两种光固化材料在无托槽隐形矫治附件粘接强度的比较*

冯安琪，王薮馨，杨夏晴，吴 优，张军梅

(贵州医科大学 口腔医学院 正畸教研室，贵州 贵阳550004)

无托槽隐形矫治器是一种透明可摘隐形矫治器，通过阶段性的佩戴可达到矫正牙齿的目的［1-3］。无托槽隐形矫治器的附件是由光固化树脂材料制作，粘接于牙体表面，用以辅助矫治牙齿，可提高矫治效率，但在隐形矫治过程中附件的脱落会影响矫治效果。体外评价材料的粘接强度的指标有脱落率、剪切强度等［4-8］，本研究分别通过附件脱落率及剪切强度测试比较3M 光固化树脂及贺利士光固化树脂两种材料的附件粘接强度，以期为临床选择附件材料提供参考数据。

1 材料与方法

1.1 设备与材料

酸蚀剂为Gluma®Etch(Heraeus，Germany)，3M 光固化材料包括Single Bond 2(3M ESPE，US)和Z100(3M，US)，贺利氏光固化材料包括Gluma Comfort Bond(Heraeus，Germany)和CHARISMA®(Heraeus，Germany)。标准树脂模型(上海正雅齿科公司)、光固化灯(佛山市南海珅若医疗器械有限公司)、力学万能实验机(深圳市瑞格尔仪器，RGM-20XX)。

1.2 对象与分组

选择2014 年因正畸治疗而拔出的下颌第一前磨牙160 颗。纳入标准:患者年龄13 ～30 岁，牙体形态正常，无龋坏、牙体缺损及裂纹，未行根管治疗，釉质发育良好。表面色泽均匀，非氟斑牙及四环素牙，生理盐水清洗干净，去除表面牙菌斑、牙周膜，放入0.5%氯胺溶液4 ℃储存。将收集下颌第一前磨牙160 颗作为牙标本，随机分为A1、B1、A2、B2 组，其中A1`、B1 两组各60 颗牙，A2、B2 两组各20 颗牙;把收集到的离体牙灌注成石膏模型并取模送由厂家，厂家制作附件模板，获得附件模板后利用附件模板，取适量大小材料于离体牙上进行附件制作，A1、A2 组用3M 光固化树脂制作附件，B1、B2 组用贺利士光固化树脂制作附件，附件均为相同规格的矩形附件，大小为3 mm×2 mm×1 mm。

1.3 实验方法

1.3.1 附件脱落率 利用下颌标准模型，将A1组植入左侧磨牙位，B1 组植入右侧磨牙位，同时制作隐形矫治器。用万能材料试验机分别对A1 和B1 组矫治器进行附件脱落率测试。按照材料要求分别进行附件粘接。每副隐形矫治器的脱位点为双侧7 颊侧，利用0.25 mm 不锈钢丝连接矫治器与上方夹具，将牙列阳模包埋于树脂底座中，使底座与下方夹具连接固定。设置万能材料试验机为拉伸测试，以5 mm/min 的速度向上拉升，直至隐形矫治器与牙列阳模完全脱位，重复脱位操作300次，记录脱落附件的材料。连续上述操作，记录试验数据［9］。见图1。

1.3.2 附件剪切强度 利用脱冠器固定于上方原始夹具上，用自凝塑料制作成合适下方夹具夹持的“T 形”塑料底座，分别将A2、B2 组离体牙牙根包埋于塑料底座上并且附件与上方夹具保持在一条直线上，使附件底面与上方夹具垂直。调整脱冠器刃口于附件下方规定范围内，并调整脱冠器夹持方向与附件底面垂直。设置参数，附件底面与施力方向垂直，拉伸速度为1 mm/min，记录附件脱落时显示最大峰值，计算剪切强度(SBS，MPa)=最大载荷(N)/附件底面积(S))。见图2。

图1 附件脱落率实验Fig.1 The test of shedding rate of attachment

图2 附件剪切强度实验Fig.2 The test of shear strength of attachment

1.4 统计学分析

所有数据均采用SPSS 13.0 软件进行统计。脱落率用百分比表示，采用χ2检验;附件剪切强度用均数±标准差表示，采用t 检验进行组间比较。P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

A1 组矩形附件脱落率低于B1 组，差异有统计学意义(P ＜0.05)。A2 组附件的剪切强度为(23.25±1.55)MPa，高于B2 组(9.79±0.98)MPa，差异有统计学意义(P ＜0.01)。见表1。

表1 两种材料的附件脱落率Tab.1 Comparison of accessory shedding rates between 3M and Heraeus

3 讨论

无托槽隐形矫治具有美观、隐蔽、卫生、舒适、便捷等优点，美观性成为了吸引患者选择的首要因素，越来越多的错颌畸形患者选择无托槽隐形矫治器进行矫治。附件在无托槽隐形矫治中具有不可或缺的作用，临床应用中附件的粘结是非常重要的环节和步骤，它直接影响到牙齿移动的效率和矫治目标的实现［10-12］。实际操作过程中往往会因附件脱落而减弱对目标牙齿的矫治效果，延长矫治时间。因此，选择一种粘接性能较好的材料在临床矫治中显得尤为重要。剪切强度是指材料承受剪切载荷下失效前所承受的最大应力，附件受到口内取戴时的力量类似剪切力，故本实验选择剪切强度作为附件牢固性的检测指标。拉伸测试是指测定材料在拉伸载荷作用下的一系列特性的试验，是材料机械性能试验的基本方法之一，主要用于检验材料是否符合规定的标准和研究材料的性能，通过拉伸试验可间接获得剪切力强度及脱落率情况。本实验利用测试机特点进行拉伸测试使得矫治器与牙体模型分离，模拟患者在日常生活中取戴矫治器时附件所受到的力量，选取对称脱位力点使其双侧附件受力尽量均匀。同时实验所有附件粘接操作均由同一人完成，在样本选择上利用同名牙体进行试验，从而减小了试验干扰因素。本试验结果提示，3M 制作的附件较贺利士制作的附件脱落率低、抗剪切强度强。推测原因可能由于3M 材料中single bond 2 粘接剂与釉质之间形成的机械固位力较格鲁玛粘接剂好，与格鲁玛粘接剂相比，single bond 2添加了纳米填料，使得填料之间的间隙得以填充，从而增加粘接强度。Single Bond 2 中含有10%的5 mm 胶状滤膜的湿润粘接剂，从而不会发生分层现象，使得粘结效果增强。HEMA 是具有双重作用的粘结单体，亲水的羟乙基可与暴露的胶原纤维结合，疏水的甲基丙烯酰基可与粘结树脂共聚，流人釉质酸蚀后形成的微孔中，与釉质形成最佳嵌合［13］。有研究证实与其他粘接材料相比较时，通过树脂与牙釉质界面的超微结构观察得到single bond 2 与牙釉质粘结界面形成密集，并形成较长的树脂突，树脂突长约5 μm［14］。实验材料之间产生的差异可能是由于厂家选用树脂基体、稀释交联单体填料、粘接性偶联剂等成分的不同，以及各种物质之间的比例不同，制作工艺的差别而产生了不同粘接强度。综上所述，3M 光固化树脂材料制作的附件较贺利士制作的附件，脱落率更低，抗剪切强度更强，故为临床附件材料的选择提供实验依据。在临床应用中，附件本身也存在问题，例如附件材料本身的强度、磨耗等都会影响其在隐形矫治器中的作用。所以，一种理想的附件材料应具备粘接强度高、耐磨性强、美观性好等特点，只有满足以上条件才能有效的辅助矫治，从而提高矫治效果，但这一目标任重而道远。

［1］赵艳红，李洪发.无托槽隐形矫治技术应用研究进展［J］.山东医药，2013(32):101-104.

［2］高一，郭宏铭，周洁珉.3D 整合牙颌模型在无托槽隐形矫治器设计中的应用［J］.北京口腔医学，2011(5):276-279.

［3］Kravitz ND，Kusnoto B，BeGole E，et al.How well does Invisalign®work?A prospective clinical study evaluating the efficacy of tooth movement with Invisalign［J］.Am J Orthod Dentofacial Orthop，2009(135):27–35.

［4］陈嵩.无托槽隐形矫治技术——现在和将来［J］.国际口腔医学杂志，2013(5):561-564.

［5］任超超，李晓玮，王喆垚，等.无托槽隐形矫治器厚度和唇向移位量对矫治力的影响初探［J］.中华口腔医学杂志，2014(3):177-197.

［6］袁东辉，李立国，吴彦伟，等.无托槽隐形矫治技术附件的临床粘结技巧［J］.口腔医学研究，2012(5):493-494.

［7］齐素清，左艳萍，张晶晶.比较不同正畸黏结剂与托槽组合的黏结效果［J］.河北医科大学学报，2013(1):79-82.

［8］鲁光炜，焉钰.两种粘接剂对正畸磨牙颊面管脱落率的影响［J］.青海医药杂志，2012(12):24-25.

［9］刘倩.附件对无托槽隐形矫治器固位力的影响及牙齿移动效率三维测量系统的建立［D］.西安:第四军医大学口腔医学院，2013.

［10］顾泽旭，田杰，李变瑢，等.无托槽隐形矫治技术中附件的应用［J］.实用口腔医学杂志，2010(1):130-133.

［11］Elena K，Jörg S，Ivana M，et al.Invisalign®treatment in the anterior region Were the predicted tooth movements achieved?［J］.J Orofac Orthop，2012(73):365-376.

［12］.Archambault A，Major TW，Carey JP，et al.A comparison of torque expression between stainless steel，titanium molybdenum alloy and copper nickel titanium wires in metallic self-ligating brackets［J］.Angle Orthod，2010(80):884-889.

［13］张然，彭彬.4 种粘结剂牙釉质剪切强度的实验研究［J］.口腔医学，2011(2):108-110.

［14］宣玮，侯本祥，臧滔.不同牙本质粘结系统处理后的牙釉质表面及粘结界面扫描电镜观察［J］.北京口腔医学，2010(3):138-140.