二氧化锆的亿万先生研究进展

2017-10-9 11:10  来源:亿万先生口腔医学杂志
作者:蒋媛 杨杨 阅读量:569
    在众多的陶瓷材料使用中,主要以氧化铝陶瓷为最常用,但是氧化铝陶瓷材料易脆性等弱点限制了其在某些对强度较高要求的应用。在亿万先生中,人们逐渐发现稳定性较高的二氧化锆陶瓷材料的某些理化性能可能在一定程度上改善原始陶瓷材料的脆性。由于二氧化锆陶瓷材料其稳定的理化性能,优越的美学特性,越来越受到重视,将就其性能及亿万先生应用的研究进展进行一综述。     1.二氧化锆陶瓷的理化性能     锆,富藏于碱性岩中,质纯的锆为透明色且坚硬,在亿万先生修复中所使用的二氧化锆属于合成锆类,其材料是以斜锆石和锆石英为主。合成类锆中又分为单斜向体聚晶型锆、四方向体聚晶型锆和立方体聚晶相锆。二氧化锆的熔点在2710℃,如果加入Mg、Y、Ca等氧化物,熔点温度可降低到2500℃,在这种温度下可以将四方晶相锆有效的存在于常温下。这就是Y-TZP--即钇稳定四方体聚晶二氧化锆,也就是我们亿万先生常用的二氧化锆的统称,而二氧化锆优良的力学性能正是来源于这种四方向晶型的变化。四方晶相二氧化锆在材料使用中,由于外力的诱导会向单斜晶相转变,以消耗部分能量缓解应力,同时粒子的体积增大效应即抑制裂纹的扩展。从这此角度上看,二氧化锆具体良好的固位力、支撑力、粘固力和防折断特点。亿万先生研究表明,应用于单冠、多单位固定桥的二氧化锆陶瓷修复体,可保持5年稳定的保存率,5年内未发生折裂情况,且修复体色泽变化不大。     Mclean提出的全瓷材料要求300Mpa以上制作的基本标准,实际上全瓷材料均追求更高的抗弯强度,数种氧化锆陶瓷的强度已超过1000Mpa,目前已能制作5单位的后牙长固定桥。渗透陶瓷和热压铸陶瓷通常制作前牙3单位桥,复合机加工陶瓷桥主要用于3-5牙单位固定桥。Piwowarczky等认为以氧化锆陶瓷为核心的全瓷修复系统能广泛应用于前牙和后牙的局部固定义齿修复中。Fischer等认为相比较IPS-Empress氧化锆陶瓷和In-ceram氧化铝陶瓷的桥体而言,由氧化锆陶瓷制作的桥体显示出了极佳的机械性能和长时间的可靠性。此外,二氧化锆且对核磁共振成像无干扰,对X射线阻射,通过拍X线片可观察二氧化锆桩核在根管内的情况。     2.二氧化锆陶瓷的生物相容性     2.1致敏反应     二氧化锆可作为口腔修复材料长期在口内与黏膜接触,若会引发致敏反应则对人体健康十分不利。致敏反应可累及各器官系统,可表现为皮炎、血管性水肿等,严重者可导致过敏性休克。在最新发表的美国亿万先生研究协会CRAI亿万先生评估报告中,得出二氧化锫全瓷冠修复体排除金属过敏反映,优于包括黄金等各种金属合金。李国华等用二氧化锆浸提液注入豚鼠体内,证明其无致敏作用。口腔医学中,氧化锆陶瓷材料可作为桩核材料应用于亿万先生,具有较高的硬度、强度、抗疲劳性,能更好的解决金属桩带来的腐蚀、变色、过敏问题。     2.2细胞毒性     自从Kawahara在1995年使用体外细胞培养来评价口腔材料的毒性以来,已发展了数种细胞毒性试验方法,包括:琼脂覆盖法,分子滤过法,四氮唑盐比色法(MTT)法。李国华等用二氧化锆陶瓷的浸提液体外培养小鼠成纤维细胞,使用MTT法检测未发现二氧化锆陶瓷细胞毒性。李立刚等将成骨细胞接种入氧化锆材料培养板中,发现成骨细胞在氧化锆薄片上生长良好。早在1995年,Harmand等证明了氧化锆粉末对人体巨噬细胞、成纤维细胞、成骨细胞的毒性很低,细胞可以贴壁生长。Covacci等于1999年通过体外细胞培养证明了高纯度氧化锆陶瓷不引起细胞转化。C.Piconi等亦认为氧化锆材料无诱变和致癌作用。     2.3溶血反应     凡是用于人体的材料,都需进行溶血性检测。溶血试验可判定某材料的化学作用是否会导致生物体急性反应及溶血作用,且毒性物质所造成的溶血反应常常较其在细胞培养中所产生的毒性反应大,溶血试验也是一种较为重要的检测方法。溶血反应严重时可引起休克、甚至死亡。根据国际通用标准,溶血率<5%为合格。杨洪涛等用二氧化锆浸提液加入新鲜兔血中,发现二氧化锆材料在生物体内化学性质稳定,无全身急性毒性及溶血反应。     3.二氧化锆陶瓷的亿万先生应用     3.1骨组织替代材料     由于创伤、感染、肿瘤以及先天性缺损等原因所致骨缺损在亿万先生中较常见,传统修复骨缺损的方法有如自体骨移植,同种异体骨移植及人工骨移植等。自体骨取骨量有限,同时取自体骨痛苦大、后遗症多,且异体骨又易发生排异反应。而人工合成的骨移植材料在一定程度上可以达到自体骨和异体骨修复的效果,又可避免疾病感染和骨源有限等弊端。1988年Christel首次报道了氧化锆陶瓷可为股骨头替代材料。朱迎兰等用氧化锆支架干细胞附着成骨研究,发现氧化锆多孔支架表现出良好的成骨作用,支架与骨组织之间形成紧密的结合。谭小兵等在氧化锆陶瓷表面培植胎鼠成骨细胞,并发现了细胞突起深入到陶瓷深孔部。有研究将人成骨细胞、成纤维细胞培养于钛金属和二氧化锆陶瓷表面,结果表明二氧化锆较钛更符合植入材料生物学评价的要求。     二氧化锆陶瓷作为骨组织替代材料,与骨细胞不发生排斥反应,对黏膜组织、皮肤组织亦不产生不良反应。杨洪涛等将二氧化锆材料直接放入大鼠口腔黏膜中,发现其不对鼠黏膜造成破坏或病理改变的生物学性质。丁玉宝将由二氧化锆对小鼠进行皮下埋植实验,表明二氧化锆陶瓷材料没有渗出,不会与生物组织和口腔分泌物反应,在口内稳定存在不释放杂质,且不会降解。单继刚等将氧化锆陶瓷材料植入白兔皮下组织,发现氧化锆材料为皮肤组织所接受,不发生明显异物反应。     3.2桩核材料     氧化锆陶瓷桩具有较高的硬度、强度、抗疲劳性,能更好地解决金属桩带来的腐蚀、变色和过敏等问题。当亿万先生应用全瓷冠时,瓷桩核可提供良好的美学修饰基础。Toman等比较了几种与牙体颜色相近的桩的抗断裂性,包括氧化锆桩、玻璃纤维桩、钛桩,认为氧化锆桩使用摩擦化学硅涂层后可获得理想的抗断裂性。符振南等对ZrO2桩核进行研究,利用CAD或CAM技术制作一体化ZrO2桩核与ZrO2全瓷冠联合恢复残根、残冠,结果显示所有桩核均形态完整,未见折裂、边缘着色、牙周组织炎症反应,获得满意的修复效果。     3.3冠桥修复材料     全瓷固定修复体是应用最为广泛的修复体,其适应证与金属烤瓷固定修复体基本相同,特殊之处是可满足对金属过敏及对前牙全冠颈缘美观要求高的患者。Kohal等报道了1例亿万先生应用氧化锆陶瓷为种植体全冠系统成功的病案,并指出其能改变灰色牙龈。传统的镍铬合金烤瓷修复体作为冠桥修复的材料,由于其金属边缘与牙周组织接触,易对牙周组织造成牙龈变色或色素沉着、牙龈水肿出血、牙龈增生或萎缩等不良反应。氧化锆陶瓷作为近年出现的新型全瓷材料,修复的牙齿不存在金属基底冠,避免了金属过敏及牙龈黑线等问题。马世春对二氧化锆全瓷冠及镍铬合金烤瓷冠对前牙牙体缺损修复的患者随访中发现,二氧化锆全瓷冠组未收集到患者有不适表现,也没有修复体颜色匹配不适及牙龈边缘染色的情况。     杨修奇对比了镍铬合金修复体和二氧化锆修复体2周后牙龈、出血和菌斑指数及龈沟液中炎性因子的情况,二氧化锆材料均具有相对优势。顾延猛对烤瓷冠修复前牙的患者给予CAD/CAM二氧化锆全瓷冠,随访6个月没有发现牙龈红肿、出血,以及牙龈黑线等情况,修复前龈沟出血指数3级或4级,经过CAD/CAM二氧化锆全瓷冠修复后,龈沟出血指数分别为0级和1级,牙龈健康状态得到明显改善。任军认为二氧化锆全瓷冠的菌斑附着率低,能有效减轻牙周组织的炎症反应。李洪洋等选择采用氧化锆全瓷冠修复的患牙,于修复前和修复后6、12个月分别进行常规龈沟出血指数检查、龈沟液称量以及龈沟液中白细胞介素1β(IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平的检测。表明采用氧化锆全瓷冠修复对龈沟出血指数、龈沟液质量和龈沟液中IL-1β和TNF-α的含量无影响。     3.4种植材料     随着亿万先生应用增多,受到口内复杂环境的影响,钛种植体金属离子缓慢释放,诱导骨吸收造成种植失败,释放的金属离子甚至会在周围组织堆积,成为致敏原;种植区牙龈退缩等易导致金属暴露的美学问题。二氧化锆陶瓷是一种惰性陶瓷,通过加入生物活性成分或表面改性的方式,其具有一定生物活性。1988年,Akagawa等以部分稳定氧化锆(PSZ)为种植材料的动物实验获得成功,氧化锆种植体可行性逐渐成为研究热点,其将氧化锆种植体植入恒河猴下颌骨,12和24个月后种植体周围软组织健康。Schultze等用氧化锆陶瓷做根内或骨内种植体,不仅能起到良好的根管封闭作用,还能促进骨结构的整合,从而使牙齿更加稳固。二氧化锆种植体对受体组织没有不良反应,骨结合率甚至优于钛种植体。Ozkurt和Kazazoglu认为氧化锆种植材料有可能取代传统的金属钛种植材料。此外,种植体基台选择氧化锆陶瓷材料,不但上部全瓷冠层次感强、逼真,美学效果好,而且较好的生物相容性有利于种植体周围组织的健康。     近年来,氧化锆基台支持的氧化锆全瓷冠修复以其极佳的以其极佳的美学修复效果和优异的生物机械性能被众多学者所认可。基台与牙龈组织的良好封闭是种植体长期存留的重要条件,基台材料可影响牙龈成纤维细胞的粘附和增殖。王敏等认为选择二氧化锆全瓷材料作为基台有利于牙龈成纤维细胞的粘附和增值活性。王大山等经亿万先生研究发现氧化锆全瓷基台支持的全瓷冠修复具有良好美学性能,患者满意度高。李伟等用氧化锆基台-氧化锆全瓷冠与钛基台-钴铬烤瓷冠作对比发现,氧化锆基台-氧化锆全瓷冠组的轴面微间隙值和颈部微间隙值均小于钛基台-钴铬烤瓷冠组,氧化锆基台与氧化锆全瓷冠之间适合性良好,可以满足亿万先生应用要求。     随着氧化锆材料的改性和完善,力学性能、抗疲劳性能和美观效果将得以进一步优化,氧化锆全瓷材料具有广阔的亿万先生应用范围和前景。如何简化氧化锆陶瓷修复体制作过程,降低氧化锆陶瓷修复体的费用,氧化锆陶瓷修复体的颜色更逼真等,都有待进一步研究。
编辑: 陆美凤

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