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1 銀汞合金的發展歷程

作為永久性口腔充填修復材料，銀汞合金已有千余年的歷史。世界上汞合金用于口腔修復的最早記載考追溯到公元659年，我國唐代蘇敬（蘇恭）等著《新修本草》（《唐本草》）中記載了銀膏用以補牙“以白錫和銀薄及水銀合成之”；1578年，明朝李時珍所著的《本草綱目》進行了更為詳細的描述；19世紀之后，巴黎醫生Louis Nicolas Regnart將10%的汞加入熔融合金形成軟化合金并在室溫固化用于填充物，源于法語“amalgame” 的銀汞合金（amalgam）名詞誕生；1826年法國Auguste Taveau發展了銀汞合金塑性并進一步縮短了固化時間；1933年Crawcour兄弟將其引入美國；現代牙科之父——G．V．Black于1896年發表《Manual of Operative Dentistry》建立了理想銀汞合金充填修復的機理原則，其后100余年里含銅量低于6%的低銅銀汞合金成分、性能未發生根本性變化[1]；1963年Innes和Youdelis在低銅屑型合金中引入球形銀-銅低共熔體（含銅量高達28.1%），從而誕生了性能更優異的無γ2相高銅銀汞合金系列。

1929年，美國牙醫學會（American Dental Association，ADA）發布一號規定，包括材料必須經過特定的檢測項目，為從市場中剔除不合格產品邁出重要一步。銀汞合金至今已有6代產品：銀錫汞合金→低銅體系汞合金→高銅球型銀銅共晶合金和低銅屑型傳統合金組成的混合型高銅合金→單一組成銀-銅-錫高銅合金（球型或屑型）→銀-錫-銅-銦體系含銦高銅合金→銀-銅-鈀共晶合金和第2代或第3代合金的混合型。

銀汞合金可按照銅含量分為2大類：一類是低銅合金，稱普通合金或傳統合金；另一類是高銅合金，內含分散的銀銅顆粒，又稱“分散相合金”。ISO24234標準對齒科銀汞合金和膠囊產品進行了規范，我國YY1026和YY0715標準分別對銀合金粉和銀汞膠囊作出規定。銀合金粉成分要求見表1。

表1 銀合金粉化學成分的要求

學者們嘗試開發無汞合金替代銀汞合金但難度極大，轉而利用添加鈀、銦、錳、金、鉑、銠、銥、鑭等微量元素改善合金的機械性能和抗腐蝕性；添加硒以阻止汞齊中的汞溶入唾液中; 添加鎳、銦代替鋅可防止鋅的析氫膨脹等[6]，但由于合金成本和臨床效果等原因，未能投入市場大規模推廣使用。

2 高銅銀汞合金的組織相控制及其對合金性能的影響

迄今被普遍采用的高銅銀汞合金的成分設計及性能變化均較大, 復雜多變的相組成和結構對臨床配汞量和臨床性能和治療效果起著決定性作用，尚需進一步系統研究。因成分、制造工藝和處理條件不同，銀汞合金中的主要物相為十幾種熔點不高的二元金屬間化合物。高銅銀汞合金主要是由銀錫銅三元合金粉同汞發生反應形成，主要過程可表示為：

γ-Ag3Sn相和ε-Cu3Sn相為銀合金粉汞合反應前的主相，γ-Ag3Sn含量約50%～90%，該相存在的最高溫度為480℃。ε-Cu3Sn相含量為10%～50%，由δ-Cu31Sn8相分解生成, 熔點為676℃。二者晶體學特征相近, 但物理化學行為迥異，γ-Ag3Sn易與汞發生反應生成Ag2Hg3相, 而ε-Cu3Sn相不與汞反應, 卻能捕獲錫相形成η-Cu6Sn5相。

γ1-Ag2Hg3相是銀汞合金汞合反應后組織的基體相，高銅銀汞合金中含量為70%～90%。該相更精確的分子式為含錫的Ag7Hg9，在溫度高于127℃時可分解為Ag6Sn5的β1相和單相汞。η-Cu6Sn5相是高銅銀汞合金汞合反應后的主要強化相，含量在10%以上。η-Cu6Sn5相最高分解溫度為415℃。η相尺寸約30nm，呈棒狀單獨分散或成網狀分布在γ1相中。

除主相外, 由于制備工藝和成分的不同，高銅銀合金粉中尚可能有少量η-Cu6Sn5,β-Ag4Sn和Ag-Cu等固溶體相及其它微量相，如復雜立方晶體結構的Cu3lSn8相,菱方結構的Cu20Sn6相,單相Ag,Cu及α和β錫相等。特別指出的是，γ2-Sn8Hg相在低銅銀汞合金中含量約為10%，當高銅銀汞合金含銅量大于12%時則成功消除了γ2相。該相熔點為214℃，抗拉和抗壓強度僅為21MPa和69MPa，顯微硬度為HB40～60，在含氯離子溶液中易受腐蝕, 與蠕變和腐蝕關系密切。合金中存在γ2相對性能極為不利，是導致低銅銀汞合金修復失敗的主要原因。

銀合金粉亦可按制備工藝和粉末顆粒形狀分成車屑片狀銀合金粉、球形霧化銀合金粉和噴甩片狀銀合金粉3類。北京安泰生物醫用材料有限公司（原鋼鐵研究總院物理室）采用自主發明的快速凝固急冷噴甩工藝所制造的微晶高銅銀合金粉曾榮獲我國首批專利，制備的片狀微晶銀合金粉僅由ε-Cu3Sn和γ-Ag3Sn兩相組成，后序經過特殊的熱處理工藝和老化處理，汞合反應后基體相為γ1-Ag2Hg3, 主要強化相為η-Cu6Sn5，無γ2-Sn8Hg相存在，汞齊化后的銀汞合金避免了雜相干擾并且結構彌散細??；降低基體相γ1-Ag2Hg3含量并保證其長期服役過程中保持穩定不分解, 可降低合金蠕變值；η-Cu6Sn5以棒狀形態存在于晶界，對晶界可起到扣鎖作用，或以網狀分布則可強化基體相, 對位錯滑動起到阻礙作用。噴甩片狀微晶銀合金粉綜合力學性能最佳，各種齒科銀汞合金的典型性能見表2。

表2 各種齒科銀汞合金的典型性能

3 高銅銀汞合金的發展趨勢

高銅銀汞合金由于價格低廉、固化速度快、耐磨損、能承受較大咀嚼力、服役壽命長，而且可在潮濕口腔環境使用，過敏病例罕見，已經在臨床上安全使用了50多年。對于難于保持坐姿不動的病人，如兒童或行動不便者，也不影響其使用。但因其顏色與牙齒本色差異，目前主要適用于后牙和隱蔽部位的前牙洞充填。隨著口腔材料行業發展，復合樹脂材料、玻璃離子水門汀等材料的臨床使用，以及全球范圍內限制汞的使用等原因，銀汞合金使用量呈縮減趨勢。但后牙充填，尤其是咬合力較大的洞形以及口腔潮濕的環境下，銀汞合金具有明顯的優越性。

我國學者進一步對銀汞合金臨床應用中力學性能、人體毒性等進行了驗證。潘衛紅等將離體上頜第二磨牙經螺旋CT 掃描，對實體結構圖象進行數字化處理并建立有限元模型，對銀汞合金、復合樹脂及玻璃離子水門汀修復前后的牙體應力分布情況進行數值分析。結果顯示，在同樣載荷作用下，3種材料修復后牙體的應力云圖分布形態和極值基本相同,無顯著性差異。汪俊等用冷原子吸收光譜法測定銀汞充填后的汞溶出量變化情況，采用世界衛生組織（WHO）推薦的神經行為核心測驗組合方法,評估銀汞合金充填體對人體有無神經毒性的影響；通過對銀汞合金體患者尿汞的定期檢測，均證明銀汞合金的人體安全性。

目前替代材料在臨床使用中也存在局限性，比如廣泛應用的復合樹脂的費用比汞合金高而臨床壽命短, 其聚合收縮和磨損尚有問題；復合樹脂修復較汞合金修復易受技術影響, 因必須控制潮濕；復合樹脂僅適用于牙體缺損不含牙尖, 且小于牙尖間距l/3，無功能接觸的后牙齲洞修復；動物實驗研究發現復合樹脂產生的變應原和細胞毒素能引起牙髓炎癥反應等。玻璃離子水門汀的物理性能和化學性能雖然在口腔環境中比較穩定，治療成本與復合樹脂相當，但強度和壽命不如復合樹脂，更容易磨損和破裂，對于齲齒部位和干燥處理要求更高，對組織細胞生長具有抑制效應或毒性作用并有顯著濃度和時間依賴性。

ADA發布1998年協會報告稱，1970年代以前,75%以上的修復病例采用銀汞合金，1979年美國醫生共植入1.57億例。過去20年間，銀汞合金使用量在美國逐漸減少，主要原因是齲齒發生率的降低、牙冠材料的大量應用、牙色替代修復材料的使用等。1991年50%的修復病例采用銀汞合金，共使用約0.96億例[167]。據估計，目前全球每年仍有數千萬顆牙齒接受銀汞合金填充，我國每年使用量約為1000余萬例。

源于對環境的考慮，瑞典（1999年）、挪威（2008年）、丹麥（2008年）等國開始執行禁止使用汞的禁令，其中包括牙科汞合金材料。但是至今為止，包括世界衛生組織、美國、歐盟等政府官方組織以及專業協會組織均對銀汞合金持積極立場。

1997年3月世界衛生組織評價了大量不同來源的證據得出了汞合金修復安全的結論；2007年10月，世界牙科聯合會（FDI）就銀汞合金安全性發表立場聲明：銀汞合金溶出極微量汞（ng），且部分被人體吸收；尿汞水平與銀汞合金修復數量正相關，但也受其他來源影響；無證據支持銀汞合金修復與長期退化性疾病、腎病、自免疫疾病、認知功能、不良妊娠結局或任何非特異性癥狀相關；銀汞合金修復鄰近粘膜可能發生局部過敏反應，但極罕見且多數可通過移除銀汞合金得以解決；牙科銀汞合金可能副作用需要進一步深入研究；銀汞合金的替代品可能具有副作用。

2009年7月28日FDA頒布關于用于口腔充填的口腔銀汞合金及其組成成分——單質汞和合金粉分類的最終規定（Final rules）。認為口腔銀汞合金釋放的量不足以危害患者健康,并將口腔銀汞合金劃入中等風險控制的II級。

2009年8月，美國牙科協會（ADA）繼2002年1月明確其“ADA繼續相信汞合金對患者而言是經濟、可行、安全的選擇”立場之后，其科學事務委員會（CSA）發表聲明支持正在進行的針對現有口腔材料和新材料的安全性研究，并繼續相信銀汞合金是齒科患者有價值的、可行的、安全的選擇。

2015年歐盟SCENIHR組織再次發表觀點,牙科銀汞合金是有效的修復材料，是特定修復選擇的材料。由于替代材料使用量增加，目前在歐盟口腔健康中牙科銀汞合金的使用有所轉變。牙科銀汞合金無牙色且與保留的牙體組織沒有粘結性，替代牙色充填材料使用量增加。這種改變從牙科治療教育中替代材料而不是銀汞合金使用量逐漸增加的趨勢中可見一斑。這種降低與對用汞的關注、銀汞的金屬成分和歐盟范圍內降低汞使用量的總目標相一致。替代材料也有臨床局限和毒性風險。SCENIHR的結論性意見是口腔修復中不排除使用銀汞合金或者替代材料。但材料的選擇應基于患者特征比如乳牙或者恒牙、妊娠、對汞或修復材料其他成分過敏、腎清除功能受損。

4 結語

在限汞方面，中國是負責任的發展中大國。2013年1月19日，含中國在內的87個國家和地區代表共同簽署了聯合國環境規劃署《關于汞的水俁公約》并且承諾逐年降低汞的使用量。盡管挪威、丹麥、瑞典等國家停用銀汞合金，但均基于環境保護的考慮，而非材料的安全性。如果醫生和患者認真溝通、規范操作，妥善處理醫療垃圾，在未來較長一段時間內，銀汞合金依然是經濟、安全、有效的永久性充填修復材料。

我國齲齒患病率高但就診率極低，對于價格合理的優質口腔修復材料需求潛力巨大。最新全國口腔流行病調查報告顯示數據顯示，我國齲齒、牙周病等口腔疾病患病率高達97.6%，66%的5歲兒童患有齲齒，35～44歲年齡段人群的齲齒率為88.1%，老年人群體齲齒率高達98.4%；2016年我國口腔疾病患者人數為6.87億，口腔醫院的就診人數為3211萬人，就診患者占口腔患者的比列僅為4.67%。隨著行業和材料的發展，相信會有更加安全有效的替代牙色材料出現，或者銀汞合金與其他材料配合達到更加完美的治療美容效果，我們滿懷期待，把選擇權交給廣大醫生患者和時間。