于開濤,舒 瑤,鄒敬才
(解放軍307醫(yī)院口腔科,北京 100071)
近些年來口腔種植技術(shù)得到了較快的發(fā)展,人們對于牙種植體表面處理的美觀性和功能性越來越看重,隨著對全瓷材料高強度、高硬度、美學(xué)性、半透明性、耐腐蝕性、耐磨損性的不斷研究,對于全瓷種植體表面的粗糙性、易潔性、表面活性有了進一步的要求。瓷種植體表面處理技術(shù)能夠使其獲得更好黏結(jié)的強度,還可以利用樹脂層的胎力傳遞作用于牙體組織,形成復(fù)合體,減少修復(fù)體的折裂、脫落發(fā)生。表面粗化的處理方法是指利用機械或者化學(xué)的處理方法將瓷表面構(gòu)建顯微的同位結(jié)構(gòu),以擴大黏結(jié)的作用面積,并使表面活化,提高其表面的自由能,并增強瓷和樹脂黏結(jié)性。目前國內(nèi)外應(yīng)用的牙種植體粗化方法主要有機械打磨、肽漿噴覆(TPS)、酸蝕(etching)、噴砂(sand blasting)、激光蝕刻、硅涂層和聯(lián)合使用等[1]。本文總結(jié)了近些年來陶瓷牙種植體表面處理技術(shù)的新進展,現(xiàn)報道如下。
上世紀(jì)中期傳統(tǒng)牙種植體多采用機械打磨方法,近些年來隨著全瓷材料的應(yīng)用,瓷表面粗化少用機械打磨的方法,這與金剛砂的車針打磨程度難以控制有關(guān),多與其他表面處理的方法聯(lián)合使用。另外在需要粘結(jié)處對瓷表面進行打磨也多用此方法除掉表面光滑瓷層,增大著力點的黏度。
噴砂技術(shù)同機械打磨一樣能夠去掉瓷表面的污染物,粗糙瓷的表面,使黏結(jié)面更加黏合,為有效的粗糙化提供最優(yōu)的條件。應(yīng)用帶有壓力的氧化鋁顆粒沖擊瓷表面,隨著顆粒的沖擊,瓷表面會出現(xiàn)微小的斷裂,同時形成眾多棱角,大部分棱角為鈍度。瓷表面經(jīng)過噴砂后,會形成凹凸不平的磨砂狀,在其間散存著一定量的氧化鋁微粒。噴砂操作簡便,技術(shù)易掌握,可通過控制氧化鋁砂顆粒的壓力,來控制瓷表面的粗糙程度,一般情況下經(jīng)過此處理之后,瓷表面的粗糙程度均勻,樹脂的黏結(jié)有了良好固定位置。但是應(yīng)用噴砂技術(shù)時,壓強不可過大,時間不可過長,過量噴砂會導(dǎo)致碎片形成甚至陶瓷成分大量的丟失,降低種植體表面黏結(jié)的邊緣的適合性。有學(xué)者研究牙科氧化鋯的瓷黏結(jié)表面處理技術(shù),結(jié)果顯示:105 μm的氧化鋁噴砂處理的氧化鋯瓷表面黏結(jié)強度最大。由此可見:噴砂技術(shù)是牙科氧化鋯瓷表面黏結(jié)最佳處理方法之一。殷家悅[1]等學(xué)者采用多種不同的表面處理材料來處理60個氧化釔穩(wěn)定四方晶體氧化鋯后,對經(jīng)過處理的表面進行復(fù)合樹脂的黏結(jié),且在24 h的水浴后測試它的剪切強度值和SEM,觀察其微觀形態(tài)發(fā)現(xiàn)經(jīng)過噴砂、噴砂硅烷偶聯(lián)劑的剪切強度值最高,且高于其他的方法。噴砂處理Y-TZP的表面后,其紋理交錯無固定規(guī)則,并形成了一定規(guī)則凹凸粗糙表面,這表明經(jīng)過噴砂技術(shù)的處理,能夠很好的改善Y-TZP試件以及復(fù)合樹脂的黏結(jié)強度[2]。
酸蝕的處理方法為近些年來最為常用的促進瓷與樹脂相黏結(jié)的方法。其不但可以作用在粗糙的瓷表面,還可以進一步提高其表面的黏結(jié)力和表面能,甚至也有潤濕增強的效果。目前,應(yīng)用于全瓷牙種植體表面處理的酸蝕劑的選擇目前多為質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%~10%HF,其黏結(jié)的療效,得到大部分學(xué)者的認可,被認為是療效最強的陶瓷酸蝕劑。HF是強腐蝕性酸,有很強的流動性,對患者進行口腔內(nèi)操作時應(yīng)小心,否則容易灼傷口腔黏膜,在臨床的應(yīng)用時對安全性要格外注意。有研究表表明,經(jīng)HF處理之后瓷表面能夠形成數(shù)量較多的微深微溝和微孔以及典型網(wǎng)格狀的結(jié)構(gòu),也就是我們常稱的蜂窩狀結(jié)構(gòu),其分布不規(guī)則。近年來張震芳選用不同濃度的HF配制成3種不同酸蝕劑,將不同的酸蝕劑作用于瓷表面,然后與樹脂進行黏結(jié),經(jīng)過不同濃酸蝕劑酸蝕后機械固位的結(jié)構(gòu)黏結(jié)強度提高,HF濃度和處理的時間對于黏結(jié)影響十分明顯,兩方面都屬于影響酸蝕直接效果的主要因素。
硅烷偶聯(lián)劑是由硅氯仿和帶有反應(yīng)性基團的不飽和烯烴在鉑氯酸催化下加成,瓷表面經(jīng)處理涂上硅烷偶聯(lián)劑后,顯著的提高了瓷-樹脂的黏結(jié)強度,是增強瓷-樹脂黏結(jié)的重要方法之一。硅烷偶聯(lián)劑作為一種增粘劑其作用機制為:其本身的兩種基團,這與硅烷的分子結(jié)構(gòu)有關(guān),在樹脂聚合的過程之中產(chǎn)生的活性基團一端可以與瓷材料中的無機硅發(fā)生化學(xué)反應(yīng),并且形成十分穩(wěn)定Si—O—Si鍵,另一端烯鍵將與樹脂中基質(zhì)反應(yīng),通過偶聯(lián)作用,提高復(fù)合樹脂與瓷之間的黏結(jié)強度。由于此種特性硅烷偶聯(lián)劑在應(yīng)用中可以有效地減少微漏,為了減小黏結(jié)劑的唾液可溶性,保證陶瓷長期黏結(jié)的療效也在牙種植體中應(yīng)用此技術(shù)。Shimakura研究表明,通過計算機的輔助設(shè)計來研究硅酸鹽-瓷表面的黏結(jié)度,結(jié)果顯示硅烷偶聯(lián)劑會對部分瓷表面起作用,其中經(jīng)過熱障涂層處理之后的瓷表面效果最為明顯。其原因為硅烷偶聯(lián)劑是在一種粘結(jié)劑,HF為酸試劑,他們聯(lián)合使用可增強瓷表面和樹脂的黏結(jié)度,HF與硅進行化學(xué)性的結(jié)合,形成新的化合物SiF。SiF會在瓷牙種植體表面形成蜂窩狀結(jié)構(gòu),此種結(jié)構(gòu)為結(jié)合樹脂提供有利條件,形成固位[3]。
激光蝕刻技術(shù)能使牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)獲得良好的牙植體與復(fù)合樹脂之間的黏結(jié)力,激光蝕刻技術(shù)采原理為當(dāng)應(yīng)用的激光聚集達到一定的程度,會產(chǎn)生巨大的能量和瞬間的高溫,這種能量和高溫會破壞陶瓷的表面和基質(zhì),在瓷表面會產(chǎn)生分散的凸凹不平的小坑,即為機械固位。Spohr等學(xué)者采用多種陶瓷表面處理技術(shù)來處理氧化鋯的陶瓷表面,證明了激光蝕刻為最有效的氧化鋯表面處理方法,增強了陶瓷和樹脂的黏結(jié)度。Cavalcant等探討采用不同的參數(shù)的激光,照射Y-TZP的表面測定激光強度與效果的關(guān)系證明400~550 mJ的激光照射會導(dǎo)致YTZP的表面過度蝕刻,所以對Y-TZP表面進行處理時不適合采用激光;200 mJ能量溫和,蝕刻效果顯著。SEM研究結(jié)果同樣證明高強度激光蝕刻會導(dǎo)致陶瓷表面粗糙不平,所以在應(yīng)用激光替代HF時牙種植體表面預(yù)處理應(yīng)精準(zhǔn)的控制器強度范圍。
口腔牙種植體按其材料不同可分為金屬與合金類、陶瓷類、碳素類、高分子類、復(fù)合材料類。其主要成為以硅酸鹽、氧化鋯、氧化鋁為主。氧化鋁和氧化鋯化學(xué)結(jié)構(gòu)特殊,二者表面均缺少重要基團,即Si-OH基團,Si-OH可以與硅烷偶聯(lián)劑發(fā)生化學(xué)作用,形成穩(wěn)定化學(xué)鍵,因此需要在其表面涂抹硅層,增加硅的含量,這樣即可與硅烷偶聯(lián)劑結(jié)合。提高氧化鋁和氧化鋯陶瓷與樹脂復(fù)合的黏結(jié)度。目前化學(xué)摩擦法及熱解法為比較成熟硅涂層方法,但是技術(shù)要求較為繁瑣復(fù)雜,所需設(shè)備耗材價格較高,很難普及。另外溶膠凝膠法已成為較為經(jīng)濟實用硅涂層的新制備工藝。
在牙種植體表面處理的實際操作中常常并非單純一種方法,而是多找那個方法相聯(lián)合處理,相信隨著牙種植技術(shù)的不斷改進,新型種植體材料的變化,對于牙種植體表面處理的技術(shù)會不斷創(chuàng)新和升級,對于表面自由能的提高、黏接面積的擴大及黏接的強度提升都將有新的進展。
[1]殷家悅,包 揚,艾紅軍,等.不同表面處理方式對氧化鋯基全瓷崩瓷樹脂修補剪切強度的影響[J].口腔醫(yī)學(xué)研究,2009,25(5):629-631.
[2]王迎捷,陳吉華,王 輝.不同硅烷偶聯(lián)劑對瓷和樹脂之間黏接強度的影響[J].臨床口腔醫(yī)學(xué)雜志,2007,23(5):285-287.
[3]王丹楊,陳吉華,王迎捷,等.不同酸蝕處理對IPS e.max Press鑄瓷與樹脂水門汀黏結(jié)強度影響的研究[J].北京121腔醫(yī)學(xué),2009,17(2):69-71.