不同樁核材料修復(fù)牙體組織抗疲勞性能研究

洪席超，文 靜*，于世德 （. 韶關(guān)學(xué)院醫(yī)學(xué)院口腔科，廣東韶關(guān) 506；. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院·佛山市口腔醫(yī)院，廣東佛山 58000）

樁核作為修復(fù)中牙體缺損保留牙體的最后一道屏障，其材料的研究一直頗受關(guān)注，從金屬材質(zhì)的預(yù)成金屬螺紋樁到失蠟法制作的鑄造樁，非金屬材料的碳纖維樁到更為美觀的石英和玻璃纖維樁[1]，還有可塑性纖維樁、一體化纖維樁等。相對于傳統(tǒng)樁核的機(jī)械強(qiáng)度大，易形成應(yīng)力集中，眾多研究已證明纖維樁的彈性模量與天然的牙本質(zhì)最為接近且有利于進(jìn)行二次修復(fù)，但對新型纖維樁材料的生物力學(xué)性能目前仍缺乏深入細(xì)致的研究[2]。本文對預(yù)成纖維樁、可塑纖維樁、一體化纖維樁修復(fù)體在體外模擬口腔內(nèi)的真實(shí)使用情況，比較不同類型纖維樁的抗疲勞強(qiáng)度，從而為臨床修復(fù)殘根選擇適宜的纖維樁核材料提供參考。

1 材料和方法

1.1 離體牙制備和分組

選取因牙周原因拔除的上頜中切牙36顆，隨機(jī)分為A、B、C、D組，每組9顆，A組為一體化纖維樁，B組為可塑纖維樁聯(lián)合樹脂核，C組為預(yù)成纖維樁聯(lián)合樹脂核，D組為天然牙冠修復(fù)，如圖1所示。檢查每顆牙齒的牙體組織尤其是牙根有無缺損裂紋。除D組外其他3組均在釉牙骨質(zhì)界處去掉冠部牙體組織并且進(jìn)行根管預(yù)備達(dá)到40#。常規(guī)進(jìn)行根管充填，D組保留冠部牙體組織，其余組測量并保存牙根長度統(tǒng)一為13 mm。所使用牙膠尖及根充糊劑為Densply(德國)。用0.01%氯亞明溶液浸泡所有樣本24 h。在保留根尖區(qū)4 mm充填物的基礎(chǔ)上等待24 h后去除根充材料，以2 mm直徑為標(biāo)準(zhǔn)，將管口標(biāo)準(zhǔn)化。D組根管治療后保留冠方5 mm牙體組織。

1.2 試件的制作

圖1 4種樁核結(jié)構(gòu)示意圖

A組采用CAD/CAM方法制作一體化玻璃纖維樁核：硅橡膠(Heraeus，德國)進(jìn)行模型制取后翻制超硬石膏模型，嵌體蠟制作蠟型后利用掃描儀將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過Delcam處理并指導(dǎo)數(shù)字化加工中心(SmartCNC，意大利)將塊狀的玻璃纖維切割為與根管形態(tài)較為接近的一體化纖維樁。所選用的玻璃纖維樹脂塊為歐亞瑞康(北京)。常規(guī)處理根管后調(diào)整試戴使其完全就位，取出纖維樁導(dǎo)入雙固化樹脂(伊蒂娜，法國)進(jìn)行粘接。

B組使用可塑纖維樁(Stick Tech，芬蘭)，按產(chǎn)品指導(dǎo)要求使纖維樁調(diào)整至與管壁密貼，并且保證其達(dá)到預(yù)期長度，光照固化，常規(guī)根管處理，機(jī)械蕩洗，干燥后雙固化樹脂(伊蒂娜，法國)輸送至根管，插入纖維樁固化后，上方堆塑 Luxa-Core核樹脂(DMG，德國)。

C組選用預(yù)成纖維樁(北京實(shí)德隆科技有限公司，北京)，直徑為1.4 mm，試戴后常規(guī)根管機(jī)械清洗并干燥，雙固化樹脂(伊蒂娜，法國)充滿根管進(jìn)行纖維樁的粘接。經(jīng)光固化后在其上方堆塑 Luxa-Core核樹脂 (DMG，德國)。

D組根管治療后保留冠方5 mm牙體組織，樹脂充填缺損Luxa-Core核樹脂 (DMG，德國)。

使用TR13車針(MANI，日本)對各樣本進(jìn)行統(tǒng)一處理，其中固定核高度為5 mm，肩臺(tái)寬度為0.8 mm，聚合度為5度，樣本長寬均為4.5 mm。在測量過程中所選擇的度量工具為電子游標(biāo)卡尺。

1.3 牙周膜的模擬

依照Khoroushi等[3]提出的方法模擬牙周膜狀況，選用牙科蠟并且將其加熱至100 ℃，將樣本牙根迅速蘸取牙科蠟待其固化后包埋于自凝塑料中，然后用熱水對殘余蠟進(jìn)行沖洗處理，用高流動(dòng)性的硅橡膠(康特公司，瑞士) 填充失蠟所產(chǎn)生的空間，待硅橡膠凝固后用薄層橡膠均勻包裹牙根。

1.4 熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)

37 ℃保存24 h后，進(jìn)行1萬次溫度區(qū)間10～45 ℃的循環(huán) (K178 TokyoGiken，日本)。保持每次試件位于水槽時(shí)間為20 s，間隔5 s。

1.5 循環(huán)疲勞實(shí)驗(yàn)

利用疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī) (K655 TokyoGiken，日本)將牙置于37 ℃水中，采用 5.5 kg載荷且與牙長軸呈135°進(jìn)行持續(xù)性加載，頻率為1 Hz。記錄循環(huán)加載過程中樣本發(fā)生破壞的次數(shù)以及樣本破壞的形式。選用10倍放大鏡對樣本的破壞位置和破壞形式進(jìn)行觀察。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析及q檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

抗折強(qiáng)度A組>B組>C組(P<0.01)，且A組與D組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見表1。A組牙根部折裂1例，B、C兩組均為根上方的水平式以及整體脫落，D組天然牙根部均被破壞。

表1 各組樣本牙抗疲勞測試結(jié)果 (±s，n=9)

表1 各組樣本牙抗疲勞測試結(jié)果 (±s，n=9)

與B組比較：aP<0.01；與C組比較： bP<0.01；與D組比較：cP<0.01

組別A組B組C組D組加載次數(shù)/萬次90.49±8.43ab 70.42±15.61bc 42.18±8.18 91.46±4.34 ac對數(shù)值6.24±5.16 6.13±5.44 5.89±5.15 6.25±4.86

3 討論

前牙根管治療后的牙體修復(fù)一直是研究的難點(diǎn)，如果修復(fù)不當(dāng)甚至可影響患者的正常生活[4]。隨著近些年材料學(xué)的迅速發(fā)展，人們研究出各種新型的冠樁修復(fù)材料。與傳統(tǒng)鑄造樁以及預(yù)成金屬樁相比，目前臨床所使用的非金屬材料優(yōu)點(diǎn)眾多[5]。近年研究多局限于體外折裂強(qiáng)度等機(jī)械強(qiáng)度方面，有學(xué)者指出應(yīng)力疲勞是修復(fù)實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因之一[6]。在研究耐疲勞性能方面，口外模擬試驗(yàn)比口內(nèi)試驗(yàn)具備過程可控、便于觀察等優(yōu)點(diǎn)[7]。本研究在選擇樣本時(shí)除D組外均無實(shí)際牙本質(zhì)肩領(lǐng)，充分模擬了臨床上修復(fù)難度較大的前牙病例；選用的修復(fù)方式為臨床上常用傳統(tǒng)和新型修復(fù)方式。通過疲勞測試，從加載次數(shù)上分析，一體化纖維樁核與天然牙冠修復(fù)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，與牙體存留較多的直接修復(fù)相比，即使牙體余留較少但采用一體化纖維樁修復(fù)方式仍然可以達(dá)到臨床使用要求。經(jīng)過組間比較后發(fā)現(xiàn)一體化纖維樁在修復(fù)無牙本質(zhì)肩領(lǐng)情況下的抗疲勞性能優(yōu)勢更明顯。一體化的切割模式使牙在長時(shí)間疲勞加載時(shí)，其根管各部受力均勻，進(jìn)而增加了抗疲勞性能?？伤芾w維樁是近年來出現(xiàn)的新型樁核典型的代表，操作簡便，固化后樁與管壁密合程度高，且不用添加輔樁，臨床上可一次完成，受到廣大臨床醫(yī)生的歡迎[8]。從本試驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，可塑纖維樁的抗疲勞性能較一體化纖維樁低，主要原因可能為兩種纖維樁的樹脂填料差異以及在固化之前充填根管的可塑性纖維樁之間存在空隙，因而影響最終的抗疲勞強(qiáng)度。試驗(yàn)中預(yù)成纖維樁的抗疲勞強(qiáng)度表現(xiàn)最低，其主要原因可能是樁核制作過程中根管余留空隙被樹脂粘結(jié)劑所充填，而粘結(jié)劑的厚度與粘結(jié)的效果呈反比[9]。因此在實(shí)際應(yīng)用中預(yù)成纖維樁也出現(xiàn)了容易脫落的現(xiàn)象。相比預(yù)先成型式纖維樁，個(gè)性化的一體式纖維樁以及可塑形纖維樁與根管的密合程度更好，力的傳導(dǎo)更為均勻[10-11]，而均勻的薄層空間也能使粘結(jié)劑的粘結(jié)效果提高。預(yù)成纖維樁雖然在破壞形式上有利于二次修復(fù)，但是樁與根管間充斥著較厚的粘接劑，使其在功能狀態(tài)下存在一定的動(dòng)度，從而容易導(dǎo)致冠邊緣應(yīng)力集中，邊緣微滲漏、脫粘結(jié)等并發(fā)癥出現(xiàn)幾率增加。Braga等[12]提出在對粗大直徑的根管進(jìn)行樁核修復(fù)時(shí)，添加輔樁可以增加對側(cè)向力的抵抗能力。這樣的觀點(diǎn)與我們所選用的一體化纖維樁以及可塑纖維樁的目的一致[13-14]。從破壞方式看，D組所表現(xiàn)的破壞方式均無法再次臨床修復(fù)，其原因?yàn)樗浪柩涝跓o機(jī)物增加的情況下長期疲勞應(yīng)力使牙本質(zhì)應(yīng)力下降從而導(dǎo)致牙體破壞[15]。而預(yù)成纖維樁和可塑纖維樁所發(fā)生的破壞以及脫落形式均為樁核的破壞，其余留牙體組織均完好，有利于再次臨床修復(fù)。一體化纖維樁有1例發(fā)生牙體組織損壞。雖然一體化纖維樁的彈性模量與牙體組織較接近，但其機(jī)械強(qiáng)度較樹脂大，因此恢復(fù)行使功能后容易導(dǎo)致牙體損壞。

綜上所述，一體化纖維樁與可塑纖維樁、預(yù)成纖維樁相比較具有更明顯的抗疲勞強(qiáng)度的優(yōu)勢，可為臨床上無牙本質(zhì)肩領(lǐng)又無法進(jìn)行冠延長的病例提供新的牙體修復(fù)選擇。