淺談預(yù)成樁材料

近年來，因根管治療術(shù)理論和技術(shù)的成熟，越來越多的牙髓病、根尖周病患牙可以保留，為了恢復(fù)牙體的生理外形和功能，樁核冠修復(fù)體開始廣泛應(yīng)用。樁核材料的選擇是關(guān)系殘根、殘冠修復(fù)效果的重要影響因素。為了獲得理想的修復(fù)體，各種不同的樁核材料已應(yīng)用于修復(fù)領(lǐng)域中，不同材料樁核將導(dǎo)致不同修復(fù)效果。目前臨床使用的樁釘材料大致可分為金屬和非金屬兩類。金屬材料包括鎳鉻合金、鈷鉻合金、純鈦、鈦合金、金合金、銅合金等，非金屬材料包括陶瓷、復(fù)合樹脂及各種纖維加強(qiáng)的復(fù)合樹脂等。究竟哪些材料更適合作為樁釘材料，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了許多研究，但得出的結(jié)論不盡相同。

1 金屬樁

金屬預(yù)成樁的材料大致可分為鈷鉻合金、鎳鉻合金、純鈦等，這些金屬的選擇反映了金屬預(yù)成樁良好的抗腐蝕能力和較高的屈服強(qiáng)度。樁的設(shè)計(jì)包括樁的形態(tài)、長度和直徑等方面，但臨床選擇抗體首先要考慮的是對剩余牙體組織的保護(hù)。

1.1 樁的形態(tài)：目前應(yīng)用于臨床的根管樁主要有錐形樁、平行樁、末端錐形樁、螺紋樁和光滑樁等幾種形式。其中錐形樁對牙根有楔的作用且產(chǎn)生較高的應(yīng)力，在根部與階臺部應(yīng)力也較大，平行樁應(yīng)力分布較好，但需要磨出過多根部牙體組織，使牙本質(zhì)過薄，易發(fā)生根折；末端錐形的平行樁也未能很好地降低應(yīng)力；螺紋樁固位雖然最好，但螺紋樁在螺紋攻入牙本質(zhì)處應(yīng)力非常高，特別是在螺紋與根管壁的鉚合部有明顯應(yīng)力集中；光滑樁產(chǎn)生應(yīng)力最小。傳統(tǒng)鑄造的錐形金屬樁核和成品錐形或平行樁加銀增強(qiáng)的玻粘核相比較，成品樁有更高的抗折力，在折斷方式上鑄造樁多為垂直根折，成品樁常見水平根折，錐形樁較平行樁折斷部位更深。

1.2 樁的長度：樁的長度是影響樁冠固位的主要因素，固位力的大小與樁的直徑和長度成正比，但增加樁長度對固位力的增加是100%，而增加直徑者僅為60%，因此提示固位力的取得應(yīng)是恰當(dāng)?shù)卦黾訕兜拈L度而不是直徑。樁越長固位越好，同時(shí)隨樁長的增加，樁與預(yù)備根管間的表面接觸面積也增加，因而樁對載荷的分布能力也增強(qiáng)。Holmes等的研究表明，樁核修復(fù)時(shí)，牙本質(zhì)的最大剪應(yīng)力位于根的中部，且其剪應(yīng)力隨著樁的長度增加而減少。國內(nèi)學(xué)者的研究也顯示，當(dāng)樁的長度從根長1/2 增加至2/3時(shí)，牙本質(zhì)中沿樁分布的應(yīng)力值逐漸減少，但當(dāng)樁長到根長5/6時(shí)根尖孔受垂直力時(shí)應(yīng)力值明顯增大。也有報(bào)道稱，樁的長度與臨床冠的長度關(guān)系也十分密切，當(dāng)樁的長度明顯小于臨床牙冠的長度時(shí)，應(yīng)力將集中在牙根的冠1/3及根尖部，在牙本質(zhì)-樁界面有反復(fù)的高應(yīng)力存在，而該應(yīng)力可以引起粘固劑的破碎或牙本質(zhì)的折裂，從而導(dǎo)致修復(fù)的失敗。因此提示樁的長度應(yīng)至少等于或大于臨床牙冠的長度，這樣不僅可以降低修復(fù)體的旋轉(zhuǎn)中心，而且也有利于載荷應(yīng)力的合理分布及剩余牙體組織的保護(hù)。Tsubota則認(rèn)為，預(yù)備的根管長度與實(shí)際根樁長度是有差距的，一般實(shí)際的根樁長度要比預(yù)備的根管長度短20%，隨著這部分死區(qū)長度的增加，樁的支持水平也減少，樁核傳遞給牙體組織的應(yīng)力也增加，而這種應(yīng)力主要集中在近樁頂部的剩余牙本質(zhì)處。

1.3 樁的直徑：一般情況下，樁的直徑由根管的粗細(xì)決定。樁的直徑取決于距根尖孔上方4～5mm處牙根管的近遠(yuǎn)中徑的大小，并且此區(qū)段的牙膠封閉和牙本質(zhì)的完整是避免微漏和保護(hù)牙本質(zhì)抗折裂的重要條件。國內(nèi)學(xué)者用三維光彈分析后發(fā)現(xiàn)，柱形樁直徑越大時(shí)，樁末端形成的壓應(yīng)力越大，但直徑的增大并不能明顯增加樁的固位力，相反要磨去較多牙體組織引起側(cè)穿和牙根折裂。另外的研究結(jié)果卻證實(shí)，樁的直徑大小改變對根管內(nèi)張應(yīng)力和剪應(yīng)力的分布并無影響。同時(shí)，臨床上樁核通過用全冠覆蓋，這樣會明顯改變樁核系統(tǒng)的受力情況，光彈和力學(xué)實(shí)驗(yàn)均報(bào)道，不同樁形態(tài)之間的應(yīng)力值大小無顯著性差別[11]。因此，在樁直徑的選擇上只要樁的強(qiáng)度足夠，其直徑以細(xì)小為宜。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，臨床上選用預(yù)成樁時(shí)，應(yīng)該選擇彈性模量≤牙本質(zhì)的材料，從而可以提高修復(fù)牙體的抗折性[1]，而金屬樁的彈性模量相對于非金屬樁普遍較高，這也是為什么近年來金屬樁在臨床應(yīng)用趨勢逐漸下降的原因。

2 非金屬樁

2.1 纖維樁：纖維樁是近年來研制而成的一種較新牙齒修復(fù)材料。纖維樁具有強(qiáng)度高、色澤好、操作簡便、生物相容性好、不良反應(yīng)少等優(yōu)點(diǎn)，其優(yōu)越的力學(xué)性能和良好的美學(xué)性能可以提高修復(fù)的成功率[2]，近年來廣泛應(yīng)用于臨床修復(fù)中。根據(jù)在聚合基質(zhì)中所加的纖維不同，可將纖維樁分為碳纖維樁、玻璃纖維樁、石英纖維樁等。Duret等[3]最早將一種非金屬的以碳纖維為基礎(chǔ)的預(yù)成樁用于口腔修復(fù)領(lǐng)域，在碳纖維樁中，纖維體積為64%，環(huán)氧樹脂為36%，碳纖維直徑為5～11μm，其彈性模量約為18.6×103～21×103MPa，與牙本質(zhì)彈性模量值14.2×103～18.3×103MPa十分接近，拉伸強(qiáng)度約3000MPa，抗彎強(qiáng)度約1500MPa，有較好的理化性能。但由于碳纖維樁顏色為黑褐色，限制了它的臨床應(yīng)用，不適用于前牙美容修復(fù)[4]。玻璃纖維樁的主要成分為SiO2，在樁體中以非晶體態(tài)形式存在。玻璃纖維樁中纖維所占體積約為42%，直徑4～11μm，彈性模量為12～20GPa，拉伸強(qiáng)度約1200MPa，抗彎強(qiáng)度約900MPa。由于彈性性能較好及剛度較低，應(yīng)用在根管內(nèi)產(chǎn)生的最大應(yīng)力值很低，可以保護(hù)牙根防止根折的出現(xiàn)[5]，近來，有學(xué)者證實(shí)玻璃纖維樁是對于前牙牙體缺損的一種較為理想的修復(fù)方法[6]。石英纖維樁與玻璃纖維樁的主要成分相同，都是SiO2，區(qū)別在于石英纖維樁中所含SiO2是結(jié)晶態(tài)的純SiO2，而玻璃纖維樁中所含SiO2是非結(jié)晶態(tài)的混合物。石英纖維樁的彈性模量約為15GPa，抗拉強(qiáng)度約為2200MPa，抗彎強(qiáng)度約1600MPa左右[7]。石英纖維樁外觀為白色半透明，透光性能較好，也具有優(yōu)良的機(jī)械性能、粘接性能和美學(xué)性能，是一種比較理想的樁核材料。由于纖維樁的彈性模量與牙本質(zhì)相似，用其修復(fù)的牙齒的抗折性能優(yōu)于用金屬的成品樁核或錐形鑄造樁核修復(fù)的牙齒。纖維樁修復(fù)的折裂失敗類型中，折裂常位于樁/核或樁/牙界面，而牙折少見，而金屬樁核修復(fù)的失敗大多表現(xiàn)為牙折。這是因?yàn)槔w維樁中的纖維呈軸向排列，會重新分布應(yīng)力于牙上，應(yīng)力遠(yuǎn)離牙體可保護(hù)牙體。但是，纖維樁核的強(qiáng)度低于金屬樁核，常用于前牙區(qū)，而且用于無髓牙修復(fù)的遠(yuǎn)期療效尚不明確。

2.2 瓷樁：由于瓷樁在美學(xué)和生物相容性上的優(yōu)點(diǎn)而被用于臨床，Sandhaus首先將ZrO2陶瓷用于根管樁，目前的瓷樁有氧化鋁瓷樁和氧化鋯瓷樁。氧化鋯瓷樁具有優(yōu)良的力學(xué)性能，尤其是斷裂韌性遠(yuǎn)高于氧化鋁瓷，部分穩(wěn)定氧化鋯瓷的抗彎強(qiáng)度可達(dá)1000MPa，斷裂韌性可達(dá)15MPa；而IN-Ceram Al-numina(一種氧化鋁瓷材料)常溫下強(qiáng)度僅為400MPa， 斷裂韌性為4MPa， Ottl等[6]對碳纖維樁、氧化鋁瓷樁、氧化鋯瓷樁、含鈀的金屬樁的抗折能力研究后指出碳纖維樁的抗折能力最強(qiáng)，含鈀的金屬樁的抗折能力與氧化鋯瓷樁的抗折能力相似且居中，而氧化鋁瓷樁的抗折能力最弱。全瓷樁作為一種理想材質(zhì)，具有良好的生物相容性和優(yōu)秀的光學(xué)特性，當(dāng)入射光的一部分透過全瓷修復(fù)體達(dá)到全瓷樁核時(shí)，大部分光線被吸收和透射，達(dá)到類似牙本質(zhì)層的視覺效果，使整個(gè)修復(fù)體色澤趨近完美[8]。

隨著樁釘材料的發(fā)展，在樁冠修復(fù)中樁的材料應(yīng)該盡量選取與牙本質(zhì)彈性模量相近的材料，在樁直徑的選擇上只要樁的強(qiáng)度足夠，以直徑細(xì)小為宜，為了增加樁的固位力應(yīng)該適當(dāng)?shù)卦黾訕兜拈L度而不是樁的直徑。保留盡量多的剩余牙體組織，這樣可以更好地減小修復(fù)體產(chǎn)生的應(yīng)力集中，保證基牙的強(qiáng)度，降低牙折發(fā)生的概率，從而提高修復(fù)成功率。

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[收稿日期]2011-10-24 [修回日期]2011-12-10

編輯/李陽利