| 单词 | 钛在口腔医学中的应用 |
| 释义 | 【钛在口腔医学中的应用】 钛是20世纪40年代末才开发应用的一种工程材料。其生物相容性好，且具有很高的比强度、特殊的耐腐蚀性、优良的机械性能和综合工艺性能。早在40年代初，Bothe等率先把钛介绍到医学领域。1952年，Branemark等开始牙科钛种植体的研究，并于1965年应用于临床。60年代Buehler发明了钛镍正牙丝，并且应用于临床。80年代，美国、日本、德国等开始用钛及钛合金制作牙冠、牙桥、基托、卡环和冠钉等。现在钛已广泛地应用到口腔医学的各个分科，并且越来越受到牙科医生和患者的重视。 钛在口腔种植学中的应用研究 钛具有极好的生物相容性，能与人体骨组织产生骨整合。钛耐人体组织液腐蚀，植入人体后不产生任何有害的毒性反应。在所有的金属种植材料中，钛的弹性模量与人骨和牙最接近。不过，钛不能与人体骨组织产生化学性结合，而生物活性陶瓷类材料可以通过钙、磷等离子的交换与骨组织发生强有力的化学性结合。但是，到目前为止，生产出的所有生物活性陶瓷类材料的机械性能尚不能完全满足牙用种植材料的要求。因此，钛是当前综合性能最好的牙用种植材料。目前，口腔科最常用的种植体有两大类，一类是完全用纯钛，按限定形态采用机床加工而制成；另一类是用纯钛、Ni-Ti或Ti－6Al－4V等合金作底材，表面经微孔化、离子注入、离子电镀等特殊加工或用纯钛微粒、生物活性玻璃陶瓷、羟基磷灰石(HA)、陶瓷、Bioglass、Ceravital和氧化铝陶瓷等材料表面喷涂而制成。表面处理的目的是进一步完善种植体的生物学性能。现在许多国家都在生产牙科用钛种植体，其中著名的和常用的是Branemark系列，其次为TMZ系列和Core-Vent系列。此外，还有Biotes，Integral等系列。(1)Branemark系列：用商业纯钛按限定的几何形态制成的螺钉形种植体，能与骨组织产生骨整合。1952年由瑞典Branemark发明，1965年应用于临床。这类种植体由位于骨组织中的固定装置、穿口腔粘膜或颅面部皮肤的桥基和连接固定装置与桥基的中心螺钉组成。Branemark种植体支持的义齿成功率在78%以上。(2)TMZ系列：70年代由德国Kirsck发明，1978年用于临床。它由商业纯钛制成的圆柱体核心，表面再喷涂钛颗粒或HA颗粒而制成。它可形成骨整合(喷涂钛时)或与骨组织发生化学性结合(喷涂HA时)。钛种植体植入人骨组织后，通过骨整合或骨性结合牢牢地固定于骨组织中，形成稳固的锚基，用于支持和固位人造牙冠、牙桥、义齿和膺复体等，修复各种类型的牙列缺损、牙列缺失，眼、耳、鼻缺失及颜面部软硬组织缺损等。钛在口腔修复学中的应用研究 钛具有优良的理化性能和力学性能，良好的生物相容性、耐腐蚀性和综合工艺性能。钛的机械性能与牙科用金合金相类似，生物学性能优于金合金。此外，钛是替代金合金制作牙冠、牙桥的最理想材料。鉴于此，目前日本、美国、德国等正在广泛开展钛在口腔修复学中的应用研究。现在可以通过机床加工、电火花蚀刻、真空铸造、激光焊接等方法，单独用钛或钛合金(NiTi，Ti－6Al－4V)制作牙冠、牙桥。也可采用上述方法用钛或钛合金制成牙盖帽，然后表面用树脂作罩面或烤瓷来制作牙冠、牙桥。用钛及钛合金制作牙冠、牙桥、冠钉、卡环和基托的加工方法可归纳为冷加工和热加工两类。冷加工包括切削、电火花加工等，在切削时要选用较低的切削速度和较大的切削深度与进给量，并要选择合适的冷却润滑剂。钛的热加工如铸造、焊接、烤瓷等必须在真空中和氩气保护的情况下进行。目前，日、美、德等国都已开发出专门供齿科铸造钛牙冠、牙桥、卡环和基托等的真空铸造机，该机一般由熔化室和铸造室构成。室内能形成高真空，并可注入氩气。一般采用电弧作熔化钛及钛合金的热源，操作程序微机化。上述各国也正在广泛开展供铸造钛及钛合金用的包埋材料研究。目前常用的包埋材料为磷酸盐包埋料。此外，还有氧化镁、氧化锆、氧化钙类包埋材料。常用坩埚为铜质，也可用氮化硼制成。铸造时气压对钛铸件精度也有影响。一般在熔化室气压水平小于1torr，铸造室气压水平小于10torr时，能够保证牙冠、牙桥等铸件的精度。用树脂作贴面时，不同的树脂材料对钛的粘接性能不同。此外，粘接强度还受金属表面处理情况等因素影响。采用硅涂层时可产生符合临床应用要求的粘接强度。钛及钛合金氧化在高温时可产生剧烈的化学反应。在800C左右的温度中短时间内即被氧化时，氧化物外壳度得多孔、附着不牢。钛及钛合金热臌胀系数低，因此，要求使用熔附温度和热臌系余数较低的特制烘瓷粉。钛的比重为4．5g／cm3，NiTi合金具有超弹性，用其制成的冠桩不易折断。钛化合物在龋病预防中的应用研究 粉末化的半导体TiO2(0．1%，W／V)对某些口腔微生物具有抗菌作用，可用于控制牙菌斑。光催化反应研究资料揭示，粉末化TiO2的抗菌作用依赖于氧化还原作用机制，即光催化反应，该反应可减少微生物体内的辅酶A。TiF4可有效地预防老年人根面龋。1%TiF4水溶液在牙根面局部应用1min后，氟可迅速被快速吸收到牙本质中，并能维持很长的时间。此外，在牙表面还沉积有高浓度的钛。TiF4水溶液的防龋特点是：根面局部涂布低浓度TiF410～60s后，表面出现局部脱矿现象，并促进HF形成。因此，氟可被吸收到牙本质中，迅速达到有效防龋浓度。由于钛离子具有复杂的结合能力，能同时结合到氟化物和牙组织上，故能延长氟化物的维持时间。钛对牙齿表面磷酸盐结合力强，形成钛化合物。甚至在H+浓度10－1mol／L、质子浓度特别高的情况下，钛化合物都不易被质子所取代。钛与氟化物构成的复合物形成表面光滑的包裹层，扫描电镜下可见形成厚约0．1μm的电子致密层，该层也有防龋作用，即TiF4中的氟离子和钛离子被吸收后都能形成防龋物质。TiO2在齿科材料生产中的应用研究 TiO2俗称钛白粉，白色粉末，化学性质相当稳定，折射率很高，是齿科树脂和瓷粉生产中常用的白色颜料。在可见光固化的牙科复合树脂中，当填料的折射指数与单体混合物的折射指数相匹配时，可见光通过树脂的传导能达到最大深度。过去常采用纯二氧化硅玻璃(PSG)作填料。PSG折射指数比单体混合物小得多。现在通过在PSG填料中加入一定量TiO2，采用溶胶一凝胶加工过程制成TiO2－SiO2玻璃作填料，使之折射指数与单体混合物相匹配。这样可以提高可见光固化树脂的固化深度。TiO2还可以用于制备含TiO2的遮色树脂，通过在原位聚合的方法制备带有PMMA包裹层的TiO2微粒。按6．5mg／95mg／75mg的比例，用引发剂、单体液和粉末制备有粘接性的4META／MMA-TBB遮色树脂。引发剂为部分氧化的三正丁基硼(TBB)，单体为含5%4META的MMA，粉末为80%粉碎精细的PMMA和20%含有PMMA包裹层的TiO2微粒的混合物。制成的这种复合树脂厚度薄至50μm就能遮住金属颜色。这种自凝的遮色树脂不仅能将树脂贴面粘接到金属表面，还可用于粘接固定部分义齿到牙釉质表面。1988年于新毅研究发现，钛微粉(粒度600目，粒径20μm)与顺丁烯二酸酐改性的环氧丙烯酸树脂合成的金属填料复合树脂，与传统硅酸盐类无机填料的复合树脂相比，具有更优良的粘接性能。这是由钛微粉本身的理化性质、颗粒形态大小所决定的。铁合金在牙领畸形矫正中的应用 Ni-Ti合金中镍与钛含量接近相等时，合金具有超弹性和形态记忆特性。早在60年代，美国Buehler就开始用Ni-Ti丝制作正牙丝，并命名为“Nitinol”。Ni-Ti正牙丝弹性模量低(4．8×106PSi)，强度适中，回强性弹性极好，永久性变形小，矫正力柔和而且持久，是理想的正牙材料。此外，钛及钛合金还可以作根管内种植钉，固定牙周病等造成的松动牙，用于制作种植牙手术过程中所使用的全套金属器械等。总之，钛不仅具有优良的生物学性能和力学性能，而且钛资源丰富，来源广泛，在口腔医学中具有广阔的应用前景，应加速开发研究，以造福于人类。(第四军医大学口腔医学院汪大林撰；徐君伍审) |
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