不同托槽處理方法及牙釉質(zhì)酸蝕時(shí)間對(duì)再粘接強(qiáng)度影響的比較

張澤宇 奧瑪里 肖立偉

正畸粘接材料和技術(shù)的發(fā)展提高了正畸療效。酸蝕材料的類型和酸蝕的時(shí)間、粘接劑的類型等均可影響粘接的強(qiáng)度[1-2]。在正畸治療中，托槽因意外脫落或重新定位時(shí)，需進(jìn)行托槽再粘接[3]。理想的托槽粘接應(yīng)能產(chǎn)生足夠的粘接強(qiáng)度，使其能承受咀嚼肌和弓絲的力量而不脫落。對(duì)于脫落的金屬托槽，臨床常用噴砂處理或磨除處理其底板后進(jìn)行再粘接。本實(shí)驗(yàn)在于研究金屬托槽底板在2 種方法處理之后不同的牙釉質(zhì)酸蝕時(shí)間下的RBS，判斷其是否能滿足臨床需求。

1 材料與方法

1.1 樣本與材料

在本研究中使用了54 例具有正畸拔牙指征而拔除的前磨牙。納入標(biāo)準(zhǔn)：釉質(zhì)完好、無齲壞，非四環(huán)素牙、氟斑牙，未經(jīng)牙體和修復(fù)治療。將牙齒嵌入丙烯酸樹脂中，保留頰面暴露用于粘接。托槽為金屬標(biāo)準(zhǔn)直絲弓托槽(3M Unitek，美國(guó))。樹脂和粘接劑為西湖光固化型正畸牙釉質(zhì)粘合樹脂(杭州西湖生物材料有限公司)，酸蝕劑為35%磷酸(Gluma，德國(guó))。托槽粘接于離體牙頰面中央。

1.2 去除樹脂和釉質(zhì)表面酸蝕

測(cè)試樣品在Eplexor 500 N試驗(yàn)機(jī)(Gabo，德國(guó))上(圖 1)。以速度為1 mm/min，在托槽翼的方施加齦方向垂直剪切力使托槽脫落，使用裝有碳化鎢鉆針的氣渦輪手機(jī)以40 000 r/min去除離體牙釉質(zhì)表面樹脂至釉質(zhì)表面光滑無復(fù)合材料痕跡。樣本分組及處理方法見表 1。

圖 1 Eplexor 500 N試驗(yàn)機(jī)

1.3 托槽再粘接

將所有回收的托槽隨機(jī)分成2 組進(jìn)行處理， 一組在0.45 MPa壓力下使用50 μm的氧化鋁顆粒進(jìn)行噴砂20 s(n=27)，另一組用裝有綠石磨頭的直形慢速手機(jī)(NSK，Ti-205LM4，日本)以25 000 r/min的速度研磨15 s(n=27)。離體牙頰面按設(shè)計(jì)時(shí)間酸蝕后，水槍沖洗20 s， 無水無油的空氣徹底吹干。在釉質(zhì)表面涂布粘接劑并吹成薄層。在處理后的托槽底板涂布粘接樹脂后，將其緊壓在牙釉質(zhì)表面垂直于牙體長(zhǎng)軸、距頰尖4 mm的頰面中央上。去除多余的粘接劑后，每個(gè)樣本用500 mW/cm2的光固化燈分別位于托槽的近遠(yuǎn)中面各光固化20 s。

1.4 測(cè)試RBS和ARI及掃描電鏡觀察

在托槽粘接1 h后，按前述方法對(duì)托槽施加垂直向力使其脫落，記錄托槽脫落或引發(fā)粘接斷裂的最大載荷并計(jì)算RBS。

為評(píng)估托槽再次脫落后牙釉質(zhì)表面粘接材料殘留量，將托槽脫落后的離體牙用吉祥鳥立體顯微鏡(鎮(zhèn)江中天光學(xué)儀器有限責(zé)任公司)以×10放大率檢查實(shí)驗(yàn)樣本，測(cè)得ARI。掃描電鏡(Jeol/JLM-5200,日本)掃描托槽脫位后的牙釉質(zhì)表面。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS 16.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)RBS值采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的多個(gè)樣本均數(shù)間的比較，即Scheffe' post-hoc檢驗(yàn)分析(單因素方差分析)。對(duì)ARI評(píng)分，進(jìn)行卡方檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 6 組樣本MPa值比較

如表 1所示：SD3組 (13.49 MPa)比其他組有更高的MPa值， SD3組、 SD6組、 DD3組和DD6組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。 SD3組、SD6組和DD組比較，其MPa值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。SD3組和SD組比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。

2.2 6 組ARI值分布

表 1 6 組不同托槽底板及牙釉質(zhì)處理方式后MPa值比較 (n=9)

Tab 1 Comparison of MPa values among 6 groups after different bracket bases and enamel treatment

(n=9)

注： ① SDvsSD3，P<0.05; ② SD3vsSD6或DD，P<0.05

如表 2所示： 6 組ARI值計(jì)分經(jīng)卡方檢驗(yàn)比較顯示有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。將ARI評(píng)分計(jì)為0至3， 其中0表示牙釉質(zhì)表面沒有殘留粘接材料， 1表示在牙釉質(zhì)表面殘留的粘接材料少于一半， 2表示超過一半的粘接材料殘留在牙釉質(zhì)表面， 3表示所有粘接材料殘留在牙釉質(zhì)表面并留下明顯印痕。SD組中66.7%的樣本ARI值為1，33.3%的樣本ARI值為0，提示多數(shù)樣本的殘留粘接材料小于一半。DD組中88.9%的樣本ARI值為0， 11.1%的樣本ARI值為1，提示基本沒有粘接材料殘留。DD3組和DD6組中均有11.1%的樣本ARI值為0， 33.3%的樣本ARI值為1， 55.6%的樣本ARI值為2，提示多數(shù)樣本有超過一半的粘接材料殘留。SD3組有22.2%的樣本ARI值為1和3， 55.6%的樣本ARI值為2，SD6組有55.6%的樣本ARI值為1，提示多數(shù)樣本有超過一半的粘接材料殘留。使用Eplexor N500測(cè)試儀器測(cè)試后，未見樣本中有釉質(zhì)損壞。

表 2 6 組ARI值分布 (n=9)

Tab 2 Distribution of ARI of 6 groups

(n=9)

注： Chi-square 39.264, df=15,P<0.05

2.3 掃描電鏡顯示二次去托槽后的牙釉質(zhì)表面情況

磷酸處理過后，牙釉質(zhì)表面可觀察到大量的釉柱和蜂窩狀結(jié)構(gòu)，而未經(jīng)酸蝕的牙釉質(zhì)表面相對(duì)較為平整，孔隙的數(shù)量相對(duì)較少(圖 2)。

圖 2 6 組樣本表面ARI

(SEM, ×2 000)

Fig 2 ARI on the sample surface of 6 groups

(SEM, ×2 000)

3 討 論

正畸治療中，常因托槽脫落或需調(diào)整托槽位置而進(jìn)行再粘接。托槽再粘接要求其底板與牙釉質(zhì)表面產(chǎn)生足夠的粘接力，并減少或消除其對(duì)正畸治療的影響。影響托槽RBS的因素有很多，比如粘接材料的類型[4]，托槽底板的種類、回收次數(shù)和處理方式[5-7]等。本實(shí)驗(yàn)中就托槽底板的處理方式和牙釉質(zhì)表面去除殘留粘接材料后不同酸蝕時(shí)間對(duì)RBS的影響進(jìn)行分析討論，為臨床進(jìn)行托槽再粘接提供一定依據(jù)。

臨床中使托槽的粘接強(qiáng)度平均值大于6.00 MPa[8]的樹脂材料適合用于托槽粘接。在使用噴砂處理金屬托槽底板時(shí)，可造成一定程度的金屬損失使得其表面有效的微糙化，導(dǎo)致其和新托槽的粘接強(qiáng)度存在差異[9]。Byeon等[10]研究表明陶瓷托槽和金屬托槽底板經(jīng)噴砂處理后粗糙程度增加，粘接后RBS增加。本實(shí)驗(yàn)也證實(shí)了這點(diǎn)，托槽底板經(jīng)噴砂處理后可產(chǎn)生較高的RBS。SD3組(13.49 MPa)和SD6組(12.39 MPa)組表現(xiàn)出較高的RBS，而DD6組(6.18 MPa)和DD3組(7.00 MPa)的RBS較低。

托槽底板或牙釉質(zhì)表面的粘接材料若未去凈將會(huì)影響RBS。Ishida等[11]報(bào)道托槽再粘接時(shí)，若在托槽底板留下粘接材料，將會(huì)減少再粘接時(shí)托槽底板的可利用空間。Basudan等[12]觀察到，由于未去除托槽底板上的殘留粘接材料而導(dǎo)致其再粘接時(shí)抗剪切力降低。Mui等[13]報(bào)道，再粘接之前使用碳化鎢鉆針去除殘留的粘接材料可產(chǎn)生較好的抗剪切力并降低再粘接失敗的風(fēng)險(xiǎn)。本次實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于接受磨除處理的托槽底板，可能因其底板上粘接材料未去凈而影響二次粘接，從而影響RBS。噴砂處理托槽底板，可更高效完整的去除殘留粘接材料。

牙釉質(zhì)表面殘留粘接材料越多，其后期清理越困難，牙釉質(zhì)損傷的風(fēng)險(xiǎn)也越大[14]。在足夠粘接強(qiáng)度下，去除托槽后殘留牙面的粘接材料越少越好。本實(shí)驗(yàn)中SD組和DD組殘留粘接材料相對(duì)較少，而牙釉質(zhì)酸蝕后的多數(shù)樣本有超過一半的粘接材料殘留牙面。殘留粘接材料少雖然清理方便，但其產(chǎn)生的RBS不足以滿足臨床需求。在增加粘接強(qiáng)度時(shí)，盡可能減少托槽再粘接的可能性和次數(shù)，更有利于保護(hù)牙釉質(zhì)。

釉質(zhì)與樹脂的結(jié)合依賴于酸蝕產(chǎn)生的釉質(zhì)表面微孔[15]。磷酸酸蝕牙釉質(zhì)表面可以產(chǎn)生不深于12 μm表面微孔，掃面電鏡可觀察到大量釉柱和蜂窩狀結(jié)構(gòu)，樹脂可填入其中[16]。本實(shí)驗(yàn)中，DD組和SD組的RBS在平均數(shù)上無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，且都較酸蝕組低。酸蝕組RBS大于未酸蝕組(P<0.05)。Gardner等[17]報(bào)道，使用37%的磷酸酸蝕處理牙釉質(zhì)30 s可滿足正畸粘接需求。Obeidi等[18]指出，酸蝕處理60 s可能降低粘接強(qiáng)度。

本實(shí)驗(yàn)中，酸蝕處理牙釉質(zhì)30 s與60 s的RBS值未見統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。掃描電鏡下，SD3組與DD3組去除托槽后釉質(zhì)表面的破壞程度不同，可能因其粘接強(qiáng)度的不同導(dǎo)致。而未酸蝕的DD組和SD組釉質(zhì)表面相對(duì)較為平整，孔隙的數(shù)量相對(duì)較少。二次粘接去除托槽后的牙釉質(zhì)表面均有不同程度的破壞，在口腔內(nèi)唾液作用下牙釉質(zhì)可有一定程度的再礦化，但再礦化程度有限。提示托槽粘接時(shí)盡可能避免多次粘接。推薦去除牙釉質(zhì)表面殘留粘接材料后酸蝕30 s進(jìn)行再粘接，在滿足臨床需求的同時(shí)避免過長(zhǎng)時(shí)間的酸蝕造成牙釉質(zhì)損害。本實(shí)驗(yàn)為體外實(shí)驗(yàn)，隔濕干燥條件較口腔環(huán)境好，所得RBS可能較口腔內(nèi)粘接高。

4 結(jié) 論

托槽再粘接具有較高的性價(jià)比， 2 種托槽處理方式后酸蝕釉質(zhì)表面30 s或60 s均可滿足臨床所需粘接強(qiáng)度。進(jìn)行再粘接時(shí)，推薦托槽底板使用50 μm氧化鋁噴砂處理，牙釉質(zhì)用碳化鎢鉆針去除殘留粘接材料后用35%磷酸酸蝕30 s。