镍铬合金烤瓷修复体的生物安全性研究进展

万方数据
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动物实验表明一１戴非贵金属烤瓷冠后，基底合金金 属离子会渗透到牙龈组织和血液中，并随时间延长， 牙龈组织中的积蓄量和血液中的吸收量不断增加， 外周静脉血中镍、铬离子浓度以及淋巴细胞凋亡率 均随着戴冠时间的延长而逐渐升高，而金合金全冠 戴用后血中金属离子浓度及淋巴细胞凋亡无明显 变化。 ３镍铬合金烤瓷修复体对牙周组织的影响 由于镍铬合金烤瓷修复体的金属边缘主要与牙 周组织接触，因此它对牙周组织的影响最为常见，其 不良反应主要表现为牙龈变色或色素沉着、牙龈水 肿出血、牙龈增生或萎缩等¨ｍ拇Ｊ。研究表明与以钛 合金、金合金为内冠的金属烤瓷修复体比较，镍铬合 金烤瓷修复体对牙周组织的影响更明显，其作用机 制包括直接的机械刺激以及金属腐蚀及氧化、金属 离子析出所致的一系列免疫反应、局部微生态环境 改变、乳酸脱氢酶活性降低、一氧化氮含量增加、诱 导细胞凋亡等。国内王彬等¨¨比较了镍铬合金和金 合金烤瓷冠（各５０颗）植入１年对牙龈组织的影响， 结果显示镍合金烤瓷冠修复后有１８例引发牙龈异 常反应或龈缘色素沉着，而金合金基底的烤瓷冠修 复后仅１例出现龈缘充血。吕卉等¨列对３２例病例 的烤瓷冠周围变色牙龈进行透射电镜分析，发现这 些变色的牙龈组织中存在着明显的炎性反应，且随 修复时间的延长，牙龈炎症程度增加，这可能与细胞 的凋亡和坏死增加有关。 一些镍铬烤瓷合金致牙周病变的炎性机制研究 表明，镍铬合金较贵金属容易产生对牙龈的刺激作 用，从而导致牙周病变。镍铬合金烤瓷冠戴入６～８ 个月或６—９个月后龈沟液内肿瘤坏死因子和弹性 蛋白酶【１４］、白细胞介素１Ｂ、天冬氨酸氨基转移酶¨副
ａｎｔｉ—ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ
ｏｘｉｄａｔｉｏｎ，ｗｉｌｌ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ
ｔｈｅｉｒ ｓａｆｅｔｙ ｗｏｒｄｓ：Ｎｉ—Ｃｒ
Ｋｅｙ
Ａｌｌｏｙ—ｐｏｒｃｅｌａｉｎ Ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ；Ｄｅｎｔａｔ ｍａｔｅｒｉａｌ；Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｓａｆｅｔｙ
镍铬合金的硬度稍低于钴铬合金而高于贵金 属，铸造焊接较钴铬合金方便，精度高于钴铬合金， 稳定性较好，费用较低，是国内最常用的烤瓷内冠材 料，已在临床较大规模应用数十年，据估计目前占到 全部修复体的７０％一７５％。镍铬合金在口腔科中的 应用包括固定义齿的冠、桥，活动义齿的卡环、基托、 支架以及种植体等。经统计，普通人群中１５％的人 对镍过敏，８％的人对铬过敏。进一步研究证实非牙
中的铬含量。镍铬合金中铬、钼、铍的含量与其耐 腐蚀性相关，含２０％以上铬和４％以上钼的镍铬合 金具有优异的耐腐蚀性，合金中添加剂铍可提高合 金瓷的结合力。当铬含量低于１５％时，镍铬合金在 口腔环境中的耐腐蚀性很差心Ｊ。③接触的物质性
质。研究表明口腔唾液ｐＨ值降低增加镍的释
放［２．３ Ｊ。④牙膏刷牙。研究表明牙膏刷牙增加口腔
ｏｒ
ｒｅｓｔｒｉｃｔ
ｔｈｅ
ｕｓｅ
ｏｆ
ｎｉｃｋｅｌ—ｃｈｒｏｍｉｕｍ
ａｌｌｏｙ
ｗｉｔｈ
ｑｕａｌｉｆｉｅｄ
ｄｅｎｔａｌ
ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｏ ｆｉｎｄ ｔｏ
ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅａｎｓ ｔｏ
ｉｍｐｒｏｖｅ
ｅｎｈａｎｃｅ
ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｅ
Ｎｉ—Ｃｒ ａｌｌｏｙ—ｐｏｒｃｅｌａｉｎ
ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ
为一些口腔局部过敏病例，偶有荨麻疹、肛周湿疹、 全身皮疹、远处慢性皮炎、牙槽骨缺失、掌跖脓疱病
的病例报遭Ⅲ剖。患者如确系镍过敏，一般在修复 体植入后较短时间内就会出现症状。到目前为止， 国内报道的明确为镍铬合金牙科材料相关性口腔过 敏病例约２０例。国外在２０世纪８０年代已有一些有 关合金口腔修复后发生镍铬过敏的病例报道，并早 已提出在众多的牙用金属材料中确定过敏原、避免 使用含有过敏原的金属材料是非常重要的。对镍铬 合金的口腔过敏主要表现为局部炎性水肿、短暂性 水疱、糜烂及溃疡。常见的主诉为口干、口腔烧灼 感、唾液异常减少或增多、牙龈发痒、金属味及电流 刺激症状，其中烧灼感较为普遍，可达７２％。口内检 查多有轻度牙龈炎，舌炎、龈缘变黑、黏膜苔藓样变。 皮肤斑贴试验显示对镍过敏。口服抗过敏药有效， 但症状仍会反复发作，清除镍铬合金合金烤瓷修复
３３
何急性全身毒性反应，口腔黏膜刺激试验未见异 常组织学反应。国内张怡∞刊的研究也表明烤瓷 用镍基合金在人工唾液中的镍离子析出量随时间 而递减并渐趋平稳，其在人工唾液中镍离子的析 出量对体外培养的人体牙龈成纤维细胞基本上无 毒性。 ６．２致突变及致癌作用 为证实镍致癌的事实，医 学工作者从２０世纪４０年代就进行了大量的动物实 验，给动物吸人、气管内滴入、各部位注入镍化合物 均成功诱发出了恶性肿瘤，因此国际癌症研究署在 １９９０年正式确定镍属于致癌物。基于人群的流行病 学调查也已证实镍可引起肺癌和鼻咽癌。镍致癌过 程中，细胞遗传物质结构和功能遭受破坏、癌基因活 化、抑癌基因失活可启动细胞癌变，细胞抗氧化系统 的失衡、细胞骨架系统损伤、ＤＮＡ损伤修复受抑制则 促进细胞的癌变进程。其中癌基因（如ｒａ￥、ｍｙｃ）激 活、抑癌基因（如Ｒｂ、ｐ５３）失活是镍致癌的关键。但 针对镍铬烤瓷合金修复体口腔内极低剂量及浓度的 镍离子释出尚未见其有致突变及致癌作用的报道。 国内陆华等一副和张竹等㈣１对镍铬烤瓷铸造合金进 行鼠伤寒沙门菌回复突变试验及骨髓细胞微核率试 验，结果均显示该材料各浓度组均不具有明显致突 变作用。 ６．３对受孕和胚胎发育的影响 现有的一些实验 研究表明镍铬合金对胚胎生长发育有一定的毒性， 但毒性很小。这些研究均未能对烤瓷合金在临床使 用情况下进行尽可能真实的模拟。国内郭文杰等㈨Ｊ 的研究显示金属镍植入物（含镍９９．９６％）对大鼠受 孕和胚胎发育均有负影响，而镍钛合金（含镍５０％） 相对具有较高的生物安全性。励永明等Ｍ¨采用鸡胚 股骨体外培养方法对口腔科常用的铜锌合金、镍铬 合金和软质钴铬合金等三种金属材料作了生物相容 性研究，三种合金材料都显示了对鸡胚股骨生长发 育的不同毒性，但镍铬合金的毒性作用相对最小，仅 有少量骨细胞变性、坏死。 综上所述，镍铬合金烤瓷修复体确较其他贵金 属合金修复体或全瓷修复体具有更明显的金属不稳 定性及不良反应，对人体具有刺激作用及轻微的不 良反应，但尚无足够的数据也无临床经验能表明禁 忌或严格限制使用合格的含镍铬合金的任何牙科 材料。即使在发达国家，包括美国和日本在内，目 前仍允许在口腔临床修复中使用镍铬合金及其制 作的烤瓷冠。镍铬合金烤瓷修复体作为一种相对 经济安全、力学性能及制作性能优异、耐腐蚀性优 良的牙科材料在国内还将在相当长的时问内继续 应用。
含合金镍的释放旧ｔ４】。⑤使用时间。合金在第一
周释出金属离子速率最快，而后随时间延长腐蚀产 物逐步覆盖金属表面形成钝化膜，造成金属离子释
科的含镍工业用品以及环境、空气中的镍和镍化合
物、六价铬及其衍生物、铍等都有潜在的毒性和致癌 性，关于广泛使用的镍铬合金烤瓷修复体的生物安 全性问题一度引起了广大民众的恐慌，其焦点集中 于镍铬合金烤瓷修复体对人体到底是否有害、危害 程度如何？现就镍铬合金烤瓷修复体的生物安全性 研究进展予以综述。 １镍铬合金烤瓷修复体引起人体不良反应的主要 机制
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镍铬合金烤瓷修复体的生物安全性研究进展
杜娟’（综述），张信岳２（审校）
（Ｉ．浙汀省医学科学院情报研究所，杭州３１００１３；２．浙江省医学科学院药物研究所，杭州３１００１３） 中图分类号：Ｒ７８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６－２０８４（２０１０）１０—１５１２－０４
摘要：镍铬合金烤瓷修复体作为临床最常用的牙科材料，园机械刺激、腐蚀及镍离子 析出引起少数机体的不良反应，包括口腔局部病变、远处皮肤病变、肾病等，并有临床安全 允许范围内一定程度的细胞毒性，对受孕和胚胎发育可能也有一定的影响。但尚无足够 的数据表明禁忌或严格限制使用合格的含镲铬合金的牙科材料。寻找有效的改进手段， 提高其镍铬合金烤瓷修复体的抗氧化腐蚀性能，将有效提高其安全性。 关键词：镍铬合金；牙科材料；生物安全性
ＤＵ Ｊｕａｎ。， Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓａｆｅｔｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｌ＇ｒｏｇｒｅｓｅｓ Ｏｎ Ｎｉ－Ｃｒ Ａｌｌｏｙ—ｐｏｒｃｅｌａｉｎ Ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ ＺＨａｑＣ Ｘｉｎ—ｙｕｅ２．（１．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１１３０１３，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ．Ｈａｎｇｚｈｏｕ ａｌｓ，ｄｕｅ
所释放的镍离子。口腔唾液是弱酸 性电解质，镍铬合金长期处于唾液 中会发生腐蚀现象，其中的镍以离 子形式游离到唾液中，并可与唾液 中的电解质反应而产生可溶性或不 可溶性的各种镍化合物。如释放的 镍过多，会造成与修复体相邻组织 及远处其他部位程度不同的不良反 应，包括炎症、色素沉着及过敏等。 影响镍铬合金释放镍的主要因素： ①合金修复体的质量。镍铬合金本 身的材质及制备工艺、形态、表面的 氧化膜及其完整性、边缘位置、密合 度等均会影响镍析出¨卫】。②合金
４镍铬合金烤瓷修复体所致过敏反应 环境中镍致人体过敏的发生率较高，根据不同 研究报道，镍过敏在人群中所占的比例高达１０％～ ２０％，其中尤以女性居多。有学者㈣’在１８６例手部
湿疹患者中发现镍斑贴试验阳性４０例，其阳性率高
达为２１．５％。还有研究旧¨采用斑贴试验对２４３例 患者进行７种口腔常用修复金属材料（钴、钛、银、 镍、铜、铬、钯）的变应原性检测，结果显示除钛、钴 外，其他５种金属均可引起变态反应，其中镍的阳性 率最高，且男女间有明显差异（３．９％对９．２％）。国 内外均已有少量病例报道，表明镍铬合金牙科材料 可引起人体迟发性变态反应（Ⅳ型变态反应），其机 制可能是镍铬合金材料在口腔多种因素作用下释放 镍铬等金属离子作用于牙周软组织、腺体及免疫系 统而引起。提醒在镍铬合金烤瓷修复体植入前应对 有过敏史患者进行相关过敏测试，如确诊患者对非 贵金属有不良反应的，应建议使用贵金属或全瓷 材料。 虽然镍是公认的致敏原，但与皮肤相比，由于唾 液的稀释、消化及冲洗作用，口腔内的镍引发的过敏 及炎性反应较少见。有研究发现，即使对镍敏感的 患者在口内佩戴含镍正畸装置时，口腔发生变态反 应的危险性也并不高，与皮肤相比，口腔黏膜对镍的 反应性降低，而且从牙科合金中释放的镍可能并不 以生物活性形式存在。人体在使用镍基合金后出现 的变态反应极可能是在戴修复体之前通过非口腔渠 道接触镍而使人体敏感化。另一方面，牙科器件释 放的小剂量的镍可诱导人体产生对镍过敏的耐 受性‘２２，圳。 镍铬合金烤瓷修复体植入所致的变态反应主要
含量增高，菌群分布发生改变¨６｜；并随着修复时间
的推移，龈沟液中自细胞介素８总量增加¨川，表明 临床合格的镍铬合金烤瓷牙科材料也对患牙的牙 周组织有一定的不良影响。还有研究表明，烤瓷冠 修复可引起牙龈组织内吞噬细胞发生凋亡而引起 免疫系统的破坏和自由基代谢失衡，从而导致牙龈 变色‘１８】。 钙结合蛋白是存在于粒细胞、单核巨噬细胞和 上皮细胞中的胞质蛋白，可作为一种表示炎症程度 的标志物。陶伟等【ｌ引的研究表明，龈下方式非贵金 属烤瓷冠修复后，龈沟液的量和钙结合蛋白水平均 比修复前增高，说明非贵金属烤瓷存在有牙周组织 的破坏，导致炎性细胞（如中性粒细胞和单核巨噬细 胞）浸润，从而使局部钙结合蛋白水平升高；而相应 的变化在贵金属烤瓷修复组并不明显。
对绝大多数口腔修复体植入者来说，镍铬合金
具有良好的生物安全性。但少数患者会因使用含
有镍铬合金的修复体而出现一些不良反应，除局部
机械刺激外？产生不良反应的主要原因还是该合金
基金项目：浙江省医药卫生科研计划项目（２００８ｚｘ００５）
含量增加，但这个量很小，远低于对人体产生毒不良
反应的水平，至于是否会随修复时间的延长而持续 增加及其对人体的不良反应尚需长期随访评定∞引。
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体或改用贵金属烤瓷修复体后症状可完全消失。 １９８９年Ｈｉｌｄｅｂｒａｎｄ等旧刊复习了１３９例已公布的镍铬 合金牙科材料所致的过敏病例的资料，发现其中９２ 例为女性，４７例为男性。以局部过敏（９９／１３９）为最 常见，主要表现为局部牙龈炎及口腔炎。另有３３例 患者表现为全身或远处过敏症状（主要为皮炎）。 １１５例患者在去除植人物后过敏症状消失。作者提 出实际发生率可能远不止这个数字，并应注意这些 患者的脱敏治疗疗效不佳。Ｖｏｌｋｍａｎ等Ⅲ１对超过
ｏｆＭａｔｅｒｉａ Ｍｅｄｉｃａ，Ｚｈｅｊｍｎｇ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆＭｅｄｉｃａｌ
ｍｏｓｔ ｃｏｍｍｏｎｌｙ
３１００１３，Ｃｈｉｎａ）
ｕｓｅｄ
ａｓ ａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｉ—Ｃｒ ａｌｌｏｙ．ｐｏｒｃｅｌａｉｎ ｐｒｏｓｔｈｅｓｉｓ
ｃｌｉｎｉｃａｌ ｄｅｎｔａｌ‘ｍａｔｅｒｉ．
ｔｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ａｎｄ ｎｉｃｋｅｌ ｉｏｎ ｒｅｌｅａｓｉｎｇ，ｔｈｅｙ ｃａｕｓｅｄ ａ ｆｅｗ ａｄｖｅｒｓｅ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ．ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｌｏｃａｌ ｏｒａｌ ｌｅｓｉｏｎｓ，ｄｉｓｔａｎｔ ｓｋｉｎ ｌｅｓｉｏｎｓ，ｋｉｄｎｅｙ ｄｉｓｅａｓｅｓ．ｅｌｃ．Ｔｈｅｙ ａｌＳＯ ｈａｖｅ ｓｏｍｅ ｃｅｌｌ ｔｏｘｉｃｉｔｙ ｔｈａｔ ｗｉｔｈｉｎ ａｌｌｏｗ ｒａｎｇｅ ｆｏｒ ｃｌｉｎｉｃａｌ ｓａｆｅｔｙ．Ｏｎ ｐｒｅｇｎａｎｃｙ ａｎｄ ｅｍｂｒｙｏｎｉｃ ｄｅｖｅｌｏｐ－ ｍｅｒｉｔ ｍａｙ ａｌｓｏ ｈａｖｅ ｓｏｍｅ ｅｆｆｅｃｔ．Ｂｕｔ ｔｈｅｒｅ ｉｓ ｎｏ ｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔ ｄａｔａ ｔｏ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｐｒｏｈｉｂｉｔ ｓｔｒｉｃｔｌｙ
出速率减慢，而金属离子释出总量仍缓慢增长…。 ⑥其他。局部温度、炎症、药物、激素水平、患者饮
食习惯等均可影响镍铬合金中金属离子的释放与 溶解Ｌ２］。 ２镍铬合金修复体植入后体内镍含量的变化 镍铬合金烤瓷修复体口腔内植入后释放与吸收 的镍量显著低于人饮食摄入的镍量ｂ Ｊ，肠道本身有 限制镍离子吸收的机制。患者植入镍铬合金烤瓷修 复体后一定时期内的血液、唾液、尿液、头发中的镍