不同托槽处理方法及牙釉质酸蚀时间对再粘接强度影响的比较

张泽宇 奥玛里 肖立伟

正畸粘接材料和技术的发展提高了正畸疗效。酸蚀材料的类型和酸蚀的时间、粘接剂的类型等均可影响粘接的强度[1-2]。在正畸治疗中，托槽因意外脱落或重新定位时，需进行托槽再粘接[3]。理想的托槽粘接应能产生足够的粘接强度，使其能承受咀嚼肌和弓丝的力量而不脱落。对于脱落的金属托槽，临床常用喷砂处理或磨除处理其底板后进行再粘接。本实验在于研究金属托槽底板在2 种方法处理之后不同的牙釉质酸蚀时间下的RBS，判断其是否能满足临床需求。

1 材料与方法

1.1 样本与材料

在本研究中使用了54 例具有正畸拔牙指征而拔除的前磨牙。纳入标准：釉质完好、无龋坏，非四环素牙、氟斑牙，未经牙体和修复治疗。将牙齿嵌入丙烯酸树脂中，保留颊面暴露用于粘接。托槽为金属标准直丝弓托槽(3M Unitek，美国)。树脂和粘接剂为西湖光固化型正畸牙釉质粘合树脂(杭州西湖生物材料有限公司)，酸蚀剂为35%磷酸(Gluma，德国)。托槽粘接于离体牙颊面中央。

1.2 去除树脂和釉质表面酸蚀

测试样品在Eplexor 500 N试验机(Gabo，德国)上(图 1)。以速度为1 mm/min，在托槽翼的方施加龈方向垂直剪切力使托槽脱落，使用装有碳化钨钻针的气涡轮手机以40 000 r/min去除离体牙釉质表面树脂至釉质表面光滑无复合材料痕迹。样本分组及处理方法见表 1。

图 1 Eplexor 500 N试验机

1.3 托槽再粘接

将所有回收的托槽随机分成2 组进行处理， 一组在0.45 MPa压力下使用50 μm的氧化铝颗粒进行喷砂20 s(n=27)，另一组用装有绿石磨头的直形慢速手机(NSK，Ti-205LM4，日本)以25 000 r/min的速度研磨15 s(n=27)。离体牙颊面按设计时间酸蚀后，水枪冲洗20 s， 无水无油的空气彻底吹干。在釉质表面涂布粘接剂并吹成薄层。在处理后的托槽底板涂布粘接树脂后，将其紧压在牙釉质表面垂直于牙体长轴、距颊尖4 mm的颊面中央上。去除多余的粘接剂后，每个样本用500 mW/cm2的光固化灯分别位于托槽的近远中面各光固化20 s。

1.4 测试RBS和ARI及扫描电镜观察

在托槽粘接1 h后，按前述方法对托槽施加垂直向力使其脱落，记录托槽脱落或引发粘接断裂的最大载荷并计算RBS。

为评估托槽再次脱落后牙釉质表面粘接材料残留量，将托槽脱落后的离体牙用吉祥鸟立体显微镜(镇江中天光学仪器有限责任公司)以×10放大率检查实验样本，测得ARI。扫描电镜(Jeol/JLM-5200,日本)扫描托槽脱位后的牙釉质表面。

1.5 统计分析

用SPSS 16.0进行统计分析。对RBS值采用完全随机设计的多个样本均数间的比较，即Scheffe' post-hoc检验分析(单因素方差分析)。对ARI评分，进行卡方检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 6 组样本MPa值比较

如表 1所示：SD3组 (13.49 MPa)比其他组有更高的MPa值， SD3组、 SD6组、 DD3组和DD6组间无统计学差异(P>0.05)。 SD3组、SD6组和DD组比较，其MPa值有统计学差异(P<0.05)。SD3组和SD组比较有统计学差异(P<0.05)。

2.2 6 组ARI值分布

表 1 6 组不同托槽底板及牙釉质处理方式后MPa值比较 (n=9)

Tab 1 Comparison of MPa values among 6 groups after different bracket bases and enamel treatment

(n=9)

注： ① SDvsSD3，P<0.05; ② SD3vsSD6或DD，P<0.05

如表 2所示： 6 组ARI值计分经卡方检验比较显示有统计学差异。将ARI评分计为0至3， 其中0表示牙釉质表面没有残留粘接材料， 1表示在牙釉质表面残留的粘接材料少于一半， 2表示超过一半的粘接材料残留在牙釉质表面， 3表示所有粘接材料残留在牙釉质表面并留下明显印痕。SD组中66.7%的样本ARI值为1，33.3%的样本ARI值为0，提示多数样本的残留粘接材料小于一半。DD组中88.9%的样本ARI值为0， 11.1%的样本ARI值为1，提示基本没有粘接材料残留。DD3组和DD6组中均有11.1%的样本ARI值为0， 33.3%的样本ARI值为1， 55.6%的样本ARI值为2，提示多数样本有超过一半的粘接材料残留。SD3组有22.2%的样本ARI值为1和3， 55.6%的样本ARI值为2，SD6组有55.6%的样本ARI值为1，提示多数样本有超过一半的粘接材料残留。使用Eplexor N500测试仪器测试后，未见样本中有釉质损坏。

表 2 6 组ARI值分布 (n=9)

Tab 2 Distribution of ARI of 6 groups

(n=9)

注： Chi-square 39.264, df=15,P<0.05

2.3 扫描电镜显示二次去托槽后的牙釉质表面情况

磷酸处理过后，牙釉质表面可观察到大量的釉柱和蜂窝状结构，而未经酸蚀的牙釉质表面相对较为平整，孔隙的数量相对较少(图 2)。

图 2 6 组样本表面ARI

(SEM, ×2 000)

Fig 2 ARI on the sample surface of 6 groups

(SEM, ×2 000)

3 讨 论

正畸治疗中，常因托槽脱落或需调整托槽位置而进行再粘接。托槽再粘接要求其底板与牙釉质表面产生足够的粘接力，并减少或消除其对正畸治疗的影响。影响托槽RBS的因素有很多，比如粘接材料的类型[4]，托槽底板的种类、回收次数和处理方式[5-7]等。本实验中就托槽底板的处理方式和牙釉质表面去除残留粘接材料后不同酸蚀时间对RBS的影响进行分析讨论，为临床进行托槽再粘接提供一定依据。

临床中使托槽的粘接强度平均值大于6.00 MPa[8]的树脂材料适合用于托槽粘接。在使用喷砂处理金属托槽底板时，可造成一定程度的金属损失使得其表面有效的微糙化，导致其和新托槽的粘接强度存在差异[9]。Byeon等[10]研究表明陶瓷托槽和金属托槽底板经喷砂处理后粗糙程度增加，粘接后RBS增加。本实验也证实了这点，托槽底板经喷砂处理后可产生较高的RBS。SD3组(13.49 MPa)和SD6组(12.39 MPa)组表现出较高的RBS，而DD6组(6.18 MPa)和DD3组(7.00 MPa)的RBS较低。

托槽底板或牙釉质表面的粘接材料若未去净将会影响RBS。Ishida等[11]报道托槽再粘接时，若在托槽底板留下粘接材料，将会减少再粘接时托槽底板的可利用空间。Basudan等[12]观察到，由于未去除托槽底板上的残留粘接材料而导致其再粘接时抗剪切力降低。Mui等[13]报道，再粘接之前使用碳化钨钻针去除残留的粘接材料可产生较好的抗剪切力并降低再粘接失败的风险。本次实验中，对于接受磨除处理的托槽底板，可能因其底板上粘接材料未去净而影响二次粘接，从而影响RBS。喷砂处理托槽底板，可更高效完整的去除残留粘接材料。

牙釉质表面残留粘接材料越多，其后期清理越困难，牙釉质损伤的风险也越大[14]。在足够粘接强度下，去除托槽后残留牙面的粘接材料越少越好。本实验中SD组和DD组残留粘接材料相对较少，而牙釉质酸蚀后的多数样本有超过一半的粘接材料残留牙面。残留粘接材料少虽然清理方便，但其产生的RBS不足以满足临床需求。在增加粘接强度时，尽可能减少托槽再粘接的可能性和次数，更有利于保护牙釉质。

釉质与树脂的结合依赖于酸蚀产生的釉质表面微孔[15]。磷酸酸蚀牙釉质表面可以产生不深于12 μm表面微孔，扫面电镜可观察到大量釉柱和蜂窝状结构，树脂可填入其中[16]。本实验中，DD组和SD组的RBS在平均数上无统计学差异，且都较酸蚀组低。酸蚀组RBS大于未酸蚀组(P<0.05)。Gardner等[17]报道，使用37%的磷酸酸蚀处理牙釉质30 s可满足正畸粘接需求。Obeidi等[18]指出，酸蚀处理60 s可能降低粘接强度。

本实验中，酸蚀处理牙釉质30 s与60 s的RBS值未见统计学差异(P>0.05)。扫描电镜下，SD3组与DD3组去除托槽后釉质表面的破坏程度不同，可能因其粘接强度的不同导致。而未酸蚀的DD组和SD组釉质表面相对较为平整，孔隙的数量相对较少。二次粘接去除托槽后的牙釉质表面均有不同程度的破坏，在口腔内唾液作用下牙釉质可有一定程度的再矿化，但再矿化程度有限。提示托槽粘接时尽可能避免多次粘接。推荐去除牙釉质表面残留粘接材料后酸蚀30 s进行再粘接，在满足临床需求的同时避免过长时间的酸蚀造成牙釉质损害。本实验为体外实验，隔湿干燥条件较口腔环境好，所得RBS可能较口腔内粘接高。

4 结 论

托槽再粘接具有较高的性价比， 2 种托槽处理方式后酸蚀釉质表面30 s或60 s均可满足临床所需粘接强度。进行再粘接时，推荐托槽底板使用50 μm氧化铝喷砂处理，牙釉质用碳化钨钻针去除残留粘接材料后用35%磷酸酸蚀30 s。