兩種光固化材料在無托槽隱形矯治附件粘接強度的比較*

馮安琪，王藪馨，楊夏晴，吳 優，張軍梅

(貴州醫科大學 口腔醫學院 正畸教研室，貴州 貴陽550004)

無托槽隱形矯治器是一種透明可摘隱形矯治器，通過階段性的佩戴可達到矯正牙齒的目的［1-3］。無托槽隱形矯治器的附件是由光固化樹脂材料制作，粘接于牙體表面，用以輔助矯治牙齒，可提高矯治效率，但在隱形矯治過程中附件的脫落會影響矯治效果。體外評價材料的粘接強度的指標有脫落率、剪切強度等［4-8］，本研究分別通過附件脫落率及剪切強度測試比較3M 光固化樹脂及賀利士光固化樹脂兩種材料的附件粘接強度，以期為臨床選擇附件材料提供參考數據。

1 材料與方法

1.1 設備與材料

酸蝕劑為Gluma?Etch(Heraeus，Germany)，3M 光固化材料包括Single Bond 2(3M ESPE，US)和Z100(3M，US)，賀利氏光固化材料包括Gluma Comfort Bond(Heraeus，Germany)和CHARISMA?(Heraeus，Germany)。標準樹脂模型(上海正雅齒科公司)、光固化燈(佛山市南海珅若醫療器械有限公司)、力學萬能實驗機(深圳市瑞格爾儀器，RGM-20XX)。

1.2 對象與分組

選擇2014 年因正畸治療而拔出的下頜第一前磨牙160 顆。納入標準:患者年齡13 ～30 歲，牙體形態正常，無齲壞、牙體缺損及裂紋，未行根管治療，釉質發育良好。表面色澤均勻，非氟斑牙及四環素牙，生理鹽水清洗干凈，去除表面牙菌斑、牙周膜，放入0.5%氯胺溶液4 ℃儲存。將收集下頜第一前磨牙160 顆作為牙標本，隨機分為A1、B1、A2、B2 組，其中A1`、B1 兩組各60 顆牙，A2、B2 兩組各20 顆牙;把收集到的離體牙灌注成石膏模型并取模送由廠家，廠家制作附件模板，獲得附件模板后利用附件模板，取適量大小材料于離體牙上進行附件制作，A1、A2 組用3M 光固化樹脂制作附件，B1、B2 組用賀利士光固化樹脂制作附件，附件均為相同規格的矩形附件，大小為3 mm×2 mm×1 mm。

1.3 實驗方法

1.3.1 附件脫落率 利用下頜標準模型，將A1組植入左側磨牙位，B1 組植入右側磨牙位，同時制作隱形矯治器。用萬能材料試驗機分別對A1 和B1 組矯治器進行附件脫落率測試。按照材料要求分別進行附件粘接。每副隱形矯治器的脫位點為雙側7 頰側，利用0.25 mm 不銹鋼絲連接矯治器與上方夾具，將牙列陽模包埋于樹脂底座中，使底座與下方夾具連接固定。設置萬能材料試驗機為拉伸測試，以5 mm/min 的速度向上拉升，直至隱形矯治器與牙列陽模完全脫位，重復脫位操作300次，記錄脫落附件的材料。連續上述操作，記錄試驗數據［9］。見圖1。

1.3.2 附件剪切強度 利用脫冠器固定于上方原始夾具上，用自凝塑料制作成合適下方夾具夾持的“T 形”塑料底座，分別將A2、B2 組離體牙牙根包埋于塑料底座上并且附件與上方夾具保持在一條直線上，使附件底面與上方夾具垂直。調整脫冠器刃口于附件下方規定范圍內，并調整脫冠器夾持方向與附件底面垂直。設置參數，附件底面與施力方向垂直，拉伸速度為1 mm/min，記錄附件脫落時顯示最大峰值，計算剪切強度(SBS，MPa)=最大載荷(N)/附件底面積(S))。見圖2。

圖1 附件脫落率實驗Fig.1 The test of shedding rate of attachment

圖2 附件剪切強度實驗Fig.2 The test of shear strength of attachment

1.4 統計學分析

所有數據均采用SPSS 13.0 軟件進行統計。脫落率用百分比表示，采用χ2檢驗;附件剪切強度用均數±標準差表示，采用t 檢驗進行組間比較。P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

A1 組矩形附件脫落率低于B1 組，差異有統計學意義(P ＜0.05)。A2 組附件的剪切強度為(23.25±1.55)MPa，高于B2 組(9.79±0.98)MPa，差異有統計學意義(P ＜0.01)。見表1。

表1 兩種材料的附件脫落率Tab.1 Comparison of accessory shedding rates between 3M and Heraeus

3 討論

無托槽隱形矯治具有美觀、隱蔽、衛生、舒適、便捷等優點，美觀性成為了吸引患者選擇的首要因素，越來越多的錯頜畸形患者選擇無托槽隱形矯治器進行矯治。附件在無托槽隱形矯治中具有不可或缺的作用，臨床應用中附件的粘結是非常重要的環節和步驟，它直接影響到牙齒移動的效率和矯治目標的實現［10-12］。實際操作過程中往往會因附件脫落而減弱對目標牙齒的矯治效果，延長矯治時間。因此，選擇一種粘接性能較好的材料在臨床矯治中顯得尤為重要。剪切強度是指材料承受剪切載荷下失效前所承受的最大應力，附件受到口內取戴時的力量類似剪切力，故本實驗選擇剪切強度作為附件牢固性的檢測指標。拉伸測試是指測定材料在拉伸載荷作用下的一系列特性的試驗，是材料機械性能試驗的基本方法之一，主要用于檢驗材料是否符合規定的標準和研究材料的性能，通過拉伸試驗可間接獲得剪切力強度及脫落率情況。本實驗利用測試機特點進行拉伸測試使得矯治器與牙體模型分離，模擬患者在日常生活中取戴矯治器時附件所受到的力量，選取對稱脫位力點使其雙側附件受力盡量均勻。同時實驗所有附件粘接操作均由同一人完成，在樣本選擇上利用同名牙體進行試驗，從而減小了試驗干擾因素。本試驗結果提示，3M 制作的附件較賀利士制作的附件脫落率低、抗剪切強度強。推測原因可能由于3M 材料中single bond 2 粘接劑與釉質之間形成的機械固位力較格魯瑪粘接劑好，與格魯瑪粘接劑相比，single bond 2添加了納米填料，使得填料之間的間隙得以填充，從而增加粘接強度。Single Bond 2 中含有10%的5 mm 膠狀濾膜的濕潤粘接劑，從而不會發生分層現象，使得粘結效果增強。HEMA 是具有雙重作用的粘結單體，親水的羥乙基可與暴露的膠原纖維結合，疏水的甲基丙烯?；膳c粘結樹脂共聚，流人釉質酸蝕后形成的微孔中，與釉質形成最佳嵌合［13］。有研究證實與其他粘接材料相比較時，通過樹脂與牙釉質界面的超微結構觀察得到single bond 2 與牙釉質粘結界面形成密集，并形成較長的樹脂突，樹脂突長約5 μm［14］。實驗材料之間產生的差異可能是由于廠家選用樹脂基體、稀釋交聯單體填料、粘接性偶聯劑等成分的不同，以及各種物質之間的比例不同，制作工藝的差別而產生了不同粘接強度。綜上所述，3M 光固化樹脂材料制作的附件較賀利士制作的附件，脫落率更低，抗剪切強度更強，故為臨床附件材料的選擇提供實驗依據。在臨床應用中，附件本身也存在問題，例如附件材料本身的強度、磨耗等都會影響其在隱形矯治器中的作用。所以，一種理想的附件材料應具備粘接強度高、耐磨性強、美觀性好等特點，只有滿足以上條件才能有效的輔助矯治，從而提高矯治效果，但這一目標任重而道遠。

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