镍铬合金烤瓷冠修复后患者血液和尿液镍铬元素含量检测分析

王佩 章海宁 陈德福 池宇峰 费晓东

目前公认镍铬合金烤瓷冠在口腔潮湿环境中会发生腐蚀释放一定量的金属离子(主要是镍离子)，镍离子具有细胞毒性，可诱发口腔炎症及过敏反应，存在基因突变和致癌的潜在可能［1］。近年来镍铬合金烤瓷冠长期使用的稳定性及生物安全性引发社会广泛关注。合金构成成分比例与镍铬合金的耐腐蚀性密切相关，含有20%以上的铬和4%以上的钼的镍铬合金具有优异的耐腐蚀性。本研究采用德国产WIRON99镍铬合金(铬22%，钼10%)制作烤瓷冠修复体，对30例门诊修复患者的血液尿液中镍铬元素含量进行检测分析，为合理选择健康安全的修复材料提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2008年12月至2009年3月收集我科门诊预行任意牙位累计三颗镍铬合金烤瓷冠修复的患者30例，年龄35～60岁，男17例，女23例;纳入标准:(1)口内无其他金属修复体、充填体;(2)无接触镍铬污染环境;(3)无金属过敏史;(4)体格检查排除全身系统性疾患;(5)修复前血液尿液镍铬含量在正常范围。

1.2 主要设备及合金材料 高频离心铸造机(意大利)，德国产WIRON99镍铬合金(镍64.5%、铬22%、钼10%，不含铍)，电脑烤瓷炉P700(义获嘉瑞士产)，原子吸收分光光度计，具石墨炉和背景校正装置(PerkinElmer.AA.nalyst800美国)。

1.3 方法 对以上30例患者分别在修复前，修复后1年、2年使用石墨炉原子吸收光谱法进行血液尿液镍铬含量检测。操作如下:(1)血样采集:无菌抽取清晨空腹静脉血2.0 m l，置于预先加入肝素钠溶液的聚乙烯瓶中，充分震荡，立即分析。(2)尿样采集:聚乙烯塑料瓶收集一次性晨尿各100 ml，测比重后，分别加入盐酸、硝酸，摇匀待测，温度过高可放置于4℃冰箱中，当天分析。注:取样过程中避免污染，容器用去离子水清洗干燥，阴凉放置。(3)分析步骤:将原子吸收分光光度计调至最佳测定状态，石墨炉采用纵向塞曼背景校正，同时横向加热方式。进行空白试验，样品处理、绘制标准曲线、样品测定，计算。

2 结果

血液尿液镍铬元素含量见表1。

表1 血液尿液镍铬元素含量变化n=30，μg/L，±s

表1 血液尿液镍铬元素含量变化n=30，μg/L，±s

注:与修复前比较，*P＜0.05

金属元素 修复前 修复后半年 修复后1年 修复后2年血镍 4.98±1.07 5.02±1.10 5.07±2.44* 5.06±1.09*血铬 1.42±0.68 1.43±0.50 1.45±0.42 1.41±0.78尿镍 3.61±0.81 3.64±0.75 3.66±0.71* 3.71±0.90*尿铬0.62±0.20 0.60±0.23 0.59±0.17 0.64±0.18

3 讨论

世界上使用镍铬合金烤瓷冠修复体已有近百年的历史。在我国，以镍铬合金为基冠的金属烤瓷修复体数量占全部金属烤瓷修复体的50%～80%。合金中镍铬离子的释放和积聚可以造成修复体邻近组织的损害和全身不良反应，镍铬合金烤瓷冠广泛及长期应用的生物安全性面临严峻考验。口腔具有复杂的内环境，修复体与口腔黏膜组织、牙体组织、口腔微生物等长期接触，在唾液、龈沟液、微生物分解食物残渣形成有机酸等因素下，烤瓷合金边缘发生化学腐蚀。镍铬合金烤瓷冠在口腔环境中析出金属离子，其释放速度与镍铬合金本身特性、不同口腔内环境以及外界相关因素有关［2］。影响镍铬合金释放镍离子的因素有铬元素的含量、接触的液体性质、牙膏刷牙及使用时间等。其中铬元素的含量明显影响镍铬合金在口腔中的耐腐蚀性，有文献报道镍铬合金的抗氧化能力与铬的质量分数有关，当铬的最低质量分数为20% ～25%时，合金表面会形成一层致密而连续的表面氧化防护层Cr2O3，此氧化层可作为氧扩散的障碍，使合金具有良好的抗氧化能力［3］。张丽仙等［4］将两种不同构成成分的无涂层镍铬合金作为对照组进行耐腐蚀性测定，发现镍含量高而铬含量少，且含铍的镍铬合金在人工唾液中浸泡后，光泽度下降，表面有粉末状腐蚀颗粒出现。

镍和铬均是人体必须的微量元素，镍参与细胞激素和色素的代谢，刺激造血［5］，铬参与人体维持正常的葡萄糖、脂肪、胆固醇代谢。同时镍、铬的化合物又是常见的重工业毒物，人体吸收过量的镍、铬可引起中毒、致癌或死亡。牙龈组织、唾液、龈沟液中的镍铬离子通过吞咽及血液吸收的方式进入人体。经消化道摄入的镍铬吸收很差。吸收入血的镍广泛分布于各脏器中，以肺中含量最高，但不蓄积。吸收入血的铬主要以Cr3+形式与输铁球蛋白、白蛋白、β球蛋白结合，分布在各脏器中，消除较慢，在体内有一定积蓄［6］。血液中的镍铬80% ～90%经肾由尿排出，所以血液及尿液可以较好地反映体内镍铬元素的代谢和排泄状况。刘春秀等［7］对60例镍铬合金烤瓷冠修复患者的头发及血清在修复后半年、1年进行镍铬含量检测，提示镍铬合金烤瓷冠修复后在口腔环境中可释放一定的镍、铬，且释放的量与时间有关，但量很微小，远低于对人体产生不良反应的水平。本研究对30例患者进行修复前后血液尿液镍铬元素含量检测，各指标均未超出正常值范围。血镍尿镍指标在修复后有轻微增高，半年后与修复前比较差异无统计学意义(P＞0.05)，1年及2年后与修复前比较差异有统计学意义(P＜0.05)，半年、1年、2年各组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。提示镍铬合金析出金属离子可以影响血液尿液中镍铬元素的含量，其影响力与镍铬合金耐腐蚀性、修复体使用时间和镍铬元素在体内代谢特点有关。WIRON99镍铬合金中含有22%的铬和10%的钼，确保了合金具有良好的抗氧化能力，使修复体耐腐蚀性增强，减少镍离子的释放。修复后2年镍元素含量较前升高，说明随着使用时间的延长，镍离子的释放逐步增加，但变化微小。患者血铬尿铬指标修复前后均无明显改变，可能是合金中铬元素含量较少，并且铬易在组织中蓄积，血液中的铬代谢较快，可迅速从血中消除。本研究显示构成比例优良的镍铬合金具有良好的稳定性，可以减少镍铬离子的释放，使用2年内对血尿中镍铬元素含量影响甚微。

目前临床上使用镍铬合金的构成成分比例仍然参差不齐，铬元素低于15%的镍铬合金在口腔中耐腐蚀性很差。构成成分及制作不良的镍铬合金烤瓷冠长期使用是否引发全身脏器损害仍待大量研究证实。刘雅琼等［8］发现使用镍铬合金烤瓷冠修复人群全血中镍及多种金属含量明显高于未使用着，并提示镍铬金属烤瓷冠可能影响机体内微量金属含量。樊灿灿等［9］通过查阅大量国内外文献，认为镍铬合金烤瓷冠析出的金属离子可以随血液循环到达全身并在某些地方蓄积而造成组织和器官的损害。虽然本研究未显示镍铬元素含量异常，但由于镍铬离子易在肺、肝、肾等脏器内分布或蓄积的特点，不能排除金属离子在除口腔以外的其他部位蓄积超标。目前生物安全性较高的贵金属合金烤瓷因其铸造设备、条件及价格等问题难以完全取代镍铬合金烤瓷冠，在进一步探讨镍铬合金对全身健康影响的同时，优化统一镍铬合金的构成成分比非常必要。

1 孙佳凝，赵云凤，高宁.牙科合金材料的生物相容性及影响合金离子析出的因素.国外医学口腔医学分册，2003，30:212-214.

2 马骞，吴凤鸣.镍铬合金烤瓷冠修复后的离子析出状况及研究方法.口腔医学，2009，29:380-382.

3 张荣和，宋琦，张勇.镍铬合金烤瓷冠冠组织面离子析出的研究.国际口腔医学杂志2008，35:611-614.

4 张丽仙，柳玉晓，邵龙泉.牙用镍铬合金表面不同涂层抗腐蚀性研究.临床口腔医学杂志，2009，25:223-225.

5 郑铁生，嫣盛恺主编.临床生物化学检验.第2版.北京:中国医药科技出版社，2010.234.

6 线引林主编.生物材料中有毒物质分析方法手册.第1版.北京:人民卫生出版社，1994.153.

7 刘春秀，李瑞平，安峰.镍铬合金烤瓷冠修复对患者头发和血液中镍铬元素含量的影响.河北北方学院学报(医学版)，2007，24:12-14.

8 刘雅琼，欧阳荔，解清.镍铬合金烤瓷冠患者血液金属含量分析.中国公共卫生，2010，26:248-249.

9 樊灿灿，宁静，孟松等.镍铬合金烤瓷牙的肾毒性:理论研究与临床验证.中国组织工程研究与临床康复，2010，14:517-520.