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悠久的科學(xué)探索歷程

　　在古時(shí)候，牙齒就已經(jīng)受到了很大的重視?！对?shī)經(jīng)》中就有“齒如夸瓜犀”的名句，指牙齒如同葫蘆子一樣整齊潔白。而我國(guó)古代人民在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的探索非常悠久，由我國(guó)古代口腔醫(yī)學(xué)“4大發(fā)明”可以看出：第一，漢代張仲景（公元2世紀(jì)）所著《金匱要略》中記載的用砷劑失活治齲齒。這一技術(shù)比歐洲同類技術(shù)早1700年。第二，唐蘇敬等編撰的《新修本草》（公元659年）中記載用銀膏補(bǔ)牙技術(shù)。歐洲人直到從19世紀(jì)才開始使用這項(xiàng)技術(shù)，比我國(guó)晚了1 000多年。第三，葬于公元959年的遼駙馬衛(wèi)國(guó)公的殉葬品中已有制作工藝與當(dāng)今相似的骨質(zhì)植毛牙刷。宋代已有多起文章討論牙刷與口腔衛(wèi)生，足以為此前已有牙刷提供佐證，比美國(guó)人威廉·阿迪斯于1856年“發(fā)明”牙刷早800多年。第四，宋代由王懷隱等編著的《太平圣惠方》與《圣濟(jì)總錄》中詳細(xì)記載牙齒再植的方法，當(dāng)時(shí)稱“復(fù)安”。而在歐洲到19世紀(jì)才出現(xiàn)這種技術(shù)。

張仲景的《金匱要略》記載了用砷劑治療齲齒

蘇敬的《新修本草》記載了用銀膏補(bǔ)牙

　　從可以體現(xiàn)我國(guó)民族智慧結(jié)晶的口腔醫(yī)學(xué)“4大發(fā)明”可以看出，口腔材料和口腔醫(yī)學(xué)是同時(shí)產(chǎn)生和發(fā)展的，因此我國(guó)口腔材料的應(yīng)用也同樣歷史悠遠(yuǎn)，如砷劑、銀膏。銀膏即銀汞合金，唐代于公元659年頒行的藥典《新修本草》中這樣記載：“以白錫和銀?。ㄣy箔）及水銀合成之。”制成銀汞合金--汞齊，用以“補(bǔ)牙齒缺落”，“凝硬如銀”，這是我國(guó)和世界上最早的銀汞合金補(bǔ)牙術(shù)。銀膏的主要成分是銀、汞和錫，它與現(xiàn)代的銀汞合金很相似。

　　銀汞合金至今仍然是最重要的后牙充填材料之一。它是一種特殊類型的合金，可由汞與一種或多種金屬形成。1896年美國(guó)C．V．Black對(duì)銀汞合金的組成、性質(zhì)、調(diào)和及充填方法進(jìn)行了大量的研究和改進(jìn)，使銀汞合金逐漸成為較理想的充填材料。目前盡管治療齲病的充填材料甚多，但后牙的充填，尤其是牙合力較大的洞形還沒(méi)有比銀汞合金更為優(yōu)越的充填材料，據(jù)統(tǒng)計(jì)，銀汞合金在后牙牙體修復(fù)中占全部牙體修復(fù)的80％，有長(zhǎng)達(dá)10～30年的臨床壽命。

　　而黃金也是一種有著悠久應(yīng)用歷史的口腔材料。公元前700～500年已有了用黃金制作的牙冠及橋體。據(jù)記載，約1480年，意大利人Johannes Arcolanus開始用金箔充填齲洞。黃金是生物相容性最好的金屬，不與人體組織起任何反應(yīng)，其延展性好、性能穩(wěn)定，不易氧化，硬度較接近天然牙，不易磨損對(duì)頜牙，不存在牙齦發(fā)炎、頸緣發(fā)黑、金屬異味等問(wèn)題，是最早用于烤瓷牙的金屬。金合金至今仍然是最理想的牙科修復(fù)材料，而它的缺點(diǎn)，除了貴就是貴。

金合金烤瓷牙

近現(xiàn)代迅速發(fā)展的口腔材料

　　口腔材料的應(yīng)用雖然起步非常之早，但在公元1500年前，口腔材料以及口腔醫(yī)學(xué)一直處于緩慢的發(fā)展之中。顯然，現(xiàn)代所采用的許多修復(fù)材料及其輔助材料，在過(guò)去都曾經(jīng)被使用過(guò)，但是有關(guān)的科學(xué)原理直至最近才得以建立。在過(guò)去，它們的使用完全是一種手工技藝，而患者的口腔是唯一的“實(shí)驗(yàn)室”。

　　隨著17世紀(jì)初化學(xué)、物理學(xué)不斷取得重大進(jìn)展，帶動(dòng)材料科學(xué)的發(fā)展步伐加快，一大批口腔材料相繼問(wèn)世，從而為18世紀(jì)口腔醫(yī)學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1756年，Pfaff描述了以蠟分段制取口腔印模的方法，并用煅石膏灌注模型；1770年，Jean Darcet開始將低熔點(diǎn)合金用于牙科；1788年，法國(guó)人Nicholas Dubois de Chamant發(fā)明了瓷牙制作方法，并于1792年獲得專利，這一技術(shù)帶來(lái)了l9世紀(jì)初葉瓷嵌體的問(wèn)世。

　　進(jìn)入19世紀(jì)后，口腔材料發(fā)展速度迅猛，牙膠、氧化鋅丁香酚水門汀和磷酸鋅水門汀等材料陸續(xù)出現(xiàn)，這些材料現(xiàn)在仍被廣泛使用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。19世紀(jì)中葉，硫化橡膠被用于制作義齒基托，一直延用了近90年之久，直至被甲基丙烯酸酯基托所取代。

　　牙膠于1842年被發(fā)現(xiàn)，1847年開始被用于根管充填?，F(xiàn)在用于臨床根管充填的牙膠尖，主要成分有古塔膠、氧化鋅、硫酸鋇、增韌劑等，具有良好的可塑性，加熱到40℃可以變軟，冷卻之后即可變硬，充填緊密，組織親和性好，能方便地從根管中取出；此外，不導(dǎo)熱、不導(dǎo)電，便于剪截、填充，X線阻射，便于檢測(cè)觀察，易于確認(rèn)充填效果，硬且有韌性。牙膠尖可分為冷牙膠和熱牙膠2種，適應(yīng)于各種牙髓炎、牙髓壞死、壞疽、各種根尖周炎以經(jīng)過(guò)活髓保存治療失敗的牙齒根管，去髓后的永久填充。

　　進(jìn)入20世紀(jì)以來(lái)，口腔材料發(fā)展的特點(diǎn)是對(duì)各種已經(jīng)被采用的材料進(jìn)行精制和改進(jìn)，而且開始為了明確的目標(biāo)進(jìn)行化學(xué)合成和物理改性，并建立了規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)還研制出了許多新的材料。1937年出現(xiàn)的丙烯樹脂基托材料取代了硫化橡膠基托材料，是合成高分子材料在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用最早的實(shí)例。50年代后期，溫室硫化硅橡膠作用印模材料，五六十年代金屬烤瓷修復(fù)技術(shù)用于臨床。1960年聚羧酸水門汀問(wèn)世，1971年美國(guó)學(xué)者Wilson綜合了磷酸鋅水門汀和聚羥酸水門汀的優(yōu)點(diǎn)而開發(fā)出玻璃離子水門汀。1963年美國(guó)學(xué)者R. L Bowen取得牙科復(fù)合樹脂的專利。在復(fù)合樹脂的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大的同時(shí)，合成樹脂類牙科粘結(jié)劑及粘結(jié)技術(shù)也迅速開發(fā)。1960年多孔氧化鋁陶瓷及其組織學(xué)研究報(bào)告發(fā)表，1978年羥基磷灰石等生物陶瓷作為植入材料應(yīng)用于口腔臨床，這些促進(jìn)了對(duì)生物相容性和生物活性較好的陶瓷類種植材料研究。

　　陶瓷材料在我國(guó)宋代時(shí)期已達(dá)到非常高的水平，如當(dāng)時(shí)制作的瓷器“白如玉、明如鏡、薄如紙、聲如磐”等。但直至1774年陶瓷才第1次作為牙齒的修復(fù)材料應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，法國(guó)巴黎藥劑師

　　AlexisDuchateau與牙醫(yī)　　NicholasDuboisDeChemant合作在Guer-hard瓷器工廠制作出世界第1副瓷義齒，標(biāo)志著陶瓷成為牙齒修復(fù)的一種重要材料。陶瓷材料在早期應(yīng)用于牙科領(lǐng)域時(shí)主要用于制作義齒的人工牙，直至1886年，Land首次采用鉑箔基底作為底層燒制出瓷嵌體和瓷全冠，這些長(zhǎng)石瓷制作的瓷嵌體和瓷全冠雖然具有天然牙的美觀，但機(jī)械強(qiáng)度差，難以滿足口腔功能要求，故并不能良好地在臨床應(yīng)用。1956年人們將白榴石加入長(zhǎng)石類瓷粉中以提高其熱膨脹系數(shù)，使其能與金屬的熱膨脹系數(shù)相匹配，出現(xiàn)了烤瓷熔附金屬冠。烤瓷熔附金屬冠首先使用各種合金鑄造作為基底的金屬內(nèi)冠，然后將長(zhǎng)石瓷燒結(jié)熔附在金屬內(nèi)冠的表面?？敬扇鄹浇饘俟诮Y(jié)合了金屬內(nèi)冠的強(qiáng)度、邊緣密合度和瓷的美觀，被廣泛應(yīng)用于牙科臨床。但是，由于烤瓷熔附金屬冠存在金屬制作的內(nèi)冠，光線不能透過(guò)，難以模擬天然牙良好的半透明性。隨著人們對(duì)牙齒美學(xué)要求的不斷提高，需要尋找與天然牙更加近似的牙齒修復(fù)材料，而全瓷材料具有良好的半透明性，可以更好地再現(xiàn)天然牙的美觀。因此，人們一直致力于全瓷材料的研究和開發(fā)，通過(guò)改良全瓷材料的晶相結(jié)構(gòu)和加工工藝等方法增加其機(jī)械強(qiáng)度和邊緣密合性，使其能夠滿足口腔的功能要求。近年來(lái)，隨著材料科學(xué)的發(fā)展，各種具有較高強(qiáng)度的全瓷材料不斷應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如白榴石增強(qiáng)型、二硅酸鋰增強(qiáng)型、氧化鋁增強(qiáng)型和氧化鋯增強(qiáng)型。氧化鋯的機(jī)械性能與不銹鋼相似，其撓曲強(qiáng)度可超過(guò)1 000MPa，顏色與牙齒相似，被稱為陶瓷鋼，隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步及納米復(fù)合材料研究的日益深入，氧化鋯在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣泛。

氧化鋯烤瓷牙

　　水門汀通常是指有金屬鹽或其氧化物作為粉劑與專用液體調(diào)和、固化而成的一類具有粘結(jié)作用的無(wú)機(jī)非金屬材料。即便現(xiàn)在，這類材料也仍然活躍在口腔臨床的舞臺(tái)上。氧化鋅丁香酚水門汀的主要用途是修復(fù)體的暫時(shí)粘固，暫封、襯層墊底；而磷酸鋅水門汀的主要用途為修復(fù)體的粘固、襯層墊底、乳牙充填。1972年，Wilson和Kent將玻璃離子水門汀用于牙科。玻璃離子水門汀最初面世時(shí)，它還不是一種成功的充填材料，在其后的十來(lái)年中，它的缺陷逐漸被改進(jìn)，20世紀(jì)80年代末在英國(guó)出售的玻璃離子水門汀已經(jīng)作了很多的改善，極大地?cái)U(kuò)充了它的臨床應(yīng)用范圍。一種理想的后牙充填材料應(yīng)當(dāng)具有粘接性、生物相容性、防齲、而且不會(huì)膨脹或收縮，能夠隔絕外界刺激，另外它還應(yīng)當(dāng)具有X線阻射性，和與銀汞合金相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度、耐磨損以及操作特性。為了改良玻璃離子水門汀的一些缺點(diǎn)，人們嘗試給它加入了金屬粉，各界反應(yīng)這種玻璃離子和他們以前使用的在強(qiáng)度上沒(méi)有什么差別。有人提出加入高含量金屬的玻璃離子強(qiáng)度差，而加入低含量金屬實(shí)際強(qiáng)度反而增大這種材料的堅(jiān)固性是其能夠在口腔后牙區(qū)成功應(yīng)用的主要因素。這種材料從混合膠囊注射充填，使用非常方便，但其粘度低，不易和洞壁結(jié)合，有時(shí)會(huì)被充填器械帶出，可像銀汞合金一樣填壓充填不會(huì)影響其效果。另一種目前研究較多的方向是加入光固化樹脂。目前，玻璃離子水門汀可以適用于多種情況下使用，比如修復(fù)牙頸部缺損、修復(fù)乳牙、冠核成形、窩洞襯墊、冠橋粘固和窩溝封閉等。

　　復(fù)合樹脂是在丙烯酸酯基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型修復(fù)材料，是目前臨床上應(yīng)用最多的牙色修復(fù)材料，它主要是由樹脂和無(wú)機(jī)物填料構(gòu)成。脂基質(zhì)的主要成可分為2類，一類為雙酚A-甲基丙稀酸縮水甘油，另一類為甲基丙烯酸甲酯。而復(fù)合樹脂的無(wú)機(jī)填料主要為如玻璃粉、二氧化硅、鋁硅酸鹽或硼酸鹽，其含量為樹脂質(zhì)量的70%～80%，樹脂內(nèi)加入無(wú)機(jī)填料，可增加樹脂的抗壓強(qiáng)度和硬度，降低共聚體的膨脹系數(shù)和體積收縮。無(wú)機(jī)填料需經(jīng)有機(jī)硅烷處理，使其容易與樹脂化學(xué)結(jié)合。用于口腔的復(fù)合樹脂，根據(jù)固化方式可分為化學(xué)固化復(fù)合樹脂和光固化復(fù)合樹脂?；瘜W(xué)固化復(fù)合樹脂材料可于室溫自凝固化，在臨床應(yīng)用起來(lái)較為方便，其缺點(diǎn)是可塑期較短，對(duì)于臨床醫(yī)生的操作技能要求較高，此外這種材料日久易變色。光固化復(fù)合樹脂在光照下固化的樹脂，是目前口腔科常用的充填、修復(fù)材料，由于它的色澤美觀，具有一定的的抗壓強(qiáng)度，因此在臨床應(yīng)用中起著重要的作用，用于前牙各類缺損及窩洞修復(fù)取得滿意的效果。光固化復(fù)合樹脂色澤美觀，透明度與天然牙協(xié)調(diào)，能長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定不變色。而且，由于光固化復(fù)合樹脂在光照下才發(fā)生結(jié)固，所以在臨床工作中，醫(yī)生有充分的操作時(shí)間，以利修復(fù)材料的修整成形。光固化復(fù)合樹脂的不足之處是光源對(duì)人眼和皮膚有害，臨床操作時(shí)需注意防護(hù)；單獨(dú)應(yīng)用光固化復(fù)合樹脂修復(fù)較深的楔狀缺損對(duì)牙髓有刺激作用?？傮w來(lái)說(shuō)，光固化復(fù)合樹脂的綜合性能優(yōu)于化學(xué)固化復(fù)合樹脂。

用復(fù)合樹脂修復(fù)牙齒

布倫·馬克帶來(lái)鈦合金種植牙

　　在牙齒缺失的的情況下，是否可以用某種材料制成一種仿生牙，在美觀效果和使用功能方面達(dá)到天然牙的效果呢？為了達(dá)到這一目的，人類在7 000多年里歷史長(zhǎng)河中，幾乎嘗試了所有能夠想象到的所有材料來(lái)解決口腔種植的難題：人和動(dòng)物的牙齒、雕刻的骨頭和貝殼等植入頜骨來(lái)替代缺失的牙齒，但均以失敗告終。

　　直到瑞典骨科醫(yī)生布倫·馬克帶來(lái)了人類口腔史上這一偉大的發(fā)明，也就是被譽(yù)為“人類的第3副牙齒”的種植牙。20世紀(jì)60年代，布倫·馬克偶然發(fā)現(xiàn)活體動(dòng)物骨骼能與高純度的鈦金屬異常牢固地結(jié)合，形成了一個(gè)堅(jiān)固整體。這個(gè)現(xiàn)象與當(dāng)時(shí)醫(yī)學(xué)界公認(rèn)的體內(nèi)異物會(huì)“異物排斥”完全相反，為此他進(jìn)行了十多年的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究，布倫·馬克教授以大量的研究證實(shí)了骨與鈦金屬相結(jié)合而非排異，創(chuàng)建了骨結(jié)合理論，從而實(shí)現(xiàn)了重大的理論突破，為日后的金屬體人體植入奠定了理論基礎(chǔ)，由此產(chǎn)生了種植牙等多種相關(guān)植入技術(shù)。這一貢獻(xiàn)為口腔醫(yī)學(xué)帶來(lái)了革命，它的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。自此，鈦及其合金具以有優(yōu)越的機(jī)械性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能、良好的生物相容性和耐腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)，開始登上了口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的舞臺(tái)，并很快得到了廣泛的應(yīng)用。

　　現(xiàn)代口腔種植學(xué)的起源一方面來(lái)自骨結(jié)合理論的確立，另一方面還源于布倫·馬克教授建立起的現(xiàn)代口腔種植標(biāo)準(zhǔn)化操作流程，在1982年多倫多召開的牙科種植大會(huì)上，布倫·馬克教授向與會(huì)者展示了其團(tuán)隊(duì)在齒科種植體領(lǐng)域15年的工作成績(jī)。從骨結(jié)合理論的發(fā)現(xiàn)與應(yīng)用，到大量的、全新整理的科學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及世界第1例成功種植牙臨床病例，終于獲得了與會(huì)者廣泛的關(guān)注和認(rèn)可。而布倫·馬克教授也成為世界上最著名的口腔醫(yī)生和貢獻(xiàn)最大的口腔學(xué)者，被譽(yù)為了“種植牙之父”，并于2011年獲得歐洲發(fā)明人終身成就獎(jiǎng)。

種植牙之父——布倫·馬克

布倫·馬克在工作中

　　我國(guó)通過(guò)與布倫·馬克進(jìn)行交流學(xué)習(xí)，開始逐步發(fā)展起了自己的種植牙技術(shù)。1988年我國(guó)口腔醫(yī)學(xué)界派出第1個(gè)學(xué)習(xí)小組，遠(yuǎn)赴瑞典哥德堡大學(xué)中心學(xué)習(xí)取經(jīng)，在布倫·馬克教授傾力幫助下，種植牙技術(shù)逐漸術(shù)在我國(guó)扎根開花結(jié)果。

　　布倫·馬克和我國(guó)還有著一番特殊的情誼。第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)博物館于2007年9月開館，是我國(guó)最完整、最系統(tǒng)展現(xiàn)口腔醫(yī)學(xué)發(fā)展史的博物館。第四軍醫(yī)大學(xué)口腔口腔醫(yī)院院長(zhǎng)趙銥民最初與布倫•馬克并不熟識(shí)，但通過(guò)郵件往來(lái)，先介紹了自己的身份背景，和醫(yī)院的情況，并邀請(qǐng)他來(lái)院訪問(wèn)，慢慢熟識(shí)之后，他告訴布倫·馬克希望收藏有關(guān)他技術(shù)和貢獻(xiàn)的藏品。最終，他的誠(chéng)意打動(dòng)了這位老人，“Doctor趙，我同意你的意見(jiàn)，我決定把我保留下來(lái)代表我身份和貢獻(xiàn)的全部文物，無(wú)償?shù)亍⒂谰玫鼐璜I(xiàn)給你們的博物館。”

　　2010年、2011年，80多歲的當(dāng)布倫•馬克教授分2次將自己從事種植牙研究的器械、材料、專著以及標(biāo)志性個(gè)人用品共980件永久性地捐贈(zèng)給第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)博物館。2014年12月20日，在瑞典哥德堡去世，世界口腔醫(yī)學(xué)巨擘，布倫•馬克教授不幸辭世，享年85歲，而他勇于探索、鍥而不舍的精神成為了人類社會(huì)永遠(yuǎn)的寶貴財(cái)富。

　　回溯口腔材料的發(fā)展歷程可以看出，毫無(wú)疑問(wèn)，口腔材料對(duì)于口腔醫(yī)學(xué)中的發(fā)展有著重要作用和地位?？谇会t(yī)學(xué)的進(jìn)步和提高，常常會(huì)帶來(lái)口腔材料的改進(jìn)或新的口腔材料出現(xiàn)，而一種新的口腔材料的發(fā)展，也會(huì)給口腔醫(yī)學(xué)帶來(lái)質(zhì)的飛躍。正在飛速發(fā)展的材料科學(xué)，為口腔醫(yī)學(xué)帶來(lái)了無(wú)盡的可能。“10年后的情況？也許到時(shí)候新的材料又帶來(lái)了新的技術(shù)呢！”口腔專家的這一期冀，也是我們共同的期冀，希望相互促進(jìn)、相互發(fā)展的口腔材料和口腔醫(yī)學(xué)，能夠?yàn)槿祟悗?lái)更多的福音。