最终修复基台材料
目前全球在售的基台种类数万种,从材料分类来看,曾经或正在被广泛使用的基台主要为钛合金、金合金和氧化锆这三大类。
钛是一种兼具韧性、耐腐蚀性和高强度重量比的金属材料,再加上其良好的生物相容性,被广泛用于医学领域。医用钛合金,主要成分除钛以外,还含有6%铝、4%钒和其他微量杂质,即Ti-6Al-4V,也写作Ti6Al4V。相较于纯钛,Ti-6Al-4V合金强度显著提高,能提供更高的抗拉强度和抗断裂性能,因此广泛用于种植修复基台的生产制作。临床上钛合金基台的方式有多种,包括预成钛基台和个性化加工的钛基台(图4.11)。
图4.11 切削制作的个性化基台。表面氮化涂层处理过的切削而成的个性化基台。(图片由杨静文医生、撒悦医生提供)
在过去的10年里,金合金材料曾因为其特有的颜色和可铸造性能被广泛用于前牙种植修复。种植体的铸造金合金成分为:60%~65%金、20%~25%钯、19%铂和1%铱。其中,为解决“成品基台”形态局限性而开发的可铸造基台,称为UCLA基台,一度非常流行。尤其是在铸造工艺时代,其应用很广泛。从一体冠到个性化基台,再到全口修复的杆卡等,UCLA基台都可以胜任。这种基台由机械加工的金合金基底和与之相连的塑料套管组成;金合金基底与种植体相匹配;塑料套管可以切割和修改,制作蜡型用于金合金铸造。但是,从Abrahamsson等于1998年的动物学研究开始[12],学界逐步发现:与钛相比,金合金的软组织亲和性较差。自此,许多临床医生开始摒弃金合金铸造基台。而Welander与Abrahamsson[13]在后期的研究中再次验证,与金合金相比,钛合金和氧化锆基台周围的黏膜组织有更少的以中性粒细胞浸润为主的炎症反应,因此具有更优越的生物相容性。至此,学术界得出共识性的结论:氧化锆和钛合金是生物相容性更高、适合用于种植修复基台的材料。
二氧化锆是一种白色晶体材料,具有良好的美学特性。除此之外,氧化锆最大的优势是卓越的组织整合能力。如前所述,形成生物学封闭的关键是要形成穿龈袖口内细胞和种植体基台的附着,也就是结合上皮和结缔组织的附着。上皮细胞喜欢黏附表面光滑的材料,高度抛光的氧化锆表面具有适宜上皮细胞黏附结合的特性。有时,结合上皮处的上皮细胞和氧化锆表面的黏附力甚至强于上皮细胞和其下方无钉突结缔组织的结合力,导致医生在取下基台的时候,结合上皮的上皮细胞随着基台从结缔组织表面撕脱,暴露出新鲜的组织创面,也就是临床上取下基台后即刻在袖口光滑内表面看到的出血点。良好的组织整合能力是维持粉白美学稳定性的重要因素。除此以外,氧化锆还有一个优于钛合金材料的优点,即氧化锆抵抗细菌黏附的能力优于金属钛合金。众所周知,菌斑生物膜的形成要经过获得性薄膜(Acquired Pellicle)形成、细菌黏附(Adhesion)和共聚(Coaggregation),以及最后的细菌定殖(Colonization)。材料的亲水性受材料自身的表面能影响。表面能量高,亲水性好,唾液蛋白或糖蛋白更易于吸附至牙面形成获得性薄膜,为细菌提供特殊受体,选择性吸附细菌至牙面。相反,表面能量越低,材料越疏水,越不利于获得性膜的形成,进而一定程度上抵抗了菌斑生物膜的形成。而这个特点,是保持种植体周围软硬组织长期稳定性的关键。(https://www.daowen.com)
基于以上论述的各个方面,即良好的生物相容性、优秀的机械性能、美观的颜色、易于生物学封闭形成的光滑表面,以及低表面能量等优点,氧化锆被广泛使用于前牙美学区和后牙咀嚼功能区。
需要特别注意的是,由于氧化锆的弹性模量小、强度高,在另一方面也限制了它的应用。市面上有一种氧化锆基台是全氧化锆材料制作,即包括接口部位在内,除中央螺丝以外,都是一体氧化锆制作而成。这种基台的氧化锆接口通过中央螺丝和种植体相连。当基台牙冠在受到咀嚼外力产生微动时,基台接口的外表面和种植体接口内表面之间就会产生相互摩擦。此时,质地较软的钛合金就会在弹性模量小、强度高的氧化锆的摩擦下,产生划痕甚至磨损、变形。造成接口的永久损坏。因此,现在主流的氧化锆基台都是以钛合金基底作为和种植体相连的接口,来避免钛-锆摩擦引起的种植体损伤。
除此以外,体内研究发现,钛-锆连接的密合性不如钛-钛连接的密合性[14],进而在和质地较软的钛相互摩擦的过程中会造成钛表面的磨损。值得一提的是:调改和打磨氧化锆给医生和技师带来了挑战。调改烧结后的氧化锆部件会显著增加产生微裂纹的风险,这可能导致后面行使咀嚼功能时出现破裂;之前曾用于临床的基台-种植体连接部为氧化锆的基台已基本被淘汰,目前,常推荐氧化锆基台与钛基底结合使用,常规用于美学区种植修复。