牙科贵金属烤瓷合金的临床应用 四川大学 华西口腔医学院 孟玉坤 副教授

牙科贵金属烤瓷合金的临床应用四川大学华西口腔医学院孟玉坤副教授牙科合金概述金属材料人类的发展史是与金属材料的应用和发展史密切联系的，尤其到了近代，金属材料在人类文明中更占有重要的地位没有各种性能符合要求的金属材料，近代文明的出现和发展就是不可能的没有各种牙科金属材料，现代牙科的出现和发展也是不可能的牙科金属材料金属材料目前仍然是现代牙科中应用最多最广泛的一类材料，一般为合金材料牙修复金属材料、正畸金属材料、外科金属材料、种植材料等牙科修复用金属材料（锻造、铸造），各类定制式义齿的制作贵金属嵌体金属冠普通烤瓷全冠、烤瓷桥桩核冠硬度高，强度大，固位力强，应用最早最广泛硬度高，强度大，固位力强，应用最早最广泛牙科铸造金属材料分类牙科铸造合金材料按机械性能和用途分Ⅰ-Ⅳ型Ⅰ型：低强度铸造合金。铸件仅能承受较小的应力，适用于嵌体修复Ⅱ型：中等强度铸造合金。铸件可承受中等程度应力，适用于单冠修复Ⅲ型：高强度铸造合金。铸件可承受较高的应力，适用于固定修复中的冠、固定桥及固位体或咀嚼负荷较大的嵌体修复Ⅳ型：超高强度铸造合金。铸件可承受极高的应力，同时可达到极薄的横截面。适用于固定修复和活动修复中的支架、基托、卡环、舌腭杆等修复部件

烤瓷合金应用概述烤瓷修复体烤瓷修复体也称为烤瓷熔附金属修复体，先用合金制成金属基底，再在其表面覆盖与天然牙相似的低熔瓷粉，在真空高温烤瓷炉中烧结熔附而成的一种人工修复体金属烤瓷冠是临床应用广泛的修复方式之一，同时具有金属的强度和烤瓷的美观等优点，能很好的恢复牙齿的形态和功能合金底层遮色瓷层牙本质瓷层牙秞质瓷层PFM修复体的层状结构示意图PFM全冠的设计--不同覆盖类型的选择全瓷覆盖正常咬合的患者部分瓷覆盖紧咬合咬合空间不足烤瓷熔附金属修复体的临床制作过程金瓷结合机制化学结合机械结合压缩结合范德华力机理作用技术机械嵌合微观的粗化面：瓷与金属间相互锁结；提高化学结合面打磨喷砂粗化；铂球（d3~6m）喷涂在金瓷结合表面压应力让金属向瓷施加压应力，使瓷被拉向金属底层，“箍”在金属上金属热膨胀系数略大于瓷；合适的底层形状设计：如瓷越过包绕切缘、牙尖、边缘嵴范德华力分子之间的相互吸引金属表面的润湿性等化学结合使金属和烤瓷在界面发生化学反应而粘合一起在高温氧化环境下，金属表面形成与烤瓷成分一致的氧化物层金属烤瓷结合机理兼备了金属强韧性与陶瓷的美学性等优点（1）美观（2）耐磨（3）能恢复牙体的形态与功能（4）强度高（5）良好的生物相容性烤瓷修复体PFM修复体的适应证及禁忌证适应症前牙变色，四环素牙、氟斑牙、牙釉质发育不全等前后牙大范围缺损、无法充填者，后牙死髓牙前牙错位、扭转而不宜或不能作正畸治疗者固定义齿禁忌症青少年恒牙尚未发育完全，牙髓腔宽大者牙体过小无法取得足够固位形和抗力形严重牙周病患者，牙松动咬合紧，在没有矫正而又无法预备出足够的空间者烤瓷修复体很高的强度完全遮色能力良好的边缘适合性临床操作简单，美学效果较好无需复杂的粘结技术因此成为目前应用最广泛的瓷类全冠修复体类型关键材料--烤瓷瓷粉材料主要原料组成（1）长石：

Na2O·Al2O3·

6SiO2K2O·Al2O3·

6SiO2（2）石英：SiO2

（3）白陶土：Al2O3·

2SiO2·2H2O（4）溶剂：硼砂（5）着色剂：

二氧化钛（白黄色），氧化钴（青色），氧化镍（灰色），氧化锰（红色），氧化锡（黄色）关键材料--烤瓷合金种类成分特点贵金属(合金)金-铂-钯(Au-Pt-Pd)生物安全性好，耐腐蚀，金黄色较接近牙本质色；价高，质软（相对），高温蠕变（熔点），如含银易致瓷变色(10~15wt%,≤5%）金-钯(Au-Pd)金-钯-银(Au-Pd-Ag)半贵金属(合金)钯-银(Pd-Ag)生物安全性次好，耐腐蚀相对好，价格相对较便宜；质软（相对），高温蠕变，银变瓷变色银-钯(Ag-Pd)非贵金属(合金)镍-铬(Ni-Cr)便宜，强度、硬度提高，熔点高，抗高温变形；过多的氧化物形成，难于打磨，生物安全性可疑镍-铬-铍(Ni-Cr-Be)钴-铬(Co-Cr)RPD整铸支架，套筒冠或全冠，硬度大难于打磨;生物性尚可其它纯金(Au)色泽好；价高，质软，高温变形纯钛及钛合金(Ti)生物安全性好，材料价格低；机械性能（强度，刚性，硬度）低，高温极易氧化变性，可铸造性差（需特殊设备），金瓷结合不理想，热膨胀系数低（9.610-6/℃，需专用低膨陶瓷）烤瓷合金—贵金属合金贵金属合金半贵金属合金烤瓷合金—半贵金属合金银钯/钯银合金金属耐腐蚀性好生物安全性好含银，瓷牙黄绿色银变价格居中钯金合金含有一定量黄金成分耐腐蚀性好生物安全性较好价格较高金钯/金铂合金含金量80%以上，耐腐蚀性好生物相容性好颜色微黄，瓷牙色泽更自然价格昂贵Semi/high-preciousMetaceramic烤瓷之贵金属烤瓷非贵金属合金烤瓷合金—非贵金属合金镍铬合金含有镍和铍，致敏性和生物毒性耐腐蚀性差，牙龈变黑局部全身的毒性价格低廉（含钛合金是添加了7-10%钛的镍铬合金）钴铬合金不含镍和铍，致敏性和生物毒性低较好的耐腐蚀性，牙龈变黑减少金属离子的生物毒性减低金瓷结合不如镍铬价格较低钛及钛合金生物相容性好耐腐蚀性好金瓷结合不佳，容易崩瓷因加工工艺复杂，价格偏高烤瓷之非贵金属烤瓷Non-preciousMetaceramic贵金属烤瓷合金牙科贵金属ISO1562:2004、ISO8891:1998以及我国国家标准GB/T17168-2008明确规定了牙科铸造贵金属合金的化学组分，即金和（或）PGM含量为25~75wt%，金含量不小于60wt%、金加PGM（铂、钯、铱、钌、铑）总量不小于75wt%，同时要求合金中的铍和镉含量不大于0.02wt%根据贵金属（Au+PGM）含量，贵金属铸造合金可分为高金含量合金或称高贵金属合金（Au+PGM≥75wt%，其中Au>40wt%）、中金含量合金（40%≤Au+PGM≤75%）和低金含量合金（25%≤Au+PGM≤40%）。通常将中、低金合金统称为低金含量合金或低贵金属合金若金和（或）PGM含量少于25%则不能称为贵金属合金牙科贵金属铸造合金的基本要求依据成分的不同，贵金属牙科铸造合金主要作为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型合金使用

要求良好的生物相容性，对人体无毒性影响稳定的化学性能，在口腔中不腐蚀、不变色合适的物理机械性能，良好的加工性能，易于抛光及临床修整打磨价格适宜牙科铸造贵金属发展贵金属具有稳定的热力学性能（耐腐蚀性、抗晦色性等）、适宜的机械力学性能、良好的生物相容性及美观的色泽，早期即已使用于牙科修复领域1979年西方发达国家应用于牙科修复的黄金数量达到87吨，占世界黄金加工总量的6.6%Au-Ag-Cu系合金成为牙科标准合金后，又陆续开发出Au-PGM、Au-Pt-Pd及Au-Pd-In等合金主要有Au-Pt-Pd系、Au-Pd-Ag系、Au-Pd系以及Au-Ag-Cu系等合金。金作为该系合金的主要成分，提供黄金色泽，有良好的抗晦暗性和延展性。1970年代由于黄金价格的上涨，一批低金含量贵金属合金或非贵金属合金被研发以替代传统的金合金替代合金分为两类：一类为使用钯和银以降低金含量的中/低贵金属合金、钯基合金以及银基合金另一类为钴铬或镍铬等非贵金属合金目前高贵金属、低贵金属和非贵金属三类合金在世界上各占一定使用的份额，以满足不同经济条件患者的需求牙科贵金属铸造合金—金合金

高金含量金合金应用较早的口腔修复材料，作为牙科修复材料合金具有其他合金无法比拟的各项性能，首选的修复合金主要有Au-Pt-Pd系、Au-Pd-Ag系、Au-Pd系以及Au-Ag-Cu系等合金金作为该系合金的主要成分低金含量金合金与通常以Au-Ag-Cu系为基础，非均匀结晶时会产生富Ag区和富Cu区加入铂、钯等PGM元素可改善合金的抗晦暗性和抗腐蚀性，其中钯的效果较铂更显著，合金常通过提高钯的含量以防止由于金含量降低导致的抗腐蚀性下降低金合金填补了高金合金与非贵金属合金价格梯度的间隙，并且其铸造性能、加工性能和机械性能与高金合金并无明显差异牙科贵金属铸造合金—钯合金高钯合金金合金替代材料，钯含量≥75%，第一代合金以Pd-Cu-Ga系为代表；第二代以Pd-Ga系合金为代表，不含Cu，硬度值低，同时具有适宜的屈服强度以及良好的抗腐蚀性，较第一代容易加工机械性能、理化性能方面与高金合金相似，通过加入功能性元素甚至可优于高金合金，而价格仅为后者的1/3左右由于黄金的稀缺及金价的上涨，以高钯合金为代表贵金属合金将是未来主流的牙科修复用合金，成为牙科修复金属材料的主要发展方向高钯合金在牙科合金中兼顾了性能、价格、生物学等多方面的优势,西方发达国家应用较广，约50%的固定修复体采用此类合金制作钯-银合金Pa-Ag-In-Ga为代表生物学相容性优于非贵金属合金，机械理化性能好，耐腐蚀性较好，制作工艺较简单价格较低，因而得到相继研发并在国内外临床得到良好的临床运用银-钯合金低金含量，Ag-Pa-Cu-Ga（In/Sn）生物学相容性优于非贵金属合金，并且具有较好的机械理化性能、耐腐蚀性较好价格低廉，日本国民健康保险覆盖作为烤瓷合金使用需防止银硫变修复体发青现象牙科铸造合金应用趋势高贵金属合金由于价格的原因，其使用量逐渐减少非贵金属合金虽价格低廉，但因为生物相容性欠佳，在口腔环境内易被腐蚀以及铸造性能差等限制了其进一步应用低贵金属合金则因其机械理化性能、生物相容性及加工性能等与传统金基合金相当且价格较低，目前在西方发达国家已成为主流的修复用合金材料各类烤瓷修复体在固定修复体中的临床占比烤瓷修复的局限颜色发青龈缘灰线崩瓷磁共振检查伪影非贵金瓷修复体的问题—金属的腐蚀生物安全性，金属离子释放龈缘局部变色，牙体组织染色局部或全身毒性过敏反应生物相容性局部刺激，炎性反应金瓷修复体的问题—光线的阻射金属的不透光性难于完全模拟天然牙的半透明程度反射光线多，中部和颈部明度偏高修复体光线反射层次少颈缘颜色层次感差无结构的“深度感”，金瓷修复体缺乏“活力感”烤瓷冠全瓷冠I入射=I吸收

+I反射+I透射

+I折射I反射=I入射-I吸收

-I透射-I折射体部及颈部半透性美学效果较好金属底层的引入,可能的腐蚀及腐蚀产物的不良影响，光通透性不足,层次感不如天然牙齿非贵金属及含银超过30wt%的钯基合金银硫变发青问题金属烤瓷修复体烤瓷还是全瓷？烤瓷与全瓷的对比全瓷修复体烤瓷修复体生物相容性好依底层金属不同美学性好好崩瓷底层材料不同偶有对MRI影像检查的影响无视金属种类及数目强度较低高加工技术要求高普及特殊粘固剂需要不需要价格高适中烤瓷与全瓷—烤瓷崩瓷要多些吗？遮色需要