口腔材料學(xué)總論課件

口腔材料學(xué)第一節(jié)概述地位發(fā)展史學(xué)科教育分類重要性內(nèi)容要求發(fā)展方向標(biāo)準(zhǔn)化二、口腔材料學(xué)的重要性1.口腔材料學(xué)是口腔醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與臨床的橋梁學(xué)科2.口腔材料學(xué)是口腔醫(yī)學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)3.口腔材料學(xué)在口腔醫(yī)學(xué)中發(fā)揮先導(dǎo)和推動(dòng)作用4.口腔材料學(xué)是口腔臨床醫(yī)師必須掌握的知識(shí)領(lǐng)域三、口腔材料的發(fā)展史五、口腔材料學(xué)學(xué)科教育口腔醫(yī)學(xué)?？瓶谇会t(yī)學(xué)本科（五、七、八年制）研究生（碩士、博士）博士后（一）按材料性質(zhì)分類

1.有機(jī)高分子材料

2.無(wú)機(jī)非金屬材料

3.金屬材料（二）按材料的應(yīng)用部位分類

1.非植入人體的材料（義齒修復(fù)體、粘接體等）

2.植入人體的材料

（骨牙缺損修復(fù)體、種植體、根管充填體等）（三）按材料與口腔組織的接觸方式分類1.直接、長(zhǎng)期與口腔組織接觸的材料

（義齒基托和冠橋修復(fù)材料等)2.直接、暫時(shí)與口腔組織接觸的材料

(印模和蠟型材料等）3.間接與口腔組織接觸的材料

（模型和包埋材料等）八、口腔材料的標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)化組織材料標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)特定的口腔材料性能的技術(shù)文件

材料生產(chǎn)材料標(biāo)準(zhǔn)臨床應(yīng)用口腔材料的標(biāo)準(zhǔn)化組織1國(guó)際牙科聯(lián)盟(FDI)2國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO):ISO/TC106-dentistry：

84個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)化組織組成3中國(guó)口腔材料和器械設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(TC99)4美國(guó)牙科材料標(biāo)準(zhǔn)(ADA)5其他國(guó)家：英國(guó)(

BSI)、法國(guó)(

NF)、日本(

JIS)、德國(guó)(

DIN)、澳大利亞(

SSA)、北歐(

NIOM)等九、關(guān)于口腔材料的研究問(wèn)題

(一)

宏觀研究口腔材料的研究發(fā)展戰(zhàn)略與對(duì)策（面向未來(lái)）口腔材料的現(xiàn)代概念與生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)（替代與再生）口腔材料的生物相容性與活性評(píng)價(jià)（統(tǒng)一認(rèn)識(shí)）口腔材料的性能檢測(cè)與標(biāo)準(zhǔn)化（規(guī)范化、國(guó)際化）口腔材料與多學(xué)科結(jié)合（自主創(chuàng)新）(三)綜合性研究1.口腔梯度功能材料的研究

(組成、結(jié)構(gòu)、密度）2.口腔生物電活性及磁性材料的研究

（生物電磁作用）3.口腔納米材料的研究

(小尺寸、大表面積、界面、量子效應(yīng))4.口腔粘接材料的研究

(化學(xué)與物理粘接)5.口腔種植材料的研究

(生物性結(jié)合)6.口腔功能修復(fù)與重建材料的研究

(生物再生)7.

口腔整形美容材料的研究

(人工與天然修復(fù))8.口腔預(yù)防保健材料的研究

(簡(jiǎn)便與社會(huì)化)9.口腔組織工程支架材料的研究

(種子細(xì)胞再生)10.口腔消毒滅菌材料的研究

(環(huán)境、器具、人員）11.口腔信息材料的研究

（記憶與功能）口腔根管充填材料的研究口腔牙周治療與修復(fù)材料的研究口腔印模材料的研究口腔模型材料的研究口腔義齒基托材料的研究口腔烤瓷冠橋修復(fù)材料的研究口腔陶瓷全冠修復(fù)材料的研究口腔鑄造合金修復(fù)材料的研究口腔鑄造陶瓷修復(fù)材料的研究口腔鑄造包埋材料的研究意義：表示在口腔溫度不同時(shí)絲材和棒材伸長(zhǎng)的變化體脹系數(shù)cubicexpansioncoefficientαV＝dV／(V×dT)式中：

αV溫度為T(mén)時(shí)的體脹系數(shù)(K-1)V溫度為T(mén)時(shí)式樣的體積（mm3）dV物體體積的改變dT溫度的變化意義：表示在口腔溫度變化時(shí)修復(fù)體的體積變化(三)熱導(dǎo)率thermalconductivityλ=面積熱流量/溫度梯度式中:λ熱導(dǎo)率單位：瓦(特)每米開(kāi)(爾文)，W/(m×K)面積熱流量=熱流量/面積，瓦(特)每平方米，W/m-2熱流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)一個(gè)面的熱量，瓦(特)，W意義：增加溫度感覺(jué)和避免對(duì)組織的刺激（四）流電性galvanism在口腔環(huán)境中存在異種金屬修復(fù)體相接觸時(shí)，由于不同金屬之間的電位不同，將會(huì)出現(xiàn)電位差，導(dǎo)致微電流產(chǎn)生。-

ZnCu

+H2SO4原電池工作原理示意圖意義：避免在口腔內(nèi)存在兩種金屬修復(fù)體相接觸，以保護(hù)牙髓組織不受損傷（五）表面張力surfaceforce表面張力：擴(kuò)張表面單位所需要的力，單位：每米牛(N/m)潤(rùn)濕性：液體在固體表面擴(kuò)散的趨勢(shì)，為液體對(duì)固體的潤(rùn)濕性，用接觸角（θ）表示其大小。接觸角：液體與固體表面接觸作切線與固、液界面之間的夾角。θ＝0°固體被液體完全潤(rùn)濕θ≤90°液體的潤(rùn)濕性良好θ＞90°液體的潤(rùn)濕性差θ＝180°液體完全不潤(rùn)濕潤(rùn)濕與接觸角的關(guān)系意義:

接觸角愈小、潤(rùn)濕性愈好、親水親組織性愈好(六)色彩性色彩的三個(gè)特性：

色調(diào)hue：指顏色的名稱彩度chroma(飽和度):指顏色的純度明度value(明亮度):物體對(duì)光的反射性（非彩色只有明度的區(qū)別）幾種常用的描述顏色方法

(1)肉眼觀察

(2)色卡、色片、比色板比色

(3)光譜、光電測(cè)定

(4)CIE標(biāo)準(zhǔn)色度系測(cè)定

二、機(jī)械性能(一)應(yīng)力(五)硬度(二)應(yīng)變(六)應(yīng)變-時(shí)間曲線(三)應(yīng)力-應(yīng)變曲線(七)撓曲強(qiáng)度和撓度(四)沖擊強(qiáng)度(八)熱應(yīng)力和裂縫擴(kuò)展(一)應(yīng)力stress應(yīng)力:指物體內(nèi)部各點(diǎn)各個(gè)方向的力學(xué)狀態(tài)

α=F/S

式中：F：外力（N）

S：受力面積（mm2）

α：應(yīng)力（MPa）應(yīng)力的形式：拉應(yīng)力：(tensilestress)

外力為拉力壓應(yīng)力：(compressivestress)

外力為壓力切應(yīng)力：(shearstress）外力為剪切力（旋轉(zhuǎn)應(yīng)力、綜合應(yīng)力）FFFFFF(二)應(yīng)變strain

應(yīng)變：指材料在外力作用下形狀變化的量

ε=△L/Lo

式中：ε：應(yīng)變

△L：長(zhǎng)度增量（mm）

Lo

：指定參考狀況下的長(zhǎng)度(mm)

（三）應(yīng)力-應(yīng)變的內(nèi)容彈性變形階段

比例極限彈性極限（可逆）塑性變形階段

屈服強(qiáng)度極限強(qiáng)度斷裂強(qiáng)度（不可逆）延伸率

延性和展性回彈性和韌性

暫時(shí)和永久性形變（四）沖擊強(qiáng)度

沖擊強(qiáng)度（impactstrength）：指材料抵抗沖擊破壞的能力

αK=Eb/B×(w-a)

式中:αK沖擊強(qiáng)度

Eb

斷裂過(guò)程吸收的能量

B式樣的寬度

w式樣的厚度

a式樣缺口的深度

一般情況下，在口腔內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)沖擊破壞現(xiàn)象(五)硬度

硬度（hardness）:固體材料本體及表面抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力

布氏硬度

靜負(fù)荷試驗(yàn)洛氏硬度

魏氏硬度

努普硬度

動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)肖氏硬度負(fù)荷（六）撓曲強(qiáng)度和撓度

撓曲強(qiáng)度（flexurestrength）：

反應(yīng)材料在持續(xù)受力后直至斷裂時(shí)的強(qiáng)度

撓度（deflection）：

物體承受其比例極限內(nèi)的應(yīng)力反復(fù)作用所發(fā)生的疲勞性彎曲形變負(fù)荷形變(mm)(N)最小最大15~351.02.515~302.05.0義齒基托材料撓度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)(ISO）

撓度是口腔基托材料特有的性能（七）熱應(yīng)力和裂縫擴(kuò)展熱應(yīng)力溫度變化產(chǎn)生的應(yīng)力形成裂紋及擴(kuò)展

（口腔環(huán)境的溫度變化不同質(zhì)的修復(fù)材料其變化不同）熱冷三、化學(xué)性能（一）變色和腐蝕（二）擴(kuò)散和吸附（三）老化（四）化學(xué)性粘接（一）變色和腐蝕變色腐蝕開(kāi)始發(fā)生的階段，修復(fù)體表面變色或失去光澤腐蝕材料由于周圍環(huán)境的生物和化學(xué)侵四蝕而造成的破壞或變質(zhì)（口腔用金屬短期內(nèi)將發(fā)生變色和腐蝕）

均勻腐蝕：局部腐蝕：腐蝕只發(fā)生在材料表面腐蝕的形態(tài)腐蝕的類型濕腐蝕：有水存在干腐蝕：無(wú)水存在物質(zhì)受外界生物化學(xué)作用，迅速產(chǎn)生全面腐蝕局部腐蝕的類型孔蝕：表面小孔狀局部腐蝕縫隙腐蝕：發(fā)生在材料的縫隙內(nèi)，隙縫內(nèi)外離子或氣體濃度差別造成晶間腐蝕：發(fā)生于金屬晶粒邊界附近，金屬熱處理或冷加工不當(dāng)造成磨損腐蝕：金屬表面同時(shí)受流體的磨損和腐蝕作用引起的破壞應(yīng)力腐蝕：當(dāng)應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)同時(shí)存在時(shí)發(fā)生疲勞腐蝕:周期應(yīng)力與腐蝕的共同作用引起材料的破壞選擇性腐蝕：成分和結(jié)構(gòu)不一的材料，一部分元素被腐蝕浸出，只剩其余組分構(gòu)成海綿狀物質(zhì)（二）擴(kuò)散和吸附擴(kuò)散：物體原子、分子向周圍移動(dòng)的現(xiàn)象

（主要表現(xiàn)為化學(xué)性溶解）吸附：離子、原子或分子之間，借助于靜電力或分子間的范德華力所產(chǎn)生的吸著現(xiàn)象

（主要表現(xiàn)為化學(xué)性沉積）（三）老化老化：材料在加工、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中物理、化學(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能下降和破壞的現(xiàn)象

在口腔環(huán)境中材料均會(huì)發(fā)生老化，以高分子材料較明顯。老化原因

外因內(nèi)因物理、化學(xué)、生物機(jī)械、加工成型材料的組成和結(jié)構(gòu)（四）化學(xué)性粘接粘接：兩個(gè)固體借助于兩者界面間力的作用而產(chǎn)生結(jié)合的現(xiàn)象，包括物理、機(jī)械和化學(xué)性結(jié)合化學(xué)性粘接：粘接劑表面的原子或離子與被粘體表面的原子或離子間的結(jié)合，一般以共價(jià)鍵或離子鍵形式存在四、生物性能（一）生物安全性（biologicalsafety）（二）生物相容性（biocompatibility）（三）生物功能活性（biofunctionability）(一)生物安全性生物安全性：材料進(jìn)入臨床應(yīng)用前具有安全使用

的性質(zhì)

表面接觸材料

按接觸性質(zhì)分類

外部接入材料

植入材料

短期接觸：＜24h

按接觸時(shí)間分類

長(zhǎng)期接觸：24h～30d

持久接觸：＞30d分類口腔材料生物學(xué)評(píng)價(jià)試驗(yàn)

第一組：體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)

采用體外組織細(xì)胞培養(yǎng)的方法，觀察材料對(duì)細(xì)胞增殖及形態(tài)的影響，評(píng)價(jià)材料的體外細(xì)胞毒性。方法：鉻釋放法，分子過(guò)濾法，瓊酯覆蓋法等，簡(jiǎn)便快速靈敏第二組（體內(nèi)動(dòng)物試驗(yàn)）檢測(cè)材料對(duì)機(jī)體的全身毒性作用及局部組織反應(yīng)試驗(yàn)類型觀察指標(biāo)試驗(yàn)?zāi)康娜矶拘栽囼?yàn)-經(jīng)口途徑毒性反應(yīng)+病理全身毒性全身毒性試驗(yàn)-靜脈途徑毒性反應(yīng)+病理全身毒性吸入毒性試驗(yàn)毒性反應(yīng)+病理全身毒性遺傳毒性試驗(yàn)致畸致癌致突變遠(yuǎn)期作用致敏試驗(yàn)機(jī)體變態(tài)反應(yīng)致敏作用皮膚刺激皮下反應(yīng)試驗(yàn)皮膚粘膜反應(yīng)刺激作用植入后局部反應(yīng)試驗(yàn)局部組織學(xué)觀察局部毒性作用第三組（特殊試驗(yàn)）為口腔臨床應(yīng)用前試驗(yàn)，檢測(cè)材料對(duì)擬使用部位的組織毒性作用試驗(yàn)類型觀察指標(biāo)試驗(yàn)?zāi)康难浪柩辣举|(zhì)刺激試驗(yàn)組織病理反應(yīng)材料刺激性蓋髓及活髓切斷試驗(yàn)組織病理反應(yīng)治療作用根管內(nèi)應(yīng)用試驗(yàn)組織病理反應(yīng)治療作用(二)生物相容性

概念影響因素

范圍檢測(cè)方法表征評(píng)價(jià)方法

生物相容性概念是指材料在宿主的特定環(huán)境和部位，與宿主直接或間接接觸時(shí)所產(chǎn)生相互反應(yīng)的能力。是材料在生物體內(nèi)處于靜動(dòng)態(tài)變化過(guò)程中，能耐受宿主各系統(tǒng)作用而保持相對(duì)穩(wěn)定，不被排斥和破壞的生物學(xué)性質(zhì)。又稱為生物適應(yīng)性和生物可接受性。

生物相容性的范圍

系指材料與宿主產(chǎn)生相互作用所涉及的生物理化學(xué)、生物力學(xué)、生物電學(xué)三個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)范圍。

生物相容性的表征

系指材料與宿主直接或間接接觸時(shí)涉及組織接受與定向結(jié)合、應(yīng)力傳遞