浅析口腔修复合金材料的理化特性及临床应用

【摘要】 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。

【关键词】 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。

参考文献

[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 con-cern-Is there still a need for in vitro wear simulating devices. Dental Materials， 2006（22）：689-692.