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过去几年中，陶瓷托槽市场已经轻松成为正畸产业增长最快的部分。正畸患者，包括不断增加的成年人，不但希望笑容更加灿烂，而且希望治疗过程中也保持良好形象。陶瓷托槽具有更高的强度，更好的耐磨性和抗变形性，更稳定的颜色，最重要的是对患者来说更美观，因此比传统美学矫治器（最初由丙烯酸，后来由复合树脂制成）具有更多优势。
目前可用的陶瓷托槽由氧化铝组成，但是由于完全不同的制造方法，陶瓷托槽分为两种，即多晶和单晶。两者之间最明显的区别是它们的光学透明度；单晶陶瓷托槽明显更透明。由于多晶陶瓷表面粗糙，其摩擦系数高于单晶陶瓷和不锈钢。制造商试图通过在托槽中插入金属槽来解决这个问题，以提供更平滑的滑动机制。此外，多晶陶瓷托槽可能需要插入金属槽，帮助其增加强度以承受常规的正畸转矩。相比之下，单晶陶瓷托槽具有与金属相当的摩擦特性；因此不需要插入金属槽。
年9月，Ormco推出Inspire。Inspire是市场上唯一由单晶蓝宝石(陶瓷材料)制成的托槽，所以也是唯一一款完全透明的托槽。兼具陶瓷材料的强度，耐磨性和颜色稳定性，摩擦特性与金属相当和更佳的光学透明度(与多晶矫治器相比)，Inspire托槽已经迅速成为正畸陶瓷市场中需求增长最快的矫治器。
托槽强度
确定陶瓷托槽的强度有两点：产品设计和制造工艺。(在讨论陶瓷托槽时，转矩槽强度和结扎翼强度是同义词，所以讨论强度时，可作为托槽总体强度的参考。)
产品设计-陶瓷托槽内部的槽和结扎翼的设计对矫治器的强度至关重要。其中一个重要的设计因素是槽沟壁厚度(图1)太薄的壁不足以承受弓丝转矩或结扎弹性及不锈钢弓丝产生的应力。太厚的壁会限制结扎翼下的区域，并增加托槽牙合龈向总体高度。Inspire托槽槽沟壁实现了结扎翼强度与结扎翼下区理想的平衡。
图1?槽沟壁厚度是陶瓷托槽设计的重要因素。如果太薄，托槽不足以承受弓丝转矩带来的应力。如果太厚，将限制结扎翼下的区域。
陶瓷托槽(不包括插入的金属槽沟)另一个重要的设计因素是弓丝槽沟的形状。由于陶瓷材料具有较高的硬度和脆性，所以任何突变的几何形状(如弓丝槽沟呈锐角)都有可能成为点受力的来源。当加载力量局限于材料的小部分区域时，会发生点受力，导致该点处应力集中，使托槽碎裂或断裂。为避免这种现象，Inspire具有转矩槽沟圆角，即弓丝槽沟角是圆钝的(图2)。该特点消除了槽沟的底部与垂直壁间的锐角。几何外形的逐渐变化可以最大程度地减少应力集中，从而使Inspire托槽可以承受弓丝转矩或咬合力带来的相当大的正畸力。
图2?Inspire托槽以转矩槽沟圆角为特色，即弓丝槽沟角为圆钝的。几何形状的逐渐变化使应力点最小化，使Inspire托槽可以承受弓丝扭转或咬合力负载的相当大的正畸力。
制造过程-第二个决定陶瓷托槽强度的因素是制造工艺。因为陶瓷托槽由材料条研磨而成，它们的尺寸是由研磨条打造出的特定形状决定的。将托槽磨成成品的形状会在材料表面产生微小的缺陷。即使陶瓷托槽表面的浅划痕也会大大降低断裂所需的载荷。与多晶材料不同，单晶陶瓷可以在制造工艺完成之前通过热处理程序来弥补表面缺陷。热抛光工艺是将材料加热至接近熔点并在该温度下保持一定时间，这被称为最佳热抛光温度。这确保了所有部分均被处理。最佳热抛光温度是产生足够的表面能从而允许原子移动到缺陷中，并填补缺陷以获得坚固光滑的托槽所需的温度(图3-4)。该过程自然识别出托槽中的应力点，并在该点形成新的晶体结，从而缓解了应力并修复所有表面缺陷。之后将所有部分以规定的冷却速度冷却至室温。该热抛光工艺的顺序与工艺本身一样重要。在完成此阶段后，Inspire托槽具有所谓的最大余留强度或最小余留应力。Ormco的热抛光工艺在托槽所有其他的制造步骤(包括最终的抛光过程)完成后进行，确保不会产生额外的应力点。相比之下，多晶陶瓷托槽的表面缺陷由于其分子结构而不能通过热抛光修复；因此，这类陶瓷获得可接受光洁度的唯一方法是将材料进一步打磨，机械地打磨表面，或插入不锈钢弓丝槽。
图3?热抛光Inspire托槽以填补表面缺陷。插图显示了热抛光前后托槽表面的微观视图。
图4?电子显微照片显示了在热抛光前后的Inspire托槽，打造出更光滑的表面，显著增加了托槽的强度。
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