不同樁核材料修復(fù)牙體組織抗疲勞性能研究

洪席超，文 靜*，于世德 （. 韶關(guān)學(xué)院醫(yī)學(xué)院口腔科，廣東韶關(guān) 506；. 佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院·佛山市口腔醫(yī)院，廣東佛山 58000）

樁核作為修復(fù)中牙體缺損保留牙體的最后一道屏障，其材料的研究一直頗受關(guān)注，從金屬材質(zhì)的預(yù)成金屬螺紋樁到失蠟法制作的鑄造樁，非金屬材料的碳纖維樁到更為美觀的石英和玻璃纖維樁[1]，還有可塑性纖維樁、一體化纖維樁等。相對(duì)于傳統(tǒng)樁核的機(jī)械強(qiáng)度大，易形成應(yīng)力集中，眾多研究已證明纖維樁的彈性模量與天然的牙本質(zhì)最為接近且有利于進(jìn)行二次修復(fù)，但對(duì)新型纖維樁材料的生物力學(xué)性能目前仍缺乏深入細(xì)致的研究[2]。本文對(duì)預(yù)成纖維樁、可塑纖維樁、一體化纖維樁修復(fù)體在體外模擬口腔內(nèi)的真實(shí)使用情況，比較不同類型纖維樁的抗疲勞強(qiáng)度，從而為臨床修復(fù)殘根選擇適宜的纖維樁核材料提供參考。

1 材料和方法

1.1 離體牙制備和分組

選取因牙周原因拔除的上頜中切牙36顆，隨機(jī)分為A、B、C、D組，每組9顆，A組為一體化纖維樁，B組為可塑纖維樁聯(lián)合樹(shù)脂核，C組為預(yù)成纖維樁聯(lián)合樹(shù)脂核，D組為天然牙冠修復(fù)，如圖1所示。檢查每顆牙齒的牙體組織尤其是牙根有無(wú)缺損裂紋。除D組外其他3組均在釉牙骨質(zhì)界處去掉冠部牙體組織并且進(jìn)行根管預(yù)備達(dá)到40#。常規(guī)進(jìn)行根管充填，D組保留冠部牙體組織，其余組測(cè)量并保存牙根長(zhǎng)度統(tǒng)一為13 mm。所使用牙膠尖及根充糊劑為Densply(德國(guó))。用0.01%氯亞明溶液浸泡所有樣本24 h。在保留根尖區(qū)4 mm充填物的基礎(chǔ)上等待24 h后去除根充材料，以2 mm直徑為標(biāo)準(zhǔn)，將管口標(biāo)準(zhǔn)化。D組根管治療后保留冠方5 mm牙體組織。

1.2 試件的制作

圖1 4種樁核結(jié)構(gòu)示意圖

A組采用CAD/CAM方法制作一體化玻璃纖維樁核：硅橡膠(Heraeus，德國(guó))進(jìn)行模型制取后翻制超硬石膏模型，嵌體蠟制作蠟型后利用掃描儀將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)Delcam處理并指導(dǎo)數(shù)字化加工中心(SmartCNC，意大利)將塊狀的玻璃纖維切割為與根管形態(tài)較為接近的一體化纖維樁。所選用的玻璃纖維樹(shù)脂塊為歐亞瑞康(北京)。常規(guī)處理根管后調(diào)整試戴使其完全就位，取出纖維樁導(dǎo)入雙固化樹(shù)脂(伊蒂娜，法國(guó))進(jìn)行粘接。

B組使用可塑纖維樁(Stick Tech，芬蘭)，按產(chǎn)品指導(dǎo)要求使纖維樁調(diào)整至與管壁密貼，并且保證其達(dá)到預(yù)期長(zhǎng)度，光照固化，常規(guī)根管處理，機(jī)械蕩洗，干燥后雙固化樹(shù)脂(伊蒂娜，法國(guó))輸送至根管，插入纖維樁固化后，上方堆塑 Luxa-Core核樹(shù)脂(DMG，德國(guó))。

C組選用預(yù)成纖維樁(北京實(shí)德隆科技有限公司，北京)，直徑為1.4 mm，試戴后常規(guī)根管機(jī)械清洗并干燥，雙固化樹(shù)脂(伊蒂娜，法國(guó))充滿根管進(jìn)行纖維樁的粘接。經(jīng)光固化后在其上方堆塑 Luxa-Core核樹(shù)脂 (DMG，德國(guó))。

D組根管治療后保留冠方5 mm牙體組織，樹(shù)脂充填缺損Luxa-Core核樹(shù)脂 (DMG，德國(guó))。

使用TR13車針(MANI，日本)對(duì)各樣本進(jìn)行統(tǒng)一處理，其中固定核高度為5 mm，肩臺(tái)寬度為0.8 mm，聚合度為5度，樣本長(zhǎng)寬均為4.5 mm。在測(cè)量過(guò)程中所選擇的度量工具為電子游標(biāo)卡尺。

1.3 牙周膜的模擬

依照Khoroushi等[3]提出的方法模擬牙周膜狀況，選用牙科蠟并且將其加熱至100 ℃，將樣本牙根迅速蘸取牙科蠟待其固化后包埋于自凝塑料中，然后用熱水對(duì)殘余蠟進(jìn)行沖洗處理，用高流動(dòng)性的硅橡膠(康特公司，瑞士) 填充失蠟所產(chǎn)生的空間，待硅橡膠凝固后用薄層橡膠均勻包裹牙根。

1.4 熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)

37 ℃保存24 h后，進(jìn)行1萬(wàn)次溫度區(qū)間10～45 ℃的循環(huán) (K178 TokyoGiken，日本)。保持每次試件位于水槽時(shí)間為20 s，間隔5 s。

1.5 循環(huán)疲勞實(shí)驗(yàn)

利用疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī) (K655 TokyoGiken，日本)將牙置于37 ℃水中，采用 5.5 kg載荷且與牙長(zhǎng)軸呈135°進(jìn)行持續(xù)性加載，頻率為1 Hz。記錄循環(huán)加載過(guò)程中樣本發(fā)生破壞的次數(shù)以及樣本破壞的形式。選用10倍放大鏡對(duì)樣本的破壞位置和破壞形式進(jìn)行觀察。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用 SPSS19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析及q檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

抗折強(qiáng)度A組>B組>C組(P<0.01)，且A組與D組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。詳見(jiàn)表1。A組牙根部折裂1例，B、C兩組均為根上方的水平式以及整體脫落，D組天然牙根部均被破壞。

表1 各組樣本牙抗疲勞測(cè)試結(jié)果 (±s，n=9)

表1 各組樣本牙抗疲勞測(cè)試結(jié)果 (±s，n=9)

與B組比較：aP<0.01；與C組比較： bP<0.01；與D組比較：cP<0.01

組別A組B組C組D組加載次數(shù)/萬(wàn)次90.49±8.43ab 70.42±15.61bc 42.18±8.18 91.46±4.34 ac對(duì)數(shù)值6.24±5.16 6.13±5.44 5.89±5.15 6.25±4.86

3 討論

前牙根管治療后的牙體修復(fù)一直是研究的難點(diǎn)，如果修復(fù)不當(dāng)甚至可影響患者的正常生活[4]。隨著近些年材料學(xué)的迅速發(fā)展，人們研究出各種新型的冠樁修復(fù)材料。與傳統(tǒng)鑄造樁以及預(yù)成金屬樁相比，目前臨床所使用的非金屬材料優(yōu)點(diǎn)眾多[5]。近年研究多局限于體外折裂強(qiáng)度等機(jī)械強(qiáng)度方面，有學(xué)者指出應(yīng)力疲勞是修復(fù)實(shí)驗(yàn)失敗的主要原因之一[6]。在研究耐疲勞性能方面，口外模擬試驗(yàn)比口內(nèi)試驗(yàn)具備過(guò)程可控、便于觀察等優(yōu)點(diǎn)[7]。本研究在選擇樣本時(shí)除D組外均無(wú)實(shí)際牙本質(zhì)肩領(lǐng)，充分模擬了臨床上修復(fù)難度較大的前牙病例；選用的修復(fù)方式為臨床上常用傳統(tǒng)和新型修復(fù)方式。通過(guò)疲勞測(cè)試，從加載次數(shù)上分析，一體化纖維樁核與天然牙冠修復(fù)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，與牙體存留較多的直接修復(fù)相比，即使牙體余留較少但采用一體化纖維樁修復(fù)方式仍然可以達(dá)到臨床使用要求。經(jīng)過(guò)組間比較后發(fā)現(xiàn)一體化纖維樁在修復(fù)無(wú)牙本質(zhì)肩領(lǐng)情況下的抗疲勞性能優(yōu)勢(shì)更明顯。一體化的切割模式使牙在長(zhǎng)時(shí)間疲勞加載時(shí)，其根管各部受力均勻，進(jìn)而增加了抗疲勞性能。可塑纖維樁是近年來(lái)出現(xiàn)的新型樁核典型的代表，操作簡(jiǎn)便，固化后樁與管壁密合程度高，且不用添加輔樁，臨床上可一次完成，受到廣大臨床醫(yī)生的歡迎[8]。從本試驗(yàn)結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，可塑纖維樁的抗疲勞性能較一體化纖維樁低，主要原因可能為兩種纖維樁的樹(shù)脂填料差異以及在固化之前充填根管的可塑性纖維樁之間存在空隙，因而影響最終的抗疲勞強(qiáng)度。試驗(yàn)中預(yù)成纖維樁的抗疲勞強(qiáng)度表現(xiàn)最低，其主要原因可能是樁核制作過(guò)程中根管余留空隙被樹(shù)脂粘結(jié)劑所充填，而粘結(jié)劑的厚度與粘結(jié)的效果呈反比[9]。因此在實(shí)際應(yīng)用中預(yù)成纖維樁也出現(xiàn)了容易脫落的現(xiàn)象。相比預(yù)先成型式纖維樁，個(gè)性化的一體式纖維樁以及可塑形纖維樁與根管的密合程度更好，力的傳導(dǎo)更為均勻[10-11]，而均勻的薄層空間也能使粘結(jié)劑的粘結(jié)效果提高。預(yù)成纖維樁雖然在破壞形式上有利于二次修復(fù)，但是樁與根管間充斥著較厚的粘接劑，使其在功能狀態(tài)下存在一定的動(dòng)度，從而容易導(dǎo)致冠邊緣應(yīng)力集中，邊緣微滲漏、脫粘結(jié)等并發(fā)癥出現(xiàn)幾率增加。Braga等[12]提出在對(duì)粗大直徑的根管進(jìn)行樁核修復(fù)時(shí)，添加輔樁可以增加對(duì)側(cè)向力的抵抗能力。這樣的觀點(diǎn)與我們所選用的一體化纖維樁以及可塑纖維樁的目的一致[13-14]。從破壞方式看，D組所表現(xiàn)的破壞方式均無(wú)法再次臨床修復(fù)，其原因?yàn)樗浪柩涝跓o(wú)機(jī)物增加的情況下長(zhǎng)期疲勞應(yīng)力使牙本質(zhì)應(yīng)力下降從而導(dǎo)致牙體破壞[15]。而預(yù)成纖維樁和可塑纖維樁所發(fā)生的破壞以及脫落形式均為樁核的破壞，其余留牙體組織均完好，有利于再次臨床修復(fù)。一體化纖維樁有1例發(fā)生牙體組織損壞。雖然一體化纖維樁的彈性模量與牙體組織較接近，但其機(jī)械強(qiáng)度較樹(shù)脂大，因此恢復(fù)行使功能后容易導(dǎo)致牙體損壞。

綜上所述，一體化纖維樁與可塑纖維樁、預(yù)成纖維樁相比較具有更明顯的抗疲勞強(qiáng)度的優(yōu)勢(shì)，可為臨床上無(wú)牙本質(zhì)肩領(lǐng)又無(wú)法進(jìn)行冠延長(zhǎng)的病例提供新的牙體修復(fù)選擇。