口腔材料學(xué)核心知識(shí)點(diǎn)講義引言：口腔材料學(xué)的基石與意義口腔材料學(xué)，作為口腔醫(yī)學(xué)與材料科學(xué)交叉融合的重要學(xué)科，是現(xiàn)代口腔醫(yī)療實(shí)踐的基石。從最簡(jiǎn)單的充填治療到復(fù)雜的種植修復(fù)，從牙齒美白到頜骨功能重建，每一項(xiàng)臨床技術(shù)的實(shí)現(xiàn)與突破，都離不開性能適宜的口腔材料作為支撐。理解口腔材料的成分、性能、應(yīng)用原理及其與機(jī)體組織的相互作用，不僅是口腔醫(yī)學(xué)生夯實(shí)理論基礎(chǔ)的必需，更是臨床醫(yī)師優(yōu)化治療方案、提升治療效果、保障患者安全的關(guān)鍵。本講義旨在梳理口腔材料學(xué)的核心知識(shí)點(diǎn)，為臨床實(shí)踐與后續(xù)深入學(xué)習(xí)提供有益的參考。一、口腔材料的性能：基本要求與評(píng)價(jià)指標(biāo)口腔環(huán)境的特殊性——溫度變化、濕度、咀嚼壓力、唾液腐蝕、微生物定植以及與軟硬組織的直接接觸，對(duì)口腔材料提出了嚴(yán)苛且多維度的要求。我們通常從以下幾個(gè)方面評(píng)價(jià)口腔材料的性能：（一）物理性能物理性能是材料固有的屬性，直接影響其臨床適用性和操作便利性。1.密度與比重：影響材料的重量和體積，對(duì)于修復(fù)體的舒適度和咬合感受有間接影響。2.熱學(xué)性能：包括熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率和熱容量。熱膨脹系數(shù)應(yīng)盡可能與牙體組織接近，以減少溫度變化時(shí)產(chǎn)生的微滲漏或應(yīng)力；熱導(dǎo)率則關(guān)系到對(duì)牙髓的熱保護(hù)。3.光學(xué)性能：如顏色、透明度、光澤等，直接影響修復(fù)體的美觀效果。天然牙的顏色和光學(xué)特性復(fù)雜，修復(fù)材料需盡可能模擬以達(dá)到自然逼真的修復(fù)效果。4.表面性能：如表面張力、接觸角、粗糙度等，影響材料的潤(rùn)濕性、粘接性能以及菌斑附著傾向。5.電學(xué)性能：某些情況下需考慮材料的導(dǎo)電性和絕緣性，例如在電活力測(cè)試或存在異種金屬修復(fù)體時(shí)。（二）機(jī)械性能機(jī)械性能決定了材料在口腔功能負(fù)荷下的表現(xiàn)，是材料durability和有效性的關(guān)鍵。1.應(yīng)力與應(yīng)變：應(yīng)力是材料單位面積上所受的內(nèi)力，應(yīng)變是材料在外力作用下產(chǎn)生的形變程度。兩者的關(guān)系曲線（應(yīng)力-應(yīng)變曲線）可反映材料的彈性、塑性、屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度等重要信息。2.彈性與塑性：彈性是材料卸載后能恢復(fù)原狀的能力，彈性模量（楊氏模量）是衡量材料剛度的指標(biāo)。塑性則是材料卸載后保留永久形變的性質(zhì)。3.強(qiáng)度：材料抵抗破壞的能力，包括拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等?？谇徊牧闲枰邆渥銐虻膹?qiáng)度以承受咀嚼力。4.硬度與耐磨性：硬度是材料抵抗局部變形，特別是壓痕或劃痕的能力。耐磨性則是材料抵抗磨損的能力，直接關(guān)系到修復(fù)體的使用壽命。兩者通常密切相關(guān)。5.疲勞與creep：材料在循環(huán)應(yīng)力作用下發(fā)生斷裂的現(xiàn)象稱為疲勞。Creep是指材料在恒定應(yīng)力作用下，隨時(shí)間緩慢發(fā)生塑性變形的現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象在長(zhǎng)期咀嚼負(fù)荷下對(duì)口腔修復(fù)體的穩(wěn)定性有重要影響。（三）化學(xué)性能材料的化學(xué)穩(wěn)定性及其與周圍環(huán)境的化學(xué)反應(yīng)，直接關(guān)系到生物安全性和材料性能的持久性。1.化學(xué)穩(wěn)定性：材料在口腔環(huán)境（唾液、食物、菌斑代謝產(chǎn)物等）中抵抗化學(xué)腐蝕、溶解和降解的能力。2.離子交換與釋放：某些材料（如玻璃離子水門汀）會(huì)發(fā)生離子交換，或向周圍組織釋放特定離子（如氟離子），這可能帶來(lái)有益或不利的影響。3.聚合反應(yīng)特性：對(duì)于樹脂類材料，其聚合轉(zhuǎn)化率、固化收縮、殘余單體含量等，均是重要的化學(xué)性能指標(biāo)，影響材料的物理機(jī)械性能和生物相容性。4.老化性能：材料在長(zhǎng)期使用過程中，受溫度、濕度、光照、化學(xué)介質(zhì)等因素影響，其性能隨時(shí)間變化的現(xiàn)象。（四）生物學(xué)性能這是口腔材料最重要的性能之一，關(guān)乎患者的健康與安全。1.生物相容性：材料在特定應(yīng)用中，能夠引起適當(dāng)?shù)乃拗鞣磻?yīng)，而不產(chǎn)生有害作用的能力。這是口腔材料必須滿足的基本要求。2.細(xì)胞毒性：材料對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)、代謝和功能產(chǎn)生的不良影響。3.致敏性與刺激性：材料引起機(jī)體局部或全身過敏反應(yīng)，或?qū)佑|組織產(chǎn)生刺激的可能性。4.遺傳毒性與致癌性：材料誘導(dǎo)基因突變或?qū)е掳┌Y發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)，盡管此類風(fēng)險(xiǎn)在合格口腔材料中極低，但仍需嚴(yán)格評(píng)估。5.骨結(jié)合能力：對(duì)于種植體材料而言，與骨組織形成直接、牢固的骨性結(jié)合是其成功的關(guān)鍵。二、常用口腔材料分類與特性口腔材料種類繁多，根據(jù)其臨床用途和特性，可大致分為以下幾類：（一）印模材料印模材料用于精確復(fù)制口腔組織的形態(tài)，為制作修復(fù)體提供模型基礎(chǔ)。其核心要求是良好的流動(dòng)性、可塑性、彈性回復(fù)性、尺寸穩(wěn)定性和與模型材料的兼容性。1.彈性印模材料：*藻酸鹽類：價(jià)格低廉，操作簡(jiǎn)便，彈性和韌性尚可，但尺寸穩(wěn)定性較差，需及時(shí)灌模。常用于制取研究模型和臨時(shí)修復(fù)體印模。*硅橡膠類：包括縮合型和加成型?？s合型硅橡膠（C型硅橡膠）操作時(shí)間適中，價(jià)格較加成型便宜，但收縮相對(duì)較大。加成型硅橡膠（A型硅橡膠）具有更優(yōu)異的彈性、韌性和尺寸穩(wěn)定性，印模精確，是固定修復(fù)的首選，但成本較高。*聚醚橡膠：流動(dòng)性好，彈性恢復(fù)佳，與模型材料兼容性好，尤其適用于精細(xì)部位的印模制取。但可能對(duì)某些人有刺激性，且剛性較大，取出時(shí)需注意。2.非彈性印模材料：如印模膏（打樣膏）、氧化鋅丁香油糊劑等，目前應(yīng)用已逐漸減少，主要用于初步印?；騻€(gè)別托盤制作。（二）模型材料模型材料用于灌注印模，復(fù)制口腔組織形態(tài)，形成工作模型或研究模型。1.石膏類：*熟石膏（β-半水硫酸鈣）：強(qiáng)度較低，膨脹適中，常用于制作研究模型。*人造石（α-半水硫酸鈣）：強(qiáng)度、硬度高于熟石膏，膨脹較小，表面細(xì)膩，是制作工作模型的常用材料。*高強(qiáng)度人造石（超硬石膏）：強(qiáng)度和硬度更高，尺寸穩(wěn)定性更好，適用于精密鑄造和復(fù)雜修復(fù)體的模型制作。2.樹脂模型材料：如聚甲基丙烯酸甲酯，精度高，強(qiáng)度好，但成本較高，制作時(shí)間較長(zhǎng)。（三）充填修復(fù)材料充填修復(fù)材料用于修復(fù)牙齒硬組織的缺損，恢復(fù)其形態(tài)和功能。1.復(fù)合樹脂：由樹脂基質(zhì)、無(wú)機(jī)填料、引發(fā)體系及其他添加劑組成。美觀性能優(yōu)異，可與牙體組織實(shí)現(xiàn)一定的粘接，機(jī)械性能不斷提升。根據(jù)固化方式可分為化學(xué)固化、光固化和雙重固化。是前牙美學(xué)修復(fù)的首選，也廣泛應(yīng)用于后牙。其臨床成功依賴于嚴(yán)格的隔濕、酸蝕粘接技術(shù)以及對(duì)聚合收縮的控制。2.玻璃離子水門汀（GIC）：具有化學(xué)粘接性（尤其對(duì)牙本質(zhì)），能釋放氟離子，具有防齲作用，生物相容性好。但機(jī)械強(qiáng)度相對(duì)較低，耐磨性較差，美觀性不及復(fù)合樹脂。適用于乳牙修復(fù)、楔狀缺損充填、根面齲修復(fù)以及作為墊底和封閉材料。3.復(fù)合體/樹脂改良型玻璃離子水門?。航Y(jié)合了復(fù)合樹脂和玻璃離子水門汀的某些優(yōu)點(diǎn)，如固化方式多樣化、強(qiáng)度有所提升，同時(shí)保留一定的氟釋放和粘接性能，臨床應(yīng)用靈活。4.銀汞合金：曾經(jīng)是后牙充填的傳統(tǒng)材料，具有優(yōu)良的抗壓強(qiáng)度、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。但由于美觀性差、導(dǎo)熱性高以及對(duì)環(huán)境汞污染的擔(dān)憂，其應(yīng)用已大幅減少，許多國(guó)家已限制或禁止使用。（四）固定修復(fù)體用材料用于制作冠、橋、嵌體等固定修復(fù)體。1.合金材料：*貴金屬合金：如金合金，具有優(yōu)良的生物相容性、耐腐蝕性、機(jī)械性能和加工性能，但成本高昂。*非貴金屬合金：如鎳鉻合金、鈷鉻合金、鈦及鈦合金。鈦及鈦合金因其優(yōu)異的生物相容性和力學(xué)性能，在口腔修復(fù)領(lǐng)域（尤其是種植體）應(yīng)用廣泛。非貴金屬合金需關(guān)注其生物安全性和耐腐蝕性能。2.陶瓷材料：*硅酸鹽陶瓷：如長(zhǎng)石質(zhì)烤瓷、氧化鋁瓷、氧化鋯瓷。具有極佳的美觀性、生物相容性和耐磨性。氧化鋯陶瓷因高強(qiáng)度而廣泛用于全瓷冠橋和種植體基臺(tái)。陶瓷修復(fù)體的粘接對(duì)長(zhǎng)期成功率至關(guān)重要。*鑄造陶瓷：可通過失蠟鑄造工藝制成修復(fù)體，美觀性和強(qiáng)度較好。3.樹脂基復(fù)合材料：如硬質(zhì)樹脂、聚合瓷等，美觀性好，加工便捷，彈性模量與牙體組織更接近，但其耐磨性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性仍需觀察。（五）粘接材料口腔粘接材料是實(shí)現(xiàn)牙體組織與修復(fù)材料、或修復(fù)體與修復(fù)體之間牢固連接的關(guān)鍵。1.牙本質(zhì)粘接劑系統(tǒng)：通常由酸蝕劑、底漆（primer）和粘接樹脂組成。其發(fā)展經(jīng)歷了從酸蝕-沖洗型到自酸蝕型，從多步驟到一步驟的演變。核心機(jī)制是通過酸蝕或功能性單體與牙本質(zhì)中的膠原蛋白和羥基磷灰石發(fā)生作用，形成“混合層”或化學(xué)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)粘接。2.牙釉質(zhì)粘接劑：主要依賴酸蝕（如磷酸）形成的微孔結(jié)構(gòu)，通過樹脂突的機(jī)械嵌合實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度粘接。3.水門汀類粘接材料：如磷酸鋅水門?。C(jī)械固位為主，有一定刺激性）、聚羧酸鋅水門?。▽?duì)牙體組織有一定粘接性，生物相容性較好）、玻璃離子水門汀（化學(xué)粘接，氟釋放）、樹脂水門?。ㄕ辰訌?qiáng)度高，美觀性好，用于粘接陶瓷、樹脂等修復(fù)體）。（六）種植修復(fù)材料種植體材料的選擇對(duì)種植成功至關(guān)重要。*鈦及鈦合金：目前應(yīng)用最廣泛的種植體材料，具有卓越的生物相容性和骨結(jié)合能力（osseointegration），以及良好的力學(xué)性能。純鈦和鈦合金（如Ti-6Al-4V）是主流。*陶瓷材料：如氧化鋯陶瓷，因其良好的生物相容性和美觀性，作為種植體基臺(tái)甚至種植體主體材料的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注和研究。（七）正畸材料用于牙齒正畸治療。*托槽材料：不銹鋼托槽、陶瓷托槽（美觀）、自鎖托槽等。*弓絲材料：不銹鋼絲、鎳鈦合金絲（具有超彈性和形狀記憶效應(yīng)）、β-鈦合金絲（TMA絲）等。其性能要求包括適當(dāng)?shù)膹椥?、?qiáng)度、剛度和可焊性。三、口腔材料的選擇與臨床應(yīng)用考量臨床選擇口腔材料時(shí)，需綜合考慮以下因素：1.患牙條件與治療需求：缺損大小、部位（前牙/后牙）、咬合情況、牙髓狀態(tài)、剩余牙體組織量。2.材料性能匹配：如強(qiáng)度、耐磨性、美觀性、粘接性、生物相容性、耐腐蝕性等，需與特定修復(fù)需求相匹配。3.患者因素：患者的年齡、口腔衛(wèi)生狀況、飲食習(xí)慣、審美要求、經(jīng)濟(jì)承受能力以及是否存在過敏史。4.操作性能與技術(shù)敏感性：材料的操作便捷性、對(duì)設(shè)備和技術(shù)的要求，以及臨床醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)。5.長(zhǎng)期預(yù)后與維護(hù)：材料的老化性能、邊緣適應(yīng)性、是否易于清潔和修理。6.生物安全性：始終將材料的生物安全性放在首位，選擇經(jīng)過嚴(yán)格認(rèn)證的合格產(chǎn)品。四、口腔材料學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)口腔材料學(xué)正朝著更仿生、更智能、更微創(chuàng)的方向發(fā)展：1.數(shù)字化與個(gè)性化：CAD/CAM技術(shù)的普及使得個(gè)性化修復(fù)體的設(shè)計(jì)與制作更加精準(zhǔn)高效，推動(dòng)了椅旁修復(fù)的發(fā)展。2.生物活性與再生材料：開發(fā)具有誘導(dǎo)組織再生、促進(jìn)骨整合、抑制細(xì)菌定植等功能的生物活性材料是重要方向。3.自修復(fù)材料：研究能自行修復(fù)微裂紋或缺陷的智能材料，以延長(zhǎng)修復(fù)體壽命。4.納米技術(shù)應(yīng)用：通過納米改性，優(yōu)化材料的機(jī)械性能、抗菌性能、粘接性能和美學(xué)性能。5.環(huán)境友好與可持