生物医用材料

生物医用材料——烤瓷牙

李明泽 5060519025

1、烤瓷牙简介

1.1 烤瓷牙的发展史：

1） 1886年nd 采用铂箔成型技术将一厚约0.02mm的铂箔密贴于代型上形成基底，在其上涂塑瓷粉（该瓷料是以长石为主），烧烤成传统烤瓷甲冠。该种陶瓷色泽与天然牙相近，在美观上是一大进步，但其瓷强度低（60-70MPa）受较大力的部分易破裂或折断。

2） 1960左右人们初步解决了金瓷匹配问题后，陶瓷修复进入了一个新的阶段。金属因其具有很高的强度，大大提高了烤瓷冠的抗折强度(450-550MPa)，广泛应用于前后牙全冠的修复。此外，金瓷冠还具有良好的边缘密合度。然而其牙体预备时切割牙体组织较多，金属基底使修复体色泽不尽理想，且有造成颈缘着色的可能，对敏感病人有过敏反应，还有学者怀疑其中的几种非贵金属具有潜在的毒性。

3） 1965年Mclean采用含50%三氧化二铝的高瓷铝制成铝瓷全冠。强度较瓷甲冠提高了约50%。

4） 1973年Southan等发明了一种名为Hi-ceram的瓷甲冠，第一次采用了在耐火代型上直接烧烤铝瓷技术，且提高了瓷甲冠的强度（140-180MPa）和适合性。

5） 1983年Sozio等发明了Cerestore铝瓷冠，氧化铝含量达到85%。因加入镁氧化物，烧结过程中形成占据较大空间的镁铝晶体，补偿瓷的收缩，在能控制温度和时间的特殊烤炉中烧烤，基本达到未烧烤状态至最后形态之间是不收缩的。边缘密和性有了很大的改善。.然而其制作过程复杂，成本高，相当于金瓷冠。上釉后强度可达270Mpa。

6） 1984年Corning公司推出的Dicor铸造陶瓷，采用失蜡法铸造。通过微晶化处理处理后具有较好的机械性能（115-150），边缘贴和准确。但其需专门着色，工艺费时复杂。且色泽仍不够理想。而且陶瓷铸造面临许多困难：诸如陶瓷密度小，铸造压力不足；熔点高，需特殊熔铸设备；导电导热性差，常温只能间接加热，骤冷骤热易产生温度梯度，局部应力；熔体粘度大，铸造性能差；熔融过程中需澄清。1986年推出的IPS-Empress部分克服了陶瓷铸造的困难

7） 1988年sadoun提出了一种粉浆涂塑的全瓷冠桥修复技术，后由德国Vita公司改进，以商品名In-Ceram推出。是目前应用于临床的强度最高的核心瓷（420-520MPa）。后来Vita公司又相继推出了In-Ceram Spinell,In-Ceram Zirconia及Celay/In-Ceram技术。（将原来的In-ceram产品命名为In-Ceram Alumina）使In-Ceram发展为完整体系。

8） 1992年瑞士Mikrona公司推出了Celay系统。该系统是用于制作嵌体、贴面等修复体的高精度复制加工系统。该系统是一种类似于配钥匙但有八轴的切削机器。制作方法是先在代型上做暂时修复体，后以暂时修复体为母板在机器上切削出瓷修复体。作为一种加工方法与可切削烤瓷材料结合可制作修复体，如celay/In-ceram.大大节约了修复体制作时间。

常见的烤瓷牙是在真空条件下，借助高温的作用将陶瓷粉熔融并结合到经过特殊处理过的金属表面上而制作成的修复体。其美观性、生物相容性是其它修复体无法取代的，是目前为止最为理想的修复体。

1.2烤瓷牙具有如下特点：

1）良好的边缘封闭。各种钢牙金牙等的假牙冠与真牙之间不够密合，口水及食物残渣会渗入其中，真牙就逐渐腐蚀，从而出现假牙发臭，松动脱落，这就是假牙边缘封闭不好的结果。烤瓷牙的制作要求边缘贴合，在龈下1mm处，加上专用非水溶性的粘结材料，就保证了边缘的密封。

2）美观。颜色可调制成真牙颜色一样，永久不变色，全瓷牙颜色更理想，折光性都跟真牙一致，（钛、黄金、白金）。

3）良好的生物相容性。特别是生物贵金属制作的瓷牙和全瓷牙，因其电的化学惰性而具有抗腐蚀性，组织无过敏，而普通的不锈钢瓷牙，戴用一段时间，龈缘则可见一暗灰色的边缘。

4）极高的强度。金属与陶瓷粉在高温下熔融结合在一起后，足以承受口腔内的咀嚼力，贵金属与陶瓷牙结合力更强大。

5）保护牙体硬组织和牙髓，因为需做烤瓷牙的牙齿往往是变色龋坏多的牙齿，烤瓷冠制作完成后，整个真牙就被金色围在中间，咀嚼时的力量作用在牙冠上，不会折裂或崩掉，而粘结瓷牙冠的粘结剂及瓷层，有良好的绝缘性，防止了外界刺激对牙髓的伤害。

1.3一颗烤瓷牙的价格

主要取决于使用的材料，每颗烤瓷牙价格：

镍铬合金450元。

肩台烤瓷600元。

钛合金950元。

金铂合金（前牙1600元，后牙1800元）。

金沉积2500元、全瓷冠1600元。

烤瓷牙价格包括:牙体预备、印模费、临时冠费用。

2、烤瓷牙种类

2.1 金属烤瓷材料

传统型烤瓷材料是以长石和二氧化硅为基本成分的玻璃态陶资材料，也称长石质熔瓷材料。在基本成分中需加入玻璃改性剂、着色剂、遮色剂、荧光剂等瓷料添加剂，以控制烤瓷材料的溶化温度、烧结温度、线胀系数以及与天然牙齿相匹配的色调。此种材料在口腔修复领域中的应用已有相当长的历史。

为了克服单纯烤瓷材料强度不足、脆性较大的缺点，50年代发展了金属烤瓷修复体。它是在金属冠核表面熔附上一种线胀系数与之相匹配的瓷料。这种瓷料称为金属烤瓷材料，又称为金属烤瓷粉。这种修复技术称为烤资熔附金属工艺(PFM)。由于此种修复体兼有陶瓷和金属的优点．已普遍应用于制作金属烤瓷全冠和各种固定修复体，是目前比较理想的的牙修复材料。

金属烤瓷材料的组成必须与基底金属相匹配，因合金种类而异，但均应为低熔或超低熔烤瓷材料类。根据美容修复的要求，烤瓷粉又分为釉瓷、体瓷、不透明瓷等。不透明瓷与金属基底直接接触，用以遮盖底层金属色。

常用的基底合金有金合金、钯银合合和镍铬金合、钴铬合金等。作为烤瓷的金属基底材料，它与普通的牙科铸造合金相比较，需要具备以下性能：

①合金必须与瓷层之间有牢固的结合力；

②合金的熔点必须高于瓷粉的熔点；

③合金应该具有足够的刚性以支持脆件较高的瓷层；

④合金与瓷料的线胀系数必须匹配。

应该指出，用镍铬合金进行烤瓷修复时，瓷脱和瓷裂现象时有发生，对生物安全性也存在着争议。但由了它的成本铰低，日前有些国家仍在广泛应用。

2．2 全瓷修复材料

全瓷修复材料及技术是近年来发展较快的领域。由于它克服了传统烤瓷材料抗弯强度低的弱点，而且较金属烤瓷修复体更加美观，更符合人们的审美要求。因而日益受到重视。严格地说，大多数全瓷修复材料仍是在传统烤瓷材料基础上用新技术改进而成的。

1)玻璃浸渗氧化铝核瓷

玻璃浸渗氧化铝核瓷又称粉浆涂塑氧化铝瓷，法国于1988年首先报告了此项全瓷冠桥修复技术，之后出德国Vita公司改进并形成商品In-ceram这是第一个成功用于全瓷冠桥的临床修复技术。其基本原理是：在代型上用氧化铝粉土俗形成冠的核形，通过烧结使氧化铝颗粒表面初步熔结，形成一个稳定的立体网络结构，然后渗透烧烤，使熔融的玻璃料通过毛细作用渗入氧化铝颗粒之间的空隙中，形成复合的网状交联结构。所制材料具有良好的物理力学件能。90年代初该公司又相继推出以镁铝尖晶石为主晶相的产品。

该材料具有良好的力学性能、光学性能和生物相容性，突出特点是修复体底层陶瓷强度高，它不仅可以制作嵌体、高嵌体、前后牙冠，还可制作前后牙固定桥，是一种有前途的牙科固定修复材料。1995年国内也有单位进行粉浆涂塑铝瓷核冠材料的研制。实际上，烤瓷修复技术的应用范围和修复效果在很大程度上依赖于烤瓷材料烧结后的力学强度，特别是抗弯强度。从微观上讲，其力学性能主要由烧结后的显微结构决定，即与瓷粉的粒度有着直接关系。随着粉体工程和陶瓷工业的发展，粉末颗粒的微细化利超细化，尤其是纳米级材料的出现，将为齿科烤瓷材料的研制与开发开辟出新的途径。

2)铸造陶瓷

用失蜡铸造工艺成型的陶瓷称铸造陶瓷或铸造玻璃陶瓷。它是经铸造工艺以玻璃态成形，之后经热处理产生结晶相而瓷化的玻璃陶瓷材料，是近年用于全瓷修复体的材料之—。