二氧化鋯固位釘力學性能測試及在老年病人前牙牙體缺損中的療效觀察

老年病人常常因為老年性疾病,導致包括口腔清潔能力在內的自我管理能力下降,其前牙區牙體缺損在臨床上非常常見,因牙周疾病導致的食物嵌塞更加劇了老年病人牙體缺損的患病率。病人前牙區的牙體硬組織缺損后,因牙體組織少,固位形差,而且是應力集中處,充填體容易松動、脫落。目前對這類牙體缺損的修復方法比較局限,常規使用成品的金屬牙本質釘(自攻自斷螺紋釘)結合光固化復合樹脂進行牙體充填治療。近年來,隨著納米樹脂材料性能的不斷改進,以及在臨床上的推廣應用,部分病例也可以直接使用納米樹脂充填;部分學者采用計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)技術制作氧化鋯陶瓷固位釘,結合復合樹脂修復前牙切角缺損也取得了良好的臨床效果[1]。本研究采用二氧化鋯固位釘,結合納米復合樹脂修復前牙牙體缺損,以期為臨床上該疾病的治療提供新的治療方法。

1 資料與方法

1.1 研究對象

1.1.1 體外試驗:選擇60顆因晚期牙周病拔除的上頜前牙,24 ℃室溫下儲存于2%的氯胺中1個月后,再儲存于37 ℃蒸餾水中備用。

1.1.2 體內試驗:選擇2016年7月至2017年10月來我院口腔科就診的年齡>65歲前牙牙體缺損的老年病人168例,其中男80例,女88例,年齡65～78歲,平均(68.0±3.5)歲。患牙共計168顆,其中活髓牙78例,死髓牙90例。將病人隨機分成A、B、C 3組,A組62例采用金屬牙本質釘+樹脂修復(活髓29例,死髓33例);B組48例采用樹脂直接修復(活髓22例,死髓26例);C組58例采用二氧化鋯固位釘+樹脂修復(活髓27例,死髓31例)。入組標準:(1)上前牙牙體缺損,但缺損未達齦下;(2)患牙無牙周急性炎癥;(3)病人知情同意,依從性較好。排除標準:(1)牙合功能異常,如牙隱裂者、夜磨牙、緊咬牙;(2)患顳下頜關節病者;(3)冠根比例失調,咬合力異常。

1.2 方法

1.2.1 二氧化鋯固位釘的制備:采用CAD/CAM制作直徑0.5 mm、高5 mm的圓柱形形態。步驟:(1) 制作高7.5 mm、直徑0.75 mm蠟棒石膏陰模(上海齒科);(2) CAD/CAM采集數據切割加工二氧化鋯瓷塊;(3) 燒結成型(收縮率30%左右);(4) 表面噴砂清洗處理,無水乙醇超聲清洗二氧化鋯固位釘表面3 min。

1.2.2 體外試驗:高速車針去除部分離體牙冠部組織,在距釉牙本質界0.5 mm的牙本質上,常規預備釘道,分別采用二氧化鋯固位釘與金屬固位釘(杭州西湖生物材料有限公司)配合Z350納米樹脂(3M,美國)充填修復,每組各30顆,備用。

1.2.2.1 拉伸強度比較:將預備完成的充填復合體固定在MTS拉伸強度測試機(MTS systems corp,Minneapolis,美國)上,進行拉伸固位強度測試。測試頭速度為5 mm/min,拉伸復合體直至固位釘從牙體內脫位,記錄此時測力計顯示的數值(kg)。

1.2.2.2 剪切強度比較:取離體牙中段,切割2 mm橫截面制成標本,將標本置于萬能材料試驗機的夾具上,進行剪切強度測試。在微拉伸機的頭部安裝一個圓柱鋼針,以0.5 mm/min的速度加壓,直至固位釘脫落,記錄數值,根據壓強公式換算成剪切強度,剪切強度=最大壓強/粘結面積(粘結面積=πHh,H為固位釘直徑,h為2 mm)。

1.2.2.3 三點彎曲強度比較:取離體牙縱截面為10 mm×2 mm×2 mm的長方形置于電子萬能實驗機上,進行三點彎曲強度測試。在與長方體垂直的方向上加力,直至材料斷裂,記錄最大載荷值。

1.2.3 體內試驗:病人患牙去腐,盡量保留牙體組織,活髓牙光固化氫氧化鈣墊底護髓,死髓牙先常規行根管治療。A組:在距窩洞齦壁釉牙本質界0.5 mm的牙本質上,使用金屬牙本質釘配套鉆頭,預備深度2.5 mm、直徑0.6 mm的釘道,牙本質釘配合Z350納米樹脂充填修復。B組:直接采用Z350納米樹脂充填修復,調磨拋光。C組:用金屬牙本質釘配套鉆頭,預備深度2.5 mm、直徑0.6 mm的釘道,二氧化鋯固位釘RelyXTMU200(3M ESPE,美國)粘入牙本質內,Z350納米樹脂充填修復。3組術后均囑病人避免咬過硬食物,常規保持口腔衛生,1年后復查。

1.3 療效評定標準 參考美國公共衛生機構USPHS推薦的臨床評價標準[2]。成功:患牙咀嚼功能正常,充填物無折裂、松動,邊緣密合好,無著色、繼發齲、牙髓炎、根尖周炎等癥狀。失敗:充填物有缺損、脫落、明顯著色、繼發齲,有牙髓炎、根尖周炎等癥狀。

1.4 統計學分析 采用SPSS 19.0 軟件進行統計分析,計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用t檢驗；計數資料以例數表示,組間比較采用χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 體外試驗力學性能測試結果比較 二氧化鋯固位釘的抗拉伸強度、抗剪切強度高于金屬固位釘,三點彎曲強度低于金屬固位釘,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 體外試驗力學性能測試結果比較(MPa,±s,n=10)

注:與金屬固位釘組比較,*P<0.05

2.2 體內試驗3組臨床療效比較 1年復查結果顯示,C組成功率顯著高于B組、A組,B組成功率顯著高于A組,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 體內試驗3組臨床療效比較(n)

注:與A組比較,*P<0.05;與B組比較,△P<0.05

3 討論

老年病人前牙大面積缺損的修復一直是困擾臨床的難題,缺損后嚴重影響病人的美觀及咬食功能[3]。由于其解剖形態的限制,難以獲得理想的抗力形和固位形,而采用樹脂直接修復,受力后極易松動、脫落[4],其原因為直接使用符合樹脂進行充填,會在窩洞內固化過程中產生聚合及收縮反應[5]。臨床上,部分醫師會采用冠修復,但需要磨除較多剩余牙體組織,如果冠邊緣的光滑性及密封性不佳,也會影響遠期療效,并且部分病人因老年性疾病不能承受多次復診和長時間椅旁操作。金屬自攻自斷螺紋釘曾在臨床普遍運用,其利用機械嵌合力,大幅提高樹脂的固位力,因經濟實惠、操作簡便、可以盡量保留牙體組織而廣泛應用于臨床。但金屬自攻自斷螺紋釘與牙本質之間是物理連接,樹脂聚合收縮后,自攻釘與牙體之間會出現微間隙,金屬釘體在口腔復雜的理化環境下,很容易電化腐蝕,引起修復界面變色、微滲漏形成以及固位釘松脫。二氧化鋯是目前修復材料中抗彎曲強度和抗斷裂韌性最高的一種陶瓷材料[1]。本研究采用二氧化鋯固位釘結合納米復合樹脂的方法修復前牙牙體缺損,以期尋找一種新材料來替代金屬自攻自斷螺紋釘,為該疾病的治療提供新的治療方法。

二氧化鋯固位釘力學性能試驗結果顯示,二氧化鋯固位釘組的抗拉伸強度、抗剪切強度高于金屬固位釘組,表明二氧化鋯牙本質釘聯合納米樹脂的復合物與牙體有著更強的粘結性及穩固性;二氧化鋯固位釘組三點彎曲強度明顯低于金屬固位釘組,由于金屬具有天然的延展性,以及二氧化鋯材料的脆性,金屬本質釘的機械強度高于二氧化鋯本質釘。

體內試驗結果顯示,A組與C組填充物折裂、脫落的發生率明顯少于B組,說明金屬牙本質釘和二氧化鋯固位釘都可以增加固位力和抗力。但與C組相比,A組出現了較多的松動、繼發齲,說明金屬牙本質釘的遠期療效不佳。這是由于金屬自攻自斷螺紋釘就位時應力可能會導致就位道周圍牙本質產生微裂,隨著時間的推移,此微裂有延伸、增寬的趨勢,從而對牙髓產生影響,或使牙體組織產生崩裂,遠期導致修復失敗[6-8]。二氧化鋯作為新型材料,具有良好的生物相容性,較高的強度和硬度,較理想的抗疲勞性,色澤與自然牙接近匹配,不易使牙齦變色,不易吸水,不易腐蝕等特點[9]。本研究中,C組以二氧化鋯為支架,通過RelyXTMU200粘結,使二氧化鋯固位釘與牙體硬組織融為一體,在此支架機構的輔助固位下,樹脂充填物獲得了強有力的粘結力。另外,在標準粘結操作條件下,二氧化鋯固位釘最大可能減少了微滲漏,與A組相比,C組的著色、繼發齲等并發癥大大減少。

綜上所述,在老年病人前牙修復中,二氧化鋯固位釘完全可以取代金屬自攻螺紋釘,加強樹脂的固位效果，還可以避免傳統金屬固位釘因微滲漏帶來的一系列臨床問題,是一種值得臨床推廣的材料。