四川大学华西口腔医学院专家讲座渗透陶瓷底冠成型新技术
核心提示：
渗透陶瓷底冠成型新技术___Wolceram全瓷沉积技术
四川大学华西口腔医学院 康丽娟 万乾炳
近年来，改良的全瓷修复技术又重新回到了我们的视野，本文以德国Wolceram公司为例，就全瓷沉积技术进行了较为详细的综述，包括它的技术原理，技术特点，操作要点以及临床应用，详细介绍了该技术的主要过程，技术流程和注意事项以及临床适应症，为该技术的推广使用提供了大量素材。
全瓷修复技术最早出现于19世纪末20世纪初，当时的全瓷修复体美观性良好但脆性较大，只能用于不承受牙合力的前牙的修复[1，2]。近年来出现的多种全瓷修复材料已经具有较好的力学性能，并且秉承了陶瓷材料的优点：较佳的美学效果和良好的生物相容性，可以避免金瓷修复容易出现的修复体颜色失真、牙龈染色等问题，被越来越多地运用于临床。目前使用的全瓷修复技术种类很多，主要有可铸玻璃陶瓷技术（Dicor）、压铸陶瓷技术(Empress)、渗透陶瓷技术(In-Ceram) [3，4]和全瓷沉积技术（Wolceram）。其中全瓷沉积系统（Electro Layered Ceramic system, ELC system）是由德国Wolceram公司推出的一种类似于金沉积的陶瓷电泳沉积技术系统，使用Vita公司的氧化铝全瓷（In-Ceram Alumina）、氧化锆全瓷（In-Ceram Zirconia）或尖晶石全瓷（In-Ceram Spinell）为材料，用电泳沉积方法成型渗透陶瓷底冠。与传统粉浆涂塑成型底冠相比，不需要翻制耐火材料模型、不需要预烧结，具有速度快、精度高、成本低等特点。
一、Wolceram ELC技术原理[5，6]
电泳沉积（electrophoretic deposition EPD）是一项目前已经应用于传统陶瓷、生物陶瓷、复合陶瓷等陶瓷材料制备的电沉积技术。电泳沉积包括电泳和沉积两个过程：带有效电荷的粒子在粘性介质中（液体或凝胶）受电场作用定向迁移——电泳；粒子在电极上聚集成较密集的质团——沉积。陶瓷的电泳沉积就是把陶瓷颗粒分散在介质中形成悬浮的胶体粒子，后者在电场作用下作定向移动，在电极上沉积形成致密均匀的瓷层。
ELC全瓷沉积技术是EPD在口腔修复技术领域的应用。将原始代型导电后置于电泳设备的阴/阳极，将In-ceram氧化铝/氧化锆/尖晶石粉浆置于另一极，施加恒定电流实现粉浆颗粒的电泳，最终直接在原始代型上形成厚度均匀的底冠。
二、ELC技术操作要点
2.1 代型的修整
修整代型使其高度适当，避免浸入粉浆进行电泳沉积时发生折断。代型颈缘下便利型的修整量多与常规金瓷修复代型修整，便于沉积完成后清除颈缘多余的瓷材料。把代型固定在夹持器（holder）上时，后牙代型要与夹持器成一定角度，防止浸入粉浆时牙尖之间有气泡形成；前牙代型要保证固定后唇腭（舌）面平行。
2.2 代型的沉积前准备
用软刷在代型上均匀涂布一薄层Wolceram粉色间隙蜡，提供粘结材料的空间，也便于以后从代型上取下底冠。避免在颈缘部分涂布间隙蜡，以免间隙蜡的堆积造成修复体边缘薄弱。填平所有倒凹，在代型各轴壁涂布间隙蜡直至遮蔽代型原来的颜色，后牙牙合面和前牙舌面不涂间隙蜡。仔细修整使蜡表面光滑平整以保证内冠组织面的形态良好。
用软刷在间隙蜡表面涂布一薄层铝粉，降低蜡表面反光，以保证激光扫描能获得精确数据。红色铅笔标记修复体边缘线。
全瓷桥的电泳沉积尚需Wolceram提供的各种型号可塑形支撑片（chip）作为桥体沉积的支架。
2.3 电泳沉积过程
正确安装夹持器，使用配套软件设置瓷层厚度、启动电泳沉积过程，以下步骤为电脑控制：
数据采集和代型导电处理：激光扫描采集代型的三维数字资料，确定代型浸入粉浆/电解液的深度；代型被浸入到特定电解溶液中，在代型表面形成导电层。
电泳沉积：代型被浸入到In-Ceram氧化铝/氧化锆/尖晶石粉浆中，二者分别位于电源的两极；电泳沉积过程开始，瓷材料均匀沉积到原始代型上。操作时间由电脑根据设定的瓷层厚度自动确定。
2.4 底冠雏形的修整及取下
取下夹持器，在代型上用低速手机去除冠边缘以下多余的材料，抛光橡皮轮打磨底冠边缘直至红色边缘线出现。全瓷桥还需去除近远中邻面的多余材料并切断支撑片（chip）。吹风机加热代型20秒（全瓷桥约需1分钟），待间隙蜡熔化后，将手指放于修复体轴面近冠方处轻轻施力，取下内冠。若不能顺利取下可再次加热代型。
2.5 全瓷修复体的完成
常规烧结、玻璃渗透完成全瓷底冠。常规上饰面瓷，完成整个全瓷修复体。
三、临床应用
3.1 适应证
可用于制作4单位的固定桥，前、后牙单冠，种植桥以及各种种植体瓷基台。
3.2 牙体预备
与其他全瓷修复体要求一致，无特殊要求。
3.3 使用材料
3.3.1 底冠材料
使用Vita公司生产的氧化铝全瓷（In-Ceram Alumina）、氧化锆全瓷（In-Ceram Zirconia）或尖晶石全瓷（In-Ceram Spinell）为材料。根据厂家提供的资料，三种瓷材料的挠曲强度从大到小依次排列为：氧化锆全瓷（In-Ceram Zirconia）>氧化铝全瓷（In-Ceram Alumina）>尖晶石全瓷（In-Ceram Spinell）；透明度从高到低依次排列为：尖晶石全瓷（In-Ceram Spinell）>氧化铝全瓷（In-Ceram Alumina）>氧化锆全瓷（In-Ceram Zirconia）为材料。可根据不同要求选择。
3.3.2 饰面瓷材料
可以使用Vita VM7，Vitadurα，Noritake Cerabien，Jensen Creation AV，Vintage AL Esthetic Porcelain 等多种饰面瓷粉。
3.4 粘接材料
可以使用多种粘接材料，推荐使用Panavia 21和Rely X。
四、ELC技术特点
4.1 操作步骤简单、修复体精度高、工作速度快。
传统的粉浆涂塑法成型渗透陶瓷底冠步骤较复杂，需要翻制耐火材料模型，粉浆涂塑成型底冠，修整后进行预烧结。而瓷沉积技术直接在原始代型上电泳沉积瓷材料，不需要翻制耐火材料模型，避免了翻制模型等过程中可能出现的误差，能够使修复体与基牙完全密合；底冠厚度由电脑精确控制，通过电泳沉积形成，瓷层均匀致密，不会出现气泡，厚度均一；底冠雏形不需要预烧结即可取下，操作更简便；对技工人员的技术要求降低，自动化程度提高；由于操作步骤减少，电泳沉积系统的工作速度又很快（可达到平均每小时制作十件冠/桥修复体），技工室工作时间大大缩短，材料成本也降低。
Wolceram全瓷沉积技术与可铸玻璃陶瓷、压铸陶瓷等全瓷修复技术相比也有相似优势。
4.2 适应证广，基牙预备无特殊要求，粘接方法简便。
如前所述，电泳沉积系统可用于多种全瓷修复体的制作，尤其是复杂外形修复体（如种植桥）的制作。对基牙预备的要求同其他全瓷修复。粘接简便，可以使用多种全瓷粘接材料。
4.3 修复体美观逼真。
可以使用三种具有不同挠曲强度和透明度的In-ceram 底冠材料以及多种饰瓷材料，临床上能够根据不同病例对修复体强度和美观的要求灵活选择。
4.4 修复体与基牙间间隙的控制。
Wolceram全瓷沉积系统把瓷材料直接沉积到原始代型上，内冠间隙可由间隙蜡厚度精确控制。如前述，在涂布间隙蜡过程中不在后牙牙合 面和前牙舌面涂间隙蜡，这样在全瓷修复体完全就位后，修复体牙合面/舌面与基牙紧密接触，中间无粘接材料，牙合力直接传递到基牙上，避免传递到全瓷冠边缘部位，减少了修复体折裂的可能性。
五、结语
Wolceram全瓷沉积（ELC）技术作为一种陶瓷材料的电泳沉积技术具有操作简便，速度快，成本低，修复体密合度高、美观逼真等特点，具有临床推广价值。但是对于这项新技术也存在若干疑问。
首先，关于渗透陶瓷底冠的挠曲强度：厂家直接引用了Vita In-ceram粉浆涂塑成型底冠的挠曲强度数据，从理论上讲，电泳沉积形成的瓷层较粉浆涂塑法形成的瓷层更均匀致密并且不会出现气泡，那么全瓷沉积底冠强度是否应该更高，就这一问题目前国内外均未见报道。
其次，关于Wolceram全瓷沉积冠的密合度：陶瓷电泳沉积技术将瓷材料直接沉积于原始代型上，修复体与基牙的密合度应该十分理想，但是间隙蜡的厚度似乎没有量化的控制标准，孙凤[7]认为间隙蜡较厚（约0.1mm）且其厚度受技术员水平影响较大，临床应用修复体密合性欠佳。因此，Wolceram全瓷沉积冠的密合度究竟如何尚需进一步的研究。
最后，关于支撑片（chip）的应用：在全瓷桥的电泳沉积过程中需要支撑片（chip）作为桥体沉积的支架。使用方法：测量两基牙代型间的距离后选择合适型号的支撑片（chip）；专用器械塑形形成桥体牙尖和牙冠的支架；固定于桥体位置。在瓷沉积过程完成后切断桥体外的支撑片。支撑片牙尖和牙冠部分留置于瓷沉积桥体内，此残留支撑片对全瓷修复体的强度会有何种影响，目前尚无报道。
除了Wolceram公司推出了ELC全瓷沉积系统，面市的全瓷沉积系统还有Vita公司的CeHa WHITE ECS[8]系统和BEGO公司的PreCeram系统等，其基本原理相似。
综上所述，以Wolceram ELC为代表的全瓷沉积技术拥有良好的临床应用前景，但由于该系统应用时间尚短，还需要更长时间和更多病例的观察，才能对全瓷沉积修复体的综合性能做出全面的评价。
四川大学华西口腔医学院 康丽娟 万乾炳
近年来，改良的全瓷修复技术又重新回到了我们的视野，本文以德国Wolceram公司为例，就全瓷沉积技术进行了较为详细的综述，包括它的技术原理，技术特点，操作要点以及临床应用，详细介绍了该技术的主要过程，技术流程和注意事项以及临床适应症，为该技术的推广使用提供了大量素材。
全瓷修复技术最早出现于19世纪末20世纪初，当时的全瓷修复体美观性良好但脆性较大，只能用于不承受牙合力的前牙的修复[1，2]。近年来出现的多种全瓷修复材料已经具有较好的力学性能，并且秉承了陶瓷材料的优点：较佳的美学效果和良好的生物相容性，可以避免金瓷修复容易出现的修复体颜色失真、牙龈染色等问题，被越来越多地运用于临床。目前使用的全瓷修复技术种类很多，主要有可铸玻璃陶瓷技术（Dicor）、压铸陶瓷技术(Empress)、渗透陶瓷技术(In-Ceram) [3，4]和全瓷沉积技术（Wolceram）。其中全瓷沉积系统（Electro Layered Ceramic system, ELC system）是由德国Wolceram公司推出的一种类似于金沉积的陶瓷电泳沉积技术系统，使用Vita公司的氧化铝全瓷（In-Ceram Alumina）、氧化锆全瓷（In-Ceram Zirconia）或尖晶石全瓷（In-Ceram Spinell）为材料，用电泳沉积方法成型渗透陶瓷底冠。与传统粉浆涂塑成型底冠相比，不需要翻制耐火材料模型、不需要预烧结，具有速度快、精度高、成本低等特点。
一、Wolceram ELC技术原理[5，6]
电泳沉积（electrophoretic deposition EPD）是一项目前已经应用于传统陶瓷、生物陶瓷、复合陶瓷等陶瓷材料制备的电沉积技术。电泳沉积包括电泳和沉积两个过程：带有效电荷的粒子在粘性介质中（液体或凝胶）受电场作用定向迁移——电泳；粒子在电极上聚集成较密集的质团——沉积。陶瓷的电泳沉积就是把陶瓷颗粒分散在介质中形成悬浮的胶体粒子，后者在电场作用下作定向移动，在电极上沉积形成致密均匀的瓷层。
ELC全瓷沉积技术是EPD在口腔修复技术领域的应用。将原始代型导电后置于电泳设备的阴/阳极，将In-ceram氧化铝/氧化锆/尖晶石粉浆置于另一极，施加恒定电流实现粉浆颗粒的电泳，最终直接在原始代型上形成厚度均匀的底冠。
二、ELC技术操作要点
2.1 代型的修整
修整代型使其高度适当，避免浸入粉浆进行电泳沉积时发生折断。代型颈缘下便利型的修整量多与常规金瓷修复代型修整，便于沉积完成后清除颈缘多余的瓷材料。把代型固定在夹持器（holder）上时，后牙代型要与夹持器成一定角度，防止浸入粉浆时牙尖之间有气泡形成；前牙代型要保证固定后唇腭（舌）面平行。
2.2 代型的沉积前准备
用软刷在代型上均匀涂布一薄层Wolceram粉色间隙蜡，提供粘结材料的空间，也便于以后从代型上取下底冠。避免在颈缘部分涂布间隙蜡，以免间隙蜡的堆积造成修复体边缘薄弱。填平所有倒凹，在代型各轴壁涂布间隙蜡直至遮蔽代型原来的颜色，后牙牙合面和前牙舌面不涂间隙蜡。仔细修整使蜡表面光滑平整以保证内冠组织面的形态良好。
用软刷在间隙蜡表面涂布一薄层铝粉，降低蜡表面反光，以保证激光扫描能获得精确数据。红色铅笔标记修复体边缘线。
全瓷桥的电泳沉积尚需Wolceram提供的各种型号可塑形支撑片（chip）作为桥体沉积的支架。
2.3 电泳沉积过程
正确安装夹持器，使用配套软件设置瓷层厚度、启动电泳沉积过程，以下步骤为电脑控制：
数据采集和代型导电处理：激光扫描采集代型的三维数字资料，确定代型浸入粉浆/电解液的深度；代型被浸入到特定电解溶液中，在代型表面形成导电层。
电泳沉积：代型被浸入到In-Ceram氧化铝/氧化锆/尖晶石粉浆中，二者分别位于电源的两极；电泳沉积过程开始，瓷材料均匀沉积到原始代型上。操作时间由电脑根据设定的瓷层厚度自动确定。
2.4 底冠雏形的修整及取下
取下夹持器，在代型上用低速手机去除冠边缘以下多余的材料，抛光橡皮轮打磨底冠边缘直至红色边缘线出现。全瓷桥还需去除近远中邻面的多余材料并切断支撑片（chip）。吹风机加热代型20秒（全瓷桥约需1分钟），待间隙蜡熔化后，将手指放于修复体轴面近冠方处轻轻施力，取下内冠。若不能顺利取下可再次加热代型。
2.5 全瓷修复体的完成
常规烧结、玻璃渗透完成全瓷底冠。常规上饰面瓷，完成整个全瓷修复体。
三、临床应用
3.1 适应证
可用于制作4单位的固定桥，前、后牙单冠，种植桥以及各种种植体瓷基台。
3.2 牙体预备
与其他全瓷修复体要求一致，无特殊要求。
3.3 使用材料
3.3.1 底冠材料
使用Vita公司生产的氧化铝全瓷（In-Ceram Alumina）、氧化锆全瓷（In-Ceram Zirconia）或尖晶石全瓷（In-Ceram Spinell）为材料。根据厂家提供的资料，三种瓷材料的挠曲强度从大到小依次排列为：氧化锆全瓷（In-Ceram Zirconia）>氧化铝全瓷（In-Ceram Alumina）>尖晶石全瓷（In-Ceram Spinell）；透明度从高到低依次排列为：尖晶石全瓷（In-Ceram Spinell）>氧化铝全瓷（In-Ceram Alumina）>氧化锆全瓷（In-Ceram Zirconia）为材料。可根据不同要求选择。
3.3.2 饰面瓷材料
可以使用Vita VM7，Vitadurα，Noritake Cerabien，Jensen Creation AV，Vintage AL Esthetic Porcelain 等多种饰面瓷粉。
3.4 粘接材料
可以使用多种粘接材料，推荐使用Panavia 21和Rely X。
四、ELC技术特点
4.1 操作步骤简单、修复体精度高、工作速度快。
传统的粉浆涂塑法成型渗透陶瓷底冠步骤较复杂，需要翻制耐火材料模型，粉浆涂塑成型底冠，修整后进行预烧结。而瓷沉积技术直接在原始代型上电泳沉积瓷材料，不需要翻制耐火材料模型，避免了翻制模型等过程中可能出现的误差，能够使修复体与基牙完全密合；底冠厚度由电脑精确控制，通过电泳沉积形成，瓷层均匀致密，不会出现气泡，厚度均一；底冠雏形不需要预烧结即可取下，操作更简便；对技工人员的技术要求降低，自动化程度提高；由于操作步骤减少，电泳沉积系统的工作速度又很快（可达到平均每小时制作十件冠/桥修复体），技工室工作时间大大缩短，材料成本也降低。
Wolceram全瓷沉积技术与可铸玻璃陶瓷、压铸陶瓷等全瓷修复技术相比也有相似优势。
4.2 适应证广，基牙预备无特殊要求，粘接方法简便。
如前所述，电泳沉积系统可用于多种全瓷修复体的制作，尤其是复杂外形修复体（如种植桥）的制作。对基牙预备的要求同其他全瓷修复。粘接简便，可以使用多种全瓷粘接材料。
4.3 修复体美观逼真。
可以使用三种具有不同挠曲强度和透明度的In-ceram 底冠材料以及多种饰瓷材料，临床上能够根据不同病例对修复体强度和美观的要求灵活选择。
4.4 修复体与基牙间间隙的控制。
Wolceram全瓷沉积系统把瓷材料直接沉积到原始代型上，内冠间隙可由间隙蜡厚度精确控制。如前述，在涂布间隙蜡过程中不在后牙牙合 面和前牙舌面涂间隙蜡，这样在全瓷修复体完全就位后，修复体牙合面/舌面与基牙紧密接触，中间无粘接材料，牙合力直接传递到基牙上，避免传递到全瓷冠边缘部位，减少了修复体折裂的可能性。
五、结语
Wolceram全瓷沉积（ELC）技术作为一种陶瓷材料的电泳沉积技术具有操作简便，速度快，成本低，修复体密合度高、美观逼真等特点，具有临床推广价值。但是对于这项新技术也存在若干疑问。
首先，关于渗透陶瓷底冠的挠曲强度：厂家直接引用了Vita In-ceram粉浆涂塑成型底冠的挠曲强度数据，从理论上讲，电泳沉积形成的瓷层较粉浆涂塑法形成的瓷层更均匀致密并且不会出现气泡，那么全瓷沉积底冠强度是否应该更高，就这一问题目前国内外均未见报道。
其次，关于Wolceram全瓷沉积冠的密合度：陶瓷电泳沉积技术将瓷材料直接沉积于原始代型上，修复体与基牙的密合度应该十分理想，但是间隙蜡的厚度似乎没有量化的控制标准，孙凤[7]认为间隙蜡较厚（约0.1mm）且其厚度受技术员水平影响较大，临床应用修复体密合性欠佳。因此，Wolceram全瓷沉积冠的密合度究竟如何尚需进一步的研究。
最后，关于支撑片（chip）的应用：在全瓷桥的电泳沉积过程中需要支撑片（chip）作为桥体沉积的支架。使用方法：测量两基牙代型间的距离后选择合适型号的支撑片（chip）；专用器械塑形形成桥体牙尖和牙冠的支架；固定于桥体位置。在瓷沉积过程完成后切断桥体外的支撑片。支撑片牙尖和牙冠部分留置于瓷沉积桥体内，此残留支撑片对全瓷修复体的强度会有何种影响，目前尚无报道。
除了Wolceram公司推出了ELC全瓷沉积系统，面市的全瓷沉积系统还有Vita公司的CeHa WHITE ECS[8]系统和BEGO公司的PreCeram系统等，其基本原理相似。
综上所述，以Wolceram ELC为代表的全瓷沉积技术拥有良好的临床应用前景，但由于该系统应用时间尚短，还需要更长时间和更多病例的观察，才能对全瓷沉积修复体的综合性能做出全面的评价。
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