光聚合3D打印氧化锆单层及饰瓷基底的光学性能：与数控铣削的对比研究

　　本研究通过对比立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)与数控铣削(CNC)三种技术制备的氧化锆材料，系统评估了其透明度(TP)和色差(ΔE)表现。研究发现AM技术制备的氧化锆存在透明度低、热循环后颜色稳定性差（50000次循环相当于5年临床使用）以及与A2色调饰瓷匹配度不佳等问题，为口腔修复材料选择提供了重要实验依据。

　　

Highlight

单层氧化锆

TP₀₀、L、a和b值在三组各热循环时间点的变化如图2、3所示。两种厚度的试件中，CNC氧化锆始终具有比AM氧化锆更高的TP₀₀和b值，但L和a值更低。

三向重复测量方差分析（表2）显示材料、厚度和热循环次数对TP₀₀值有显著影响(P<0.001)。材料与厚度之间存在显著交互作用(P=0.001)。

根据Tukey事后检验，在所有循环时间点，不同厚度单层氧化锆的TP值从高到低排序均为：CNC＞DLP＞SLA(P<0.05)。0.5mm厚SLA氧化锆在30000次循环时TP出现显著变化(P=0.035)；0.5mm厚DLP氧化锆(P=0.036)、1.0mm厚SLA氧化锆(P=0.036)和1.0mm厚DLP氧化锆(P=0.017)则在50000次循环时出现显著变化。

双层氧化锆

双层试件的TP₀₀和ΔE₀₀值如表3所示。SLA和DLP组的TP₀₀值显著低于CNC组(P<0.001)。SLA组与DLP组间无显著差异(P=0.073)。所有双层试件与A2饰瓷试件间的ΔE₀₀值均超过可接受阈值(AT>1.8)。

讨论

结果表明热循环过程中AM氧化锆的TP₀₀值始终低于CNC氧化锆。0.5mm和1.0mm厚AM氧化锆在经历特定次数热循环后TP₀₀均显著增加。此外，双层AM氧化锆与A2饰瓷试件间的ΔE₀₀值超出可接受阈值，因此所有零假设均被推翻。

根据结果，2种AM氧化锆材料TP₀₀值显著低于CNC氧化锆。这可能源于AM特有的逐层制造工艺导致的内部光散射差异。DLP氧化锆透明度高于SLA，可能得益于其面曝光技术带来的更高固化均匀性。值得注意的是，热循环导致AM氧化锆透明度显著增加，推测是由于温度变化诱发t→m相变形成微裂纹，改变了光散射行为。0.5mm厚SLA氧化锆在30000次循环即出现变化，表明薄型AM氧化锆对热诱导老化更为敏感。

关于颜色匹配，未着色的AM氧化锆与A2饰瓷存在明显色差(ΔE₀₀>1.8)。虽然增加饰瓷厚度可略微改善透明度匹配，但基底层固有的低明度、高黄色调特性难以通过常规饰瓷补偿。这提示需要开发AM氧化锆专用着色系统来实现理想的颜色再现。

结论

基于研究结果及局限性，得出以下结论：

1. 1.
   在0.5mm和1.0mm厚度下，SLA和DLP单层氧化锆透明度显著低于CNC氧化锆
2. 2.
   热循环会导致SLA和DLP氧化锆透明度显著增加，表明AM氧化锆存在颜色稳定性缺陷
3. 3.
   未经着色处理时，未着色的SLA和DLP氧化锆与A2色调长石质饰瓷存在不可接受的色彩匹配度