復(fù)合樹脂充填粘接材料在牙體修復(fù)中的應(yīng)用

摘 要：研究使用納米羥基磷灰石等材料作為原料，制備一種牙體缺損修復(fù)用材料，并測試制備材料試樣的粘接強(qiáng)度、親水性能、抗菌性能和實(shí)際修復(fù)效果。試驗(yàn)結(jié)果表明，復(fù)合樹脂充填材料能夠承受的最大破壞力為20.5 kN，展現(xiàn)出205 MPa/cm的粘接強(qiáng)度；水接觸角最小為45°，親水性能較優(yōu)；抗菌測試顯示，本填充材料可明顯抑制枯草芽孢桿菌，降低感染風(fēng)險(xiǎn)，抗菌效果較好；修復(fù)3年后，修復(fù)完整率、顏色匹配率以及邊緣適配率均保持在85%以上，出現(xiàn)并發(fā)癥的概率未超過1.4%，顯著降低了牙釉質(zhì)脫落、齲齒等并發(fā)癥的發(fā)生率，與對(duì)照組相比呈現(xiàn)較為良好的修復(fù)效果。

關(guān)鍵詞：復(fù)合樹脂；充填材料；牙體缺損；修復(fù)應(yīng)用；顏色匹配率

中圖分類號(hào)：R782.12；TQ322.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2024）11-0106-04

Application of composite resin filling materials in the repairof dental defects

CAO Yichun 1 ，LIU Jiandong 2 ，LU Man 1 ，SUN Peng 1 ，MA Jinyu 1

（1. Daxing District People’s Hospital，Beijing 102600，China；2. Sinopec Catalyst Co.，Ltd.，Beijing Aoda Branch，Beijing 102600，China）

Abstract：In this study，nano hydroxyapatite and other materials were used as raw materials to prepare a dental de?fect repair material，and the adhesive strength，hydrophilic properties，antibacterial properties and actual restorationeffect of the prepared material samples were tested. The experimental results showed that the maximum destructiveforce that the composite resin filling material withstand was 20.5 kN，exhibiting a bonding strength of 205 MPa/cm.The minimum water contact angle was 45 degrees，indicating excellent hydrophilicity. Antibacterial testing showedthat this filling material could significantly inhibit Bacillus subtilis，reduce the risk of infection，and had a good anti?bacterial effect. After three years of restoration，the completion rate，color matching rate，and edge adaptation rate re?mained above 85%，and the probability of complications did not exceed 1.4%，significantly reducing the incidenceof complications such as enamel loss and dental caries. Compared with the control group，the restoration effect wasrelatively good.

Key words：composite resin；filling material；tooth defect；repair application；color matching ratio

復(fù)合樹脂作為牙體缺損首選修復(fù)材料，集優(yōu)異性能與廣泛應(yīng)用于一身。它由樹脂基質(zhì)、無機(jī)填料及添加劑構(gòu)成，顏色可調(diào)，與牙體緊密粘接，生物相容性佳，美學(xué)效果顯著 [1-2] 。復(fù)合樹脂顏色模擬天然牙，實(shí)現(xiàn)了牙齒的逼真修復(fù)，滿足了牙齒的美觀需求。同時(shí)，實(shí)踐表明，復(fù)合樹脂在固化后的硬度與耐磨性高 [3-4] ，可承受較大的咀嚼壓力。而針對(duì)復(fù)合樹脂充填材料的研究中，使用不同填充材料與咬合角修復(fù)牙齒，通過有限元分析材料影響 [5] ；應(yīng)用纖維樁修復(fù)，同樣利用有限元評(píng)估力學(xué)性能 [6] ；開發(fā)了硼鈰混合修復(fù)材料，顯著降低磨損率，展現(xiàn)良好生物相容性 [7] ；如研究牙冠修復(fù)，短期內(nèi)顯示良好效果，但長期隨訪受限，需更多研究驗(yàn)證 [8] 。這些研究各有亮點(diǎn)，但也存在模型簡化、時(shí)間周期短等局限性。因此，本文使用一種新型的復(fù)合樹脂充填材料修復(fù)缺損牙齒，且通過大量患者參與統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)，進(jìn)而分析復(fù)合樹脂充填材料在牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用效果。

1 試驗(yàn)部分

1. 1 材料與儀器

本研究主要材料：Bis-GMA雙酚A-甲基丙烯酸縮水甘油酯（AR，中山遠(yuǎn)達(dá)新材料有限公司）；TEGD?MA雙甲基丙烯酸二縮三乙二醇活性稀釋劑（AR，江蘇從眾化工股份有限公司）；丙酮溶液（AR，南京恩惠環(huán)?；ぴ嫌邢薰荆挥袡C(jī)胺活化劑（AR，山東諾力興化工有限公司）；DMAEMA甲基丙烯酸二甲基氨基乙酯（AR，山東金悅源新材料有限公司）；樟腦醌光引發(fā)劑（AR，中山市迪欣化工有限公司）；稀釋劑（AR，山東千祥化工有限公司生產(chǎn)的）；HAP納米羥基磷灰石（AR，武漢華翔科潔生物技術(shù)有限公司）。

主要儀器：CLJA-100 磁力攪拌機(jī)（南京博厚機(jī)電設(shè)備有限公司），精度范圍0.01 kg，調(diào)速范圍0～1 200 r/min，最大功率180 W。

1. 2 復(fù)合樹脂充填材料制備

首先，將制備的納米羥基磷灰石復(fù)合樹脂填充材料（Bis-GMA和TEGDMA）按照7∶3的比例混合，然后使用磁力攪拌機(jī)充分混合2種物質(zhì)后，向混合物之中倒入丙酮溶液，繼續(xù)使用磁力攪拌機(jī)攪拌混合；完成攪拌以后，向混合物中倒入有機(jī)胺活化劑DMAEMA（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%）和光引發(fā)（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%），使用磁力攪拌機(jī)攪拌1 h，保證所有物質(zhì)充分混合；完成混合后的物質(zhì)置于室溫環(huán)境下，靜置保存 [9] ，靜置時(shí)間24 h。然后向混合物中倒入稀釋劑，攪拌均勻后，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%的HAP，使用磁力攪拌機(jī)充分?jǐn)嚢?，使得全部材料混合均勻，將混合物倒入合適形狀和大小的模具中，待該復(fù)合樹脂填充材料充分凝固成試驗(yàn)所需大小。

1. 3 性能測試

1. 3. 1 粘接強(qiáng)度

參照ASTM F2458-05標(biāo)準(zhǔn) [10-11] ，采用單搭接剪切試驗(yàn)將復(fù)合樹脂充填材料粘貼在2個(gè)被粘物之間，按照標(biāo)準(zhǔn)制備試樣，在試驗(yàn)機(jī)上施加剪切力，記錄破壞時(shí)的最大力，計(jì)算粘接強(qiáng)度。

1. 3. 2 親水性能

采用接觸角測量法 [12-14] ，使用接觸角測量儀將水滴在復(fù)合樹脂充填材料表面，測量水滴與材料表面的接觸角，以此評(píng)估材料的親水性能。

1. 3. 3 抗菌性能

采用菌落計(jì)數(shù)法 [15-16] 將復(fù)合樹脂充填材料樣品與枯草芽孢桿菌進(jìn)行接觸置于培養(yǎng)皿中，設(shè)定相同接觸時(shí)間和條件并記錄結(jié)果。

2 結(jié)果與討論

2. 1 粘接強(qiáng)度分析

復(fù)合樹脂充填材料粘接強(qiáng)度測試結(jié)果如圖1所示。

由圖1可知，當(dāng)本文的納米羥基磷灰石復(fù)合樹脂填充材料被粘貼在2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)被粘物之間，并施加逐漸增大的剪切力直至試樣破壞時(shí)，記錄下的最大破壞力為20.5 kN。根據(jù)試樣的幾何尺寸計(jì)算出粘接面積為100 mm 2 ，得出粘接強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果為205 MPa/cm。該粘接強(qiáng)度值顯著高于傳統(tǒng)組織粘合劑和義齒粘結(jié)劑的粘接強(qiáng)度，這表明所制備的納米羥基磷灰石復(fù)合樹脂填充材料在粘接性能上具有顯著優(yōu)勢。

2. 2 親水性能分析

在親水性能對(duì)比試驗(yàn)中，使用水接觸角作為評(píng)估指標(biāo)。水接觸角越小，表示材料表面越親水。測試結(jié)果如圖2所示。

由圖2可知，本文制備的復(fù)合樹脂填充材料相比之下展現(xiàn)出更小的水接觸角。對(duì)比傳統(tǒng)組織粘合劑和義齒粘結(jié)劑的50°和48°，復(fù)合樹脂填充材料的水接觸角為45°。這表明復(fù)合樹脂填充材料具有更優(yōu)異的親水性能，能夠更有效地與水分子相互作用，從而在口腔這種濕潤環(huán)境下提供更好的潤濕性和粘附性。

2. 3 抗菌性能分析

采用1.3.3對(duì)復(fù)合樹脂充填材料在牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用抗菌性能進(jìn)行測試，得到的測試結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，本文制備的復(fù)合樹脂填充材料在抑菌性能上相較于傳統(tǒng)組織粘合劑和義齒粘結(jié)劑展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。具體來講，根據(jù)圖3的菌落分布得出本研究制備的納米羥基磷灰石復(fù)合樹脂對(duì)枯草芽孢桿菌的抑制效果更為顯著，菌落數(shù)對(duì)比未經(jīng)過處理的培養(yǎng)皿明顯減少，顯示出其卓越的抗菌性能。

2. 4 實(shí)際應(yīng)用方法及效果

2. 4. 1 一般材料

選取2022年6月～2023年6月就診的患者236位，做出治療的牙齒共 279 顆，參與就診的男患者共102位，女患者134位，年齡范圍在16歲至58歲之間。

這些患者之中，51%的患者出現(xiàn)前牙鄰面齲齒，斑釉牙患者9%、染色牙13%、四環(huán)素牙患者27%，同時(shí)5位做牙齒畸形修復(fù)，10位做齲齒修復(fù)的同時(shí)做牙縫修補(bǔ)。

2. 4. 2 應(yīng)用方法

根據(jù)這些患者存在不同程度的牙體缺損，將這些患者按照隨機(jī)原則劃分成2組，其中對(duì)照組患者和試驗(yàn)組患者各118人，對(duì)照組患者使用普通的修復(fù)材料，試驗(yàn)組患者使用本文制備的復(fù)合樹脂充填材料。

（1）治療效果隨訪調(diào)查。本研究記錄治療之后，各個(gè)患者牙體在顏色匹配方面、邊緣變化情況、牙周健康情況以及其他牙體健康相關(guān)數(shù)值變化；

（2）修復(fù)后牙齒并發(fā)癥發(fā)生概率。對(duì)牙體修復(fù)以后，患者牙體周圍是否出現(xiàn)病變，是否出現(xiàn)并發(fā)癥都是檢驗(yàn)修復(fù)效果的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)患者按時(shí)回訪，對(duì)各個(gè)患者發(fā)生的并發(fā)癥作出記錄，由此統(tǒng)計(jì)出各個(gè)并發(fā)癥發(fā)生的概率。

2. 4. 3 應(yīng)用效果評(píng)價(jià)

為了進(jìn)一步探究復(fù)合樹脂充填材料在牙體缺損修復(fù)中的應(yīng)用效果，對(duì)2組受試者進(jìn)行回訪統(tǒng)計(jì)，從修復(fù)和并發(fā)癥統(tǒng)計(jì)兩方面進(jìn)行。結(jié)果如表1和表2所示。

由表1可以看出，隨著修復(fù)時(shí)間的延長，無論是試驗(yàn)組還是對(duì)照組，修復(fù)完整率均呈現(xiàn)下降趨勢。然而，試驗(yàn)組的下降幅度明顯小于對(duì)照組，且在整個(gè)隨訪期間，試驗(yàn)組的修復(fù)完整率始終保持在90%以上。

這一結(jié)果表明，本文制備的復(fù)合樹脂填充材料在保持修復(fù)體完整性方面具有顯著優(yōu)勢，能夠有效抵抗口腔環(huán)境中的各種物理和化學(xué)挑戰(zhàn)，如咀嚼力、溫度變化、酸堿度變化等；顏色匹配率是評(píng)估修復(fù)體美觀性的重要指標(biāo)。雖然2組的顏色匹配率均隨時(shí)間有所下降，但試驗(yàn)組的下降程度更為緩慢，且整體顏色匹配率更高。這得益于該復(fù)合樹脂材料在色彩穩(wěn)定性和模擬天然牙色方面的卓越性能，使得修復(fù)后的牙齒能夠長時(shí)間保持自然美觀的外觀；邊緣適配率是衡量修復(fù)體與牙體組織之間結(jié)合緊密程度的關(guān)鍵指標(biāo)。試驗(yàn)組在邊緣適配率方面同樣表現(xiàn)出色，即使在長期隨訪中也能保持較高的水平。這表明該復(fù)合樹脂材料具有優(yōu)異的邊緣密封性能，能夠有效防止微滲漏的發(fā)生，降低繼發(fā)齲和牙周疾病的風(fēng)險(xiǎn)。

由表2可知，對(duì)照組中牙釉質(zhì)脫落的發(fā)生率顯著高于試驗(yàn)組，這可能與對(duì)照組所使用的修復(fù)材料在粘接強(qiáng)度和耐磨性方面的不足有關(guān)。而試驗(yàn)組由于采用了高粘接強(qiáng)度的復(fù)合樹脂材料，有效降低了牙釉質(zhì)脫落的風(fēng)險(xiǎn)。盡管2組均有一定比例的齲齒發(fā)生，但試驗(yàn)組的齲齒發(fā)生率遠(yuǎn)低于對(duì)照組，僅有1.25%出現(xiàn)齲齒。這可能是因?yàn)樵囼?yàn)組所使用的復(fù)合樹脂材料具有良好的防齲性能，如釋放氟離子、抑制細(xì)菌生長等，從而降低了繼發(fā)齲的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。牙周損傷、粘膜潰瘍、修復(fù)材料脫落、牙周感染及牙齦炎這些并發(fā)癥在試驗(yàn)組中的發(fā)生率均極低，概率均未超過1.1%，遠(yuǎn)低于對(duì)照組。這進(jìn)一步證明了本文制備的復(fù)合樹脂填充材料在生物相容性、組織適應(yīng)性以及材料穩(wěn)定性方面的優(yōu)越性。這些特性有助于減少修復(fù)過程中對(duì)牙周組織的刺激和損傷，降低并發(fā)癥的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)語

本試驗(yàn)制備的復(fù)合樹脂材料的最大剪切力為20.5 kN，粘接強(qiáng)度為205 MPa/cm，現(xiàn)出良好的粘接性能和力學(xué)性能。

對(duì)比試驗(yàn)中復(fù)合樹脂填充材料的水接觸角最小為45°，表現(xiàn)出良好的親水性，在口腔這種濕潤環(huán)境下提供更好的潤濕性和粘附性。

復(fù)合樹脂填充材料抗菌性能良好，其中的枯草芽孢桿菌菌落數(shù)量最少。

實(shí)際應(yīng)用中，研究制備的復(fù)合樹脂填充材料在保持修復(fù)體完整性、顏色匹配率和邊緣適配率方面具有顯著優(yōu)勢。并且使用所制備的復(fù)合樹脂填充材料的患者并發(fā)癥發(fā)生率極低。

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