成品鈦樁與鑄造金屬樁核性能及臨床應用的比較

蘇暢　張曉螣+綜述　孟玉坤+校審

[摘 要] 隨著根管治療技術和修復方法發(fā)展，殘冠殘根保留病例增多。通過在殘根殘冠中置入樁核再進行冠修復，已成為后牙牙體缺損主要修復方式。臨床上常用樁核系統包括傳統鑄造金屬樁核系統和操作簡便成品樁核系統。本文將成品鈦樁與鑄造金屬樁核進行比較，對其相關性能與臨床應用狀況作一綜述。

[關鍵詞] 樁核系統；鑄造金屬樁；成品鈦樁；彈性模量；固位力

中圖分類號：R782 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5200（2015）02-016-04

目前，臨床常用牙冠大面積破壞遺留殘根殘冠修復包括根管內附著體、樁核冠等修復方式。通過在殘根殘冠中置入樁核再進行冠修復，可以實現殘根殘冠高質量修復重建。臨床上樁核冠常用根樁包括預成金屬螺紋樁、鑄造金屬樁、纖維增強樹脂樁、氧化鋯全瓷樁等。雖然纖維樁因為彈性模量低對根折有一定預防作用，但其強度無法與金屬鑄造樁或鈦樁相比[1]，因此后兩者在后牙樁核冠修復中仍具有重要地位。本文對成品鈦樁與鑄造金屬樁核系統各方面性能及臨床應用比較做一綜述。

1 概述

樁核是插入根管內獲得固位并提供全冠固位支持結構。樁是粘固在患牙根管內用于獲得樁核固位部分，核是連接固定于樁之上，與牙冠剩余牙體硬組織一起形成全冠預備體部分 [2]。

鑄造金屬樁核系統是樁核整體鑄造而成。由于其良好機械性能、與牙體組織密合性好、修復成功率高、簡易鑄造流程等優(yōu)點，常成為后牙樁核系統修復首選。鑄造金屬樁核所用材料為合金，主要分為貴金屬（金合金、鈀銀合金）和非貴金屬（鈷鉻合金、銅合金等）[2]。貴金屬材料彈性模量相對較小，可減少根折風險，但價格昂貴；非貴金屬彈性模量高、強度高，應用時要求牙體剩余組織量較多。鑄造金屬樁為樁核一體，抗折強度較高，但金屬核沒有透光性，與全瓷冠搭配使用時，影響美觀。

成品鈦樁系統是將成品鈦樁粘固在根管內后，用相應核材料充填堆塑，在鈦樁表面形成核結構，再進行全冠修復?，F有成品鈦樁主要采用商業(yè)純鈦和Ti-6Al-4V 鈦合金作為原材料。前者強度小，耐磨性差，后者具有良好生物相容性、耐蝕性和力學性能，但彈性模量較高（110GPa），與牙本質彈性模量不匹配，可導致功能狀態(tài)下根折?，F在鈦合金研究熱點主要圍繞發(fā)展具有低彈性模量等優(yōu)良綜合力學性能和良好生物相容性新型醫(yī)用Ti合金，其中Ti-15Mo-5Ta合金是歐洲研制低彈性模量β型鈦合金（74GPa），已逐漸應用于醫(yī)學領域[3]，有望成為商業(yè)純鈦根樁良好替代。臨床上常用堆核材料為銀汞合金、復合樹脂和玻璃離子。

2 生物機械性能

不同研究學者對樁核系統及其材料生物機械性能進行過報道。較早一些研究提倡使用剛性較強材料修復，以防止樁折裂和變形，但隨著材料進一步研發(fā)和對樁作用更深認識，如何使樁在根管內應力分布更均勻，預防根折，達到最佳遠期修復效果已成為目前研究者最為關注問題[4-5]。

2.1 彈性模量

彈性模量，可視為衡量材料產生彈性變形難易程度指標，其值越大，使材料發(fā)生一定彈性變形應力也越大。天然牙本質彈性模量為18GPa，臨床上常用鑄造金屬樁核彈性模量為100-200GPa，成品純鈦樁彈性模量約為100GPa左右。對于一個樁來說，彈性模量可以說是一把雙刃劍。彈性模量高樁核系統可以為牙冠修復提供足夠支持，但與牙本質彈性模量差距過大，又會導致牙根折裂；彈性模量低樁與牙本質數值相接近，可以一定程度上預防毀滅性牙根縱折，但其在較高應力下會發(fā)生彎曲，導致樁核微變形，從而破壞粘接界面，發(fā)生冠方微滲漏導致修復失敗[6]。

Ottl等[7]通過體外實驗對鑄造金屬樁核折裂形式進行研究得出：選用彈性模量高鑄造金屬樁核修復，當其受到較大作用力時，金屬樁不與牙體組織發(fā)生彈性形變，這就形成了一個類似杠桿運動趨勢，使得原本金屬樁與根管內壁之間充分接觸轉變?yōu)榱它c接觸，從而使根部牙體組織中產生應力峰值，導致根折。

Mojtaba等[8]用三維有限元方法比較了不同材料鑄造金屬樁和成品鈦樁在后牙應力分布特點。研究表明：成品鈦樁（120GPa）可以降低樁牙本質界面應力分布，但增強了釉牙骨質界區(qū)域應力集中。鑄造金屬樁核在剩余牙體組織中應力分布與材料密切相關，如選用低彈性模量金合金材料（93GPa），可以減少樁牙本質界面應力梯度。這一結論與Assif等[9]用光彈分析法得出結論一致。

2.2 樁抗力

樁抗力主要體現在兩個方面，一個是樁本身抗折能力，另一個是樁抵抗或避免根折能力。二者都與樁材料有著密切相關。

張春元等[10]研究表明同為鑄造金屬樁核修復時， 純鈦樁抗折強度要低于不銹鋼樁， 但純鈦樁折裂模式優(yōu)于不銹鋼樁， 純鈦樁致垂直根折機會（37%）明顯低于不銹鋼樁（90%）。Okada等[11]用三維有限元方法探究4種不同材料成品樁應力分布，得出：成品樁修復殘根時，牙體組織頸部應力分布要高于根尖部和成品樁末端應力分布，不同材料之間沒有顯著差異。這與Belli等[12]得出結論相符。由此可見，雖然預成鈦樁抗折性低，但其修復失敗大多發(fā)生在頸部折裂，即成品樁與核材料分界面，折裂模式通常為水平根折，屬于可修復性折裂模式。而對于鑄造金屬樁核來說，較易發(fā)生垂直根折最終導致殘根拔除。

2.3 生物相容性

鑄造金屬樁核常用材料可分為非貴金屬材料（鎳鉻、鈷鉻、銀銅等）和貴金屬材料（金鈀、銀鈀等）。鎳鉻不銹鋼樁核生物相容性差，在口腔酸性環(huán)境中存在鎳、鉻離子析出，使局部軟硬組織著色，具有輕微細胞毒性，部分患者可能對該合金過敏；金合金類貴金屬樁核生物相容性、抗腐蝕性相對較好，在過去幾十年中一直是樁核修復體金標準，但價格較高[2]。

鈦具有高度化學活性，在機體組織液作用下被氧化，表面形成一層穩(wěn)定氧化膜，具有優(yōu)異抗腐蝕能力，不會釋放鎳或鈹等金屬離子導致毒性或過敏反應，不會抑制成纖維細胞增殖，具有良好生物相容性[13]。同時，純鈦對核磁共振成像影響小，不產生顯著影響診斷質量偽影。

3 樁固位

3.1 與核固位

核作用是為全冠提供固位，其固定于樁之上，與牙冠剩余牙體硬組織一起形成最終全冠預備體。鑄造金屬樁核系統樁核為一體鑄造，即樁核為同樣金屬材料，強度高，樁核不易分離；而成品鈦樁核材料通常為銀汞合金、玻璃離子水門汀、復合樹脂等，在成品樁粘固后，在冠部充填堆塑材料而成。

Plasmans等[14]研究得出預成樁與玻璃離子、樹脂或銀汞堆核成功率要比一體鑄造金屬樁核低，主要表現就是樁核之間固位差導致二者分離。產生這種現象可能是由于樁核材料間彈性模量不同所產生分界面導致[15]，同時有研究也表明當二者之間界面越多時，發(fā)生分離失敗可能性就越大[2，14]。

成品鈦樁系統樁核固位影響因素主要與樁段與根段連接結構和制作核材料有關，為此國內外學者都做了大量研究。為使樁核產生更好機械結合，研究者們對成品鈦樁樁段與根段連接部分結構進行了多種多樣設計，其中包括鋸齒式（spherical）、球型倒凹式（rounded undercut post head）、平頭式（flattened head）、臺階狀頸部等[16-18]。Hochman等[16]通過體外實驗得出：球形倒凹式成品樁核之間固位力要優(yōu)于平頭式，與制作核材料無關。

臨床上常用制作核材料為銀汞合金、玻璃離子和復合樹脂等，氧化鋯全瓷樁也可用瓷鑄造核。Hochman等[16]認為銀汞合金固位效果要比復合樹脂固位性要好。這與Chang等[17]得出結論相符，但與Millstein等[19]結論相反，還有學者認為二者之間固位力沒有顯著差別。這仍需進一步臨床試驗進行研究論證，但由于全瓷冠廣泛應用，銀汞合金堆核會使對最終修復體美觀產生一定影響，所以臨床上復合樹脂應用更為廣泛。

通過化學處理，改變成品鈦樁表面形態(tài)，增加與核化學結合也可提高樁核結合力。Akisli等[18]發(fā)現對鈦樁表面使用各種硅涂層、硅烷化處理后，樁核結合力明顯高于未處理組。也有研究顯示樹脂粘接劑可以明顯提高金屬樁核之間結合力，樹脂粘接劑對于二者之間結合是一種增強效應[20]。

3.2 在根管內固位

樁粘接也是影響修復成功重要因素之一?，F在臨床常用水門汀材料有：磷酸鋅、玻璃離子、聚羧酸鋅、樹脂、樹脂加強玻璃離子水門汀等。但由于金屬材料彈性模量遠高于水門汀，在功能狀態(tài)下二者之間結合層可能產生應力集中而發(fā)生破壞，最終造成樁核脫粘結[2]。

鑄造金屬樁核能與根管壁緊密貼合，粘結后可以使其在根管內固位良好，對牙體硬組織封閉作用持久。有研究表明成品鈦樁系統與高強度、親水性樹脂粘結性好，可通過與根管壁雙重結合增強固位力，并且可以獲得持久、穩(wěn)定封閉作用[13]。但與鑄造金屬樁核相比，成品鈦樁由于其直徑已確定，雖然對應樁道預備可以改善其與根管匹配性，但仍比鑄造樁要差，尤其是遇到橢圓型單根管，成品鈦樁與根管內壁密合不好，常常影響固位效果[6]。

4 臨床應用

4.1 修復后牙不平行根管應用

對于修復牙體組織大面積缺損，且不能取得共同就位道多根牙，鑄造金屬樁核通常采用分體鑄造方式。首先從根管取出各自蠟型，包埋、鑄造后分別粘固于各自根管內，最后在露出樁上進行堆核。該類樁核固位和抗力形良好，但是制作復雜。成品鈦樁修復不平行根管時，以配套鉆針預備根管，直接將選擇相匹配成品樁粘固在根管內，在其露出部分堆塑核。陳小東等[21]通過5年臨床應用觀察，在具有較高回訪率情況下表明：后牙修復過程中，成品螺紋樁核與鑄造樁核固位和核強度無明顯差別（P>0.05）。由此可見，成品鈦樁是一種簡便易行，效果良好臨床修復方法，其在具有不平行根管后牙修復中，顯示出一定優(yōu)越性。

4.2 操作過程

傳統鑄造金屬樁核需要患者第一次完成取模后，第二次復診進行鑄造樁核試戴和粘結，然后第三次復診戴牙完成整個修復過程。近年來成品鈦樁聯合直接核材料因修復操作簡便、價格適中、經濟耐用、減少患者就診次數等優(yōu)點已被廣泛使用[10，，13，22，23]。

綜上，鑄造金屬樁核和成品鈦金屬樁系統在機械性能、修復體牙體應力特點、生物性能以及臨床應用方面存在各自特點，臨床具體選用時應綜合考慮以上因素合理選用。

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