口腔修復(fù)充填材料與天然牙摩擦磨損學(xué)性能的實驗研究.pdf

1、目的:
　　 口腔修復(fù)體行使咀嚼功能的過程,就是天然牙和修復(fù)體這對摩擦副相互磨損的過程。二者摩擦磨損學(xué)性能是否匹配直接影響口腔咀嚼效率,天然牙的健康以及修復(fù)體的使用壽命和修復(fù)效果。臨床上常關(guān)注修復(fù)材料的機械力學(xué)性能,生物相容性和防腐耐蝕性能,對摩擦磨損學(xué)性能關(guān)注不多。本研究通過體外摩擦磨損實驗,模擬口腔生理環(huán)境,對11種口腔常用修復(fù)充填材料進行摩擦磨損學(xué)性能測試,探討與天然牙性能的匹配情況,磨損機制和有關(guān)影響因素,旨在為口腔仿生

2、生物材料的性能優(yōu)化及臨床應(yīng)用提供相關(guān)實驗依據(jù)。
　　 方法:
　　 1.實驗條件及試樣制備:利用MMV-1立式萬能摩擦磨損實驗機,設(shè)置垂直向載荷41N,滑動頻率150r/min,循環(huán)次數(shù)50,000次,在37℃人工唾液中,以滑石瓷為對磨物,對天然牙和11種口腔常用修復(fù)充填材料(5種金屬材料,4種高分子材料,2種全瓷飾面瓷材料)進行體外耐磨性能測試。金屬材料試樣進行常規(guī)包埋鑄造制成,陶瓷材料常規(guī)堆瓷燒結(jié)制成,高分子樹脂材料

3、進行堆塑固化磨改制成,三者均形成標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。表面按要求機械化學(xué)打磨拋光,避免一切表面污染和磨損,待測。天然牙試樣采用正畸減數(shù)拔除的健康完整上頜第一雙尖牙,選取軸面水霧下磨改,表面處理同上。
　　 2.對磨物選擇:滑石瓷由于性能穩(wěn)定,耐磨性與牙釉質(zhì)相似,試件易于規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)化,可克服不同天然牙牙釉質(zhì)結(jié)構(gòu)差異帶來的實驗誤差等特點,而作為本實驗對磨物。
　　 3測試及觀察指標(biāo):記錄動態(tài)摩擦力矩數(shù),計算摩擦系數(shù):采用失水法測量材料和

4、天然牙密度,稱重法得出實驗前后試樣質(zhì)量磨損量,繼而換算出體積磨損量(volume wear loss)；利用電子掃描電鏡(scanning electron micrtjscope SEM)觀察磨損表面顯微形貌；能譜儀分析材料磨屑成分比例和元素變化；顯微硬度儀得出表面維氏硬度。
　　 4.評價體系:主要通過稱重法和失水法得出材料體積磨損量反映其磨損性能,評價時既考慮自身磨損量,同時考慮對磨物磨損量與天然牙牙釉質(zhì)/牙本質(zhì)及其對磨物

5、的匹配情況,來評價材料磨損性能。
　　 結(jié)果:
　　 1.天然牙:牙釉質(zhì)磨損機制主要為疲勞磨損,同時伴有黏著磨損和磨粒磨損。牙本質(zhì)主要為磨粒磨損。牙釉質(zhì)耐磨性優(yōu)于牙本質(zhì)。二者動態(tài)摩擦系數(shù)變化隨時間呈現(xiàn)出一定規(guī)律性,但變化趨勢和系數(shù)值均明顯不同,穩(wěn)態(tài)值分別為0.60～0.75,0.45。
　　 2.金屬材料:磨損機制主要為黏著磨損和磨粒磨損。與天然牙體積磨損量由大到小依次為:牙本質(zhì),銀合金,金合金,牙釉質(zhì),純鈦,銀

6、汞合金,鎳鉻(P<0.05),對磨物滑石瓷體積磨損量由大到小依次為:鎳鉻,銀汞合金,純鈦,牙釉質(zhì),金合金,銀合金,牙本質(zhì)(P<0.05)。金屬材料表面硬度值之間有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05),與耐磨性呈正相關(guān)關(guān)系(r=0.95,P<0.05),5種金屬材料摩擦系數(shù)變化幅度較小,與牙釉質(zhì)變化趨勢不同,與牙本質(zhì)相似。穩(wěn)態(tài)摩擦系數(shù)值分別為金合金0.67,銀合金0.72,純鈦0.81,鎳鉻合金0.85,銀汞合金0.58～0.65。
　　

7、3.高分子材料:磨損機制主要是磨粒磨損,伴有黏著磨損或疲勞磨損。牙本質(zhì),FiltekTMP60樹脂的體積磨損量之間沒有統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),其它各組值之間均有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)。由大到小依次為:(FiltekTMp60樹脂,牙本質(zhì)),拜耳牙,FiltekTMZ350樹脂,松風(fēng)牙,牙釉質(zhì)；對磨物滑石瓷體積磨損量由大到小依次為:牙釉質(zhì),松風(fēng)牙,FiltekTMz350樹脂,拜耳牙,牙本質(zhì),FiltekTMp60樹脂(P<0.0

8、5)。4種高分子材料硬度值由大到小依次是:FiltekTMZ350樹脂,FiltekTMp60樹脂,松風(fēng)牙,拜耳牙(P<0.05)。摩擦系數(shù)變化趨勢與牙釉質(zhì)相似,系數(shù)值均經(jīng)歷上升-回落-趨于穩(wěn)定的變化。穩(wěn)態(tài)值分別為松風(fēng)牙0.38,拜耳牙0.50,FiltekTMZ350樹脂0.65,FiltekTMp60樹脂0.58。
　　 4.陶瓷材料:磨損機制有磨粒磨損,黏著磨損和疲勞磨損。VintageAL和Vita-alpha飾面瓷的體

9、積磨損量均顯著低于牙釉質(zhì)(P<0.05),硬度值顯著高于牙釉質(zhì)(P<0.05)。摩擦系數(shù)變化趨勢與牙釉質(zhì)相似,但沒有回落過程。穩(wěn)態(tài)值VintageAL瓷為0.85,Vita-alpha瓷為0.80。
　　 結(jié)論:
　　 1.口腔修復(fù)充填材料摩擦磨損學(xué)性能評價時,兼顧自身及對磨物磨損量與牙釉質(zhì)/牙本質(zhì)磨損量匹配情況來評價材料磨損性能,更能反映材料實際咀嚼功能狀況。
　　 2.以滑石瓷為對磨物,每種材料磨損量各試樣間