氧化锆种植体的研究进展

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1、氧化锆种植体的研究进展牙种植修复是对传统口腔修复学内容与概念的更新。近年来，随着氧化锆(ZrO2)材料在生物医学领域内的广泛运用，将ZrO2作为种植体修复缺失牙的模式运应而生。ZrO2属于高分子的生物惰性陶瓷材料，1969年首次运用于生物医学领域，而后自1990s开始作为骨内种植体运用于口腔修复领域。其中,以添加2％～3％氧化钇(Y2O3)稳定剂的ZrO2四方晶系Y-TZP最为广泛，具有良好的相变增韧效果，其微结构平均至数百纳米[1]。ZrO2具有很高的抗折强度和弯曲强度(900～1200MPa)，理想的硬度(1

2、200Vickers)，低的热传导性，良好的抗腐蚀性和生物相容性，能减少血小板聚集,与天然牙最接近的美学效果等[2]。目前，ZrO2作为新型种植体材料的研究逐渐成为关注的焦点。现对近年来ZrO2种植体的研究新进展进行如下叙述。1组织相容性生物相容性，定义为材料用于特定的应用并引起适当的宿主反应的能力，涉及材料对于媒介的作用。生物材料及其降解产物不应引起炎症反应，也不应激惹起过敏免疫,毒性,诱导突变或致癌反应。生物惰性材料，特别是氧化锆，封装连接组织微弱以及残留物的释放几乎检测不到。此外，氧化锆还具有骨导性，即氧化

3、锆的陶瓷制品具有促进骨形成的作用.近期的体外实验:虽然发现粉末状的氧化锆较陶瓷氧化锆对纤维细胞毒性大，但是各个实验室对于相同的细胞以及相同的实验的结果却不一。其次，氧化锆粉末以及粒子形态对于不同的淋巴,单核,巨噬细胞和骨细胞均没有引起细胞毒性以及炎症。体内试验，发现氧化锆在软组织以及骨组织均未引起细胞毒性反应。[3]2生物机械性能氧化锆材料不仅具有良好的生物相容性，能保持长期的稳定状态，同时具备临床上可接受的机械性能。为预测和评估氧化锆在种植体植入后的初期稳定性和行使功能后的情况，可将材料的抗折强度和循环疲劳性能

4、等作为测试指标。KohalRJ[4]等将二段式ZrO2种植体支持的两种全瓷冠修复体(Triceram与Empress)与对照组相同尺寸的钛种植体支持的烤瓷全冠修复体进行测试，比较3组材料通过模拟5年循环疲劳负重后的抗折强度，并分别与未行循环疲劳负重的抗折强度对比。结果显示全部的ZrO2种植体支持的Empress全瓷冠顺利通过了循环疲劳测试，而对照组中6颗钛种植体支持的烤瓷全冠在循环疲劳测试中折断，负重与否对3种材料的抗折强度均无影响，但负重前钛种植体组的平均抗折强度高于ZrO2种植体组(P=0．0143)，而负重

5、后无差异。同理，KohalRJ[5]的另一项试验中显示模拟5年循环疲劳负重后ZrO2种植体支持的Proceras全瓷冠的抗折强度与钛种植体组相当，并建议ZrO2种植体支持的Proceras全瓷冠可满足前牙修复的强度要求。目前，对于ZrO2种植体生物机械强度方面的研究较为局限，由于可选择的全瓷冠材料越来越多，寻满足求临床上生物机械性能要求的ZrO2种植体与全瓷冠的优化组合是人们关注的问题之一。3表面形态种植体表面改性已经成为提高种植体性能的有效途径，不同的表面处理方式可使种植体表面呈现不同的形态、粗糙程度。表面粗化

6、的纯钛种植体与表面光滑的种植体相比，可获得更快的骨结合，更大的骨结合面积和更强的抗剪切能力。ZrO2材料的表面粗化技术尚未满足获得更理想的骨一种植体结合率。目前，针对ZrO2材料的表面处理有：机械法，ZrO2粉浆涂层、气悬颗粒喷砂法、气悬颗粒喷砂+酸蚀法[6-7]。动物实验、细胞培养、临床试验均证实粗化表面较光滑表面更有利于提高种植体-骨结合界面的稳定性。2．1动物实验Gahlert等[8]将不同表面处理的ZrO2种植体和SLA钛种植体随机植入小型猪上颌骨内，在其愈合期内的不同时点进行抗旋转力测试，结果发现随着种

7、植体的愈合，3种表面处理的抗旋转性能大小依次为：SLA钛>喷砂粗化ZrO2>机械磨光ZrO2，同时，在扫描电镜(SEM)下观察得SLA钛种植体的粗糙度约是喷砂粗化ZrO2和机械磨光ZrO2的两倍。可以认为，种植体周围骨组织对ZrO2与钛种植体表面形态具有相似的反应活性，即均表现为表面粗糙度与种植体一骨结合强度呈正相关。2．2成骨细胞的反应成骨细胞的活性可以直接反映接触成骨的能力。通常，接触成骨时成骨细胞首先在种植体表面粘附、丛集，然后在种植体表面分泌骨基质，启动种植体表面上的新骨直接生成，新骨从种植体表面逐渐向骨

8、创面生长、延伸[9]。与传统钛种植体一样，成骨细胞在ZrO2种植体表面为直接接触而获得良好的稳定性和生物相容性。近年来，许多学者从细胞层面研究成骨细胞在经表面处理后不同粗糙度的ZrO2材料表面培养。成骨细胞在培养初期均表现为在经表面粗化材料上具有更好的反应活性。Yamashita[10]等证明鼠类成骨细胞在附着初期的24小时内对不同ZrO2材料的喷砂处理表面上增殖、分化程