纤维桩的应用研究

李 恬，宋文植，刘家明

(1.吉林大学中日联谊医院口腔科，长春130033;2.长春中医药大学附属医院，长春130021)

对于因龋坏、创伤等原因造成临床冠组织大部分缺损的患牙，如没有辅助结构支持，将难以修复而无法保留。只要牙齿能进行完善的根管治疗，就可以通过桩核系统的建立完成其最终修复［1］。近年来，随着对牙齿修复美学性能要求的提高，金属桩已逐步被非金属桩替代，其中纤维桩因其美观、生物相容性好、不易造成牙根折裂等优点得到广泛应用，现就纤维桩的种类、性能、粘结、临床应用等方面作一综述。

1 纤维桩的分类

纤维桩是在常用的聚合基质环氧树脂中加入高体积百分数的连续性加强纤维制备而成，环氧树脂的作用是将这些纤维牢固地结合在一起。根据聚合基质中纤维的不同，将纤维桩分为碳纤维桩、玻璃纤维桩、石英纤维桩以及聚乙烯纤维直接增强的树脂桩等［2］。

1.1 碳纤维桩 碳纤维桩是应用最早的纤维桩，碳纤维桩最初是由弗雷迪克森等在1990年以非金属材料为原料，利用碳纤维加强原理制备而成的。这种碳纤维桩是由大量碳纤维在同一个方向被拉伸并牢固地黏附在环氧树脂基质上而形成，大量的碳纤维具有相同的张力，使得碳纤维桩具有很高强度。目前市场上美国比斯科的C-POSTTM系列和法国Carbotech公司的Carbopost系列碳纤维桩应用最为广泛。碳纤维桩因其颜色为黑色而无法满足美学修复要求，在临床已逐步被淘汰。

1.2 玻璃纤维桩 将玻璃纤维替代上述碳纤维包埋于环氧树脂基质里就得到玻璃纤维桩。目前制备玻璃纤维桩最为常用的是E-GLassa玻璃纤维，其次是美国COL-拉登/Whaledent公司生产的parapotn Fiberwhite系列［3］玻璃纤维，较为典型的还有S-glass玻璃纤维等。

1.3 石英纤维桩 以石英纤维包埋于环氧树脂基质里就得到石英纤维桩。石英纤维桩的弹性模型量为15～17 GMPa，同玻璃纤维桩［4］。玻璃纤维和石英纤维均为白色且具有半透明特征，可满足美学修复要求，故在临床上得到广泛应用。目前临床应用较多的石英纤维桩产品主要有美国比斯科公司生产的D.T.LightPost系列和Aestheti Plus系列，以及义获嘉公司的FRC PostPlus系列等。

1.4 聚乙烯纤维直接增强型树脂桩 将聚乙烯纤维加入树脂聚合基质中即形成了聚乙烯纤维桩，通过加入聚乙烯纤维可使桩的强度、韧性、硬度及抗疲劳能力得到提高，可在临床上直接制作。其弹性模量为3.9 GPa，挠曲强度为206 MPa［5］。KIM M J等［6］通过对聚乙烯纤维桩商品与其他多种玻璃纤维桩商品进行三点弯曲试验，实验结果显示聚乙烯纤维桩的韧性虽然高于玻璃纤维桩，但是挠曲强度和弹性模量均显著低于后者，主要产品是美国的RIBBOND系统。

2 纤维桩的力学性能

2.1 弯曲强度 有学者提出，挠曲强度＞400 GPa的材料制作桩，即可应用于临床［2］。影响纤维桩弯曲强度的因素有很多，比如纤维桩的种类、直径、温度等。TOPCU F T等［7］通过三点弯曲试验检测得出，弯曲强度:石英纤维桩＞碳纤维桩＞玻璃纤维桩。在一定范围内，纤维桩的弯曲强度与其直径呈正比例关系，环氧树脂吸水后可发生降解，对纤维桩的强度会造成影响。因此临床操作时，应充分做好隔湿，防止纤维桩与唾液的接触。

2.2 抗折性 根管桩必须具备一定的强度，以支持桩上部的修复体并且使其在承受功能载荷时不致发生变形或损坏。迪丽努尔·阿吉等［8］通过实验证明，选用玻璃纤维桩行修复治疗时，当纤维桩在根管内的长度等于临床牙冠长度时，能取得足够的抗折裂能力。其中，表面形态呈锯齿状的纤维桩抗折强度、抗拉强度和抗弯强度均较平滑状纤维桩低。另外，热循环和潮湿的环境会显著降低纤维桩的弯曲强度和断裂负荷［3］。

2.3 弹性模量 牙体缺损修复时，根管内插入与牙体组织力学性能完全不同的根管桩后，基牙的应力分布与健康活髓牙完全不同，选用的根管桩材料弹性模量与天然牙本质越接近，则受力时基牙应力分布情况越接近天然牙，根折的危险性越小。目前应用的根管桩材料中，纤维桩的弹性模量为12～20 GPa，与天然牙本质的弹性模量18 GPa最为接近，因而避免了受力时牙根部的应力集中，与其他材料根管桩相比大大降低了根折的发生率［9］。

3 纤维桩的粘结与固位

良好的粘结可以为纤维桩提供更好的固位力，粘结剂的选择、酸蚀条件、桩表面的处理等因素均可影响纤维桩固位。临床常用的粘结材料主要有:复合树脂粘结剂、树脂加强型玻璃离子粘结剂、磷酸锌粘结剂、聚羧酸锌粘结剂、树脂加强型玻璃离子粘结剂。高士军等［10］对不同树脂核材料进行实验研究，结果显示双固化型流动性复合树脂材料因具有较低的黏度及较强的抗折力，是临床进行桩核修复核材料的理想选择。树脂类粘接剂应用的酸蚀系统包括自酸蚀系统和全酸蚀系统。李磊等［11］通过实验研究表明，全酸蚀粘结剂固位力显著高于自酸蚀粘结。通过适当的表面处理，也可增强纤维桩的粘结力。桩的表面处理包括:硅烷偶联剂处理、物理处理、选择性蚀刻和硅烷偶联剂联合处理、低温等离子体处理等［12］。

4 纤维桩的临床应用

4.1 纤维桩的临床应用效果 林立 等［13］将需进行桩核修复的170例上颌前患牙分为2组，玻璃纤维桩树脂桩核组和金属铸造桩核组，并对其进行为期2年的追踪研究，发现玻璃纤维树脂桩核组修复总成功率为95.29%，金属铸造桩核组为84.71%。阎妍［14］将220例前磨牙随机分为纤维桩组和铸造金属桩核组，2组患牙均进行全冠修复并随访2年，纤维桩组患者成功修复105例，治疗的成功率为95.5%，铸造金属桩核组患者成功96例，治疗的成功率为87.4%。BRU E等［15］对144例纤维桩病例随访5年以上，发现失败率在6%～7%。张颖等［16］将47例残根残冠患牙进行玻璃纤维桩烤瓷全冠修复，随访1～2年，发现治疗成功45例，失败2例，成功率96%。

4.2 纤维桩临床应用失败的相关因素分析

4.2.1 基牙因素 纤维桩修复失败最常见的原因是纤维桩断裂，牙齿承受载荷及将载荷力均匀传导的能力与咬合接触、牙位和牙周支持组织健康、剩余牙本质的量等因素有关。剩余牙本质的多少是修复成功的关键因素。SIGNORE A等［17］通过跟踪回访经过玻璃纤维桩修复的154例前磨牙，发现修复成功率的高低与剩余牙体组织量呈正比。UY J N等［18］通过研究表明，牙本质肩领至少要达到1.5～2 mm的高度才能达到最大的箍效应。然而SHERFUDHIN H等［19］研究却认为，牙本质肩领高度在1～3 mm内变化对牙根强度没有明显的影响。因此尽管牙本质肩领的存在对于提高纤维桩支持的桩核冠的固位力和抗力有积极影响，但是对于其高度至少需要达到多少尚无明确定论。

4.2.2 粘结剂的厚度及桩的形状 过厚的粘结剂因存在粘接剂溶解有导致粘接失败的风险，因此从纤维桩修复的长远角度考虑是一个不利因素。根管内水分的存在可以加速粘结剂的溶解，因此临床粘接过程中必须保证根管内处于干燥状态。当牙齿承受过大的咬合力导致其根端受力过大，特别是当纤维桩与牙本质未取得良好粘结时，会有大量垂直裂隙出现而导致粘接失败［20］。根管直径粗细对纤维桩修复的成功有一定影响，因此需要尽量减小根管与纤维桩在直径与形态上的差异。ELISA B等［21］研究应用标准尺寸的纤维桩及应用多根细小纤维桩构成的组合桩修复牙齿后抗折性的差异，研究表明这两种方法修复各种类型根管均可适用，而对于椭圆形的根管则最好选择多根细小纤维桩构成的组合桩。

5 小结

目前纤维桩已在口腔修复领域得到广泛应用，并已成为本领域的研究热点和方向，但对于纤维桩修复牙体缺损的远期效果，以及如何进一步提高纤维桩与基牙的粘结力、如何扩大纤维桩适用范围并使其更加符合美学修复要求等问题，仍需进一步深入研究。

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