Nobilium钴铬钼合金铸造卡环固位力的研究

2016-09-12唐婉容李丽华米方林吴艳刘英

川北医学院学报 2016年4期

关键词：卡环基牙固位

唐婉容，李丽华，米方林，吴艳，刘英

(川北医学院口腔系，四川南充　637000)

Nobilium钴铬钼合金铸造卡环固位力的研究

唐婉容，李丽华，米方林，吴艳，刘英

(川北医学院口腔系，四川南充637000)

目的：比较钴铬钼合金和纯钛铸造卡环在反复脱位循环过程中固位力的变化趋势，为Nobilium整铸支架义齿的卡环设计提供理论参考。方法：制作下颌第二前磨牙的标准金属基牙，用失蜡法铸造RPT卡环试件36个，钴铬钼合金卡环组和纯钛卡环组各18个，每种金属试件又根据倒凹深度的不同平均分为3个小组，分别为0.25 mm组、0.5 mm组、0.75 mm组(每个小组各6个试件)，对卡环进行摘戴循环实验，使用Chatillon 测力仪测定其在0、1 200、2 400、3 600、4 800、6 000、7 200次循环周期时的固位力值。结果：(1)0.5 mm倒凹时，Nobilium钴铬钼合金T卡固位力大于纯钛卡环，差异有统计学意义(P=0.017 5)，0.25 mm、0.75 mm倒凹时，Nobilium固位力大于纯钛，差异无统计学意义(P>0.05)；(2)分别比较纯钛或钴铬钼合金卡环在3种倒凹深度下的固位力，无显著性差异(P>0.05)；(3)Nobilium卡环在循环结束后的固位力大于循环初始。结论：Nobilium钴铬钼合金铸造T型卡环具有良好的固位力，且有较强的抵抗永久形变的能力，可以在摘戴过程中保持有效的固位力，0.5 mm为其适宜的倒凹深度。

Nobilium钴铬钼合金；铸造卡环；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

牙列缺损是指上颌或下颌的牙列内有数目不等的牙缺失，同时仍余留不同数目的天然牙，是口腔患者的常见疾病[1]。可摘局部义齿(removable partial denture，RPD)是临床修复牙列缺损最常用的方法之一，具有适用范围广，磨除牙体组织少，制作方法简便。患者可以自行摘戴，便于清洁，便于修理等优点。随着我国进入老龄化社会，戴用PRD的人越来越多。我国第三次全国健康流行病学抽样调查结果显示，在 65～74 岁年龄组牙列缺损患者中，义齿修复率高达42%，有60%以上的患者选择RPD修复[2]。

近年来,Nobilium 铸造支架义齿开始进入我国沿海地区，随着我国经济的发展，曾经作为高档义齿的Nobilium逐渐被广大患者接受，但目前对该材料的实验室研究较少。因缺乏对该材料性能的系统性研究，而不能准确评价材料的性能和质量。本实验拟通过比较两种合金在同一倒凹深度下，以及同一种合金在不同倒凹深度下的固位力，为临床上根据不同的基牙条件，设计Nobilium钴铬钼合金卡环提供参考。

1　材料与方法

1.1基牙的制备

选择一个硬质树脂标准模型的下颌第二前磨牙作为原始基牙，倒凹计(Degussa 公司,德国)测定其具有0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm的倒凹，为了标准化义齿摘戴的路径，使用平行铣削仪预备近中牙合支托凹、远中及舌侧导平面，按照标准进行制备。用硅橡胶印模材料翻制其阴模，翻制成独立的标准基牙蜡模各3个，在其底座进行编号，分别代表0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm倒凹深度的基牙，然后按照口腔铸造要求进行包埋、失蜡铸造，铸件经观察无表面缺陷后打磨抛光，由同一技工完成，获得测试用的金属基牙3个。

1.2卡环试件的制备和分组

在平行观测仪(KaVo公司，德国)上标记基牙颊面和舌面的观测线，用倒凹计分别测定并标出0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm倒凹位置。用卡环成品蜡(Bego公司，德国)在基牙预定的倒凹深度制作一个RPT卡环的蜡型，包括T卡、近中牙合支托、远中邻面板、基托及垂直的夹持杆。失蜡法进行铸造，铸件经X线检测以排除铸造缺陷，喷砂去除表面氧化层，再粗抛光(针对卡环上的小结和芒刺，在放大镜下使用钨钢磨头进行磨除)，Nobilium钴铬钼合金(Co 64%，Cr 27.5%，Mo 5.5%，美国诺必灵公司)的卡环试件用电解抛光法，纯钛(上海日进齿科材料公司)卡环试件用化学法抛光1 min。制作完成后再次在放大镜下检查试件的完整性，回戴到相应基牙上检测其适合性。为了研究的标准化，整个操作过程由同一技工完成。总共制作36个试件，钴铬钼合金卡环组和纯钛卡环组各18个，每种金属试件又根据倒凹深度的不同平均分为3个小组，分别为0.25 mm组、0.5 mm组、0.75 mm组(每个小组各6个试件)。

1.3卡环固位力的测定

将基牙固定于平行观测仪的容器中，卡环戴入基牙，测力表的夹具夹住牙合支托上预制的金属柄，并保证金属杆与底座垂直。在容器中加入人工唾液浸没基牙，人工唾液为自行配置，采用ISO/TR10271标准，其具体成分见表1。使用Chatillon 测力仪(Ametek 公司,美国)进行卡环循环就位、脱位实验,用以模仿临床义齿摘戴。以10 mm/min的恒定速度对卡环施加垂直向的脱位力，当卡环脱位时记录下固位力的峰值。实验夹头以41 次/min的循环频率对卡环进行循环摘戴，每个卡环分别做7 200个循环脱位戴入实验，测定在0、1 200、2 400、3 600、4 800、6 000、7 200次循环周期时的固位力峰值，假设患者每天平均脱戴4次，7200次脱戴即可模拟一副可摘局部义齿约5年时间的摘戴使用,而0、1 200、2 400、3 600、4 800、6 000、7 200次循环周期代表可摘局部义齿摘戴使用10、20、30、40、50、60个月。整个实验保持温度在(37±5)℃。

表1　人工唾液配方

1.4统计学分析

2　结果

以0、1 200、2 400、3 600、4 800、6 000、7 200次循环周期为一个循环单位，记录每个循环周期的平均固位力值，以循环周期对应的次数为X轴，平均固位力为Y轴，绘制钴铬钼合金和纯钛卡环在不同倒凹深度下固位力随循环次数的变化趋势点线图(图1)。

同一倒凹深度下不同金属固位力的比较：由图1可见，在0.25 mm和0.75 mm倒凹深度下，Nobilium钴铬钼合金卡环的固位力大于纯钛卡环的固位力，但是差异无统计学意义(P>0.05)；而0.5 mm倒凹的Nobilium钴铬钼合金卡环和纯钛卡环的固位力比较，Nobilium卡环的固位力大，差异有统计学意义(P=0.0175)。

比较同一金属在不同倒凹深度下的固位力：钴铬钼合金卡环组在3种倒凹深度下的固位力没有显著性差异(P=0.293)，但是由图所示，分别比较0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm倒凹时Co-Cr-Mo卡环在循环周期开始和循环周期结束时的固位力，7 200次循环后的固位力较之循环开始时略有升高；对于纯钛卡环组，其在3种倒凹深度下的固位力比较没有显著性差异(P=0.062)，仍然比较循环开始前和结束后的固位力，发现在0.5 mm和0.75 mm倒凹时，循环结束后的固位力略大于循环开始时，0.25 mm倒凹时循环结束后的固位力较之循环开始时有所下降。

3　讨论

金属合金用于RPD修复已有上百年历史。传统的钴铬合金铸造支架义齿，因材料性能的限制，在临床应用上有一定缺陷。纯钛支架质量轻，生物相容性好,但铸造性能相对较差，价格昂贵[3]。选择一种生物相容性好且又轻便的金属成为医生、技师、患者共同的追求。Nobilium 铸造合金由美国诺比灵齿科材料公司研发，其主要成分为钴铬钼合金,其中钴64%，铬28.5%，钼5.25%，抗拉强度 980 Mpa，延伸率 13%，弹性极限应力 645 Mpa，维氏硬度430 Mpa，具有稳定的理化性能，良好的延展性、极高的强度等优点，非常适合制作轻薄而均匀的义齿支架。卡环作为可摘局部义齿的主要固位体，其有较大固位力,是RPD达到行使咀嚼功能的前提条件。目前国内外研究卡环固位力，主要是圆环形卡环，少见T型卡环的研究，而Nobilium钻铬钼合金制作的T型卡环固位力的研究尚未见相关报道。

钴铬合金卡环推荐的适宜倒凹深度为0.25 mm[4],但是在实际临床应用中更多使用的是0.5 mm倒凹。尽管大量证据显示钴铬合金卡环选择0.75 mm倒凹既不能提高卡环的固位力，又会增加卡环的使用疲劳，降低其使用寿命，但是纯钛有较大的弹性,可进入较深的倒凹[5]，故而本实验同时研究了0.25 mm、0.5 mm、0.75 mm 3种倒凹深度。从实验数据来看，Nobilium卡环在0.25 mm倒凹时的固位力最小，0.5 mm和0.75 mm倒凹时的固位力差别不大，在统计学上3种倒凹的固位力没有显著性差异，说明0.25 mm、0.5 mm均作为Nobilium卡环的适宜倒凹深度，但为了获得最佳固位力，推荐使用0.5 mm倒凹。

与纯钛相比，在0.25 mm和0.75 mm倒凹深度下，Nobilium卡环的固位力大于纯钛卡环，但是差异没有统计学意义(P>0.05)；而0.5mm倒凹的Nobilium卡环的固位力大，差异有统计学意义。钴铬钼合金卡环在0.25 mm倒凹下的固位力值与纯钛卡环在0.75 mm倒凹时的固位力值大小接近。而且从图1可以看到，Nobilium卡环的固位力值在循环摘戴过程中比较稳定，没有明显的降低。说明应用Nobilium钴铬钼合金制作RPT卡环就固位力而言，优于纯钛卡环，且其有较强的抵抗永久形变的能力。

RPD由于咬合力以及经常的摘戴运动而不断地发生弹性形变，使卡环固位力减弱，甚至发生折断，进而影响修复体的使用寿命[6]。徐敏锐等[7]在金属基牙上对传统钴铬合金三臂卡环进行了循环摘戴实验,发现固位力与循环次数的对数呈负相关关系。葛起敏等[8]则在离体前磨牙及磨牙上进行了钴铬合金三臂卡环的实验，也发现卡环固位力随摘戴次数的增加而减小,且存在线性关系。本实验的结果显示，钴铬钼合金和纯钛制作的T型卡环经过循环后固位力变化趋于稳定，没有减弱，而且最终固位力大于初始固位力(虽然没有统计学的差异)。影像卡环固位力的因素有很多，卡环材料、种类、卡环进入的倒凹深度和坡度、卡环与基牙的摩擦系数等均影响卡环的固位[9]。本实验研究的是T型卡环，为杆卡类，其固位力与先前研究的圆环形卡环有很大的不同。T卡与圆环形卡环相比，其卡环固位臂长、弹性大,脱位时产生应力较小,金属不易发生疲劳。其次考虑是否由于应变强化的结果，具体机制有待进一步研究。该结果表明Nobilium和纯钛均可以在摘戴过程中保持有效的固位力，可以用于RPD的制作。

所有试件卡环在实验过程中没有发生折断，包括0.75 mm倒凹。必须要强调的是卡环戴入的过程一定要完全就位，同时保证支架和卡环上没有任何的残余应力，残余应力会降低卡环的机械强度，从而导致卡环永久形变或者折断[10]。说明Nobilium钻铬钼合金卡环能满足5年临床使用的强度要求。

在测试的环境条件下，我们可以得出如下结论：(1)钴铬钼合金T卡的固位力优于纯钛；(2)0.5 mm为钴铬钼合金T卡的适宜倒凹深度；(3)两种材料在测试末的时候均能维持良好的固位力。尽管Nobilium钴铬钼合金比较适合用于制作RPD，我们还需对它的其他性能和临床需求作进一步的研究。

[1]赵铱民.口腔修复学[M].第7版,北京:人民卫生出版社，2012.

[2]巢永烈.口腔修复学[M].北京:人民卫生出版社，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]徐敏锐，程辉，郑明.不同钴铬合金铸造卡环循环疲劳性能初探[J].中华口腔医学杂志,2010,45(1):36 -38.

[8]葛起敏,张富强.卡环固位力的循环测试与分析[J].中华口腔医学杂志,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论著

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论著

四川省教育厅基金(14ZB0197)

2015-06-07

唐婉容(1981-)，女，硕士，主治医师。E-mail：tangwrhuzq@163.com

刘英，E-mail：1366937083@qq.com。