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CAD/CAM 陶瓷材料 – VITA Suprinity
Chairside CAD/CAM Materials - VITA Suprinity

牙科領域的陶瓷材料,經歷了數十年的研究與演進,時至今日,臨床運用主要以長石 (Feldspar)、二矽酸鋰 (Lithium disilicate)、氧化鋯 (Zirconia) 等材料為主。但當牙科陶瓷贋復物的製程從壓鑄成型逐漸轉向 CAD/CAM 研磨製造,對材料性質的要求也隨之改變,許多廠商開始研發新的陶瓷來作為 CAD/CAM 贋復體的材料,而 ZLS 便是近幾年的研發成果之一。

相關文章:CAD/CAM 陶瓷材料 – Celtra Duo


前言

覺得 ZLS 這個材料似曾相識嗎?事實上在 2010 年左右,Dentsply 及 VITA 兩家廠商聯合和 Fraunhofer Institute 共同合作,想要研發新型陶瓷材料應用在 CAD/CAM 系統,而氧化鋯強化矽酸鋰 (Zirconia-reinforced lithium silicates, ZLS) 混合型陶瓷便是他們的研發成果。

研究合作結束後,Degudent/Dentsply 及 VITA 開始各自將 ZLS 陶瓷商品化,並在 2013 年的德國科隆國際牙材展 (International Dental Show, IDS) 中首度問世:Dentsply 所發表的 ZLS 混合型陶瓷產品為 Celtra Duo;而 VITA 所發表的 ZLS 混合型陶瓷產品便是 Suprinity。

Source: VITA Suprinity Dentist Brochure.

VITA Suprinity

 

Source: VITA Suprinity Dentist Brochure.

 

VITA Suprinity 和 Celtra Duo 一樣,主成分為氧化鋯強化矽酸鋰 (Zirconia-reinforced lithium silicate, ZLS) 。外觀為透明琥珀色,與二矽酸鋰 (Lithium disilicate) 陶瓷相比,ZLS 陶瓷組成結構較均勻,使 Suprinity 擁有良好的光學性質和可拋光性 (Polishability),且研磨時較不容易造成 Chipping, 邊緣穩定度 (Edge stability) 表現會比一般玻璃陶瓷更高。

圖一. VITA Suprinity 與二矽酸鋰 (Lithium disilicate) 的邊緣穩定性及可拋光性比較。左圖:將瓷塊切削為一 30 度之三角形,測量三角形尖端兩邊緣之距離,距離越小則代表邊緣穩定度越好。右圖:陶瓷經過不同工具拋光後,材料表面的光滑細緻度比較。Source: VITA Suprinity Dentist Brochure.

 


適應症以及修磨建議

除了不同的底色之外,Suprinity 可分為 T (Translucency) 以及 HT (High Translucency) 兩種透明度的瓷塊, VITA 原廠建議於不同的適應症時使用不同透明度的瓷塊來增加臨床贋復物的美觀程度。另外也可以將 Suprinity 做為 Coping,使用 VITA VM 11 瓷粉堆疊讓贋復物有更多的層次表現。

 

圖二. VITA Suprinity 的各種適應症,以及所建議使用的透明度。Source: VITA Suprinity Dentist Brochure.

 

圖三. VITA Suprinity 於各種適應症下所需要的最小修磨量。

 


機械性質

不同於 Celtra Duo 屬於完全燒結態 (Fully-crystallized),VITA Suprinity 的結晶為半燒結態 (Partial-crystallized),所以在研磨完成後,必須進爐升溫燒結使材料完全結晶化 (Fully-crystallized),才能讓 ZLS 轉變為強度足夠且穩定的晶體結構,達到理想的機械性質。同時,Suprinity 在完全燒結完成後不會再次經過切削研磨,所以 Suprinity 的理論強度可以達到 420 MPa。

圖四. VITA Suprinity、二矽酸鋰 (Lithium disilicate) 、白榴石強化玻璃陶瓷 (Leucite-reinforced glass ceramic) 三者的抗繞曲強度 (Flexural strength) 的比較。Source: VITA Suprinity Dentist Brochure.

 


結語

Dentsply 及 VITA 所推出的氧化鋯強化矽酸鋰 (Zirconia-reinforced lithium silicates, ZLS) 混合型陶瓷,為近年來牙科領域所發展的新材料。和二矽酸鋰 (Lithium disilicates) 陶瓷相比,略為提升了材料的機械性質以及可拋光性,最重要的是改善了材料切削研磨時的邊緣穩定度,這項特性是 CAD/CAM 製程中相當重要的一點。

然而,由於材料的上市時間還不長,目前在臨床上,此類混合陶瓷型材料還沒有很多的案例報告及臨床研究,需要更多的時間來評估 ZLS 陶瓷在臨床上的性質以及長期成功率。

 


Reference

1. VITA Suprinity Instruction Guide.
2. VITA Suprinity Working Instructions.
3. VITA Suprinity Technical and scientific documentation.
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