后牙烤瓷修复冠\桥疲劳寿命的测定
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1.2.9 重复以上步骤，烤瓷冠、桥组分别各测试3个。
2结果
2.1后牙烤瓷冠、桥测试时，输出电压差波动范围及对应“咬合力”值见表1。
2.2 在实验进行320h后，两组烤瓷冠、桥体均未出现明显的瓷崩裂现象，桥体连接处瓷层亦无明显裂纹。在咬合部位及其附近均出现不同程度的磨损。肉眼观察：未进行实验时的烤瓷冠、桥体表面光滑，无明显缺陷；当开始有咬合接触后，在咬合接触部位出现表面粗糙，釉质层剥脱，咬合部位出现缺损，形状与对合咬合相吻合；随时间的增加，磨损情况逐渐明显：D6颊尖、舌尖均呈片状缺损，以近中颊尖为明显。
未进行实验时的烤瓷冠桥、体表面光滑，在镜下反光，可见有少量微小气泡散布在表层下；实验进行中的烤瓷冠、桥体，咬合接触部位可见表面粗糙、高低不平，呈不规则的波浪形，局部有凹陷(为缺损处)；随着实验时间的增加，粗糙范围加大，程度逐渐加重(如图1)。
扫描电镜下可见非咬合区表面光滑，有少量细小突起或凹陷，而咬合功能区表面粗糙，晶粒高低错综排列(如图2)。晶粒间有一定数量的微裂隙。裂隙呈线条状，方向不规则，未发现放射状裂隙。功能区中央部位裂隙较多(如图3)，而接近非咬合区则裂隙数量减少。与前牙疲劳实验相比，总体数量稍多，宽度无明显区别，但长度较长，在30～50μm，甚至有大块晶粒周边3/4为裂隙所包绕(如图4)。
3讨论
3.1 模拟后牙咬合力和频率的相似性：后牙作为咀嚼食物的最主要的部位，在咀嚼周期中承担着咀嚼肌的大部分的肌力，受力最大，其耐疲劳性非常重要，以第一磨牙尤为突出[8]。因而本实验选择了第一磨牙修复体作为实验的对象。
根据王蕙芸教授统计[7]，正常成人每天咀嚼2 400次，即上下颌牙齿咬合接触2 400次。本实验中调速电机的实际转速为900r/min(15Hz)，因而在实验进行16、48、80、160、320h时，上下颌试件咬合接触了8.64×105、2.59×106、4.32×106、8.64×106、1.73×107次，相当于进行了1、3、5、10、20年的咬合，并且达到一般疲劳实验所需要的足够大的有限循环数Nc(107次)[9]。
本研究输出电压差在570～660mV，对应咬合力则为92～107N。而咬合力约为98N时，可以粉碎芝麻糖(8.16kg)、胡萝卜(7.46kg)、黄瓜(6.79kg)、馒头(8.80kg)、干粮(8.30kg)等绝大多数常见蔬菜、水果、主食[10]。因而在本实验中将其确定为后牙行使功能时的咬合力。
3.2微裂隙与疲劳的负荷强度效应：通过肉眼及低倍显微镜未发现明显的裂纹，因而本实验对疲劳实验完成后的修复体进行了扫描电镜检查。结果表明，在后牙烤瓷冠、桥体功能区表面出现了微裂隙。
根据力学原理，机械疲劳最容易发生在应力集中的部位及其附近区域，而通常应力集中升高区是承受外力的部位、结构边缘、局部凸出或凹陷部位以及几何外形发生突变的部位[11]。具体到牙齿，后牙的尖、窝既是承受咬合力的部位，又是局部凸出或凹陷部位以及几何外形发生突变的部位，所以疲劳最容易从牙尖、窝开始。
构件表面加工质量对疲劳性能的影响很大，因为表面的缺陷可以导致应力集中，而应力集中促使疲劳裂纹形成，从而使疲劳极限下降。可以说，表面光洁度越高，疲劳极限越大。在应力相同的情况下，表面光洁度越高，微裂隙数量减少，引起疲劳的可能性也随之下降。由本实验结果可以看出，在无咬合力的作用时，烤瓷修复体表面光洁，体视镜下可以看到匀质的釉质瓷。实验开始后，修复体表面粗糙，光洁度下降，随着实验时间的延长，粗糙程度加大。提示在进行烤瓷修复时，修复体抛光和上釉是非常关键的一步，可以提供烤瓷修复体的抗疲劳性能。
3.3 后牙烤瓷修复体的疲劳分析：根据疲劳学原理[9]，疲劳源总是位于应力集中的部位，裂纹是在循环加载作用下，晶粒间产生滑行带的“挤入”或“挤出”，从而形成的表面粗糙不平整的缺陷。本实验对后牙的冠和桥进行了模拟长达20年的疲劳测试。结果显示，在正常咬合力的作用下，肉眼观咬合部位出现疲劳性磨耗，而均未出现明显的可以引起疲劳破坏和崩裂的裂纹，但与非咬合区相比，咬合功能区表面可见明显的、粗糙的晶粒，而裂隙则不规则散布其中，而在扫描显微镜下可见长达30～50μm的微裂隙。表明在正常咬合力的循环加载作用下，后牙烤瓷修复体表面出现了疲劳现象的初期表征，但仍不足以造成瓷结构分子间分离、断裂，乃至烤瓷修复体发生瓷崩现象，因而在后牙的咬合力下，尚不能产生烤瓷修复体的疲劳破坏。
从前后牙的扫描电镜结果对比可知：前后牙功能区表面均出现微裂隙，但长度及形态不同，后牙微裂隙在长度上明显超过前牙微裂隙，且有包绕晶粒的形态出现。由于实验中作用在后牙上的咬合力远大于作用在前牙上的，而疲劳破坏是在微裂隙的基础上逐渐扩大而形成的。表明随着负荷强度的增大，裂隙有逐渐扩大的趋势，提示在咬合力超过一定范围后，会出现大的裂纹以至引起疲劳破坏。也表明在临床上非常有必要对患者进行医嘱，即戴入烤瓷修复体后，切勿使用过大的咬合力，少进食过硬的食物。
4结论
本实验应用口腔修复体疲劳寿命测试机对后牙烤瓷修复体进行了疲劳寿命测试。结果表明，经受相当于20年的正常咬合力的作用后，在肉眼及低倍显微镜下，冠、桥表面出现疲劳性磨耗，在扫描电镜下，有长达30～50μm的微裂隙，未见有明显的可以引起疲劳破坏和崩裂的裂纹。说明烤瓷修复体具有相当优良的机械力学性能，提示可以作为后牙的永久性修复体。
[参考文献]
[1]李旬科，王忠义，张 玮.1232件烤瓷熔附金属修复体远期效果的分析[J].实用口腔医学杂志，1998，14(2)：199-201.
[2]李明勇，马轩祥，李玉龙，等.口腔修复体疲劳测试机专用试件的研制[J].医疗卫生装备，2010，31(3)：70-71.
[3]李明勇，马轩祥，李玉龙，等.口腔疲劳测试机的研制鱼标定(一)--仪器的研制[J].医疗卫生装备，2004，25(3)：19-20.
[4]马轩祥.口腔修复学[M]，5版.北京：人民卫生出版社，2006：55-56.
[5]陈一怀，王蕙芸，马轩祥，等.正常牙合牙尖交错位咬合接触的计算机图象分析[J].实用口腔医学杂志，2000，16(5)：398-401.
[6]李明勇，李玉龙，汤忠斌，等. 修复体疲劳测试机循环频率、咬合力的测定[J].医疗卫生装备，2010，31(5)：54-55.
[7]王蕙芸，刘子军.口腔解剖生理学[M].西安：第四军医大学出版社，1992：68-69.
[8]周书敏 ......
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