CN105147400B - 牙科修复用二氧化锆全瓷桩/钉制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种牙科修复用二氧化锆全瓷桩/钉制备方法，其特征是它包括以下步骤：首先，采集修补部位所需的桩/钉的尺寸参数；其次，根据所采集的尺寸参数制作相应的桩、钉蜡棒石膏模型；第三，将石膏模型的数据输入CAD/CAM数据库；第四，利用CAD/CAM技术控制机械加工设备切割加工出所需形状的二氧化锆瓷块，切割过程中应考虑到二氧化锆瓷块烧结过程中的收缩率而将相应的尺寸作相对应的放大；第五，将切割完成的二氧化锆桩/钉放入二氧化锆烧结炉中烧结成型；第六，对烧结成型的二氧化锆桩/钉进行表面喷砂清洗处理；第七，对经过喷砂清洗处理的二氧化锆桩/钉进行使用前的表面预处理后备用。本发明为牙齿修补提供了高强防腐耐用的材料，它制造使用方便，是一种理想的牙科新材料。
Description
技术领域
本发明涉及一种医用器材的制备方法，尤其是一种牙科修复原材料的制备方法，具体地说是一种牙科修复用二氧化锆全瓷桩/钉制备方法。
背景技术
因龋齿或外伤所致的牙体大面积缺损，由于剩余牙体组织薄弱，充填物极易折断或脱落。临床上最常用的解决办法是采用金属钉或纤维桩增强固位。金属钉体很容易被口腔内唾液、牙本质小管内液等液体腐蚀，继而引起牙体和修复体变色以及固位钉松脱，导致修复失败。纤维桩强度差、与牙体组织及树脂材料粘接效果不明确，容易折断，且纤维桩末端呈圆柱体，镊子夹持时容易脱落引发误吞误吸等医疗差错。
二氧化锆全瓷材料是近年来新兴的口腔修复材料之一，且在医学领域的应用日益广泛。二氧化锆全瓷材料具有出色的视觉效果，良好的生物相容性和耐腐蚀性，以及足够的强度等诸多优点，常用于制作瓷冠桥、瓷贴面、瓷嵌体等高端修复体。同时与之配套的粘结材料和技术也已日臻完善，经专用粘结剂处理后获得的高粘结力能使二氧化锆全瓷修复体与牙体组织几乎融为一体，微渗漏极小，远期效果稳定。二氧化锆全瓷改善了传统陶瓷的脆性、低抗张强度和高收缩率的缺点，抗弯强度达到400MPa，断裂韧性2.75MPam1/2。
与传统金属钉修复相比，二氧化锆全瓷桩/钉有较高的强度、硬度、抗疲劳性、美观性和良好的生物相容性，能很好地解决金属钉带来的腐蚀、变色和过敏等问题；并且对核磁共振无干扰。同时二氧化锆全瓷桩/钉相比较纤维桩具有更大的强度、更佳的粘结性和更好的生物相容性。
发明内容
本发明的目的是针对临床上牙体大面积缺损充填物易脱落；使用传统金属钉或纤维桩加强固位存在种种缺陷等问题，发明设计一种充填固位大面积牙体缺损（含切角缺损）用二氧化锆全瓷桩/钉制备方法。
本发明的技术方案是：
一种牙科修复用二氧化锆全瓷桩/钉制备方法，其特征是它包括以下步骤：
首先，采集修补部位所需的桩/钉的尺寸参数；
其次，根据所采集的尺寸参数制作相应的桩/钉蜡棒石膏模型；
第三，将石膏模型的数据输入CAD/CAM数据库；
第四，利用CAD/CAM技术控制机械加工设备切割加工出所需形状的二氧化锆瓷块，切割过程中应考虑到二氧化锆瓷块烧结过程中的收缩率而将相应的尺寸作相对应的放大；
第五，将切割完成的二氧化锆桩/钉放入二氧化锆烧结炉中烧结成型；
第六，对烧结成型的二氧化锆桩/钉进行表面喷砂清洗处理；
第七，对经过喷砂清洗处理的二氧化锆桩/钉进行使用前的表面预处理后备用。
所述的表面喷砂清洗处理是指在设定压强下用微米级砂粒喷砂至少5s，后用无水乙醇超声分别清洗桩/钉表面至少1min。
所述的表面喷砂清洗处理是指在0.25MPa压强下用50µm Al203砂粒喷砂10s，后用无水乙醇超声分别清洗桩/钉表面3min。
所述的表面预处理是指先用氢氟酸酸蚀桩/钉表面至少15s，然后均匀涂布硅溶胶和硅烷偶联剂后静置至少30s，吹干后再均匀涂布Single Bond粘结剂，最后用光固化至少10s。
所述的表面预处理是指先用5％的氢氟酸酸蚀桩/钉表面20s，然后均匀涂布30%的硅溶胶和硅烷偶联剂静置60s，吹干后均匀涂布Single Bond粘结剂，最后用光固化20s。
本发明的有益效果：
1、本发明二氧化锆全瓷桩/钉固位充填术在牙体大面积缺损的治疗中，是一种微创的修复方法，相比较冠修复等方法可以最大限度地减少牙体组织损伤、少磨牙、保留更多的健康牙体组织，很好地满足了牙体微创的治疗需求，操作简便而经济，节约了患者的治疗成本。
2、本发明研发的二氧化锆全瓷桩/钉在牙体大面积缺损充填中既能提供接近金属钉的强度和固位力，又能避免金属钉带来的牙本质微裂及易被腐蚀染色等问题，同时相比较纤维桩具有更大的强度、更佳的粘结性和更好的生物相容性。将二氧化锆全瓷材料用于研制全瓷桩/钉用来修复大面积龋齿缺损，避免了大面积牙体缺损冠修复后的一系列问题，应用前景广阔。
3、本发明通过二氧化锆瓷块开发制作相应形态的全瓷桩/钉，能最大限度地提高二氧化锆瓷块的利用率，节约方便可行；且改变了二氧化锆瓷块主要制作全冠等修复体的单一用途特征，具有创新性。二氧化锆全瓷桩/钉的设计是在对现有桩/钉外形研究分析后，并进行了改良优化，进行表面处理，使临床操作更方便，粘结效果更出众，最大化地发挥二氧化锆材料的优点，以便于临床上全面推广应用
4、本发明为牙齿修补提供了高强防腐耐用的材料，它制造使用方便，是一种理想的牙科新材料，也是现有牙科材料新用途的重要发明、发展和发现。
5、采用本发明的二氧化锆全瓷桩/钉，使用双固化树脂水门汀RelyX Unicem或流动树脂粘结植入牙本质中，联合树脂修复牙体大面积缺损特别是前牙切角缺损。经临床观察发现：采用二氧化锆全瓷桩/钉固位充填与直接树脂充填组相比，实验组（二氧化锆全瓷桩/钉固位充填）修复成功率（93.1%）远高于对照组（57.1%）。
经实验室微拉伸实验和剪切实验研究表明（表1）：二氧化锆全瓷桩/钉显著提升牙本质-树脂界面的粘结强度，可接近或达到金属钉的粘结强度水平。
表1 各组牙本质-树脂界面粘结强度值（MPa，Mean±SD）
| 组别 | 微拉伸强度 | 剪切强度 |
| 全瓷钉组 | 43.57±5.14 | 28.44±5.82 |
| 金属螺纹钉组 | 45.26±4.95 | 34.71±6.71 |
| 复合树脂钉组 | 21.89±2.76 | 17.81±2.57 |
| 树脂直接充填组 | 19.42±3.35 | 18.96±4.83 |
采用三维有限元分析方法，通过建立二氧化锆全瓷桩/钉修复模拟上颌切牙大面积龋齿模型，分析不同的修复方式（树脂直接充填与二氧化锆全瓷桩/钉+ 树脂充填）对上颌切牙牙体组织应力分布的影响，结果表明二氧化锆全瓷桩/钉系统较直接树脂修复更适用于上颌切牙。
附图说明
图1-3是常用三种规格二氧化锆全瓷桩//钉结构简图。
图4是与本发明的二氧化锆钉修补前牙缺损过程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-4所示。
一种牙科修复用二氧化锆全瓷桩/钉制备方法，它包括以下步骤：
首先，采集修补部位所需的桩/钉的尺寸参数；
其次，根据所采集的尺寸参数制作相应的桩/钉蜡棒石膏模型；
第三，将石膏模型的数据输入CAD/CAM数据库；
第四，利用CAD/CAM技术控制机械加工设备切割加工出所需形状的二氧化锆瓷块，切割过程中应考虑到二氧化锆瓷块烧结过程中的收缩率（一般为20%）而将相应的尺寸作相对应的放大（放大至实际尺寸的125%）；
第五，将切割完成的二氧化锆桩/钉放入二氧化锆烧结炉中烧结成型，烧结温度及工艺为可参见现有的二氧化锆牙冠烧结温度和工艺；
第六，对烧结成型的二氧化锆桩/钉进行表面喷砂清洗处理，先在0.25MPa压强下用50µm Al203砂粒喷砂10s，后用无水乙醇超声分别清洗桩/钉表面3min。
第七，对经过喷砂清洗处理的二氧化锆桩/钉进行使用前的表面预处理后备用，表面预处理时应先用5％的氢氟酸酸蚀桩/钉表面20s，然后均匀涂布30%的硅溶胶和硅烷偶联剂静置60s，吹干后均匀涂布Single Bond粘结剂，最后用光固化20s。
具体实施时的表面喷砂清洗处理用压力、砂粒类别和粒径以及表面预处理时的参数可根据发明内容部分标定的范围或实际情况加以选择。
本发明的二氧化锆全瓷桩/钉可广泛用于替代金属钉或纤维桩固位大面积牙体缺损或切角缺损。
用本发明的方法制造的二氧化锆全瓷桩/钉为近似长圆锥形，常用标准尺寸有三种（如图1~3），也可根据需要设计成其它尺寸。
图1为二氧化锆全瓷钉，钉直径0.6mm，总长度11.39mm。上段3mm为边长0.6mm×0.6mm×3mm的长方体，中段4.32mm为直径0.6mm的圆柱体，下段2.88mm为锥度5度的圆锥体，尖端直径0.37mm。置于牙本质钉道内，主要应用于冠部缺损尤其是前牙切角缺损的固位修复。
图2为二氧化锆全瓷桩，桩直径1.1mm，总长度17.54mm。上段3mm为边长1.1mm×1.1mm×3mm的长方体，中段7.91mm为直径1.1mm的圆柱体，下段5.29mm为锥度5度的圆锥体，尖端直径0.68mm。置于根管桩道内，主要用于根管直径较细且较短的牙齿（如后牙）。
图3为二氧化锆全瓷桩，桩直径1.3mm，总长度20mm。上段3mm为边长1.3mm×1.3mm×3mm的长方体，中段9.35mm为直径1.3mm的圆柱体，下段6.25mm为锥度5度的圆锥体，尖端直径0.8mm。置于根管桩道内，主要用于根管直径较粗且较长的牙齿（如前牙）。
上半部设计为长方体（长为3mm）便于牙科镊子夹持，下半部为圆椎体，可以减少桩道预备时的牙体切割量，降低牙折的概率，同时也便于放入备好的牙体桩（钉）道。因为二氧化锆的强度足够高，无须较粗的直径。最后通过喷砂表面处理初步获得较好的机械结合力，再通过临床预处理获得良好的粘结效果。
本发明的使用方法如图4所示：
先使用配套的扩孔钻沿牙体长轴方向预备钉道，将二氧化锆根据前述实施例制备好的全瓷钉用双固化树脂水门汀RelyX Unicem或流动树脂粘结植入牙本质中，联合树脂修复牙体大面积缺损特别是前牙切角缺损。
具体操作步骤如下：
1、患牙常规去腐，预备标准洞形，将洞缘釉质磨成与洞壁成60°角的斜面，宽度1.0～2.0mm。
2、活髓牙洞壁近髓侧用玻璃离子垫底（洞深者行光敏氢氧化钙护髓），死髓牙根管口玻璃离子垫底。
3、在窝洞龈壁釉牙本质交界处内侧0.5mm处，用金属自攻自断螺纹钉配套扩孔钻沿牙体长轴方向预备钉道，深度2mm、直径0.65mm。
4、根据牙体及窝洞外形用金刚砂车针调磨固位钉使之长度合适，钉末端距患牙切端约2mm。
5、洞壁按SingleBond说明书要求进行酸蚀、粘结，自粘型树脂水门汀（RelyXUnicem，3M ESPE）进行固位钉粘结植入。
6、Z350纳米树脂充填修复，调磨抛光。
7、二氧化锆全瓷桩的实施方式与全瓷钉类似，用于无髓牙根管治疗后，桩道预备在根管内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (4)
1.一种牙科修复用二氧化锆全瓷桩/钉制备方法，其特征是它包括以下步骤：
首先，采集修补部位所需的桩/钉的尺寸参数；
其次，根据所采集的尺寸参数制作相应的桩/钉蜡棒石膏模型；
第三，将石膏模型的数据输入CAD/CAM数据库；
第四，利用CAD/CAM技术控制机械加工设备切割加工出所需形状的二氧化锆瓷块，切割过程中应考虑到二氧化锆瓷块烧结过程中的收缩率而将相应的尺寸作相对应的放大；
第五，将切割完成的二氧化锆桩/钉放入二氧化锆烧结炉中烧结成型；
第六，对烧结成型的二氧化锆桩/钉进行表面喷砂清洗处理；所述的表面喷砂清洗处理是指在设定压强下用微米级砂粒喷砂至少5s，后用无水乙醇超声分别清洗桩/钉表面至少1min
第七，对经过喷砂清洗处理的二氧化锆桩/钉进行使用前的表面预处理后备用；所述的表面预处理是指先用氢氟酸酸蚀桩/钉表面至少15s，然后均匀涂布硅溶胶和硅烷偶联剂后静置至少30s，吹干后再均匀涂布Single Bond粘结剂，最后用光固化至少10s。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的表面喷砂清洗处理是指在0.25MPa压强下用50µm Al203砂粒喷砂10s，后用无水乙醇超声分别清洗桩/钉表面3min。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的表面预处理是指先用5％的氢氟酸酸蚀桩/钉表面20s，然后均匀涂布30%的硅溶胶和硅烷偶联剂静置60s，吹干后均匀涂布SingleBond粘结剂，最后用光固化20s。
4.一种权利要求1所述的牙科修复用二氧化锆全瓷桩/钉制备方法制备的二氧化锆全瓷桩/钉用于替代金属钉或纤维桩固位大面积牙体缺损或切角缺损。
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