不同种类镍钛矫正弓丝性能差异比较

不同种类镍钛矫正弓丝性能差异的对比研究

镍钛矫正弓丝因其优越的超弹性及良好的形状记忆性特性是正畸临床治疗中最常用的弓丝之一，主要用于矫治初期的牙列的排齐整平。镍钛合金在不同温度和外力条件时存在两种不同的晶体结构相，即奥氏体相(Austenitephase)

和马氏体相(Martensitephase)。奥氏体相为高温时的相态，较坚硬；马氏体相为低温时相态，柔软可随意变形，当温度升高时较软的马氏体转变为较硬的奥氏体，产生形状记忆效应，恢复原来预成的形状，并且在形状恢复过程中产生较大的弹性和恢复力。目前国内外正畸临床应用的镍钛矫正弓丝种类较多，但根据其相变温度、力学性能及其随温度的变化等，主要分为超弹性和热激活镍钛矫正弓丝。国外对镍钛矫丝的研究较多，但我国在镍钛矫正弓丝性能的研究较少。1980年北京口腔医院王邦康教授领导研究小组联合北京有色金属研究总院研制开发的中国钛镍丝以其优良的性能在正畸临床治疗中得到广泛应用，并且得到了国际上的认可，使我国镍钛矫正弓丝的研究处于国际先进水平。近些年来有关国产镍钛丝的研究进入了一个新的阶段，但是目前有关国产镍钛丝同国外的弓丝进行比较的研究较少见。本研究选用了正畸临床上常用的几种国内外(进口A、进口B、国产C、国产D)不同镍钛矫正弓丝，通过差热扫描试验和不同温度的三点弯曲试验对不同种类的镍钛矫正弓丝的相变温度，机械性能进行对比研究，并且对性能及其与临床治疗时间的关系进行了初步探讨，从而为临床医师合理、正确、有效地选择镍钛矫正弓丝提供科学的实验数据。研究分为三个部分：研究一：镍钛矫正丝相变温度的对比研究镍钛矫正弓丝的相变温度决定了镍钛矫正弓丝的形状记忆性能，本研究采用差热扫描(differentialscanningcalorimetryDSC)技术，确定镍钛矫正弓丝的相变温度和相变过程。研究结果发现：进口A镍钛矫正弓丝相变温度范围为8.72℃至19.95℃进口B镍钛矫正弓丝相变温度范围为

4.70℃至21.89℃。国产C镍钛矫正弓丝相变温度范围为6.6℃至22.4℃。结果提示上述三种弓丝的相变温度均低于室温，相变在低于室温的温度状态下已经发生，在口腔温度的情况下不能再发生相变，因而在口腔温度下不能呈现形状记忆功能，上述三种弓丝没有热激活性能。国产D镍钛矫正弓丝在DSC仪器扫描范围内没有发现相变状态的产生。因而在口腔环境中也没有相变的产生，此种镍钛矫正弓丝不能呈现形状记忆性能。研究二：镍钛矫正弓丝不同温度下机械性能

差异的对比研究柔和而持续稳定的矫治力一直是正畸治疗所追求的目标，而镍钛矫正弓丝施加与矫正牙上的力量直接影响正畸疗效，牙周健康。影响弓丝机械性能因素有很多，而温度是较重要因素之一。本研究应用三点弯曲实验装置，对比研究不同温度下：25℃(模拟室温)和37℃(模拟口腔温度)不同镍钛矫正弓丝变形量与力值之间的关系，综合分析其机械性能差异及其与温度变化的关系。并得出以下结论：1)进口A镍钛矫正弓丝提供的矫治力最低，但是国产D镍钛矫正弓丝所施加的矫治力最为稳定。2)镍钛矫正弓丝的产生的力值随着温度的升高而升高。不同弓丝之间的变化趋势不一样，进口A镍钛矫正弓丝和国产C镍钛矫正弓丝的应力值受温度的影响较大，国产D镍钛矫正弓丝应力值受温度的影响较小。研究三：镍钛矫正弓丝机械性能随时间变化的临床初步研究：镍钛矫正弓丝的生物力学性能会随温度，湿度等条件的变化而变化，正畸治疗疗程一般较长，镍钛矫正弓丝的生物力学性能是否会随时间的增加而改变?一直是正畸大夫关注的热点。本研究选用临床最常用的国产C镍钛矫正弓丝，分别临床使用不同时间(一个月、两个月、三个月)后对其生物力学性能进行分析对比研究，初步探讨镍钛矫正弓丝在口腔环境中随着时间的变化，其机械性能变化规律。结果发现临床治疗时间对镍钛矫正弓丝的机械性产生明显的变化。镍钛矫正弓丝性能随着使用时间的增加而衰减，但其超弹性的性能没有改变。

作者：任超超

学科专业：口腔临床医学

授予学位：硕士

学位授予单位：首都医科大学

导师姓名：白玉兴

学位年度：2006