一、常用材料
熱塑性聚氨酯(TPU)
特性:TPU 是隱形牙套最常用的材料之一。它具有良好的彈性和回彈性,這使得牙套能夠在施加適當的矯治力於牙齒後,恢復到原來的形狀。例如,當牙套對牙齒產生矯治壓力,牙齒發生微小移動後,牙套可以依靠自身的彈性回到初始狀態,繼續發揮矯正作用。
這種材料還具有較高的透明度,能讓牙套在佩戴時達到較好的隱形效果。從外觀上看,牙齒上的牙套就不太明顯,這對很多註重美觀的患者來說是一個重要的優點。
TPU 材料的化石相容性良好,意味著它在口腔環境中不會引起過敏反應或其他不良的生物反應,對口腔組織比較友好。
制作工藝影響:
在制作隱形牙套時,TPU 材料透過熱壓成型等工藝,根據患者的牙齒模型精確地制成牙套形狀。其加工過程的溫度、壓力等參數控制會影響牙套的最終效能,如合適的溫度和壓力能保證牙套的尺寸精度和機械效能。
聚對苯二甲酸乙二醇酯 - 聚醚(PET - G)
特性:PET - G 材料同樣具有出色的光學透明性,與 TPU 相比,它的透明度更高,幾乎可以達到隱形的極致效果。這使得佩戴者在社交距離下,牙齒上的牙套很難被察覺。
它的韌性較好,在日常的咀嚼、說話等口腔活動中,能夠承受一定的外力而不容易破裂。例如,當患者不小心咬到稍微硬一點的食物時,PET - G 材料的牙套能夠抵抗這種意外的壓力,減少損壞的風險。
該材料的化學穩定性較高,在口腔內的復混成學環境中,如接觸唾液、食物中的各種成分等,不會發生化學分解或變形,能保持良好的效能。
適用情況:PET - G 材料由於其高透明度和韌性,特別適用於對美觀要求極高且牙齒矯正情況相對不那麽復雜的患者。例如,一些從事演藝、播音等職業的人士,他們需要在矯正牙齒的同時盡可能地保持良好的形象,PET - G 材料的牙套就是一個很好的選擇。
二、材料的效能要求
力學效能
矯治力傳遞:隱形牙套材料需要能夠有效地傳遞矯治力到牙齒上。材料的彈性模量是一個關鍵因素,合適的彈性模量可以確保牙套對牙齒施加的力在一個合理的範圍內,既能引起牙齒的有效移動,又不會對牙齒和牙周組織造成損傷。例如,材料的彈性模量過高,牙套會過硬,可能導致牙齒受力過大,引起疼痛甚至牙根吸收等問題;彈性模量過低,則牙套無法提供足夠的矯治力,影響矯正效果。
抗疲勞性:患者在整個矯正過程中需要長時間佩戴牙套,這就要求材料具有良好的抗疲勞效能。在反復的摘戴和口腔內的各種應力作用下,牙套不能出現裂紋或斷裂。材料的分子結構和結晶度等因素會影響其抗疲勞效能,例如,結晶度適中的材料通常具有較好的抗疲勞性,因為結晶區域可以增強材料的強度,而非結晶區域則可以提供一定的柔韌性。
化石相容性
口腔組織反應:隱形牙套材料必須是化石相容性良好的,不能引起口腔黏膜的炎癥、過敏等不良反應。材料表面的粗糙度、化學組成等會影響其化石相容性。光滑的材料表面可以減少對口腔黏膜的刺激,而材料中的化學物質如果釋放到口腔環境中,不能對口腔組織產生毒性作用。例如,一些劣質的材料可能會釋放出有害的化學物質,導致口腔黏膜紅腫、疼痛,甚至潰瘍。
微生物附著情況:材料還應盡量減少微生物在其表面的附著。口腔內有各種細菌和微生物,容易在牙套表面形成菌斑。良好的材料表面性質可以降低菌斑的附著,例如,一些具有抗菌塗層的隱形牙套材料能夠抑制微生物的生長,有利於口腔衛生的維護。
光學效能
透明度要求:隱形牙套的 「隱形」 特性主要依賴於材料的透明度。高透明度的材料可以讓牙齒在矯正過程中看起來更加自然,減少對患者外觀的影響。材料的折射率等光學性質會影響其透明度,透過調整材料的配方和加工工藝,可以提高材料的透明度。例如,采用特殊的添加劑或者最佳化成型工藝,可以使牙套材料的透明度接近或達到天然牙釉質的透明度。
三、材料的發展趨勢
智能化材料的套用
形狀記憶功能:未來可能會出現具有形狀記憶功能的隱形牙套材料。這種材料可以根據牙齒矯正的不同階段和預定的矯治方案,自動調整形狀和矯治力。例如,在牙齒移動到一定程度後,牙套能夠根據預先設定的記憶形狀,改變自身形狀,從而提供下一階段合適的矯治力,提高矯正效率。
藥物緩釋功能:另一個發展方向是在隱形牙套材料中添加藥物緩釋功能。在矯正牙齒的同時,可以緩慢釋放出有助於口腔健康的藥物,如氟化物來預防齲齒,或者抗炎藥物來減輕矯正過程中可能出現的牙周炎癥。這種智能化的材料可以為患者提供更加全面的口腔護理。
復合新材料的研發
效能最佳化組合:研發人員正在探索將不同材料的優點進行組合的新型復合材料。例如,將具有良好彈性的 TPU 和高透明度的 PET - G 材料進行復合,制備出同時具備優秀的力學效能和光學效能的隱形牙套材料。透過調整復合材料的組成比例和結構,可以根據不同患者的需求客製材料的效能。
生物活性材料結合:還可以將生物活性材料與傳統隱形牙套材料結合。比如加