何偉文

淺析口腔修復合金材料的理化特性及臨床應用

何偉文

口腔修復體作為口腔替代物質對材料的抗腐蝕、耐磨損、生物特性要求較高, 目前, 醫(yī)學上主要將鎳鉻合金、鈷鉻合金、鈦合金、純鈦、金合金等合金材料做為首選, 本次研究的目的主要是對口腔修復下復合合金材料的種類、耐腐蝕性、耐磨損以及生物特性進行總結以及對未來口腔改進措施提出展望。

口腔修復；合金材料；抗腐蝕；生物相容性

隨著高新技術的不斷發(fā)展, 修復技術與材料不斷完善,向安全、廉價、高效、美觀發(fā)展?？谇会t(yī)師在進行口腔修復選取材料時應對材料的特性、費用情況有詳細全面的了解,選擇合適的材料進行治療, 滿足患者的口腔健康與心理需求。

1 口腔修復金屬材料的特點

1.1 口腔修復金屬材料的基本情況 口腔修復是針對牙齒缺損、缺失后的治療, 采用修復材料進行補足, 治療組織缺損,恢復口腔功能與形態(tài), 因為修復材料需要替代牙齒的作用,要求有較強的生物相容性、耐磨性、耐腐蝕性, 金屬材料成為首選, 金屬材料應用于口腔修復的歷史也最為久遠［1］?，F(xiàn)階段臨床上常用的合金為鎳鉻合金、鈷鉻合金、鈦合金、純鈦、金合金等, 其中貴金屬合金價格較為昂貴使用量少, 鈦合金的生物相容性較好, 但是制造工藝復雜, 間接提高了成本, 并存在一定的毒副作用, 鎳鉻合金價格低廉, 機械性能良好但因其生物相容性較差, 易引起口腔內炎癥, 漸漸被新技術與新材料替代。

1.2 口腔修復對金屬材料耐腐蝕要求 口腔因為其獨特復雜的環(huán)境, 進食產(chǎn)生大量的酸性物質包括有機酸與無機酸,創(chuàng)造了口腔內持續(xù)穩(wěn)定的酸性環(huán)境, 口腔內的電解質環(huán)境以及頻繁的物理器械活動如磨牙、刷牙等, 都對金屬材料產(chǎn)生一定的化學或物理腐蝕?？谇恍迯筒牧弦筝^高的耐腐蝕性,而貴金屬因為表面多有鈍化膜, 性質穩(wěn)定, 耐腐蝕性較強,是較為理想的修復材料。

1.3 口腔修復對金屬材料粗糙度要求 口腔內存在大量的微生物與細菌, 通常附著在較為粗糙的物體表面, 在裂縫、凹痕等處滋生, 影響口腔健康。口腔修復合金使用時間一般較長, 通常在數(shù)年以上, 金屬材料的粗糙度與耐磨性直接影響材料在口腔內物理狀態(tài)的保持, 若粗糙度過高, 易出現(xiàn)刻痕、凹痕、溝紋, 此外金屬材料的耐腐蝕性也影響其粗糙度,腐蝕過后易產(chǎn)生腐蝕紋, 這些地方均有利于細菌粘附, 粘附后不易被清除而長時間留存, 是細菌滋生的理想場所。

1.4 口腔修復對金屬材料生物相容性的要求 口腔電解質環(huán)境復雜, 促進合金材料中金屬離子的游離, 與周圍組織化學成分發(fā)生反應, 金屬離子與細胞內蛋白質結合, 形成過敏源激活人體的免疫系統(tǒng), 引發(fā)過敏, 甚至因聚集過多, 直接產(chǎn)生毒性, 阻礙細胞代謝, 造成細胞死亡［2］。貴金屬因為化學性質穩(wěn)定, 金屬離子游離不活躍, 表現(xiàn)出良好的生物相容性, 毒副作用較少, 而非貴金屬多有產(chǎn)生毒副作用的案例。據(jù)流行學調查接觸過敏原中排在前四位的金屬元素為鎳(Ni)、鉻(Cr)、鈷(Co)、汞(Hg), 前三者都是口腔修復的常用材料。

2 合金材料的臨床應用

2.1 貴金屬合金 貴金屬合金是指金和鉑族元素含量不低于75%的合金, 按照硬度從低到高分為Ⅰ～Ⅳ類, 分別為軟、中、硬與特硬, 都能夠應用于口腔修復中。現(xiàn)階段口腔修復貴金屬類多采用金合金, 作為牙體, 抱有良好的生物相容性,又為了提高材料的機械性能、強度、硬度, 又添加四種以上的其它元素, 如Cu、Ag、Pd、Zn等, 這種多元合金通過熱處理后機械性能產(chǎn)生有序或無序的變化, 機械性能得到極大的提高, 其中的鉑、鈀元素能提高合金的強度與化學穩(wěn)定性,銥、釕為晶粒細化劑, 鋅具有去氧化、成渣作用。多元合金還能具有顯著的時效硬化效應, 鑲嵌后因口腔內的溫度轉化,其硬度迅速提高, 且初戴時較軟具有良好邊緣適應性, 又因為其結構單一, 抗腐蝕性較強。此類合金還與其它材料如烤瓷材料進行復合, 性能良好, 被越來越多的消費者所接受［3］。2.2 半貴金屬合金 據(jù)ISO8891標準, 此類材料的貴金屬含量在25%～75%, 初期為了節(jié)省成本考慮, 降低貴金屬含量,采用銀、鈀等元素替代, 但仍保持較高的器械性能與生物相容性, 與貴金屬合金一樣, 加入Cu、Ag、Pd、Zn等元素, 賦予其良好的機械性能與時效硬化效應。根據(jù)主要成分的不同,其工藝和特性也各有不同, 主要種類包括銅鈀銀合金、高鈀合金, 這些合金經(jīng)過特殊工藝處理后足以勝任口腔修復, 并經(jīng)過常年的臨床驗證較為安全可靠。

2.3 非貴金屬合金 此類合金因為貴金屬含量較少, 價格低廉, 主要包括鎳鉻合金、鈷鉻合金和鈦合金, 前兩者熔點較高, 機械性能較好, 但因生物相容性欠佳, 副作用較強, 過敏率較高, 還具有一定的致癌性, 臨床大規(guī)模應用還有待時日［4］。鈦合金具有良好的生物相容性與韌性, 被廣泛應用于牙科種植, 牙體含有少量的鈦, 具有良好的生物電磁性, 能極大的提高嵌體的生物相容性, 此外為了抑制可能引發(fā)的神經(jīng)系統(tǒng)疾病, 在加工制作中多作為牙體內固定支撐材料, 避免與牙周圍組織的直接接觸。

2.4 Vitallium系統(tǒng)-高檔鈷鉻 Vitallium(維他靈), Co(鈷)-Cr(鉻)-Mo(鉬)合金, 主要成分為Co(63%), Cr(29%), Mo(6%),含碳0.2, 其耐腐蝕性和機械耐磨性都很強。合金中鉻和鉬的作用是能提高強度和耐腐蝕性, 鉬還能阻止金屬結晶時的晶粒變大, 使結構緊密, 從而改善金屬耐疲勞性, 解決了純鈦金屬易氧化的缺點, 高檔鉻鈷鉻維他靈金屬在730～1100℃高溫之間, 仍能保持其高度的機械強度, 高度抗熱腐蝕, 高度的抗氧化能力。Vitallium只用在鑄造支架, 解決了鈷鉻支架的重量大和純鈦支架舒適度差的問題, 重量稍大于純鈦, 是厚度最薄的。此種金屬純度高, 更能抗菌斑, 抗著色, 易清潔。生物相容性好, 不含鈹, 不含鎳, 沒有過敏反應。目前, 此種金屬只用于鑄造支架使用, 價格比貴金屬低, 性能達到貴金屬的性能, 近一兩年臨床廣泛應用。

3 小結

口腔修復合金材料種類繁多, 各有優(yōu)缺點。貴金屬因其良好生物相容性、機械性能是作為口腔修復的理想材料, 但價格昂貴, 半貴金屬材料應用較為廣泛。非貴金屬材料價格低廉、來源廣泛, 其中有多種元素理化性能優(yōu)越, 但許多素族具備一定的毒副作用, 相信隨著科學技術的不斷進步, 口腔修復材料的選用定會越來越寬廣。

［1］ 龔蕾,肖虹.不同口腔修復材料摩擦性能的比較及影響因素.中國組織工程研究與臨床康復, 2010,14(29):5423-5426.

［2］ 樊燦燦,寧靜,孟松,等.鎳鉻合金烤瓷牙的腎毒性:理論研究與臨床驗證.中國組織工程研究與臨床康復, 2010,14(3):517-520.

［3］ Yap AU, Teoh SH, Chew CL.Effects of cyclic loading on occlusal contact area wear of composite restoratives.Dental Materials, 2002, 18(2):149-158.

［4］ Ferracane JL.Is the wear of dental composites still a clinical concern-Is there still a need for in vitro wear simulating devices.Dental Materials, 2006(22):689-692.

467000 河南省平頂山市口腔醫(yī)院