譚榮才
(百色市人民醫(yī)院 口腔科,廣西 百色 533000)
因陶瓷牙科修復(fù)體的生物相容性較為良好,且將其應(yīng)用到人體口腔中,其化學(xué)穩(wěn)定性較高,加之磨損率和熱導(dǎo)率與自然牙較為相似,近年來已發(fā)展為關(guān)注度較高且應(yīng)用前景較為廣泛的口腔修復(fù)材料。但陶瓷具備的抵抗彎強度和脆性斷裂對陶瓷牙科修復(fù)體發(fā)展和應(yīng)用存在較大局限性,尤其是全瓷修復(fù)體[1]。所以,一直以來怎樣提升陶瓷的韌性和強度,成為牙醫(yī)、牙修復(fù)體工作人員追求的目標(biāo)?,F(xiàn)針對氧化鋯陶瓷應(yīng)用到牙科修復(fù)體中的狀況,尤其是全瓷牙科修復(fù)體使用狀況,其目的在于擴大和深入開展氧化鋯陶瓷應(yīng)用到牙科修復(fù)體中的思路。
相對于工程陶瓷相關(guān)研究,氧化鋯陶瓷在牙科修復(fù)體中的應(yīng)用研究存在較大差異,僅近年來對牙修復(fù)體應(yīng)用氧化鋯陶瓷的關(guān)注度和重視度較大。
(1)復(fù)合樹脂的無機填料。多官能團甲基丙烯酸脂聚合物則為樹脂基質(zhì),為增強復(fù)合樹脂修復(fù)體硬度,近年來倡導(dǎo)將無機填料加入其中,此舉還可加強其阻擋X 射線透射和修復(fù)體的耐磨性。但因氧化鋯顆粒僅在樹脂基質(zhì)內(nèi)分布,無法有效體現(xiàn)出氧化鋯特殊性能,所以與玻璃粉體、氣凝二氧化硅、石英等填料比較,其機械性能改善程度小,成本費用仍然較高,且折射率與樹脂基質(zhì)比較存在較大差異,因此,其競爭優(yōu)勢相對來說較小。
(2)金屬烤瓷瓷粉。金屬烤瓷修復(fù)體瓷粉可包含齦瓷、釉瓷、體瓷、底瓷,主要化學(xué)成分為堿金屬氧化物,如K2O、Na2O、AL2O、SiO2等, 以 及 助 溶 劑(CaF2、B2O3)、堿土金屬氧化物(CaO 等)[2]。按照修復(fù)和審美要求,體瓷和底瓷相當(dāng)重要,體瓷發(fā)揮透射光功效,有半透明性。底瓷對金屬顏色有掩蓋作用,發(fā)揮不透明遮色功效,此外,可良好結(jié)合金屬,確保金瓷結(jié)合強度。因此,將TiO2、SiO2、ZrO2等氧化物加入到底瓷中,則有遮色功效,并與表面氧化物生成化學(xué)鍵結(jié)合,其穩(wěn)定性更高。
(3)烤瓷增強相。氧化鋯增韌氧化鋁為具有代表性的氧化鋯增韌陶瓷,其韌性為16 MPa.m/2,強度為1200 MPa,曾有學(xué)者[3]進行三單位固定牙橋修復(fù)和后牙冠修復(fù)時則采用氧化鋯增韌氧化鋁。另有學(xué)者用ICA[4],可提升燒結(jié)多孔氧化鋁陶瓷的韌性和強度,氧化鋁玻璃復(fù)合材料經(jīng)玻璃滲透處理后,其韌性和強度與滲透前無明顯區(qū)別。因最后使用的為經(jīng)滲透后的陶瓷ICA,非多孔氧化鋁陶瓷,因此,氧化鋯功效不太突出,分析其原因,與制作工藝有關(guān)。將穩(wěn)定劑和氧化鋯兩者在溫度為1520℃狀況下進行燒結(jié),再進行球磨處理,低溫環(huán)境下,做玻璃滲透和燒結(jié)處理,氧化鋯四方相構(gòu)成難以保持,相變增韌功效難以發(fā)揮出。也可將氧化鋯用來鑄造陶瓷。
(4)氧化鋯陶瓷牙修復(fù)體。與國外相比,我國全氧化鋯陶瓷修復(fù)研究歷程相對較晚。因以往多采用核樁材料,此物質(zhì)具備高熱導(dǎo)率特征,易導(dǎo)致牙齦過敏和組織損傷,氧化鋯陶瓷所具備的高韌性高強度、低熱導(dǎo)率等特性,正好可彌補金屬核樁的缺陷。有報告稱[5],氧化鋯陶瓷無致癌和誘變癌癥的功效。另有學(xué)者曾用生物實驗結(jié)果證實[6],氧化鋯陶瓷對細(xì)胞轉(zhuǎn)化無任何參與作用。以上證實均為氧化鋯陶瓷應(yīng)用到修復(fù)體中奠定了堅實基礎(chǔ)。此外,也有學(xué)者用氧化鋯替代核樁[7],熱壓處理,粘接微晶玻璃齒冠。低溫?zé)Y(jié)氧化鋯,得到半燒結(jié)體,再應(yīng)用CAD/CAM將板燒結(jié)體制備為修復(fù)體,利用高溫,讓孔隙中滲入玻璃,提升美學(xué)性能和強度。此工藝雖可得到強氧化鋯全瓷牙修復(fù)體,但存在成本高、生產(chǎn)可靠性、重復(fù)性差、制備復(fù)雜等缺陷,對大規(guī)模應(yīng)用和生產(chǎn)有較大局限性。
現(xiàn)已成功開發(fā)部分氧化鋯增韌陶瓷,暫將其應(yīng)用于工程陶瓷中。相比于其他全瓷修復(fù)體,氧化鋯增韌陶瓷的韌性、強度均存在較大優(yōu)勢,實際使用中,可確保其可靠性和穩(wěn)定性。但高韌和高強的要求,則對加工設(shè)備有較高要求,部分學(xué)者嘗試采用CAD/CAM 儀器進行加工,但實施難度較大。
因氧化鋯的物理和化學(xué)性質(zhì)較為特殊,將其應(yīng)用到牙科修復(fù)體范圍中,已得到醫(yī)學(xué)界各學(xué)者的重視。雖氧化鋯生物相容性較為良好,并具備低摩擦系數(shù)、耐磨、高硬度,應(yīng)用到口腔中的高韌、高強、低熱導(dǎo)率、化學(xué)惰性等優(yōu)勢,但因制作費用較高,制作較為復(fù)雜,局限了其應(yīng)用。主要體現(xiàn)在:①燒結(jié)溫度需在1600℃左右[8];②其強度較高,加大了牙科修復(fù)體制作的成本費用。所以,將其列入到高性能結(jié)構(gòu)陶瓷中,給予添加液相燒結(jié)助劑,分?jǐn)?shù)大約為0.01-0.02,進而將燒結(jié)溫度減少至1250℃-1400℃范圍中,保持韌性>8 MPam1/2,強度>800 MPa[9-10],但對牙科修復(fù)體要求的韌性和強度來說,如此高的韌性和強度并非必須,且加大了制作費用??蓪⒁合酂Y(jié)助劑量加大,顯著減少氧化鋯燒結(jié)溫度,將氧化鋯陶瓷強度進一步降低,盡量與自然牙接近,其韌性的良好性也得到了利用。此則可用CAD/CAM 儀加工燒結(jié)產(chǎn)品,擴大牙科修復(fù)體中氧化鋯陶瓷的應(yīng)用范圍。但有關(guān)此方面需解決以下幾點問題:①氧化鋯穩(wěn)定劑與液相燒結(jié)助劑兩者間的相互作用;②氧化鋯化學(xué)、物理性質(zhì)與液相燒結(jié)劑的匹配,包含抗彎強度、熱膨脹系數(shù)、化學(xué)相溶性等;③選擇液相燒結(jié)助劑等,包含折射率、融合溫度、生物相容性等。