牙科用汞合金已被用于修复牙齿已有近XNUMX年的历史，并且一直以来都对使用含汞材料提供保健服务的明显矛盾表示怀疑。 牙科行业的反汞齐情绪一直是一种“无汞”运动。 尽管近年来随着使用复合材料完成良好的修复性牙科变得更加容易，这种情绪的表达有所增加，但牙医对汞合金的普遍态度可以总结为“科学上没有问题，我们只是没有使用太多不再。”

要问汞合金在科学上是否有问题，必须参考有关汞暴露，毒理学和风险评估的大量文献。 它大部分位于牙医通常接触的信息来源之外。 甚至许多关于汞齐汞暴露的文献都在牙科期刊之外。 对这些扩展文献的研究可以阐明牙科界对汞合金安全性所做的假设，并且可以帮助解释为什么一些牙医师一直反对在修复性牙科中使用汞合金。

现在没有人怀疑牙科用汞合金以某种速度将金属汞释放到其环境中，因此简要总结一下有关这种暴露的一些证据将很有趣。 汞的毒理学范围太短，无法撰写简短的文章，并且已在其他地方进行了详尽的评论。 但是，风险评估的主题直接涉及到关于汞合金是否安全，在整个人群中不受限制地使用的争论的核心。

牙科汞合金中含有哪种金属？

因为是冷混合物，所以汞合金不能满足合金的定义，合金必须是在熔融状态下形成的金属混合物。 它也不能满足诸如盐之类的离子化合物的定义，该盐必须具有电子交换，从而导致带电离子的晶格。 它最符合金属间胶体或固体乳液的定义，其中基质材料未完全反应且可回收。 图1显示了已被显微探针印记的牙科汞合金的抛光冶金样品的显微照片。 在每个压力点处，都会挤出液态汞滴。 ¹

海莉（2007）² 分别从Tytin®，Dispersalloy®和Valiant®的单滴样品中汞的体外释放量进行了测量，每个样品的表面积均为1 cm2。 储存23天以使初始设置反应完成后，将样品置于室温25°C的蒸馏水中，不搅拌。 更换蒸馏水，并使用Nippon Direct Mercury Analyzer每天进行4.5天分析。 在这些条件下，汞的释放量为每平方厘米每天22-1991微克。 咀嚼（XNUMX）³ 报告指出汞在37 aC下从汞齐溶解到蒸馏水中的速率高达每天43微克，而Gross和Harrison（1989）⁴ 据报道，林格氏溶液中每天有37.5微克。

牙齿汞在体内的分布

包括尸检在内的许多研究表明，与未同样暴露于汞合金中的人体相比，汞合金填充人体组织中的汞含量更高。 汞合金负荷的增加与呼出空气中汞浓度的增加有关； 唾液; 血液; 屎; 尿; 各种组织，包括肝，肾，垂体，脑等； 羊水，脐带血，胎盘和胎儿组织； 初乳和母乳。⁵

展示汞合金填充物中汞在体内分布的最生动，经典的实验是Hahn等人臭名昭著的“绵羊和猴子研究”。 等（1989年和1990年）。^6,7 怀孕的绵羊接受了十二种咬合汞合金馅料，并用放射性标记 ²⁰³汞，自然界中不存在的元素，半衰期为46天。 填充物被切成咬合状，动物的嘴保持包装和冲洗，以防止在手术过程中吞下多余的材料。 三十天后，将其牺牲。 放射性汞主要集中在肝脏，肾脏，消化道和颚骨，但是包括胎儿组织在内的每个组织都可测量暴露。 去除牙齿后，整个动物的放射自显影照片如图2所示。

羊实验被批评为使用了一种与人类完全不同的饮食和咀嚼的动物，因此该小组使用猴子重复了该实验，结果相同。

25 Skare I，EngqvistA。人类暴露于牙齿汞齐修复体释放的汞和银。 建筑环境卫生，1994； 49（5）：384-94。

风险评估的作用 

暴露的证据是一回事，但是，正如我们经常听到的关于牙科用汞合金中的汞暴露一样，如果“剂量使毒素中毒”，就可以确定什么程度的暴露是有毒的，谁来承担风险评定。 风险评估 是一套正式程序，使用科学文献中的可用数据，提出在特定情况下可接受的暴露水平，这些水平应由负责 变更管理。 这是工程中常用的过程，例如，公共工程部门需要在设置重量限制之前知道桥梁在负载下失效的可能性。

有许多机构负责监管人体对有毒物质的暴露，包括FDA，EPA和OSHA。 他们都依靠风险评估程序来设定可接受的鱼类和其他食物，饮水和呼吸空气中化学物质（包括汞）的残留限量。 然后，这些机构会以各种名称设置法律上可强制执行的人体暴露极限，例如监管暴露极限（REL），参考剂量（RfD），参考浓度（RfC），可耐受的每日极限（TDL）等，所有这些都意味着同一件事：在代理商负责的条件下允许多少暴露。 此允许级别必须是期望的级别 没有负面的健康结果 在法规涵盖的人群中。

建立REL

为了将风险评估方法应用于牙科用汞合金可能产生的汞毒性，我们必须确定人们从其填充物中所接触的汞剂量，并将其与针对此类接触的既定安全标准进行比较。 汞的毒理学认识到，汞对人体的影响在很大程度上取决于所涉及的化学物种和接触途径。 几乎所有关于汞合金毒性的工作都假设所涉及的主要毒性物质是金属汞蒸气（Hg 80），该金属汞蒸气由填充物散发出来，被吸入肺中并以XNUMX％的速率吸收。 已知还涉及其他种类和途径，包括溶解在唾液中的金属汞，被吞咽的磨损颗粒和腐蚀产物，或由肠道细菌从Hg +产生的甲基汞。 还发现了更多的外来途径，例如通过嗅觉上皮吸收Hg +进入大脑，或汞从mercury骨逆行轴突运输到大脑。 这些暴露量不明，或假设其程度远小于口服吸入，因此有关汞齐汞的大量研究都集中在此。

据推测，中枢神经系统是汞蒸气暴露最敏感的目标器官。 公认的对肾脏和肺部的毒性作用具有较高的暴露阈值。 剂量反应模型无法解释由于超敏反应，自身免疫和其他过敏类型机制引起的影响（这引出了一个问题，对汞过敏的罕见程度是多少？）慢性Hg暴露水平已研究了中枢神经系统作用的各种指标。 多年来，已经发表了一些关键研究（总结在表1中），这些研究将汞蒸气的暴露量与CNS功能障碍的可测量征兆联系在一起。 这些是风险评估科学家所依赖的研究。

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表1.用于计算金属汞蒸气的参考浓度的关键研究，以每立方米空气中的微克表示。 星号*表示根据Roels等人（1987）的换算系数将血液或尿液的数值换算成空气当量而得出的空气浓度。

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风险评估的实践认识到，在职业环境中收集的成年，绝大多数为男性的工人的接触和影响数据不能以原始形式用来表示每个人的安全水平。 数据中有许多类型的不确定性：

• LOAEL对阵NOAEL. 在关键研究中收集的暴露数据均未以显示出清晰的中枢神经系统效应剂量反应曲线的方式进行报告。 因此，它们没有显示出影响发作的明确阈值剂量。 换句话说，没有确定“没有观察到的不利影响水平”（NOAEL）。 每个研究的确指向“最低观察到的不良作用水平”（LOAEL），这不是确定的。
• 人的可变性. 普通人群中有更多的敏感人群：婴儿和儿童神经系统发育较敏感，体重较轻； 有医疗妥协的人； 经遗传确定的人群敏感性增加； 育龄妇女和其他与性别有关的差异； 老人，仅举几例。 数据中未考虑的人际差异导致不确定性。
• 生殖和发育数据. 一些机构，例如加利福尼亚EPA，更加重视生殖和发育数据，并在缺乏计算时将不确定性附加到其他水平。
• 种间数据. 将动物研究数据转化为人类经验绝非易事，但在这种情况下，不考虑此因素，因为此处引用的关键研究都涉及人类受试者。

表2汇总了已发布的一般人群慢性汞蒸气暴露的RELs。该RELs旨在调节整个人群的汞暴露，是为了确保对任何人的健康危害没有合理的预期，因此允许的暴露量从通过算术“不确定性因子”（UF）观察到的最低效果水平。 不确定性因素不是由一成不变的规则决定，而是由政策决定–监管机构希望采取多谨慎的态度，以及对数据的信心如何。

例如，在美国EPA的情况下，由于依赖LOAEL，影响水平（9 µg-Hg /立方米空气）降低了3倍，而考虑到人的可变性则降低了10倍，总UF值为30。这导致0.3 µg-Hg /立方米空气的允许限值。 ⁸

由于缺乏Hg10的生殖和发育数据，加州EPA增加了0的UF，使其极限值是0.03 µg Hg /立方米空气的十倍。 ⁹

Richardson（2009）确定了Ngim等人的研究¹⁰ REL是最适合开发REL的方法，因为它向新加坡的男性和女性牙科医生介绍了长期暴露于低水平的汞蒸气而没有氯气的情况（请参阅下文）。 他将LOAEL的UF设为10，而不是3，他认为婴儿和儿童的敏感度远高于3的因素。 他将UF设为10以应对人的可变性，而总UF设为100，他建议加拿大卫生部将其慢性汞蒸气的REL设为0.06 µg Hg /立方米空气。¹¹

Lettmeier等人（2010年）在非洲的小型金矿开采商中发现了具有统计学意义的客观（闸门共济失调）和主观（悲伤）效应，他们使用汞以较低的暴露水平（3微克汞/立方米空气。 遵循美国环保署，他们的超滤范围为30至50，建议REL在0.1至0.07 µg Hg /立方米空气之间。¹²

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表2.已发布的RELs，可暴露于普通人群的低水平，慢性Hg0蒸气中，而无职业暴露。 *由Richardson（2011）转换为吸收剂量，微克Hg / kg-day。

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REL问题

美国EPA上一次于0.3年修订了汞蒸气REL（1995微克汞/立方米空气），尽管他们在2007年再次确认，但他们承认已经发表了新论文，可以说服他们向下修订REL。 Fawer等人（1983）的较早论文 ¹³ 和Piikivi等人（1989 a，b，c）^14，15，16，很大程度上取决于对氯碱工人中汞暴露和中枢神经系统影响的测量。 氯碱是XNUMX世纪的化学工业过程，其中盐盐水漂浮在一层薄薄的液态汞上，并用电流水解，生成次氯酸钠，氢氧化钠，氯酸钠，氯气和其他产品。 汞充当电极之一。 这些工厂的工人不仅暴露于空气中的汞，还暴露于氯气中。

汞蒸气和氯气的同时暴露会改变人体暴露的动力学。 汞在空气中被氯部分氧化为汞²⁺或HgCl₂，这会降低其在肺部的通透性，并极大地改变其在体内的分布。 特别是HgCl₂ 从空气中通过肺吸收的水分不像Hg˚那样容易进入细胞或通过血脑屏障。 例如，铃木（Suzuki）等人（1976）¹⁷ 结果表明，仅接触Hg workers的工人血红蛋白与血浆中的Hg比率为1.5 -2.0：1，而同时接触汞和氯的氯碱工人的红细胞中Hg与血浆的Hg比率为0.02：1，细胞内少一百倍这种现象将导致汞分配给肾脏的能量远大于大脑。 两种工人的尿液汞暴露指标相同，但氯碱工人对中枢神经系统的影响要小得多。 通过检查大多数氯碱工人受试者，CNS对汞暴露的敏感性将被低估，而基于这些研究的RELs将被高估。

Echeverria等人（2006年）的著作包括在较新的论文中。¹⁸ 通过完善的标准化测试，他发现牙医和医护人员在神经行为和神经心理方面均具有重要作用，远低于25 µg Hg /立方米的空气水平。 同样，没有检测到阈值。

将汞RELs应用于牙科汞合金

关于汞合金中汞暴露剂量的文献上存在差异，但是在表3中总结了其中涉及的一些数字，对此达成了广泛共识。这有助于记住这些基本数字，因为所有作者都在计算中使用了这些数字。 。 这也有助于记住以下事实：这些暴露数据仅是暴露于大脑的类似物。 有动物数据和验尸后的人类数据，但没有关于汞真正进入这些研究工作人员大脑中的信息。

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表3.参考：

• a- Mackert and Berglund（1997）
• b- Skare and Engkvist（1994）
• c-理查森（2011）评论
• d- Roels等（1987）

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1990年代中期，发表了关于汞合金暴露和安全性的两种不同评估方法。 H. Rodway Mackert和Anders Berglund（1997）撰写了一篇对牙科界讨论产生最大影响的文章。¹⁹分别是佐治亚医学院的牙科教授和瑞典于默奥大学的牙科教授。 在这篇论文中，有人声称它将需要多达450个汞齐表面才能达到有毒剂量。 这些作者引用了倾向于轻视氯气对大气汞吸收的影响的论文，他们使用的职业暴露极限（25％g-Hg /立方）（每天，每天五小时每天暴露八小时的成年男性）将空气计量为事实上的REL。 他们没有考虑到这一数字的不确定性，因为不确定性将适用于整个人口，包括儿童，他们每周24天，每天XNUMX小时都处于暴露状态。

计算如下：在成年男性工人（主要是氯碱工人）中，观察到的对故意震颤的最低影响水平是25 µg-Hg /立方米空气，相当于尿液水平约为30 µg-Hg / gr-肌酐。 考虑到在没有填充物的人群中发现的少量基线尿液汞，将30 µg除以尿液中每单位表面对尿液汞的贡献0.06 µg-Hg / gr-肌酐，结果大约需要450个表面才能达到该水平。

同时，加拿大卫生部聘用的风险评估专家G. Mark Richardson和咨询专家玛格丽特·艾伦（Margaret Allan）以前都不熟悉牙科，他们在1995年受该机构的委托对汞合金进行风险评估。与Mackert和Berglund得出的结论截然不同。 他们使用与上述讨论一致的接触影响数据和不确定因素，为加拿大提出了0.014 µg Hg / kg-day的汞蒸气REL。 假设每个填充物有2.5个表面，他们基于体重计算出五个不同年龄组的填充物数量范围，该范围不超过该暴露水平：幼儿，0-1岁；儿童，0-1岁； 1-3岁的儿童； 青少年，2-4岁； 成人2-4岁； XNUMX-XNUMX岁基于这些数字，加拿大卫生部发布了一系列限制使用汞合金的建议，但实际上却被广泛忽略。^20，21

2009年，在公民诉讼的压力下，美国食品和药物管理局完成了对预封装牙科用汞合金的分类，这一过程最初是由国会在1976年强制实施的。²² 他们将汞合金归类为具有某些标签控件的II类设备，这意味着他们发现该合金可安全用于所有人不受限制的使用。 标签控制的目的是提醒牙医，他们将使用含有汞的设备，但没有授权将该信息传递给患者。

FDA分类文件是一份详细的120页论文，其论点主要取决于风险评估，将汞齐汞暴露与EPA的0.3 µg-Hg /立方米空气标准进行了比较。 但是，FDA分析仅采用美国人群接触汞合金的平均值，而不是整个范围的平均值，而且值得注意的是，并未校正每体重的剂量。 它把孩子当成大人一样对待。 分类公布后，公民和专业团体向FD​​A提交了几份“重新考虑的请愿书”，对这些观点进行了有力的辩论。 FDA官员认为请愿书具有足够的说服力，以至该机构采取了罕见的步骤来召集一个专家小组来重新考虑其风险评估的事实。

现在是一名独立顾问的理查森（Richardson）被几个请愿人要求更新他的原始风险评估。 这项新的分析使用了美国人口中饱齿的详细数据，是FDA 2010年2011月专家小组会议的讨论中心。 （参见Richardson等，XNUMX年⁵).

关于美国人口中饱牙的数量数据来自全国健康和营养检查调查，该调查是对全国约12,000名24个月及以上年龄的人的调查，该调查于2001年至2004年由国家健康统计中心的一个部门完成疾病预防控制中心。 这是一项统计有效的调查，代表了整个美国人口。

这项调查收集了有关填充牙齿表面数量的数据，但没有收集填充材料的数据。 为了纠正这一缺陷，Richardson的小组提出了三种情况，所有现有文献都提出了这些建议：1）所有填充表面都是汞齐； 2）50％的填充表面是汞合金； 3）30％的受试者没有汞合金，其余50％是汞合金。 在假设汞合金填充最少的情况3下，实际每日汞剂量的计算平均值为：

幼儿0.06 µg-Hg / kg-day
儿童0.04
青少年0.04
成人0.06
0.07年长者

如表0所示，所有这些每日吸收剂量水平均达到或超过与已发表的REL相关的Hg2的每日吸收剂量。

计算出的汞合金表面数量不超过美国EPA的0.048 µg-Hg / kg-day的REL，对于幼儿，儿童和青少年为6个表面。 对于年龄较大的青少年，成年人和老年人，它是8个曲面。 为不超过加利福尼亚EPA的REL，这些数字应为0.6和0.8曲面。

但是，这些平均暴露量并不能说明全部情况，也不能表明有多少人超过了“安全”剂量。 检查人口中整个牙齿的数量范围后，理查森（Richardson）计算出，目前将有67万美国人的汞合金汞接触量超过美国EPA强制执行的REL。 如果应用更严格的加州REL，则该数字将为122亿。 这与FDA的2009年分析形成对比，后者仅考虑了平均填充牙齿的数量，因此使人群的暴露量恰好符合当前的EPA REL。

为了扩大这一点，理查森（Richardson（2003））在文献中确定了XNUMX篇论文，这些论文提出了从汞齐填充物中汞暴露剂量范围的估计值。 ²³ 图3描绘了它们，以及他在2011年发表的论文中的数据，以图形形式表示了证据的分量。 垂直的红线标记的剂量当量是加利福尼亚EPA的REL（最严格的已公布汞蒸气暴露法规极限）和美国EPA的REL（最宽松）。 显然，大多数论文显示在图3中的研究人员都会得出结论，不受限制地使用汞合金会导致汞过度暴露。

牙科汞合金的未来

在撰写本文时（2012年2016月），FDA仍未宣布其关于牙科汞合金监管状况的审议结论。 很难看到该机构将如何为汞合金的无限制使用开绿灯。 显然，无限制使用会使人们暴露于超过EPA REL的汞中，这是燃煤电力行业被迫遵守的限值，并为此花费数十亿美元。 EPA估计，截至59年，减少汞，烟尘和酸性气体的排放量，每年可节省140亿至17,000亿美元的医疗费用，每年预防XNUMX例过早死亡，疾病和工作日损失。

此外，Mackert和Berglund的汞合金安全方法与Richardson的方法之间的对比凸显了历史性“汞合金战争”的两极分化。 我们要么说“它不能伤害任何人”，要么“它一定会伤害一个人”。 在这个优良的树脂基修复牙科时代，当越来越多的牙医完全不使用汞合金时，我们很容易遵循预防原则生活。 现在是时候将牙科用汞合金运送到其在牙科历史上享有盛誉的地方，并放手了。 我们必须继续前进，开发出一些方法，以保护患者和牙科人员在去除填充物时避免过度接触； 保护员工免受高瞬时暴露的影响，例如排空微粒收集器时发生的暴露。

牙科汞 可能只是全球问题的一小部分 汞污染，但这是我们牙医直接负责的部分。 即使我们出于对人类健康的考虑而停止使用汞，也必须继续我们的环境保护努力，将含汞废水从污水流中分离出来。

FIAOMT DMD Stephen M.Koral

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有关此主题的更多完整详细信息，请参见 “2010年汞合金风险评估= 和 “2005年汞合金风险评估设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“

本文的最终版本发表在2013年XNUMX月的“牙科继续教育纲要。= 

关于牙科用汞合金的风险评估的其他讨论也可以在“IAOMT反对牙科汞合金的立场文件设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“

参考资料

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11理查森（Richardson），总经理，布雷赫（R Brecher），斯科比（H Scobie），亨布尔（J Hamblen），菲利普斯（Phillips），撒母耳（J Samuelian）和史密斯（C Smith）。 2009。汞蒸气（Hg0）：持续的毒理学不确定性，并确定了加拿大参考暴露水平。 法规毒理学和药理学，53：32-38

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24 Roels，H.，Abdeladim，S.，Ceulemans，E。等。 1987年。空气中以及接触汞蒸气的工人的血液或尿液中汞的浓度之间的关系。 安占领。 Hyg。，31（2）：135-145。

25 Skare I，EngqvistA。人类暴露于牙齿汞齐修复体释放的汞和银。 建筑环境卫生，1994； 49（5）：384-94。