唐婉容,李麗華,米方林,吳艷,劉英
(川北醫(yī)學(xué)院口腔系,四川 南充 637000)
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Nobilium鈷鉻鉬合金鑄造卡環(huán)固位力的研究
唐婉容,李麗華,米方林,吳艷,劉英
(川北醫(yī)學(xué)院口腔系,四川 南充637000)
目的:比較鈷鉻鉬合金和純鈦鑄造卡環(huán)在反復(fù)脫位循環(huán)過程中固位力的變化趨勢,為Nobilium整鑄支架義齒的卡環(huán)設(shè)計(jì)提供理論參考。 方法:制作下頜第二前磨牙的標(biāo)準(zhǔn)金屬基牙,用失蠟法鑄造RPT卡環(huán)試件36個(gè),鈷鉻鉬合金卡環(huán)組和純鈦卡環(huán)組各18個(gè),每種金屬試件又根據(jù)倒凹深度的不同平均分為3個(gè)小組,分別為0.25 mm組、0.5 mm組、0.75 mm組(每個(gè)小組各6個(gè)試件),對卡環(huán)進(jìn)行摘戴循環(huán)實(shí)驗(yàn),使用Chatillon 測力儀測定其在0、1 200、2 400、3 600、4 800、6 000、7 200次循環(huán)周期時(shí)的固位力值。結(jié)果:(1)0.5 mm倒凹時(shí),Nobilium鈷鉻鉬合金T卡固位力大于純鈦卡環(huán),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.017 5),0.25 mm、0.75 mm倒凹時(shí),Nobilium固位力大于純鈦,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);(2)分別比較純鈦或鈷鉻鉬合金卡環(huán)在3種倒凹深度下的固位力,無顯著性差異(P>0.05);(3)Nobilium卡環(huán)在循環(huán)結(jié)束后的固位力大于循環(huán)初始。結(jié)論:Nobilium鈷鉻鉬合金鑄造T型卡環(huán)具有良好的固位力,且有較強(qiáng)的抵抗永久形變的能力,可以在摘戴過程中保持有效的固位力,0.5 mm為其適宜的倒凹深度。
Nobilium鈷鉻鉬合金;鑄造卡環(huán);固位力
【Abstract】Objective:To compare the trend of the retention change during the circulation of the clasp dislodging and inserting between Cobalt-Chromium-Molybdenum alloy and pure titanium casting clasps,it can provide theoretical reference for the design of clasps in Nobilium casting framework dentures.Methods:Fabricating standard metal abutment of the second mandibular premolar,and then 36 RPT clasps was cast from Cobalt-Chromium-Molybdenum alloy (n=18)and pure titanium(n=18)with lost-wax casting craft.Each group was subdivided in three parts,corresponding to 0.25 mm,0.50 mm and 0.75 mm undercuts,respectively,and every part contains 6 clasps.The specimens were subjected to an insertion/removal circulation test.The chatillon force measuring instrument was used to record the retention force at different circulation times(0,1 200,2 400,3 600,4 800,6 000,7 000 times).Results:(1)Under the 0.50 mm undercut,the retention force of Nobilium Co-Cr-Mo alloy T clasps is better than the pure titanium clasps,the difference has statistical significance (P=0.017 5).In the other conditions,although Co-Cr-Mo consistently showed greater rentention compared to pure titanium,no significant differences were observed (P>0.05).(2)Comparing retention force for the three undercuts between the pure titanium and Co-Cr-Mo,no statistically significant differences(P>0.05).(3)Analyzing the Co-Cr-Mo alloy during the test,it had a slight increase in retention force from the beginning to the end of the simulation test.Conclusion:Nobilium Cobalt-Chromium-Molybdenum alloy casting T clasps have good retention force and greater ability to resist permanent deformation,and can keep effective retention force during the circulation of the clasp dislodging and inserting.The best undercut depth is 0.5 mm.
【Key words】Nobilium 2000;Casting clasps;Retention force
牙列缺損是指上頜或下頜的牙列內(nèi)有數(shù)目不等的牙缺失,同時(shí)仍余留不同數(shù)目的天然牙,是口腔患者的常見疾病[1]??烧植苛x齒(removable partial denture,RPD)是臨床修復(fù)牙列缺損最常用的方法之一,具有適用范圍廣,磨除牙體組織少,制作方法簡便。患者可以自行摘戴,便于清潔,便于修理等優(yōu)點(diǎn)。隨著我國進(jìn)入老齡化社會,戴用PRD的人越來越多。我國第三次全國健康流行病學(xué)抽樣調(diào)查結(jié)果顯示,在 65~74 歲年齡組牙列缺損患者中,義齒修復(fù)率高達(dá)42%,有60%以上的患者選擇RPD修復(fù)[2]。
近年來,Nobilium 鑄造支架義齒開始進(jìn)入我國沿海地區(qū),隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,曾經(jīng)作為高檔義齒的Nobilium逐漸被廣大患者接受,但目前對該材料的實(shí)驗(yàn)室研究較少。因缺乏對該材料性能的系統(tǒng)性研究,而不能準(zhǔn)確評價(jià)材料的性能和質(zhì)量。本實(shí)驗(yàn)擬通過比較兩種合金在同一倒凹深度下,以及同一種合金在不同倒凹深度下的固位力,為臨床上根據(jù)不同的基牙條件,設(shè)計(jì)Nobilium鈷鉻鉬合金卡環(huán)提供參考。
1.1基牙的制備
選擇一個(gè)硬質(zhì)樹脂標(biāo)準(zhǔn)模型的下頜第二前磨牙作為原始基牙,倒凹計(jì)(Degussa 公司,德國)測定其具有0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm的倒凹,為了標(biāo)準(zhǔn)化義齒摘戴的路徑,使用平行銑削儀預(yù)備近中牙合支托凹、遠(yuǎn)中及舌側(cè)導(dǎo)平面,按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制備。用硅橡膠印模材料翻制其陰模,翻制成獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)基牙蠟?zāi)8?個(gè),在其底座進(jìn)行編號,分別代表0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm倒凹深度的基牙,然后按照口腔鑄造要求進(jìn)行包埋、失蠟鑄造,鑄件經(jīng)觀察無表面缺陷后打磨拋光,由同一技工完成,獲得測試用的金屬基牙3個(gè)。
1.2卡環(huán)試件的制備和分組
在平行觀測儀(KaVo公司,德國)上標(biāo)記基牙頰面和舌面的觀測線,用倒凹計(jì)分別測定并標(biāo)出0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm倒凹位置。用卡環(huán)成品蠟(Bego公司,德國)在基牙預(yù)定的倒凹深度制作一個(gè)RPT卡環(huán)的蠟型,包括T卡、近中牙合支托、遠(yuǎn)中鄰面板、基托及垂直的夾持桿。失蠟法進(jìn)行鑄造,鑄件經(jīng)X線檢測以排除鑄造缺陷,噴砂去除表面氧化層,再粗拋光(針對卡環(huán)上的小結(jié)和芒刺,在放大鏡下使用鎢鋼磨頭進(jìn)行磨除),Nobilium鈷鉻鉬合金(Co 64%,Cr 27.5%,Mo 5.5%,美國諾必靈公司)的卡環(huán)試件用電解拋光法,純鈦(上海日進(jìn)齒科材料公司)卡環(huán)試件用化學(xué)法拋光1 min。制作完成后再次在放大鏡下檢查試件的完整性,回戴到相應(yīng)基牙上檢測其適合性。為了研究的標(biāo)準(zhǔn)化,整個(gè)操作過程由同一技工完成。總共制作36個(gè)試件,鈷鉻鉬合金卡環(huán)組和純鈦卡環(huán)組各18個(gè),每種金屬試件又根據(jù)倒凹深度的不同平均分為3個(gè)小組,分別為0.25 mm組、0.5 mm組、0.75 mm組(每個(gè)小組各6個(gè)試件)。
1.3卡環(huán)固位力的測定
將基牙固定于平行觀測儀的容器中,卡環(huán)戴入基牙,測力表的夾具夾住牙合支托上預(yù)制的金屬柄,并保證金屬桿與底座垂直。在容器中加入人工唾液浸沒基牙,人工唾液為自行配置,采用ISO/TR10271標(biāo)準(zhǔn),其具體成分見表1。使用Chatillon 測力儀(Ametek 公司,美國)進(jìn)行卡環(huán)循環(huán)就位、脫位實(shí)驗(yàn),用以模仿臨床義齒摘戴。以10 mm/min的恒定速度對卡環(huán)施加垂直向的脫位力,當(dāng)卡環(huán)脫位時(shí)記錄下固位力的峰值。實(shí)驗(yàn)夾頭以41 次/min的循環(huán)頻率對卡環(huán)進(jìn)行循環(huán)摘戴,每個(gè)卡環(huán)分別做7 200個(gè)循環(huán)脫位戴入實(shí)驗(yàn),測定在0、1 200、2 400、3 600、4 800、6 000、7 200次循環(huán)周期時(shí)的固位力峰值,假設(shè)患者每天平均脫戴4次,7200次脫戴即可模擬一副可摘局部義齒約5年時(shí)間的摘戴使用,而0、1 200、2 400、3 600、4 800、6 000、7 200次循環(huán)周期代表可摘局部義齒摘戴使用10、20、30、40、50、60個(gè)月。整個(gè)實(shí)驗(yàn)保持溫度在(37±5)℃。
表1 人工唾液配方
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
以0、1 200、2 400、3 600、4 800、6 000、7 200次循環(huán)周期為一個(gè)循環(huán)單位,記錄每個(gè)循環(huán)周期的平均固位力值,以循環(huán)周期對應(yīng)的次數(shù)為X軸,平均固位力為Y軸,繪制鈷鉻鉬合金和純鈦卡環(huán)在不同倒凹深度下固位力隨循環(huán)次數(shù)的變化趨勢點(diǎn)線圖(圖1)。
同一倒凹深度下不同金屬固位力的比較:由圖1可見,在0.25 mm和0.75 mm倒凹深度下,Nobilium鈷鉻鉬合金卡環(huán)的固位力大于純鈦卡環(huán)的固位力,但是差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);而0.5 mm倒凹的Nobilium鈷鉻鉬合金卡環(huán)和純鈦卡環(huán)的固位力比較,Nobilium卡環(huán)的固位力大,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.0175)。
比較同一金屬在不同倒凹深度下的固位力:鈷鉻鉬合金卡環(huán)組在3種倒凹深度下的固位力沒有顯著性差異(P=0.293),但是由圖所示,分別比較0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm倒凹時(shí)Co-Cr-Mo卡環(huán)在循環(huán)周期開始和循環(huán)周期結(jié)束時(shí)的固位力,7 200次循環(huán)后的固位力較之循環(huán)開始時(shí)略有升高;對于純鈦卡環(huán)組,其在3種倒凹深度下的固位力比較沒有顯著性差異(P=0.062),仍然比較循環(huán)開始前和結(jié)束后的固位力,發(fā)現(xiàn)在0.5 mm和0.75 mm倒凹時(shí),循環(huán)結(jié)束后的固位力略大于循環(huán)開始時(shí),0.25 mm倒凹時(shí)循環(huán)結(jié)束后的固位力較之循環(huán)開始時(shí)有所下降。
金屬合金用于RPD修復(fù)已有上百年歷史。傳統(tǒng)的鈷鉻合金鑄造支架義齒,因材料性能的限制,在臨床應(yīng)用上有一定缺陷。純鈦支架質(zhì)量輕,生物相容性好,但鑄造性能相對較差,價(jià)格昂貴[3]。選擇一種生物相容性好且又輕便的金屬成為醫(yī)生、技師、患者共同的追求。Nobilium 鑄造合金由美國諾比靈齒科材料公司研發(fā),其主要成分為鈷鉻鉬合金,其中鈷64%,鉻28.5%,鉬5.25%,抗拉強(qiáng)度 980 Mpa,延伸率 13%,彈性極限應(yīng)力 645 Mpa,維氏硬度430 Mpa,具有穩(wěn)定的理化性能,良好的延展性、極高的強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn),非常適合制作輕薄而均勻的義齒支架。卡環(huán)作為可摘局部義齒的主要固位體,其有較大固位力,是RPD達(dá)到行使咀嚼功能的前提條件。目前國內(nèi)外研究卡環(huán)固位力,主要是圓環(huán)形卡環(huán),少見T型卡環(huán)的研究,而Nobilium鉆鉻鉬合金制作的T型卡環(huán)固位力的研究尚未見相關(guān)報(bào)道。
鈷鉻合金卡環(huán)推薦的適宜倒凹深度為0.25 mm[4],但是在實(shí)際臨床應(yīng)用中更多使用的是0.5 mm倒凹。盡管大量證據(jù)顯示鈷鉻合金卡環(huán)選擇0.75 mm倒凹既不能提高卡環(huán)的固位力,又會增加卡環(huán)的使用疲勞,降低其使用壽命,但是純鈦有較大的彈性,可進(jìn)入較深的倒凹[5],故而本實(shí)驗(yàn)同時(shí)研究了0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm 3種倒凹深度。從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看,Nobilium卡環(huán)在0.25 mm倒凹時(shí)的固位力最小,0.5 mm和0.75 mm倒凹時(shí)的固位力差別不大,在統(tǒng)計(jì)學(xué)上3種倒凹的固位力沒有顯著性差異,說明0.25 mm、0.5 mm均作為Nobilium卡環(huán)的適宜倒凹深度,但為了獲得最佳固位力,推薦使用0.5 mm倒凹。
與純鈦相比,在0.25 mm和0.75 mm倒凹深度下,Nobilium卡環(huán)的固位力大于純鈦卡環(huán),但是差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);而0.5mm倒凹的Nobilium卡環(huán)的固位力大,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。鈷鉻鉬合金卡環(huán)在0.25 mm倒凹下的固位力值與純鈦卡環(huán)在0.75 mm倒凹時(shí)的固位力值大小接近。而且從圖1可以看到,Nobilium卡環(huán)的固位力值在循環(huán)摘戴過程中比較穩(wěn)定,沒有明顯的降低。說明應(yīng)用Nobilium鈷鉻鉬合金制作RPT卡環(huán)就固位力而言,優(yōu)于純鈦卡環(huán),且其有較強(qiáng)的抵抗永久形變的能力。
RPD由于咬合力以及經(jīng)常的摘戴運(yùn)動而不斷地發(fā)生彈性形變,使卡環(huán)固位力減弱,甚至發(fā)生折斷,進(jìn)而影響修復(fù)體的使用壽命[6]。徐敏銳等[7]在金屬基牙上對傳統(tǒng)鈷鉻合金三臂卡環(huán)進(jìn)行了循環(huán)摘戴實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)固位力與循環(huán)次數(shù)的對數(shù)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。葛起敏等[8]則在離體前磨牙及磨牙上進(jìn)行了鈷鉻合金三臂卡環(huán)的實(shí)驗(yàn),也發(fā)現(xiàn)卡環(huán)固位力隨摘戴次數(shù)的增加而減小,且存在線性關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,鈷鉻鉬合金和純鈦制作的T型卡環(huán)經(jīng)過循環(huán)后固位力變化趨于穩(wěn)定,沒有減弱,而且最終固位力大于初始固位力(雖然沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)的差異)。影像卡環(huán)固位力的因素有很多,卡環(huán)材料、種類、卡環(huán)進(jìn)入的倒凹深度和坡度、卡環(huán)與基牙的摩擦系數(shù)等均影響卡環(huán)的固位[9]。本實(shí)驗(yàn)研究的是T型卡環(huán),為桿卡類,其固位力與先前研究的圓環(huán)形卡環(huán)有很大的不同。T卡與圓環(huán)形卡環(huán)相比,其卡環(huán)固位臂長、彈性大,脫位時(shí)產(chǎn)生應(yīng)力較小,金屬不易發(fā)生疲勞。其次考慮是否由于應(yīng)變強(qiáng)化的結(jié)果,具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。該結(jié)果表明Nobilium和純鈦均可以在摘戴過程中保持有效的固位力,可以用于RPD的制作。
所有試件卡環(huán)在實(shí)驗(yàn)過程中沒有發(fā)生折斷,包括0.75 mm倒凹。必須要強(qiáng)調(diào)的是卡環(huán)戴入的過程一定要完全就位,同時(shí)保證支架和卡環(huán)上沒有任何的殘余應(yīng)力,殘余應(yīng)力會降低卡環(huán)的機(jī)械強(qiáng)度,從而導(dǎo)致卡環(huán)永久形變或者折斷[10]。說明Nobilium鉆鉻鉬合金卡環(huán)能滿足5年臨床使用的強(qiáng)度要求。
在測試的環(huán)境條件下,我們可以得出如下結(jié)論:(1)鈷鉻鉬合金T卡的固位力優(yōu)于純鈦;(2)0.5 mm為鈷鉻鉬合金T卡的適宜倒凹深度;(3)兩種材料在測試末的時(shí)候均能維持良好的固位力。盡管Nobilium鈷鉻鉬合金比較適合用于制作RPD,我們還需對它的其他性能和臨床需求作進(jìn)一步的研究。
[1]趙銥民.口腔修復(fù)學(xué)[M].第7版,北京:人民衛(wèi)生出版社,2012.
[2]巢永烈.口腔修復(fù)學(xué)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2011.
[3]Kanazawa M,Iwaki M,Minakuchi S,et al.Fabrication of titanium alloy frameworks for complete dentures by selective laser melting[J].J Prosthet Dent,2014,112(6):1441-1447.
[4]Souza JE,Silva NR,Coelho PG,et al.Retention strength of cobalt-chromium vs nickel-chromium titanium vs CP titanium in a cast framework association of removable partial overdenture[J].J Contemp Dent Pract,2011,12(3):179-186.
[5]Tse ET,Cheng LY,Luk HW,et al.Comparison of the retentive characteristics of cobalt-chromium and commercially pure titanium clasps using a novel method[J].Int J Prosthodont,2006,19(4):371-372.
[6]Cheng H,Xu MR,Zhang H,et al.Cyclic fatigue properties of cobalt-chromium alloy clasps for partial removable dental prostheses[J].J Prosthet Dent,2010,104(6):389- 396.
[7]徐敏銳,程輝,鄭明.不同鈷鉻合金鑄造卡環(huán)循環(huán)疲勞性能初探[J].中華口腔醫(yī)學(xué)雜志,2010,45(1):36 -38.
[8]葛起敏,張富強(qiáng).卡環(huán)固位力的循環(huán)測試與分析[J].中華口腔醫(yī)學(xué)雜志,2003,38(6):420 -422.
[10]Mahmoud A.Pre-overloading to extend fatigue life of cast clasps[J].J Dent Res,2007,86(9):868-872.
doi:10.3969/j.issn.1005-3697.2016.04.030論著
Retention force of casting clasps for Nobilium 2000 cobalt-chromium-molybdenum alloy removable partial dentures
TANG Wan-rong,LI Li-hua,MI Fang-lin,WU Yan,LIU Ying
(Department of Dentistry,North Sichuan Medical College,Nanchong 637000,Sichuan,China)
10.3969/j.issn.1005-3697.2016.04.018論著
四川省教育廳基金(14ZB0197)
2015-06-07
唐婉容(1981-),女,碩士,主治醫(yī)師。E-mail:tangwrhuzq@163.com
劉英,E-mail:1366937083@qq.com。
網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間:2016-8-217∶48網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20160802.1748.036.html
1005-3697(2016)04-0517-04
R783.1
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