赵祯 代康 高勃

切削氧化锆冠、桥具有良好的美观性及力学性能，备受患者青睐，然而，有文献报道CAD／CAM切削氧化锆全瓷修复体致原材料浪费率高且易造成修复体内部微裂纹［1］。立体光固化技术 （stereo lithography apparatus，SLA）是在计算机控制下逐层堆积材料形成实体，可用于制作固定修复体，提高原材料利用率［2］。固定修复体精度和适合性是临床重要评价指标之一，其影响修复体使用寿命。边缘适合性过大将引起粘接剂溶解、继发龋及牙龈炎等；内部适合性过大将降低修复体的固位力及断裂韧性［3］。美国牙科协会指出固定修复体固位时粘接剂厚度不应超过25～40μm，但临床很难达到此标准。国外学者McLean等［4］对1 000多个修复体的适合性进行研究并表明临床可接受边缘适合性不大于120μm，该结果受到大多数学者支持。目前已有学者［5］对SLA氧化锆单冠精度及适合性进行研究，但尚未有后牙SLA氧化锆三单位固定桥精度及适合性的报道，本文将对此进行评价。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.2 基牙预备

图1 固定桥基牙预备Fig 1 Preparition of the abutment teeth for fixed bridge

1.3 石膏模型及代型制作

3M硅橡胶印模材料两步法取模，检验阴模完整性，真空搅拌机以水粉比为16.5∶75 mL／g调拌超硬石膏40 s，振荡器上灌注超硬石膏模型，光学显微镜下检查石膏模型，确保基牙肩台清晰，无石膏瘤、孔隙等缺陷，制备可卸代代型；以同样的方法制作20个固定桥超硬石膏代型，保存备用。

1.4 全瓷固定桥设计

口外扫描仪（3-Shape）扫描上下颌石膏模型、可卸代代型及咬合关系，获取三维数据，CAD软件设计25－27固定桥（肩台处粘接剂 30μm，内部粘接剂 60 μm），25－27固定桥数据文件以STL格式保存（图2）。

图2 固定桥设计Fig 2 Fixed bridge design

1.5 全瓷固定桥制作

设计的固定桥数据分层切片（层厚25μm）并生成STL文件，导入SLA设备C900Flex，设置打印参数（激光功率340mW、扫描间距246μm、扫描速度7 000 mm／s），计算机控制下制作立体光固化成型氧化锆全瓷固定桥生胚，清洗干燥后进行脱脂、烧结等后处理：1.5℃／min升温至200℃保温1 h、1℃／min升温至420℃保温3 h、1℃／min升温至600℃保温3 h、1.5℃／min升温至1 000℃保温 0.5 h、7.5℃／min升温至1 450℃保温2 h，再以0.75℃／min进行降温，最终获得10个SLA固定桥。

设计的固定桥数据导入五轴切削设备X-mill，切削威兰德氧化锆陶瓷块，获得尚未烧结完全的固定桥，置于烧结炉内进行烧结，获得10个切削固定桥（图 3）。

图3 全瓷固定桥 Fig 3 All-porcelain fixed bridge

1.6 全瓷固定桥精度检测

1.6.1 全瓷固定桥三维数据获取 超声清洗两组固定桥，自然干燥，并对各组固定桥随机编号。将两组固定桥均以蜡作为支撑结构，固定于口外扫描仪工作台，在其内、外表面均匀喷洒一层显像剂，使用先临Auto-Scan-DS-EX口外扫描仪进行扫描，获取固定桥完整数据文件，再使用配套软件去除支撑蜡部分并以STL格式保存数据。

1.6.2 全瓷固定桥精度测量 将初始设计固定桥数据与扫描获得的固定桥数据分别导入3D偏差分析软件（Geomagic Wrap 2017）进行最佳拟合对齐，再将扫描获得的固定桥数据分为四部分，包括固定桥外表面、内表面、内部、边缘。以初始设计固定桥数据为参照对象，对扫描获得固定桥数据的四个部分进行3D偏差分析，并生成对应的3D偏差图谱，获得均方根（RMS）值。

1.7 全瓷固定桥适合性检测

1.7.1 硅橡胶薄膜获取 全瓷固定桥固位体内部注射硅橡胶轻体，正确就位于石膏代型，桥体表面放置一棉卷，以最大指压力按压5min。手术刀片去除固定桥固位体边缘多余轻体，取下固定桥，获得对应的硅橡胶轻体薄膜（图4）。

图4 硅橡胶轻体薄膜制取Fig 4 Preparation of silicon rubber light film

1.7.2 全瓷固定桥适合性测量 含硅橡胶轻体薄膜的超硬石膏代型置于3-Shape口外扫描仪工作台上进行扫描，获取含薄膜的代型数据，再将石膏代型及口外扫描仪可移动底座一起取出，小心去除轻体薄膜，避免石膏代型移位，再次扫描无轻体薄膜的基牙代型，获取无薄膜代型数据，两次扫描结果为一组测量数据，并对应固定桥编号以STL格式保存。

将单个固定桥对应的含轻体薄膜和无轻体薄膜的代型扫描数据均导入3D偏差分析软件，两个数据均选定基牙及其周围小部分相同区域，再均反选几乎相同的剩余区域，并以无轻体薄膜基牙代型作为参照组，含轻体薄膜基牙代型作为测试组，对最终选定的剩余区域进行最佳拟合对齐；拟合后，重新选定含有轻体薄膜代型基牙区的边缘区域、轴面及合面区域，以无轻体薄膜基牙代型作为参照，进行3D偏差分析，获得固定桥边缘及内部适合性 （肩台处龈向1 mm的距离）的大小，即代表适合性的轻体薄膜厚度 （粘接剂厚度）。

1.8 统计学分析

SPSS 25.0软件统计分析两组固定桥的精度及适合性，Levene检验和独立样本t检验进行组间比较，双侧检验水准 α＝0.05。

2 结 果

SLA及切削固定桥精度测试分析代表性图谱（图5）中深蓝色区域代表该处材料欠缺且偏差大于50 μm，深红色区域代表该处材料过多且偏差大于50 μm，其余颜色代表偏差在50μm之内。两组固定桥外表面及SLA固定桥固位体内表面颜色分布不均匀，可见成片深蓝色及深红色区域；切削固定桥固位体内表面颜色分布较均匀，多为绿色、浅蓝色、浅黄色。

图5 2组固定桥精度测量偏差分析图谱Fig 5 Analysis atlas of accuracy measurement deviation of the 2 groups of fixed Bridges

SLA及切削固定桥各部分的均方根值和标准差见表1，2组固定桥外表面精度无统计学差异（P＞0.05），而切削固定桥固位体内表面、内部及边缘精度均优于SLA组，且存在统计学差异（P＜0.05）。

表1 SLA及切削固定桥精度（μm，±s，n＝10）Tab 1 Accuracy of SLA and cutting fixed bridges（μm，±s，n＝10）

表1 SLA及切削固定桥精度（μm，±s，n＝10）Tab 1 Accuracy of SLA and cutting fixed bridges（μm，±s，n＝10）

注：组间比较，P＜0.05

分 组 SLA固定桥 切削固定桥外表面 56.0±3.4 51.5±8.9内表面 54.3±9.1① 32.4±4.8内部 56.3±10.5① 34.6±5.8边缘 43.4±3.3① 21.3±2.1

SLA及切削固定桥固位体边缘及内部适合性测试结果代表性图谱（图6）中橙红色区域代表该处间隙大于120μm，深红色区域代表该处间隙大于200μm，绿色及黄色区域间隙小于120μm。SLA固定桥基牙代型面多为绿色及黄色，间隙较小，轴面及边缘部分区域为橙红色，间隙较大，整体颜色分布不均匀。切削固定桥25基牙代型的边缘及内部多为绿色及黄色，间隙较小；27基牙代型面以及边缘大部分为橙红色，间隙较大，轴面多为黄绿色，间隙较小，整体颜色分布比较均匀。

图6 2组固定桥适合性测量图谱Fig 6 Fitness measurement atlas of the 2 groups of fixed bridges

2组固定桥适合性测试结果见表2，SLA固定桥边缘及内部适合性分别为（97.6±6.2）μm和 （95.0±8.1）μm（P＞0.05），切削固定桥边缘及内部适合性分别为（85.8±17.8）μm和（88.0±16.8）μm（P＞0.05）。

表2 SLA和切削固定桥边缘及内部适合性（μm，±s，n＝10）Tab 2 Edge and internal fitness of SAL and cutting fixed bridges（μm，±s，n＝10）

表2 SLA和切削固定桥边缘及内部适合性（μm，±s，n＝10）Tab 2 Edge and internal fitness of SAL and cutting fixed bridges（μm，±s，n＝10）

分 组 SLA固定桥 切削固定桥边缘适合性 97.6±6.2 85.8±17.8内部适合性 95.0±8.1 88.0±16.8

3 讨 论

SLA是用特定波长及强度的紫外线激光束，逐点照射含有光引发剂及光敏树脂的陶瓷浆料进行由点及线、由线及面的逐层固化，再经过脱脂烧结等后处理制作陶瓷零件［6］。SLA技术具有打印产品表面质量佳、力学性能优良、高致密度且高精度等优势，本实验采用该技术打印氧化锆固定桥，并对其精度及适合性进行研究。

精度是实物测量数据与设计三维数据之间偏差的大小，偏差越大精度越低，偏差越小精度越高［7］。良好的制作精度是提高修复体适合性的关键因素之一，精度越高，人为调磨量及次数越少，节省临床操作时间，亦降低对修复体的损害。随着扫描仪及相关软件的开发研究，3D评估产品精度已成为现实［8］。本实验使用迭代最近点（ICP）算法在三维偏差分析软件中移动并旋转测试模型的点云数据，对参考模型和测试模型进行最佳拟合对齐，再进行3D偏差分析，获得全瓷固定桥的制作精度，这与许多学者的研究方法相同［7，9－10］。SLA固定桥精度与其工艺、参数、陶瓷浆料及烧结收缩率等密切相关。SLA技术层层叠加的台阶效应导致面窝沟及大曲率部位的精度下降，图谱上SLA固定桥面窝沟及牙尖斜面颜色分布不均匀，多见聚集性单色，表明这些部位精度低。SLA固定桥桥体面颜色普遍偏橙红色系，固位体面蓝色居多、内部轴面颜色以蓝色为主，表明桥体面陶瓷材料偏多，固位体面及内部轴面陶瓷材料不足，这些可能是由于脱脂烧结引起聚合收缩以及不同位置收缩率的差异所导致。

适合性是评价修复体临床修复效果的重要指标之一，是修复体与代型（基牙）之间间隙的大小。边缘适合性过大会引起菌斑堆积、粘接剂溶解及牙龈组织炎症，内部适合性过大会降低修复体厚度及抗折能力，适合性过小影响修复体的就位［8］。因此，本实验使用3Shape设计软件常用系数，预留修复体粘接剂厚度，以便更好地模拟临床。

用于评估修复体适合性的方法有片切法、Micro-CT法、硅橡胶印模法及硅橡胶3D法。片切法是一种破坏性测量方法，对片切设备要求高，且易损坏修复体。Micro-CT法可以对修复体的适合性进行三维评估，但价格昂贵，且要求修复体材料在照射时不产生伪影。硅橡胶印模法［11］操作简单且不需要破坏修复体及代型，但仍存在一些不足：制备的硅橡胶轻体薄膜可能会撕裂；硅橡胶上显示的冠边缘与代型边缘位置有时难以分辨清楚；测量位点有限。本实验采用的硅橡胶3D法操作简便、价格低廉，不仅确保修复体完整性，三维测量更增加结果可靠性，它通过扫描含有轻体薄膜的和无轻体薄膜的同一代型数据，运用Geomagic Wrap软件进行最佳拟合，对两组数据进行3D偏差分析，即适合性大小［12］。王伟娜［13］用硅橡胶 3D法对SLA氧化锆单冠及联冠的适合性进行测量，表明两者均符合临床要求，本研究结果与该结果一致。因此，SLA氧化锆固定桥适合性可以满足临床需求，但其制作精度尚需要进一步提高，该技术在口腔医学领域的应用及发展值得尝试。