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病例，（唐）某，男，（45）岁，牙列中36、37缺失， 35、38选作基牙，进行牙体制备，氧化锆全瓷固定桥修复。 修复后一周，出现修复体断裂。 现对该病例修复失败的原因，从理论方面作一下分析，以期将来避免如此情况的发生。我们认为主要有以下几个方面原因： 一、设计原因，这是最主要的原因首先，该病例失败的直接原因是修复体断裂。而修复体所用的设计方案是四个单位的氧化锆全瓷固定桥。既然氧化锆全瓷材料属于脆性材料，所以该全瓷固定桥在一定载荷下出现断裂应符合第二强度理论。第二强度理论即最大伸长线应变准则认为：材料中最大伸长线应变到达材料的脆断伸长线应变εu时，即产生脆性断裂。那么如何才能避免这种断裂呢？从理论上讲，有两个主要因素：一方面叫做应力，即修复体在工作状态下所承受的载荷。另一方面叫做应变，即在工作载荷之下，修复体所发生的应变。我们来逐一进行分析。 先看应力方面。从工作模型上，我们能够看得出来（图1），该患者为36、37缺失，35、38选作基牙。 图 1 石膏模型 单从根据牙周膜面积来选择基牙这一原则来看，这种设计似乎欠妥。当然，这一原则显然过于绝对，我们还要看患者的具体情况。然而当了解到患者对颌为自然健康牙齿，缺牙区缺隙的近远中尺寸基本是两颗磨牙的距离，尤其是看到缺隙的颌（牙合）龈高度偏小（大约为0.2 mm）时，这样的设计就值得注意了。通常我们应该想到的减小修复体所承受的颌（牙合）力的方法是将桥体颌面颊舌径减径。如此，只要不是修复体存在早接触点，在咀嚼食物的过程中便能减小修复体所受的有效载荷，即保护了基牙同时也减小了修复体断裂的风险。但是从图片上我们能够看得出来，似乎在桥体颊舌径减径这一方面我们做的有些不够。 以上只是从应力的大小来考虑的，其实还有另外一个应力方面的因素就是应力的方向。那就是基牙与桥体尽量在同一直线上，避免桥体所受到力量只在基牙连线的一侧，那样会使桥体在咬合力的作用下产生转矩，而会造成连接体在转矩的作用下产生过大的剪切力。我们通过观察和咬合接触点的检查发现，该病例在这一方面似乎存在的问题不是很大。 再看应变方面。说到应变我们绕不开的一个概念就是应力集中。工件在一定的载荷下会由于截面尺寸的突然改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。不管应力集中在那个位置，只要构件内一点处的最大伸长线应变到达材料的脆断伸长线应变εu时，即产生脆性断裂。 因此整个修复体的强度，将取决于正常载荷下应力集中点处的应变大小是否达到材料的脆断伸长线应变。而合理的外形设计也将改变修复体内部的应力分布情况，因此修复体最终的外形在有些情况下将最终决定修复治疗的成功与否。再来看这一病例，该病例修复体最终断裂的位置不是在37与38之间的连接体部位而是从连接体颊、舌侧以及合面边缘处碎裂，也就是说不是连接体断裂了，而是38上的固位体——牙冠的近中面碎裂了。这说明在咀嚼力这种载荷作用下，应力主要不是集中在37与38之间的连接体区域，而是主要集中在38上固位体——牙冠的近中面上连接体的周围的位置。 之所以在这些区域产生应力集中，必然就是因为在这些地方修复体的截面尺寸的突然发生了改变。我们很容易就能想到，这个地方的牙冠轴面太薄。 那为什么会做的太薄了呢？再来看以下基牙38的牙体制备情况，窄窄的凹斜面的肩台。所以我们便明白，如果这个地方轴面做的厚度足够，牙冠的轴面必然显得太突而不够美观自然，尤其在冠的边缘，只能是制作与肩台相吻合的薄薄的边缘。这就是修复体碎裂的主要原因所在。38上牙冠的近中面尤其是冠边缘无法制作出足够的厚度，导致连接体颊舌侧及合面周围的牙冠轴面区域成为形态突然改变的应力集中区域，最终导致了修复体的碎裂。 虽然我们在该修复体的制作过程中如果放弃38固位体的自然与美观能够使得牙冠的轴面做出足够的厚度，但很显然这不是解决问题的最佳方法。其实较早以前国内学者赵云凤等就采用三维有限元分析法分析了铸造陶瓷全冠不同颈缘形态的应力分布规律，就得出结果是台肩型较凹面型陶瓷冠的应力值小。 建议临床制备陶瓷全冠时设计为台肩型，冠颈缘厚度应在0.5－1.0mm之间。另外，Niek De Jager等采用三维有限元分析法研究了右下第一磨牙计算机辅助设计、制作的多瓷层全瓷冠，在不同形态牙体预备和不同粘结剂厚度等情况下的应力分布情况，最后得出：斜面刃状边缘预备时，全瓷冠产生的张应力会使其有碎裂危险。而且在众多关于全瓷冠牙体制备要求的说明当中，几乎都要求制备宽度为1mm的内角圆钝的直角肩台。如此看来该病例之所以失败，一个重要的原因是没有制备出宽度约为1mm内角圆钝的直角肩台来。如果按照这一要求来进行牙体制备，38上牙冠的轴面只要你想要把牙冠制作的自然美观，想不厚都不行。牙冠的轴面尤其是近中面连接体的颊舌侧区域变厚了，自然也就不是应力的高度集中区了，那样以来修复体从这个区域断裂的风险应该会降低很多。 仔细观察以下示意图（图2）我们应该能够发现，基牙牙体制备时，制备直角肩台和其他形式 图2 牙冠厚度对强度的影响 的肩台相比不仅仅会影响牙冠的轴面厚度。因为我们都知道，直角肩台对牙冠的轴壁具有很好的支持作用。对于该病例，如果采用了1mm宽度的直角肩台的牙体制备，就算在过大咬合力的作用下修复体断裂，也可能是37与38之间的连接体断开而不是像该病例这样。38上冠固位体的近中轴面会在38近中所制备的直角肩台的有力支持下完整的保存在38的牙冠上。因为肩台的形式不同从根本上已经改变了修复体在有效载荷的内部应力分布，而合理的应力分布能够提高修复体的强度。 二、氧化锆调颌（牙合）冷却不足的原因氧化锆材料一个重要特性为在高温烧结之前，为单斜相分子结构(monoclinicphase)，在经过1450℃ 120分钟的烧结，成为稳定的四方相(TZP tetragonalzirconia polycrystals)，这个特性表现为烧结前易加工、切削，但烧结后，强度加大，可达1200MPa以上，又同时表现为导热性不足，因此，在强力打磨、摩擦之后，会因为导热性不良，而破坏四方相的结构，造成强度降低。基于这个特性，所以，在技工所加工烧结之后的氧化锆内冠的时候，是使用专门的水涡流来打磨，即打磨的同时需要进行喷水冷却。但，我们的医生在临床操作的时候，往往忽视了这点，强力打磨，会造成氧化锆局部过热，由于不传导热量，破坏了氧化锆的分子结构，导致氧化锆的强度大大降低，这也是造成桥体断裂的一个重要原因。 此份氧化锆是后牙，由于咬合间距不足，技工所把38直接设计成全锆冠（牙体全部为氧化锆材料，不需要上瓷），因此，医生在调和的过程中，如果直接打磨或抛光氧化锆而不加水冷却，会产生上面的现象。 三、粘接原因Mark等发现用树脂粘接剂粘接的全瓷冠,其强度明显高于采用玻璃离子粘接剂。而该病例最终采用的是玻璃离子粘结剂，或许这在该病例失败的因素中，也有一定的影响。 通过对该病例的失败原因分析，提示我们在以后的工作中应注意以下方面： 1、 氧化锆全瓷修复体，因为其属于脆性材料，在某些特殊的病例应用时应该慎重。 2、 虽然氧化锆全瓷冠具有较大的强度，但是通常情况下我们还是应该按照要求制备有合适宽度的直角肩台，这在全瓷固定桥的制作过程中显得尤为重要。 3、较大跨度的全瓷固定桥设计，应该充分考虑患者对颌牙的情况，必要的情况下一定要将修复体颊舌径减径设计。 4、按照氧化锆材料厂家提供的资料，后磨牙区两个缺失，桥体横截面的面积至少为16mm2,因此，在CAD设计的时候，要注意相关桥体横截面的设计要求，参见图3、4。 图 3 CAD设计可以很清晰地看到桥体截面积 图4 氧化锆厂家建议的最小截面积 5、在氧化锆修复体的临床戴牙调磨过程中，尽量使用喷水处理，或使用一个海绵加水进行降温处理，防止氧化锆过热，导致强度降低。 6、 为增加全瓷修复体的最终强度，尽量选用树脂类粘结剂粘固。 结论：由此例看出，虽然全瓷材料生物相容性有很大优势，但氧化锆这种脆性材料比起金属材料（有一定的延展性）还有很大的区别，特别是在后牙区强力咬合的情况下，需要特别注意，不能沿用原来金属烤瓷桥的设计和备牙方式，一定要留出足够的全瓷空间，特别是垂直方向的高度，颌间距离太短，覆盖基牙没有一定的厚度和高度，都可能造成氧化锆咬合断裂。 |
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