4種纖維樁X線阻射性的對比研究

浩志超劉嘉俊林書弘孟玉坤

1.口腔疾病研究國家重點實驗室 華西口腔醫(yī)院修復(fù)科（四川大學(xué)） 成都 610041；2.深圳市人民醫(yī)院口腔科 深圳 518020

4種纖維樁X線阻射性的對比研究

浩志超1劉嘉俊2林書弘1孟玉坤1

1.口腔疾病研究國家重點實驗室 華西口腔醫(yī)院修復(fù)科（四川大學(xué)） 成都 610041；
2.深圳市人民醫(yī)院口腔科 深圳 518020

目的 對比幾種常用纖維樁的X線阻射性是否有差別。方法 選擇常用的3種纖維樁，即RelyX? Fiber Post （RelyX），PARAPOST?FIBER LUX（Parapost）和D.T. Light-Post Illusion X-RO（DT）和新型的阻射性纖維樁Macro-Lock Illusion X-RO（ML）。收集20顆離體前磨牙，隨機分成4組（n=5），按照廠家說明預(yù)備樁道，用Parabond和ParaCore系統(tǒng)粘接4種纖維樁；另外將纖維樁橫切制備成厚度為2 mm的試件，制作標(biāo)準(zhǔn)鋁楔，然后拍攝X線片評價其阻射性，并用電子顯微鏡觀察纖維樁斷面。結(jié)果 ML組纖維樁的X線阻射性明顯高于其他3組（P< 0.05），RelyX組和DT組居中，而Parapost組的阻射性最低。結(jié)論 4種纖維樁的X阻射性有差別，ML纖維樁阻射性明顯大于其他3種。

纖維樁； 阻射性； 硫酸鋇

根管治療后牙冠大面積缺損的患牙，為增加全冠修復(fù)體的固位和支持，需進行樁核冠修復(fù)，纖維樁由于其良好的生物學(xué)相容性，與牙本質(zhì)彈性模量相似，能有效分散應(yīng)力，可防止根折；美學(xué)性能好；對需要根管再治療的牙齒，纖維樁容易拆除；作為預(yù)成樁無需技工室加工，可一次就診完成樁核的制作等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床[1-3]。

纖維增強樹脂基復(fù)合材料，一般由約36％的樹脂基質(zhì)和增強纖維構(gòu)成，其基質(zhì)成分一般為合成樹脂和二甲基丙烯酸酯，其可通過自由基相互交聯(lián)，促進粘接，少數(shù)采用二甲基丙烯酸酯為基質(zhì)；纖維成分的類型分為碳纖維樁、石英纖維樁、玻璃纖維樁、有機硅纖維樁和氧化鋯纖維樁等，實驗與臨床中最常用的是石英纖維和玻璃纖維。玻璃纖維是最常用的一種增強纖維，主要有氧化硅基的SiO2（一般含量為50％~60％）和其他的氧化物（Ca、B、Na、Al和Fe等）。玻璃纖維和聚乙烯纖維美學(xué)性能好，但在濕潤的條件下，易水解從而導(dǎo)致機械性能下降。石英纖維的成分是二氧化硅，兩者的區(qū)別在于石英是結(jié)晶態(tài)純二氧化硅，而玻璃是非結(jié)晶態(tài)二氧化硅和其他化合物的混合物。但纖維樁的光阻射性較差的，不利于臨床醫(yī)師后期準(zhǔn)確定位纖維樁的位置，因此很多學(xué)者致力于研究該特性[4-6]。本實驗研究常用的幾種纖維樁的X線阻射性，以期對其阻射性提供客觀評價。

1 材料和方法

1.1 材料

選取4種國內(nèi)常用的纖維樁，每種5個，分別是RelyXTMFiber Post，縮寫為RelyX（3M EPSE公司，美國），PARAPOST?FIBER LUX，縮寫為Parapost（Coltène/Whaledent AG公司，瑞士），D.T. Light-Post Illusion X-RO，縮寫為DT和Macro-Lock Illusion X-RO，縮寫為ML（RTD公司，法國）。

RelyX和Parapost由玻璃纖維和樹脂基質(zhì)組成，DT和ML由石英玻璃纖維和樹脂基質(zhì)組成。

1.2 方法

1.2.1 試件制作 收集20顆離體的前磨牙，隨機分成4組（n=5），K3機用鎳鈦根管預(yù)備工具預(yù)備根管并常規(guī)充填后，按照廠家說明分別用各種纖維樁的樁道預(yù)備鉆針預(yù)備樁道，盡量保證預(yù)備的樁道與預(yù)成纖維樁的適合性。最終RelyX預(yù)備至3號（直徑1.60 mm），Parapost預(yù)備至6號（直徑1.50 mm），DT和ML纖維樁預(yù)備至4號（DT尖端直徑1.00 mm，末端直徑1.80 mm；ML尖端直徑1.00 mm，末端直徑1.67 mm），根尖保留5 mm左右的根管充填材料。為模擬臨床情況，采用Parabond（Coltène/Whaledent AG公司，瑞士）處理預(yù)備后的根管樁道和牙體表面，并采用ParaCore粘樁堆核一體化樹脂材料（Coltène/Whaledent AG公司，瑞士）粘接纖維樁。為排除粘接樹脂及牙體對纖維樁阻射性的影響，每組另取4根同型號的纖維樁，并沿橫截面切斷，將纖維樁制備成厚度為2 mm的試件。

1.2.2 阻射性對比 制作鋁楔（厚度0.5～5.0 mm），與已制備的樣本一起拍攝X線片，選取X線放射參數(shù)為7 mA，60 kV，0.16 s。獲取數(shù)字化圖像，圖像用VIXWIN 2000軟件測量灰度值，同時將樣品的阻射值等比計算為鋁的厚度。掃描電子顯微鏡分析纖維樁斷面，樣本噴金后掃描電子顯微鏡觀察斷面的表面形態(tài)，放大率2 000倍，觀察纖維樁內(nèi)纖維束分布，鏡下圖片的截取面積為300 μm× 258 μm，用PC軟件記錄纖維數(shù)量，計算每平方毫米的纖維數(shù)。

1.3 統(tǒng)計方法

本研究使用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析，采用單因素方差分析和Tukey檢驗，檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

纖維樁與標(biāo)準(zhǔn)鋁楔X線片上測量的阻射性結(jié)果如圖1~3所示。圖4顯示掃描電子顯微鏡的觀察結(jié)果。

ML組的X線阻射性最大，近遠中向的阻射性為4.55 mm鋁的厚度，頰舌向為4.48 mm鋁厚度；RelyX組次之，近遠中向的阻射性為3.76 mm鋁的厚度，頰舌向為3.62 mm鋁厚度，而DT組近遠中向阻射性為3.05 mm鋁厚度，頰舌向為2.98 mm鋁厚度；Parapost組X線阻射性最低，近遠中向的阻射性為2.35 mm鋁的厚度，頰舌向為2.44 mm鋁厚度，各組間數(shù)據(jù)的差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P< 0.05）。

纖維樁橫斷面的阻射性結(jié)果：ML組的阻射性為2.85 mm鋁厚度，RelyX組為2.46 mm鋁厚度，DT組為1.42 mm鋁厚度，Parapost組為1.12 mm鋁厚度，各組數(shù)據(jù)間也具有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05）。對于同組纖維樁，粘接于根管內(nèi)的纖維樁其阻射性明顯大于橫截面組（P<0.05）。

圖 1 頰舌向的X線片F(xiàn)ig 1 Radiographic images of buccolingual section of samples

圖 2 近遠中向X線片F(xiàn)ig 2 Radiographic images of mesiodistal section of samples

圖 3 各組纖維樁橫斷面的X線片F(xiàn)ig 3 Radiographic images of cross section of samples

圖 4 4組纖維樁橫斷面的掃面電子顯微鏡圖像 × 2 000Fig 4 Cross section images of four kinds of fiber post samples by scanning electron microscope × 2 000

如圖4所示，纖維樁由樹脂基質(zhì)和加強纖維束構(gòu)成，各組纖維樁的微觀結(jié)構(gòu)包括纖維的直徑、分布均勻度及分布密度不完全相同。表觀上DT組纖維直徑差異較大，RelyX組及Parapost組密度略低，但本實驗中各組纖維樁纖維數(shù)量無明顯差異（P>0.05）。其中ML組纖維數(shù)目為每平方毫米2 781根，DT組為每平方毫米2 678根， RelyX組為每平方毫米2 241根，Parspost組為每平方毫米2 163根。

3 討論

自1988年碳纖維樁首次被應(yīng)用到口腔修復(fù)領(lǐng)域以來，經(jīng)過不斷的進步和發(fā)展，纖維/樹脂樁核系統(tǒng)的相關(guān)研究日益深入，臨床上的應(yīng)用也日益廣泛。纖維增強的樹脂基質(zhì)的機械性能，如彈性模量、斷裂強度和彈性等明顯得到提高。材料的機械性能主要與纖維的直徑、數(shù)量、單位面積的密度、纖維的方向、長度及其與樹脂基質(zhì)的粘接結(jié)合性能等相關(guān)。當(dāng)應(yīng)力作用于纖維時，因為樹脂基質(zhì)有較大的彈性變形，因此纖維應(yīng)具有較高的彈性模量以對抗應(yīng)力，石英纖維樁具有較高的抗張強度和適當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ?，在斷裂之前不會變形，而玻璃纖維的抗張強度和彈性模量較低。纖維在樹脂基質(zhì)中與纖維軸向一致縱向平行排列，這種排列方式可降低應(yīng)力向基質(zhì)的傳導(dǎo)，若纖維斜向排列，會導(dǎo)致在強度較差的樹脂基質(zhì)內(nèi)不均衡應(yīng)力，在樹脂基質(zhì)及纖維界面的應(yīng)力集中會導(dǎo)致界面崩解、樹脂塑性形變和樹脂基質(zhì)微裂紋。纖維樁的機械性能與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，若纖維樁結(jié)構(gòu)中存在孔隙會導(dǎo)致其機械性能降低[7-9]。

纖維樁的阻射性是纖維樁臨床應(yīng)用時需考慮的一個重要特性，因為臨床醫(yī)師習(xí)慣從X線阻射性確定并定位根管內(nèi)樁的位置，而早期的纖維樁阻射性較差，這一直曾是纖維樁應(yīng)用中一個明顯的缺陷。為解決這個問題，研究者曾研制了包含鈦內(nèi)核的纖維樁，也在粘接樹脂材料內(nèi)加入X線阻射的硫酸鋇/鍶成分。但有研究證實硫酸鋇顆粒會增加粘接樹脂的粘度從而影響其粘接和操作性能，引入阻射性物質(zhì)后會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷，降低纖維樁的微觀結(jié)構(gòu)的可靠性[8]。另一個增加X線阻射性的策略是改變石英玻璃纖維的成分以增加纖維的X阻射性。這種技術(shù)可以保證獲得足夠光透性的同時增加X線阻射性能，目前認為是樹脂基質(zhì)添加技術(shù)的替代方法。ML組纖維樁含有45％~55％的具有特殊光阻射性的石英玻璃纖維（添加了5％~ 10％BaO及10％~20％的SrO），將特殊的纖維與樹脂基質(zhì)成型處理后，纖維中阻射物質(zhì)的加入不會影響樁材料的機械性能。隨著材料的發(fā)展，當(dāng)前的預(yù)成纖維樁在增加了本身光阻射性的同時也保持了較好的機械性能，目前常用的纖維樁系統(tǒng)的平均撓曲強度可高達1 377 MPa[9-10]。石英及玻璃纖維樁不僅美學(xué)性能和機械性能良好，而且其纖維束具有半透性，有助于粘接樹脂的光固化。纖維樁的透光性會影響粘接樹脂層的固化程度，進而影響纖維樁的粘接性能。而纖維樁的透光性從冠部向根部遞減，因此根部粘接樹脂的完全固化是影響粘接材料性能的一個重要方面。目前臨床上推薦使用雙固化的粘接樹脂，但仍有研究證實光固化的粘接樹脂粘接抗張強度明顯大于自固化的樹脂，因此纖維樁的粘接性能依賴于其良好的透光性。透光性較差的纖維樁即使用雙固化的粘接樹脂粘接也會導(dǎo)致粘接層彈性模量及維氏硬度降低，粘接層與根部牙本質(zhì)和纖維樁界面連續(xù)性破壞[11-13]。纖維樁的透光性及機械性能均與結(jié)構(gòu)特征如基質(zhì)的組成，纖維束的分布、密度、直徑和種類等相關(guān)，但尚無研究闡述其光阻射性、粘接性能和透光性之間是否有確切的相關(guān)性。

本實驗結(jié)果顯示，石英玻璃纖維樁ML組的阻射性明顯大于玻璃纖維樁組，與文獻所得結(jié)果一致，其中粘接于牙體的實驗組明顯大于橫截面組。粘接于牙體組模擬口內(nèi)的實際情況，由于牙體本身具有阻射性，最終的實驗結(jié)果是牙體與纖維樁阻射性結(jié)果的疊加，因此粘接于牙體的纖維樁阻射性明顯大于未粘接的樁橫截面組，因此本實驗所得牙體粘接數(shù)據(jù)略大于文獻報道的數(shù)據(jù)，而橫截面組數(shù)據(jù)與文獻報道的相一致[4-5]。

目前臨床常用的是粘接樹脂系統(tǒng)以及纖維樁系統(tǒng)，但石英玻璃及玻璃纖維樁的阻射性仍明顯低于瓷樁、金屬樁和碳纖維樁。因此，進一步提高石英玻璃纖維樁的阻射性仍是纖維樁未來一個重要的研究方向。

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（本文編輯 駱筱秋）

Comparative study of the radiopacity of four root canal fiber posts

Hao Zhichao1, Liu Jiajun2, Lin Shuhong1, Meng Yukun. (1. State Key Laboratory of Oral Diseases, Dept. of Prosthodontics, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, Chengdu 610041, China; 2. Dept. of Stomatology, The People’s Hospital of Shenzhen, Senzhen 518020, China)

This study was supported by People-benefit Project of Chengdu City(2013PBP-13) and Shanxi Program for Science and Technology Development(20110313015-1).

Objective The purpose of this study was to evaluate the radiopacity of 4 commercially available fiber posts. Methods Three commercially available fiber post systems: RelyX? Fiber Post(RelyX), PARAPOST?FIBER LUX(Parapost), and D.T. Light-Post Illusion X-RO(DT) with a new fiber post Macro-Lock Illusion X-RO(ML) were selected. After endodontic treatment of 20 extracted premolars, the teeth were randomly divided into 4 groups. Then the root canal was prepared using the specific drills according to the manufactures’ instructions. The 4 groups of fiber posts were bonded to the root substrate using the Parabond and luting cement ParaCore. Five cylindrical specimens 2 mm thick were cut from each of 4 groups of fiber posts. Radiographic images of all the specimens along with a standard aluminum step wedge were obtained on an occlusal film. Radiodensity levels were subsequently calculated as equivalents of aluminum thickness. The visual examination of the cross-sectional post surfaces were performed with a scanning electron microscope. Results The new fiber post ML group showed greater radiopacity than other 3 groups, followed by RelyX and DT group. However, the Parapost group demonstrated the lowest optical density. Conclusion Radiopacity of the new ML quartz fiber post is greater than those of the other fiber posts selected.

fiber post； radiopacity； barium sulfate

R 783.5

A

10.7518/gjkq.2016.04.006

2015-12-12；

2016-03-21

成都市惠民工程項目（2013惠民工程-13）；山西省科技攻關(guān)項目（20110313015-1）

浩志超，博士，Email：haozi0548@163.com

孟玉坤，副教授，博士，Email：yukunmeng@hotmail.com