不同處理方式的光固化復合樹脂充填體表面托槽黏結效果比較分析

李 亮

(沈陽市和平區牙病防治所 正畸科,遼寧 沈陽 110001)

黏結劑在牙釉質表面直接黏結托槽的主要機制在于牙釉質表面的羥基磷灰石與磷酸反應溶解脫鈣，牙釉質表面因溶解性的不同而形成凹凸不平的粗糙面，黏結劑滲入其中所產生的樹脂突與脫鈣的牙釉質構成錨式結合[1]。如果釉質表面有充填體，在黏結托槽時，牙釉質與黏結劑的接觸面積減少，托槽黏結強度也隨之下降，從而脫落率增高。目前，在唇頰面齲壞治療中，光固化復合樹脂由于外形美觀且操作方便得到了廣泛應用[2]，如何將托槽直接黏結到光固化復合樹脂充填體上已成為臨床醫生關注的問題。本研究用3M TransbondTM光固化黏結劑在不同表面處理方式處理的光固化復合樹脂表面黏結金屬托槽，用掃描電鏡觀察不同表面處理后樹脂面的顯微結構改變，測定其抗剪切強度及ARI積分，為臨床應用提供依據。

1 材料和方法

1.1 實驗材料和設備

3M光固化復合樹脂FiltekTMZ350；3M TransbondTM光固化黏結劑，自凝樹脂，上中切牙整鑄網底直絲弓托槽，可見光固化機，858Mini Bionix電子疲勞試驗機。

1.2 試件制作與分組

自凝樹脂制作9個長方體試件(8 mm×8 mm×15 mm)，在其表面1/2的中心位置制備窩洞(4 mm×4 mm×3 mm)，沖洗吹干，充填3M光固化復合樹脂并光照固化，隨機留存3個樹脂面不做處理，將剩余33個樹脂面隨機分為A、B、C 3組，每組11個樹脂面，分別對3組樹脂面進行表面處理。

1.3 樹脂面表面處理

A組：用鎢鋼麻花鉆將光固化樹脂面打磨粗糙，用無油水氣槍沖洗15 s，吹干;B組：35%磷酸酸蝕樹脂面2 min，用蒸餾水沖洗20 s，吹干;C組：用鎢鋼麻花鉆將光固化樹脂面打磨粗糙，用無油水氣槍沖洗15 s，吹干后35%磷酸酸蝕樹脂面2 min，蒸餾水沖洗20 s，吹干。在未做處理的樹脂面與3個表面處理組中各隨機抽取1個光固化樹脂面，干燥保存，留作試驗后掃描電鏡觀察對比。

1.4 托槽黏結

將3M液劑均勻涂布在光固化樹脂面上，取適量的3M黏結劑置于清潔干燥托槽底板，就位于樹脂面上輕加壓，并去除溢出黏結劑。分別從托槽的近遠中用光固化燈照射20 s。

1.5 冷熱循環老化處理

托槽黏結完成后10 min內，置于37 ℃恒溫水箱內水浴24 h后，對試件進行冷熱循環老化處理(5 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s，循環500次)。

1.6 抗剪切強度測試

將試件按組別分別固定于載物臺上，用858 Mini Bionix電子疲勞試驗機對試件進行抗剪切強度檢測，測試速度1 mm/min[2]，保證受力方向與托槽底板方向一致，并記錄托槽脫落的瞬間載荷，抗剪切強度=最大載荷/托槽底面積。

1.7 光固化樹脂面黏結劑殘留指數ARI積分測評

0分：無黏結劑殘留在樹脂面上；1分：黏結劑殘留量<1/3；2分：1/3<黏結劑殘留量<2/3；3分：黏結劑殘留量>2/3；4分：全部黏結劑殘留在樹脂面上。

1.8 電鏡觀察

將未做處理的樹脂面與3個表面處理組中各隨機抽取的1個光固化樹脂面用離子鍍膜儀噴金后，通過掃描電鏡觀察光固化樹脂面的形態。

1.9 統計學方法

用SPSS16.0統計軟件包對實驗數據進行統計學分析，3組抗剪切強度比較采用卡方檢驗，兩兩比較采用LSD-t檢驗；ARI記分采用Kruskal-Wallis H檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 不同表面處理后光固化復合樹脂面表面結構的電鏡掃描結果

與未作處理的樹脂面(圖1)相比，35%磷酸處理的樹脂面(圖2)表面結構變化不大；而打磨粗糙組和打磨粗糙+酸蝕組的樹脂可見裂隙及空洞樣改變，但兩者差別不明顯(圖3，4)。

圖1 未作處理的樹脂面Fig 1 Resin surface with no treatment

2.2 3種表面處理組產生抗剪切強度

圖2 35%磷酸處理的樹脂面Fig 2 Resin surface with 35% phosphoric acid etching

圖3 打磨粗糙的樹脂面Fig 3 Resin surface with rough polishing

3種表面處理組產生抗剪切強度分別為：A組(8.232 ± 0.340)MPa，B組(6.964 ± 0.501)MPa，

圖4 打磨粗糙+酸蝕的樹脂面Fig 4 Resin surface with 35% phosphoric acid etching and rough polishing

C組(12.458±0.882)MPa，3種不同表面處理方式的抗剪切強度均達到臨床要求，但差異具有統計學意義(P<0.05)。

2.3 ARI積分

3種表面處理組的ARI計分差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 去托槽后的ARI積分

3 討 論

隨著正畸技術發展，越來越多的成人錯頜畸形患者開始接受正畸治療。然而，成人患者的口腔情況相對復雜，大多數成人都存在齲壞的牙齒，隨著光固化復合樹脂在齲壞治療的廣泛應用，許多固定矯正都需要將托槽直接黏結在有光固化復合樹脂充填治療的牙齒表面上。由于齲洞大小形狀不同，光固化充填的樹脂面也各不相同，往往是托槽底板一部分黏結在樹脂面上，一部分黏結在牙齒表面上，由于牙齒表面黏結托槽一定要進行酸蝕處理，且長期存在于口內的樹脂充填物在黏結前也同樣需要進行相應處理，故本實驗未進行無表面處理的光固化樹脂面抗剪切強度的陰性對照。

目前，多數學者認為酸蝕可去除樹脂表面污染物，降低表面張力，提高自由能，是形成良好黏結的前提條件[3-4]。但也有研究中樹脂表面經35%磷酸處理30 s后與托槽黏結得僅部分達到有效黏結強度[5]。有研究表明樹脂表面經HF處理后同樣未達到有效黏結強度，但應用HF與硅烷化聯合處理后，達到了有效黏結強度且樹脂表面破裂率低[6]。Zachrisson[7]提出托槽與樹脂面黏結前應通過粗糙樹脂表面來提高黏結強度。但是Chunhaeheevachaloke等[8]研究陶瓷托槽與樹脂面的黏結發現黏結前對樹脂面是否進行打磨粗糙與其抗剪切強度并無相關性。本研究結果顯示：3種不同表面處理方法產生的抗剪切強度均達到臨床要求，打磨粗糙+酸蝕組與打磨粗糙組的抗剪切強度均高于磷酸酸蝕組(P<0.05)，表明在金屬托槽與樹脂面進行黏結時，對樹脂面做粗糙處理可以增加抗剪切強度。

本實驗結果中，各測試組間ARI積分的差別均無統計學意義(P>0.05)。提示無論采用何種表面處理方法和黏結劑，托槽脫落的斷裂面形式相似，主要出現在黏結劑內部或托槽與黏結劑之間。從實驗數據中分析，表面處理為35%磷酸酸蝕的ARI積分相對其他兩組表面處理方法的ARI積分較小且集中在0～2之間，說明表面處理方法為35%磷酸酸蝕時托槽與樹脂面之間的黏結力較小。

經掃描電鏡觀察，35%磷酸處理的樹脂面表面結構與未作處理的樹脂面差別不大。可見，盡管使用磷酸處理樹脂面，可以起到清潔表面的作用[9]，但磷酸酸蝕并不能使樹脂表面形成凹凸不平的粗糙面，故黏結劑無法滲入其中產生樹脂突，形成機械固位。有研究報告對樹脂面進行酸蝕不能像酸蝕牙釉質一樣產生明顯的結構改變，故抗剪切強度較低[10]。電鏡下，打磨粗糙組和打磨粗糙+酸蝕組的樹脂表面可見大小不均的裂隙及空洞樣改變，兩者差別不大，但打磨粗糙+酸蝕組產生的抗剪切強度要大于打磨粗糙組，這可能是由于打磨后進行酸蝕處理樹脂面可以更有效去除打磨樹脂面產生的粉末，使樹脂面裂隙空洞更明顯，從而增加其黏結強度。

盡管對樹脂面做粗糙處理可以增加托槽的抗剪切強度，但也使樹脂表面產生了大小不均的裂隙及空洞樣改變。因此，臨床醫生應根據需要選擇不同表面處理方法。