差异。同时,老化的 TC (+) 组样本的剪切粘结强度相较于未老化的 TC (-) 组显著降低。

研究结论指出,为提高氧化锆框架与饰面陶瓷之间的粘结强度,建议在应用饰面陶瓷前以及修复断裂时,使用 Rocatec 系统 + 含硅烷底漆进行表面处理。考虑到老化氧化锆与未老化氧化锆的粘结强度差异,更换基底比在老化氧化锆基底上重新涂抹烤瓷更为可靠,因为老化氧化锆的粘结强度可能低于临床可接受阈值。

该研究意义重大,它为口腔医学领域的氧化锆修复体应用提供了重要的理论依据和实践指导。通过明确不同表面处理对粘结强度的影响,以及老化对氧化锆基底与饰面陶瓷粘结的作用,帮助临床医生在面对氧化锆修复体的粘结问题时,能够做出更科学、更合理的决策,选择更有效的修复方案,从而提高氧化锆修复体的临床成功率,改善患者的口腔修复效果和生活质量。同时,研究也指出了自身存在的局限性,如表面处理种类有限、材料单一、老化过程模拟不够全面等,为后续研究指明了方向,期待未来能有更深入、更完善的研究来进一步解决这些问题。
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