2种不同粘接水门汀对树脂类冠修复材料和全瓷托槽剪切粘接力的影响

陈唯然，林 捷，郑志强，钟萍萍

近年，随着成年正畸患者的增加，陶瓷托槽在临床中被广泛应用[1-4]。在正畸治疗结束前，常使用树脂类冠修复材料恢复缺损的牙体组织[5]。暂时冠修复材料与金属托槽间的粘接性能已有报道，喷砂是有效增加粘接强度的方法之一[6-9]，但对于树脂类冠修复材料与全瓷托槽的粘接研究还未能检索到。本实验采用两种不同粘接水门汀对树脂类冠修复材料和全瓷托槽的粘接性能进行实验，为正畸临床水门汀和冠修复材料的选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

本实验使用的材料见表1。320、400、600、1 000目CarbiMet水砂纸(Buehler，美国)；MP-1打磨抛光机(上海天省仪器有限公司，中国)；ARTPOL电子数显卡尺(中国江苏靖江量具有限公司，中国)；Elipar S10光固化灯(3M ESPE，美国)；自制剪切粘接力测试夹具；AGS-X万能材料实验机(Shimadzu，日本)；Stemi 508体视显微镜(Zeiss，德国)；冷热循环机TC-501F(威尔公司，中国)，Duostar喷砂机(Bego，美国)。全瓷托槽为上颌前磨牙单晶氧化铝陶瓷托槽Inspire ice(Ormco，美国)，底板粘接面采用小球附着设计(Beads base design)，面积为10.5 mm2[10]。

表1 本实验使用材料

1.2 实验步骤

1.2.1 粘接试件制备 树脂基陶瓷LU用CAD/CAM系统设计、切割，制作成20 mm×10 mm×10 mm的试件，3种临时冠修复材料TE、PR和RL分别按说明书调拌后，注入20 mm×10 mm×10 mm的硅橡胶阴模中成形。试件表面依次用320、400、600、1 000目水砂纸磨光，并使用电子数显卡尺确认试件尺寸，精确度0.01 mm。抛光后粘接面用粒度为50 μm氧化铝在0.2 MPa压强[11-12]下喷砂10 s，喷砂距离为10 mm，三用枪水汽清洗15 s，无油压缩空气吹干15 s备用。

1.2.2 试件分组 脂类冠修复试件和陶瓷托槽各一个组成一对，分为10组，分别为：LU+TX、LU+RU、TE+TX、TE+RU、PR+TX、PR+RU、RL+TX、RL+RU、LU+TX+喷砂、LU+RU+喷砂。每组10个样本。前8组的托槽没有喷砂，为了验证全瓷托槽喷砂对粘接力的影响，对树脂类冠修复试件LU增加托槽喷砂组。

1.2.3 试件粘接 水门汀TX和RU分别使用配套的粘接剂涂布修复试件和陶瓷托槽的粘接面，光强1 200 mW/cm2光固化5 s。树脂水门汀严格按要求调拌后，在规定时间内于全瓷托槽粘接面上涂布。在5 N压力下粘接，用探针去除表面多余粘接剂，近远中牙合龈4个方向分别光照固化20 s，对粘接完成的试件做好标记，于37 ℃水浴中保存24 h ，在5 ℃和55 ℃的水中冷热循环处理5 000次后测试剪切粘接力。5～55 ℃冷热循环水中停留时间为30 s，移动时间为5 s。所有操作均由一人完成。

1.2.4 剪切粘接力测试 将试件装入夹具并置于万能材料实验机上，使加载头与托槽上缘均匀接触，加载速度0.5 mm/min，记录断裂时的最大载荷(N)。

1.3 统计学分析

采用SPSS 15软件进行一元方差分析(One-way ANOVA)及Turkey’s Honestly Significance Difference (HSD)多重检验对抗剪切粘接力结果进行统计学分析，检验水准α=0.05。

1.4 断裂试件形态分析

使用体视显微镜对树脂类冠修复材料和断裂托槽进行形态观察，断裂试件分为5类：水门汀托槽界面破坏、界面混合破坏、水门汀树脂修复体界面破坏、托槽破坏、树脂修复体破坏。

水门汀托槽界面破坏指：90%及以上的托槽粘接面；界面混合破坏指10%～90%的托槽粘接面外露或10%～90%树脂修复体粘接面外露；水门汀树脂修复体界面破坏指90%及以上的树脂修复体粘接面外露；托槽破坏指测试过程中托槽发生破坏；树脂修复体破坏指测试过程中树脂修复体试件发生破坏[13]。

2 结 果

一元方差分析结果显示不同粘接条件(树脂冠种类、粘接材料种类和托槽喷砂处理)对陶瓷托槽和树脂类冠修复材料的剪切粘接力影响具有统计学意义(F=4.52，P<0.001)。各组剪切粘接力均值及多重比较结果见表2，其中LU+ TX+SA组最低(118.12±57.58)N，LU+TX组(325.10±135.54)N和LU+RU+SA组(304.71±35.71)N，较其他组高，临时冠修复材料TE组，PR组和RL组的差别无统计学意义。

表2 剪切粘接力及多重比较结果

断裂试件统计见表3。LU组多见界面混合破坏和托槽固位小球脱离的水门汀托槽界面破坏(图1A)，托槽碎裂较多。临时冠修复材料TE组，PR组和RL组多见小球和水门汀留在托槽上的水门汀树脂修复体界面破坏(图1B)和界面混合破坏。托槽喷砂后固位小球脱离(图1C)，多见水门汀托槽界面破坏。

表3 断裂试件分析

A：LU+TX；B：PR+TX；C：LU+ RU+喷砂；D：新托槽；E：新托槽喷砂；F：未喷砂的粘接面，可见小球被残余的水门汀包裹

3 讨 论

口腔陶瓷类材料主要分为玻璃基陶瓷、多晶陶瓷及树脂基陶瓷三大类[14]。本实验中氧化铝陶瓷托槽属于多晶陶瓷类；LU也被称为优韧瓷，属于树脂基陶瓷。TE、PR和RL为树脂类暂时修复材料，其中TE为甲基丙烯酸乙酯聚合物，PR和RL为含有填料的复合树脂。

LU较临时冠修复材料TE、PR和RL的粘接力高，造成托槽固位小球脱离，可能是由于其机械强度和无机填料含量较高，含有80%(质量分数)的纳米陶瓷材料嵌入树脂基质[15-16]，喷砂和表面处理剂的处理效果较好，且与陶瓷托槽有的热膨胀系数接近，在冷热循环过程中，由于高低温冲击而导致的托槽与试样间的粘接力和界面发生的改变相较其余组别要小[17]。

托槽喷砂组中RU组较TX组高，因为RU为树脂类水门汀，其通用型粘接剂Scotchbond Universal Adhesive中的粘接性单体10-MDP对喷砂后的氧化铝托槽有化学粘接作用[18]。而TX为树脂加强型玻璃离子，对喷砂后失去固位小球的氧化铝托槽没有化学粘接效果，且粘接面积减少，粘接力减弱。未喷砂的托槽多见水门汀和树脂修复体间发生界面破坏，说明当固位小球存在时，托槽以机械固位为主，通用型粘接剂不能直接接触到氧化铝托槽，作用发挥不充分。

从图1显微镜观察可见，单晶氧化铝托槽喷砂造成的粗糙程度有限，且固位小球全部脱落，不适合使用TX这种树脂加强型玻璃离子进行粘接，因此临床上托槽脱落再粘接时，应更换新托槽粘接。如采取原有托槽喷砂处理再使用，应使用RU等树脂类粘接剂，并用对氧化铝托槽有化学粘接作用的表面处理剂。

托槽与修复体间的粘接强度不应过大，单晶陶瓷托槽虽然比多晶陶瓷托槽有更高的强度[19]。本实验中仍有碎裂影响二次使用。不论使用聚甲基丙烯酸乙酯(PEMA，Polyethyl methacrylate)、聚氨酯二甲基丙烯酸酯(UDMA，Urethane dimethacrylate)或丙烯酸复合树脂，使用不同水门汀与正畸陶瓷托槽间的剪切粘接力无明显差别，均值为163～193 N，临床医师可根据需求选择正畸期间修复材料。

Reynolds等[20]提出理想的正畸粘接强度应大于5.9 MPa，本实验冷热循环5 000次后的实验结果(托槽面积10.5 mm2)，所有组别的平均剪切粘接强度均大于该范围，但实际正畸治疗的口腔环境复杂，长时间正畸引起的粘接界面老化以及咬合力和矫治力等因素还有待进一步研究。

4 结 论

树脂基陶瓷材料Lava Ultimate和全瓷托槽的剪切粘接力较暂时冠修复材料高。全瓷托槽未喷砂时，正畸全瓷托槽粘接水门汀Transbond XT和修复用水门汀RelyX Ultimate的粘接力未见明显区别，喷砂后全瓷托槽失去固位小球，RelyX Ultimate有更高的粘接力。