浅析口腔修复合金材料的理化特性及临床应用

何伟文

浅析口腔修复合金材料的理化特性及临床应用

何伟文

口腔修复体作为口腔替代物质对材料的抗腐蚀、耐磨损、生物特性要求较高, 目前, 医学上主要将镍铬合金、钴铬合金、钛合金、纯钛、金合金等合金材料做为首选, 本次研究的目的主要是对口腔修复下复合合金材料的种类、耐腐蚀性、耐磨损以及生物特性进行总结以及对未来口腔改进措施提出展望。

口腔修复；合金材料；抗腐蚀；生物相容性

随着高新技术的不断发展, 修复技术与材料不断完善,向安全、廉价、高效、美观发展。口腔医师在进行口腔修复选取材料时应对材料的特性、费用情况有详细全面的了解,选择合适的材料进行治疗, 满足患者的口腔健康与心理需求。

1 口腔修复金属材料的特点

1.1 口腔修复金属材料的基本情况 口腔修复是针对牙齿缺损、缺失后的治疗, 采用修复材料进行补足, 治疗组织缺损,恢复口腔功能与形态, 因为修复材料需要替代牙齿的作用,要求有较强的生物相容性、耐磨性、耐腐蚀性, 金属材料成为首选, 金属材料应用于口腔修复的历史也最为久远［1］。现阶段临床上常用的合金为镍铬合金、钴铬合金、钛合金、纯钛、金合金等, 其中贵金属合金价格较为昂贵使用量少, 钛合金的生物相容性较好, 但是制造工艺复杂, 间接提高了成本, 并存在一定的毒副作用, 镍铬合金价格低廉, 机械性能良好但因其生物相容性较差, 易引起口腔内炎症, 渐渐被新技术与新材料替代。

1.2 口腔修复对金属材料耐腐蚀要求 口腔因为其独特复杂的环境, 进食产生大量的酸性物质包括有机酸与无机酸,创造了口腔内持续稳定的酸性环境, 口腔内的电解质环境以及频繁的物理器械活动如磨牙、刷牙等, 都对金属材料产生一定的化学或物理腐蚀。口腔修复材料要求较高的耐腐蚀性,而贵金属因为表面多有钝化膜, 性质稳定, 耐腐蚀性较强,是较为理想的修复材料。

1.3 口腔修复对金属材料粗糙度要求 口腔内存在大量的微生物与细菌, 通常附着在较为粗糙的物体表面, 在裂缝、凹痕等处滋生, 影响口腔健康。口腔修复合金使用时间一般较长, 通常在数年以上, 金属材料的粗糙度与耐磨性直接影响材料在口腔内物理状态的保持, 若粗糙度过高, 易出现刻痕、凹痕、沟纹, 此外金属材料的耐腐蚀性也影响其粗糙度,腐蚀过后易产生腐蚀纹, 这些地方均有利于细菌粘附, 粘附后不易被清除而长时间留存, 是细菌滋生的理想场所。

1.4 口腔修复对金属材料生物相容性的要求 口腔电解质环境复杂, 促进合金材料中金属离子的游离, 与周围组织化学成分发生反应, 金属离子与细胞内蛋白质结合, 形成过敏源激活人体的免疫系统, 引发过敏, 甚至因聚集过多, 直接产生毒性, 阻碍细胞代谢, 造成细胞死亡［2］。贵金属因为化学性质稳定, 金属离子游离不活跃, 表现出良好的生物相容性, 毒副作用较少, 而非贵金属多有产生毒副作用的案例。据流行学调查接触过敏原中排在前四位的金属元素为镍(Ni)、铬(Cr)、钴(Co)、汞(Hg), 前三者都是口腔修复的常用材料。

2 合金材料的临床应用

2.1 贵金属合金 贵金属合金是指金和铂族元素含量不低于75%的合金, 按照硬度从低到高分为Ⅰ～Ⅳ类, 分别为软、中、硬与特硬, 都能够应用于口腔修复中。现阶段口腔修复贵金属类多采用金合金, 作为牙体, 抱有良好的生物相容性,又为了提高材料的机械性能、强度、硬度, 又添加四种以上的其它元素, 如Cu、Ag、Pd、Zn等, 这种多元合金通过热处理后机械性能产生有序或无序的变化, 机械性能得到极大的提高, 其中的铂、钯元素能提高合金的强度与化学稳定性,铱、钌为晶粒细化剂, 锌具有去氧化、成渣作用。多元合金还能具有显著的时效硬化效应, 镶嵌后因口腔内的温度转化,其硬度迅速提高, 且初戴时较软具有良好边缘适应性, 又因为其结构单一, 抗腐蚀性较强。此类合金还与其它材料如烤瓷材料进行复合, 性能良好, 被越来越多的消费者所接受［3］。2.2 半贵金属合金 据ISO8891标准, 此类材料的贵金属含量在25%～75%, 初期为了节省成本考虑, 降低贵金属含量,采用银、钯等元素替代, 但仍保持较高的器械性能与生物相容性, 与贵金属合金一样, 加入Cu、Ag、Pd、Zn等元素, 赋予其良好的机械性能与时效硬化效应。根据主要成分的不同,其工艺和特性也各有不同, 主要种类包括铜钯银合金、高钯合金, 这些合金经过特殊工艺处理后足以胜任口腔修复, 并经过常年的临床验证较为安全可靠。

2.3 非贵金属合金 此类合金因为贵金属含量较少, 价格低廉, 主要包括镍铬合金、钴铬合金和钛合金, 前两者熔点较高, 机械性能较好, 但因生物相容性欠佳, 副作用较强, 过敏率较高, 还具有一定的致癌性, 临床大规模应用还有待时日［4］。钛合金具有良好的生物相容性与韧性, 被广泛应用于牙科种植, 牙体含有少量的钛, 具有良好的生物电磁性, 能极大的提高嵌体的生物相容性, 此外为了抑制可能引发的神经系统疾病, 在加工制作中多作为牙体内固定支撑材料, 避免与牙周围组织的直接接触。

2.4 Vitallium系统-高档钴铬 Vitallium(维他灵), Co(钴)-Cr(铬)-Mo(钼)合金, 主要成分为Co(63%), Cr(29%), Mo(6%),含碳0.2, 其耐腐蚀性和机械耐磨性都很强。合金中铬和钼的作用是能提高强度和耐腐蚀性, 钼还能阻止金属结晶时的晶粒变大, 使结构紧密, 从而改善金属耐疲劳性, 解决了纯钛金属易氧化的缺点, 高档铬钴铬维他灵金属在730～1100℃高温之间, 仍能保持其高度的机械强度, 高度抗热腐蚀, 高度的抗氧化能力。Vitallium只用在铸造支架, 解决了钴铬支架的重量大和纯钛支架舒适度差的问题, 重量稍大于纯钛, 是厚度最薄的。此种金属纯度高, 更能抗菌斑, 抗着色, 易清洁。生物相容性好, 不含铍, 不含镍, 没有过敏反应。目前, 此种金属只用于铸造支架使用, 价格比贵金属低, 性能达到贵金属的性能, 近一两年临床广泛应用。

3 小结

口腔修复合金材料种类繁多, 各有优缺点。贵金属因其良好生物相容性、机械性能是作为口腔修复的理想材料, 但价格昂贵, 半贵金属材料应用较为广泛。非贵金属材料价格低廉、来源广泛, 其中有多种元素理化性能优越, 但许多素族具备一定的毒副作用, 相信随着科学技术的不断进步, 口腔修复材料的选用定会越来越宽广。

［1］ 龚蕾,肖虹.不同口腔修复材料摩擦性能的比较及影响因素.中国组织工程研究与临床康复, 2010,14(29):5423-5426.

［2］ 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(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 河南省平顶山市口腔医院