調拌方式對玻璃離子水門汀充填體抗壓強度的影響

邱韜 陳欣蕾 黃娟 葉丹 毛渤淳 肖靜宜 徐慶鴻

[摘要] 目的 探討不同的調拌方式對玻璃離子水門汀充填體抗壓強度的影響，為臨床操作者在牙體缺損充填治療中玻璃離子水門汀的正確使用提供方法指導。 方法 除調拌方式外，為控制無關變量，每組其余變量均控制相同。按照臨床常用玻璃離子水門汀調拌方式的技術要求，分別用單向順時針旋轉法（Ⅰ組）、單向逆時針旋轉法（Ⅱ組）、正反雙向交替旋轉法（Ⅲ組）和上下提拉折疊法（Ⅳ組）等4種臨床常用的調拌方法調拌玻璃離子水門汀材料各5份，充入抗壓強度測試專用模具。待其完全凝固后，測試其抗壓強度并進行統計分析。 結果 上下提拉折疊法與其余3種方法調拌的玻璃離子水門汀充填體抗壓強度比較，差異均有統計學意義（P < 0.05）。Ⅳ組（上下提拉折疊法）的玻璃離子水門汀充填體抗壓強度強度顯著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組，差異均有統計學意義（P < 0.05）。結論 臨床上使用玻璃離子水門汀材料時，建議采用單向順時針旋轉法、單向逆時針旋轉法、正反雙向交替旋轉法，同時需進一步嚴格調拌要求，提升材料調拌的合格率。

[關鍵詞] 調拌方式;玻璃離子水門汀;口腔充填材料;抗壓強度;口腔護理

[中圖分類號] R473.71? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）08（c）-0111-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of different mixing methods on the compressive strength of glass ionomer cement fillings， and to provide guidance for clinical operators in the correct use of glass ionomer cement in the filling treatment of tooth defects. Methods In order to control irrelevant variables， except mixing method， all other variables in each group were controlled the same. According to the technical requirements of the mixing methods of glass ionomer cement commonly used in clinic， four kinds of commonly used mixing methods were used to mix glass ionomer cement materials， namely， unidirectional clockwise rotation method （groupⅠ）， unidirectional anticlockwise rotation method （groupⅡ）， two-way alternating rotation method （group Ⅲ） and the pulling and pushing with folding method （group Ⅳ）， with five copies of each method， and filled into a special mold for compressive strength testing. After it was completely solidified， its compressive strength was tested and statistical analysis was performed. Results Compressive strength of glass ionomer cement fillings prepared by pulling and pushing with folding method was compared with the other three methods， the differences were statistically significant （P < 0.05）. The compressive strength of glass ionomer cement in group Ⅳ was significantly lower （pulling and pushing with folding method） than that in groups Ⅰ， Ⅱ and Ⅲ， the differences were statistically significant （P < 0.05）. Conclusion Unidirectional clockwise rotation method， unidirectional anticlockwise rotation method and the alternate two-way rotation method should be recommended in clinical practice. At the same time， it is necessary to further strict mixing requirements to improve the qualification rate of material mixing.

[Key words] Mixing methods; Glass ionomer cements; Dental filling materials; Compressive strength; Oral care

玻璃離子水門汀是由玻璃離子粉與聚丙烯酸反應而生成的含離子鍵的聚合體，同時具有硅酸鹽玻璃粉的強度、剛性、氟釋放性能和聚丙烯酸液體的生物相容性及粘接性[1]。在牙體缺損的充填治療中，玻璃離子水門汀常用作襯洞、墊底，要求其凝固后的抗壓強度達到50 MPa，充填修復的抗壓強度達到100 MPa，才能承受一定的咀嚼壓力[2]。玻璃離子水門汀的調制質量除受到室內溫度與濕度、調拌工具、粉液比例、玻璃離子水門汀本身的成分、劑型等因素的影響[3-7]，還可能受到調拌方式的影響[8-9]。不同的調拌方式可能通過影響材料粉液接觸面積、氣泡率等途徑影響聚合反應速率和程度，最終導致不同調拌方式調制出的玻璃離子充填體的抗壓強度不同。目前，國內外缺乏對玻璃離子水門汀調拌方式的深入研究。因此，本研究通過對照試驗，探討不同調拌方法對玻璃離子水門汀充填體的抗壓強度的影響，從而指導口腔助理正確完成口腔臨床調拌操作，為臨床正確使用玻璃離子水門汀提供指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

FX-Ⅱ玻璃離子充填材料（日本松風株式會社，批號：021502）、抗壓強度試驗測試專用模具[2]、電子萬能試驗機（AG-10TA，日本島津公司）、塑料調拌刀、量匙、長方形光滑面調拌紙（10 cm×7 cm）、溫度計、濕度計、秒表。

1.2 試驗環境

調拌試驗在四川大學華西口腔醫院兒童口腔科治療室進行，室溫23℃，濕度50%。抗壓強度測試在四川大學材料學院生物力學實驗室進行。

1.3 材料的粉液配比

粉劑與液劑的體積比為1∶1，質量比為2.6∶1。調拌時，每份試樣用電子天平稱取2.60 g粉劑，均分為2份，取1 g液劑，即得。

1.4 試驗方法

選取已配制好的玻璃離子水門汀的粉劑與液劑20份，并進行編號，隨機等分為4組，每組5份。按照臨床常用玻璃離子水門汀調拌方式的技術要求，分別用單向順時針旋轉法（Ⅰ組）、單向逆時針旋轉法（Ⅱ組）、正反雙向交替旋轉法（Ⅲ組）和上下提拉折疊法（Ⅳ組）等4種臨床常用的調拌方法調拌玻璃離子水門汀材料各5份。調拌過程均由同一名有熟練臨床調拌經驗的護士（從事口腔內科護理工作5年以上）使用同一干燥、清潔、無污染的調拌器械完成。

1.4.1 調拌總體要求? 各組均要求粉劑在上，液劑在下，兩者間距為3～4 cm。調拌頻率80～100次/min，調拌時調拌刀工作端緊貼于調拌紙上，調拌總時間均為45 s。計數調拌頻率時，若采用旋轉調拌法，則每360°旋轉記為1次;若采用上下提拉折疊法，則每上下1個來回記為1次。

1.4.2 具體調拌方法? Ⅰ組：單向順時針旋轉法。采用調拌刀將第1份粉劑中加入液劑，順時針旋轉，充分混合材料15 s，混合直徑2～3 cm，再加入第2份粉劑，同法混合30 s。Ⅱ組：單向逆時針旋轉法。方法同Ⅰ組，僅方向相反。Ⅲ組：正反雙向交替旋轉法。采用調拌刀將第1份粉劑加入液劑，先順時針旋轉，充分混合材料7.5 s，再逆時針向旋轉混合材料7.5 s，混合直徑2～3 cm，再加入第2份粉劑，同法順、逆時針旋轉混合材料各15 s。Ⅳ組：上下提拉折疊法調拌。采用調拌刀將第1份粉劑加入液劑，將材料沿垂直地面方向來回移動，使其充分混合15 s，移動距離為4 cm，收攏材料時使用折疊法，再加入第2份粉劑，同法混合30 s。

1.4.3 試樣制作方法? 將按照上述方法調制好的材料收集于調拌刀上，分別填入抗壓強度測試專用模具，制成試樣，并再次編號，每組5個試樣，共計4組，20個試樣?？箟簭姸葘Ｓ媚＞叩闹谱髯裱嚓P國家標準[2]。

1.4.4 抗壓強度測試? 將制作好的20個試樣在室溫下放置24 h，逐一測定樣本的抗壓強度。測試時，將樣本置于電子萬能試驗機（AG-10TA，日本島津公司）上，加載速度1 mm/min，試樣斷裂時記錄抗壓強度。

1.5 統計學方法

采用SSPS 20.0統計學軟件進行數據分析，計量資料采用均數±標準差（x±s）表示，對各組試樣進行正態性（Shapiro-Wilk檢驗）及方差齊性檢驗，各組試樣均符合正態分布且方差齊，故采用完全隨機設計的方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗，以P < 0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

單向順時針旋轉法、單向逆時針旋轉法及正反交替旋轉法所得的充填體抗壓強度的95%CI均包含100 MPa，上下提拉折疊法所得到的充填體抗壓強度的均值及95%CI 均未達到100 MPa，而4種調拌方法所得的充填體抗壓強度的95%CI均包含50 MPa。4種調拌方法的比較結果顯示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組兩兩比較，差異無統計學意義（P > 0.05），Ⅳ組與Ⅰ組、Ⅳ組與Ⅱ組、Ⅳ組與Ⅲ組比較，差異有統計學意義（P < 0.05），可認為采用不同調拌方法所調拌的玻璃離子水門汀抗壓強度存在差異，Ⅳ組的玻璃離子水門汀抗壓強度顯著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組。見表1。

3 討論

3.1 玻璃離子水門汀充填材料概況

玻璃離子水門汀常在牙體缺損的充填治療中用作襯洞及墊底[10]。其由粉劑和液體兩部分組成，粉劑的80%由SiO2（二氧化硅）-Al2O3（三氧化二鋁）-CaF2（氟化鈣）組成，此外，還有含氟硅鋁玻璃等組分;液劑則由47.5%的羧酸聚合物（聚丙烯酸、馬萊酸等）、47.5%水和5%酒石酸組成[11]。臨床要求，其作為襯洞、墊底時，凝固后的抗壓強度達到50 MPa，充填修復的抗壓強度達到100 MPa，才能承受一定的咀嚼壓力，否則會造成充填體折裂、脫落等問題，影響充填效果[2]。

玻璃離子水門汀充填體的抗壓強度主要受材料本身及調拌過程兩方面的影響。材料方面的影響因素包括：劑型、粉液比、品牌等[4，7]。此外，在玻璃離子水門汀中添加二氧化鈦顆粒及納米羥基磷灰石等材料所制成的復合型玻璃離子水門汀抗壓強度亦有顯著提升[12-17]。調拌過程方面的影響因素包括：調拌時間、調拌頻率、調拌的工具及其調拌環境（溫度、濕度）等[3，5-6，18-19]。然而，目前國內外缺乏對玻璃離子水門汀調拌方式的深入研究。因此，本研究通過相互對照，探討4種臨床常用的不同調拌方法對玻璃離子水門汀充填體的抗壓強度的影響。

3.2 調拌方式對抗壓強度的影響

本研究結果顯示，單向順時針旋轉法、單向逆時針旋轉法及正反雙向交替旋轉法的95%CI均包含100 MPa，可以認為上述各調拌方式在一定條件下可調拌出符合要求的玻璃離子材料，滿足臨床充填修復的要求，而上下提拉調拌法所獲得的5個樣本數據，均未達到100 MPa，平均值僅43.26 MPa，且其95%CI 未達到100 MPa，可以認為此種調拌方式不能滿足臨床充填修復的要求[2]。而作為襯洞、墊底，4種調拌方式均可以認為符合凝固后達到50 MPa的抗壓強度要求[2]。

本研究4組抗壓強度比較，差異有統計學意義（P < 0.05），可以認為4種不同調拌方法所得的抗壓強度的總體均數不全相同。根據SNK-q檢驗的結果，可以認為上下提拉調拌法所得充填體抗壓強度與其余各組存在差異?？芍?，上下提拉調拌法所得的抗壓強度低于其余的調拌方法。

3.3 調拌方式影響抗壓強度的機制探討

不同的調拌方式對玻璃離子水門汀充填體抗壓強度的影響途徑包括氣泡率、材料粉液的有效接觸面積等[8-9]。研究[7，20-21]報道，調拌過程中產生的氣泡是降低玻璃離子水門汀充填體抗壓強度的主要原因。較低的調拌壓力將使材料產生大氣泡，上下提拉折疊調拌法較另外3種方法對調拌平面的壓力更低，因此可能導致氣泡的產生，進而影響充填體的抗壓強度[7]。此外，上下提拉折疊調拌法中調拌刀工作端與調拌紙的有效接觸面積小，易致材料混合不均、聚合反應不充分，繼而使玻璃離子水門汀充填體的抗壓強度降低。

此外，本研究發現，組內數據波動較大，其原因可能來自實驗設計與實驗實施兩個方面。從實驗設計角度而言，是否嚴格控制實驗過程中的無關變量是檢驗實驗信度的重要因素。本研究在前人研究的基礎上嚴格控制實驗中的無關變量。所有調拌實驗均在相同的條件下進行，即室內溫度及濕度相同，使用同一品牌的玻璃離子水門汀，粉劑與液劑比例、調拌時間、頻率相同，并使用同一調拌器械。為排除因個人操作的主觀差異性造成材料抗壓強度測試結果出現偏差，本研究選擇同一名有熟練臨床護理調拌技術的護士采用不同調拌方法依次調制玻璃離子水門汀材料，實驗結果及方法可重復性較強。因此，可以推測波動的來源并非實驗設計。從實驗實施角度而言，雖然操作前會對粉劑進行常規松粉，但是對于粉劑的分散程度尚未有評判標準，而粉劑分散不均將影響反應的進行，導致氣泡的產生，進而影響抗壓強度;且同一護士的調拌手法準確性、壓力控制、連續操作后的疲勞等因素均可能對玻璃離子水門汀充填體最終的抗壓強度所造成影響。因此，組內波動的主要來源為實驗實施。而在臨床操作中，玻璃離子水門汀調制質量受上述所有因素的同時影響，因而臨床操作中玻璃離子水門汀的調制質量過程控制的難度將會更大。提示嚴格控制調拌條件、熟練掌握調拌方法等在臨床操作中具有重要意義。

綜上所述，玻璃離子水門汀以其優良的釋氟、力學與美學性能而被廣泛應用于口腔各項治療。然而，作為影響材料性能的重要因素之一，材料調拌的方法仍待規范與改善。本研究在嚴格控制無關變量的條件下比較了4種臨床常見的玻璃離子水門汀調拌方法調拌出的充填體抗壓強度的差異，發現上下提拉折疊調拌法所調拌出的玻璃離子水門汀充填體抗壓強度顯著低于其他方法。而組內數據的波動提示臨床實際調拌過程中的過程質量控制難度較大。因此，臨床上護士調拌過程中需要進行嚴格的培訓，熟練掌握規范的調拌方法。

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（收稿日期：2019-01-07? 本文編輯：王? ?蕾）