鑄接及間距變化對磁性附著體臨床應用的影響

王穎卉 彭佳梅 潘宇 李秀容 吳維青 程輝

第四次全國口腔健康流行病學調查結果顯示：65～74 歲老年人中存留牙數為22.5 顆，全口無牙比例為4.5%，缺牙已修復治療比例為63.2%。雖然目前種植修復技術從很大程度上解決了缺牙問題，但是仍有很多老年人由于經濟、機體狀況等原因無法通過種植技術修復口內缺牙；依然使用傳統的全口義齒或可摘局部義齒。此類義齒固位穩定性較差，恢復的咀嚼功能較低。磁性附著體是通過鑄接加工將銜鐵與釘帽連為一體粘固于牙根，后利用銜鐵與粘固在義齒內的磁極間的吸引力將義齒吸附到基牙上,使義齒獲得固位和穩定的一種裝置，可以改善全口義齒/可摘局部義齒的固位和穩定[1-2]。

但磁性附著體覆蓋義齒在臨床使用中也會遇到一些問題，如義齒折裂、齦緣炎、繼發齲等[3]，其中最常見的問題就是基牙磁極處的義齒折裂，這主要是由于基牙處應力集中造成。因此為防止應力過于集中基牙而使基牙損傷同時減少磁極處的義齒折裂，很多學者主張在磁極和銜鐵間保留一定間隙作為緩沖；但對于緩沖間隙的大小，尚無定論。緩沖間隙越大，銜鐵與磁極間的磁力值越小，這是毫無爭議的；但二者間具體存在如何的相關變化目前國內外還未見詳細報道。此外，目前口腔臨床磁性附著體中銜鐵部分的加工制作多采用合金鑄接加工，但經過不同種類合金高溫鑄接加工后的銜鐵與磁極之間的磁力變化情況國內外也未見詳細報道。本研究針對不同種類齒科合金鑄接加工后的銜鐵與磁極間磁力隨距離變化的情況進行探討，以期為磁性附著體覆蓋義齒的臨床應用提供指導。

1 材料與方法

1.1 試件制作

將齒科磁性附著體Magfit EX400W、EX600W、DX800W(Aichi Steel Co.,Aichi,Japan)的銜鐵依據齒科鑄接加工方式，分別與鈷鉻(Wirobond280，Bego，Germany)、純鈦(Tritan，Dentaurum，Germany)、鈀銅鎵(Albabond E，Heraeus Kulzer，Germany)、金鉑(Alfa Geramic90，Alldental，Sweden)4 種齒科常用鑄造合金進行鑄接加工，每種鑄造合金每種規格磁性附著體3 個，共36 個；再根據4 種鑄造合金的拋光要求對鑄接加工后的銜鐵試件表面進行拋光，最終制作完成的銜鐵試件直徑5 mm，厚2 mm，并確保與磁極的接觸面完全暴露且無破損(圖1)。磁極未進行加工處理。

圖1 銜鐵試件示意圖Fig 1 The diagram of keeper test specimen

1.2 試件測試

將制作完成的銜鐵試件與相對應的磁體完全接觸緊密貼合后，固定于萬能材料試驗機(AG-X，Shimadzu，Japan)夾具上，以0.5 mm/min拉伸控制實驗模式測試鑄接加工后的銜鐵和磁極間實際最大磁力，且記錄二者間磁力隨位移增大而改變的數據，繪制力值-位移曲線圖。

1.3 統計分析

分析力值-位移曲線圖，讀取位移為0、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5 mm時銜鐵試件和磁體間的磁力值；采用單因素方差分析探討鈷鉻、純鈦、鈀銅鎵、金鉑合金鑄接加工對銜鐵和磁極間磁力值的影響。

2 結 果

銜鐵與磁極間距為0時，磁力值最大；未經鑄接加工、及分別經過鈷鉻、純鈦、鈀銅鎵、金鉑合金鑄接加工的銜鐵與磁極之間的最大磁力值相互間差異沒有統計學意義，數值上均小于廠家標定值。當銜鐵與磁極間的距離從0增大到0.05 mm時，磁力值下降幅度最大，降至廠家標定值的45%～50%；間距為0.05～0.1 mm時，磁力值下降幅度稍緩，降至廠家標定值的20%～30%。而當磁極和銜鐵間的距離大于0.1 mm時，磁力值下降幅度明顯減緩；但在間距為0.2 mm時，二者間的磁力僅為廠家標定值的10%，在間距為0.5 mm時，磁力值趨近于0(圖2～3)。

3 討 論

從本研究試驗結果發現，未經鑄接加工的，即廠家提供的原始銜鐵與磁極間的最大磁力并未達到廠家提供的理論標稱值。這與Akin 等[4]、鄧生杰等[5]、趙銥民等[6]學者研究結果相似；但本試驗測量數值與肖雪等[7]、杜莉等[8]報告測量數值有所差距，考慮其原因可能為測試方法及測試儀器不同，本實驗采用萬能材料實驗機在體外測量銜鐵與磁極間的磁力，繪制力值-位移曲線圖，從曲線圖上直接讀出最大磁力值，能夠較為客觀反應實際磁力值。

本研究結果發現，經過鈷鉻、純鈦、鈀銅鎵、金鉑合金鑄接加工的銜鐵與磁極之間的最大磁力值相互間沒有統計學差異；未經鑄接加工的銜鐵與磁極間的最大磁力數值上略高于經過鑄接加工的銜鐵，但差異沒有統計學意義。考慮其原因為：鑄接加工是一個高溫氧化的過程，經過鑄接加工，銜鐵的表面會形成粗糙的氧化膜，需除去氧化膜，表面高度拋光后才可以使用。本研究中銜鐵分別與鈷鉻、純鈦、鈀銅鎵、金鉑4種齒科合金進行鑄接加工，4 種合金熔鑄溫度不同，產生的氧化膜的厚度和性質也可能不同；但在鑄接后銜鐵表面處理流程經過嚴格的去處氧化物及表面高度拋光最大限度減少氧化膜影響。同時，鑄接加工以及拋光過程中可能造成銜鐵表面及邊緣的缺損，減少銜鐵與磁極間的接觸面積，造成磁力下降；但這種缺損很微量，產生的力值差異并沒有統計學意義。

磁性附著體覆蓋義齒臨床應用中最常見的問題就是基牙磁極處的義齒折裂，其主要原因是由于基牙處所受應力過大。首先，由于基牙牙周膜和牙槽嵴黏膜的被壓下沉量不同，牙周膜的垂直向生理可動范圍在0.03 mm左右，而牙槽嵴承托區黏膜的可動范圍在0.14～0.35 mm，平均0.2 mm，二者差異達5～10 倍[9]；當義齒在口內行使功能時，牙槽嵴黏膜的下沉量大于基牙的下沉量，就在基牙處形成支點使基牙受到較大的應力。其次，當覆蓋義齒使用一段時間后，缺牙區牙槽嵴不可避免地會出現骨吸收，而義齒又沒有隨著牙槽嵴骨吸收及時地進行調整，就會在基牙處形成支點，使基牙所受應力過大。因此，不少學者主張在銜鐵和磁體間保留一定間隙作為緩沖來降低基牙所受的應力。但對于間隙的大小，學者們的觀點也不盡相同。馬軒祥等[10]認為“磁性附著體與銜鐵間應保留0.1 mm的間隙”；巢永烈等[11]認為“閉路磁體與銜鐵間距在0.3 mm以內，義齒仍具有足夠的固位力；義齒位移在0.6 mm以內，也可在磁引力的作用下自動復位”。

圖2 未鑄接及經4種合金鑄接銜鐵與磁極間不同位移的磁力值Fig 2 The magnetic force values between magnetic pole and armature without casting and cast with 4 alloys at different displacements

圖3 不同合金鑄接加工對銜鐵和磁極間磁力值影響Fig 3 The difference of magnetic force between magnetic pole and armature with different alloy casting processes

本研究對三種不同型號的磁性附著體位移-力值曲線圖進行分析計算后，發現當磁極和銜鐵間的距離為0.02 mm時，二者間的磁力下降到廠家標定值的55%～65%；當距離為0.1 mm時，二者間的磁力約為廠家標定值的20%～30%。而當磁極和銜鐵間的距離大于0.2 mm時，二者間的磁力僅為廠家標定力值的10%，這樣的磁力值對增強覆蓋義齒的固位和穩定作用較低。因此，依據本研究結果認為，磁性附著體銜鐵和磁極間應盡量緊密接觸，當必須進行緩沖時，二者間的緩沖間隙不應大于0.1 mm。

有學者[11]研究發現“固位良好、可以滿意行使各種口腔功能的普通下頜全口義齒，在患者口腔內的實際固位力平均為10.8 N”；因此，當患者牙槽嵴低平全口義齒固位差時，不建議在磁極和銜鐵間預留緩沖間隙，因為即使0.02 mm的緩沖間隙也會大大降低磁力值。建議初戴義齒2～3 周后，且在功能狀態下粘固磁極于義齒上，此時黏膜已經呈下沉狀態，一定程度上減小基牙牙周膜和牙槽嵴黏膜被壓下沉量的差異，降低基牙所受的支點應力；義齒戴用6～12 月后應重置磁極，必要時應重襯義齒基托組織面以改善黏膜下沉造成的支點問題。