金沉积烤瓷全冠
作者：吕宏 Kerschbaum T.H Faber F.J 冯海兰
单位：吕宏(德国科隆大学口腔医学院)；Kerschbaum T.H(德国科隆大学口腔医学院)；Faber F.J(德国科隆大学口腔医学院)；冯海兰(北京医科大学口腔医学院修复科 100081)
关键词：
中华口腔医学杂志000524 金沉积烤瓷全冠(porcelain crowns with galvanized frames)是指通过特殊的电镀仪，利用电解沉积原理，在预备体模型上离析出含99.9%纯金的金沉积冠，再在其表面进行烤瓷的修复体。
一、金沉积烤瓷全冠的发展
由于金属烤瓷全冠的合金成分易以离子形式溶于电解液，具有潜在的毒性，在口腔内常引起局部的物理变化和病理反应，给患者带来金属引起的疾病。因此，人们试图从美学、生物相容性及牙龈组织健康的角度寻找一种可以代替金属烤瓷全冠的理想修复体。今天，单个牙的修复体最重要的新发展就是金沉积烤瓷全冠。下面主要以德国威兰德贵金属制品有限公司(Fa. Wieland)的AGC(auro galvano crown)技术为主，概括介绍电镀沉积技术制作金沉积冠的发展过程。
, 百拇医药
电镀沉积技术从150年前即开始被认识，逐步用在工业和首饰业中。
1961年Rogers和Armstrong把电镀沉积技术引用到口腔领域，第一次制作出嵌体。1983年，Platamic电镀沉积中心创建，但规模庞大且价格昂贵。1986年，AGC电镀沉积系统成立，第一次有了桌上小型电镀仪，前后牙冠的制作应用进一步扩大。1994年出现AGC-5-PROCESS电镀仪(Fa.Wieland)。1996年出现AGC MICRO电镀仪(Fa. Wieland)。1997年出现AGC MICRO Plus电镀仪(Fa. Wieland)。1998年出现AGC SPEED电镀仪(Fa. Wieland)。
二、金沉积烤瓷全冠的优点
1.良好的边缘封闭：一般来讲，冠边缘缝隙若小于50 μm，临床上可得到持久的修复效果。采用电镀沉积技术制作的金沉积烤瓷全冠，烤瓷烧结熔附前后冠边缘缝隙在19～60 μm[1-5]；而采用传统铸造工艺制作的修复体往往存在边缘密合度差的问题，其边缘缝隙一般在50～200 μm。
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2.美观：传统的金属烤瓷全冠在口内戴用一段时间后，龈缘往往可见一暗灰色的金属边；有时在刚粘固后，由于龈缘薄也能透出金属边。而金沉积烤瓷全冠含99.9%的电离析纯金，边缘为金黄色，表现出很好的美学效果。
3.良好的生物相容性：因纯金的电化学惰性而具有抗腐蚀性，使组织很少有过敏反应。传统的金属烤瓷全冠通过合金成分(如In、Ga、Zn、Fe)的氧化来增强金属与烤瓷的结合；而金沉积烤瓷全冠是通过一种由金粉和瓷粉微粒混合形成的金结合剂——金泥来增强其结合。这样，金在两者结合中作为唯一的金属成分而具有良好的生物相容性。
4.保护牙髓：金沉积冠的厚度一般为0.2 mm，在这类冠上进行1～1.5 mm厚的烤瓷修复，与传统的金属烤瓷全冠相比，减少了牙体预备量，有利于保护活髓牙。
5.极高的强度：金沉积烤瓷全冠的强度表现在烤瓷的抗折能力、金沉积冠与烤瓷的结合力以及金沉积冠本身的强度，其中，关键是金属与烤瓷的结合。许多实验研究[6，7]表明，对前牙的金沉积烤瓷全冠切端施加压力负荷，经测定，其折裂时的载荷值均大于150 N(在口内前牙区平均咀嚼力为100～150 N)；对后牙3单位的金沉积烤瓷固定桥(两基牙为金沉积冠，中间桥体为高金合金铸造体，焊接成一体后表面进行烤瓷修复)施加压力，经测定，其破裂时的载荷值平均为1 413±291 N(口内后牙区固定桥最小的极限载荷值为1 000 N)。其强度高于由In-Ceram和Dicor制作的全瓷固定桥。
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6.操作简单，制作精良：金沉积冠制作过程减少了蜡型制作、包埋、铸造等繁琐的技工操作步骤。因此，避免了在铸造过程中常存在的一些问题，如：铸件质地不均匀、常有微小的孔隙，易受包埋材污染等。
7.价格相对较低：对于一个前磨牙的纯金冠，用传统的铸造技术含金量约2 g，而用金沉积冠只需0.5 g纯金。这说明采用金沉积冠，由于所需的金属量下降而不会过多提高价格。
三、材料特性
自然纯金是一种相对软的金属，其强度与通过电镀沉积形成的纯金强度不同，后者约是前者的2～3倍(表1)。把涂有银漆具有导电性的预备体代型作为阴极放入以亚硫酸铵金复合物[(NH4)2Au(SO3)2]-为主的电解液里，在电流作用下，阴极吸引金离子在其表面进行离子交换中和反应，从而离析出纯金层。在每平方毫米面积上每秒析出的金原子约1 016个，以此速度形成的纯金结构不可能再是典型的自然纯金的立方体晶体结构，而是一无缝隙、无微孔、致密的“错误”结构(fehl stellen)，这种致密的非立方体晶体结构大大提高了纯金本身的强度。
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表1 电镀沉积金的机械特性 机械性能
量值
密度(g/cm3)
19.3
熔点(℃)
1063
硬度(烤瓷烧结前)(HV 5/30)
120
硬度(烤瓷烧结后)(HV 5/30)
30
热膨胀系数，25～500℃(10-6K-1)
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15.5
热膨胀系数，25～600℃(10-6K-1)
15.7
弹性模量(N/mm2)
80 000
四、制作技术
下面对金沉积烤瓷全冠的制作过程，以AGC为例进行说明[5]。基牙预备遵循传统的金属烤瓷全冠的预备原则，但预备体的肩台为凹弧状，角度需圆钝。以硅橡胶印模材取印模，用Ⅳ级石膏灌注模型并制作预备体的可卸代型。在预备体的石膏代型底座上插入导电性的铜丝，用配套的导电银漆在整个预备体上薄而均匀地涂一层，准确到肩台边界。在石膏底座上铜丝与预备体银漆面之间涂一窄带银漆，使两部分相连接触，具有导电性。把准备好的预备体代型安置在电镀仪上，不同类型的电镀仪及不同大小的预备体所需工作时间长短不一，大约5～12 h(用AGC SPEED只需1～2 h)，可离析出0.2 mm厚的纯金冠(根据需要可设置不同厚度的冠)。将完成后的金沉积冠石膏代型去掉石膏，再用化学剂或细喷砂除去冠内侧银漆层。按以上步骤完成的金沉积冠边缘修整后，戴入患者口内应完全贴合。在金沉积冠表面喷砂、清洗，涂金结合剂(goldbonder)——金泥并烧结后，按照传统的金属烤瓷全冠制作方法进行涂瓷熔附。0.2 mm厚的金沉积基底冠提供了更多的空间进行涂瓷修复。
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五、电镀沉积金与烤瓷的结合
金属与烤瓷的结合关键是两者的热膨胀系数相适应。电镀沉积金的热膨胀系数较传统的合金高15%，但对烤瓷的选择并无特殊要求，适应于不同合金的烤瓷均可与其结合。这是因为烤瓷烧结时(一般为750℃～950℃)，沉积金受到热处理，其“错误”结构得到调整变为规律的晶体结构，强度也随之下降，由原来的120 HV变为约40 HV。变软的电镀沉积金很易适合烤瓷的形状，金与烤瓷界面间的内应力较传统的金属烤瓷小，所以很少因两者热膨胀系数不同而产生瓷裂现象。然而，电镀沉积金这种经热处理变软的特性也存在一些不利方面。一是影响了其边缘密合度[4]，边缘缝隙稍有增大，但仍比其他修复体密合度好，且可通过粘固前冠边缘抛光和涂瓷时特殊处理加以改善[8]。二是电镀沉积金的硬度下降，但这并不太重要，因为冠的强度主要依赖于其形状、大小、金与烤瓷的结合以及烤瓷材料本身的强度特性[9]。
六、临床观察与研究
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只有依据修复体戴入后长时间跟踪观察的结果，才能对一类修复体进行全面、客观的评价。12年来金沉积烤瓷全冠用于临床，取得了积极、有效的治疗结果。例如，Erpenstein和Kerschbaum[10]从1990年1月到1997年6月对598个金沉积烤瓷全冠[268例患者，其中女性占72.2%，平均年龄(42.3±11.8)岁，年龄范围15～77岁。后牙区修复占74%，其余26%为前牙和双尖牙区，上颌多于下颌]进行了跟踪观察。失败标准是冠粘固后烤瓷的崩瓷、部分脱落、折断以及冠或基牙脱落。结果显示，在观察期限内共有10例失败，占1.7%。其中一个为冠脱落(无烤瓷脱落)；一个为基牙脱落，牙拔出时冠仍完好，这2例均发生在后牙。其余8例为局部的烤瓷脱落，但冠还起作用。
采用Kaplan和Meier[11]的统计方法，得到近7年冠的成功率(不包括烤瓷缺损)为99%；冠的完好保持率：在前牙和双尖牙区5年后为98.5%，6年后为94.7%；在后牙区5年后为96.3%，并一直保持到观察截止日期。通过电镀沉积系统制作的金沉积烤瓷全冠，在美观和功能方面完全可以与金属烤瓷全冠和全瓷冠In-Ceram相媲美。
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七、注意事项
1.预备体的肩台一定为凹弧状，肩台需圆钝。
2.电镀沉积完成后，去除石膏要准确、轻巧。
3.试戴金沉积冠时要小心注意冠边缘。
4.冠粘固时应注意保护冠边缘。
其他可能出现的问题，尚待进一步观察研究。
12年以来，电镀沉积技术制作金沉积烤瓷全冠在口腔修复领域不断得到发展和完善，在德国尤为突出。这项现代化口腔技术可以制作出美观、耐用和具有良好生物相容性的高质量修复体，因而具有广阔的发展前景。 参考文献
1，Haemmerle CH, Mesaric W, Lang NP. Marginal fit of porcelain crowns with galvanized frames. Schweiz Monatsschr Zahnmed, 1994, 104:740.
, http://www.100md.com
2，Holmes JR, Pilcher ES, Rivers JA, et al. Marginal fit of electroformed ceramometal crowns. J Prosthodont, 1996, 5:111-114.
3，Faber FJ. Verformung von galvanokeramschen kronen nach keramischer verblendung. Dtsch Zahnaerztl Z, 1997, 52:373-375.
4，Setz J, Diehl J, Weber H. Der Randschluss zementierter galvanokeramischer kronen. Quintessenz, 1989, 8:1439-1445.
5，Wirz J, Jaeger K, Schmidli F, et al. Moderne galvanotechnologie. Schweiz Monatsschr Zahnmed, 1996, 106, 643-651.
, 百拇医药
6，Gilde H. Untersuchungen zur druckbelastbarkeit von galvanokronen. Zahnaerztl Welt, 1991, 100:632-635.
7，Horn V, Kappert HF. Festigkeit von dreigliedrigen Galvanobruecken im Seitenzahnbereich. Deutsch Zahnaerztl Z, 1992, 47:597-599.
8，Kaan B, Eichner K, Kaan M, et al. Untersuchungen des randschlusses von Galvano-Keramik-Inlays. ZWR, 1998, 107:766-770.
9，Schwickerath H. Die Keramisch verblendete galvanokrome. Quintessenz Zahntech, 1988, 14:1147-1151.
10，Erpenstein H, Kerschbaum TH. Frakturanfaelligkeit von glas-und galvanokeramischen kronen. Dtsch Zahnaerztl Z, 1995, 50:668-670.
11，Kaplan EL, Meier P. Nonparametric estimation from incomplete observatione. J Am Stat Ass, 1958, 53:457-460.
(收稿日期：2000-05-29), http://www.100md.com
单位：吕宏(德国科隆大学口腔医学院)；Kerschbaum T.H(德国科隆大学口腔医学院)；Faber F.J(德国科隆大学口腔医学院)；冯海兰(北京医科大学口腔医学院修复科 100081)
关键词：
中华口腔医学杂志000524 金沉积烤瓷全冠(porcelain crowns with galvanized frames)是指通过特殊的电镀仪，利用电解沉积原理，在预备体模型上离析出含99.9%纯金的金沉积冠，再在其表面进行烤瓷的修复体。
一、金沉积烤瓷全冠的发展
由于金属烤瓷全冠的合金成分易以离子形式溶于电解液，具有潜在的毒性，在口腔内常引起局部的物理变化和病理反应，给患者带来金属引起的疾病。因此，人们试图从美学、生物相容性及牙龈组织健康的角度寻找一种可以代替金属烤瓷全冠的理想修复体。今天，单个牙的修复体最重要的新发展就是金沉积烤瓷全冠。下面主要以德国威兰德贵金属制品有限公司(Fa. Wieland)的AGC(auro galvano crown)技术为主，概括介绍电镀沉积技术制作金沉积冠的发展过程。
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电镀沉积技术从150年前即开始被认识，逐步用在工业和首饰业中。
1961年Rogers和Armstrong把电镀沉积技术引用到口腔领域，第一次制作出嵌体。1983年，Platamic电镀沉积中心创建，但规模庞大且价格昂贵。1986年，AGC电镀沉积系统成立，第一次有了桌上小型电镀仪，前后牙冠的制作应用进一步扩大。1994年出现AGC-5-PROCESS电镀仪(Fa.Wieland)。1996年出现AGC MICRO电镀仪(Fa. Wieland)。1997年出现AGC MICRO Plus电镀仪(Fa. Wieland)。1998年出现AGC SPEED电镀仪(Fa. Wieland)。
二、金沉积烤瓷全冠的优点
1.良好的边缘封闭：一般来讲，冠边缘缝隙若小于50 μm，临床上可得到持久的修复效果。采用电镀沉积技术制作的金沉积烤瓷全冠，烤瓷烧结熔附前后冠边缘缝隙在19～60 μm[1-5]；而采用传统铸造工艺制作的修复体往往存在边缘密合度差的问题，其边缘缝隙一般在50～200 μm。
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2.美观：传统的金属烤瓷全冠在口内戴用一段时间后，龈缘往往可见一暗灰色的金属边；有时在刚粘固后，由于龈缘薄也能透出金属边。而金沉积烤瓷全冠含99.9%的电离析纯金，边缘为金黄色，表现出很好的美学效果。
3.良好的生物相容性：因纯金的电化学惰性而具有抗腐蚀性，使组织很少有过敏反应。传统的金属烤瓷全冠通过合金成分(如In、Ga、Zn、Fe)的氧化来增强金属与烤瓷的结合；而金沉积烤瓷全冠是通过一种由金粉和瓷粉微粒混合形成的金结合剂——金泥来增强其结合。这样，金在两者结合中作为唯一的金属成分而具有良好的生物相容性。
4.保护牙髓：金沉积冠的厚度一般为0.2 mm，在这类冠上进行1～1.5 mm厚的烤瓷修复，与传统的金属烤瓷全冠相比，减少了牙体预备量，有利于保护活髓牙。
5.极高的强度：金沉积烤瓷全冠的强度表现在烤瓷的抗折能力、金沉积冠与烤瓷的结合力以及金沉积冠本身的强度，其中，关键是金属与烤瓷的结合。许多实验研究[6，7]表明，对前牙的金沉积烤瓷全冠切端施加压力负荷，经测定，其折裂时的载荷值均大于150 N(在口内前牙区平均咀嚼力为100～150 N)；对后牙3单位的金沉积烤瓷固定桥(两基牙为金沉积冠，中间桥体为高金合金铸造体，焊接成一体后表面进行烤瓷修复)施加压力，经测定，其破裂时的载荷值平均为1 413±291 N(口内后牙区固定桥最小的极限载荷值为1 000 N)。其强度高于由In-Ceram和Dicor制作的全瓷固定桥。
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6.操作简单，制作精良：金沉积冠制作过程减少了蜡型制作、包埋、铸造等繁琐的技工操作步骤。因此，避免了在铸造过程中常存在的一些问题，如：铸件质地不均匀、常有微小的孔隙，易受包埋材污染等。
7.价格相对较低：对于一个前磨牙的纯金冠，用传统的铸造技术含金量约2 g，而用金沉积冠只需0.5 g纯金。这说明采用金沉积冠，由于所需的金属量下降而不会过多提高价格。
三、材料特性
自然纯金是一种相对软的金属，其强度与通过电镀沉积形成的纯金强度不同，后者约是前者的2～3倍(表1)。把涂有银漆具有导电性的预备体代型作为阴极放入以亚硫酸铵金复合物[(NH4)2Au(SO3)2]-为主的电解液里，在电流作用下，阴极吸引金离子在其表面进行离子交换中和反应，从而离析出纯金层。在每平方毫米面积上每秒析出的金原子约1 016个，以此速度形成的纯金结构不可能再是典型的自然纯金的立方体晶体结构，而是一无缝隙、无微孔、致密的“错误”结构(fehl stellen)，这种致密的非立方体晶体结构大大提高了纯金本身的强度。
, 百拇医药
表1 电镀沉积金的机械特性 机械性能
量值
密度(g/cm3)
19.3
熔点(℃)
1063
硬度(烤瓷烧结前)(HV 5/30)
120
硬度(烤瓷烧结后)(HV 5/30)
30
热膨胀系数，25～500℃(10-6K-1)
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15.5
热膨胀系数，25～600℃(10-6K-1)
15.7
弹性模量(N/mm2)
80 000
四、制作技术
下面对金沉积烤瓷全冠的制作过程，以AGC为例进行说明[5]。基牙预备遵循传统的金属烤瓷全冠的预备原则，但预备体的肩台为凹弧状，角度需圆钝。以硅橡胶印模材取印模，用Ⅳ级石膏灌注模型并制作预备体的可卸代型。在预备体的石膏代型底座上插入导电性的铜丝，用配套的导电银漆在整个预备体上薄而均匀地涂一层，准确到肩台边界。在石膏底座上铜丝与预备体银漆面之间涂一窄带银漆，使两部分相连接触，具有导电性。把准备好的预备体代型安置在电镀仪上，不同类型的电镀仪及不同大小的预备体所需工作时间长短不一，大约5～12 h(用AGC SPEED只需1～2 h)，可离析出0.2 mm厚的纯金冠(根据需要可设置不同厚度的冠)。将完成后的金沉积冠石膏代型去掉石膏，再用化学剂或细喷砂除去冠内侧银漆层。按以上步骤完成的金沉积冠边缘修整后，戴入患者口内应完全贴合。在金沉积冠表面喷砂、清洗，涂金结合剂(goldbonder)——金泥并烧结后，按照传统的金属烤瓷全冠制作方法进行涂瓷熔附。0.2 mm厚的金沉积基底冠提供了更多的空间进行涂瓷修复。
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五、电镀沉积金与烤瓷的结合
金属与烤瓷的结合关键是两者的热膨胀系数相适应。电镀沉积金的热膨胀系数较传统的合金高15%，但对烤瓷的选择并无特殊要求，适应于不同合金的烤瓷均可与其结合。这是因为烤瓷烧结时(一般为750℃～950℃)，沉积金受到热处理，其“错误”结构得到调整变为规律的晶体结构，强度也随之下降，由原来的120 HV变为约40 HV。变软的电镀沉积金很易适合烤瓷的形状，金与烤瓷界面间的内应力较传统的金属烤瓷小，所以很少因两者热膨胀系数不同而产生瓷裂现象。然而，电镀沉积金这种经热处理变软的特性也存在一些不利方面。一是影响了其边缘密合度[4]，边缘缝隙稍有增大，但仍比其他修复体密合度好，且可通过粘固前冠边缘抛光和涂瓷时特殊处理加以改善[8]。二是电镀沉积金的硬度下降，但这并不太重要，因为冠的强度主要依赖于其形状、大小、金与烤瓷的结合以及烤瓷材料本身的强度特性[9]。
六、临床观察与研究
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只有依据修复体戴入后长时间跟踪观察的结果，才能对一类修复体进行全面、客观的评价。12年来金沉积烤瓷全冠用于临床，取得了积极、有效的治疗结果。例如，Erpenstein和Kerschbaum[10]从1990年1月到1997年6月对598个金沉积烤瓷全冠[268例患者，其中女性占72.2%，平均年龄(42.3±11.8)岁，年龄范围15～77岁。后牙区修复占74%，其余26%为前牙和双尖牙区，上颌多于下颌]进行了跟踪观察。失败标准是冠粘固后烤瓷的崩瓷、部分脱落、折断以及冠或基牙脱落。结果显示，在观察期限内共有10例失败，占1.7%。其中一个为冠脱落(无烤瓷脱落)；一个为基牙脱落，牙拔出时冠仍完好，这2例均发生在后牙。其余8例为局部的烤瓷脱落，但冠还起作用。
采用Kaplan和Meier[11]的统计方法，得到近7年冠的成功率(不包括烤瓷缺损)为99%；冠的完好保持率：在前牙和双尖牙区5年后为98.5%，6年后为94.7%；在后牙区5年后为96.3%，并一直保持到观察截止日期。通过电镀沉积系统制作的金沉积烤瓷全冠，在美观和功能方面完全可以与金属烤瓷全冠和全瓷冠In-Ceram相媲美。
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1.预备体的肩台一定为凹弧状，肩台需圆钝。
2.电镀沉积完成后，去除石膏要准确、轻巧。
3.试戴金沉积冠时要小心注意冠边缘。
4.冠粘固时应注意保护冠边缘。
其他可能出现的问题，尚待进一步观察研究。
12年以来，电镀沉积技术制作金沉积烤瓷全冠在口腔修复领域不断得到发展和完善，在德国尤为突出。这项现代化口腔技术可以制作出美观、耐用和具有良好生物相容性的高质量修复体，因而具有广阔的发展前景。 参考文献
1，Haemmerle CH, Mesaric W, Lang NP. Marginal fit of porcelain crowns with galvanized frames. Schweiz Monatsschr Zahnmed, 1994, 104:740.
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2，Holmes JR, Pilcher ES, Rivers JA, et al. Marginal fit of electroformed ceramometal crowns. J Prosthodont, 1996, 5:111-114.
3，Faber FJ. Verformung von galvanokeramschen kronen nach keramischer verblendung. Dtsch Zahnaerztl Z, 1997, 52:373-375.
4，Setz J, Diehl J, Weber H. Der Randschluss zementierter galvanokeramischer kronen. Quintessenz, 1989, 8:1439-1445.
5，Wirz J, Jaeger K, Schmidli F, et al. Moderne galvanotechnologie. Schweiz Monatsschr Zahnmed, 1996, 106, 643-651.
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6，Gilde H. Untersuchungen zur druckbelastbarkeit von galvanokronen. Zahnaerztl Welt, 1991, 100:632-635.
7，Horn V, Kappert HF. Festigkeit von dreigliedrigen Galvanobruecken im Seitenzahnbereich. Deutsch Zahnaerztl Z, 1992, 47:597-599.
8，Kaan B, Eichner K, Kaan M, et al. Untersuchungen des randschlusses von Galvano-Keramik-Inlays. ZWR, 1998, 107:766-770.
9，Schwickerath H. Die Keramisch verblendete galvanokrome. Quintessenz Zahntech, 1988, 14:1147-1151.
10，Erpenstein H, Kerschbaum TH. Frakturanfaelligkeit von glas-und galvanokeramischen kronen. Dtsch Zahnaerztl Z, 1995, 50:668-670.
11，Kaplan EL, Meier P. Nonparametric estimation from incomplete observatione. J Am Stat Ass, 1958, 53:457-460.
(收稿日期：2000-05-29), http://www.100md.com