王立媛
天津市口腔醫院 南開大學口腔醫院 300041
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CEREC椅旁全瓷系統的臨床應用進展
王立媛
天津市口腔醫院南開大學口腔醫院300041
摘要近年來,計算機輔助設計和輔助制作(CAD/CAM)技術越來越廣泛地應用于口腔科臨床工作中。德國西諾德(Sirona)公司的CEREC全瓷系統,是目前少有的應用于診室椅旁的CAD/CAM系統,它完全改變了傳統的修復制作流程。因其具有高度的精確性,臨床使用簡單、快捷、可靠性高,能夠顯著減少患者復診次數,正在逐漸被越來越多的口腔臨床醫師接受和認可。本文將從CEREC系統的產生發展、設備構成及工作原理、切削材料種類以及臨床技術要點作一概述。
關鍵詞CAD/CAMCEREC全瓷光學印模
1985 年由德國Siemens公司(后獨立為Sirona公司)發明了一部牙科CAD/CAM系統樣機,2003年CEREC正式推出。CEREC (Chair side economical restorations esthetic ceramics,椅旁完成的經濟美學陶瓷修復體)系統主要由口內三維測量照相機、計算機設計主機、瓷塊自動研磨機三大部分組成。CEREC系統的軟件是基于Windows 操作系統的生物再造(Biogeneric)功能,磨切設備和主機之間通過無線傳輸連接。引入了多維視角,擁有高度直觀的界面,可以簡單、快速地完成瓷修復體的制作,一次就診完成操作,顯著縮短治療周期,減少患者就診次數。本文就 CEREC系統臨床應用進展作一綜述。
1CEREC系統的產生和發展
1983年,瑞士的Brandestini和Mormann兩位博士研發了CEREC系統,再由德國Sirona公司將其商品化投入市場。椅旁 CAD/CAM 概念由CEREC系統首先提出,它使用口內照相機直接采取光學印模,即刻椅旁為患者設計并制作瓷修復體,創新性的實現了椅旁完成牙體預備以及修復體設計和制作的設想。CEREC系統使牙科醫生體驗到了CAD/CAM技術發展帶來的效率和快捷。此后,CEREC系統逐漸被越來越多的口腔醫師關注和應用。CEREC椅旁CAD/CAM系統經歷了CEREC 1、CEREC 2、CEREC 3和CEREC AC等幾代產品的更新與發展。第 1 代系統CEREC 1只能制作前牙貼面和嵌體。增加了研磨車針的CEREC 2系統可以完成全瓷冠的制作[1]。CEREC3系統軟件基于Windows操作系統,通過紅外光采集圖像,引入多維視角,界面高度直觀,可以制作全瓷嵌體、高嵌體、部分冠、全冠、貼面以及全瓷固定橋。2009年,德國西諾德公司的椅旁創新產品CEREC AC系統,采用Bluecam藍光掃描,圖像采集更加準確。CEREC問世至今,全球銷量超過3萬臺,越來越多的口腔科選擇使用CEREC系統。
2CEREC AC系統構成及工作原理
CEREC系統目前使用最多的是CEREC AC系統。CEREC AC系統主要由藍光攝像系統、計算機設計系統和磨切設備系統3個部分構成。
CEREC AC系統配套能夠自動準確曝光的攝像頭,自動捕捉清晰圖像并釋放快門。攝像頭手柄中內置防抖系統,取像時攝像頭輕接觸牙面或距離牙齒幾毫米,醫師只需在采集圖像的區域規律地順序移動,即可自動在恰當的時候對牙齒的邊緣和牙尖進行成像。CEREC藍光系統采用短波藍光作為光源,分辨率高??梢灾苯臃趦热∠褚部梢允嗄P烷g接法掃描[2]??趦热∠駮r,需要預先在患者內取像區噴薄層去除反光的噴粉[3]。這種易于用水清洗掉的噴粉可以優化藍光的成像水平,增加口內取像時邊緣掃描的精確性。牛文芝[4]等報道,直接法采集印模制作全瓷基底冠的適合性與間接法相比無顯著性差異。杜燚[5]、Güth[6]等的研究顯示,直接法組采集光學印模的邊緣適合性略優于間接法組。

修復體設計完成后,選擇與修復體匹配的瓷塊,將設計數據通過無線傳輸系統傳至 CEREC研磨加工單元,使用CEREC研磨機床進行研磨。在連續水冷噴霧下,首先完成修復體輪廓的制備[8],采用間斷接觸程序研磨修復體的設計形狀,約20min內完成全瓷修復體的制作。
3CEREC系統的可切割材料
CEREC系統有相配套的可切削材料,其具有切割效率高、生物相容性好、美觀性好、堅固耐用強度高而且易于打磨拋光等特點[9],可以滿足患者一次就診即在椅旁完成修復的要求。CAD/CAM 系統的可切削材料主要有長石質陶瓷、玻璃陶瓷和復合樹脂材料等。
長石質陶瓷Vitablocs MarkⅠ是CEREC第 1 代系統使用的陶瓷材料,1987年被Vitablocs MarkⅡ取代。Vitablocs MarkⅡ由SiO2(60%~64%)和Al2O3(20%~23%)構成,粒度細,拋光性好,上釉后強度約為160MPa,臨床表現令人滿意[10,11],至今仍在使用。其中Vitablocs Estheticline系列瓷塊,通透性高,比較適合基牙色度較低、美學要求較高的患者;Vitablocs TriLuxe系列瓷塊,具有“變色龍”的效果,可以與患者天然牙的亮度和透明度匹配[12,13]。
人工釉質玻璃陶瓷材料IPS Empress CAD,是義獲嘉(Ivoclar Vivadent)公司專為CEREC 3D設計的,材料的質地與天然牙非常接近,瓷塊的材質已經10年以上的臨床驗證[14]。義獲嘉公司于2006年再次推出了兼具鑄造性和美觀性的二硅酸鋰基玻璃陶瓷IPS e.max CAD。瓷塊燒結前呈藍色(俗稱藍瓷塊),為不完全結晶狀態,彎曲強度約為130MPa,易于磨削且有利于臨床試戴和調磨[15]。瓷塊經烤瓷爐燒結結晶后,呈現自然的牙體顏色,并且彎曲強度可達360MPa以上,完全能夠滿足牙齒的功能需要[16,17]。修復體的染色和上秞可以與燒結過程同時進行。Fasbinder等[18,19]國內外學者研究證實:IPS e.max CAD 材料較二氧化鋯全冠和烤瓷全冠具有更高的強度。
復合樹脂材料主要用于需要長期使用的解剖式臨時牙的制作,也可用于修復體蠟型的制作[20]。
4CEREC系統臨床技術要點
4.1數字印模采集要求使用CEREC攝像系統采制優質的數字印模,要求牙體的預備的最終形態符合一定的要求。預備體要盡量達到標準全瓷修復體的要求,邊緣清晰,表面圓緩光滑。CEREC攝像系統存在一定的限制,預備體的表面不能有尖銳的突起或凹槽,過深的釘洞形難以取得清晰的圖像[21],同時造成修復體制作困難。牙尖要預備出1.5mm以上的空間,后牙中央窩要保證2mm以上的修復空間[22]。利用髓腔固位的高嵌體,要將髓腔制備成箱形以增加固位,髓腔側壁制備聚合角度為2°~5°,從而提高摩擦固位力[23]。取像時,預備體的邊緣要盡量暴露,推薦采用機械排齦法進行排齦,以暴露清晰準確的預備體邊緣[24]。取像需要噴粉的系統,噴粉前應確保取像區域干燥,推薦使用橡皮障進行理想的隔濕[25]。
4.2黏結劑的選擇CEREC椅旁全瓷系統,推薦使用復合樹脂類水門汀進行黏結[26]。復合樹脂類水門汀可以轉移和分散修復體粘結界面的拉應力,提高修復體的使用壽命[27,28]。Sj?ren等[29]報道,使用化學固化復合樹脂水門汀黏結CEREC全瓷嵌體的10年保存率為100%,而使用無機鹽類黏結的10年保存率只有77%。
復合樹脂類水門汀黏結劑根據固化方式不同可分為:光固化、化學固化和雙重固化。其中光固化型復合樹脂黏結劑在操作時間、顏色穩定性和機械性能方面優于后兩者[30]。樹脂黏結劑根據酸蝕方式可分為:全酸蝕、自酸蝕、自黏結3類。自酸蝕黏結劑較全酸蝕黏結強度低,但仍可滿足臨床黏結強度的要求[31]。
Variolink N樹脂黏結系統,是雙重固化、全酸蝕、濕黏結的樹脂水門汀,可以用于全瓷、鑄瓷的黏結。Bisco ChoiceTM2 樹脂黏結系統,是光固化、自酸蝕樹脂水門汀,黏結劑可與預備體基牙及修復體產生化學黏結,同時封閉預備體基牙與修復體之間的間隙,產生機械鎖結作用,從而產生理想的化學結合力、物理吸附力和機械嵌合力。Multilink樹脂黏結系統,是自酸蝕、雙重固化樹脂水門汀,兼具玻璃離子水門汀的操作簡便性和樹脂黏固劑的性能優越性,操作步驟更加便捷,同時能夠封閉陶瓷表面的微裂,防止水對陶瓷的應力侵蝕作用,臨床表現優越[32]。
綜上所述,隨著CAD/CAM 技術在口腔科應用的擴展和深入,開發商對藍光攝像系統的硬件、軟件以及切削材料的不斷優化改進,未來的椅旁CEREC系統將會越來越簡單, 越來越便捷。越來越多的口腔臨床醫師能夠在診室椅旁,為患者制作性能可靠、美觀耐用的修復體。
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(編輯羽飛)
收稿日期2015-03-09
中圖分類號:R78
文獻標識碼:A
文章編號:1001-7585(2015)14-1874-03