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IDS 2017 CAD/CAM 新材料總覽 – 瓷塊篇
IDS 2017 CAD/CAM Materials - Blocks

IDS 2017,Digital dentistry 在世界級牙科展場上大爆發的一年。

從世界各國而來的參展廠商,都急欲與數位牙科領域沾上邊,舉凡 Restorative materials、Milling machine、3D printing technology、Design software、 Data acquisition scanners… 等,超過一半的參展廠商都和數位牙科脫不了關係。

除了數位牙科界領先群廠商的口掃機爭霸戰之外,各家廠商對於材料市場的競爭也隨之進入白熱化。本文將針對在這次 IDS 2017 展場中能看到,但相對少見於台灣的瓷塊材料,做一些簡單的介紹。


前言

CAM 加工製程的其中一個方式是減法研磨,任何材料只要能夠切削,都能夠使用於 CAD/CAM 系統之中,因此在這次的 IDS 2017 ,各家廠商紛紛推出自家研發的材料來支援 CAD/CAM 系統的使用。

其中,以複合樹脂材料及複合陶瓷材料為最大宗,如:VOCO 的 Grandio blocs、Coltene 的 Brilliant Crios、Kuraray 的 ” 刀 KATANA “ Avencia、Nacera 的 Nacera Hybrid、YAMAKIN 的 KZR-CAD HR 2 GR、GC 的 Cerasmart 270、SHOFU 的  HC Block… 等,而原本就有複合陶瓷的 VITA 公司於今年則是進一步推出了多層色的 Enamic multiColor。

除了複合陶瓷材料之外,強化型玻璃陶瓷也有廠商推陳出新,如:GC 的 Initial LRF、Straumann 的 n!ce 等。除此之外,氧化鋯在這次 IDS 2017 地圖上簡直是遍地開花式的大量出現,各家廠商為了克服氧化鋯顏色死白的問題,紛紛推出具有透明度及預染色的氧化鋯,甚至是超高透度或是多層次顏色的氧化鋯材料,但多限於瓷盤類的產品。不過 Kuraray 的 ” 刀 KATANA “ 系列 ,在這次 IDS 2017 除了發表 KATANA Avencia 複合樹脂材料之外,也同時發表了高透明度、多層次顏色的氧化鋯瓷塊 KATANA STML Block,為 chair side 氧化鋯贋復物帶來更高的美觀表現。

 


複合樹脂材料

與一般傳統 direct restoration 複合樹脂材料相比,CAD/CAM 複合樹脂材料的優勢主要來自製程上嚴格的環境控制,使聚合反應在一定的溫度及 stress-free 的環境下完成,藉此讓 monomers 達到高度的轉換率 (conversion rate);除此之外,也因為聚合反應已經在製作贋復物前先行完成,材料不會需要在口內光聚合而擔心產生材料收縮的現象,使得 CAD/CAM 複合樹脂相較於 direct restoration 複合樹脂在機械性質方面能有很大的提升。

除了機械性質的優勢之外,相較於其他 CAD/CAM 材料,複合樹脂材料的彈性模數 (elastic modulus) 高且接近自然牙、邊緣穩定度 (edge stability) 較佳、對於對咬牙的磨耗程度較小、具有 shock-absorbing 的性質… 等優點,讓這類型的材料在 CAD/CAM 領域依然能佔有一席之地。

 

VOCO - Grandio blocs

VOCO,發展各類牙科器材與設備的德國廠商,在今年的 IDS 2017 中,除了推出了自己的口掃概念機之外,材料方面也首度推出了以自家樹脂產品 nano-hybrid composite resin 所製作而成的 CAD/CAM block。

VOCO 強調 Grandio blocs 具有高度的 filler 含量(約達 86 %),並且擁有機械性質與自然牙接近(如:彈性係數、熱膨脹係數等)、強度可比擬其他陶瓷材料( VOCO 公司所提供的數據 biaxial flextural strength 約可達 300 MPa)、邊緣穩定度 (edge stability) 良好、以及較不易造成對咬牙磨耗等特性;經過研磨機切削完成後,也能夠配合自家所推出的 direct 樹脂材料(如:Grandio Flow 等)來做出最後外形的修正以及日後贋復體的修復,並且能達到相似的顏色與性質。目前 VOCO 所推出的 Grandio blocs 是單一顏色 (monochromic) 的瓷塊,漸層色效果需要經過外染或樹脂堆疊來達成。

圖一、VOCO Grandio 樹脂系列材料。Source: VOCO official website. Edited.

 

 

COLTENE - Brilliant Crios

COLTENE,一家位於瑞士、專門製造各類牙科器材的廠商,對牙科樹脂材料的研發與投入早已行之有年,也有許多不錯的複合樹脂與 adhesive bonding 商品。2015 年,COLTENE 宣布與 Dentsply Sirona 合作,計畫在 2016 年將自家推行多年的複合樹脂材料帶往 CAD/CAM 領域,正式踏入 CAD/CAM 的市場。而在這次 IDS 2017 所展出的 Brilliant Crios blocs 就是專為 CEREC 系統設計的複合樹脂材料。

圖二、Coltene Brilliant Crios blocs。Source: Coltene Brilliant Crios Product Guideline. Edited.

不同於大多數廠商在進入 CAD/CAM 領域時總是積極投入陶瓷的研發,COLTENE 反而更加強調複合樹脂材料別於陶瓷材料的優勢,且聲稱機械強度也不遜色於玻璃陶瓷( COLTENE 公司所提供的數據 biaxial flextural strength 約 250 MPa),並且保有複合樹脂材料的各項優點,如:和自然牙 dentin 相似的彈性模數、不易造成本體和對咬牙磨耗、研磨邊緣穩定度佳、拋光性質良好、以及容易操作與修復等。

COLTENE 建議使用自家研發的 One Coat 7 Universal Bonding,並配合自家流動樹脂或 resin cement 來黏著 Brilliant Crios 贋復體。目前 Brilliant Crios blocs 還是單一顏色 (monochromic) 的瓷塊,漸層色效果需要經由外染的方式來達成。

圖三、Coltene 所推出的一系列 bonding agent 及 resin cement。Source: Coltene official website.

 

 

Kuraray Noritake - 刀 KATANA Avencia

圖四、Kuraray Noritake Katana Avencia Block。Source: Kuraray Noritake Katana Avencia Block Catalogue. Edited.

Kuraray Noritake 公司在牙材界一直以來都有很優秀的產品,除了頗負盛名的 Clearfil SE Bond 與 PANAVIA 之外,陶瓷材料也都有很不錯的成績與知名度。而在今年的 IDS 2017 中,除了與 Dentsply Sirona 簽訂正式合作關係之外,也展出了數種專為 Dentsply Sirona 的 CEREC 系統所開發的 CAD/CAM 用瓷塊。

圖五、Kuraray Noritake 於今年 IDS 2017 所展出的兩種 CAD/CAM block。Source: Digital Enamel.

Kuraray Noritake 公司所推出的 KATANA Avencia 複合樹脂,藉由融入 nano particle filler 與嚴格控制的熱聚合反應製程,讓材料達到的良好機械性質( Kuraray Noritake 公司所提供的數據 biaxial flextural strength 約達 233 MPa)。經過 CAD/CAM 研磨後,細緻的 filler 粒子含量提供材料本身良好的可拋光性 (polishability),可以很容易的讓贋復體達到光滑的表面,進而降低材料本體及對咬牙磨耗。另外,配合 Kuraray Noritake 赫赫有名的 Clearfil SE Bond,也可以達到理想的臨床黏著效果(原廠數據 shear bonding strength 約可達 25 MPa)。

圖六、Kuraray Noritake Katana Avencia Block。Source: Dentsply Sirona IDS 2017 Press Release.

目前 Kuraray Noritake 所推出的 KATANA Avencia 除了單一顏色 (monochromic) 的瓷塊之外,內建漸層色 (multilayered) 效果的瓷塊也一併在今年的 IDS 2017 中發表,只要將贋復體依照漸層方向擺放,便可在研磨後表現出模擬自然牙的色調,對複合樹脂材料的美觀表現加分不少。

 

 


複合陶瓷材料

顧名思義,複合陶瓷材料的誕生,主要是希望藉由融合複合樹脂與玻璃陶瓷兩種不同類型材料的特性,創造出兼具兩者優勢的新型材料。此種類型的材料不論在機械性質、彈性模數 (elastic modulus) 、邊緣穩定度 (edge stability) 、磨耗程度 (two-body waer) 、可拋光性 (polishability)、shock-absorbing 性質… 等方面,均大致介於玻璃陶瓷與複合樹脂材料之間。

近幾年來,複合陶瓷材料的發展日漸成熟,各家廠商也積極投入在美觀方面的提升,除了追求材料本身的光通透性 (light transmittance) 與螢光效果 (florescence) 要接近自然牙的表現外,也開始研發出具有漸層色的複合陶瓷材料,讓材料整體的表現更趨自然,希望能藉此搶佔牙科美學的市場。

 

Nacera - Hybrid

一直以來 Nacera 在 CAD/CAM 材料方面多著重於 lab side 的氧化鋯瓷盤商品,今年也有推出新研發的多層色氧化鋯瓷盤。除此之外,Nacera 終於也在今年的 IDS 大會中首度展出自己全新的複合陶瓷材料 Nacera Hybrid。

圖七、Nacera Hybrid block。Source: Nacera official website.

Nacera Hybrid 由 50 % nano-glass 以及 50 % polymer-matrix 組成,其中 nano-glass 已預先經過矽烷化 (silanization) 處理再融入 polymer-matrix,使整體結構緻密。Nacera 稱能藉此達到良好的美觀(如變色龍效應)及可拋光性 (polishability)、不易造成材料顏色改變、polymer-matrix 提供良好彈性讓材料擁有 shock-absorbing 能力等優點;除此之外,Nacera 也有推出 Blend Tissue Flow composite(包含 pink gingiva 的顏色),可用來修改贋復體外型(如 implant prosthesis 齒頸部的牙齦效果)。

圖八、Nacera Hybrid block 組成部分。Source: Nacera official YouTube channel. Edited.

目前 Nacera 推出的 Nacera Hybrid 都是單一顏色 (monochromic) 的瓷塊,顏色的漸層需要經由後製處理的方式來達成。且截至目前, Nacera 原廠並未在今年的 IDS 2017 展場內或網站上釋出任何關於此材料的實驗數據(如彈性模數、抗撓曲強度、磨耗程度等),難以和其他同類型材料做比較,臨床實際使用性質尚待驗證。

 

 

YAMAKIN – KZR-CAD HR 2 GR

圖九、YAMAKIN KZR-CAD HR 2 GR block。Source: YAMAKIN KZR-CAD HR 2 GR Brochure.

YAMAKIN,山本貴金屬地金株式會社,是一家位於日本的公司,創立初期主要的業務投資在貴金屬的買賣與加工。經過多年的發展後,公司版圖漸漸擴大,開始利用金屬的加工與精煉技術來製造牙科用的貴金屬材料,最後慢慢進入牙科樹脂與陶瓷材料的研發,正式立足於牙科材料市場中。

圖十、YAMAKIN KZR-CAD HR 2 GR block。Source: 渋谷歯科技工所 blog. http://blog.livedoor.jp/uguisu_hoe/

YAMAKIN 在今年除了推出自家研發的 KZR-CAD NANOZR 氧化鋯瓷盤外,也推出了 KZR-CAD HR 2 GR 複合陶瓷材料。其實在 2015 年初,YAMAKIN 公司便已推出 KZR-CAD HR 2 複合陶瓷瓷塊,在樹脂中添加一些 nano filler 及 ceramic filler,材料組成結構細緻且均質 (homogenization),提供材料本身良好的可拋光性 (polishability) 且不容易有 biofilm 附著在贋復體表面;機械性質方面,YAMAKIN 公司所提供的數據 biaxial flexural strength 可達 250 MPa 以上。此外,陶瓷材料本身也融入一些含氟化物的 filler,能緩慢釋放氟離子,YAMAKIN 稱能藉此提供材料長期的表面穩定性,進而使材料強度能長期維持在一定的水準。

圖十一、YAMAKIN KZR-CAD HR 2 GR block 的顏色漸層設計。Source: YAMAKIN KZR-CAD HR 2 GR Brochure.

而在今年的 IDS 2017 中,YAMAKIN 推出了改良版的 KZR-CAD HR 2 GR,基本組成與性質和 KZR-CAD HR 2 相同,但最大的特色便是材料在美觀上的突破 - 瓷塊本身內建漸層色彩,能更表現出自然牙的顏色分佈。瓷塊本身有三個顏色漸層,在設計時只要將贋復體依照顏色漸層的方向擺放,便可在研磨後表現出自然牙的漸層色調。YAMAKIN 也有推出自家研發的染色組 Luna-Wing Stain 與複合陶瓷修補材 TWiNY,可在贋復體表面調整更多細節,讓贋復體的外觀與鄰牙更加和諧。

 

 

GC - Cerasmart 270

GC 公司深耕牙科材料領域已有接近百年歷史,一直以來都有很多不錯的商品在全世界的牙科領域中使用。近幾年來,GC 也積極投入數位牙科領域的研發,在今年的 IDS 中除了展出自家的口掃機 Aadva IOS 之外,陶瓷材料方面也有不少新突破,推出了兩種不同的 CAD/CAM 用瓷塊 – 複合型樹脂材料 GC Cerasmart 270 & 強化型玻璃陶瓷材料 GC Initial™ LRF。

圖十二、GC Cerasmart block for CEREC。Source: GC official website.

2013 年左右,GC 公司推出了他們的第一款複合樹脂材料 GC Cerasmart,以 nano ceramic 均勻混入樹脂材料形成的 matrix,形成細緻且均質 (homogenization) 的結構,除了提供材料良好的可拋光性 (polishability) 與邊緣穩定性 (edge stability) 之外,具有彈性的 matrix 結構讓材料本身擁有 force-absorbing 的能力與良好的機械性質(GC 公司所提供的數據 3-point flexural strength 約達 230 MPa ),且對於光的通透性及材料本身的螢光效果 (florescence) 也與自然牙有類似的表現。

圖十三、GC Cerasmart 270 特殊的 filler 表面處理技術 Full-coverage Saline Coatings (FSC) 。Source: GC Cerasmart 270 Brochure, Japanese version.

而在今年的 IDS 2017 大會中,GC 發表了升級版的 GC Cerasmart 270,藉由 Full-coverage Saline Coatings (FSC) 的處理技術,將融入材料中的 nano ceramic filler 表面與矽烷處理劑充分作用,使 filler 表面完整覆蓋一層 saline coating 後再融入材料中,藉此讓材料的組成更加緻密化,並且能夠提升約 10% 的 filler 含量。更加緻密的均質 (homogenization) 結構,除了提供 GC Cerasmart 270 更好的可拋光性 (polishability) 與 force-absorbing 的能力外,材料本身的抗磨耗能力與機械性質也變得更加可靠(GC 公司所提供的數據 3-point flexural strength 約達 245 MPa 、 fracture toughness 約達 2.7 N-cm )。

圖十四、GC Cerasmart 270 與 GC Cerasmart 相比較之性質。Source: GC Cerasmart 270 Brochure, Japanese version.

目前 GC 所推出的 GC Cerasmart 270 僅在日本的牙科市場中上市,且都是單一顏色 (monochromic) 的瓷塊,並未有多層色 (multilayered) 效果的瓷塊推出,顏色的漸層還是需要經由外染後製的方式來達成。GC 公司有推出適用於 GC Cerasmart 的光固化外染材料 Optiglaze color kit,其內的 nano-filler 除了能讓染劑/釉劑與材料結合得更好之外,對於染劑/釉劑的抗磨耗能力與光滑表面的維持也有一定程度的提升。

 

 

VITA – Enamic multiColor

VITA 公司在牙科材料方面的研發與投入早已有多年歷史,舉凡牙科陶瓷、牙科瓷爐、假牙樹脂基底材料、比色板與比色機等,眾多商品在牙科材料業界中皆舉足輕重,全世界超過 150 個國家都能看到 VITA 公司的產品。

早在 2013 年,VITA 便推出了市面上第一款複合型陶瓷材料 Enamic。Enamic 由陶瓷與複合樹脂的雙重網狀結構融合而成,VITA 希望透過融合陶瓷與樹脂兩者的特性,使材料兼具玻璃陶瓷以及複合樹脂的性質。從名稱上來看,便可了解 Enamic 和牙釉質有著相似的性質(如:彈性係數、材料硬度等);除此之外,Enamic 在機械強度( VITA 公司所提供的數據 3-point flextural strength 約為 180 MPa)、材料彈性、shock-absorbing 的性質、抗磨耗能力、切削加工速度與鑽針消耗、邊緣的穩定性…等特性,皆介於陶瓷與樹脂材料間,成功創造出全新的牙科材料。

而在今年的 IDS 2017 中,VITA 展示了他們在複合陶瓷材料領域的研發成果,發表了新一代的 Enamic multiColor 瓷塊,最大的改良是美觀上的進展 - 瓷塊本身也內建了漸層色彩,且顏色漸層多達六層!瓷塊擺放角度只要依照顏色漸層調整,就能讓贋復體在研磨後表現出接近自然牙的漸層色調,不需要經過複雜的後製處理就能達到一定程度的美觀效果。如果需要進一步的染色與修飾表面特徵,VITA 在今年的 IDS 也推出了新的 VM LC 系列光固化修飾樹脂材料,除了區分 dentin 與 enamel 的基本色之外,還另外有不同 enamel 表面特徵、 gingiva 色調、外染染色劑等不同修飾材料,讓贋復體的細節調整更全面。

圖十五、VITA Enamic multiColor block 的顏色漸層設計。Source: VITA official website. Edited.

 

 

SHOFU - Block HC

SHOFU,一家發源於日本京都、在牙科領域製造多項商品並銷往世界的廠商,對新興牙科材料的研發與投入也不遺餘力。2015 年,SHOFU 宣布與 Dentsply Sirona 正式合作,也於同年的 IDS 中發表了自家所開發的複合陶瓷材料 SHOFU Block HC。而在這次 IDS 2017 所展出的 SHOFU Block HC 也新增了漸層色瓷塊的選項。

圖十六、SHOFU Block HC。Source: SHOFU official website.

SHOFU Block HC 複合陶瓷瓷塊的材料技術來自於自家所推出的 Ceramage 系列材料,混入矽酸鋯 (zirconium silicate) 組成的 micro ceramic filler,形成細緻且均質 (homogenization) 的材料結構。SHOFU 強調 SHOFU Block HC 的光通透性及螢光效果 (florescence) 與自然牙相近,能使贋復體表現出和諧的色澤與透明感。物理性質方面,有賴於材料的機械強度(SHOFU 公司所提供的數據 flextural strength 約為 190 MPa)與材料彈性之間取得的平衡,讓 SHOFU Block HC 擁有 stress-absorbing 的特質之外,邊緣穩定性 (edge stability) 也有不錯的表現。

圖十七、SHOFU Block HC 的顏色漸層設計。Source: SHOFU Block HC Brochure. Edited.

一般來說,瓷塊除了顏色的區別之外,還有 HT (high translucency) 與 LT (low translucency) 兩種不同透明度的選擇;而 SHOFU Block HC 除了顏色與 HT/LT 搭配的選擇之外,還有 Enamel 系列色,適合 inlay, onlay, veneer 的贋復使用。除此之外,SHOFU Block HC 也推出了內建漸層色的瓷塊。SHOFU 在設計 Two-Layer SHOFU Block HC 時,並非追求顏色漸層的數目,而是以牙齒的自然結構作為基礎,設計出具透明度的 enamel layer 與色彩飽和度較高的 dentin layer 兩種色層,讓贋復物與自然牙有相似的層次表現。SHOFU 也同時推出了適用於複合陶瓷材料的黏著劑 HC Primer,強調其 monomer 組成能滲入複合陶瓷材料表面,同時配合自家 ResiCem 系列的 Primer & dual-cure resin cement,達到良好的 micro-mechanical 鍵結。

圖十八、SHOFU Block HC 的顏色漸層設計。Source: SHOFU Block HC Brochure. Edited.

 

 


強化型陶瓷材料、氧化鋯材料

相較於上述的複合樹脂與複合陶瓷材料,強化型玻璃陶瓷材料最大的優勢在於其較高的材料強度,機械與光學性質也因為混合了其他陶瓷造成粒徑改變,在 CAD/CAM 成品的表現上優於單純玻璃陶瓷。近幾年,強化型玻璃陶瓷材料的進展也越演越烈,自從 2013 年 VITA 公司和 Dentsply 公司於 IDS 中首度聯合發表了氧化鋯強化矽酸鋰 (zirconia-reinforced lithium silicate, ZLS) 材料,強化型玻璃陶瓷材料總算在 Ivoclar Vivadent 所發表的 IPS e.max 後繼有人,進入了新的紀元。

而全瓷贋復材料中強度的巔峰 – 氧化鋯,雖然有著極為優異的機械性質,但死板的顏色與近乎於零的透光度,早期在美學方面的考量總是讓人卻步。這幾年,各大廠商紛紛推出了內建顏色的預染色彩鋯與具透明度的氧化鋯材料,讓氧化鋯的使用慢慢得以被牙醫師所接受。而在今年 IDS 2017 ,眾多廠商也不約而同的進一步推出了多層漸層色與超高透明度的氧化鋯材料商品,讓氧化鋯脫離既有的刻板印象,不再與死板不自然等美觀考量缺點連結,增加了美學方面的臨床使用機會。

 

GC - Initial LRF

GC Initial™ LRF Block 算是 GC 在今年 IDS 2017 正式發表的一項新產品,材料組成為白榴石強化型長石陶瓷 (Leucite-Reinforced Feldspar),藉由在長石 (feldspar) 玻璃陶瓷中混入白榴石 (leucite) 顆粒,緻密的結構除了提升材料的機械強度(GC 公司所提供的數據:polished GC Initial™ LRF 測得的 3-point flexural strength 可達 200 MPa)與可拋光性 (polishability) 之外,白榴石 (leucite) 顆粒與長石 (feldspar) 對於光的通透性質也很接近,使材料能保持一定的光透性。

圖十九、GC Initial LRF block。Source: GC official website.

目前 GC 所推出的 GC Initial™ LRF 也是單一顏色 (monochromic) 的瓷塊,但由於 GC Initial™ LRF Block 的組成為陶瓷材料,所以在經過 CAD/CAM 研磨後,除了經過簡單的拋光處理 (manual polishing) 之外,還能夠再次進爐,經由外染與上釉 (stain & glaze) 的處理,提升贋復物的機械性質(GC 公司所提供的數據:glazed GC Initial™ LRF 測得的 3-point flexural strength 可達 250 MPa)與美觀表現。

 

 

Straumann - n!ce

Straumann,總部位於瑞士,為眾所皆知的植體系統國際知名公司,對於軟/硬組織再生材料的開發與研究也在市場上佔有領先地位,近年來更積極投入數位牙科的領域,除了與 Dental Wings 等公司合作外,也積極開發牙科用新型贋復材料,力求成為牙科植牙領域的 total solution 提供者。

圖二十、Straumann n!ce block。Source: Straumann n!ce block Brochure. Edited.

Straumann 在 2015 年的 IDS 大會中,其實就已經展出自家研發的新型複合陶瓷材料 n!ce,材料組成為二矽酸鋰強化鋰鋁矽酸玻璃陶瓷 (lithium disilicate reinforced lithium aluminosilicate glass-ceramic)。這類型的複合陶瓷在牙科領域中算是比較新的材料,在鋰鋁矽酸玻璃陶瓷 (lithium aluminosilicate, Li2O-Al2O3-SiO2, LAS) 中加入二矽酸鋰粒子 (lithium disilicate crystal, Li2Si2O5),使二矽酸鋰 (lithium disilicate, Li2Si2O5) 與 LAS 中的矽酸鋰鋁 (spodumene, LiAlSi2O6) 能夠在穩定的溫度控制下結晶成形,藉由融合兩種不同機械性質、熱膨脹係數與微觀結構 (microstructure) 的材料,讓 n!ce 得以擁有良好的的機械強度( Straumann 公司所提供的數據 3-point flexural strength 可達 350 MPa)。

和一般複合陶瓷材料不同,Straumann 推出的 n!ce 分為部份結晶型 (partial crystallized) 與完全結晶型 (fully crystallized) 兩種瓷塊。部份結晶型 (partial crystallized) 的 n!ce 更容易切削研磨,也可以經由外染與上釉 (stain & glaze) 的處理方式增加美觀表現,對於 lab side 較為適合;而完全結晶型 (fully crystallized) 的 n!ce,再經過研磨後只需要經過拋光處理 (manual polish) 便可直接黏著,適合 chair side 醫師端的選擇。

目前 Straumann 所推出的 n!ce 也都是單一顏色 (monochromic) 的瓷塊,並未有多層色 (multilayered) 效果的瓷塊推出,顏色的漸層也一樣還是需要經由外染後製的方式來達成。由於此類混合陶瓷型材料的上市時間不長,目前臨床上尚未有足夠的案例報告及長期臨床研究,需要更多的時間來驗證二矽酸鋰強化鋰鋁矽酸玻璃陶瓷 (lithium disilicate reinforced lithium aluminosilicate glass-ceramic) 在臨床上的性質以及長期成功率。

 

Kuraray Noritake- 刀 KATANA STML Block

Kuraray Noritake 在今年的 IDS 2017 中,展出了數種專為 Dentsply Sirona 的 CEREC 系統所開發的 CAD/CAM 用陶瓷材料。其中 ” 刀 KATANA “ 系列在這次的 IDS 2017 除了發表 KATANA Avencia 複合樹脂材料之外,也首度將自家研發的 KATANA STML (Super Translucent Multi-Layered) Zirconia 以單一瓷塊的形式發表,為 Chair-side 氧化鋯材料的選擇帶來革命性的變革。

圖二十一、Kuraray Noritake Katana Zirconia Block STML。Source: Kuraray Noritake official website.

KATANA STML Block 顏色漸層主要是由 enamel layer、dentin layer 與兩層 transition layer 所組成,並利用 cubic form 和 tetragonal form 晶型氧化鋯的不同比例混和來得到更高的透明度,而機械強度方面 Kuraray Noritake 公司所提供的數據 3-point flexural strength 約為 750 MPa。除此之外, Kuraray Noritake 也與 Dentsply Sirona 合作,將 KATANA STML Block 與 CEREC workflow 密切整合,CEREC MCXL 研磨完成後置入 SpeedFire 瓷爐將 KATANA STML Block 進行快速燒結,相較於傳統氧化鋯燒結所需數小時的時間,SpeedFire 快速燒結技術可讓氧化鋯燒結時間可縮短至 30 分鐘左右,提升了氧化鋯的臨床可用性。

圖二十二、Kuraray Noritake Katana Zirconia STML 的顏色漸層設計。Source: Kuraray Noritake Katana Zirconia Disc Brochure. Edited.

除了一般贋復使用的 KATANA STML Block 之外,Kuraray Noritake 也計劃推出 Implant abutment 版本的 KATANA STML Block,對於 screw-retained 植牙系統的贋復使用提供了新的選擇,讓擁有 chairside CAD/CAM 系統的醫療院所能更輕易的將 KATANA STML Zirconia 用於各類型的臨床贋復工作中。


總結

當牙科治療進入數位時代,有賴於 CAD/CAM 製程的加工特性,任何能夠切削研磨的材料都能夠用來作為 CAD/CAM 系統的使用,也因此在今年的 IDS 2017 展場上,可以看到 CAD/CAM 材料市場百家爭鳴,並且願意投入材料開發的廠商也與日俱增。而各家廠商對於材料的研發,也已由傳統的單一材料(如長石 feldspar、氧化鋯 zirconia … 等)逐漸轉向複合型材料(如白榴石強化長石 (LRF)、氧化鋯強化矽酸鋰 (ZLS)… 等)的研究,並藉由瓷塊本身內建顏色漸層的設計,使材料在機械性質及美觀表現上都更趨理想。

圖二十三、IDS 2017 CAD/CAM 新材料總覽

當我們在全球牙科世界級的展場中,看到全世界的廠商都急欲在數位牙科領域攻城掠地、CAD/CAM 在展場地圖上遍地開花的時候,就證明了數位牙科的時代已經正式到來,這是一個趨近成熟且蓬勃發展的領域,並且也能看出,全世界的醫師與廠商都已不再對數位牙科抱持懷疑態度,而是全力的往這個嶄新的牙科領域方向衝刺。可以想見在不久的將來,整個數位牙科就會進入完全成熟的狀態,而下一次的 IDS 大會中又能看到那些數位牙科跨時代的進步,著實令人期待。


Reference

1. VOCO Grandio blocs Product Catalogue.
2. Coltene Brilliant Crios Brochure.
3. Press Release – Coltene enters the CAD/CAM market.
https://www.coltene.com/fileadmin/Data/EN/Press_Releases/Press_Releases/Media_Releases_2015/20150916_BRILLIANT_Crios_Media_Release_E_final.pdf
4. Kuraray Noritake Katana Avencia Product Catalogue.
5. DigitalEnamel – Noritake CEREC Blocks. https://www.facebook.com/DigitalEnamel/videos/1487983064546401/
6. Press Release – Dentsply Sirona and Kuraray Noritake Dental conclude a material partnership for CAD/CAM blocks.
http://www.sirona.com/en/news-events/news-press/corporate-news-detail/35249/
7. Nacera Hybrid Product Catalogue.
8. YAMAKIN KZR-CAD HR 2 GR Product Catalogue.
9. GC Cerasmart Brochure.
10. GC Cerasmart 270 Brochure, in Japanese.
11. Press Release – Introduces CERASMART.
www.gcamerica.com/lab/products/CERASMART/PressRelease.pdf
12. VITA Enamic, VITA Enamic multiColor Product Catalogue.
13. SHOFU Ceramage Brochure.
14. SHOFU HC Block & Disc Brochure.
15. Press Release – Sirona and Shofu conclude a material partnership for CAD/CAM blocks.
http://www.sirona.com/en/news-events/news-press/digital-dentistry-news-detail/32447/
16. GC Initial LRF Product Catalogue.
17. Press Release – GC presents new CAD/CAM block: GC Initial™ LRF BLOCK.
http://www.gceurope.com/news/press/201703_ids/en_initiallrfblock.docx
18. Straumann n!ce Product Information.
19. Press Release – Straumann IDS 2015 Media Press.
http://www.straumann.com/en/home/media/media-releases/news-details.html/content/internet/straumann_com/en/localnews/media-releases/2015/tag_xml_newsbox_ch2015-03-111491209digest.html
20. Kuraray Noritake Katana STML Product Catalogue.
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