青岛华大口腔   梁慕实

 

陶瓷作为口腔修复材料，具有独特的美观性，极
佳的生物相容性，优良的耐腐蚀性和高度耐磨损性。
然而，由于瓷熔附金属修复体，其基底结构是不透光
的金属，直接影响了饰瓷的透光性，制作的修复体缺
乏天然牙的活力。同时，烤瓷合金中的金属离子不仅
能使瓷修复体褪色，而且部分患者对金属产生过敏反
应[1]。这些因素的存在，促使不含金属基底结构的全瓷
系统的研制。由于全瓷材料脆性大，抗弯强度低，很
难承受塑性变形时产生的张力，所以临床失败率较
高。一方面，这些不足可以通过使用高质量的粘结材
料，应用不同的表面处理工艺[2]，使全瓷材料的机械性
能得以改善。另一方面，基牙设计的改良也可以降低
修复体瓷层的应力分布，从而有效防止修复体折裂，
延长其临床使用寿命。本文就近年来关于边缘设计对
于金属烤瓷全冠，全瓷修复体的应力分布的影响作一
综述。
1．金属烤瓷全冠边缘设计对应力分布的影响
金属烤瓷全冠是目前牙体、牙列缺损修复中最常
用的修复形式。设计出既美观，又符合生物学性能，
并有良好的边缘密合性和足够的机械强度的金属烤瓷
全冠是主要的研究方向，其中修复体颈缘形态为重要
环节。金属烤瓷全冠的颈缘设计分为3类：①金属边
缘：颈缘色泽差，但边缘密合，适用于后牙；②不露
金属边缘：临床常用，为了美观常将边缘置于龈下,

分3型（凹面型、肩台型、斜面肩台型）；③全瓷边缘：
美观，但技工室制作复杂。
Chai　JY 等[3]研究了不露金属边缘的 3 种设计类
型对金属烤瓷全冠应力分布的影响，发现肩台型和斜
面肩台型修复体金瓷界面的平均拉应力显著高于浅凹
型修复体。Seymour　KG 等[4]应用有限元方法比较了
各种金属烤瓷全冠唇侧边缘设计后发现，宽为 1.3mm
的浅凹型肩台在承受功能性负荷时，瓷层的应力分布
最理想。当载荷力位于唇侧瓷表面，模拟创伤性咬合
力时，浅凹型肩台瓷层产生的拉应力最小。临床上牙
体预备颈缘形态，应根据卫生与美观要求，综合考虑
抗拉强度，边缘密合性等因素。目前临床常用的浅凹
型设计，满足了卫生与美观设计，同时也符合生物力
学的要求。
传统的金属烤瓷全冠常会呈现龈缘灰线或金属色
刃状边缘[1]。与之相比，全瓷边缘的金属烤瓷全冠具有
更好的美观性。在制作全瓷颈缘的金属烤瓷全冠时，
为了达到良好的颈缘区美学效果，Anusavice等[1]主张
将金属基底冠的唇侧边缘缩短，使基底冠唇侧边缘终
止于龈轴线角的切方，以增加肩台瓷的宽度。他们采
用二维有限元法分析了不同基底冠设计时，全瓷边缘
金属烤瓷全冠的应力水平。结果发现，当唇侧设计为
直角型肩台时，无论基底冠材料为镍铬合金或金钯合
金，缩短基底冠唇侧边缘的长度并未改变瓷层的应力
分布情况。Lehner等[5]评价了不同预备设计对于瓷边
缘金属烤瓷全冠瓷层强度的影响，认为当颈缘设计为
直角型肩台时，基底冠边缘平齐预备体边缘或短于预
备体边缘 1mm 或 2mm 时，瓷层可以承受大小相同的
轴向力。Kevin[6]应用破碎试验检验了瓷边缘金属烤瓷
全冠的瓷强度，发现当基底冠设计为短于预备体边缘
1mm 时，其抗折强度未减低，而修复体边缘透光性显
著增加。因此，建议将短于预备体边缘1mm的基底冠
设计用于前牙修复。
除此之外，牙体预备的设计方案与金属烤瓷全冠
的边缘适合性也密切相关。Shillingburg等[7]测试了4
种唇侧颈缘形态，对烧结前后金属烤瓷全冠唇侧边缘
稳定性的影响。结果发现，肩台型设计（带或不带斜
面），对于金属烤瓷全冠边缘形变的影响比凹面型边缘
要小得多。大多数学者认为，瓷的收缩是导致边缘变
形的基本原因，增加金属基底的体积可以作为减少形
变的可靠方法，但是美学效果将受到不同程度的影
响。目前，很多关于全瓷颈缘金属烤瓷全冠的边缘适
合性的研究已经展开。Belser等[8]测试了斜面型金属边
缘、肩台型金属边缘、肩台型瓷边缘这3种金属烤瓷
全冠的边缘适合性，认为3种边缘在水门汀粘固后边
缘适合性无显著差异。他们认为，在临床条件下可以
制作出边缘裂隙小于 50μm 的全瓷颈缘金属烤瓷全
冠。Omar 等[9]用扫描电镜检查了斜面肩台型金属边
缘、斜面肩台型金瓷边缘、肩台型瓷边缘金属烤瓷全
冠的边缘适合性，结果发现金瓷边缘和全瓷边缘的适
合性无显著差异。Berksun等[10]则认为，与金属边缘
相比，瓷边缘的边缘适合性更好。尽管报道的全瓷边
缘金属烤瓷全冠的边缘裂隙各不相同，但普遍认为其
边缘适合性在临床可接受的范围内。
2．　瓷贴面边缘设计对应力分布的影响
瓷贴面一般采用龈上边缘或平齐龈缘的牙体预备
形式，龈缘形态预备成凹型肩台。对于重度着色或牙
颈部釉质缺损的病例，则预备成龈下边缘。Troedson
M等[11]采用二维有限元方法，研究了边缘设计对于瓷
贴面应力分布的影响，结果发现，在相同条件下不同
颈缘设计承受的应力差异较小，在龈缘预备时，推荐
使用凹型或直角型肩台设计。但是，Seymour　KG 等
[12]最近的研究得出了相反的结论，实验显示在45°角
200N大小的腭侧负荷下，刃状边缘的应力值为直角型
肩台的58％。当施加唇侧负荷时，凹型肩台和直角型
肩台瓷层的拉应力约为刃状边缘的25倍。作者认为，
使用切端覆盖型设计时，唇侧边缘设计为刃状型，可
以更好地承受咬合力，防止修复体折裂。
瓷贴面的切端设计一般可分为3型。I型：开窗型
（唇侧磨除接近切缘，其颈缘和切缘处呈浅凹型）；II
型：对接型（磨除达到切缘）；III型：包绕型（磨除部
分切缘，形成舌向断斜面）。Hui等[13]采用光弹性法比
较了三型瓷贴面的强度，发现粘固后的瓷贴面断裂强
度以“开窗型”最大，“切端包绕型”的预备形式传递
给瓷贴面的应力最大。最近，Magne 等[14]研究发现，
边缘设计为对接型或短凹型斜面的贴面，瓷层产生的
拉应力及压应力均较小，切端包绕并将凹型斜面延伸至
舌侧窝的贴面，瓷层拉应力最大。随后，Castelnuovo
等[15]的研究表明，采用羽状切缘以及对接型切缘的瓷
贴面具有最高的强度。而腭侧呈凹型斜面的切端包绕
设计不能增加瓷贴面的强度。此研究还提示，切端无
支持瓷高度的变化不会引起贴面抗折强度产生差异。
于海洋等[16]利用三维有限元方法研究不同类型瓷贴面
的应力分布情况，结果发现设计切端包绕型瓷贴面宜
选用薄型贴面，切端包绕型薄型贴面更有利于保护牙
体组织。
3．瓷嵌体边缘设计对应力分布的影响
瓷嵌体的 面部分常常是 力承受区，因此，在
设计上和瓷贴面有所区别。嵌体的边缘预备尤为重
要。瓷嵌体不能采用刃状、羽状边缘以及斜面肩台型
边缘。瓷嵌体的牙体预备应该考虑以下几方面：①基
牙 面预备必需达到 1.5mm ～ 2.0mm；②轴面预备
1.5mm 可以满足大多数瓷材料的标准；③ 面边缘多
推荐使用洞－面交接形边缘设计；轴面边缘多采用大
的切斜面（110°～135°），轴龈线角圆钝，必须避免
刃状边缘预备；④所有瓷嵌体牙体预备后表面都应呈
光滑、圆钝形；⑤预备完的牙体，所有倒凹须用玻璃
离子水门汀填补，牙本质薄弱处需用氢氧化钙垫底；
⑥瓷嵌体牙体预备后的基牙应呈锥形，其锥度约呈
6°～8°。 邻接点的完成线应在唇舌侧的外展隙，以便
于清洁。
近年来，许多研究发现，不同的瓷层厚度以及边
缘设计会对嵌体的使用寿命产生显著的影响。边缘形
态的差异影响到边缘的瓷层厚度，在修复体受力时，
不同的边缘形态产生的反应亦不相同。Farah等[17]应
用有限元方法研究了瓷嵌体不同的洞壁锥度及边缘预
备形态对应力分布的影响。他们发现，当低嵌体洞壁
锥度呈 7°且不使用 斜面时，应力分布好于锥度更
大或斜面更长的洞形设计。此外，他们认为，如果牙
髓不受影响，洞形越宽，应力产生越小。对于高嵌体
来说，窝洞设计成长的外斜面，肩台设计成短的外斜
面形，可以产生均匀分布且数值最低的应力。Abu-
Hassan等[18]使用有限元法分析了全瓷高嵌体应力分布
的特征，比较了不同龈缘设计的应力值。研究发现，

3 种龈缘设计产生的拉应力差异无显著性。施加水平
力时，修复体产生的应力大于牙体组织。当载荷加于
唇面时，应力最大；载荷加于中央窝时，应力最小；
水平力的破坏性强于垂直力。
4．全瓷冠边缘设计对应力分布的影响
全瓷冠的成功取决于多方面的因素，如陶瓷材料
的组成结构性质，特别是力学性质；冠的合理修复设
计，即指牙体预备及冠修复体形态设计；制作工艺技
术和粘结处理等等。
陶瓷全冠的颈缘形态涉及美观、适合性及强度等
方面问题，国内外已有学者对瓷全冠颈缘设计进行了
研究。金瓷冠颈缘形态有刃状型、肩台型、斜面肩台
型及凹面型等四种类型。由于陶瓷具有脆性大，强度
低，且颈部多为张应力集中区，故全瓷冠的颈缘形态
不能设计刃状型及斜面肩台型，否则过薄的颈缘强度不
足，易折断。一般情况下，陶瓷全冠的颈缘设计为肩台
型（内线角圆钝，防止应力集中）及深凹面型（120°）。
目前，关于颈缘厚度尚无定论。Passi等[19]研究了冠边
缘厚度与强度的关系，认为边缘厚度至少在0.5mm以
上其弯曲强度才能达到要求，而Bindl等[20]认为厚度
为 1.0mm ～ 1.5mm 时更为理想，临床上牙体形态差
异大，应根据牙体形态决定全瓷冠颈缘厚度。这些都
提示在牙体预备时，推荐使用肩台型边缘，磨除足够
的牙体组织，为全瓷冠提供一定的厚度。Proos　KA等
[21]应用有限元法研究了颈缘设计及基牙聚合角对前磨
牙全瓷冠应力分布的影响，结果显示，基牙聚合角较
小，颈缘凹面半径较大时，有助于减小最大拉应力的
数值。
相比于肩台型，深凹面型的设计牙体磨除量少。
但在应力分布方面，Goran等[22]指出，凹面型颈缘的
Cerestore全瓷冠会产生较大的张应力及剪切应力，肩
台型的全冠应力分布更合理。国内有研究发现，不同
颈缘形态的铸造陶瓷全冠的应力分布规律相似，应力
值存在微小差异，肩台形全冠的应力值略低于凹面
形。Sjogren　G等[23]研究了Cerestore冠的边缘形态与
抗压强度之间的关系，发现肩台型边缘的抗压强度是
凹面型的4倍。但是，肩台型边缘需要磨除较多牙体
组织，特别是牙根暴露的病例，对牙髓健康影响很
大。这种矛盾，可以通过改善陶瓷材料的力学特性，
或者研制新型瓷材料来解决。
随着陶瓷工艺的发展，牙科全瓷材料的研究日益
成熟。铸造玻璃陶瓷、铝瓷、镁瓷、无收缩陶瓷、白

榴石晶体增强的长石瓷等都是较有发展前途的全瓷修
复材料，其机械性能有较大改善。
除了边缘形态以外，Anusavice 等[24]实验表明，
对于全瓷冠，边缘适合性的好坏也影响冠的强度。
Kashani等[25]认为临床可接受的全瓷边缘粘固剂的厚
度应在 100μm 以内。May 等[26]将 Procera　AllCeram
冠的唇侧颈缘设计为凹面型，测量了冠边缘粘固剂厚
度，发现平均值低于70μm。Morris[27]定量比较了金属
冠、全瓷边缘金瓷冠、Dicor冠、Cerestore冠边缘间
隙从小到大依次为，金属冠（27.5μm)，Dicor 冠
（63.5μm)，全瓷边缘金瓷冠（66μm)，Cerestore 冠
(75μm)，都在临床可接受范围之内。
综上所述，每种修复体的边缘设计，以及每种陶
瓷材料都有各自的优缺点，使用者必须根据临床具体
情况进行选择。探索美观性能与力学性能结合最佳的
设计方案，以及采用高强度高韧性的陶瓷材料，制作
全瓷冠桥，将是今后牙科修复的研究方向。