兩種粘接系統(tǒng)下樹脂水門汀厚度對纖維樁粘接強(qiáng)度的影響

謝佳雨 施夢汝 謝偉麗

[摘要]目的：評估在全酸蝕和自酸蝕兩種不同粘接系統(tǒng)下，不同厚度的樹脂水門汀對纖維樁粘接性能的影響，為纖維樁在臨床操作過程中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。方法：將40顆因正畸拔除的單根管前磨牙經(jīng)完善的根管治療后隨機(jī)的分為全酸蝕組（A組）和自酸蝕組（B組）兩組。每組再分別按1.2mm（1組），1.4mm（2組），1.6mm（3組），1.8mm（4組）的直徑平均分為四個小組進(jìn)行樁道預(yù)備。分別記為A1，B1，A2，B2，A3，B3，A4，B4組。用通用型樹脂粘接劑和雙固化樹脂水門汀將直徑為1.1mm的纖維樁與預(yù)備好的實(shí)驗(yàn)牙進(jìn)行粘接。片切成厚度為1.5mm的試件，通過掃描電子顯微鏡對試件表面及材料粘接處進(jìn)行觀察，利用薄片推出實(shí)驗(yàn)測試粘接強(qiáng)度，測試完成后在20倍體視顯微鏡下觀察試件的破壞模式。結(jié)果：全酸蝕1.4mm組（A2組）的粘接強(qiáng)度最高，自酸蝕1.8mm組（B4組）的粘接強(qiáng)度最低（P<0.05）；兩組試件中牙本質(zhì)與樹脂水門汀之間的破壞模式（DR破壞模式）為主要的破壞模式。結(jié)論：樹脂水門汀應(yīng)用全酸蝕技術(shù)時粘接強(qiáng)度優(yōu)于應(yīng)用自酸蝕技術(shù)，且隨著樹脂水門汀的厚度增加粘接強(qiáng)度先增強(qiáng)后降低，總體呈現(xiàn)下降趨勢。

[關(guān)鍵詞]粘接系統(tǒng)；粘接強(qiáng)度；樹脂水門汀厚度；纖維樁

[中圖分類號]R783.4 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]1008-6455（2018）05-0073-04

Effect of Resin Cement Thickness on Bonding Strength of Fiber Post under Two Kinds of Bonding System

XIE Jia-yu， SHI Meng-ru，XIE Wei-li

（Department of Prosthodontics， College of Stomatology， Harbin Medical University，Harbin 150000， Heilongjiang， China）

Abstract： Objective To evaluate the effect of different thickness of resin cements on the bonding properties of fiber post under the two different bonding systems of total-etching and self-etching， and to provide theoretical basis for the application of fiber post in the clinical operation process. Methods The 40 anterior molars with orthodontic extraction were randomly divided into two groups after being treated with a perfect root canal， named the total Acid etching Group （Group A） and the self-acid etching group （Group B）. Each group was then pressed 1.2 mm （1）， 1.4 mm （2）， 1.6 mm （3）， 1.8 mm （4） was divided into four groups to prepare the post path. Recorded as A1， B1， A2， B2， A3， B3， A4， B4 Group. Using a universal adhesive and a dual cured resin cement， bonded the diameter is 1.1mm fiber posts with the prepared experimental teeth. Slice cut to thickness of 1.5 mm specimens， By scanning electron microscope （SEM）， the surface of the specimen and the bonding place of the material were observed， Use the micro push-out test results of its bonding strength， The failure mode of the specimen was observed under a 20-ploidy microscope after the completion of the test. Results Total-etching1.4 mm group（A2） has the highest bonding strength， self-etching1.8 mm group （B4） has the lowest bonding strength（P<0.05）；In the two groups of specimens， the failure mode between dentin and resin cement was the main failure mode. Conclusion The adhesive strength of resin cement with total acid etching technology is better than that with self-acid etching technology， and with the increase of the thickness of resin cement， the bonding strength increases first and then decreases， and the overall downward trend is shown.

Key words： adhesive system； bonding strength； the thickness of resin cement； fiber post

纖維樁因其具有良好的生物相容性及透光性，在美學(xué)修復(fù)中應(yīng)用廣泛。較金屬樁而言，纖維樁可減少在牙齒根面上牙齦變色的風(fēng)險[1-2]，同時，有效地避免了應(yīng)力集中，降低了根折發(fā)生的可能性[3]。但隨之而來的纖維樁脫落也是修復(fù)過程中常見的并發(fā)癥，據(jù)統(tǒng)計(jì)，臨床上修復(fù)失敗的病例中50%為樁的松動脫落[4]。導(dǎo)致纖維樁松動脫落的原因很多，其中粘接效果一直是研究的熱點(diǎn)。目前，纖維樁的粘接必須使用樹脂類粘接劑，它可以使纖維樁和根管牙本質(zhì)之間達(dá)到很高的粘接強(qiáng)度。而采用不同的粘接系統(tǒng)同樣也會對纖維樁的粘接效果起到一定的影響。本文采用掃描電子顯微鏡技術(shù)和微推出實(shí)驗(yàn)方法，主要從粘接系統(tǒng)和粘接所需要的水門汀厚度兩個方面對纖維樁粘接強(qiáng)度進(jìn)行研究。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)分組：實(shí)驗(yàn)設(shè)定兩個大實(shí)驗(yàn)組，全酸蝕組（A組）和自酸蝕組（B組）。每組隨機(jī)等分為四個小實(shí)驗(yàn)組，分別按1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm預(yù)備樁道記為A1組、A2組、A3組、A4組和B1組、B2組、B3組、B4組。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器：見表1。

1.3 離體牙的制備：40顆新鮮拔除的（因正畸拔除2個月內(nèi)，儲存在37℃生理鹽水中）單根管前磨牙，要求外徑接近，無明顯齲壞，無明顯隱裂痕。高速手機(jī)水霧冷卻下，用裂鉆進(jìn)行開髓，球鉆揭頂，常規(guī)進(jìn)行牙體預(yù)備，04錐度牙膠尖，環(huán)氧樹脂類根充糊劑及熱牙膠進(jìn)行根管充填。根管口用Ceivitron進(jìn)行密閉暫封，將離體牙浸泡于37℃的生理鹽水中2周后取出。

1.4 樁道的預(yù)備及纖維樁的粘接：將預(yù)備好的A，B兩組離體牙，每組20顆，隨機(jī)分為四等份，分別用直徑為1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm的樁道預(yù)備擴(kuò)孔鉆進(jìn)行樁道預(yù)備，深度為10mm，根尖部分保留至少3～5mm根充物，使預(yù)備后的根管有充足的空間放入纖維樁。按照自酸蝕型和全酸蝕型兩種纖維樁粘接系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)操作步驟分別進(jìn)行操作后，置于37℃生理鹽水中保存24h。

1.5 試件的制備：實(shí)驗(yàn)牙用自凝樹脂進(jìn)行包埋，置于低轉(zhuǎn)速切割機(jī)夾具上固定。切割機(jī)在水冷卻下以500rpm速率，沿垂直于牙長軸方向進(jìn)行切割，每片厚度為1.5mm，薄片厚度被控制在0.01mm精度內(nèi)，每個樣本切割四片。

1.6 掃描電子顯微鏡觀察：為了評價試件表面及材料粘接處的相貌，將處理完成的薄片試件用蒸餾水沖洗，75%乙醇清洗，無油無水空氣吹干。所有試件再經(jīng)噴涂金粉后，在20kV加速電壓下，對試件表面及材料粘接處進(jìn)行觀察。

1.7 粘接強(qiáng)度測試：將切好的薄片試件置于萬能試驗(yàn)機(jī)上，選擇合適的加載頭，加載頭的直徑要略小于纖維樁的直徑，將加載頭正對纖維樁，保證加載頭僅作用于薄片內(nèi)部的纖維樁，不接觸周圍粘接材料及牙體組織。由根方向冠方進(jìn)行加載，以0.5mm/min速度加載進(jìn)行微推出測試，加載直到纖維樁從薄片中完全脫出 （圖1A），記錄試件的最大破壞載荷，計(jì)算每個試件內(nèi)纖維樁截段的粘接面積（圖1B）。粘接強(qiáng)度（MPa）= 最大破壞載荷（F）/粘接面積（S）。

1.8 體視顯微鏡觀察：薄片試件經(jīng)微推出測試后，將試件放在體視顯微鏡下放大20倍觀察試件破壞模式。破壞模式分為試件破壞在牙本質(zhì)和樹脂水門汀粘接界面（DR破壞模式）、試件破壞在纖維樁和樹脂水門汀粘接界面（PR破壞模式）和混合破壞即同時具有前兩種破壞模式（M破壞模式）。

1.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：使用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果用單因素方差分析（ANOVA）和LSD-t檢驗(yàn)方法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理，評價兩種粘接系統(tǒng)下不同厚度的水質(zhì)水門汀對纖維樁粘接強(qiáng)度的影響，P<0.05為差異具有顯著性。

2 結(jié)果

2.1 掃描電子顯微鏡觀察（SEM）結(jié)果：SEM顯示全酸組試件的粘接界面無縫隙，且粘接界面有粘接劑形成樹脂突進(jìn)入牙本質(zhì)層。牙本質(zhì)與纖維樁之間充滿半透明的物質(zhì)即樹脂水門汀（圖2A、圖2B）。自酸組試件的粘接界面處，牙本質(zhì)與樁核樹脂之間存在縫隙，粘接劑與牙本質(zhì)結(jié)合的不緊密，產(chǎn)生縫隙，且粘接劑形成的樹脂突與全酸蝕組相比不明顯（圖2C、圖2D）。

2.2 微推出法測試粘接強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如表2所示，兩種粘接系統(tǒng)對纖維樁粘接強(qiáng)度的影響結(jié)果，A2與B2組，A3與B3組，A4與B4組比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05），全酸蝕組（A組）粘接強(qiáng)度優(yōu)于自酸蝕組（B組）；不同樹脂水門汀厚度對纖維樁粘接強(qiáng)度的影響結(jié)果：A2組和A1、A3、A4組兩兩比較，B2與B1、B3、B4組兩兩比較均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05） ，1.4mm組（2組）粘接強(qiáng)度最高，1.8mm組（4組）粘接強(qiáng)度最低。綜上比較，A2組的粘接強(qiáng)度在所有的組別里是最強(qiáng)的。

2.3 纖維樁的破壞模式：由表3的數(shù)據(jù)可知，在各組試件中，牙本質(zhì)與樹脂水門汀之間的破壞模式（DR破壞模式）為主要的破壞模式，其中A組與B組相比，DR破壞模式相對較少。而試件破壞在纖維樁和樹脂水門汀粘接界面（PR破壞模式）和混合破壞 （M破壞模式）相對較少見。

3 討論

近年來，通過文獻(xiàn)的報道及臨床實(shí)踐發(fā)現(xiàn)纖維樁修復(fù)失敗通常就是粘接失敗[5]，這也使得纖維樁粘接固位問題成為了現(xiàn)今臨床的研究熱點(diǎn)。隨著粘接材料性能的不斷更新，樹脂類粘接材料以其粘接性能強(qiáng)，產(chǎn)生微滲漏較少等優(yōu)點(diǎn)被廣泛的應(yīng)用于臨床[6]。目前對于樹脂水門汀粘接系統(tǒng)的選擇及樹脂水門汀厚度不同的研究仍有許多爭議，因此本實(shí)驗(yàn)以此為研究對象結(jié)合本研究結(jié)果，進(jìn)行相關(guān)討論如下。

3.1 兩種粘接系統(tǒng)對纖維樁粘接強(qiáng)度的影響：通過SEM觀察，發(fā)現(xiàn)全酸蝕組粘接界面縫隙較少，自酸蝕組粘接界面有一定的縫隙。在樹脂水門汀與牙本質(zhì)之間的界面，全酸蝕組試件中樹脂水門汀與牙本質(zhì)、纖維樁之間均結(jié)合良好，牙本質(zhì)小管內(nèi)充滿樹脂粘接劑，這可能是由于全酸蝕粘接系統(tǒng)的酸蝕能力較強(qiáng)， 可有效清除玷污層，增加根管牙本質(zhì)通透性，打開牙本質(zhì)小管完全去除玷污層，暴露脫礦后的牙本質(zhì)表面的膠原纖維網(wǎng)狀框架，并使牙本質(zhì)小管口開放，促進(jìn)樹脂單體充分滲入其中，從而形成較好的混合層，在樹脂粘接劑聚合收縮時能抵抗斷裂和界面分離[7]。自酸蝕組試件中粘接劑與牙本質(zhì)、纖維樁間均出現(xiàn)縫隙，有10μm左右寬，加大了微滲漏的發(fā)生幾率，從而降低了纖維樁的粘接強(qiáng)度。這一點(diǎn)也在后面的微推出試驗(yàn)結(jié)果中得到證實(shí)。粘接劑與牙本質(zhì)之間形成的混合層較薄，且易發(fā)生破裂。這可能是由于自酸蝕粘接劑所含弱酸性的有機(jī)酸成分，牙本質(zhì)脫礦淺，酸蝕和單體滲入同步進(jìn)行，粘接劑未能充分滲入牙本質(zhì)深層所致[8]。

3.2 不同樹脂水門汀厚度對纖維樁粘接強(qiáng)度的影響：微推出實(shí)驗(yàn)將粘接纖維樁的牙根沿垂直于樁長軸的方向切割為厚度約1～2mm的小粘接面試件，通過減小試件厚度使應(yīng)力分布均勻，克服較厚試件中復(fù)合樹脂收縮引起應(yīng)力集中的缺點(diǎn)，以獲得更好的測試結(jié)果[9]。本實(shí)驗(yàn)的研究試件通過微推出測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在相同粘接系統(tǒng)處理下，1.4mm組的粘接強(qiáng)度最高，1.8mm組的粘接強(qiáng)度最低。這一結(jié)果與傳統(tǒng)的粘接經(jīng)典理論相似，即水門汀厚度越大粘接強(qiáng)度越小。究其原因，一方面是由于水門汀的厚度增加， 應(yīng)力收縮隨之加大， 從而對粘接界面的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響[10]。另一方面，是由于水門汀厚度增加所需的空間增大，當(dāng)螺旋輸送器進(jìn)入根管內(nèi)的時候不可避免的會產(chǎn)生內(nèi)部殘留小氣泡，這一點(diǎn)在SEM觀察時我們也有所發(fā)現(xiàn)，小氣泡產(chǎn)生空洞樣結(jié)構(gòu)可降低粘接強(qiáng)度[11]。然而，一些學(xué)者推測少量小氣泡的存在，導(dǎo)致自由面的增大，這樣有利于聚合收縮應(yīng)力的釋放，在一定程度上抵消了C因子增高所帶來的負(fù)面作用， 使得粘接界面的穩(wěn)定性得以提高[12]。這也是1.2mm組的樹脂厚度雖薄，但是粘接強(qiáng)度卻低于1.4mm組的主要原因。

3.3 試件粘接破壞界面的觀察與分析：通過體視顯微鏡觀察試件破壞界面，得出牙本質(zhì)與樹脂水門汀之間的破壞模式（DR破壞模式）為主要的破壞模式，而試件破壞在纖維樁和樹脂水門汀粘接界面（PR破壞模式）和混合破壞 （M破壞模式）相對較少見。這與文獻(xiàn)報道結(jié)果相一致[13]。由于根管解剖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜多變性和根管牙本質(zhì)的處理方式的不同等因素造成可操作困難進(jìn)而會影響樹脂的滲透，降低樹脂與牙本質(zhì)間的粘接強(qiáng)度。而纖維樁外面包繞一層環(huán)氧樹脂和粘接樹脂為相同性質(zhì)的材料，加上粘接樹脂與樁形成牢固的化學(xué)結(jié)合，使得纖維樁和樹脂水門汀粘接界面的破壞模式相對較少[14]。而在DR破壞模式中全酸蝕組多于自酸蝕組，這可能由于全酸蝕粘接系統(tǒng)的酸蝕能力較強(qiáng)， 使得牙本質(zhì)與樹脂水門汀之間形成可有效的微機(jī)械固位力，在樹脂水門汀聚合收縮時能抵抗斷裂和界面分離，從而導(dǎo)致M破壞模式和PR破壞模式數(shù)量增加[6]。

牙體根管解剖橫切面一般為不規(guī)則的圓形或者橢圓形，致使根管內(nèi)壁與纖維樁接觸在不同的方位可能存在壁厚不一導(dǎo)致兩者粘接不緊密。一方面，如果樹脂水門汀過厚，在光固化聚合時產(chǎn)生比較大的收縮力，這可能導(dǎo)致粘結(jié)面出現(xiàn)微小裂隙。另一方面，在推出實(shí)驗(yàn)過程中隨著纖維樁受到的應(yīng)力分散加大，樹脂水門汀會受到擠壓，進(jìn)而容易出現(xiàn)破裂、松動，這些也會導(dǎo)致粘接面的斷裂[15]。此外，當(dāng)樹脂水門汀較厚時，相應(yīng)的破壞模式中RP破壞模式的數(shù)量相應(yīng)增加，這是由于材料過厚，導(dǎo)致纖維樁在牙本質(zhì)肩領(lǐng)處其內(nèi)部RP界面光照不足，聚合不完全。

綜上所述，通過本研究結(jié)果得出，在臨床應(yīng)用選擇中，通過全酸蝕系統(tǒng)的處理方式且選擇1.4mm的擴(kuò)孔鉆，即樹脂水門汀厚度為0.15mm左右時能提高纖維樁與根管牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度，以此延長樁核修復(fù)體在臨床的應(yīng)用時間。但由于本實(shí)驗(yàn)為體外實(shí)驗(yàn)，對于纖維樁與樹脂水門汀材料上的選擇較單一，其結(jié)果是否適用于其他材料，有待進(jìn)一步研究。

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[收稿日期]2018-02-28 [修回日期]2018-04-20

編輯/李陽利