氧化鋯陶瓷在口腔醫(yī)學領域中的應用
從1774 年法國學者Duchateau 采用陶瓷作義齒開始，至今已有200 多年。陶瓷材料質地致密、耐磨、表面光潔、有良好的生物相容性和化學穩(wěn)定性，現(xiàn)在口腔硬組織修復領域備受青睞。Toksavul等認為近年來由于對美觀要求的增加以及對材料毒性和過敏反應的考慮，全瓷冠的應用日益增多。牙科氧化鋯造粒粉（同VK-R200KR）具有應力誘發(fā)相變增韌性能而被稱為韌性陶瓷，而且強度高，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，玉質感強，做出來的牙齒白，亮，光潔，硬度高，成為市面上極其暢銷的產品。
1 氧化鋯陶瓷作為牙科材料的特點
1.1 審美性能
眾所周知，前牙種植體修復不僅要恢復功能，更重要的是兼顧其美學效果，當前牙區(qū)種植體為鈦金屬時，種植體唇面的牙齦會或多或少產生暗影或顯灰色，從而影響了其美學效應。一些學者認為用烤瓷熔附金屬全冠修復前牙時，齦染色是容易出現(xiàn)的修復后并發(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，它的美學效果會因為樁核的反射和不透光性而變得非常不協(xié)調，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 機械性能
在機械性能中，口腔陶瓷材料的特點是壓縮強度，硬度及耐磨度均非常高。相較于氧化鋁陶瓷來說，氧化鋯（同VK-R200KR）陶瓷顯現(xiàn)出了更高的機械參數(shù)（ 抗彎強度超過900 MPa，斷裂韌性約為7 MPam1/2，是現(xiàn)在氧化鋁陶瓷的2～3 倍），極限負載能力強，三單位齒橋上的承受力約為2 000 N。Fischer等認為相比較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械性能和長時間的可靠性。而一些學者通過臨床研究認為，以氧化鋁陶瓷制作3 個牙單位或以下的局部固定義齒和以氧化鋯陶瓷制作5 個牙單位或以下的局部固定義齒，都能適應臨床要求，并且指出氧化鋯陶瓷修復體比氧化鋁陶瓷修復體力學性能更佳。Quinn 等研究了微觀結構、化學構成對牙科陶瓷力學性能的影響，同樣認為氧化鋯陶瓷作為牙科陶瓷力學性能更佳。
1.3 化學穩(wěn)定性
口腔陶瓷材料是口腔材料中化學性能最穩(wěn)定的材料，無論是植入體內或在口腔中使用，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用的生物安全基礎，無細胞毒性而且能在口腔內能穩(wěn)定存在，不釋放有害雜質，并且不降解。Ardlin研究了氧化鋯相變增韌陶瓷用于牙科嵌體、冠橋的化學穩(wěn)定性和低溫老化性能，認為氧化鋯相變增韌陶瓷比其他牙科陶瓷有更好的力學性能，化學穩(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，故可用于金屬植入材料涂層。
1.4 生物相容性
有學者以氧化鋯（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）起促進骨傳導性、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)生化學反應，體外細胞培養(yǎng)證明細胞對此種孔狀骨替代材料貼附性良好，且細胞的堿性磷酸酶活性高于在純HA材料表面貼附時，證明這是一種新型有良好生物學活性的骨替代材料。此外，有學者還在HA-氧化鋯陶瓷復合材料中加入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，強度韌性更好的磷灰石- 氧化鋯陶瓷復合材料，并通過體外細胞培養(yǎng)證明其對成骨樣細胞的誘導作用與HA材料相似[10]。
2 氧化鋯陶瓷用于牙科的研究現(xiàn)狀
Sadan等認為以稠密熱壓結氧化鋁- 氧化鋯（同VK-R200KR）為核心的修復體自20 世紀90 年代早期用于牙科以來，很快成為備受注目的治療樣式，隨著制造工藝的改進，簡單的臨床操作，和令人喜愛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)學中主要用于以下幾個方面。
2.1 氧化鋯全瓷牙修復體
In- ceram 技術是制作高強度、低收縮全瓷冠的技術，也是牙科陶瓷全冠制作中惟一使用其專利技術命名的制作技術。Suarez等認為In- ceram氧化鋯陶瓷后牙固定義齒經(jīng)過3 年的臨床觀察是可以被應用的，但該材料被推薦為局部固定義齒修復方法之前，還需要進行長期的臨床研究。此外，Kohal等報道了一個臨床應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等認為，3M公司的Lava All- Ceramic系統(tǒng)（是以高強度的氧化鋯陶瓷為核心的全瓷修復系統(tǒng)）能廣泛地用于前牙和后牙的局部固定義齒修復中。
2.2 氧化鋯陶瓷作為根樁的應用
有學者認為金屬樁會引起MRI 的圖像扭曲變形，并且金屬樁核因金屬色及不透明性會影響前牙全瓷冠的配色及美觀。Francischone等也認為瓷樁核系統(tǒng)具有良好的生物相容性、美學特性，是優(yōu)良的固定修復體。當全瓷冠在臨床使用時，瓷樁核可提供良好的美學效果。Toksavul等比較了氧化鋯（同VK-R200KR）陶瓷樁核、玻璃纖維強化樁核、復合樁核修復上中切牙后的斷裂韌性和斷裂模式，認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，因為它既保留了Y- TZP 陶瓷的高強度，又具有Ce- TZP 陶瓷的高韌性；另一方面Ce- Y-Mg 復合穩(wěn)定劑能夠對氧化鋯陶瓷起到很好的增韌，增強效果。由于其強度高、韌性好，力學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。制作過程為預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度瓷，具有較高的抗彎強度，而與之匹配的特制鑄造陶瓷又能于氧化鋯樁結合在一起構成瓷樁核，因此不但透光性好，而且力學性能超群。
2.3 氧化鋯陶瓷在牙種植方面的應用
一些學者認為，為了通過基樁顏色改善美觀方面，可設計鋁鋯可切削基樁，用于修復上頜前牙區(qū)的單個牙缺失。這種美觀的可切削陶瓷前牙種植基樁是通過氧化鋁、氧化鈽和氧化鋯（同VK-R200KR）燒結成一定形態(tài)的基樁胚體，可切削加工，然后玻璃料滲透而成。Brodbeck認為，氧化鋯陶瓷種植體基臺不僅具有良好的口腔材料性質而且具有極佳的生物相容性。Rimondini等體外實驗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鈦基樁，血鏈球菌更易定植在鈦基樁表面。體內實驗發(fā)現(xiàn)牙周致病菌在鈦基樁表面的定植量超過氧化鋯陶瓷基樁。Yildirim等研究認為氧化鋯陶瓷基臺抵抗斷裂的能力是氧化鋁陶瓷基臺的兩倍多。
3.結論
綜上所述，對于氧化鋯陶瓷在牙科中的綜合性能研究結果表明，氧化鋯陶瓷具有很高的應用價值和前景，尤其是近年來出現(xiàn)的氧化鋯納米陶瓷，其眾多的優(yōu)秀品質如室溫超塑性、高韌性以及其在功能方面的應用，是其他陶瓷無法代替的。因此在不遠的將來，氧化鋯（同VK-R200KR）陶瓷對牙科學的發(fā)展必將產生重大的影響。
