三種樹脂水門汀抗壓強度及成膜厚度的實驗研究

唐昊喆 喬 蕾 鐘慧敏 劉俊義 劉麗偉 于德鵬

樹脂水門汀憑借其優良的機械性能、可靠的粘接強度以及良好的美學特性，被越來越多的臨床醫生應用于各種間接修復體的粘接。瓷貼面、全瓷冠、瓷嵌體、纖維樁等美容性修復體的應用更是離不開樹脂水門汀的有效粘接。各種修復體的使用壽命除與材料自身的機械物理性能密切相關外，粘固劑的性能亦會影響其長期使用。樹脂水門汀作為粘固劑，一般起到邊緣封閉及加強修復體的固位作用[1]。因此當其抗壓強度不足，在口內負載時容易發生破裂，從而導致邊緣微滲漏和修復體的松動。此外，樹脂水門汀成膜厚度也可能會對修復體的邊緣封閉產生一定的影響。抗壓強度和成膜厚度是衡量一種牙齒粘接系統性能優劣的重要指標。由于口腔生理環境與牙體組織結構的復雜性，在實驗室完全模擬口腔環境條件進行理化性能的測試是非常困難的，因此，許多學者采用了離體實驗的抗壓強度及成膜厚度測試來評價材料的理化性能[2,3]。本研究對臨床常使用的三種樹脂水門汀的抗壓強度及成膜厚度進行對比測定，為臨床工作提供參考數據。

1. 材料和方法

1.1 材料 Vitique 樹脂水門汀(DMG 公司，德國)，Variolink II 樹脂水門汀(Ivoclar- Vivadent公司，列支敦士登)，RelyX Unicem 樹脂水門汀(3M ESPE 公司，美國)。

萬能材料測試機(Shimadzu 公司，日本)，塑料調拌刀，傳統的光滑面調拌用硬紙板(長10cm、寬8cm、厚0.7cm，松風公司，日本)，玻璃板，千分尺(精度0.01mm，青海量具刃具有限責任公司)。

1.2 方法

1.2.1 抗壓強度測試 將三種樹脂水門汀按照廠家的粉液調和比要求(Vitique 的粉液比為1∶3；Variolink II 的粉液比為1∶1；RelyX Unicem 的粉液比為1∶1)分別使用傳統的調拌用硬紙板調拌，均使用統一潔凈的調拌刀調和60s，然后充填入標準的抗壓強度測試用不銹鋼模具中(高11mm，直徑6 mm)，待15 m in 水門汀凝固后取出試樣。每種粘固劑各選用10 個試樣，共30 個試樣。試樣放置于37℃蒸餾水中，24h 后在萬能材料測試機上測試抗壓強度，加載速度1mm/ m in。抗壓強度的計算公式為：CS= P/ πr2。P 為最大加載力，r 為試樣半徑。

1.2.2 成膜厚度測試 按照ISO 6876 標準對Vitique、Variolink II 及RelyX Unicem 樹脂水門汀進行成膜厚度測試[4]。測量2 塊結合玻璃板的厚度：在玻璃板上分別取4 個點測2 塊結合玻璃板的厚度，取平均值作為結合玻璃板的厚度，精確到μm。放置一部分水門汀到一個玻璃板的中心，放置另一個玻璃板于水門汀的中央，混合180±10s后開始在玻璃板上施加150N 的力，10m in 后用千分尺測量2 塊玻璃板及其中間樹脂水門汀總共的厚度，同選取4 個位點測量，取平均值作為2 塊玻璃板及其中間水門汀的總厚度。每種材料測試10 次，取平均值作為一種試樣的測試值，精確到μm。

1.3 統計學分析 采用SPSS 13.0 軟件分別對樹脂水門汀的抗壓強度及成膜厚度數值進行單因素方差分析和組間兩兩比較的LSD- t 檢驗，檢驗水準α= 0.05。

2. 結果

Vitique、Variolink II 及RelyX Unicem 樹脂水門汀測得的抗壓強度及成膜厚度見表1。單因素方差分析結果顯示：三種樹脂水門汀總體均數的差異有統計學意義(P＜0.05)。LSD- t 檢驗結果見表2，數據顯示：①任意兩種樹脂水門汀間的抗壓強度均存在顯著差異(P＜0.05)，抗壓強度按由高到低可排序為RelyX Unicem＞Variolink II＞Vitique。②任意兩種樹脂水門汀間的成膜厚度均存在顯著差異(P ＜0.05)，成膜厚度按由大到小可排序為Variolink II＞Vitique＞RelyX Unicem。

表1 三種樹脂水門汀的抗壓強度及成膜厚度的單因素方差分析(n=10，±s)

表1 三種樹脂水門汀的抗壓強度及成膜厚度的單因素方差分析(n=10，±s)

測試組別 Vitique Variolink II RelyX Unicem F P抗壓強度(MPa)成膜厚度(μm)250.5±24.5 22.6±2.5 315.3±32.1 29.6±3.2 385.8±37.2 9.6±0.9 93.2 429.8 0.000 0.000

3. 討論

樹脂水門汀是一種具有廣闊發展前景的牙科粘接材料，可以將瓷嵌體、全瓷冠、瓷貼面、纖維樁、金瓷修復體等修復材料很好地粘接，并滿足美學修復的要求[5]。樹脂水門汀一般主要有4 種組成成分：聚合物基質、填料顆粒、偶聯劑和引發系統[6]。前兩種構成樹脂材料，填料顆粒大小影響材料性質，偶聯劑影響粘接強度，引發系統與固化方式有關。根據引發形式將其分為化學固化型、光固化型及雙固化型三類。RelyX Unicem、Vitique 和Variolink II 均屬于雙固化樹脂水門汀，兼具前兩種固化形式的優點，強光、暗光下均可使用。

在口內環境中，牙科粘固劑必須承受咀嚼及各種不同臨床情形中副功能活動導致的壓力[7]。研究結果顯示，RelyX Unicem、Variolink II 及Vitique樹脂水門汀間的抗壓強度存在顯著差異(P＜0.05)，抗壓強度按由高到低為RelyX Unicem＞Variolink II＞Vitique。因為三種材料均在相同的條件下進行調拌及固化，考慮抗壓強度的差異主要取決于材料自身的化學組成。RelyX Unicem、Variolink II 無機填料含量的重量百分比為72%及71%，而Vitique無機填料含量的重量百分比為67%，適當增加樹脂水門汀中的無機填料，可以增加材料的強度，同時減小樹脂的聚合收縮，從而減小粘接界面的微滲漏。Giachetti L 等學者[8]認為無機填料含量高的復合樹脂較黏稠，聚合較充分，有利于粘接界面的穩定。

在臨床上通常根據粘接修復體的類型、部位、咬合等情況的不同選擇不同性能的粘接材料。修復體的抗壓強度受到多種因素的影響，如修復體的材料，粘接劑和加載力的狀況等[9]。在修復體固位力差，咬合力不均衡的情況下，水門汀的強度及粘接性能起著至關重要的作用。因此，當粘接材料的抗壓強度較大時，可以較好的保證修復體在口內負載，從而提示RelyX Unicem 樹脂水門汀作為臨床常用的粘固劑，適合于對金屬及烤瓷冠，固定橋，嵌體，高嵌體及全瓷冠等各種修復體的粘接，特別是用作后牙區等承受較大咬合力的修復體粘接材料。另外，由于Variolink II 和Vitique 樹脂水門汀的抗壓強度分別在300MPa 和200MPa 以上，遠超過了修復體承受咀嚼能力的下限100MPa[10]，表明此兩種材料亦適合作為臨床粘接材料。

表2 結果顯示，RelyX Unicem、Variolink II及Vitique 樹脂水門汀間的成膜厚度亦存在顯著差異(P＜0.05)，成膜厚度最大的材料為Variolink II，最小為RelyX Unicem。樹脂水門汀是位于預備過的牙體表面與修復體之間的粘固劑，其成膜厚度不應過大而影響修復體的就位。不僅如此，較薄的成膜厚度可以縮小邊緣裂隙以提高修復體的邊緣適合度。修復體邊緣適合度較差時，會導致牙菌斑聚集、牙齦炎癥甚至牙周疾病的發生[11]。根據目前ISO 4049 標準，樹脂粘接劑的成膜厚度不應大于50μm[12]。由此提示RelyX Unicem、Variolink II及Vitique 樹脂水門汀均適合用作臨床粘固材料，而RelyX Unicem 水門汀的邊緣封閉性較其他兩種材料更優。由于臨床上對前牙區的修復美學要求高，需要修復體與牙體組織密合，從而減少其對牙齦的刺激以避免出現牙齦萎縮，同時前牙負載程度相對較小，考慮到Variolink II 的成膜厚度較Vitique 厚，因此提示Vitique 樹脂水門汀可能更適合用于美學區的修復。

表2 三組均數組間兩兩比較的LSD- t 檢驗

同時需要指出，這三種樹脂水門汀均為雙固化方式，由于本研究的局限性，均為采用自固化，如果采用雙固化方式，實驗結果可能會得到進一步提高。此外，盡管本研究測試的抗壓強度和成膜厚度具有十分重要的臨床意義，但是不能僅僅根據這兩種性能來判斷某種樹脂水門汀是否是最佳的粘固材料。然而，如果一種實驗粘固材料不具有適合的抗壓強度及成膜厚度，則無法保證修復體可以長期在口內成功使用。因此，仍然需要對樹脂水門汀的其他物理機械性能，如粘接強度、撓曲強度和溶解性等進行評估，從而為臨床工作提供更為可靠的參考資料。

4. 結論

綜上所述，相對于其他兩種樹脂水門汀，RelyX Unicem 具有較高的抗壓強度及較薄的成膜厚度，作為臨床常用的粘固劑可以較好的保證各種修復體承受口內負載并維持一定的邊緣封閉性。此外，Variolink II 及Vitique 樹脂水門汀亦適合用作各種間接修復體的粘固劑。其中，Vitique 的抗壓強度偏小，但成膜厚度較薄，因此相對于Variolink II 更適合用于美學區的修復。

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