口腔修復個性化纖維樁的研究進展

陳沐，章立群，劉學，楊旭，孫仕晨（通信作者）

華中科技大學協和深圳醫院·深圳大學附屬第六醫院口腔科 （廣東深圳 518052）

齲病、外傷等多種因素均可導致牙體組織大量缺損，無法為修復體提供足夠的固位力。此時需要使用樁核系統增加修復體固位力，完成最終修復，達到保存天然牙并恢復咀嚼、美觀等功能的目的。樁核是一種常用的牙體缺損修復裝置，通過向根管內置入樁以獲得固位，并在樁的上部制作核，與剩余牙體共同完成冠部修復[1]。目前，制作樁核的材料主要有金屬材料、瓷材料和纖維增強復合樹脂材料（纖維樁）。金屬是最早用于制作樁核的材料，但金屬樁核彈性模量遠高于牙本質，易引起牙根折斷，金屬離子的釋放亦存在過敏風險；此外，金屬材料不透光，在修復前牙時無法滿足美學要求。瓷樁主要為氧化鋯材料，美觀性好，可用于前牙美學區修復，但由于氧化鋯的彈性模量遠高于牙本質，也易引起根折。纖維樁克服了金屬樁和瓷樁的一些缺點，纖維樁的彈性模量與牙本質接近，可有效減少根折的發生；顏色與牙體接近，透光性良好，可滿足前牙區美學要求[2]。但臨床中應用較多的預成纖維樁仍有不足，為克服這些不足，個性化纖維樁應運而生。本文擬對現有個性化纖維樁核的種類及特性進行綜述，以期為臨床醫師在牙體修復選擇纖維樁類型時提供參考。

1 預成纖維樁

預成纖維樁由內部連續、高強度的纖維材料和周圍包裹的樹脂基質組成。根據纖維種類的不同可分為碳纖維樁、石英纖維樁和玻璃纖維樁。20世紀90年代，碳纖維樁首先應用于口腔修復領域中，憑借優良的機械性能取得了較好的修復效果[3]。但因碳纖維樁外觀呈黑色影響美觀，導致其在前牙美學區中的應用受到限制[4]。隨著石英纖維和玻璃纖維等透光性較好的材料出現，纖維樁逐漸應用于前牙美學區[5]。預成纖維樁輔以相應的樁道預備器械和適當的粘結方法可取得較理想的粘結強度。但預成纖維樁在臨床應用中具有一定的失敗率，多為修復后出現樁核脫落、樁折斷等[5]。纖維樁修復失敗的原因包括以下方面：（1）微滲漏：預成纖維樁形態固定，在部分根管中無法與根管的形態密合，特別是橢圓形、喇叭口形根管，在粘結時存在較厚的樹脂粘結劑，樹脂粘結劑在固化時會產生聚合收縮，聚合收縮率多達1.7%～3.7%，較厚的粘結劑可使樹脂從混合層中剝離，引發較嚴重的微滲漏[6]；（2）粘結面積大：應用預成纖維樁需堆塑樹脂核增加了粘結面積，增加了粘結失敗的概率；（3）根折：預成纖維樁雖有不同型號，但根管治療后的根管形態與纖維樁相差較大時需磨除額外的根部牙本質，降低了牙根的抗折能力[7]。

2 個性化纖維樁

個性化纖維樁能夠適應牙齒根管形態，相比預成纖維樁，其與根管適合性強、密合度好，可大大降低粘結劑厚度，減少聚合收縮，改善微滲漏發生；一體化制作的纖維樁核也可減少粘接界面[8]。目前，個性化纖維樁根據制作工藝可分為根管內直接成型—再粘結纖維樁、間接成型—再粘結纖維樁、可塑性纖維樁[9]、計算機輔助設計/制造（computer aided design and computer aided manufacture，CAD/CAM）一體化樁核[10]以及三維（three-dimensional，3D）打印纖維樁核[8]等。

2.1 直接/間接成型-再粘結纖維樁

直接/間接成型-再粘結纖維樁是將預成纖維樁在口內牙齒中或口外模型上進行重塑、調改外形。直接法是在樁道預備完成后，在根管內涂布分離劑，再將復合樹脂和預成纖維樁置入根管內光固化，制作個性化纖維樁；間接成型法則利用印模翻制石膏模型，在體外用相同方法制作個性化纖維樁，這兩種方法制作的纖維樁與根管形態適應性較強[11]。鄒霖等[12]通過掃描電鏡發現間接成型個性化纖維樁與根管壁之間的間隙明顯小于預成纖維樁組，個性化纖維樁與牙本質的粘結強度也顯著高于預成纖維樁組。唐麗潔等[13]的研究也得出了相似的結論，通過浸墨實驗發現直接和間接成型技術制作的個性化纖維樁在減少微滲漏方面顯著優于預成纖維樁，而直接和間接方法之間無顯著差異。余科等[14]應用根管內直接成型方法制作個性化纖維樁，研究發現個性化纖維樁的固位力顯著高于預成纖維樁。間接法制作的個性化纖維樁在抗折性能方面也強于預成纖維樁[15]。

2.2 可塑性纖維樁

為解決預成纖維樁不能適應特殊根管形態的問題，如粗大根管、漏斗狀根管等，近年來出現了一種具有較好可塑性的纖維樁材料，即可塑性纖維樁[16]。可塑性纖維樁可在根管內通過側向加壓和光固化制取個性化纖維樁。通過此方法獲得的個性化纖維樁對根管形態的適應性好于預成纖維樁，并且不需另行樁道預備，可最大程度地保存根部牙本質，提高了牙齒的抗折性能[17]。劉穎等[18]利用Vactrise 纖維帶和雙固化復合樹脂制作的可塑性纖維樁與根管適應性良好，較預成纖維樁表現出了更好的剪切粘結強度。近年來，一種成品可塑性玻璃纖維樁開始應用于臨床，并取得了較好的治療效果[19]。可塑性玻璃纖維樁具有較好的機械性能，彈性模量達24.3 GPa，抗彎強度764 MPa[20]。然而，劉建設等[21]研究發現使用可塑性纖維樁的修復治療效果顯著低于預成纖維樁，修復后并發癥顯著高于預成纖維樁。Ferrari 等[22]研究顯示可塑性玻璃纖維樁修復3年后成功率為76.7%，修復失敗主要表現為根折和冠脫落，6年修復成功率降為61.3%，修復效果同樣低于預成纖維樁，可能與可塑性玻璃纖維樁的彈性模量高于牙本質有關。

2.3 CAD/CAM 一體化纖維樁核

直接/間接成型-再粘結纖維樁和可塑性纖維樁在制作時易受操作者、患者口內及外部環境影響，制作的個性化纖維樁質量無法保持一致[23]。CAD/CAM 技術在口腔醫學領域的應用使一體化纖維樁核設計、制作成為現實。在根管治療或樁道預備后，制取硅橡膠印模、石膏模型或者蠟型，通過光學掃描將樁道及牙體形態轉化為三維數據，指導銑削機加工纖維增強復合樹脂塊制作一體化纖維樁核[24]。CAD/CAM 一體化纖維樁核具有以下特點：（1）樁的形態與根管形態高度一致，保證了粘結劑層較薄且厚度均勻一致，可提供較高的粘結強度[25]；（2）粘結面積少，減少了粘結失敗的發生率[23]；（3）具有更好的抗疲勞性能，可以有效避免修復后牙冠發生脫落；（4）更適應根管口特別是喇叭口形根管口的形態，可有效減少微滲漏的發生，提高了修復成功率[26]；（5）在受力時應力集中于牙根頸1/3 的頰舌側，具有更好的抗折能力。劉鵬等[27]的研究表明一體化玻璃纖維樁核的平均抗折力（246 N）與鑄造金合金樁核組（290 N）無顯著差異，且兩者均顯著高于預成玻璃纖維樁組（174 N）。周露陽等[28]通過比較CAD/CAM 一體化樁核和間接法制作的個性化纖維樁發現，CAD/CAM 一體化樁核可更好地適應根管形態，其抗折性能也顯著高于間接法制作的個性化纖維樁。目前，已有將CAD/CAM 一體化纖維樁核用于牙體缺損修復的報道，取得了良好的修復效果，邊緣密合度、牙冠形態及顏色均達到較好水平[24]。

2.4 3D 打印纖維樁核

隨著3D 打印技術的日趨成熟，3D 打印技術在口腔醫學領域中的應用越來越廣泛，已經在口腔修復、頜面外科和種植等領域中應用[29-31]。日本學者研發出可用于3D 打印的碳纖維復合材料，連續的纖維表面均勻包裹一層樹脂基質，之后使用3D 打印機實現了碳纖維復合材料的制造。3D 打印碳纖維可獲得良好的機械性能，具有與牙本質接近的彈性模量及較強的抗折能力[32]。力學分析顯示，3D打印纖維樁核的Von Mises 應力、最大剪切力和最大主應力峰值均小于預成纖維樁的應力峰值，減少修復失敗概率。3D 打印纖維樁核系統樁身各項應力值的改善，使得正常形態根管修復后纖維樁發生界面破壞概率顯著降低[8]。目前，關于3D 打印纖維樁核的研究較少，3D 打印技術在纖維樁核領域中的應用仍需繼續探索。

3 小結

預成纖維樁的出現促進口腔修復發展，以其操作的便利性、優良的機械性能得到廣泛應用。隨著微創等治療理念的出現和材料、工藝等技術的進步，纖維樁逐漸由預成纖維樁向個性化纖維樁發展。個性化纖維樁體現出了更好的密合度、更高的粘結強度、更合理的應力分布，保存了更多的牙體組織，減少了微滲漏的發生。個性化纖維樁可有效減少預成纖維樁所帶來的修復風險，提高修復的遠期成功率。隨著CAD/CAM、3D 打印等數字化技術的發展，個性化纖維樁也將廣泛應用于臨床實踐。