一种3d打印氧化锆修复体及其制备方法以及其与牙体的粘接方法
阅读说明：本技术 一种3d打印氧化锆修复体及其制备方法以及其与牙体的粘接方法 (3D printed zirconia prosthesis, preparation method thereof and bonding method of prosthesis and tooth body ) 是由 吴国锋 陈晞 陆伟 孙方方 戴沄 于 2019-09-03 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种3D打印氧化锆修复体,涉及牙科修复技术领域,所述修复体上用于与牙体粘接的粘接面设置为粗化表面,所述粗化表面包括粘接面以及开设在粘接面上的微纹饰,所述微纹饰包括若干个凸块、凹槽或者凸块及凹槽；本发明还公开了一种3D打印氧化锆修复体的制备方法以及3D打印氧化锆修复体与牙体的粘接方法。本发明通过3D打印技术直接制备出含有粗化表面的氧化锆修复体,增加了树脂粘接剂与修复体的粘接面积,改善了修复体与牙体的粘接性能。(The invention discloses a 3D printed zirconia restoration, which relates to the technical field of dental restoration, wherein an adhesive surface for adhering with a tooth body on the restoration is a roughened surface, the roughened surface comprises an adhesive surface and a micro-texture arranged on the adhesive surface, and the micro-texture comprises a plurality of bumps, grooves or bumps and grooves; the invention also discloses a preparation method of the 3D printed zirconia restoration and a bonding method of the 3D printed zirconia restoration and a tooth body. The invention directly prepares the zirconia restoration body with the coarsened surface by the 3D printing technology, increases the bonding area of the resin adhesive and the restoration body, and improves the bonding performance of the restoration body and the tooth body.)
技术领域
本发明涉及牙科修复技术领域，特别是涉及一种3D打印氧化锆修复体及其制备方法以及其与牙体的粘接方法。
背景技术
近年来，钇稳定四方相多晶体氧化锆（Yttrium stabilized tetragonalzirconia，Y-TZP）陶瓷在口腔修复及种植等领域得到了广泛的应用，加入3~5%三氧化二钇（ Y2O3）使其保持稳定的四方相晶体结构，因而与传统的玻璃基陶瓷系统相比机械性能、化学稳定性均有显著提高。氧化锆陶瓷因其出色的机械性能、美学性能及生物相容性，成为牙科修复治疗中的首选陶瓷材料。氧化锆陶瓷全冠、多单位固定桥需要通过树脂粘合剂粘固于牙体表面。氧化锆与树脂之间的粘接力主要包括微机械锁合力和化学粘接力，这需要对陶瓷表面进行粗化处理、清洁以及表面活化来实现。但氧化锆陶瓷与硅酸盐类陶瓷结构及成分相差甚远，导致二者在粘接技术方面存在显著差异。对于硅酸盐类陶瓷的粘接技术及相关机制已经较为成熟，在临床上也取得了较为满意的粘接效果。通过氢氟酸或氟化氢铵溶液的酸蚀作用可有选择性溶解硅酸盐类陶瓷中的玻璃基质，使晶体结构暴露，提高硅酸盐类陶瓷表面粗糙度，增强陶瓷与树脂之间的微机械锁合固位力。经表面粗化处理的硅酸盐类陶瓷表面应用硅烷偶联剂，可以在陶瓷与树脂之间形成化学共价键和氢键结合，提供硅酸盐类陶瓷修复体与树脂之间的化学粘接力。
氧化锆陶瓷不含有玻璃基质成分，难以被氢氟酸或磷酸酸蚀形成粗糙表面提供机械固位力。此外，氧化锆陶瓷中硅元素的含量小于1 wt%，而长石质瓷中硅元素的含量高达50%，因此硅烷在氧化锆表面难以充分发挥化学偶联作用。良好的表面稳定性与化学惰性可造成氧化锆修复体与牙体组织之间产生低效、不持久的粘接效果，其粘接力难以抵抗使用过程中老化对粘接力的衰减作用，降低了修复体长期的生存率。氧化锆表现出以上化学惰性的特点使其与树脂的粘接成为临床难点与研究热点。氧化锆的表面改性对于获得更佳的微机械嵌合或化学结合以增加粘接强度必不可少。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种3D打印氧化锆修复体及其制备方法以及其与牙体的粘接方法。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
一种3D打印氧化锆修复体，所述修复体上用于与牙体粘接的粘接面设置为粗化表面，所述粗化表面包括粘接面以及开设在粘接面上的微纹饰，所述微纹饰包括若干个凸块、凹槽或者凸块及凹槽。
进一步地，凸块为规则形状或不规则形状的几何体，所述凹槽为规则形状或不规则形状的几何体。
前所述的一种3D打印氧化锆修复体，凸块和凹槽均为直棱柱。
前所述的一种3D打印氧化锆修复体，凸块和凹槽均为圆柱体。
前所述的一种3D打印氧化锆修复体，凸块和凹槽均为圆台状。
前所述的一种3D打印氧化锆修复体，圆台状凸块朝向牙体一端的端面直径大于圆台状凸块远离牙体一端的端面直径，圆台状凹槽朝向牙体一端的端面直径大于圆台状凹槽远离牙体一端的端面直径。
前所述的一种3D打印氧化锆修复体，微纹饰的深度为200-300μm。
一种3D打印氧化锆修复体的制备方法，包括以下步骤：
S1：采用数字化扫描技术扫描患者口腔，得到数字化口腔模型；
S2：在数字化口腔模型的基础上，设计修复体，且在修复体上用于与牙体粘接的粘接面上设计粗化表面，然后通过3D打印技术打印出氧化锆修复体。
一种3D打印氧化锆修复体与牙体的粘接方法，包括以下步骤：
S1：利用如权利要求8所述的制备方法制得氧化锆修复体，并在修复体的粘接面上涂布树脂粘接剂；
S2：对牙体的粘接面进行预处理；
S3：将氧化锆修复体的粘接面对接于牙体的粘接面，使氧化锆修复体就位，然后进行光照，完成氧化锆修复体与牙体的粘接。
前所述的一种3D打印氧化锆修复体与牙体的粘接方法，S2中牙体粘接面的预处理依次包括以下步骤：清洁抛光牙面、涂布磷酸凝胶、冲洗并保持湿润、涂布预处理剂、轻吹、光照。
本发明的有益效果是：
（1）本发明通过3D打印技术直接制备出含有粗化表面的氧化锆修复体，模拟硅酸盐类陶瓷经氢氟酸处理后的表面微观形貌，从而增加了树脂粘接剂的容量，粘接面比表面增加，大大增加了树脂基粘接剂的微机械锁合力，解决了氧化锆修复体难以被氢氟酸或磷酸酸蚀而无法形成粗化表面的问题，改善了氧化锆修复体与牙体的粘接性能；与切削加工相比，避免了浪费材料、刀具磨损、加工循环次数多等问题；
（2）本发明中微纹饰的形状、深度可通过3D打印技术控制，从而使微纹饰可根据实际需要进行调整，适用范围更广；
（3）本发明中还将微纹饰设计成圆台状的凸块或圆台状的凹槽，这两种形态的微纹饰在使用时，树脂粘接剂可进入凸块之间的间隙或者凹槽中，待该粘接剂凝固后可与微纹饰之间产生较强的限位力，从而进一步提高了粘接剂与修复体的粘接性能；
（4）本发明在修复体与牙体粘接时还先对牙体进行预处理，通过磷酸凝胶对牙面进行酸蚀，增加了牙体表面的粗糙度，从而增加了牙体与树脂粘接剂的粘接性能，保证了修复体与牙体的粘接性能。
附图说明
图1为实施例1的粗化表面示意图；
图2为实施例2的粗化表面示意图；
图3为实施例3的粗化表面示意图；
图4为实施例4的粗化表面示意图；
图5为实施例5的粗化表面示意图；
图6为实施例6的粗化表面示意图；
图7为实施例7的粗化表面示意图；
图8为实施例8的粗化表面示意图；
其中：1、凸块；2、凹槽；3、修复体。
具体实施方式
为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。
实施例1：
本实施例提供了一种3D打印氧化锆修复体，该修复体3上用于与牙体粘接的粘接面通过3D打印技术打印为粗化表面，该粗化表面包括氧化锆修复体3的粘接面以及设置在粘接面上的微纹饰，该微纹饰为均匀设置在粘接面上的若干个凸块1，参见图1，凸块1为直四棱柱状，该直四棱柱的端面边长为200μm，高度为200μm。任意相邻的两个凸块1之间的间距为300μm。
本实施例还提供了一种3D打印氧化锆修复体的制备方法，包括以下步骤：
S1：采用数字化扫描技术扫描患者口腔，得到数字化口腔模型；
S2：在数字化口腔模型的基础上，设计修复体，且在修复体上用于与牙体粘接的粘接面上设计粗化表面，然后通过3D打印技术打印出氧化锆修复体。
本实施例还提供了一种3D打印氧化锆修复体与牙体的粘接方法，包括以下步骤：
S1：制得氧化锆修复体，并在修复体的粘接面上涂布树脂粘接剂；
S2：对牙体的粘接面进行预处理，预处理具体为：首先清洁抛光牙面，最后在牙面上涂布磷酸凝胶，冲洗后并保持湿润，再涂布预处理剂，之后进行轻吹和光照即可，完成预处理后后在牙体的粘接面上涂布树脂粘接剂；
S3：将氧化锆修复体的粘接面对接于牙体的粘接面，使氧化锆修复体就位，然后进行光照，完成氧化锆修复体与牙体的粘接。
本实施例在粘接时，树脂粘接剂进入凸块1之间的间隙中，从而增加了树脂粘接剂的容量，粘接面比表面增加，大大增加了树脂基粘接剂的微机械锁合力，保证了氧化锆修复体3与牙体的粘接性能。
实施例2：
本实施例提供了一种3D打印氧化锆修复体，与实施例1的不同之处在于：本实施例中设置在粘接面上的微纹饰为在粘接面上均匀形成的若干个凹槽2，这些凹槽2均为3D打印时预留出的槽体，参见图2，这些凹槽2均为直四棱柱状，该直四棱柱的端面边长为200μm，高度为200μm。任意相邻的两个凹槽2之间的间距为300μm。
本实施例在粘接时，树脂粘接剂直接进入凹槽2中，保证了氧化锆修复体3与牙体的粘接性能。
实施例3：
本实施例提供了一种3D打印氧化锆修复体，与实施例1的不同之处在于：本实施例中设置在粘接面上的微纹饰为均匀设置在粘接面上的若干个凸块1，参见图3，凸块1为直六棱柱状，该直六棱柱的底面边长为200μm，高度为200μm。任意相邻的两个凸块1之间的间距为300μm。
与实施例1相同，本实施例在粘接时，树脂粘接剂进入凸块1之间的间隙中，但是本实施例中，树脂粘接剂与凸块1侧面的接触面积更大，从而使粘接面比表面增加，保证了氧化锆修复体3与牙体的粘接性能。
实施例4：
本实施例提供了一种3D打印氧化锆修复体，与实施例1的不同之处在于：本实施例中设置在粘接面上的微纹饰为粘接面上均匀形成的若干个凹槽2，这些凹槽2均为3D打印时预留出的槽体，参见图4，这些凹槽2均为直六棱柱状，该直六棱柱的端面边长为200μm，高度为200μm。任意相邻的两个凹槽2之间的间距为300μm。
与实施例2相同，本实施例在粘接时，树脂粘接剂直接进入凹槽2中，但是本实施例中凹槽2的侧面积和底面积均大于实施例2，从而使粘接面比表面增加，保证了氧化锆修复体3与牙体的粘接性能。
实施例5：
本实施例提供了一种3D打印氧化锆修复体，与实施例1的不同之处在于：本实施例中设置在粘接面上的微纹饰为均匀设置在粘接面上的若干个凸块1，参见图5，凸块1为圆柱体，该圆柱体的底面直径为200μm，高度为200μm。任意相邻的两个圆柱体底面圆心之间的间距为500μm。
本实施例在粘接时，树脂粘接剂进入凸块1之间的间隙中，从而增加了树脂粘接剂的容量，粘接面比表面增加，大大增加了树脂基粘接剂的微机械锁合力，保证了氧化锆修复体3与牙体的粘接性能。
实施例6：
本实施例提供了一种3D打印氧化锆修复体，与实施例1的不同之处在于：本实施例中设置在粘接面上的微纹饰为粘接面上均匀形成的若干个凹槽2，这些凹槽2均为3D打印时预留出的槽体，参见图6，这些凹槽2均为圆柱体，该圆柱体的底面直径为200μm，高度为200μm。任意相邻的两个圆柱体底面圆心之间的间距为500μm。
本实施例在粘接时，树脂粘接剂直接进入凹槽2中，保证了氧化锆修复体3与牙体的粘接性能。
实施例7：
本实施例提供了一种3D打印氧化锆修复体，与实施例1的不同之处在于：本实施例中设置在粘接面上的微纹饰为均匀排布的若干个凸块1，参见图7，该凸块1为圆台状，该凸块1朝向牙体一端的端面直径为300μm，而朝向氧化锆修复体3粘接面一端的端面直径为200μm，为倒置的圆台状。任意相邻的两个圆台底面圆心之间的间距为500μm。
本实施例在粘接时，树脂粘接剂进入凸块1之间的间隙中，待粘接剂凝固后可与微纹饰之间产生较强的限位力，增加了粘接剂与修复体3之间产生相对位移的难度，进一步提高了粘接剂与修复体3的粘接性能。
实施例8：
本实施例提供了一种3D打印氧化锆修复体，与实施例1的不同之处在于：本实施例中设置在粘接面上的微纹饰为为粘接面上均匀形成的若干个凹槽2，这些凹槽2均为3D打印时预留出的槽体，参见图8，这些凹槽2均为圆台状，该凹槽2朝向牙体一端的端面直径为300μm，而朝向氧化锆修复体3粘接面一端的端面直径为200μm，为倒置的圆台状。任意相邻的两个圆台底面圆心之间的间距为500μm。
本实施例在粘接时，树脂粘接剂直接进入圆台状的凹槽2中，从而形成倒置圆台状的树脂粘接剂，待树脂粘接剂凝固后，位于凹槽2内的树脂粘接剂可作为拉扯部，使外部的树脂粘接剂始终贴合于修复体3的粘接面，保证了粘接剂与修复体3的粘接性能。
另外，其他规则形状的凸块或凹槽，均可设置成朝向牙体一端的端面面积大于朝向氧化锆修复体3粘接面一端的端面面积，从而使树脂粘接剂均可形成拉扯部，保证了粘接剂与修复体3的粘接性能。
采用本发明所提供的方法对氧化锆修复体3及牙体进行粘接，解决了氧化锆修复体3难以被氢氟酸或磷酸酸蚀而无法形成粗化表面的问题，改善了氧化锆修复体3与牙体的粘接性能。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。