1鈦及鈦合金材料的特性

鎳鈦絲的另一個(gè)顯著特征是加載較小時(shí)剛度較大，釋放力較大；加載較大時(shí)剛度較小，釋放力反而較小。溫控型鎳鈦絲，又稱(chēng)熱激活鎳鈦合金絲或體溫影響鎳鈦合金絲，具有超彈性和形狀記憶功能。這種合金絲經(jīng)過(guò)成型、加壓、熱處理、冷卻等過(guò)程制成固定的形狀，受外力發(fā)生變形，稍加熱便可恢復(fù)到原來(lái)的形狀。其主要特征是室溫下柔軟、易彎曲形變，在口腔溫度下迅速被激活，恢復(fù)到原來(lái)的形狀。β鈦絲合金含有鈦、鋯、鉬、錫4種元素，其剛度為不銹鋼絲的1/2、傳統(tǒng)鎳鈦絲的2倍，其彈性介于不銹鋼與傳統(tǒng)鎳鈦絲之間。β鈦絲釋放力較不銹鋼絲柔和，回彈性較高。與傳統(tǒng)的鎳鈦絲相比，β鈦絲具有能彎制成形、可焊接的優(yōu)點(diǎn)。但其最大的缺點(diǎn)是摩擦系數(shù)較大（大于所有其他正畸用合金絲），不利于牙齒沿弓絲滑動(dòng)。鎳鈦彈簧具有很好的彈性，在拉伸或壓縮狀態(tài)下能夠產(chǎn)生比較柔和、穩(wěn)定且持久的力量。其擁有極低的永久變形率，且力的衰減非常小，產(chǎn)生的力量符合臨床牙齒移動(dòng)的需要，能夠有效地使牙齒發(fā)生生理性移動(dòng)，是正畸治療中較常使用的鎳鈦合金材料。鈦釘和鈦板擁有鈦金屬的一切良好性能：質(zhì)輕、密度與人的骨密度相似、比強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度/密度）大、在-235~600℃的溫度內(nèi)幾乎是所有金屬材料中比強(qiáng)度最高的。鈦的硬度適中，延展性較好。鈦的熱傳導(dǎo)率低，因此在口腔中使用不會(huì)灼傷黏膜。鈦對(duì)X線有半阻射性，所以鈦釘和鈦板能夠在X線片上顯影，并且可以觀察其周?chē)琴|(zhì)的變化，這樣有利于觀察鈦釘在骨中的位置及穩(wěn)定情況。鈦沒(méi)有磁性，不會(huì)被磁化，因此在體內(nèi)存有鈦釘或鈦板的情況下也不會(huì)影響CT及核磁共振檢查及診斷。鈦有良好的耐腐蝕性及生物相容性，用于人體不會(huì)引起局部或全身的不良反應(yīng)，無(wú)致炎、致敏作用，這是其應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的主要原因。鈦植入骨內(nèi)會(huì)形成骨整合，因此目前鈦正廣泛應(yīng)用于臨床及口腔醫(yī)療中。但鈦的強(qiáng)度低、耐磨性較差，這也限制了其在某些方面的使用。

2鈦及鈦合金材料在正畸臨床的應(yīng)用

鎳鈦絲因具有良好的適應(yīng)性、高回彈力且能夠持續(xù)地釋放力，目前已被廣泛用于正畸臨床治療中，尤其適用于牙的排齊階段。但鎳鈦絲的性能及其治療效果受很多因素的影響，例如：鎳離子的釋出，其他金屬元素的添加，弓絲表面鍍層，患者的飲食習(xí)慣、咀嚼習(xí)慣以及口腔內(nèi)溫度的改變等。β鈦絲的彈性模量較低、回彈性好且具有可成形能力，是正畸治療中期及最后精細(xì)調(diào)整階段的理想材料。其亦可制成輔弓、片段弓用于打開(kāi)咬合或制成不同的曲，提高矯治效率。β鈦絲完全進(jìn)入托槽槽溝時(shí)所產(chǎn)生的力值和橫截面較小的不銹鋼絲所產(chǎn)生的力值相等，而如果產(chǎn)生相等的力時(shí)β鈦絲則與托槽的槽溝更加貼合，并且力量較為柔和，可以更好地控制牙齒的定向移動(dòng)，尤其是轉(zhuǎn)矩的控制。但β鈦絲存在一個(gè)較大的缺點(diǎn)即摩擦系數(shù)大。它幾乎比所有其他正畸合金絲的摩擦系數(shù)都大，因而不利于牙齒沿弓絲滑動(dòng)。鎳鈦彈簧是正畸治療中一種較為優(yōu)良的力學(xué)裝置，它所產(chǎn)生的移動(dòng)牙齒的力量更符合生理需求。鎳鈦彈簧具有極好的回彈性與超彈力，拉伸后矯治力不會(huì)隨形變的恢復(fù)發(fā)生迅速且大幅度的改變，并且擁有極低的永久變形率，故在正畸治療中顯示強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，大大縮短了治療時(shí)間。鈦釘在錯(cuò)牙合畸形的矯治中作為支抗使用存在著很大的優(yōu)勢(shì)，目前已成為正畸臨床治療中較受青睞的輔助手段之一。其優(yōu)勢(shì)在于：

（1）鈦釘具有良好的生物相容性，其愈合后會(huì)形成良好的上皮包裹；

（2）鈦釘直接作用于頜骨，提供強(qiáng)大而穩(wěn)定的骨支抗，對(duì)牙體、牙周均無(wú)損傷；

（3）鈦釘在口腔內(nèi)暴露的體積小，表面光滑，異物感小，不影響口腔衛(wèi)生的保持；

（4）易去除，無(wú)需麻醉，局部消毒后用配套的器械旋出，無(wú)疼痛感，愈合后無(wú)瘢痕。

3結(jié)語(yǔ)

鈦及鈦合金材料憑借其獨(dú)特的優(yōu)良特性和豐富的來(lái)源，已成為口腔醫(yī)學(xué)中不可或缺的材料之一，其良好的性能也滿(mǎn)足了正畸臨床治療中的需要。對(duì)于鈦及鈦合金材料的深入研究及開(kāi)發(fā)關(guān)乎口腔醫(yī)學(xué)的進(jìn)步與發(fā)展，同時(shí)也對(duì)口腔正畸學(xué)的革新和突破有著深遠(yuǎn)影響。

作者：施健巍 王珺璆 單位：大連醫(yī)科大學(xué)