不同托槽處理方法及牙釉質酸蝕時間對再粘接強度影響的比較

張澤宇 奧瑪里 肖立偉

正畸粘接材料和技術的發(fā)展提高了正畸療效。酸蝕材料的類型和酸蝕的時間、粘接劑的類型等均可影響粘接的強度[1-2]。在正畸治療中，托槽因意外脫落或重新定位時，需進行托槽再粘接[3]。理想的托槽粘接應能產生足夠的粘接強度，使其能承受咀嚼肌和弓絲的力量而不脫落。對于脫落的金屬托槽，臨床常用噴砂處理或磨除處理其底板后進行再粘接。本實驗在于研究金屬托槽底板在2 種方法處理之后不同的牙釉質酸蝕時間下的RBS，判斷其是否能滿足臨床需求。

1 材料與方法

1.1 樣本與材料

在本研究中使用了54 例具有正畸拔牙指征而拔除的前磨牙。納入標準：釉質完好、無齲壞，非四環(huán)素牙、氟斑牙，未經牙體和修復治療。將牙齒嵌入丙烯酸樹脂中，保留頰面暴露用于粘接。托槽為金屬標準直絲弓托槽(3M Unitek，美國)。樹脂和粘接劑為西湖光固化型正畸牙釉質粘合樹脂(杭州西湖生物材料有限公司)，酸蝕劑為35%磷酸(Gluma，德國)。托槽粘接于離體牙頰面中央。

1.2 去除樹脂和釉質表面酸蝕

測試樣品在Eplexor 500 N試驗機(Gabo，德國)上(圖 1)。以速度為1 mm/min，在托槽翼的方施加齦方向垂直剪切力使托槽脫落，使用裝有碳化鎢鉆針的氣渦輪手機以40 000 r/min去除離體牙釉質表面樹脂至釉質表面光滑無復合材料痕跡。樣本分組及處理方法見表 1。

圖 1 Eplexor 500 N試驗機

1.3 托槽再粘接

將所有回收的托槽隨機分成2 組進行處理， 一組在0.45 MPa壓力下使用50 μm的氧化鋁顆粒進行噴砂20 s(n=27)，另一組用裝有綠石磨頭的直形慢速手機(NSK，Ti-205LM4，日本)以25 000 r/min的速度研磨15 s(n=27)。離體牙頰面按設計時間酸蝕后，水槍沖洗20 s， 無水無油的空氣徹底吹干。在釉質表面涂布粘接劑并吹成薄層。在處理后的托槽底板涂布粘接樹脂后，將其緊壓在牙釉質表面垂直于牙體長軸、距頰尖4 mm的頰面中央上。去除多余的粘接劑后，每個樣本用500 mW/cm2的光固化燈分別位于托槽的近遠中面各光固化20 s。

1.4 測試RBS和ARI及掃描電鏡觀察

在托槽粘接1 h后，按前述方法對托槽施加垂直向力使其脫落，記錄托槽脫落或引發(fā)粘接斷裂的最大載荷并計算RBS。

為評估托槽再次脫落后牙釉質表面粘接材料殘留量，將托槽脫落后的離體牙用吉祥鳥立體顯微鏡(鎮(zhèn)江中天光學儀器有限責任公司)以×10放大率檢查實驗樣本，測得ARI。掃描電鏡(Jeol/JLM-5200,日本)掃描托槽脫位后的牙釉質表面。

1.5 統(tǒng)計分析

用SPSS 16.0進行統(tǒng)計分析。對RBS值采用完全隨機設計的多個樣本均數(shù)間的比較，即Scheffe' post-hoc檢驗分析(單因素方差分析)。對ARI評分，進行卡方檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 6 組樣本MPa值比較

如表 1所示：SD3組 (13.49 MPa)比其他組有更高的MPa值， SD3組、 SD6組、 DD3組和DD6組間無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。 SD3組、SD6組和DD組比較，其MPa值有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。SD3組和SD組比較有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。

2.2 6 組ARI值分布

表 1 6 組不同托槽底板及牙釉質處理方式后MPa值比較 (n=9)

Tab 1 Comparison of MPa values among 6 groups after different bracket bases and enamel treatment

(n=9)

注： ① SDvsSD3，P<0.05; ② SD3vsSD6或DD，P<0.05

如表 2所示： 6 組ARI值計分經卡方檢驗比較顯示有統(tǒng)計學差異。將ARI評分計為0至3， 其中0表示牙釉質表面沒有殘留粘接材料， 1表示在牙釉質表面殘留的粘接材料少于一半， 2表示超過一半的粘接材料殘留在牙釉質表面， 3表示所有粘接材料殘留在牙釉質表面并留下明顯印痕。SD組中66.7%的樣本ARI值為1，33.3%的樣本ARI值為0，提示多數(shù)樣本的殘留粘接材料小于一半。DD組中88.9%的樣本ARI值為0， 11.1%的樣本ARI值為1，提示基本沒有粘接材料殘留。DD3組和DD6組中均有11.1%的樣本ARI值為0， 33.3%的樣本ARI值為1， 55.6%的樣本ARI值為2，提示多數(shù)樣本有超過一半的粘接材料殘留。SD3組有22.2%的樣本ARI值為1和3， 55.6%的樣本ARI值為2，SD6組有55.6%的樣本ARI值為1，提示多數(shù)樣本有超過一半的粘接材料殘留。使用Eplexor N500測試儀器測試后，未見樣本中有釉質損壞。

表 2 6 組ARI值分布 (n=9)

Tab 2 Distribution of ARI of 6 groups

(n=9)

注： Chi-square 39.264, df=15,P<0.05

2.3 掃描電鏡顯示二次去托槽后的牙釉質表面情況

磷酸處理過后，牙釉質表面可觀察到大量的釉柱和蜂窩狀結構，而未經酸蝕的牙釉質表面相對較為平整，孔隙的數(shù)量相對較少(圖 2)。

圖 2 6 組樣本表面ARI

(SEM, ×2 000)

Fig 2 ARI on the sample surface of 6 groups

(SEM, ×2 000)

3 討 論

正畸治療中，常因托槽脫落或需調整托槽位置而進行再粘接。托槽再粘接要求其底板與牙釉質表面產生足夠的粘接力，并減少或消除其對正畸治療的影響。影響托槽RBS的因素有很多，比如粘接材料的類型[4]，托槽底板的種類、回收次數(shù)和處理方式[5-7]等。本實驗中就托槽底板的處理方式和牙釉質表面去除殘留粘接材料后不同酸蝕時間對RBS的影響進行分析討論，為臨床進行托槽再粘接提供一定依據(jù)。

臨床中使托槽的粘接強度平均值大于6.00 MPa[8]的樹脂材料適合用于托槽粘接。在使用噴砂處理金屬托槽底板時，可造成一定程度的金屬損失使得其表面有效的微糙化，導致其和新托槽的粘接強度存在差異[9]。Byeon等[10]研究表明陶瓷托槽和金屬托槽底板經噴砂處理后粗糙程度增加，粘接后RBS增加。本實驗也證實了這點，托槽底板經噴砂處理后可產生較高的RBS。SD3組(13.49 MPa)和SD6組(12.39 MPa)組表現(xiàn)出較高的RBS，而DD6組(6.18 MPa)和DD3組(7.00 MPa)的RBS較低。

托槽底板或牙釉質表面的粘接材料若未去凈將會影響RBS。Ishida等[11]報道托槽再粘接時，若在托槽底板留下粘接材料，將會減少再粘接時托槽底板的可利用空間。Basudan等[12]觀察到，由于未去除托槽底板上的殘留粘接材料而導致其再粘接時抗剪切力降低。Mui等[13]報道，再粘接之前使用碳化鎢鉆針去除殘留的粘接材料可產生較好的抗剪切力并降低再粘接失敗的風險。本次實驗中，對于接受磨除處理的托槽底板，可能因其底板上粘接材料未去凈而影響二次粘接，從而影響RBS。噴砂處理托槽底板，可更高效完整的去除殘留粘接材料。

牙釉質表面殘留粘接材料越多，其后期清理越困難，牙釉質損傷的風險也越大[14]。在足夠粘接強度下，去除托槽后殘留牙面的粘接材料越少越好。本實驗中SD組和DD組殘留粘接材料相對較少，而牙釉質酸蝕后的多數(shù)樣本有超過一半的粘接材料殘留牙面。殘留粘接材料少雖然清理方便，但其產生的RBS不足以滿足臨床需求。在增加粘接強度時，盡可能減少托槽再粘接的可能性和次數(shù)，更有利于保護牙釉質。

釉質與樹脂的結合依賴于酸蝕產生的釉質表面微孔[15]。磷酸酸蝕牙釉質表面可以產生不深于12 μm表面微孔，掃面電鏡可觀察到大量釉柱和蜂窩狀結構，樹脂可填入其中[16]。本實驗中，DD組和SD組的RBS在平均數(shù)上無統(tǒng)計學差異，且都較酸蝕組低。酸蝕組RBS大于未酸蝕組(P<0.05)。Gardner等[17]報道，使用37%的磷酸酸蝕處理牙釉質30 s可滿足正畸粘接需求。Obeidi等[18]指出，酸蝕處理60 s可能降低粘接強度。

本實驗中，酸蝕處理牙釉質30 s與60 s的RBS值未見統(tǒng)計學差異(P>0.05)。掃描電鏡下，SD3組與DD3組去除托槽后釉質表面的破壞程度不同，可能因其粘接強度的不同導致。而未酸蝕的DD組和SD組釉質表面相對較為平整，孔隙的數(shù)量相對較少。二次粘接去除托槽后的牙釉質表面均有不同程度的破壞，在口腔內唾液作用下牙釉質可有一定程度的再礦化，但再礦化程度有限。提示托槽粘接時盡可能避免多次粘接。推薦去除牙釉質表面殘留粘接材料后酸蝕30 s進行再粘接，在滿足臨床需求的同時避免過長時間的酸蝕造成牙釉質損害。本實驗為體外實驗，隔濕干燥條件較口腔環(huán)境好，所得RBS可能較口腔內粘接高。

4 結 論

托槽再粘接具有較高的性價比， 2 種托槽處理方式后酸蝕釉質表面30 s或60 s均可滿足臨床所需粘接強度。進行再粘接時，推薦托槽底板使用50 μm氧化鋁噴砂處理，牙釉質用碳化鎢鉆針去除殘留粘接材料后用35%磷酸酸蝕30 s。