氧化鋯陶瓷在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用
從1774 年法國(guó)學(xué)者Duchateau 采用陶瓷作義齒開(kāi)始，至今已有200 多年。陶瓷材料質(zhì)地致密、耐磨、表面光潔、有良好的生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性，現(xiàn)在口腔硬組織修復(fù)領(lǐng)域備受青睞。Toksavul等認(rèn)為近年來(lái)由于對(duì)美觀要求的增加以及對(duì)材料毒性和過(guò)敏反應(yīng)的考慮，全瓷冠的應(yīng)用日益增多。牙科氧化鋯造粒粉（同VK-R200KR）具有應(yīng)力誘發(fā)相變?cè)鲰g性能而被稱為韌性陶瓷，而且強(qiáng)度高，生物相容性好，是優(yōu)于氧化鋁的新型全瓷材料。氧化鋯（同VK-R200KR）專用于牙科陶瓷，通透性好，透明度高，玉質(zhì)感強(qiáng)，做出來(lái)的牙齒白，亮，光潔，硬度高，成為市面上極其暢銷(xiāo)的產(chǎn)品。
1 氧化鋯陶瓷作為牙科材料的特點(diǎn)
1.1 審美性能
眾所周知，前牙種植體修復(fù)不僅要恢復(fù)功能，更重要的是兼顧其美學(xué)效果，當(dāng)前牙區(qū)種植體為鈦金屬時(shí)，種植體唇面的牙齦會(huì)或多或少產(chǎn)生暗影或顯灰色，從而影響了其美學(xué)效應(yīng)。一些學(xué)者認(rèn)為用烤瓷熔附金屬全冠修復(fù)前牙時(shí)，齦染色是容易出現(xiàn)的修復(fù)后并發(fā)癥，表現(xiàn)為齦緣或齦和黏膜組織呈青灰色或暗褐色[3]。因此，采用金屬材料修復(fù)具有明顯的不足，而氧化鋯（同VK-R200KR）陶瓷材料是目前能夠最大限度再現(xiàn)自然牙形態(tài)，顏色和光澤（包括熒光和乳光）的人工材料。Michalakis等[4]認(rèn)為以傳統(tǒng)材料（金或鈦）制作的樁核，其外再配以全瓷冠，它的美學(xué)效果會(huì)因?yàn)闃逗说姆瓷浜筒煌腹庑远兊梅浅２粎f(xié)調(diào)，而以氧化鋯為樁核再配以IPS- Empress 全瓷冠是值得推廣試用的。
1.2 機(jī)械性能
在機(jī)械性能中，口腔陶瓷材料的特點(diǎn)是壓縮強(qiáng)度，硬度及耐磨度均非常高。相較于氧化鋁陶瓷來(lái)說(shuō)，氧化鋯（同VK-R200KR）陶瓷顯現(xiàn)出了更高的機(jī)械參數(shù)（ 抗彎強(qiáng)度超過(guò)900 MPa，斷裂韌性約為7 MPam1/2，是現(xiàn)在氧化鋁陶瓷的2～3 倍），極限負(fù)載能力強(qiáng)，三單位齒橋上的承受力約為2 000 N。Fischer等認(rèn)為相比較IPS- Empress 氧化鋯陶瓷和In-ceram 氧化鋁陶瓷的橋體而言，由氧化鋯陶瓷制作的橋體顯示出了極佳的機(jī)械性能和長(zhǎng)時(shí)間的可靠性。而一些學(xué)者通過(guò)臨床研究認(rèn)為，以氧化鋁陶瓷制作3 個(gè)牙單位或以下的局部固定義齒和以氧化鋯陶瓷制作5 個(gè)牙單位或以下的局部固定義齒，都能適應(yīng)臨床要求，并且指出氧化鋯陶瓷修復(fù)體比氧化鋁陶瓷修復(fù)體力學(xué)性能更佳。Quinn 等研究了微觀結(jié)構(gòu)、化學(xué)構(gòu)成對(duì)牙科陶瓷力學(xué)性能的影響，同樣認(rèn)為氧化鋯陶瓷作為牙科陶瓷力學(xué)性能更佳。
1.3 化學(xué)穩(wěn)定性
口腔陶瓷材料是口腔材料中化學(xué)性能最穩(wěn)定的材料，無(wú)論是植入體內(nèi)或在口腔中使用，均具有優(yōu)良的生物性能。其中氧化鋯（同VK-R200KR）制成的陶瓷不僅具有人體應(yīng)用的生物安全基礎(chǔ)，無(wú)細(xì)胞毒性而且能在口腔內(nèi)能穩(wěn)定存在，不釋放有害雜質(zhì)，并且不降解。Ardlin研究了氧化鋯相變?cè)鲰g陶瓷用于牙科嵌體、冠橋的化學(xué)穩(wěn)定性和低溫老化性能，認(rèn)為氧化鋯相變?cè)鲰g陶瓷比其他牙科陶瓷有更好的力學(xué)性能，化學(xué)穩(wěn)定性也能夠滿足作為牙科陶瓷材料的需求。氧化鋯陶瓷由于其化學(xué)性能穩(wěn)定，在正常生理代謝作用下能耐受體液作用不發(fā)生變質(zhì)，故可用于金屬植入材料涂層。
1.4 生物相容性
有學(xué)者以氧化鋯（同VK-R200KR）制成用于骨替代材料的多孔骨架以承受載荷，表層上覆羥磷灰石（ hydroxyapatite，HA）起促進(jìn)骨傳導(dǎo)性、提高材料生物活性的作用，氧化鋯陶瓷骨架與HA 之間有一層氟磷灰石以避免氧化鋯陶瓷和HA 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，體外細(xì)胞培養(yǎng)證明細(xì)胞對(duì)此種孔狀骨替代材料貼附性良好，且細(xì)胞的堿性磷酸酶活性高于在純HA材料表面貼附時(shí)，證明這是一種新型有良好生物學(xué)活性的骨替代材料。此外，有學(xué)者還在HA-氧化鋯陶瓷復(fù)合材料中加入CaF2，其中的F-離子可以部分置換HA 中的羥基，形成熱穩(wěn)定性更好的氟磷灰石，有效抑制了HA 向磷酸三鈣（ tricalciumphosphate，TCP）的降解，從而獲得致密度更高，強(qiáng)度韌性更好的磷灰石- 氧化鋯陶瓷復(fù)合材料，并通過(guò)體外細(xì)胞培養(yǎng)證明其對(duì)成骨樣細(xì)胞的誘導(dǎo)作用與HA材料相似[10]。
2 氧化鋯陶瓷用于牙科的研究現(xiàn)狀
Sadan等認(rèn)為以稠密熱壓結(jié)氧化鋁- 氧化鋯（同VK-R200KR）為核心的修復(fù)體自20 世紀(jì)90 年代早期用于牙科以來(lái)，很快成為備受注目的治療樣式，隨著制造工藝的改進(jìn)，簡(jiǎn)單的臨床操作，和令人喜愛(ài)的審美效果使其成為很受歡迎的治療選擇。氧化鋯陶瓷在口腔醫(yī)學(xué)中主要用于以下幾個(gè)方面。
2.1 氧化鋯全瓷牙修復(fù)體
In- ceram 技術(shù)是制作高強(qiáng)度、低收縮全瓷冠的技術(shù)，也是牙科陶瓷全冠制作中惟一使用其專利技術(shù)命名的制作技術(shù)。Suarez等認(rèn)為In- ceram氧化鋯陶瓷后牙固定義齒經(jīng)過(guò)3 年的臨床觀察是可以被應(yīng)用的，但該材料被推薦為局部固定義齒修復(fù)方法之前，還需要進(jìn)行長(zhǎng)期的臨床研究。此外，Kohal等報(bào)道了一個(gè)臨床應(yīng)用氧化鋯陶瓷為種植體全冠系統(tǒng)成功的病案，并指出能改變灰色牙齦的材料是氧化鋯陶瓷。Piwowarczky等認(rèn)為，3M公司的Lava All- Ceramic系統(tǒng)（是以高強(qiáng)度的氧化鋯陶瓷為核心的全瓷修復(fù)系統(tǒng)）能廣泛地用于前牙和后牙的局部固定義齒修復(fù)中。
2.2 氧化鋯陶瓷作為根樁的應(yīng)用
有學(xué)者認(rèn)為金屬樁會(huì)引起MRI 的圖像扭曲變形，并且金屬樁核因金屬色及不透明性會(huì)影響前牙全瓷冠的配色及美觀。Francischone等也認(rèn)為瓷樁核系統(tǒng)具有良好的生物相容性、美學(xué)特性，是優(yōu)良的固定修復(fù)體。當(dāng)全瓷冠在臨床使用時(shí)，瓷樁核可提供良好的美學(xué)效果。Toksavul等比較了氧化鋯（同VK-R200KR）陶瓷樁核、玻璃纖維強(qiáng)化樁核、復(fù)合樁核修復(fù)上中切牙后的斷裂韌性和斷裂模式，認(rèn)為氧化鋯陶瓷樁核可以用于臨床。目前，氧化鋯陶瓷樁核一方面是用高韌性陶瓷粉末Y- Ce- TZP 制作，因?yàn)樗缺Ａ袅薡- TZP 陶瓷的高強(qiáng)度，又具有Ce- TZP 陶瓷的高韌性；另一方面Ce- Y-Mg 復(fù)合穩(wěn)定劑能夠?qū)ρ趸喬沾善鸬胶芎玫脑鲰g，增強(qiáng)效果。由于其強(qiáng)度高、韌性好，力學(xué)性能能夠滿足牙科樁釘?shù)囊?，因此可用于氧化鋯樁核的制作。制作過(guò)程為預(yù)成氧化鋯棒做樁核蠟形的核心，包埋鑄瓷，試戴粘固同常規(guī)。由于氧化鋯陶瓷是一種高強(qiáng)度瓷，具有較高的抗彎強(qiáng)度，而與之匹配的特制鑄造陶瓷又能于氧化鋯樁結(jié)合在一起構(gòu)成瓷樁核，因此不但透光性好，而且力學(xué)性能超群。
2.3 氧化鋯陶瓷在牙種植方面的應(yīng)用
一些學(xué)者認(rèn)為，為了通過(guò)基樁顏色改善美觀方面，可設(shè)計(jì)鋁鋯可切削基樁，用于修復(fù)上頜前牙區(qū)的單個(gè)牙缺失。這種美觀的可切削陶瓷前牙種植基樁是通過(guò)氧化鋁、氧化鈽和氧化鋯（同VK-R200KR）燒結(jié)成一定形態(tài)的基樁胚體，可切削加工，然后玻璃料滲透而成。Brodbeck認(rèn)為，氧化鋯陶瓷種植體基臺(tái)不僅具有良好的口腔材料性質(zhì)而且具有極佳的生物相容性。Rimondini等體外實(shí)驗(yàn)比較了氧化鋯陶瓷基樁和純鈦基樁表面變形鏈球菌、血鏈球菌、粘性放線菌和牙齦卟啉單胞菌等細(xì)菌的定植，發(fā)現(xiàn)氧化鋯陶瓷基樁表面變形鏈球菌的定植超過(guò)鈦基樁，血鏈球菌更易定植在鈦基樁表面。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)牙周致病菌在鈦基樁表面的定植量超過(guò)氧化鋯陶瓷基樁。Yildirim等研究認(rèn)為氧化鋯陶瓷基臺(tái)抵抗斷裂的能力是氧化鋁陶瓷基臺(tái)的兩倍多。
3.結(jié)論
綜上所述，對(duì)于氧化鋯陶瓷在牙科中的綜合性能研究結(jié)果表明，氧化鋯陶瓷具有很高的應(yīng)用價(jià)值和前景，尤其是近年來(lái)出現(xiàn)的氧化鋯納米陶瓷，其眾多的優(yōu)秀品質(zhì)如室溫超塑性、高韌性以及其在功能方面的應(yīng)用，是其他陶瓷無(wú)法代替的。因此在不遠(yuǎn)的將來(lái)，氧化鋯（同VK-R200KR）陶瓷對(duì)牙科學(xué)的發(fā)展必將產(chǎn)生重大的影響。
