纤维桩抗折强度测试模型的体外快速建立

帕丽黛姆·图尔迪，阿迪力·麦木提敏，安尼卡尔·安尼瓦尔，张帆，尼加提·吐尔逊

（新疆医科大学第二附属医院口腔科，新疆 乌鲁木齐）

0 引言

因具有良好的力学性能和生物相容性,纤维桩在临床中得到了广泛应用。纤维桩的整体抗折强度对纤维桩的固位起着非常重要的作用,是考察纤维桩修复后远期疗效的重要指标。很多学者对此进行了体外实验研究。本研究对纤维桩抗折强度测试模型的体外快速建立方法进行探讨，以期为抗折强度实验提供一种常规的建模途径。

1 材料和方法

1.1 根管治疗

收集因正畸治疗需要拔除的下颌单根管前磨牙54 颗，需根尖发育完成；牙体完整，无龋坏，无充填体；在10 倍放大镜下观察牙根无隐裂；牙根形态正常。实验牙洗净并刮除粘连的根周组织后均置于室温0.9%新鲜生理盐水，每日更换。持续水冷却状态下用高速涡轮机将54 颗离体牙沿釉牙骨质界冠方2mm 处截冠，常规拔髓。手用器械疏通后，用镍钛锉进行根管预备，用热牙胶充填系统完成根管充填，拍摄X 线片评价根管充填效果。玻璃离子暂封根管口，置于37℃ 0.9%NaCl 溶液保存1 周。

1.2 分组

将样本按随机数字表随机分为3 组，每组18 颗。纤维桩分别为A 组1.3mm、B 组1.6mm、C 组1.9mm。用精确度为0.01mm 的电子游标卡尺测量每组样本的根长，釉牙骨质界近远中、颊舌径，记录数据。

1.3 纤维桩核修复

对实验牙去除暂封物，使用配套的直径1.3mm、1.6mm、1.9mm 的专用扩孔钻，置于普通慢速手机上预备桩道，桩道深度为9mm。纤维桩粘接前超声荡洗桩道，除去残留碎屑，酒精棉球擦拭后，三用枪吹干，后用通用树脂型粘结剂和自粘接树脂水门汀进行玻璃纤维桩粘接，应用纳米树脂进行核塑型，树脂核高度为3mm。

1.4 全冠修复

对实验牙沿釉牙骨质界牙冠预备，预备出0.8mm 的浅凹型肩台，肩台宽度0.8，轴壁聚合角度5°。预备完成后，取模后送加工厂。试戴后，粘固，指压全冠边缘安全到位，待粘固剂硬固后，去除多余粘固材料。

1.5 模拟牙周膜和包埋

准备一台熔蜡器，内放浸蜡，温度调至90℃，保证蜡液处于熔融状态，将实验牙的釉牙本质界下2mm 至根尖处的牙根浸入蜡槽中形成一层约为0.2mm 厚的薄蜡层，待自凝树脂材料完全固化后，使用弹性硅橡胶印模材料填入空隙以模拟牙周膜。

1.6 力学测试

在电子万能试验机上，与牙长轴成45°，单向压缩负荷应用于颊尖的颊斜面的牙合1/3 处，以lmm/min 的速度进行加载，直至试件任一处发生折裂，采用Smart Test 软件记录试件折裂时的载荷值，记录读数及破坏类型。

2 控制偏倚

实验由2 人完成，随机数字表的使用及随机数字序列由专人实施保管；根管预备、充填，桩道预备，粘接，牙体预备均由1 名医师完成；数据测量、统计及分析由专人完成。

3 统计学分析

采用SPSS17.0 统计软件对测量结果进行单因素方差分析，计量资料用均数± 标准差表示，检验水准为双侧α=0.05，P＜0.05 为差异有统计学意义。

4 结果

根长、颊舌径、近远中径均数三组间差异无统计学意义（P＞0.05）,各组的折裂载荷均数比较可得：三组折裂载荷值均数间差异有统计学意义（P＜0.05）。其中可修复性折裂的试件数量A 组＞B 组＞C 组。结果见表1。

表1 实验牙根长、颊舌径、近远中径、抗折强度单因素方差分析结果

组别 根长 颊舌径 近远中径 试验力A 15.28±1.06 7.12±1.23 5.23±0.95 1042.00±488.30 B 15.83±1.23 7.27±0.68 5.21±0.57 613.17±129.21 C 15.61±0.90 7.20±0.56 5.21±0.57 609.00±31.58 F 0.615 0.62 0.337 6.53 P 0.549 0.09 0.72 0.005

5 讨论

5.1 离体牙的储存

有报道称，福尔马林保存可使管周牙本质减少及Ca/P 比例减少，从而改变牙本质的结构组成[1]。大部分离体牙抗折强的体外实验用室温0.9% 生理盐水保存离体牙[2]，所以本实验也沿用这些学者的方法，用生理盐水储存实验牙。

5.2 测试方法的确定

本实验为离体牙的体外实验研究，离体牙在拔除前患者的年龄、牙髓状态以及其牙根的解剖形态都存在一定差异。然而尽管这些不足，离体牙仍然是研究压力实验仅有且可靠的方法，一直被众多学者沿用至今[3]。

5.3 牙周膜的模拟

在本实验中，为了使得自凝树脂块和牙体组织间的应力传导更加接近于牙齿在口腔中受力情况和生理动度，用流动硅橡胶印模材料模拟牙周膜包绕牙根的状态，此薄层在实验牙和自凝树脂底座间起到缓冲作用，避免应力集中。

5.4 牙槽骨的模拟

李晓杰等[4]经体外实验证实牙槽骨高度对纤维桩核修复牙的影响显著，因此本实验选择包埋料高度达实验牙牙根CEJ 下2mm，建立正常的生物学宽度，以消除牙槽骨高度对实验牙抗折强度的影响。

5.5 牙本质肩领高度的确定

对于纤维桩树脂核修复系统，Sherfudhin 等[5]的研究认为1-3mm 以内牙本质肩领高度的变化不再明显影响牙根强度的变化；并指出肩领高度在达到3mm 以后，再增加也对强度无明显影响。

5.6 加载模式和方向的确定

本实验采用静态加载方式。静态加载是评价其生物机械性能的第一步，也可用来获取其折裂行为和最大载荷等基本知识，虽然不能全面描述其咀嚼功能受力情况下的破裂过程，但对于澄清其易碎区域还是很有帮助的，而且过大咀嚼力仍然是牙体严重损坏的一个重要原因[6]。因此实验选择静态加载方式进行试验。一般认为侧向力与修复失败有密切联系，考虑到下颌前磨牙的特殊受力模式，本实验选择实验牙颊尖的牙合1/3 作为加载点，受力方向为与牙体长轴呈45°。

综上所述，所有的实验试件均可承受生理状态下的最大牙合力。大直径纤维桩修复后其抗折强度降低且不可修复性折裂的风险会加大，考虑与牙本质厚度减少有关。因此临床上不需要增大纤维桩的直径来增强其抗折强度，否则会加大不可修复性折裂的发生率，将不利于二次修复[7,8]。