《口腔临床修复材料学》杨华伟著|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《口腔临床修复材料学》

【作　者】杨华伟著

【页 数】 214

【出版社】 上海：同济大学出版社 , 2016.08

【ISBN号】978-7-5608-6424-2

【分 类】口腔科材料

【参考文献】 杨华伟著. 口腔临床修复材料学. 上海：同济大学出版社, 2016.08.

图书封面：

图书目录：

《口腔临床修复材料学》内容提要：

口腔临床修复材料学是一门与医学、生命科学、物理学、化学及工程学等多学科交叉的科学。在当今材料学与科学技术飞快发展的浪潮中，新型材料陆续出现，给临床治疗修复技术带来了新的突破，也更加显示它对口腔医学发展的促进与推动作用。本书综合以往各个分类的优缺点，从材料科学的角度展开各个章节，最后对不同口腔修复材料的物理化学生物特性检测分析方法进行简要总结，达到材料-结构-性能三者相统一的目的。

《口腔临床修复材料学》内容试读

第1章

绪论

口腔材料学科是口腔医学的一门重要的基础学科，也是蓬勃发展的生物医用材料学科的重要组成部分。在临床医学中，治疗疾病主要依靠药物；在口腔医学里，临床修复与治疗主要依靠材料，材料的质量很大程度上决定了口腔修复的质量，材料对口腔临床修复起着类似于药物在临床医学中的重要作用。所以在口腔医疗活动中，口腔材料的应用几乎是与其同时产生和发展的。口腔疾病发生在牙齿及其周围组织上，其发展后果，或多或少地造成这些组织的缺损或缺失，而目前的治疗手段仍主要是以各种天然或人工材料去恢复被破坏部分的形态与功能。这种治疗手段必然是建立在材料的基础之上。当然，对于不同种类的修复治疗过程应该选择与之对应的材料，如牙齿缺损修补、牙列缺失替代和颌面部组织器官缺损修补等需要不同体系的材料发挥作用。这也是选材的首要原则。此外还需遵循生物医学的原则，即充分地了解各种材料的成分及其所具有的主要理化及生物学性能等基本知识。而具体的修复效果还与口腔临床医生能否正确地实施操作程序规程密切相关。

现代生命科学与材料科学的不断发展和相互渗透，生物新技术的不断突破，显著推动了口腔材料的研究、发展与应用。而口腔临床医学又随口腔材料的更新而发生巨大的变革，尤其受到材料科学、物理学、化学、生物学及口腔基础科学的直接影响。每当口腔材料更新一次，口腔临床医学必将产生一次巨大的变革。在当今材料学飞快发展的浪潮中，新型材料陆续出现，给临床治疗修复技术带来了新的突破，也更加显示它对口腔医学发展的促进与推动作用。

1.1概述

人类对口腔医学的认识与实践已经有几千年的历史，而口腔医学材料的应用也可以追溯到公元前。在公元前700年至前500年就有人开始用黄金制造牙冠及桥体。1世纪罗马的

Celsus在拔除龋齿之前，也曾用棉绒、铅和书及其他物质充填大的龋洞，以防在拔牙过程中牙齿破碎，这可能是最早的龋洞充填材料。在中国古代，很早就有用银膏补齿的记载。资料记载银膏的主要成分是银、汞和锡，它与现代的银汞合金很相似。在1050年至1122年间，人们开始用研碎的乳香、明矾和蜂蜜充填龋洞。大约在l480年，意大利人Johannes Arculanus开始尝试利用金箔充填龋洞，稳定性金属填充物的引用可以被看作是修复领域中的一大进步。到l548年Walter Herman Ryff撰写了第一部口腔医学专著，它对口腔修复材料的发展产生

第1章绪论1

了重要影响。入类从龋齿填充材料的不断尝试到口腔医学专著的出现，经历了不断的探索与研究，同时也积累了大量的宝贵经验，为后续口腔医学与材料的发展奠定了一定的基础。

随着基础科学的不断完善与发展，在18世纪口腔医学材料也迎来了新的发展机遇。1728年Pierre Fauchard发表了关于口腔医学的最新专著，在其专著中较详细地介绍了不同的口腔材料及其应用。这部专著的问世标志着人类进人了现代口腔医学时代。其中许多修复材料与操作技术对后来口腔医学的发展具有较大的启发意义，如利用象牙制作义齿的方法，也可以说是现代假牙的最初模型。1756年，Pfff发明了以蜡为原材料制备口腔印模，而后采用煅石膏进行浇注模型。这也是比较早的口腔模型制作工艺。在口腔医学后续的发展中，各种不同的材料越来越多地被引进来。l770年Jean Darcet第一次尝试将低熔点合金用于牙科治疗中的填充与修补，这也拓宽了金属材料在口腔医学方面的应用。陶瓷材料由于成型较难，其在牙科医学上的应用略晚于金属材料。直到1792年法国人De Chemant才发明了比较合理的陶瓷牙制作方法，并获得了第一个瓷牙制作方面的专利口。

到了19世纪，人们对于口腔医学材料的研究已不仅仅局限于寻求新的修复材料或辅助材料，而逐渐开始寻求与之对应的科学理论，并希望以原理来指导医学实践，从而使口腔医学这

一新兴的学科更好地发展。在19世纪中后期，Gv Black对前人的研究工作进行总结，使得关于口腔医学的理论发展更加完善。在此期间也有不少新的口腔材料被开发出来，如银汞合金被用于牙齿填充材料并被沿用至今，氧化锌丁香酚水门汀和磷酸锌水门汀相继出现，此外还有被沿用近百年的硫化橡胶制的义齿基托，这种材料至1937年才逐渐被甲基丙烯酸甲酯所取代。同时在此阶段陶瓷与贵金属在牙科上的应用理论也有了进一步提高。总的来说在19世纪，口腔医学在其他学科逐渐健全发展的基础上也得到了很大的发展，出现了现代口腔医学的雏形。

口腔医学及材料经过长期的发展，其理论与材料体系已日益完善，特别是在选材上已满足多样性的要求。进入20世纪，口腔材料的发展开始更加倚重于物理与化学的发展，主要体现在以明确的目的对原有的口腔材料进行物理改性或化学合成，进而实现对传统材料的精制与改进。人们有目的地来合成或改进某些材料体系，这样就极大丰富了口腔医用材料的种类，也可以实现更为苛刻的条件或要求。同时口腔材料的成本也被综合考虑进来。例如在此期间丙烯酸树脂取代硫化橡胶制备总义齿和局部义齿基托，克服了硫化橡胶原有的种种缺点：用非贵金属铸造局部义齿基托和修复体，不锈钢制作正畸矫治器及各种弹性印模材料的应用等，都大大地降低了口腔临床治疗的成本，极大程度上促进了口腔医学技术的推广。而20世纪中后期，化学合成法的成熟使用极大地促进了口腔材料的发展。1937年出现的丙烯酸酯树脂基托材料是合成高分子材料在口腔医学领域应用的最早实例。在1960年聚羧酸水门汀被开发出来，1971年英国学者Wilson综合了磷酸锌水门汀和聚羧酸水门汀的优点而开发出玻璃离子水门汀。1963年美国学者R.L.Bowen取得牙科复合树脂的专利。随着复合树脂的应用逐渐扩大的同时，合成材质类牙科粘结剂及粘结技术也迅速发展。经过该时期的发展，高分子材料在口腔医疗方面的应用开始吸引越来越多学者的重视与关注。与高分子复合材料不断应用的同时，金属或金属基口腔医用材料也有所突破。1940年纯钛和钛合金被相继开发出来，钛合金具有优良的组织相容性，较大的弹性模量及强度从而引起医学界的重视，并在制作人工牙齿方面得到广泛应用。1960年多孔氧化铜陶瓷及其组织学研究报告的发表，促进了模拟人体组织成分和结构材料的发展。

人们开发利用口腔材料已有几千年的历史，其自身发展也经历了不断改进完善的过程，但

2口腔临床修复材料学

是口腔材料学作为一门真正独立的学科，则是最近几十年的事情。口腔材料学科与医学、生命科学、物理学、化学及工程学等多种学科交叉，不仅在口腔医学中占有特殊重要的地位而且对其他学科的发展也同样起到积极的促进和推动作用。随着该学科重要性的不断显现及我国从事该领域的学者不断增多，我国的口腔材料学已成为与口腔内科学、口腔外科学、口腔修复学口腔正畸学、口腔组织病理学、口腔解剖生理学、口腔儿童预防学和口腔放射学并列的9大学科之一。而世界各国对口腔材料学的研究和应用不断深入，探讨的领域不断扩大，相信在不久的将来一批性能独特而崭新的口腔材料会展现在口腔医师的面前，将会给临床治疗技术带来新的突破

1.2口腔材料的发展

在当今材料学与科学技术飞快发展的浪潮中，口腔材料学科作为一门与临床修复和治疗效果紧密相关的基础学科，在口腔临床医学中也发挥着越来越重要的作用。尤其在近十年里，不同用途的新型口腔材料种类日益丰富，功能更加完善，给临床治疗修复技术不断带来新的突破，也更加显示口腔材料对口腔医学发展的促进与推动作用。

1.2.1基托材料

基托是可摘义齿的主要组成部分之一，它覆盖在无牙的牙槽嵴上，能把义齿的各部连成一个整体，是排列人工牙的基础。它具有连接、传导、修复固位与稳定的作用。作为义齿基托材料必须要满足一定的机械、物理、化学及生物性能。随着科学技术的发展及口腔修复学和口腔美容医学的发展，对义齿基托的机械性能、生物相容性、功能及美观也提出了越来越高的要求。目前按材料的不同可以分为金属基托、金属塑料基托和树脂基托三种。金属基托由铸造制作，具有强度高、体积小、较薄，对温度的传导性好，易于清洁，戴用较舒适的优点。缺点是难以垫底，调改较困难，制作难度较高，需要铸造设备。金属塑料基托兼有金属、塑料的优点，在基托的应力集中区设计金属板、金属杆或者放置金属网状物；在缺牙区牙槽嵴顶的支架上设计固位钉、环、网眼等固位装置，供假牙和基托附着，增加了基托的坚固性，又不失塑料基托的优点。

早在1937年，德国首先采用悬浮聚合法制成聚甲基丙烯酸甲酯聚合粉(Polymethyl

Methacrylate,PMMA)并很快替代硫化橡胶始广泛使用。经过半个多世纪的发展，PMMA的

机械性能和美观性能得到进一步提高，目前临床上几乎所有的树脂基托材料仍是以PMMA

类为主。我国于20世纪40年代后期开始使用甲基丙烯酸甲酯义齿基托材料，因其具有金属基托义齿所不能比拟的仿真美学效果，拥有各类牙列缺损缺失修复广泛适应性，具有良好的理化、机械和生物性能，易于加工成型等诸多优点，一直以来在临床上受到广大医师和患者的欢迎。但其韧性较低，脆性较大，存在着易折断的现象)。目前对于如何增强树脂的整体强度、减少细菌黏附、提高基托树脂与软衬材料的结合力等方面都是研究的热点。利用化学法对其改性是比较有效的一种手段，改性后的基托材料不仅改善了材料的冲击强度和韧性，而且其粘结性与抑菌性也有明显提升。有报道将疏水性的Ribbond聚乙烯纤维经表面等离子体蚀刻处理后转变为亲水性材料，从而与基托树脂产生化学性结合，并使基托负荷有效传递至纤维，

达到提高PMMA的强度和弹性模量的目的。另外，采用等离子体表面处理技术去除弱边界

第1章绪论3

层，可以提高材料润湿性，从而改善基托与软衬材料的粘结性：在树脂基托表面镀一层纳米非晶金刚石薄膜后，其表面形貌明显较镀膜前平整，细菌黏附的表面积相对减小，有助于减少变形链球菌和白色假丝酵母菌的黏附量，而且薄膜和树脂基托具有极强的结合力，可进一步保证抑菌的长期性。此外还有研究者发现可以用纤维增强技术来改善树脂基托的强度以克服原有的不足。现已成功制备的硅基纳米晶须及碳纳米管、纳米丝等纳米材料，以其优良的力学性能成为复合材料的增强剂，具有潜在的应用前景]。同时在基托材料中加入一些无机及有机

抑菌剂如纳米载银无机抗菌剂、壳聚糖、掺杂TO2纳米粉等可有效提高其抵抗白色念珠菌的

能力，这也是复合改性的一种成功实例。

1.2.2牙齿填充材料

牙齿填充材料是口腔医学材料中的一个重要分支，其主要指治疗龋齿时用于充填窝洞的材料。按其坚固性和在唾液中的溶解度不同，可以分为暂时性充填材料和永久性充填材料。暂时性充填材料充填时间为数日或几个月，例如氧化锌丁香酚水门汀和磷酸锌水门汀等。永久性充填材料的维持时间为数年或数十年，例如银汞合金和复合树脂等。用于永久性充填的材料，应具有良好的物理性能和机械性能，强度高，耐磨性好；有稳定的化学性能，不溶解、不腐蚀、不变色：还应具有良好的生物相容性，对人体安全无毒。近年来，复合树脂以其色泽逼真、操作简便、刺激性小等优点，已成为齿科美容充填的主要材料，在部分临床应用过程中填料的含量可高达70%~80%。但是复合树脂固化时易产生聚合收缩，使牙体与修复体之间产生张力和/或剪切力，从而导致微渗漏，直接影响牙体疾病修复治疗的成功与否。对于如何减少充填材料微渗漏，防止继发龋齿是充填材料研发的重中之重。有研究证实添加纳米级填料的复合树脂其硬度、耐磨性、抗弯曲强度等性能都有很大的提高。近年来，一些高性能的复合树脂

不断问世，采用复合树脂修复治疗后牙缺损已日益增多。有研究报道，采用PPF树脂应用于

后牙的充填治疗，2年良好率超过96%。

在临床应用中，流动性充填材料也是窝洞充填的一种主要口腔材料。其特点是具有一定的渗透性和流动性，利于封闭窝沟，可用于小面积龋损的充填。其中，Dyract Flow流动复合体是用于牙齿细微结构缺损的修复材料，该树脂与牙齿界面结合良好，但在极细窝沟内，由于粘结剂的表面张力阻止了流动树脂的进入，常存在微渗漏裂隙。有研究结果显示，采用预防性

Dyract Flow流动复合体充填窝沟龋后，继发龋发病率低于银汞合金充填，但其长期保留率较低。同时该材料还存在耐磨性能差、抗折强度低等不足，所以仅适用于咬合面或颊面窝沟龋的预防性充填治疗。也有研究结果显示，流动性充填材料修复楔状缺损患牙1年后的成功率高于玻璃离子，是种较理想的楔状缺损充填材料幻。

1.2.3支架材料

口腔修复支架是口腔科常用的修复方法，且使用后在患者口腔中受到各个方面的摩擦和压力，因此支架的材料需要有良好的机械性能。同时，长期置于患者口腔中，口腔支架要具有良好的生物性能，不能对人体有不良反应。支架材料研究涉及的学科范围非常广泛，包括材料学、生物化学、生物物理、临床医学等。针对不同的情况及使用环境，不同的材料体系发挥着不同的作用。在天然高分子聚合物中，胶原、甲壳素、壳聚糖、脱钙骨基质、纤维蛋白和藻酸盐等这些天然聚合物生物相容性好，并有一定的抑制炎症的作用，但材料本身因素（如机械强度、降解速度)难以控制，因此难以单独作为骨组织工程中种子细胞的支架材。人工合成高分子材料

4口腔临床修复材料学

可以满足骨组织工程支架材料形态、结构多样性和灵活性的要求，具有较强的实用价值，是组织工程领域研究的热点之一[)

从另外一个角度而言，目前应用在临床的组织工程支架材料可分为两大类：一类是人工合成材料，如羟基磷灰石、纳米羟基磷灰石、聚乳酸等；另一类是天然生物衍生材料，如天然骨、胶原、珊瑚等。近年来，具有较为优异综合强度的纳米羟基磷灰石的研究迅速发展。羟基磷灰石与人体硬组织的无机成分相似，与骨组织及软组织具有良好的结合性，但脆性大，因此限制了它的临床应用。纳米羟基磷灰石可以有效弥补这一不足进而得到了广泛的应用。Webster等将纳米HA陶瓷与普通HA陶瓷对比，纳米HA陶瓷在体外细胞培养5d后，出现明显的多形

性成骨细胞28天后观察，碱性磷酸酶的活性明显显现在纳米HA陶瓷中，其矿化也明显高于

普通陶瓷)。此外有学者研究表明镁合金具有良好的生物相容性和可降解性，它本身在生物体中可以逐渐降解，由新生骨组织逐渐代替原先的植入体，是理想的生物支架材料)。

1.2.4粘结材料

所谓粘结是指两种不同质的物体接近并紧密结合在一起。此时，二者分子间的相互吸引力称为粘结力(Adhesive Force)。一般情况下，用于粘结目的的物质称为粘结剂(Adhesive),被粘结的物质称为被着体或被粘体(Adherend)。将粘结在一起的两个物体分开则需要一定的力量，这个力称为粘结强度(Adhesive,or Bond Strength),粘结力在本质上是不一样的。当然，粘结体系的破坏是由整个体系最脆弱部位的破坏引起的，因此，粘结强度并不一定总是代表粘结界面的结合力的大小。在口腔医学中，常利用界面处理方法和口腔粘结材料进行口腔牙颌疾病的预防和治疗。当牙体（牙釉质、牙本质或牙根质）表面经酸蚀处理后，可提高对粘结剂（粘合剂或复合树脂）固化后的粘结强度，并可通过粘结剂与其他口腔修复材料的暂时性或持久性的粘结完成修复治疗，同时还可结合一些辅助措施，例如各种固位钉、金属附件、支架、咬合垫、橡皮圈弹性牵引等，以达到对口腔牙领疾病的预防或治疗的目的。口腔粘结技术已成为美容牙科的主要医疗技术。

在粘结材料方面，目前在临床上广泛使用的口腔粘结材料可分为两大类：一类为合成树脂类，即树脂粘结剂：另一类为水门汀类，其代表性的有玻璃离子水门汀和树脂水门汀等。理想的牙科材料应具有良好的生物相容性、无毒性及低致敏性。由于树脂粘结剂既具有最大的粘结强度，又能将牙髓的刺激降到最低，所以在临床中广泛使用。除了比较成熟的树脂粘结剂以外，其他新型的粘结材料也是目前口腔医学材料的研究重点与热点。二十多年来，粘结剂及粘结技术的演变使牙科医师的临床操作发生了转变，操作变得越来越简单，粘结修复效果越来越好。20世纪70年代末的第一代粘结剂对牙釉质的粘结强度高，但牙本质的粘结强度很低，低

于2MP;20世纪80年代初的第二代粘结剂以玷污层为粘结基础，牙本质粘结强度为2~8

MP;20世纪80年代后期的第三代产品为双组分粘结系统，明显提高了牙本质粘结强度，达

到8~15MP;20世纪90年代初期的第四代粘结剂改变了牙科医学，对牙本质的粘结强度高

达17~25MP,混合层（由树脂与胶原纤维形成）、全酸蚀和湿粘结技术产生，该类产品的双组

分需要混合；随后推出的第五代粘结剂为单瓶包装，粘结强度可达20~25MP,是当今最流行

的粘结剂：20世纪90年代末出现的第六代粘结剂不需进行酸蚀处理，即自酸蚀粘结系统，对牙本质的粘结强度达到了18~23MP;近期由贺利氏古莎公司研制的iBOND是一种新型的、简化操作的单瓶包装粘结剂，即第七代粘结剂，不需混合，可自酸蚀，对牙釉质和牙本质的粘结强度基本相同，达18~25MPa。美国Dentsply公司近期推出XenoⅢ自酸蚀粘结剂，能释放

第1章绪论5

F+,其pH<1,对牙齿组织的粘结强度可达20~30MPa,,是一种全新的牙科多用途粘结剂®)。口腔粘结技术是口腔临床最常用的技术之一，近些年来理论和临床实践相互促进，取得了比较快速的发展，新型的粘结系统和粘结理论新的阐释或发现对口腔医学的发展具有十分重要的推动作用。

1.2.5植入材料

口腔植入材料是指部分或全部埋植于口腔颌面部软组织、骨组织的生物材料，用于修复口腔颌面部组织器官缺损并重建其生理功能，或为口腔颌面部组织器官缺失、缺损修复重建提供固位体，也可作为口腔颌面部疾患治疗的装置。口腔植入材料包括人工牙根材料及各种软硬组织的修复材料，尽管目前已有多种植入材料用于临床，但迄今仍没有一种理想的、与生物体的力学性能和生物功能相配的材料，因此，人们以生物功能型的植人材料为研究目标，开展了

一系列探索性的研究工作。近年来，生物玻璃陶瓷、钛合金、新型复合材料等植人材料不断地涌现，这些材料不仅可以给患者带来舒适和美观，并能最大程度地恢复咀嚼功能，促进骨组织代谢，延缓牙槽骨的吸收，改善患者的生活质量，是一种极其重要的口腔医用材料。目前临床应用最广泛的种植体材料主要是钛及钛合金。钛具有良好的生物相容性，达到目前所有材料中最好的骨整合和生物结合性。为了进一步提高钛种植体的生物活性、生物相容性和骨结合能力，常考虑采用多种表面处理技术，其中包括机械方法、化学方法和物理方法。有报道对新型低弹性模量钛合金种植体表面分别进行微弧氧化和等离子渗氮处理，观察其表面粗糙度变化及成骨细胞早期附着行为)。结果发现，未处理组、等离子渗氮处理组与微弧氧化组材料表面的粗糙度值依次增加；细胞早期附着量和骨架蛋白量也随材料表面粗糙度的增加而增多。说明粗糙度的改变，会影响到细胞在其表面的早期附着量及其形态及骨架蛋白的表达量。还有学者发现采用微弧氧化锶磷灰石(Sr-HA)涂层钛种植体表面，通过兔股骨植入实验提示，锶

元素的掺入可提高S-HA涂层的生物学活性，加速其表面生物类骨磷灰石层的形成，增强膜

层的成骨能力，促进膜层与骨组织的结合1。此外新型生物陶瓷植入材料也开始在口腔医疗

中逐渐被使用，例如磷灰石-硅灰石生物活性玻璃陶瓷(AW-BGC)已成功应用于临床，但其缺

点是不能任意塑形，且颗粒状AW-BGC抗压性能较差和易变形，使其在牙槽嵴增高、增宽、拔

牙窝充填等方面的临床运用受到很大限制。有学者将塑形性强的骨缺损填充材料一医用半

水硫酸钙(CSH)与AW-BGC复合，制成了新型AW-BGC一CSH复合材料。结果发现：该复

合材料的抗压强度随CSH含量的增加而增高，最高可达9.3MP,远大于小梁骨的抗压强度

5MPa。这种复合技术使得生物陶瓷作为植入材料提供了极大的发展空间。

此外新型成型工艺正在不断地应用在口腔植入材料的制备上面，目前比较成熟的当属3D

打印技术。3D打印是一项新型的快速成型技术，是信息网络技术与先进材料技术、数字制造

技术紧密结合的产物。其原理以数字模型为基础，分层扫描，逐层堆积成形，通过对层片材料的点、线、面、体的堆积，快速制作出三维实物的一种非传统加工技术。由于不同口腔植人部位

所需的结构和性能的多样化，运用3D打印技术可以改变材料的组成和试件的外形结构，通过

定向的三维打印控制不同的孔隙率，可以达到植入体多样性的要求。相比于其他材料制备手段，其对于复杂形状的植入体的设计和制造，更有优势。而制备的植入材料，不仅满足医用植

入材料性能的要求，与人体组织相容性优越，最重要的是，它运用的3D成型技术可以简便地

改变材料的组成和外形结构，实现特异性制造，从而适应临床上各种不同特点的病例需求山。

随着该技术的不断成熟，它将在生物学、医学范围内有更大的应用价值。

6口腔临床修复材料学

···试读结束···