氧化锆及四种全冠修复材料磨耗性能的对比研究 - 图文(7)

综述验机可以模拟口腔咀嚼颗粒食物时所产生的三体磨耗形式口１’３２】。国外学者Ｐａｕｌ等ｂ羽在其实验中引用人工口腔，能最大程度的模拟人体口腔的真实环境，但是其使用费用高昂，操作复杂，很难推广应用。Ｈａｒｒｉｓｏｎ等口４１学者研究认为在实验室使用摩擦磨损实验机模拟口腔的运动形式和口腔内环境是可行的方式，但是口腔结构复杂，运动形式复杂，当前没有～种机器能完全模拟真实的口腔环境。目前大多数学者认为可以使用简单的摩擦磨损实验机来模拟口腔内的一种或两种机制即可。Ｋｎｏｂｌｏｃｈ等ｂ剐等学者的实验数据统计分析后也支持这一观点。２．３实验对磨物的选择天然牙体组织在收集过程中会受到多种因素的干扰而影响其标准的统一性，比如不同性别之间的牙体形态大小不一，不同人群之间的牙体组织矿物质沉积程度不同，不同年龄人群牙体组织磨耗状况不同以及患龋率的差异，因此天然牙体组织不适宜作为磨耗实验的对磨物。当前国内外学者进行齿科材料磨耗实验时多使用滑石瓷代替天然牙釉质，国外学者Ｗａｓｓｅｌｌ等汹一刀研究认为滑石瓷在磨耗性能、硬度及摩擦系数上与人体天然牙釉质非常相似，适宜作为磨耗实验的对磨物。国内学者王晓波，潘洁等啪’３９１在磨耗实验中使用滑石瓷作为对磨物，实验数据显示其体积磨耗量与人体天然牙釉质的体积磨耗量最为相似。因此滑石瓷具有规格容易统一，易于加工成形，价格低廉等优点适宜作为磨耗实验的对磨物。３全冠修复材料磨耗性能的影响因素３．１物理因素３．１．１摩擦系数两个不同的物体相互作用时两个物体的形态，两者间的运动方式，所处的环境决定了其对抗侧方运动的力量的大小。材料表面相互接触区的形态，构造，力的加载形式是构成摩擦系数的要素。如果对一个物体增加负荷，增加表面粗糙度，提高相互运动的速度都会造成物体磨耗量的增加。物体形态表面的不规则形态是恒定存在的，对物体表面进行最高精度的抛光后，电镜下我们仍然能发现物体的表面形态是不规则的，正是两种物体间这些不规则的表面形态之间的运动决定了物体的摩擦性能。有研究发现陶瓷材料在水溶液中时其硬度会下降，两种物体表面的粗糙面浸于唾液中时会产生黏附现象，因此浸润于液体中的物体的摩擦系数青岛大学硕士学位论文会有所上升。３．１．２硬度修复材料的硬度在某种程度上会对其磨耗性能产生一定的影响，但是并不意味着硬度即决定了材料的磨耗性能。人体天然牙釉质的硬度小于决大多数口腔修复材料，以往有学者认为材料的硬度高低决定了对颌天然牙的磨耗程度，即材料的硬度与材料的磨耗性能成正比。国内有学者认为金属材料的磨耗程度与其硬度值关系密切，金属材料的硬度越高，造成的对颌牙体组织的磨耗损失量就越大璐３。Ｇｒａｆ∞３认为贵金属中的金合金磨耗性能优异与非贵金属相比其造成的牙体组织磨耗量最低。但最近国内外的一些研究对硬度即代表磨耗性能的理论提出了不同观点。Ｓｅｇｈｉ等ｍ’４¨学者研究认为在用硬度低的陶瓷材料与对磨物进行磨耗后对比发现其造成的对磨物磨耗量大于硬度更高的硬质陶瓷陶瓷材料。Ｋｕｒｔ等Ｈ２３学者研究认为硬度值的高低并不能代替某一材料对天然牙体组织的磨耗性能，硬度与磨耗性的相关性并不大。Ｄｏｕｇｌａｓ等Ｈ３１学者认为陶瓷材料在进行磨耗时会发生破碎，非晶体陶瓷主要形成塑性变形以及有缺陷玻璃相的破碎，晶体陶瓷主要是晶体机构排列的混乱，这两种不同的晶体破坏性造成了不同硬度值以及不同的磨耗运动与陶瓷磨耗程度的关系，所以当前大多数学者的观点是硬度值的高低对陶瓷材料磨耗性能的影响较小，其决定因素是陶瓷材料的晶体排列相及表面结构形态。Ｍｏｎａｓｋｙ等Ｈ们学者发现齿科金属修复材料的微结构是属于晶体材料，材料的磨耗性能与自身硬度呈正比，陶瓷材料的磨耗性能与自身硬度关系不紧密，而是主要取决于显微结构、表面形态、断裂韧性。３．１．３咬合力在影响口腔修复材料的磨耗性因素中，咬合力值的大小是影响磨耗性能的重要因素之一。通常咬合力的大小和磨耗量的大小呈正相关，即咬合力增高，材料的磨耗量也随之增加。在咀嚼运动中食物的硬度也会对咬合力与材料磨耗性能的关系能造成影响，在进食过程中食物被咀嚼成食物颗粒团块，这些食物颗粒会加入咀嚼运动中形成三体磨耗。食物自身的硬度值越高，所需要的咬合力也就越大，在食物与材料的摩擦过程中会发生产热现象，材料受热后会发生蠕变软化，从而进一步加重了磨耗。ＨｅｉｎｔｚｅＳＤ等Ｈ鄙学者通过实验研究认为，食物自身的硬度不同，在咀嚼时牙体所产生的纵向咬合力也是不一样的，其力值约为２２－１９０Ｎ。Ｈｅｉｎｔｚｅ等ｍ１学者认为咀嚼运动中产生的咬合力变化幅度越大，修复材料越容易在材料表面出现沟裂，剥脱等现像，齿科陶瓷材料这种现象表现尤为突出。３．１．４咀嚼运动牙体在进食时咀嚼运动分为垂直运动和侧向运动两种运动方式，在做侧向咀嚼综述运动时修复材料所受到的力大部分为剪切力，而在做垂直运动时修复材料所受到的力大部分为垂直向压力。国外有学者研究发现在修复材料在垂直运动时其体积磨耗量比同时做往复式侧向运动及垂直运动时低８倍，将垂直运动的速度减少三分之一后发现材料的磨耗量没有发生明显改变。国外学者Ｇｒａｉｇ等研究发现将咀嚼运动的速度提升后，修复材料表面会出现微破损，材料的磨耗机制会发生改变，从而使磨耗性能发生改变。３．１．５磨耗时间口腔修复材料与牙体组织在咀嚼运动中发生相互摩擦，而摩擦时间的长短又对磨耗产生了重要的影响，随着两者相互摩擦时间的增加，磨耗量也会不断增加，但是不同材料由于材料本身性质的不同因而磨耗时间和材料磨耗量的变化关系也不尽相同。有研究发现口腔咀嚼循环的时间是相对恒定的，每进行一次咀嚼循环的时间约是５００ｍｓ。Ｇｈａｚａｌ等Ｈ７１学者研究发现口腔修复材料与牙体的咬合接触区和非接触区都会产生磨耗现像，修复材料与咬合接触区产生的磨耗量是非接触区产生磨耗量的４倍。３．２表面形态因素３．２．１显微及晶体结构齿科修复材料的显微结构的构成以及形态对材料的耐磨耗性关系密切。ＹｕＺｈｏｕＨｙ，ＺＲ等“８３学者在齿科修复材料磨耗性能研究中发现，齿科陶瓷材料经过离子交换的方法后再进行磨耗实验，实验数据显示经其耐磨性能有所增加，耐磨性高于其他方法处理的实验组，实验数据证明齿科修复材料的显微结构对材料磨耗性能影响较大。国外Ｖａｓｓｉｌｉｏｕ等Ｈ钔学者研究认为齿科陶瓷材料容易碎裂，表面形态极易形成沟列，碎纹，其自身主要的排列是晶相结构，这种结构更容易在长时间加压负荷后磨耗增加，另外晶体的排列形态与体积大小、内部所含杂质的位置分布、陶瓷材料在烧结时所形成的缺陷都是影响磨耗性能的重要因素。在齿科修复材料中增加填料也是增加齿科修复材料耐磨性方法之一，如在树脂充填材料中添加一些无机填料及可显著增加树脂材料的磨耗性能，在口腔修复工作中用到的钛合金以其良好的生物相容性能优点而在临床修复工作中大量使用，但是纯钛的强度很低，耐磨性也相对较差，正是由于这些缺点使纯钛修复体不能应用于受力相对较大的局部义齿及固定义齿。通过在纯钛中添加Ｎｂ元素即可明显增加钛合金的磨耗性能，在对Ｔｉ一２９Ｎｂ．１３Ｔａ．４．６Ｚｒ进行表面氧化处理后在钛合金的表面会形成Ｎｂ２０５，Ｎｂ２０５的形成可以显著增加钛合金的耐磨性。ＭａｃｋｅｒｔＪｒ等唧３学者认为齿科陶瓷修复材料主要成分是玻璃基质，在陶瓷材料中加入相应数量的氧化物青岛大学硕士学位论文可以提高陶瓷材料的磨耗性能。在陶瓷材料中如果存在玻璃相的晶体那么很可能在日后行使咀嚼功能时对天然牙体组织造成过度磨耗，有些陶瓷中含有棱角晶体，这种晶体也会对牙釉质造成过度磨耗。Ｓａｓｉｋ等暗ｈ５幻学者研究认为含４９％体积晶体铸造玻璃陶瓷在与天然牙体组织磨耗性方面与金合金的磨耗性能非常接近，铸造玻璃陶瓷之所以能在磨耗性能方面表现优于其他类型陶瓷与晶体形态关系密切。但是最近国外也有报道认为非晶体陶瓷在对人体天然牙釉质的磨耗性能方面比晶体陶瓷磨耗更多。综上所述陶瓷材料的磨耗性能的不能只参照晶体数量，应综合考虑其体积的大小、材料显微结构等因素。３。２．２结构子Ｌ隙陶瓷材料中存在的细微孔隙不仅会影响全冠修复体的光泽美观性，还会降低材料的强度。孔隙结构还成为了菌斑聚积的场所，在这些孔隙的部位菌斑数量明显增多。陶瓷材料中的孔隙还会改变材料的断裂韧性从而使材料的磨耗性能有所降低，在孔隙区范围材料发生折断的几率增加，断裂区的表面粗糙结构会使对颌牙体组织的磨耗显著增加。在对陶瓷材料进行高温烧结时会造成局部真空，这种真空环境可以排除材料中所含的汽泡，从而降低了材料中孔隙的产生。在对陶瓷进行高温烧结时在材料内部产生真空压力使气泡体积被压缩。所以在新陶瓷材料的开发研制中怎样降低材料的多孔隙结构进而增强材料的磨耗性是一项有意义的研究课题。孔隙的结构形态也影响着材料的磨耗性能，大多数学者认为球形孔隙可有效降低材料受压时的应力集中，这样就降低了材料受压断裂后表面暴露的粗糙面对牙体组织的磨耗。国外Ｍａｇｎｅ等啪１学者研究发现铝瓷的孔隙结构形状不规整，如果在磨耗中暴露了这些不规整的孔隙结构，那么孔隙锐利的边缘会导致对颌天然牙体组织的磨耗增加，低温烧结而成的陶瓷材料的晶体结构更规整，可以有效降低对牙体组织的磨耗。３．２．３表面处理初始完成的口腔陶瓷修复材料由于受到高温烧结，晶体结构等因素的影响在瓷层表面表面存在一些细微的突起，沟裂，孔隙结构，这些结构会加剧材料对颌天然牙的磨耗，因此需要对材料进行上釉面瓷，精细抛光等表面处理工艺。陶瓷材料经过上釉面层后其表面光滑，色泽明亮，同时强度也有所增加。Ａ１－ＨｉｙａｓａｔＡＳ等嘲１学者研究发现对陶瓷材料上釉后相较未进行上釉处理的陶瓷对人体天然牙体组织的磨耗程度更低。ＡｌｂａｋｒｙＭ等哺朝学者研究发现陶瓷材料如果只是经过普通精细喷砂、表面打磨、上釉面瓷等程序，陶瓷材料的表面光泽度，自身强度等诸多方面要低于采用精细抛光的陶瓷材料，高度抛光的瓷层表面的光滑度比只是单纯经过上釉的瓷层更高，而且上釉质瓷时会增加瓷体高温烧结的次数导致瓷层微裂增加。在临床工作中使用的瓷修复体在试戴时往往会发现存在咬合高点，需２８综述要进行调耠，调磨完成后瓷修复体表面瓷层被磨除从而暴露出下方的粗糙瓷层，这时需对暴露粗糙面进行精细抛光处理以减少修复体对天然牙的磨耗。ＳｍｉｔｈＢｑＷｉｌｓｏｎ等嘞１学者研究认为口腔陶瓷修复材料的釉质瓷层在口腔内行使一定时间的咀嚼运动经受长时间摩擦后会被大量磨除，造成的粗糙面会导致对颌天然牙的过度磨耗。Ｈｅｉｎｔｚｅ等Ⅲ１认为对口腔瓷修复体进行的抛光、上釉等操作程序，都只是影响口腔瓷修复体表面与人体牙釉质接触的初期阶段，对其磨耗后期影响较小。３．３口内环境３．３．１唾液，菌斑，薄膜Ｌａｍｂｒｅｅｈｔｓ等啼７１学者的研究认为人体口腔内的唾液、菌斑、薄膜共同组成了口腔内的润滑保护系统，唾液的成分物质可以改变瓷修复体磨损表面对酸、碱等侵蚀物的反应，减少材料被腐蚀的几率，这样唾液就在酸、碱物质与材料磨耗面之间起到了缓冲作用。当进食时在咀嚼运动的作用下材料和食物间会产生热量，热量可能会积聚在材料的某一部位造成材料受热老化产生磨屑，而借助唾液的流动性可以带走这些热量，从而使材料局部温度稳定。ＬｕｐｉＰｅｇｕｒｉｅｒ等呻３学者研究发现在进行材料的磨耗实验时将两种对磨材料的接触面浸于实验仪的液池内并加入人工唾液可以使两种材料间的磨耗形式发生变化，并可以降低材料的磨耗量，唾液、菌斑，薄膜等物质构成的润滑系统可以减少陶瓷材料的磨耗量。３．３．２磨耗介质食物进入口腔经过磨切咀嚼后与唾液充分混合后会在形成食糜，食糜的硬度低于修复材料和牙体组织的硬度，质软而有弹性，可在修复材料与牙体组织间起到缓冲作用，减少两者所受的负荷，降低两者相互摩擦的时间从而降低了修复材料对人体天然牙体组织的磨耗。由于制作工艺的不同，口腔修复材料中的水热陶瓷在瓷层表面会形成硅保护层，这种保护层遇水后会变得富有弹力，断裂脆性降低，能更好的填充瓷层表面的沟裂，孔隙结构，因此可以降低陶瓷材料对天然牙的磨耗，但是食糜的存在会阻碍硅保护层的形成，导致陶瓷材料表层极易发生微裂、破碎从而使沟裂，孔隙结构暴露出来这样就明显增加了对颌牙体组织的磨耗量。从上述材料中可以看出食糜介质对磨耗产生何种影响主要取决于口腔修复材料的成分构成及制作方式。综上所述齿科修复材料磨耗性能的影响因素众多、原因复杂，其中任何一种因素的细微变化都将影响材料的磨耗性能，不能单纯从某一个方面进行考虑，在对