口腔修復(fù)個(gè)性化纖維樁的研究進(jìn)展

陳沐，章立群，劉學(xué)，楊旭，孫仕晨（通信作者）

華中科技大學(xué)協(xié)和深圳醫(yī)院·深圳大學(xué)附屬第六醫(yī)院口腔科 （廣東深圳 518052）

齲病、外傷等多種因素均可導(dǎo)致牙體組織大量缺損，無(wú)法為修復(fù)體提供足夠的固位力。此時(shí)需要使用樁核系統(tǒng)增加修復(fù)體固位力，完成最終修復(fù)，達(dá)到保存天然牙并恢復(fù)咀嚼、美觀(guān)等功能的目的。樁核是一種常用的牙體缺損修復(fù)裝置，通過(guò)向根管內(nèi)置入樁以獲得固位，并在樁的上部制作核，與剩余牙體共同完成冠部修復(fù)[1]。目前，制作樁核的材料主要有金屬材料、瓷材料和纖維增強(qiáng)復(fù)合樹(shù)脂材料（纖維樁）。金屬是最早用于制作樁核的材料，但金屬樁核彈性模量遠(yuǎn)高于牙本質(zhì)，易引起牙根折斷，金屬離子的釋放亦存在過(guò)敏風(fēng)險(xiǎn)；此外，金屬材料不透光，在修復(fù)前牙時(shí)無(wú)法滿(mǎn)足美學(xué)要求。瓷樁主要為氧化鋯材料，美觀(guān)性好，可用于前牙美學(xué)區(qū)修復(fù)，但由于氧化鋯的彈性模量遠(yuǎn)高于牙本質(zhì)，也易引起根折。纖維樁克服了金屬樁和瓷樁的一些缺點(diǎn)，纖維樁的彈性模量與牙本質(zhì)接近，可有效減少根折的發(fā)生；顏色與牙體接近，透光性良好，可滿(mǎn)足前牙區(qū)美學(xué)要求[2]。但臨床中應(yīng)用較多的預(yù)成纖維樁仍有不足，為克服這些不足，個(gè)性化纖維樁應(yīng)運(yùn)而生。本文擬對(duì)現(xiàn)有個(gè)性化纖維樁核的種類(lèi)及特性進(jìn)行綜述，以期為臨床醫(yī)師在牙體修復(fù)選擇纖維樁類(lèi)型時(shí)提供參考。

1 預(yù)成纖維樁

預(yù)成纖維樁由內(nèi)部連續(xù)、高強(qiáng)度的纖維材料和周?chē)臉?shù)脂基質(zhì)組成。根據(jù)纖維種類(lèi)的不同可分為碳纖維樁、石英纖維樁和玻璃纖維樁。20世紀(jì)90年代，碳纖維樁首先應(yīng)用于口腔修復(fù)領(lǐng)域中，憑借優(yōu)良的機(jī)械性能取得了較好的修復(fù)效果[3]。但因碳纖維樁外觀(guān)呈黑色影響美觀(guān)，導(dǎo)致其在前牙美學(xué)區(qū)中的應(yīng)用受到限制[4]。隨著石英纖維和玻璃纖維等透光性較好的材料出現(xiàn)，纖維樁逐漸應(yīng)用于前牙美學(xué)區(qū)[5]。預(yù)成纖維樁輔以相應(yīng)的樁道預(yù)備器械和適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)方法可取得較理想的粘結(jié)強(qiáng)度。但預(yù)成纖維樁在臨床應(yīng)用中具有一定的失敗率，多為修復(fù)后出現(xiàn)樁核脫落、樁折斷等[5]。纖維樁修復(fù)失敗的原因包括以下方面：（1）微滲漏：預(yù)成纖維樁形態(tài)固定，在部分根管中無(wú)法與根管的形態(tài)密合，特別是橢圓形、喇叭口形根管，在粘結(jié)時(shí)存在較厚的樹(shù)脂粘結(jié)劑，樹(shù)脂粘結(jié)劑在固化時(shí)會(huì)產(chǎn)生聚合收縮，聚合收縮率多達(dá)1.7%～3.7%，較厚的粘結(jié)劑可使樹(shù)脂從混合層中剝離，引發(fā)較嚴(yán)重的微滲漏[6]；（2）粘結(jié)面積大：應(yīng)用預(yù)成纖維樁需堆塑樹(shù)脂核增加了粘結(jié)面積，增加了粘結(jié)失敗的概率；（3）根折：預(yù)成纖維樁雖有不同型號(hào)，但根管治療后的根管形態(tài)與纖維樁相差較大時(shí)需磨除額外的根部牙本質(zhì)，降低了牙根的抗折能力[7]。

2 個(gè)性化纖維樁

個(gè)性化纖維樁能夠適應(yīng)牙齒根管形態(tài)，相比預(yù)成纖維樁，其與根管適合性強(qiáng)、密合度好，可大大降低粘結(jié)劑厚度，減少聚合收縮，改善微滲漏發(fā)生；一體化制作的纖維樁核也可減少粘接界面[8]。目前，個(gè)性化纖維樁根據(jù)制作工藝可分為根管內(nèi)直接成型—再粘結(jié)纖維樁、間接成型—再粘結(jié)纖維樁、可塑性纖維樁[9]、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/制造（computer aided design and computer aided manufacture，CAD/CAM）一體化樁核[10]以及三維（three-dimensional，3D）打印纖維樁核[8]等。

2.1 直接/間接成型-再粘結(jié)纖維樁

直接/間接成型-再粘結(jié)纖維樁是將預(yù)成纖維樁在口內(nèi)牙齒中或口外模型上進(jìn)行重塑、調(diào)改外形。直接法是在樁道預(yù)備完成后，在根管內(nèi)涂布分離劑，再將復(fù)合樹(shù)脂和預(yù)成纖維樁置入根管內(nèi)光固化，制作個(gè)性化纖維樁；間接成型法則利用印模翻制石膏模型，在體外用相同方法制作個(gè)性化纖維樁，這兩種方法制作的纖維樁與根管形態(tài)適應(yīng)性較強(qiáng)[11]。鄒霖等[12]通過(guò)掃描電鏡發(fā)現(xiàn)間接成型個(gè)性化纖維樁與根管壁之間的間隙明顯小于預(yù)成纖維樁組，個(gè)性化纖維樁與牙本質(zhì)的粘結(jié)強(qiáng)度也顯著高于預(yù)成纖維樁組。唐麗潔等[13]的研究也得出了相似的結(jié)論，通過(guò)浸墨實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)直接和間接成型技術(shù)制作的個(gè)性化纖維樁在減少微滲漏方面顯著優(yōu)于預(yù)成纖維樁，而直接和間接方法之間無(wú)顯著差異。余科等[14]應(yīng)用根管內(nèi)直接成型方法制作個(gè)性化纖維樁，研究發(fā)現(xiàn)個(gè)性化纖維樁的固位力顯著高于預(yù)成纖維樁。間接法制作的個(gè)性化纖維樁在抗折性能方面也強(qiáng)于預(yù)成纖維樁[15]。

2.2 可塑性纖維樁

為解決預(yù)成纖維樁不能適應(yīng)特殊根管形態(tài)的問(wèn)題，如粗大根管、漏斗狀根管等，近年來(lái)出現(xiàn)了一種具有較好可塑性的纖維樁材料，即可塑性纖維樁[16]。可塑性纖維樁可在根管內(nèi)通過(guò)側(cè)向加壓和光固化制取個(gè)性化纖維樁。通過(guò)此方法獲得的個(gè)性化纖維樁對(duì)根管形態(tài)的適應(yīng)性好于預(yù)成纖維樁，并且不需另行樁道預(yù)備，可最大程度地保存根部牙本質(zhì)，提高了牙齒的抗折性能[17]。劉穎等[18]利用Vactrise 纖維帶和雙固化復(fù)合樹(shù)脂制作的可塑性纖維樁與根管適應(yīng)性良好，較預(yù)成纖維樁表現(xiàn)出了更好的剪切粘結(jié)強(qiáng)度。近年來(lái)，一種成品可塑性玻璃纖維樁開(kāi)始應(yīng)用于臨床，并取得了較好的治療效果[19]。可塑性玻璃纖維樁具有較好的機(jī)械性能，彈性模量達(dá)24.3 GPa，抗彎強(qiáng)度764 MPa[20]。然而，劉建設(shè)等[21]研究發(fā)現(xiàn)使用可塑性纖維樁的修復(fù)治療效果顯著低于預(yù)成纖維樁，修復(fù)后并發(fā)癥顯著高于預(yù)成纖維樁。Ferrari 等[22]研究顯示可塑性玻璃纖維樁修復(fù)3年后成功率為76.7%，修復(fù)失敗主要表現(xiàn)為根折和冠脫落，6年修復(fù)成功率降為61.3%，修復(fù)效果同樣低于預(yù)成纖維樁，可能與可塑性玻璃纖維樁的彈性模量高于牙本質(zhì)有關(guān)。

2.3 CAD/CAM 一體化纖維樁核

直接/間接成型-再粘結(jié)纖維樁和可塑性纖維樁在制作時(shí)易受操作者、患者口內(nèi)及外部環(huán)境影響，制作的個(gè)性化纖維樁質(zhì)量無(wú)法保持一致[23]。CAD/CAM 技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用使一體化纖維樁核設(shè)計(jì)、制作成為現(xiàn)實(shí)。在根管治療或樁道預(yù)備后，制取硅橡膠印模、石膏模型或者蠟型，通過(guò)光學(xué)掃描將樁道及牙體形態(tài)轉(zhuǎn)化為三維數(shù)據(jù)，指導(dǎo)銑削機(jī)加工纖維增強(qiáng)復(fù)合樹(shù)脂塊制作一體化纖維樁核[24]。CAD/CAM 一體化纖維樁核具有以下特點(diǎn)：（1）樁的形態(tài)與根管形態(tài)高度一致，保證了粘結(jié)劑層較薄且厚度均勻一致，可提供較高的粘結(jié)強(qiáng)度[25]；（2）粘結(jié)面積少，減少了粘結(jié)失敗的發(fā)生率[23]；（3）具有更好的抗疲勞性能，可以有效避免修復(fù)后牙冠發(fā)生脫落；（4）更適應(yīng)根管口特別是喇叭口形根管口的形態(tài)，可有效減少微滲漏的發(fā)生，提高了修復(fù)成功率[26]；（5）在受力時(shí)應(yīng)力集中于牙根頸1/3 的頰舌側(cè)，具有更好的抗折能力。劉鵬等[27]的研究表明一體化玻璃纖維樁核的平均抗折力（246 N）與鑄造金合金樁核組（290 N）無(wú)顯著差異，且兩者均顯著高于預(yù)成玻璃纖維樁組（174 N）。周露陽(yáng)等[28]通過(guò)比較CAD/CAM 一體化樁核和間接法制作的個(gè)性化纖維樁發(fā)現(xiàn)，CAD/CAM 一體化樁核可更好地適應(yīng)根管形態(tài)，其抗折性能也顯著高于間接法制作的個(gè)性化纖維樁。目前，已有將CAD/CAM 一體化纖維樁核用于牙體缺損修復(fù)的報(bào)道，取得了良好的修復(fù)效果，邊緣密合度、牙冠形態(tài)及顏色均達(dá)到較好水平[24]。

2.4 3D 打印纖維樁核

隨著3D 打印技術(shù)的日趨成熟，3D 打印技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)在口腔修復(fù)、頜面外科和種植等領(lǐng)域中應(yīng)用[29-31]。日本學(xué)者研發(fā)出可用于3D 打印的碳纖維復(fù)合材料，連續(xù)的纖維表面均勻包裹一層樹(shù)脂基質(zhì)，之后使用3D 打印機(jī)實(shí)現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料的制造。3D 打印碳纖維可獲得良好的機(jī)械性能，具有與牙本質(zhì)接近的彈性模量及較強(qiáng)的抗折能力[32]。力學(xué)分析顯示，3D打印纖維樁核的Von Mises 應(yīng)力、最大剪切力和最大主應(yīng)力峰值均小于預(yù)成纖維樁的應(yīng)力峰值，減少修復(fù)失敗概率。3D 打印纖維樁核系統(tǒng)樁身各項(xiàng)應(yīng)力值的改善，使得正常形態(tài)根管修復(fù)后纖維樁發(fā)生界面破壞概率顯著降低[8]。目前，關(guān)于3D 打印纖維樁核的研究較少，3D 打印技術(shù)在纖維樁核領(lǐng)域中的應(yīng)用仍需繼續(xù)探索。

3 小結(jié)

預(yù)成纖維樁的出現(xiàn)促進(jìn)口腔修復(fù)發(fā)展，以其操作的便利性、優(yōu)良的機(jī)械性能得到廣泛應(yīng)用。隨著微創(chuàng)等治療理念的出現(xiàn)和材料、工藝等技術(shù)的進(jìn)步，纖維樁逐漸由預(yù)成纖維樁向個(gè)性化纖維樁發(fā)展。個(gè)性化纖維樁體現(xiàn)出了更好的密合度、更高的粘結(jié)強(qiáng)度、更合理的應(yīng)力分布，保存了更多的牙體組織，減少了微滲漏的發(fā)生。個(gè)性化纖維樁可有效減少預(yù)成纖維樁所帶來(lái)的修復(fù)風(fēng)險(xiǎn)，提高修復(fù)的遠(yuǎn)期成功率。隨著CAD/CAM、3D 打印等數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，個(gè)性化纖維樁也將廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐。