不同含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鎳鉻合金烤瓷冠的析出量

不同含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鎳鉻合金烤瓷冠的析出量

金屬烤瓷冠是臨床上最常用的修復(fù)方法之一。貴金屬合金具有優(yōu)良的性能,如易鑄造、易焊接、適合性好和耐腐蝕等,但由于金合金價(jià)格太高,所以臨床使用受限。Poggioli等對(duì)烤瓷非貴金屬合金進(jìn)行了一系列研究,發(fā)現(xiàn)以鎳(Ni)為主體的合金最易與瓷結(jié)合而且成本低,因此目前在臨床被廣泛應(yīng)用。經(jīng)多年臨床應(yīng)用發(fā)現(xiàn),目前應(yīng)用的非貴金屬烤瓷合金還存在以下問題:金屬腐蝕、離子析出導(dǎo)致齦緣黑線及金屬離子致敏等。本研究就目前國(guó)內(nèi)非貴金屬合金仍為主要烤瓷修復(fù)材料的情況下,用含鉻(Cr)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的兩種Ni-Cr合金鑄造金屬基底,燒結(jié)成烤瓷冠,放入人工唾液中,特定時(shí)間檢測(cè)離子析出濃度。通過對(duì)析出的鎳、鉻金屬離子的定量分析,嘗試揭示鎳鉻烤瓷冠存在問題的起因,為消除齦緣黑線,鎳、鉻金屬離子過敏等提供新的思路。1材料和方法1.1模型的制備選擇日本口腔教學(xué)模擬系統(tǒng),以其右下第二前磨牙為樣本牙,按照要求用金剛砂車針進(jìn)行牙體預(yù)備,制取模型。用硅橡膠印模材料制取印模,用超硬石膏灌注模型24付備用。1.2phase-n烤瓷合金低鉻烤瓷合金選用美國(guó)AalkaDentVeraBond烤瓷牙鑄造合金,其構(gòu)成:鎳77.95%、鉻12.60%、鈹1.95%。高鉻烤瓷合金選用法國(guó)Phase-N烤瓷合金,其構(gòu)成:鎳61.20%、鉻26.00%、錳11.00%、硅1.50%、碳0.03%,其他小于1%。AA-6800原子吸收分光光度計(jì)(島津公司,日本);StartoriousBp211D分析天平(賽多利斯公司,德國(guó));Multicast鑄造機(jī)(Degussa公司,德國(guó));Dekemar烤瓷爐(Wieland公司,德國(guó));數(shù)字式溫度控制儀、電熱恒溫培養(yǎng)箱(中國(guó)上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠);牙科教學(xué)模擬實(shí)習(xí)系統(tǒng)(日進(jìn)公司,日本)。1.3方法1.3.1牙的制備選擇日本口腔教學(xué)模擬系統(tǒng),以其右下第二前磨牙為樣本牙,按照要求用金剛砂車針進(jìn)行預(yù)備。用硅橡膠印模材料制取印模(為保證組織面面積的一致只制取1顆牙的印模),用超硬石膏灌注模型24付。要求灌注的模型清晰準(zhǔn)確。1.3.2金和低鉻烤瓷地層由山東濟(jì)南天橋區(qū)魯恒義齒加工中心分別制作高鉻烤瓷合金和低鉻烤瓷合金鉻冠各12顆(均為舌側(cè)金屬頸圈全瓷唇緣)。為保證修復(fù)體的均一性,內(nèi)冠制作、加瓷均由同一人在經(jīng)過牙體預(yù)備的同一付牙齒模型的同一顆牙上操作。1.3.3試劑的配制按ISO/TR10271標(biāo)準(zhǔn)配制人工唾液。用分析天平精確稱量ISO/TR10271標(biāo)準(zhǔn)要求的各種試劑,倒入盛有部分蒸餾水的1000mL量瓶中,用蒸餾水定容到1000mL,用氫氧化鈉調(diào)其pH值為5.8。1.3.4小培養(yǎng)液的制備把24顆鎳鉻合金烤瓷冠分為高鉻組和低鉻組,每組12顆。然后把24顆鎳鉻合金烤瓷冠分別放入24個(gè)處理好的小培養(yǎng)皿中,再放入110℃烤箱中2h。然后取出放入干燥皿中自然冷卻后用分析天平進(jìn)行稱量。稱量完畢把烤瓷冠分別放入以前準(zhǔn)備好的裝有定量人工唾液的24個(gè)小瓶?jī)?nèi),把樣品小瓶放入溫度為37℃的恒溫孵育箱中。1.3.5鉻離子檢測(cè)用國(guó)家環(huán)?？偩謽?biāo)準(zhǔn)樣品研究所的鎳、鉻離子標(biāo)準(zhǔn)溶液(500mg/L),將(鉻離子質(zhì)量濃度分別稀釋為2、4、6、8、10μg/L,鎳離子濃度分別為稀釋30、50、80、100、120μg/L)。經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)確定測(cè)鉻時(shí)樣品液需要稀釋到1%,測(cè)鎳時(shí)需要稀釋到1‰。1.3.6燈、鎳燈的工作條件把放入人工唾液中的兩組鎳鉻合金烤瓷冠樣本,于放入后1、2、4、8、16、32周末,從兩組中各取出2顆烤瓷冠樣本,用石墨爐原子吸收分光光度計(jì)測(cè)量各樣品在人工唾液中的鎳、鉻離子質(zhì)量濃度。鉻燈的工作條件:燈電流6mA,波長(zhǎng)357.9nm,狹縫0.5nm,點(diǎn)燈方式BGC-D2;鎳燈的工作條件:燈電流12mA,波長(zhǎng)232nm,狹縫0.5nm,點(diǎn)燈方式BGC-D2。1.3.7樣品的烘干和稱重32周末檢測(cè)完析出的鎳、鉻金屬離子質(zhì)量濃度后,取出烤瓷冠,用蒸餾水沖洗6次,放入小玻璃皿中,再放入110℃的恒溫箱中2h,干燥皿中冷卻,用電子天平稱其質(zhì)量;放入恒溫箱2h,再稱量,如此反復(fù)5次,當(dāng)?shù)?次質(zhì)量和第4次質(zhì)量相同時(shí),可認(rèn)為此時(shí)烤瓷冠的質(zhì)量恒定了,為最后的干燥質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)前的質(zhì)量與第5次的質(zhì)量之差為金屬烤瓷冠所損失的質(zhì)量。1.4數(shù)據(jù)處理分析所有數(shù)據(jù)均以表示,用SAS8.1軟件對(duì)重復(fù)測(cè)量的鎳、鉻離子數(shù)據(jù)進(jìn)行多因素方差分析;對(duì)高鉻合金組與低鉻合金組烤瓷冠實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差用兩樣本t檢驗(yàn)分析。2結(jié)果2.1不同時(shí)間點(diǎn)的鉻離子產(chǎn)出量低鉻和高鉻合金冠組的烤瓷冠在人工唾液中,不同時(shí)間點(diǎn)的鉻離子析出量見表1。從表1結(jié)果可見,在6個(gè)時(shí)間點(diǎn)兩組鉻離子析出量間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。2.2時(shí)間點(diǎn)的鎳離子跨界低鉻和高鉻合金冠組烤瓷冠在人工唾液中,不同時(shí)間點(diǎn)的鎳離子析出量見表2。從表2結(jié)果可見,兩組鎳鉻合金烤瓷冠在6個(gè)時(shí)間點(diǎn)其鎳離子析出量間的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。2.3人工濾液的鉻離子測(cè)定從表1、2可見,兩組鎳鉻合金烤瓷冠樣本在37℃人工唾液中,鉻離子的析出于第4周達(dá)到高峰;高鉻合金冠組鎳離子析出于第4周達(dá)到高峰,低鉻合金冠組鎳離子的析出呈持續(xù)緩慢上升的趨勢(shì)。2.4低鉻合金冠的質(zhì)量差高鉻合金冠組的烤瓷冠實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為(1.13×10-4±3.29×10-5)g;低鉻合金冠組烤瓷冠實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差為(3.51×10-4±2.25×10-4)g?？梢?高鉻合金冠組的烤瓷冠實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量差少于低鉻合金冠組冠的質(zhì)量差,其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=3.611,P<0.01)。3鎳鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)烘烤細(xì)胞腐蝕的影響將鎳鉻合金烤瓷冠置于人工唾液中,由于適宜的溫度、濕度、酸堿度以及各種活躍的陰離子的作用,故烤瓷冠組織面金屬離子會(huì)發(fā)生析出。從本研究的結(jié)果可以看到,于人工唾液中靜態(tài)浸泡的鎳鉻合金烤瓷冠的鉻離子析出量于第4周達(dá)高峰,這與國(guó)外Wataha等報(bào)道的齒科鑄造合金冠在戴入口腔后的2~4周內(nèi),釋放金屬離子的速度最快,4周后釋放速度明顯減慢的結(jié)論相一致。胡濱把鎳鉻合金烤瓷冠置于人工唾液中,經(jīng)過電化學(xué)極化曲線試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),鎳鉻合金烤瓷冠會(huì)發(fā)生腐蝕反應(yīng)。根據(jù)鎳鉻合金電極電位的變化,確定鎳鉻合金的鈍化電位出現(xiàn)于靜態(tài)浸泡后2~4周,也與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符。高鉻合金冠組與低鉻合金冠組的烤瓷冠在人工唾液中,其鉻離子的析出都在第4周達(dá)到高峰。高鉻合金冠組烤瓷冠在人工唾液中,鎳離子析出也于第4周達(dá)到高峰,而低鉻合金組烤瓷冠的鎳離子的析出則呈持續(xù)緩慢上升趨勢(shì)。此結(jié)果可能與烤瓷合金中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)。有學(xué)者認(rèn)為鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)達(dá)到20%,才能有效的形成連續(xù)的Cr2O3選擇性氧化膜,此膜的形成可提高合金的抗腐蝕性能。鎳鉻合金的抗氧化能力與鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān),當(dāng)鉻的最低質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~25%時(shí),合金表面會(huì)形成一層致密而連續(xù)的表面氧化防護(hù)層Cr2O3,此氧化層可作為氧擴(kuò)散的障礙,使合金具有良好的抗氧化能力。本研究高鉻組烤瓷冠基體合金含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.0%,在燒結(jié)過程中能夠形成緊密連續(xù)的Cr2O3氧化膜,不存在貧鉻區(qū),故不易發(fā)生腐蝕,在人工唾液中較低鉻合金組烤瓷冠有相對(duì)少的金屬離子從樣品中析出。實(shí)驗(yàn)證明,在體液環(huán)境中,鎳鉻合金即使在一些覆蓋層的保護(hù)下,也會(huì)釋放鎳離子和鉻離子,尤其是含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)14%~22%的鎳鉻合金,因?yàn)樵诳敬珊蛼伖夂?其抗腐蝕性能降低。在研究非貴金屬合金體外腐蝕時(shí),通過測(cè)定在人工唾液中非貴金屬合金離子的析出量和顯微觀察其表面的腐蝕情況后指出,唾液中金屬離子含量與合金中鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān),當(dāng)鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過16%時(shí),幾乎無腐蝕,并發(fā)現(xiàn)腐蝕主要發(fā)生在貧鉻區(qū)。8種不銹鋼在37℃,質(zhì)量濃度為0.9%的NaCl水溶液中的溶出試驗(yàn)及電化學(xué)測(cè)定表明,Cr、Mo質(zhì)量與Cr、Mo溶出離子的總量與點(diǎn)蝕電位呈線性關(guān)系,本體金屬中的Cr、Mo質(zhì)量越高,Cr、Mo溶出離子的總量越低,點(diǎn)腐蝕電位越高,就越不容易發(fā)生點(diǎn)腐蝕。鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的烤瓷合金發(fā)生電化學(xué)腐蝕的程度嚴(yán)重,離子析出就多。本研究低鉻合金組烤瓷冠基體合金含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12.60%,在燒結(jié)過程中不能形成緊密連續(xù)的Cr2O3氧化膜,貧鉻區(qū)易發(fā)生腐蝕,相對(duì)多的金屬離子從樣品中析出。根據(jù)本研究實(shí)驗(yàn)前后烤瓷冠的質(zhì)量差和烤瓷冠在人工唾液中的離子析出量的分析發(fā)現(xiàn),離子析出多的烤瓷冠樣本,質(zhì)量丟失也相對(duì)較多;離子析出少的烤瓷冠樣本,質(zhì)量丟失也相對(duì)較少。本研究將鎳鉻烤瓷冠的整個(gè)組織面和金屬頸環(huán)全部浸入人工唾液之中,與真實(shí)的口腔環(huán)境有差異,因此筆者認(rèn)為今后的實(shí)驗(yàn)研究還有待完善。本研究的結(jié)果顯示,含鉻質(zhì)量分?jǐn)?shù)26.0%的高鉻合金組的烤