有關口腔咀嚼模擬器在機構設計與仿真度上的探討在國外有相當多 文獻可供參考[5-12]，然而為求仿真度與機構設計兩者兼顧，仍有不 少學者持續在努力當中。其口腔咀嚼運動主要是靠下顎中的樞紐軸來 傳遞張口、閉合，臼齒側向運動及門齒前突的運動，此運動稱為班奈 特運動。最大張口運動在50-60mm，是依據個體的年齡和尺寸而定，
臼齒側向運動為10-12mm，而最大前突運動則在 8-11mm，同樣依據 個體的年齡和尺寸而定。參見圖 1 下顎咀嚼之矢狀面示意圖。圖 2 為 下顎運動於門齒切端點在水平平面的示意圖，由圖中下方菱形是由臼 齒側向運動與門齒前突運動所繪製。
多數傳統的Pin-disc之測試裝置因其運動方式不同於牙齒口腔內 的運動方式，因此無法具體模擬牙齒咀嚼過程中伴隨產生之磨耗現 象。Hiyasat曾提出一種模擬口腔咀嚼運動之裝置，利用此模擬器針對 5種牙材研究其磨耗特性，不過由於其咬合力與模擬口腔的開口範圍
不能被即時監測與記錄，只能藉由實驗前後之重量損失來了解其磨耗 程度[5]。圖3是Hiyasat使用之Pin-disc之測試裝置。由於牙齒咬合面呈 現凹凸不平的形態，在複雜的咀嚼運動作用下，咬合負載隨時都會改 變，如此將使仿真模擬口腔咀嚼行為之困難度提高。近年來有不少學
者針對Pin-disc之測試裝置不能具體模擬牙齒咀嚼過程的缺失而設計
開發新的模擬器。例如：H. Li在2002年提出一種模擬口腔咀嚼運動之 裝置，參見圖4示意圖，利用機台上/下位移模擬口腔開口閉口之動
作，此模擬器針對有添加人工唾液及無添加人工唾液的兩種實驗條 件，去研究對牙齒之磨耗差異性[6]。至於在模擬器仿真度上的改進 也有相當多文獻可供參考[9~12]。
圖1-下顎咀嚼之矢狀面示意圖(＊CR：中心關係、CO：中心咬合、
F：最大前突、R：靜止位置、E：最大開口)
圖2-下顎運動於門齒切端點在水平平面的示意圖 (＊P：前突)
圖1-Pin-disc 之測試裝置
圖3-Hiyasat 使用之 Pin-disc 之測試裝置[5]
圖4-H. Li 設計之模擬器[6]
有關牙科材料的磨耗領域的探討研究在國內持續有一些研究在 進行[13~15]。在材料改質研究方面，其中之一提到以高分子/層列黏 土合成奈米複合材料作為牙科綴補複合樹脂，此研究的主要方向是改 進牙科用複合樹脂中無機填料與樹脂基材的化學鍵結能力，提高磨耗 強度使牙綴補材料更具實用性，並藉由高嶺石表面及層間對氟離子具 有良好的吸附效果，讓牙綴補複合材料可再吸收、釋放氟素，於預防 二次齲齒有良好的功用。經過材料分析與各種機械性質測試後，證實 這種複合樹脂可發揮更好之抗磨耗功用[1]。另外有學者提到以玻璃
離子體之奈米複合樹脂填加高嶺石層列黏土，此研究主要探討填加 0.5-2.5 wt.%高嶺石層列黏土在不同負載情況下對於磨耗的影響。經
過磨耗測試後，證實填加高比例之高嶺石層列黏土對於抗磨耗功用是 不顯著的[15]。而另外也曾有人試圖將氟加入汞齊、複合樹脂等材料
中，以增加材料釋放氟抑制齲齒之功效。而釋氟填補材料所釋放的氟 離子，可與牙齒結構中氫氧磷灰石（hydroxyapatite）之氫氧根離子交 換，形成晶格較大的晶體即氟化磷灰石（fluorapatite）；而氟化磷灰
石之溶解度遠低於氫氧磷灰石，如此將有助於增加牙齒之抗酸性與降 低牙齒結構的去礦化（demineralization），進而達到預防未來繼發性 齲齒之功效，同時也減少重新填補齲齒窩洞的需求。美國牙醫協會對 後牙使用複合樹脂填補之復形材料導引中規定，複合樹脂材料當使用
於較小保存式之凹洞且咬合力量有限情況下，其臨試驗磨耗程度首兩 年 經 測 定 結 果 不 得 超 過 125μm ， 到 第 四 年 累 積 也 不 得 超 過 175μm[2]。目前大部份市售材料皆已符合上述要求，且經美國牙醫 協會認可用於後牙之限制情況下填補使用。以上這些涉及各種牙科用 復形材料之磨耗相關研究都不是在口腔內模擬環境來進行，磨耗試驗 中其所承受之負荷也不同於真正口腔咀嚼運動所產生之負荷。有鑑於 此，本計劃將以自行設計之口腔咀嚼模擬器，應用於上述牙科復形材 料之磨耗相關研究。