釔穩(wěn)定氧化鋯是我們?cè)谌粘Ｉ钪泻艹Ｒ姷囊环N陶瓷材料，具有極佳的室溫力學(xué)性能，同時(shí)還具有生物安全性和低熱導(dǎo)率，因此成為了理想的牙科修復(fù)陶瓷材料。但它若不經(jīng)著色處理，呈現(xiàn)出的是白堊色，沒辦法滿足臨床上對(duì)牙齒配色的要求。

為了達(dá)到天然牙的呈色效果，臨床上使用時(shí)會(huì)對(duì)材料進(jìn)行著色處理。稀土元素具有獨(dú)特的光學(xué)性能，發(fā)色性好、呈色穩(wěn)定，在陶瓷領(lǐng)域已有廣泛的運(yùn)用，但在運(yùn)用于牙科材料著色時(shí)，需考慮到符合天然牙的色度范圍，加之部分元素本身性能的限制，目前應(yīng)用于牙科著色的稀土元素并不多，主要為Ce、Pr、Er、Nd等。

上圖中作為基底材料的氧化鋯為淡黃色，與飾面材料組合呈現(xiàn)出自然牙效果

一、稀土著色劑的上色方式

1.浸泡著色法

為了使臨床所使用的修復(fù)體達(dá)到仿天然牙的呈色效果，臨床上多采用預(yù)燒體浸泡法對(duì)其進(jìn)行外染著色，即對(duì)預(yù)燒結(jié)后的氧化鋯坯體進(jìn)行外著色。采用染色液染色方法操作簡(jiǎn)單，但容易著色不均勻，受操作影響較大。

目前市面上很多染色液產(chǎn)品其主要著色成分都為稀土元素，如國(guó)內(nèi)愛爾創(chuàng)公司申請(qǐng)的染色液專利，其中制備著色溶液的著色劑就選自Pr、Ce、Er、Nd中的兩種或兩種以上稀土金屬離子的化合物。

染色液浸泡后的氧化鋯義齒剖面圖（圖源：愛爾創(chuàng)官網(wǎng)）

2.粉體混合法

粉體混合法（預(yù)成著色法）是在氧化鋯高溫?zé)Y(jié)前將著色劑與初始粉體混合進(jìn)行著色，高溫下著色離子以固溶形式進(jìn)入ZrO₂晶格而呈色，包括機(jī)械化學(xué)法、非均勻沉淀法等。

此法避免了浸泡著色時(shí)因預(yù)燒體厚度、顯微結(jié)構(gòu)及臨床著色工藝等各因素不一而導(dǎo)致的著色不均，且對(duì)材料的明度影響較小。但因著色劑摻雜時(shí)對(duì)氧化鋯粉體的改性，從而影響燒結(jié)后材料的性能。

不同上色方式對(duì)比（B2、C2、D2色的色差逐漸增大）

二、稀土元素著色對(duì)材料的性能影響研究

臨床上對(duì)牙科陶瓷具有兩項(xiàng)重要要求，一是力學(xué)性能；二是生物安全性。氧化鋯陶瓷在這兩方面的表現(xiàn)都較為優(yōu)秀，但是摻雜著色劑后，對(duì)其材料晶相及密度等性質(zhì)均有一定影響，因此在使用稀土著色劑對(duì)其進(jìn)行美化的同時(shí)，需最大程度地減少對(duì)材料性能的影響。

1.對(duì)材料力學(xué)性能的改變

研究表明，人類后牙區(qū)的最大咬合力可達(dá)到700 N或更高，因此臨床修復(fù)體應(yīng)用的陶瓷材料其彎曲強(qiáng)度應(yīng)在800 MPa以上為佳。根據(jù)目前的研究結(jié)果看來，添加的微量成分會(huì)對(duì)氧化鋯的機(jī)械性能產(chǎn)生一定的影響，但只要合理控制著色氧化物的含量，不會(huì)影響其臨床效果，有時(shí)部分著色劑還會(huì)增加其機(jī)械性能。

舉例：Shah等以1wt.%、5wt.%、10wt.%的乙酸鈰和氯化鈰兩種鈰鹽溶液為染色液對(duì)氧化鋯試件進(jìn)行外染，著色后材料平均密度與未著色組相當(dāng)，晶格常數(shù)及晶粒尺寸略微增大，彎曲強(qiáng)度隨溶液濃度增大而降低

2.著色后材料細(xì)胞毒性的研究

醫(yī)學(xué)生物材料在臨床應(yīng)用之前，需要經(jīng)過科學(xué)的生物安全性檢測(cè)，細(xì)胞毒性是生物安全性的重要指標(biāo)之一。用于牙科全瓷材料著色的稀土元素主要為輕稀土族，盡管輕稀土可能存在某種毒性，但低濃度的輕稀土具有顯著的抑癌、抗誘變作用，且其作為著色劑的添加是極其微量的。

舉例：黃慧等采用四氮唑鹽比色法(MTT法)，測(cè)試了3種稀土氧化物著色劑CeO2、Pr6O11、Er2O3著色后氧化鋯陶瓷瓷塊浸提液的細(xì)胞毒性，發(fā)現(xiàn)各實(shí)驗(yàn)組的毒性評(píng)級(jí)為0-I級(jí)，達(dá)到臨床應(yīng)用的生物安全要求，可見微量著色劑的添加并未影響材料的生物安全性。

資料來源：

1. 稀土元素在牙科全瓷材料著色中的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀，吳南，石連水，王臻石著。

2. 牙科用氧化鋯陶瓷材料著色的研究進(jìn)展，楊曉芳，母瑞紅著。

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