淺析口腔修復合金材料的理化特性及臨床應用

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展, 修復技術與材料不斷完善,向安全、廉價、高效、美觀發展。口腔醫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, 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］。現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境, 進食產生大量的酸性物質包括有機酸與無機酸,創造了口腔內持續穩定的酸性環境, 口腔內的電解質環境以及頻繁的物理器械活動如磨牙、刷牙等, 都對金屬材料產生一定的化學或物理腐蝕。口腔修復材料要求較高的耐腐蝕性,而貴金屬因為表面多有鈍化膜, 性質穩定, 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的保持, 若粗糙度過高, 易出現刻痕、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, 引發過敏, 甚至因聚集過多, 直接產生毒性, 阻礙細胞代謝, 造成細胞死亡［2］。貴金屬因為化學性質穩定, 金屬離子游離不活躍, 表現出良好的生物相容性, 毒副作用較少, 而非貴金屬多有產生毒副作用的案例。據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ISO8891標準, 此類材料的貴金屬含量在25%～75%, 初期為了節省成本考慮, 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, 這些合金經過特殊工藝處理后足以勝任口腔修復, 并經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的神經系統疾病, 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-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院