全冠修复体的适合性是临床评价修复体质量及其修复效果的重要指标，它反映了修复体制作的精密程度和就位情况 。良好的适合性是判断新技术或新材料能否应用于临床的客观指标。其中边缘适合性是影响 修复体成败的关键，不仅直接影响到修复体的固位、美 观，减少继发龋和牙周病的发生，保护基牙及牙周组织 的健康。电子束熔融技术（EBM）是近年来一种新兴的先进金属快速成型制造技术，尚未见到关于EBM打印纯钛冠的相关研究报道。因此，本研究通过比较EBM、选择性激光熔覆（SLM）、CAD/CAM、失蜡铸造法制作的纯钛单冠的边缘及内部适合性，探讨EBM技术3D打印纯钛冠的可行性。
1 材料与方法
1．1主要材料和设备
1．1．1EBM所需材料与设备
电子束熔融快速成型打印机（EBMA2，Arcam公司，瑞典），纯钛粉末（Ar-cam公司，瑞典），光学扫描系统（DentalWings，Wie-land公司，德国）。
1．1．2 SLM所需材料与设备选择性激光熔覆机 （EOSINTM280，EOS公司，德国），纯钛粉末（EOS公 司，德国），光学扫描系统（DentalWings， Wieland公司，德国）。
1．1．3CAD/CAM切削所需材料与设备 CAD/CAM 系统1（Ultrasonic20linear，DMG公司，德国）， CAD/CAM系统2（OrganicalMulti，Ｒ+K公司，德国），切削纯钛预成块（南京宝泰特种材料股份有限公司）。
1．1．4铸造所需材料与设备铸造蜡（Ｒenfert，德国），铸钛机（XJ-Ⅱ，山西西京医疗设备有限公司），纯 钛包埋料（SYMBIONTC，株式会社日进，日本），喷砂机（BasicMaster，Ｒenfert，德国），氧化铝砂粒（80目， Ｒenfert，德国）。
1．1．5 其他材料与设备尼康SMZ-1500体式显微 镜（尼康公司，日本），康特 “水魔方”硅橡胶印模材（康特齿科集团，瑞士），超硬石膏（湖北贝诺齿科材料有 限公司）。
1．2试件制备
1．2．1 标准模型的制作采用AutoCAD2004软件设 计标准基牙数字模型，规格为：高5mm，颈部直径4mm，聚合度5°，内线角圆钝的90°肩台，肩台宽1mm， 底座高3mm，在牙面与轴面转角处制作面积约4mm2的小斜面以引导基底冠准确就位。并设计有6个模拟上颌前牙牙弓排列的插孔，通过数控切削机床、线切割机等设备加工6个40Cr材质的标准基牙数字模型，及一块排列基牙的金属板（图1）。将标准基牙排好固定后，用康特硅橡胶翻制高质量印模31个，并灌注超硬石膏模型31个，将每个模型切割成代型（图2）。将其中1个模型进行光学扫描，剩余的个石膏模型随机分为6组，每组5个，选择其中一组用于铸造纯钛单冠5个（11牙单冠），其余5组分别用于EBM组、SLM组、DMG切削组，Ｒ+K切削组及铸造组纯钛冠制备硅橡胶间隙印模。
1．2．2 EBM组、SLM组、DMG切削组及Ｒ+K切削组 修复体的制作随机选取1个模型采用DentalWings 的扫描系统DWOS软件进行扫描设计，修复体厚度设计为1mm，隙料厚度为40μm，分别采用电子束熔融快速成型打印机、切削设备Ultrasonic20linear（DMG）、OrganicalMulti（Ｒ+K）各制作5个纯钛单冠。采用EOSM280制作纯钛冠时补偿参数设置为100μm，制作纯钛单冠5个。试戴，无需喷砂，高压蒸汽清洗20s后备用。 1．2．3 铸造组修复体的制作将5个模型涂布2层 间隙剂（每层约厚20μm），距肩台1．5mm范围内不涂布间隙剂。熔蜡器熔蜡，采用浸蜡法+滴蜡法，制作修复体蜡型，要求蜡型内外表面光滑清晰，厚度均匀为1mm，完成的蜡型用纯钛包埋料包埋，铸钛机铸造纯钛冠，按照此方法制作纯钛单冠5个。在0．2MPa压力下，喷嘴距离冠内面2cm，采用Al2O3砂粒（直径80μm）对冠内面喷砂30s，高压蒸汽清洗20s，试戴合适后备用。
1．2．4 硅橡胶试件制备将EBM组、 SLM组、DMG切削组， Ｒ+K切削组及铸造组纯钛单冠（25个）就位于5组随机分配的基牙石膏模型上，在冠内注入硅橡 胶轻体，加载50N压力，制取修复体与预备体之间的 粘接间隙（图3）。待轻体完全凝固后，小心去除冠外缘多余的轻体及金属冠，得到代表粘接间隙的轻体薄膜。用重体将轻体薄膜固定，形成三明治结构，待硅橡胶凝固后整体片切，切成1mm厚的薄片试件（图4），共制备硅橡胶间隙印模试件25个。 1．3试件测量将硅橡胶间隙印模试件在尼康SMZ-1500体视显 微镜下放大100倍，使用NikonACT-2U软件测量冠内面与代型表面间的垂直间隙。测量点如图4所示，A1、A2点代表边缘垂直间隙；B1、B2点代表肩台中央垂直间隙；C1、 C2点代表轴面中央垂直间隙；D点代表面中央垂直间隙。A1、A2点代表边缘适合性，其余点代表内部适合性。每点分别在2个半侧面上测量3 次，取平均值。 1．4 统计学分析 采用SPSS17．0软件对5组不同部位的测量结果进行单因素方差分析，检验水准双侧α=0．05。
2 结 果 5组纯钛单冠边缘及内部间隙测量结果见表1，各组面中央垂直间隙最大，边缘间隙最小。5组纯钛冠的边缘间隙有统计学差异（P＜0．05），其中间隙最小、适合性最好的是切削组，其次是EBM和SLM3D打印组，铸造组边缘间隙最大；EBM与SLM组、DMG与Ｒ+K组冠的边缘适合性并无统计学差异（P＞0．05）。
EBM与SLM组肩台中央适合性优于DMG组、 Ｒ+K组和铸造组（P＜0．05）；EBM组与SLM组、DMG组与Ｒ+K组、切削组与铸造组肩台中央适合性无统计学差异（P＞0．05）。EBM与SLM组轴面中央垂直间隙较DMG、Ｒ+K、铸造组大，Ｒ+K组较铸造组大（P＜0．05）；EBM与SLM组轴面中央适合性无统计学 差异（P＞0．05），DMG组轴面中央适合性优于Ｒ+K组（P＜0．05）。EBM组 面中央适合性优于SLM、DMG、 铸造组比较，P＜0．05 铸造组，SLM组面中央适合性较DMG、Ｒ+K、铸造组差，Ｒ+K组优于DMG组、铸造组（P＜0．05）；5组纯钛冠的内部整体适合性无统计学差异（P＞0．05）。
3 讨 论 修复体良好的边缘和内部适合性是临床医生关注的重点， 也是修复体获得长期寿命的前提。适合 性是一个广义的概念，通常是指牙预备体表面与修复体组织面之间间隙的大小，即修复体粘固于牙预备体以后粘固剂的厚度 。美国牙医协会（ADA）认为理 想的粘接层厚度为25～40μm，但在临床应用中很 难达到这一要求。目前， 冠边缘适合性通常采用Mclean和VanFraunhofer的研究结果：全冠边缘垂直 间隙的临床最大可接受范围是120μm，该观点被大多数学者们所公认 。对于冠内部适合性，Mou等研 究者认为粘接后，临床上可以接受的内部适合性范围在200～300μm之间。为了研究不同制作方法对冠适合性的影响，本实验将纯钛冠的厚度设置为1mm，标准基牙的向聚合度设置为5°， 肩台以上隙料厚度设置为40μm，均符合临床标准 。
3．1适合性检查方法的选择 常见的适合性测定方法主要有以下几种：肉眼观 察及探针探查法，显微镜测量法，印模技术法，片切法和MicroCT法。肉眼观察及探针探查法用于观察，无量化指标，受观察者主观影响大；片切法对修复体及代型具有破坏性，在临床上患者无法将修复体戴走；显微镜直接测量法及MicroCT法无法在口腔内操作，故目 前，临床上较为常用的方法是用硅橡胶轻体复制出粘接间隙后，再用重体固定轻体薄膜，待重体完全凝固后再将该复合结构切成片状，在体式显微镜下观察并测量间隙印模的厚度，该方法是将印模法与切片法联合应用，不仅操作简便易行，而且不破坏修复体和代型，测量数据全面（包含边缘间隙及内部间隙）且较为准 确可靠，可以重复测量。
3．2 制作工艺 实验结果显示EBM组、 SLM组制作的纯钛单冠的边缘适合性优于铸造组，这是因为纯钛在高温条件下极易氧化，在铸造过程中容易产生气孔，影响修复体质量；传统的模料是蜡料，因其较软，在制作和包埋中易出现变形及收缩问题，影响修复体的精密度，进而影响修复体边缘的密合性；在铸造过程中，包埋材料膨胀系数、金属冷却收缩以及操作者技术熟练程度等因素，均使纯钛冠很难达到满意的适合性。而EBM、SLM作为3D打印重要的一部分，金属修复体制作的每个步骤均由计算机精确控制，避免了蜡型变形，包埋料的影响。
在实验中CAD/CAM组纯钛冠的边缘适合性最好，这是因为数控切削技术与EBM3D打印技术相比，其为冷加工并在计算机控制下提高了修复体的精度，避免了温度对修复体的影响；与铸造技术相比，避免了手工制作的随机性，避免了在蜡型取戴和包埋过程中产生的变形，从而保证了更好的适合性。本研究中EBM与SLM3D打印组、DMG与Ｒ+K切削组的边缘适合性无统计学差异。
研究结果表明5组纯钛单冠的内部整体适合性无 明显差异， EBM与SLM3D打印组肩台中央适合性优于DMG、Ｒ+K切削组和铸造组，可能因为EBM、 SLM为热加工，加工过程中金属修复体会有所膨胀；而EBM组与SLM组、DMG组与Ｒ+K组、切削组与铸造组肩台中央适合性无统计学差异。EBM与SLM组轴 面中央垂直间隙较DMG、Ｒ+K、铸造组大，原因在于EBM打印的单冠内表面光滑度较差，需稍抛光才能使其完全就位，使得EBM组轴面中央垂直间隙增大； SLM打印单冠时由于高温对修复体的影响使其无法就位而设置了补偿参数，进而影响了其内部适合性。实验中EBM与SLM组轴面中央适合性无统计学差异，DMG组轴面中央适合性优于Ｒ+K组，可能因为2 种切削系统不同。
对于面中央适合性， EBM组优于DMG组，原因在于EBM冠面内表面较DMG组粗 糙，缩短了与基牙面中央的距离；SLM组较EBM、切削、铸造组差，可能因为补偿系数影响其内部适合性； 铸造组较EBM组及Ｒ+K组 面中央适合性差的原 因是铸造单冠的制作涉及隙料涂布、蜡型制作、包埋等 多个步骤，存在无法估计的人工误差及包埋铸造的膨胀收缩误差，从而影响铸造冠的内部适合性。口腔纯钛修复体的加工方法主要有失蜡精密铸造 技术、 CAD/CAM切削加工、3D打印技术等。
目前，EBM技术在口腔冠修复体方面的研究尚未报道，SLM在口腔纯钛冠修复体方面的研究也未见报道，但在钴铬 合金方面的研究较多，如Xu等研究了SLM钴铬合金单冠的边缘适合性，其结果为（102．86±40．54）μm；李国强等 在扫描电镜下观察了钴铬合金单冠粘接面 各测量点粘接剂的厚度，牙冠颈缘、试件下1/3区、轴面角处和面中央点间隙分别为（36．51±2．94）μm、 （49．36±3．31）μm、（56．48±3．35）μm和（42．20±3．60）μm；党 玉琪等 研究了SLM制作钴铬合金冠的适合性，其边缘平均间隙、肩台中央、轴面中央、面中央平均间隙分别为（46．54±8．4）μm、（112．78±13．80）μm、（108．63±21．68）μm、（203．29±34．61）μm。本实验中SLM纯钛单冠的边缘平均间隙、肩台中央、轴面中央、面中央平均间隙分别为（38．63±6．82）μm、 （73．43±15．09）μm、（108．05±11．72）μm、（210．19±10．93）μm，其边缘和内部适合性均在临床可接受的范围内。
本实验中边缘适合性最好的是切削组，这说明CAD/CAM切削技术仍然是加工精度最高的修复体加工工艺，但是其在加工过程中会不可避免的造成材料的巨大浪费，且切割硬质金属时会使钻头磨损严重，需要频繁更换钻头，也会增加成本。而EBM、SLM技术虽然加工精度不如切削技术，但其边缘间隙远小于临床可接受的120μm，且比传统的失蜡铸造法制作的修复体边缘适合性更好，完全可以满足临床要求。此外，EBM、SLM技术比CAD/CAM切削技术节约材料，降低成本，比铸造法的工序简单，精确度高，故EBM、SLM技术凭借其独特的优势有希望成为新兴的牙科修复体制作新技术
编辑：南极熊 作者：毛菁红 陈克南 高勃 | 
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