张秀丽
（新疆生产建设兵团第二师库尔勒医院841000）
【摘要】现代口腔修复技术的发展和“绿色修复”概念的提出就要求口腔修复材料应具有良好的综合机械性能和优良的生物安全性能。本文根据临床口腔修复的基本要求，从生物安全性和金瓷结合性的基本角度出发，对现有的几大类牙科烤瓷修复合金进行了全面的总结。概述了各类合金的主要成分、元素作用、性能特点及应用现状，并讨论了目前我国烤瓷修复的基本状况和存在的问题，从口腔修复学发展方向和我国的国情出发，提出了我国烤瓷合金的发展方向。
【关键词】牙科烤瓷合金；金瓷结合；生物安全性
【中图分类号】R783.1【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2014）32-0007-02
随着人民生活水平的不断提高，越来越多的牙列缺损患者选择了冠、桥、种植体以及精密附着体、套筒冠等固定修复模式，均获得了满意的效果，恢复了其咀嚼功能、美观功能和语言功能，使得生活质量得到大大提升。烤瓷熔附金属冠桥作为固定修复模式的主要修复体，由于同时兼具金属材料的强度和韧性以及陶瓷材料的美观，使其近年来在口腔修复医学中得到了十分广泛的应用。
1牙科烤瓷合金的临床要求
PFM冠桥是粘结在患牙上，直接与口腔组织长期接触的一种集美观和功能于一体的赝复体，所以要求合金必须具备以下几个特点：
（1）生物安全性
生物安全性是指材料制品具有临床前安全便用的任质。由于金属底冠长期与牙体组织、牙龈组织以及口腔中唾液相接触，因此材料必须具备稳定的化学性能和良好的生物相容性，保证对口腔粘膜无刺激，与人体组织接触不会发生毒性及过敏反应。在体内正常代谢作用下，保持稳定状态，无生物退变性，代谢或降解产物对人体无害，且易被代谢。金属的细胞毒性（组织刺激性）是通过离子化造成的。金属的腐蚀对生物安全性影响最大，腐蚀过程中产生的金属离子与组织细胞直接接触，如果该离子不具有生物相容性，将直接造成局部细胞损害，甚至扩散到全身，产生过敏反应。所以，金属材料的化学稳定性尤其重要。目前已有相关文献发现牙用烤瓷合金致过敏，牙龈发炎，变色等案例。
（2）机械性能
烤瓷合金必须具有良好的机械性能，满足临床底层冠和颈部边缘强度要求，使其足以抵抗咀嚼压力而不变形。一般来说合金的屈服强度在300MPa以上就可以克服在行使功能过程中的变形。
Bezzon通过实验测量韦氏硬度值对比几种不同硬度值的Ni-Cr合金后认为，金属的硬度越高，抛光性能越好。就口腔内的条件而言，合金硬度在260～350（HV）这个范围内比较合适。韩晓莉等研究认为，金属的强度越高，其耐磨性就越好，可以得到较高的边缘强度。
（3）金瓷结合性和热膨胀系数匹配性金瓷结合强度的高低是判断PFM冠成功的关键。瓷与合金的结合是通过烧结过程中实现的，金瓷之间存在化学性结合、机械性结合、压缩力结合和范德华力结合四种方式，其中化学性结合在与陶瓷的结合中起着最大的作用，约占四种金瓷结合力的2/3以上。所以，要求合金与陶瓷材料界面能形成牢固化学结合，保证修复体在烤瓷过程中和戴用咀嚼坚硬食物情况下不会裂瓷、崩瓷。研究显示：贵金属烤瓷合金中加入In、Sn等易氧化元素，可提高金瓷间化学结合力。非贵金属烤瓷合金可通过烤瓷前预处理，在金瓷结合界面形成适当厚度的氧化膜，提高金瓷结合性。热膨胀系数的匹配对金瓷结合强度的较大影响，当烤瓷的热膨胀系数略小于烤瓷合金时，因烤
瓷耐受压缩力大于牵张力，这样，当烧结温度降到室温时产生压缩效应而增强了烤瓷材料与金属之间的结合。但瓷的热膨胀系数不能比金属小的太多，其差值越小越好，一般认为在2×10-6/℃范围内可认为是安全的。
（4）适用的临床再加工性能
烤瓷合金是供临床二次铸造成修复体金属底冠，所以要求其具有良好的铸造性能，合适的熔点、硬度，便于临床加工。另外，根据烤瓷合金的应用特点，往往还要求合金具有良好的温度匹配性、颜色稳定性和反复加工的机械稳定性等。
2牙科烤瓷合金的分类及特点
牙科烤瓷合金可分为贵金属合金和非贵金属合金两大类。
（1）贵金属合金
牙科烤瓷修复贵金属合金主要是金合金，其主要成分是Au、Pt、Pd，通过添加少量的Ag、In、Sn、Cu、Ir、Ru、Ga等元素，以提高金瓷结合性、机械性能和临床加工性能。这类合金化学性能稳定、生物相容性能优良、操作方便，但其原材料成本高，仅在一些高端客户上得到应用。贵金属合金主要有Au-Pt系、Au-Pt-Pd系、Au-Pd系、Au-Pd-Ag系、Pd-Ag系等。
（2）非贵金属合金
非贵金属合金包括Ni-Cr合金、Co-Cr合金、Ti及Ti合金三类。Ni-Cr合金是目前我国最常用的牙科烤瓷合金，其主要成分是Ni、Cr、Mo，通过添加少量的Al、Fe、Ga、Mn、Mg、B、Y等合金元素提高其综合机械性能、物理性能和金瓷结合性能。一般的Ni-Cr合金有加Be和不加Be两种。在合金中加入2%的Be元素，可以大幅度改善合金的铸造性能和临床加工性能。Ni-Cr合金价格便宜，金瓷结合强度高，临床操作方便，但因含Ni、Be等有毒元素，部分患者会产生过敏反应，且合金本身容易产生“颈缘黑线”，影响美观。
Co-Cr合金主要成分是Co、Cr、Mo，添加元素为Al、Fe、Mn、Ga、W、Ru、Si等。Co-Cr合金是常用的骨关节植入材料，其生物相容性能好，在口腔修复中大多用于支架合金。但这类合金铸造性能和加工性能较差，金瓷结合强度不是很高，易崩瓷脱瓷，目前国内这类烤瓷合金还大多依赖进口。Ti及Ti合金是今年来用于口腔修复中的一种新材料，其密度小、比强度高、资源丰富、价格较低、延展性能高、导热率低等优点，被公认为生物相容性最好的金属材料。其主要成分是Ti，通过添加Al、V、Fe、Zr、Nb等元素改善其综合机械性能。但因工艺复杂，金瓷结合强度不高，色泽不理想。故目前钛与钛合金主要用作铸造活动修复用整铸支架。
3牙科烤瓷合金的发展趋势
据中华口腔医学会公布的资料，我国人口龋齿发病率为37%，平均每人有龋齿2.47颗，按12亿人口计，全国龋齿患者近5亿人，龋齿总数在10亿颗以上。在成年人中，牙周病患者约50%。随着食物结构的改变和食糖量的增加，牙病呈明显增加的趋势。所以，口腔修复在我们的日常生活中变得越来越重要。牙科烤瓷用金合金、钯基合金等贵金属合金虽然化学性能稳定、生物相容性极好，但价格也十分昂贵，绝大多数牙科患者在经济上都难以承受。在我国口腔修复中使用最广泛的还是非贵金属合金。其中镍基合金是我国牙科烤瓷修复中最常用的合金，主要用作烤瓷熔附金属修复体，铸造牙冠桥、烤塑牙冠桥、嵌体、植入义齿上部结构等。与贵金属合金相比，Ni-Cr合金具有以下优点：①轻而强度高，可降低修复体的厚度；②耐蚀性和抗晦暗性较好；③价格相对便宜，部分合金的生物相容性与贵金属合金相当。目前，国内使用的镍基烤瓷合金大多都含有一定的铍元素，Be在合金中可以降低熔点、增加流动性和充型性利于铸造；同时Be作为晶体细化剂，可提高合金的抗张强度和屈服强度，并且限制合金中过量的铬氧化物的形成，并可阻止过脆的Ni-Cr尖晶石形成，提高金瓷结合性但Be元素有组织毒性，在患者口内戴用有发生过敏的可能，同时技术人员在铸造操和金属打磨时有将粉尘吸入鼻腔和肺部，发生鼻窦癌和铍肺病的可能性。在欧美等发达国家都已通过法律形式加以禁止含铍合金，但在发展中国家，包括我国仍在销售、使用此类合金。随着人们生活水平的不断提高及口腔保健知识的普及，“绿色修复”的理念也开始进入大众的视野并得到了高度的重视。在烤瓷修复追求美观的同时，烤瓷牙内冠也开始受到更多的关注，要求合金必须具有优良的生物安全性能。所以，研究开发生物安全性优良的新型烤瓷合金迫在眉睫。