當(dāng)前,醫(yī)用鈦合金在牙科領(lǐng)域中正牙學(xué)、修復(fù)學(xué)和植牙學(xué)等方面得到了廣泛應(yīng)用。以下為日本研究的鈦及鈦合金的牙科用途。
(1)正牙學(xué)
正牙學(xué)是指通過(guò)機(jī)械性或功能性器械矯正牙齒錯(cuò)位的一門(mén)科學(xué)。為了矯正牙齒錯(cuò)位,必須通過(guò)不同的器械施加外力。可拆卸的器械由分離的丙烯酸(PMMA)片組成,通過(guò)絲狀元件固定在病人的牙齒上。采用擴(kuò)張螺釘(帶左旋螺紋和右旋螺紋的轉(zhuǎn)軸)使丙烯酸片分開(kāi)并向牙齒施力。在固定技術(shù)中,采用定型物(托架和口腔用管)通過(guò)絲狀原件向牙齒施力。現(xiàn)在,除不銹鋼外,純鈦因質(zhì)輕且抗蝕性高而用于固定和用作固定性元件。
對(duì)于牙弓絲、彈簧元件而言,鈦合金因彈性模量比不銹鋼低、強(qiáng)度比純鈦高而特別引人注目。β型鈦合金通過(guò)冷變形后抗拉強(qiáng)度可達(dá)1300MPa。β型合金的加工性能較好,甚至可以生產(chǎn)成細(xì)絲狀元件。冷加工態(tài)4級(jí)純鈦的力學(xué)性能與β型合金相近,從而可以代替β型合金。此外,鈦鎳合金絲形狀記憶合金絲因其偽彈性而得到應(yīng)用,其偽彈性的基礎(chǔ)是應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變。
(2)修復(fù)學(xué)
牙齒修復(fù)學(xué)是指采用假體代替缺損的牙齒或其他部分以再現(xiàn)牙齒的咀嚼功能、美觀特性和發(fā)音功能。作為牙科實(shí)驗(yàn)室中一種新型材料,鈦早期的加工難題已得到解決,從而在牙齒修復(fù)方面的應(yīng)用越來(lái)越成功。
鈦既用作普通鑄件,也用作鑲有陶瓷的且與牙齒結(jié)合的齒冠和齒橋。常常采用牙科精密鑄造來(lái)加工鈦部件。對(duì)固定植入物的大型結(jié)構(gòu)而言,鑄鈦的電化學(xué)性能與工業(yè)化生產(chǎn)的骨內(nèi)植入物相當(dāng),減輕了電化學(xué)性能與工業(yè)化生產(chǎn)的骨內(nèi)植入物相當(dāng),減輕了電化學(xué)和腐蝕效應(yīng)的危害。
此外,與金基合金相比,鈦具有經(jīng)濟(jì)性的優(yōu)點(diǎn)。因此,它被認(rèn)為是復(fù)合型修復(fù)物、永久性修復(fù)物和可拆卸修復(fù)物的理想材料。與其他表面熔覆陶瓷的合金相比,鈦的熱膨脹系數(shù)極低,因此需要鑲嵌合適的陶瓷。鈦在高溫下氧化程度增加、晶粒及顯微組織粗化以及882℃發(fā)生β轉(zhuǎn)變。因此,鈦表面熔覆陶瓷的最高焙燒溫度為800℃。
(3)植牙學(xué)
植牙學(xué)是指將(人工)支柱經(jīng)骨膜或骨內(nèi)植入頜骨內(nèi)固定假體以再現(xiàn)咀嚼功能、美觀特性和發(fā)音功能。在現(xiàn)代牙科手術(shù)中,骨內(nèi)植入物是一種公認(rèn)的替代牙齒、創(chuàng)建永久性假牙用支柱以及穩(wěn)定可拆卸假牙的處置方法。鈦及鈦合金牙科植入物已應(yīng)用了四十余年,并根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)。通常采用A1203噴丸處理或鈦等離子體火焰處理粗化植入物表面以促進(jìn)植入物與骨骼的黏附。表層區(qū)域(皮質(zhì)層)局部采用可吸收的烴基磷灰石層也將促進(jìn)植入物關(guān)鍵部位與骨骼的黏附。
表1日本研究的鈦及鈦合金的牙科用途
用途 |
使用的鈦材 |
加工方法 |
人造牙根 |
純鈦絲、純鈦塊、Ti6Al4VELI醫(yī)用鈦絲、鈦鎳合金絲 |
鍛造、變形、鑄造 |
牙齒矯正絲 |
鈦鎳合金絲、β型鈦合金絲 |
變形(拉絲) |
齲齒用矯冠橋 |
純鈦塊、鈦合金靶塊 |
鑄造 |
前牙用齒冠橋(燒結(jié)用) |
純鈦、鈦合金 |
鑄造 |
金屬 全部牙床 |
Ti6Al4VELI、純鈦 |
變形、壓印、鑄造 |
床修 局部牙床 |
Ti6Al4VELI、純鈦 |
變形、壓印、鑄造 |
補(bǔ)件 |
|
鑄造 |
顎骨植入材 |
純鈦 |
變形 |
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