鈦鎳合金絲、醫用鈦絲的性能及臨床應用

1940年，黃金弓絲、鈷鉻合金絲和不銹鋼圓絲。1960年，馬氏體穩定化合金：多為鈦鎳合金在馬氏體狀態下變形后制得。該種弓絲剛度低，可產生較輕的矯治力。不存在由應力或者溫度引起的馬氏體相變，因此不呈現記憶效應和超彈性。1980年，中國鎳鈦合金和日本鎳鈦合金弓絲，為奧氏體激活合金：即在任何狀態下都呈現奧氏體狀態，置于口內和口外都不具有由溫度引起的馬氏體狀態，馬氏體狀態只能由應力引起，具有超彈性，但是不具備形狀記憶功能。該種弓絲有極佳的回彈性及較低的剛度，能產生較弱的矯治力。作大的特點是從最初的啟動到最后階段，其產生的力持續恒定，在治療早期牙齒不整齊時，效果較好。去點是常溫下無法彎制成型，不易焊接。若將該公司作為主弓絲，常可引起不希望的擴弓或者縮弓，且難以建立良好的前磨牙、磨牙排列。

1990年，馬氏體激活鎳鈦合金：即TTR低于口腔溫度或者與口腔溫度非常相近，在室溫時以一種多元狀態存在，易于變形，置于口腔內時，由應力引起的和室溫引起的馬氏體同時向奧氏體轉變，即存在形狀記憶功能和超彈性。在常溫（25℃左右）及以下溫度易于變形，而當達到一定溫度（32℃左右）以上，又會恢復到原來預成形狀，表現出形狀記憶加超彈性特性。北京圣瑪特科技有限公司的Smart牌和3M公司的NitinolHA牌都是典型的代表產品。熱激活鎳鈦弓絲正因為這種特性，將其維持在常溫及以下溫度狀態可以輕松操作成型，并安放到托槽中就位，而當在口腔中受體溫熱量而激活后，可產生出形狀恢復力，又為矯形提供所需的力量。因熱激活型鎳鈦矯形絲所具有的“遇冷變軟，受熱激活而變得彈性大”的特點，患者可以在醫生的指導下，利用口含冷、熱水的方式改變矯治力，更加方便了矯治者的矯正，減少了初期矯治的不適感。增加的熱力學鎳鈦合金：將TTR溫度高于口腔溫度，大概是40℃左右，這樣，當鎳鈦弓絲置于口腔內時，仍然為多元狀態，弓絲較為柔軟，在口含熱水時，才有奧氏體相變。因此，矯治力更加弱，可以作為成人患者和牙周病患者的初始弓絲。Omcro公司生產的含銅鎳鈦絲以及日本低滯后L-H鎳鈦弓絲便具有此種性能。

鈦鎳合金絲的臨床應用：

1、鎳鈦彈簧

鎳鈦推簧與拉簧是一種用于牙齒正畸的彈簧，具有鎳鈦超彈性的特別，適合于正畸矯治開拓牙齒間的間隙和向不同方向牽拉牙齒。鎳鈦螺旋彈簧伸長1mm可產生大約50g的力。鎳鈦螺旋彈簧具有很高的彈性性能，在拉伸狀態下可產生較為柔和、穩定的持續力。力的衰減很小，能產生符合臨床移動牙齒所需的較理想的正畸力。符合生理要求。鎳鈦絲拉簧的高彈性、永久變形率極低,與相同直徑的不銹鋼絲相比,其釋放的矯治力相差3.5-4倍。故在正畸矯治應用中,患者不僅疼痛輕,感覺力量柔和持久,且復診時間減少,縮短了療程,提高了療效,是正畸治療中的一種新的優良的力學裝置。

2、牙科矯治體系的弓絲

用于患者牙列的早期排齊整平由于鎳鈦合金弓絲的超彈性和形狀記憶性能以及較低的應力-應變曲線，目前臨床上常規將鎳鈦合金弓絲作為最初期納入矯治體系的弓絲，這樣，患者的不適感會大大減低。由于目前存在幾種不同直絲弓矯治技術，MBT技術推薦使用0.016英寸熱激活鎳鈦合金弓絲（HANT絲），DEMON自鎖托槽技術推薦使用由Omcro公司生產的含銅的熱激活鎳鈦合金弓絲（相變溫度大概在40度左右），O-PAK矯治技術推薦使用0.016英寸超彈性鎳鈦合金弓絲用于早期排齊整平。