复合树脂修补瓷缺损的超微结构研究
作者：汪大林 戴玮霞 唐卫忠 罗远伦 安燕
单位：第二军医大学长海医院口腔科，上海 200433
关键词：瓷修复体；复合树脂；超微结构；牙修复体修补
第二军医大学学报001224 [摘要] 目的:探讨用光固化复合树脂修补 瓷修复体缺损时瓷表面处理技术处理后的瓷表面、修补过的瓷与复合树脂界面的超微结构 。方法:在VeraBond合金铸造帽状物表面烤CeramcoⅡ瓷,用暴力造成 冠的切端瓷缺损,分组处理后用Z100树脂修补。用扫描电子显微镜观察界面和表面。 结果:酸蚀后的瓷表面呈现峰窝状多孔结构,复合树脂突伸入这些孔中,两者在界 面处形成紧密的机械锁结。结论:修补前对缺损区及其邻近区域的瓷表 面进行机械打磨和酸蚀可以形成有利于树脂固位的超微结构，增强树脂和金属的结合。
[中图分类号] R 783.1 [文献标识码] A
, 百拇医药
[文章编号] 0258-879X(2000)12-1169-03
Microstructural study of fractured porcelain repaired with compos ite resin
WANG Da-Lin DAI Wei-Xia TANG Wei-Zhong LUO Yuan-Lun AN Yan
(Department o f Stomatology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 2 00433, China)
[ABSTRACT] Objective: To investigate the microstructure of fr actured porcelain surfaces treated with 10% HF or 30% H3PO4 and the interfac es between the porcelain treated with different agents and light cured composite resin(LCCR). Methods: A total of 24 porcelai n fused to metal(PFM) specimens were prepaired through fusing Ceramco Ⅱ porcela in to the copings cast of VareBond alloy. The incisal porcelain portions of the specimens were hit with a little hammer to make porcelain crack. The 24 speci men s were divided into 8 groups. The specimen surfaces of each group were treated w ith different mechanical methods, agents and observed with scanning electrion microscope (SEM). Results:The structure of acid etched porcelai n was porous and the interface between porcelain and LCCR was crosslinked. The r esin infiltrated to the porosity of the copings. Conclusion:Mechanical roughening and acid etching and using chemical agents may enhance the bonding of resin to alloy.
, 百拇医药
[KEY WORDS] porcelain， fracture; composite resin; repair
牙科瓷修复体包括全陶瓷冠和瓷熔附金属(porcelain fused to metal, PFM)冠桥。瓷 修复体外形逼真、色泽美观、质地耐磨,临床应用量大。但瓷性脆、易折裂。由于我国口腔 修复临床瓷修复体使用量迅速增加,瓷折裂现象也经常发生。对于缺损的瓷修复体,最简便、 常用的修补方法是用光固化复合树脂 (light-curing composite resin, LCCR)直接在口 腔内修补。本研究通过扫描电子显微镜(SEM)观察缺损的瓷修复体表面处理和修补后的超微 结构,旨在进一步提高对瓷修复体缺损修补的认识,帮助临床操作。
1 材料和方法
1.1 材料 (1)瓷粉:Ceramco Ⅱ, shade A2(美国); (2)合金:VeraBond(美国), 为Ni-Cr-Be合金;(3)烤瓷炉:Commodore Ⅱ VFP(美国); (4)扫描电子显微镜:日立S520( 日本); (5)修补树脂:Z100(3 M,美国), Scotchprime(3 M)。
, 百拇医药
1.2 试样制备 在石膏模上制作蜡型、包埋,用VeraBond合金铸造出帽状物(copin gs)、打磨、喷砂、75%乙醇中超声清洗,按常规烤Ceramco Ⅱ遮色瓷,体瓷,切瓷,上釉。用 小的铁锒头敲击PFM冠的切端使之形成瓷缺损。用复合树脂Z100修补完成后打磨树脂与瓷衔 接处,暴露界面,以便于观察。经固定,喷金后用日立S520 SEM观察。
1.3 试样分组和表面处理 试样共分8组，每组试样数为3。第1组用30% H3PO 4处理5 min,冲洗、吹干(简记为P)；第2组用10% HF处理 5 min,冲洗、吹干(简记为F)；第3 组采用P+瓷处理剂(简记为C)；第4组采用F+C处理；第5组采用P+C+3 M底胶处理(简记为S)； 第6组采用F+C+S处理；第7组采用F+C+S+粘结剂(简记为A)；第8组采用F+C+S+A+LCCR处理。
2 结 果
, http://www.100md.com
用暴力致使瓷修复体折裂后,部分试样用SEM可见到折裂的瓷呈现干裂河床 样结构(图1 A)。第2组试样用10% HF处理后,瓷的表面呈现蜂窝样结构,这些蜂窝状微孔部分是酸蚀所致( 图1B)。第1组试样用30% H3PO4处理后,瓷表面微孔结构略少。第5组酸蚀的瓷表面涂上瓷处理剂、瓷底胶后,SEM未观察到明显的结构变化。第7组试样涂粘结剂后可观察到树脂结构,用光固化树脂修补后可见到树脂对瓷表面有良好的粘附作用,界面区呈现凹突嵌合和网状交联 等机械锁结超微结构(图1C，D)。
图 1 不同处理情况下瓷表面结构
Fig 1 Surface structure of porcelain treated with different methods
A： Fractured porcelain looked like dry and crack river bed；
, 百拇医药
B： Honeyc omb-like porous structure of porcelain surface etched with acid；
C： The interface(↑) between composite resin(CR)and
porcelain(P), bonded tightl y with each other；
D：The composite resin has excellent adhesion to porcelain
3 讨 论
牙科陶瓷属于脆性材料,分散局部应力的能力弱,临界应变低,折裂前能承受的应变约为 0.1%,因此,在瓷修复体就位、承受合力和意外创伤时易于折裂[1～6]。制作过程中 选用的合金热力学性能与瓷不匹配也会造成瓷裂[5,6]。折裂的瓷修复体表现不一 ,有些局限在瓷层,有些深达瓷与合金结合的界面处,造成金属暴露,影响美观和功能。对于瓷 修复体折裂,应当从3个方面着手解决：首先,要改善陶瓷材料机械性能,增加其韧性和强度, 这是新型陶瓷材料产品开发问题。其次,选择与瓷热力学性能[如热膨胀系数(TEC)]相匹 配的 合金材料,正确操作,结合强度可达到或超过临床应用要求[1,3,4]。第三,探讨简便 有效的修补方法,这是当前临床上迫切需要解决的课题。迄今为止,已见到的报道中介绍了取 下瓷修复体修补法、瓷薄片修补法和口腔内复合树脂直接修补法[1～4,7]。
, 百拇医药
有关复合树脂和瓷的结合强度,不同的处理方法和表面处理剂的应用对结合强度的影响,国内 外学 者已做了不少研究,普遍认为合理选用材料、正确操作,结合强度可以达到或超过临床应用 要求[1,3,4]。 本研究重点探讨严格按操作规程处理后瓷表面及瓷与复合树脂界面 超微结构。研究发现,暴力作用下折裂的瓷有时会呈现干裂河床样结构,瓷块移位,提示折 裂的瓷块与下方的合金结合力减弱或丧失。因此,修补前宜采用机械打磨方法除去这些碎裂 瓷块。采用HF酸蚀时较用H3PO4酸蚀产生更有利于树脂补料机械固位的超微结构,HF酸蚀 过的瓷呈现出蜂窝样多孔结构,这说明酸蚀处理可以增强瓷与LCCR补料的机械结合。用LCCR 修补后,树脂与瓷界面呈现凹凸嵌合,网状胶联等超微锁结状态。本研究结果对于指导 临床操作具有积极意义。有关瓷处理剂、瓷底胶、粘结剂的作用，树脂与瓷结合力的大小 ,我们将作进一步探讨。
致谢 本研究得到第二军医大学基础医学部电镜室叶希平讲师和沙继宏博士 热情帮助,谨表示衷心感谢。
, 百拇医药
[作者简介] 汪大林(1962-), 男(汉族), 博士, 副教授, 硕士 生导师.
参考文献
[1] Kupice KA, Wuertz KM, Barkmeire WW, et al. Evaluation of porcelain surface treatment and agents for composite to porcelain repair[J]. J Prosthet Dent,1996,76(1)：119-124.
[2] Pameijer CH, Louw NP, Fischer D. Repairing fractured porcelain: how s urface preparation affects shear force resistance[J]. J Am Dent Assoc, 1996, 1 27(2):202-209.
, 百拇医药
[3] Thurmond JW, Barkmeire WW, Wilwerding TM. Effect of porcelain surfac e treatment on bond strengths of composite resin bonded to porcelain[J]. J Prosthet Dent, 1994,72(4):355-359.
[4] Appledoor RE, Wilwerding TM, Barkmeire WW. Bond strengths of composit e resin to porcelain with newer generation porcelain repair systems[J]. J Pros thet Dent,1993,70(1):6-11.
[5] 汪大林, 彭玉田. 提高牙科陶瓷强度的研究[J].国外医学*口腔医学分册, 1 995,22(5):276-279.
, http://www.100md.com
[6] Asaoka K, Tesk JA. Transient and residual stress in a porcelain-meta l strip[J]. J Dent Res, 1990,69(2):463-469.
[7] Berksun S, Kedici PS, Saglam S. Repair of fractured porcelain restora tions with composite bonded porcelain laminate contours[J]. J Prosthet Dent, 1 993,69(5):457-458.
[收稿日期] 2000-06-20
[修回日期] 2000-10-20, http://www.100md.com
单位：第二军医大学长海医院口腔科，上海 200433
关键词：瓷修复体；复合树脂；超微结构；牙修复体修补
第二军医大学学报001224 [摘要] 目的:探讨用光固化复合树脂修补 瓷修复体缺损时瓷表面处理技术处理后的瓷表面、修补过的瓷与复合树脂界面的超微结构 。方法:在VeraBond合金铸造帽状物表面烤CeramcoⅡ瓷,用暴力造成 冠的切端瓷缺损,分组处理后用Z100树脂修补。用扫描电子显微镜观察界面和表面。 结果:酸蚀后的瓷表面呈现峰窝状多孔结构,复合树脂突伸入这些孔中,两者在界 面处形成紧密的机械锁结。结论:修补前对缺损区及其邻近区域的瓷表 面进行机械打磨和酸蚀可以形成有利于树脂固位的超微结构，增强树脂和金属的结合。
[中图分类号] R 783.1 [文献标识码] A
, 百拇医药
[文章编号] 0258-879X(2000)12-1169-03
Microstructural study of fractured porcelain repaired with compos ite resin
WANG Da-Lin DAI Wei-Xia TANG Wei-Zhong LUO Yuan-Lun AN Yan
(Department o f Stomatology, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 2 00433, China)
[ABSTRACT] Objective: To investigate the microstructure of fr actured porcelain surfaces treated with 10% HF or 30% H3PO4 and the interfac es between the porcelain treated with different agents and light cured composite resin(LCCR). Methods: A total of 24 porcelai n fused to metal(PFM) specimens were prepaired through fusing Ceramco Ⅱ porcela in to the copings cast of VareBond alloy. The incisal porcelain portions of the specimens were hit with a little hammer to make porcelain crack. The 24 speci men s were divided into 8 groups. The specimen surfaces of each group were treated w ith different mechanical methods, agents and observed with scanning electrion microscope (SEM). Results:The structure of acid etched porcelai n was porous and the interface between porcelain and LCCR was crosslinked. The r esin infiltrated to the porosity of the copings. Conclusion:Mechanical roughening and acid etching and using chemical agents may enhance the bonding of resin to alloy.
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[KEY WORDS] porcelain， fracture; composite resin; repair
牙科瓷修复体包括全陶瓷冠和瓷熔附金属(porcelain fused to metal, PFM)冠桥。瓷 修复体外形逼真、色泽美观、质地耐磨,临床应用量大。但瓷性脆、易折裂。由于我国口腔 修复临床瓷修复体使用量迅速增加,瓷折裂现象也经常发生。对于缺损的瓷修复体,最简便、 常用的修补方法是用光固化复合树脂 (light-curing composite resin, LCCR)直接在口 腔内修补。本研究通过扫描电子显微镜(SEM)观察缺损的瓷修复体表面处理和修补后的超微 结构,旨在进一步提高对瓷修复体缺损修补的认识,帮助临床操作。
1 材料和方法
1.1 材料 (1)瓷粉:Ceramco Ⅱ, shade A2(美国); (2)合金:VeraBond(美国), 为Ni-Cr-Be合金;(3)烤瓷炉:Commodore Ⅱ VFP(美国); (4)扫描电子显微镜:日立S520( 日本); (5)修补树脂:Z100(3 M,美国), Scotchprime(3 M)。
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1.2 试样制备 在石膏模上制作蜡型、包埋,用VeraBond合金铸造出帽状物(copin gs)、打磨、喷砂、75%乙醇中超声清洗,按常规烤Ceramco Ⅱ遮色瓷,体瓷,切瓷,上釉。用 小的铁锒头敲击PFM冠的切端使之形成瓷缺损。用复合树脂Z100修补完成后打磨树脂与瓷衔 接处,暴露界面,以便于观察。经固定,喷金后用日立S520 SEM观察。
1.3 试样分组和表面处理 试样共分8组，每组试样数为3。第1组用30% H3PO 4处理5 min,冲洗、吹干(简记为P)；第2组用10% HF处理 5 min,冲洗、吹干(简记为F)；第3 组采用P+瓷处理剂(简记为C)；第4组采用F+C处理；第5组采用P+C+3 M底胶处理(简记为S)； 第6组采用F+C+S处理；第7组采用F+C+S+粘结剂(简记为A)；第8组采用F+C+S+A+LCCR处理。
2 结 果
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用暴力致使瓷修复体折裂后,部分试样用SEM可见到折裂的瓷呈现干裂河床 样结构(图1 A)。第2组试样用10% HF处理后,瓷的表面呈现蜂窝样结构,这些蜂窝状微孔部分是酸蚀所致( 图1B)。第1组试样用30% H3PO4处理后,瓷表面微孔结构略少。第5组酸蚀的瓷表面涂上瓷处理剂、瓷底胶后,SEM未观察到明显的结构变化。第7组试样涂粘结剂后可观察到树脂结构,用光固化树脂修补后可见到树脂对瓷表面有良好的粘附作用,界面区呈现凹突嵌合和网状交联 等机械锁结超微结构(图1C，D)。
图 1 不同处理情况下瓷表面结构
Fig 1 Surface structure of porcelain treated with different methods
A： Fractured porcelain looked like dry and crack river bed；
, 百拇医药
B： Honeyc omb-like porous structure of porcelain surface etched with acid；
C： The interface(↑) between composite resin(CR)and
porcelain(P), bonded tightl y with each other；
D：The composite resin has excellent adhesion to porcelain
3 讨 论
牙科陶瓷属于脆性材料,分散局部应力的能力弱,临界应变低,折裂前能承受的应变约为 0.1%,因此,在瓷修复体就位、承受合力和意外创伤时易于折裂[1～6]。制作过程中 选用的合金热力学性能与瓷不匹配也会造成瓷裂[5,6]。折裂的瓷修复体表现不一 ,有些局限在瓷层,有些深达瓷与合金结合的界面处,造成金属暴露,影响美观和功能。对于瓷 修复体折裂,应当从3个方面着手解决：首先,要改善陶瓷材料机械性能,增加其韧性和强度, 这是新型陶瓷材料产品开发问题。其次,选择与瓷热力学性能[如热膨胀系数(TEC)]相匹 配的 合金材料,正确操作,结合强度可达到或超过临床应用要求[1,3,4]。第三,探讨简便 有效的修补方法,这是当前临床上迫切需要解决的课题。迄今为止,已见到的报道中介绍了取 下瓷修复体修补法、瓷薄片修补法和口腔内复合树脂直接修补法[1～4,7]。
, 百拇医药
有关复合树脂和瓷的结合强度,不同的处理方法和表面处理剂的应用对结合强度的影响,国内 外学 者已做了不少研究,普遍认为合理选用材料、正确操作,结合强度可以达到或超过临床应用 要求[1,3,4]。 本研究重点探讨严格按操作规程处理后瓷表面及瓷与复合树脂界面 超微结构。研究发现,暴力作用下折裂的瓷有时会呈现干裂河床样结构,瓷块移位,提示折 裂的瓷块与下方的合金结合力减弱或丧失。因此,修补前宜采用机械打磨方法除去这些碎裂 瓷块。采用HF酸蚀时较用H3PO4酸蚀产生更有利于树脂补料机械固位的超微结构,HF酸蚀 过的瓷呈现出蜂窝样多孔结构,这说明酸蚀处理可以增强瓷与LCCR补料的机械结合。用LCCR 修补后,树脂与瓷界面呈现凹凸嵌合,网状胶联等超微锁结状态。本研究结果对于指导 临床操作具有积极意义。有关瓷处理剂、瓷底胶、粘结剂的作用，树脂与瓷结合力的大小 ,我们将作进一步探讨。
致谢 本研究得到第二军医大学基础医学部电镜室叶希平讲师和沙继宏博士 热情帮助,谨表示衷心感谢。
, 百拇医药
[作者简介] 汪大林(1962-), 男(汉族), 博士, 副教授, 硕士 生导师.
参考文献
[1] Kupice KA, Wuertz KM, Barkmeire WW, et al. Evaluation of porcelain surface treatment and agents for composite to porcelain repair[J]. J Prosthet Dent,1996,76(1)：119-124.
[2] Pameijer CH, Louw NP, Fischer D. Repairing fractured porcelain: how s urface preparation affects shear force resistance[J]. J Am Dent Assoc, 1996, 1 27(2):202-209.
, 百拇医药
[3] Thurmond JW, Barkmeire WW, Wilwerding TM. Effect of porcelain surfac e treatment on bond strengths of composite resin bonded to porcelain[J]. J Prosthet Dent, 1994,72(4):355-359.
[4] Appledoor RE, Wilwerding TM, Barkmeire WW. Bond strengths of composit e resin to porcelain with newer generation porcelain repair systems[J]. J Pros thet Dent,1993,70(1):6-11.
[5] 汪大林, 彭玉田. 提高牙科陶瓷强度的研究[J].国外医学*口腔医学分册, 1 995,22(5):276-279.
, http://www.100md.com
[6] Asaoka K, Tesk JA. Transient and residual stress in a porcelain-meta l strip[J]. J Dent Res, 1990,69(2):463-469.
[7] Berksun S, Kedici PS, Saglam S. Repair of fractured porcelain restora tions with composite bonded porcelain laminate contours[J]. J Prosthet Dent, 1 993,69(5):457-458.
[收稿日期] 2000-06-20
[修回日期] 2000-10-20, http://www.100md.com