牙科貴金屬烤瓷合金的臨床應(yīng)用 四川大學(xué) 華西口腔醫(yī)學(xué)院 孟玉坤 副教授

牙科貴金屬烤瓷合金的臨床應(yīng)用四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院孟玉坤副教授牙科合金概述金屬材料人類的發(fā)展史是與金屬材料的應(yīng)用和發(fā)展史密切聯(lián)系的，尤其到了近代，金屬材料在人類文明中更占有重要的地位沒有各種性能符合要求的金屬材料，近代文明的出現(xiàn)和發(fā)展就是不可能的沒有各種牙科金屬材料，現(xiàn)代牙科的出現(xiàn)和發(fā)展也是不可能的牙科金屬材料金屬材料目前仍然是現(xiàn)代牙科中應(yīng)用最多最廣泛的一類材料，一般為合金材料牙修復(fù)金屬材料、正畸金屬材料、外科金屬材料、種植材料等牙科修復(fù)用金屬材料（鍛造、鑄造），各類定制式義齒的制作貴金屬嵌體金屬冠普通烤瓷全冠、烤瓷橋樁核冠硬度高，強(qiáng)度大，固位力強(qiáng)，應(yīng)用最早最廣泛硬度高，強(qiáng)度大，固位力強(qiáng)，應(yīng)用最早最廣泛牙科鑄造金屬材料分類牙科鑄造合金材料按機(jī)械性能和用途分Ⅰ-Ⅳ型Ⅰ型：低強(qiáng)度鑄造合金。鑄件僅能承受較小的應(yīng)力，適用于嵌體修復(fù)Ⅱ型：中等強(qiáng)度鑄造合金。鑄件可承受中等程度應(yīng)力，適用于單冠修復(fù)Ⅲ型：高強(qiáng)度鑄造合金。鑄件可承受較高的應(yīng)力，適用于固定修復(fù)中的冠、固定橋及固位體或咀嚼負(fù)荷較大的嵌體修復(fù)Ⅳ型：超高強(qiáng)度鑄造合金。鑄件可承受極高的應(yīng)力，同時(shí)可達(dá)到極薄的橫截面。適用于固定修復(fù)和活動(dòng)修復(fù)中的支架、基托、卡環(huán)、舌腭桿等修復(fù)部件

烤瓷合金應(yīng)用概述烤瓷修復(fù)體烤瓷修復(fù)體也稱為烤瓷熔附金屬修復(fù)體，先用合金制成金屬基底，再在其表面覆蓋與天然牙相似的低熔瓷粉，在真空高溫烤瓷爐中燒結(jié)熔附而成的一種人工修復(fù)體金屬烤瓷冠是臨床應(yīng)用廣泛的修復(fù)方式之一，同時(shí)具有金屬的強(qiáng)度和烤瓷的美觀等優(yōu)點(diǎn)，能很好的恢復(fù)牙齒的形態(tài)和功能合金底層遮色瓷層牙本質(zhì)瓷層牙秞質(zhì)瓷層PFM修復(fù)體的層狀結(jié)構(gòu)示意圖PFM全冠的設(shè)計(jì)--不同覆蓋類型的選擇全瓷覆蓋正常咬合的患者部分瓷覆蓋緊咬合咬合空間不足烤瓷熔附金屬修復(fù)體的臨床制作過程金瓷結(jié)合機(jī)制化學(xué)結(jié)合機(jī)械結(jié)合壓縮結(jié)合范德華力機(jī)理作用技術(shù)機(jī)械嵌合微觀的粗化面：瓷與金屬間相互鎖結(jié)；提高化學(xué)結(jié)合面打磨噴砂粗化；鉑球（d3~6m）噴涂在金瓷結(jié)合表面壓應(yīng)力讓金屬向瓷施加壓應(yīng)力，使瓷被拉向金屬底層，“箍”在金屬上金屬熱膨脹系數(shù)略大于瓷；合適的底層形狀設(shè)計(jì)：如瓷越過包繞切緣、牙尖、邊緣嵴范德華力分子之間的相互吸引金屬表面的潤濕性等化學(xué)結(jié)合使金屬和烤瓷在界面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而粘合一起在高溫氧化環(huán)境下，金屬表面形成與烤瓷成分一致的氧化物層金屬烤瓷結(jié)合機(jī)理兼?zhèn)淞私饘購?qiáng)韌性與陶瓷的美學(xué)性等優(yōu)點(diǎn)（1）美觀（2）耐磨（3）能恢復(fù)牙體的形態(tài)與功能（4）強(qiáng)度高（5）良好的生物相容性烤瓷修復(fù)體PFM修復(fù)體的適應(yīng)證及禁忌證適應(yīng)癥前牙變色，四環(huán)素牙、氟斑牙、牙釉質(zhì)發(fā)育不全等前后牙大范圍缺損、無法充填者，后牙死髓牙前牙錯(cuò)位、扭轉(zhuǎn)而不宜或不能作正畸治療者固定義齒禁忌癥青少年恒牙尚未發(fā)育完全，牙髓腔寬大者牙體過小無法取得足夠固位形和抗力形嚴(yán)重牙周病患者，牙松動(dòng)咬合緊，在沒有矯正而又無法預(yù)備出足夠的空間者烤瓷修復(fù)體很高的強(qiáng)度完全遮色能力良好的邊緣適合性臨床操作簡單，美學(xué)效果較好無需復(fù)雜的粘結(jié)技術(shù)因此成為目前應(yīng)用最廣泛的瓷類全冠修復(fù)體類型關(guān)鍵材料--烤瓷瓷粉材料主要原料組成（1）長石：

Na2O·Al2O3·

6SiO2K2O·Al2O3·

6SiO2（2）石英：SiO2

（3）白陶土：Al2O3·

2SiO2·2H2O（4）溶劑：硼砂（5）著色劑：

二氧化鈦（白黃色），氧化鈷（青色），氧化鎳（灰色），氧化錳（紅色），氧化錫（黃色）關(guān)鍵材料--烤瓷合金種類成分特點(diǎn)貴金屬(合金)金-鉑-鈀(Au-Pt-Pd)生物安全性好，耐腐蝕，金黃色較接近牙本質(zhì)色；價(jià)高，質(zhì)軟（相對(duì)），高溫蠕變（熔點(diǎn)），如含銀易致瓷變色(10~15wt%,≤5%）金-鈀(Au-Pd)金-鈀-銀(Au-Pd-Ag)半貴金屬(合金)鈀-銀(Pd-Ag)生物安全性次好，耐腐蝕相對(duì)好，價(jià)格相對(duì)較便宜；質(zhì)軟（相對(duì)），高溫蠕變，銀變瓷變色銀-鈀(Ag-Pd)非貴金屬(合金)鎳-鉻(Ni-Cr)便宜，強(qiáng)度、硬度提高，熔點(diǎn)高，抗高溫變形；過多的氧化物形成，難于打磨，生物安全性可疑鎳-鉻-鈹(Ni-Cr-Be)鈷-鉻(Co-Cr)RPD整鑄支架，套筒冠或全冠，硬度大難于打磨;生物性尚可其它純金(Au)色澤好；價(jià)高，質(zhì)軟，高溫變形純鈦及鈦合金(Ti)生物安全性好，材料價(jià)格低；機(jī)械性能（強(qiáng)度，剛性，硬度）低，高溫極易氧化變性，可鑄造性差（需特殊設(shè)備），金瓷結(jié)合不理想，熱膨脹系數(shù)低（9.610-6/℃，需專用低膨陶瓷）烤瓷合金—貴金屬合金貴金屬合金半貴金屬合金烤瓷合金—半貴金屬合金銀鈀/鈀銀合金金屬耐腐蝕性好生物安全性好含銀，瓷牙黃綠色銀變價(jià)格居中鈀金合金含有一定量黃金成分耐腐蝕性好生物安全性較好價(jià)格較高金鈀/金鉑合金含金量80%以上，耐腐蝕性好生物相容性好顏色微黃，瓷牙色澤更自然價(jià)格昂貴Semi/high-preciousMetaceramic烤瓷之貴金屬烤瓷非貴金屬合金烤瓷合金—非貴金屬合金鎳鉻合金含有鎳和鈹，致敏性和生物毒性耐腐蝕性差，牙齦變黑局部全身的毒性價(jià)格低廉（含鈦合金是添加了7-10%鈦的鎳鉻合金）鈷鉻合金不含鎳和鈹，致敏性和生物毒性低較好的耐腐蝕性，牙齦變黑減少金屬離子的生物毒性減低金瓷結(jié)合不如鎳鉻價(jià)格較低鈦及鈦合金生物相容性好耐腐蝕性好金瓷結(jié)合不佳，容易崩瓷因加工工藝復(fù)雜，價(jià)格偏高烤瓷之非貴金屬烤瓷Non-preciousMetaceramic貴金屬烤瓷合金牙科貴金屬ISO1562:2004、ISO8891:1998以及我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T17168-2008明確規(guī)定了牙科鑄造貴金屬合金的化學(xué)組分，即金和（或）PGM含量為25~75wt%，金含量不小于60wt%、金加PGM（鉑、鈀、銥、釕、銠）總量不小于75wt%，同時(shí)要求合金中的鈹和鎘含量不大于0.02wt%根據(jù)貴金屬（Au+PGM）含量，貴金屬鑄造合金可分為高金含量合金或稱高貴金屬合金（Au+PGM≥75wt%，其中Au>40wt%）、中金含量合金（40%≤Au+PGM≤75%）和低金含量合金（25%≤Au+PGM≤40%）。通常將中、低金合金統(tǒng)稱為低金含量合金或低貴金屬合金若金和（或）PGM含量少于25%則不能稱為貴金屬合金牙科貴金屬鑄造合金的基本要求依據(jù)成分的不同，貴金屬牙科鑄造合金主要作為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型合金使用

要求良好的生物相容性，對(duì)人體無毒性影響穩(wěn)定的化學(xué)性能，在口腔中不腐蝕、不變色合適的物理機(jī)械性能，良好的加工性能，易于拋光及臨床修整打磨價(jià)格適宜牙科鑄造貴金屬發(fā)展貴金屬具有穩(wěn)定的熱力學(xué)性能（耐腐蝕性、抗晦色性等）、適宜的機(jī)械力學(xué)性能、良好的生物相容性及美觀的色澤，早期即已使用于牙科修復(fù)領(lǐng)域1979年西方發(fā)達(dá)國家應(yīng)用于牙科修復(fù)的黃金數(shù)量達(dá)到87噸，占世界黃金加工總量的6.6%Au-Ag-Cu系合金成為牙科標(biāo)準(zhǔn)合金后，又陸續(xù)開發(fā)出Au-PGM、Au-Pt-Pd及Au-Pd-In等合金主要有Au-Pt-Pd系、Au-Pd-Ag系、Au-Pd系以及Au-Ag-Cu系等合金。金作為該系合金的主要成分，提供黃金色澤，有良好的抗晦暗性和延展性。1970年代由于黃金價(jià)格的上漲，一批低金含量貴金屬合金或非貴金屬合金被研發(fā)以替代傳統(tǒng)的金合金替代合金分為兩類：一類為使用鈀和銀以降低金含量的中/低貴金屬合金、鈀基合金以及銀基合金另一類為鈷鉻或鎳鉻等非貴金屬合金目前高貴金屬、低貴金屬和非貴金屬三類合金在世界上各占一定使用的份額，以滿足不同經(jīng)濟(jì)條件患者的需求牙科貴金屬鑄造合金—金合金

高金含量金合金應(yīng)用較早的口腔修復(fù)材料，作為牙科修復(fù)材料合金具有其他合金無法比擬的各項(xiàng)性能，首選的修復(fù)合金主要有Au-Pt-Pd系、Au-Pd-Ag系、Au-Pd系以及Au-Ag-Cu系等合金金作為該系合金的主要成分低金含量金合金與通常以Au-Ag-Cu系為基礎(chǔ)，非均勻結(jié)晶時(shí)會(huì)產(chǎn)生富Ag區(qū)和富Cu區(qū)加入鉑、鈀等PGM元素可改善合金的抗晦暗性和抗腐蝕性，其中鈀的效果較鉑更顯著，合金常通過提高鈀的含量以防止由于金含量降低導(dǎo)致的抗腐蝕性下降低金合金填補(bǔ)了高金合金與非貴金屬合金價(jià)格梯度的間隙，并且其鑄造性能、加工性能和機(jī)械性能與高金合金并無明顯差異牙科貴金屬鑄造合金—鈀合金高鈀合金金合金替代材料，鈀含量≥75%，第一代合金以Pd-Cu-Ga系為代表；第二代以Pd-Ga系合金為代表，不含Cu，硬度值低，同時(shí)具有適宜的屈服強(qiáng)度以及良好的抗腐蝕性，較第一代容易加工機(jī)械性能、理化性能方面與高金合金相似，通過加入功能性元素甚至可優(yōu)于高金合金，而價(jià)格僅為后者的1/3左右由于黃金的稀缺及金價(jià)的上漲，以高鈀合金為代表貴金屬合金將是未來主流的牙科修復(fù)用合金，成為牙科修復(fù)金屬材料的主要發(fā)展方向高鈀合金在牙科合金中兼顧了性能、價(jià)格、生物學(xué)等多方面的優(yōu)勢(shì),西方發(fā)達(dá)國家應(yīng)用較廣，約50%的固定修復(fù)體采用此類合金制作鈀-銀合金Pa-Ag-In-Ga為代表生物學(xué)相容性優(yōu)于非貴金屬合金，機(jī)械理化性能好，耐腐蝕性較好，制作工藝較簡單價(jià)格較低，因而得到相繼研發(fā)并在國內(nèi)外臨床得到良好的臨床運(yùn)用銀-鈀合金低金含量，Ag-Pa-Cu-Ga（In/Sn）生物學(xué)相容性優(yōu)于非貴金屬合金，并且具有較好的機(jī)械理化性能、耐腐蝕性較好價(jià)格低廉，日本國民健康保險(xiǎn)覆蓋作為烤瓷合金使用需防止銀硫變修復(fù)體發(fā)青現(xiàn)象牙科鑄造合金應(yīng)用趨勢(shì)高貴金屬合金由于價(jià)格的原因，其使用量逐漸減少非貴金屬合金雖價(jià)格低廉，但因?yàn)樯锵嗳菪郧芳?，在口腔環(huán)境內(nèi)易被腐蝕以及鑄造性能差等限制了其進(jìn)一步應(yīng)用低貴金屬合金則因其機(jī)械理化性能、生物相容性及加工性能等與傳統(tǒng)金基合金相當(dāng)且價(jià)格較低，目前在西方發(fā)達(dá)國家已成為主流的修復(fù)用合金材料各類烤瓷修復(fù)體在固定修復(fù)體中的臨床占比烤瓷修復(fù)的局限顏色發(fā)青齦緣灰線崩瓷磁共振檢查偽影非貴金瓷修復(fù)體的問題—金屬的腐蝕生物安全性，金屬離子釋放齦緣局部變色，牙體組織染色局部或全身毒性過敏反應(yīng)生物相容性局部刺激，炎性反應(yīng)金瓷修復(fù)體的問題—光線的阻射金屬的不透光性難于完全模擬天然牙的半透明程度反射光線多，中部和頸部明度偏高修復(fù)體光線反射層次少頸緣顏色層次感差無結(jié)構(gòu)的“深度感”，金瓷修復(fù)體缺乏“活力感”烤瓷冠全瓷冠I入射=I吸收

+I反射+I透射

+I折射I反射=I入射-I吸收

-I透射-I折射體部及頸部半透性美學(xué)效果較好金屬底層的引入,可能的腐蝕及腐蝕產(chǎn)物的不良影響，光通透性不足,層次感不如天然牙齒非貴金屬及含銀超過30wt%的鈀基合金銀硫變發(fā)青問題金屬烤瓷修復(fù)體烤瓷還是全瓷？烤瓷與全瓷的對(duì)比全瓷修復(fù)體烤瓷修復(fù)體生物相容性好依底層金屬不同美學(xué)性好好崩瓷底層材料不同偶有對(duì)MRI影像檢查的影響無視金屬種類及數(shù)目強(qiáng)度較低高加工技術(shù)要求高普及特殊粘固劑需要不需要價(jià)格高適中烤瓷與全瓷—烤瓷崩瓷要多些嗎？遮色需要