检索历史 清除

摘要生物安全性、表面粗糙程度以及力学特性是衡量正畸弓丝性能的重要指标。目前国内可见的4种Beta-钛丝A、B、C、D是否具有相同的合金元素、表面形态是否平整以及力学性能是否存在差异,未见相关研究。本文通过对4种不同厂家生产的Beta-钛丝合金组分、表面形貌以及力学性能进行研究,从而介绍Beta-钛合金正畸弓丝的特点,并与Smart超弹性镍钛丝以及3M不锈钢丝进行比较,为临床正畸治疗中弓丝的选择提供参考。研究分为三个部分:<br>　　 研究一 Beta-钛合金正畸弓丝合金成分分析<br>　　 弓丝的元素成分与其生物安全性以及耐腐蚀性相关。不同生产厂家的Beta-钛丝合金成分及比例不尽相同,由于弓丝的成分涉及商业机密,厂家在向正畸医生提供产品参数时并不会提及。基于Beta-钛丝生物安全性的考虑以及Beta-钛丝国产化研发的兴趣,研究Beta-钛丝合金成分分析。<br>　　 本研究选取4种Beta-钛丝A、B、C、D,使用EDAX X-射线能谱分析仪以及SUPRATM 55热场发射扫描电子显微镜(SEM)对其合金成分进行分析,并将Smart超弹性镍钛丝以及3M不锈钢丝一并进行研究。研究结果发现:<br>　　 1)4种Beta-钛丝合金成分中,均含有Ti、Zr、Mo、Sn4种元素。Ti的比例均大于70％。<br>　　 2)Smart超弹性镍钛丝仅含有Ni、Ti两种元素,两者比列接近1:1。<br>　　 3)3M不锈钢丝与上述4种Beta-钛丝合金组成元素没有重叠,含有Fe、Mn、Cr、si,不含有Ni,Fe的含量占最高比例。<br>　　 研究结果提示:4种Beta-钛丝生物安全性优于Smart超弹性镍钛丝以及3M不锈钢丝。<br>　　 研究二 Beta-钛合金正畸弓丝表面形貌的研究<br>　　 弓丝表面形貌一直以来都是正畸医生关注的焦点,因为其与弓丝材料的耐腐蚀性能以及摩擦性能息息相关,特别是在口腔这样的复杂环境中。<br>　　 本研究选取的研究对象与研究一相同。将弓丝样本进行扫描电镜观察,借助于先进的研究手段,比较Beta-钛丝与超弹性镍钛丝以及不锈钢丝之间表面形貌上的差异以及4种Beta-钛丝之间的差异,从而增进临床医生对于Beta-钛丝的了解。研究结果发现:<br>　　 1)根据扫描电镜下对4种Beta-钛丝的观察,D、B、A、C粗糙程度依次增加。<br>　　 2)Beta-钛丝与Smart超弹性镍钛丝的表面明显比3M不锈钢丝粗糙。研究结果提示:<br>　　 1)仅从弓丝表面微观结构这单一因素对腐蚀的影响而言,4种Beta-钛丝中A、C较D、B弓丝的在相同口腔环境中的腐蚀更大。<br>　　 2)由于表面形貌粗糙会增大弓丝的摩擦系数,因而Beta-钛丝、Smart超弹性镍钛丝表面形貌对其自身摩擦性能影响较3M不锈钢丝更大。<br>　　 研究三 Beta-钛合金正畸弓丝力学性能的研究<br>　　 弓丝作为口腔正畸治疗中的主要施力装置之一,其力学特性与治疗效果密切相关,是否能够提供持续、稳定的轻柔力量是评价弓丝性能优劣的金标准。由于不同Beta-钛丝生产厂家的测试条件、评价标准并不统一,使得临床医生在选择使用不同品牌弓丝时没有可以参考的理论依据。<br>　　 本研究通过纳米压痕试验测量4种不同Beta-钛丝的弹性模量以及硬度,可以直接定量的给出弹性模量以及硬度的数值,并将Smart超弹性镍钛丝以及3M不锈钢丝一同进行研究研究结果发现:<br>　　 1)4种Beta-钛丝的弹性模量从大到小排列顺序为D、B、A、C；Nano硬度值从大到小排列顺序为D、B、C、A。<br>　　 2)Beta-钛丝的弹性模量以及硬度均小于3M不锈钢丝,大于Smart超弹性镍钛丝。<br>　　 研究结果提示:<br>　　 1)根据弹性模量代表的物理意义,可知相同尺寸的4种Beta-钛丝,即D、B、A、C发生相同形变时,产生的矫治力大小依次递减。<br>　　 2)Beta-钛丝抵抗破坏的能力逊于3M不锈钢丝,优于Smart超弹性镍钛丝。<br>　　 通过三点弯曲试验比较4种不同厂家生产的相同尺寸(0.0170.025英寸)Beta-钛丝的负荷-形变曲线,同时与相同尺寸的Smart超弹性镍钛丝及3M不锈钢丝进行对比,为临床选择使用弓丝时提供参考。研究结果发现:<br>　　 1)A、C在最大形变为3mm及4mm时,加载术期均出现近似平台期；B、D仅在最大形变为4mm时,加载末期出现近似平台期。近似平台期负荷值从大到小排列顺序为D、B、A、C。<br>　　 2)4种Beta-钛丝滞后值由大到小顺序依次为A、C、D、B。<br>　　 3)4种Beta-钛丝弹性模量相近,均明显小于3M不锈钢丝,略大于Smart超弹性镍钛丝。<br>　　 4)当完全卸去负荷时,4种Beta-钛丝及3M不锈钢丝均有残余形变,Smart超弹性镍钛丝形变完全恢复。4种Beta-钛丝及3M不锈钢丝负荷-形变曲线特征均不符合超弹性材料的特征曲线,仅Smart超弹性镍钛丝符合。<br>　　 研究结果提示:<br>　　 1)相同尺寸的4种Beta-钛丝D、B、A、C,初始矫治力大小依次递减；矫治力稳定性A、C、D、B依次下降。Smart超弹性镍钛丝矫治力稳定性最好；3M不锈钢丝的矫治力最不稳定。<br>　　 2)4种Beta-钛丝与相同尺寸的3M不锈钢丝及Smart超弹性镍钛丝相比,发生相同形变时,矫治力居于两者之间,明显小于不锈钢丝,略大于超弹性镍钛丝。<br>　　 3)4种Beta-钛丝及3M不锈钢丝均不具有超弹性,仅有Smart超弹性镍钛丝具有超弹性。