不同处理方式的光固化复合树脂充填体表面托槽黏结效果比较分析

李 亮

(沈阳市和平区牙病防治所 正畸科,辽宁 沈阳 110001)

黏结剂在牙釉质表面直接黏结托槽的主要机制在于牙釉质表面的羟基磷灰石与磷酸反应溶解脱钙，牙釉质表面因溶解性的不同而形成凹凸不平的粗糙面，黏结剂渗入其中所产生的树脂突与脱钙的牙釉质构成锚式结合[1]。如果釉质表面有充填体，在黏结托槽时，牙釉质与黏结剂的接触面积减少，托槽黏结强度也随之下降，从而脱落率增高。目前，在唇颊面龋坏治疗中，光固化复合树脂由于外形美观且操作方便得到了广泛应用[2]，如何将托槽直接黏结到光固化复合树脂充填体上已成为临床医生关注的问题。本研究用3M TransbondTM光固化黏结剂在不同表面处理方式处理的光固化复合树脂表面黏结金属托槽，用扫描电镜观察不同表面处理后树脂面的显微结构改变，测定其抗剪切强度及ARI积分，为临床应用提供依据。

1 材料和方法

1.1 实验材料和设备

3M光固化复合树脂FiltekTMZ350；3M TransbondTM光固化黏结剂，自凝树脂，上中切牙整铸网底直丝弓托槽，可见光固化机，858Mini Bionix电子疲劳试验机。

1.2 试件制作与分组

自凝树脂制作9个长方体试件(8 mm×8 mm×15 mm)，在其表面1/2的中心位置制备窝洞(4 mm×4 mm×3 mm)，冲洗吹干，充填3M光固化复合树脂并光照固化，随机留存3个树脂面不做处理，将剩余33个树脂面随机分为A、B、C 3组，每组11个树脂面，分别对3组树脂面进行表面处理。

1.3 树脂面表面处理

A组：用钨钢麻花钻将光固化树脂面打磨粗糙，用无油水气枪冲洗15 s，吹干;B组：35%磷酸酸蚀树脂面2 min，用蒸馏水冲洗20 s，吹干;C组：用钨钢麻花钻将光固化树脂面打磨粗糙，用无油水气枪冲洗15 s，吹干后35%磷酸酸蚀树脂面2 min，蒸馏水冲洗20 s，吹干。在未做处理的树脂面与3个表面处理组中各随机抽取1个光固化树脂面，干燥保存，留作试验后扫描电镜观察对比。

1.4 托槽黏结

将3M液剂均匀涂布在光固化树脂面上，取适量的3M黏结剂置于清洁干燥托槽底板，就位于树脂面上轻加压，并去除溢出黏结剂。分别从托槽的近远中用光固化灯照射20 s。

1.5 冷热循环老化处理

托槽黏结完成后10 min内，置于37 ℃恒温水箱内水浴24 h后，对试件进行冷热循环老化处理(5 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s，循环500次)。

1.6 抗剪切强度测试

将试件按组别分别固定于载物台上，用858 Mini Bionix电子疲劳试验机对试件进行抗剪切强度检测，测试速度1 mm/min[2]，保证受力方向与托槽底板方向一致，并记录托槽脱落的瞬间载荷，抗剪切强度=最大载荷/托槽底面积。

1.7 光固化树脂面黏结剂残留指数ARI积分测评

0分：无黏结剂残留在树脂面上；1分：黏结剂残留量<1/3；2分：1/3<黏结剂残留量<2/3；3分：黏结剂残留量>2/3；4分：全部黏结剂残留在树脂面上。

1.8 电镜观察

将未做处理的树脂面与3个表面处理组中各随机抽取的1个光固化树脂面用离子镀膜仪喷金后，通过扫描电镜观察光固化树脂面的形态。

1.9 统计学方法

用SPSS16.0统计软件包对实验数据进行统计学分析，3组抗剪切强度比较采用卡方检验，两两比较采用LSD-t检验；ARI记分采用Kruskal-Wallis H检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 不同表面处理后光固化复合树脂面表面结构的电镜扫描结果

与未作处理的树脂面(图1)相比，35%磷酸处理的树脂面(图2)表面结构变化不大；而打磨粗糙组和打磨粗糙+酸蚀组的树脂可见裂隙及空洞样改变，但两者差别不明显(图3，4)。

图1 未作处理的树脂面Fig 1 Resin surface with no treatment

2.2 3种表面处理组产生抗剪切强度

图2 35%磷酸处理的树脂面Fig 2 Resin surface with 35% phosphoric acid etching

图3 打磨粗糙的树脂面Fig 3 Resin surface with rough polishing

3种表面处理组产生抗剪切强度分别为：A组(8.232 ± 0.340)MPa，B组(6.964 ± 0.501)MPa，

图4 打磨粗糙+酸蚀的树脂面Fig 4 Resin surface with 35% phosphoric acid etching and rough polishing

C组(12.458±0.882)MPa，3种不同表面处理方式的抗剪切强度均达到临床要求，但差异具有统计学意义(P<0.05)。

2.3 ARI积分

3种表面处理组的ARI计分差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 去托槽后的ARI积分

3 讨 论

随着正畸技术发展，越来越多的成人错颌畸形患者开始接受正畸治疗。然而，成人患者的口腔情况相对复杂，大多数成人都存在龋坏的牙齿，随着光固化复合树脂在龋坏治疗的广泛应用，许多固定矫正都需要将托槽直接黏结在有光固化复合树脂充填治疗的牙齿表面上。由于龋洞大小形状不同，光固化充填的树脂面也各不相同，往往是托槽底板一部分黏结在树脂面上，一部分黏结在牙齿表面上，由于牙齿表面黏结托槽一定要进行酸蚀处理，且长期存在于口内的树脂充填物在黏结前也同样需要进行相应处理，故本实验未进行无表面处理的光固化树脂面抗剪切强度的阴性对照。

目前，多数学者认为酸蚀可去除树脂表面污染物，降低表面张力，提高自由能，是形成良好黏结的前提条件[3-4]。但也有研究中树脂表面经35%磷酸处理30 s后与托槽黏结得仅部分达到有效黏结强度[5]。有研究表明树脂表面经HF处理后同样未达到有效黏结强度，但应用HF与硅烷化联合处理后，达到了有效黏结强度且树脂表面破裂率低[6]。Zachrisson[7]提出托槽与树脂面黏结前应通过粗糙树脂表面来提高黏结强度。但是Chunhaeheevachaloke等[8]研究陶瓷托槽与树脂面的黏结发现黏结前对树脂面是否进行打磨粗糙与其抗剪切强度并无相关性。本研究结果显示：3种不同表面处理方法产生的抗剪切强度均达到临床要求，打磨粗糙+酸蚀组与打磨粗糙组的抗剪切强度均高于磷酸酸蚀组(P<0.05)，表明在金属托槽与树脂面进行黏结时，对树脂面做粗糙处理可以增加抗剪切强度。

本实验结果中，各测试组间ARI积分的差别均无统计学意义(P>0.05)。提示无论采用何种表面处理方法和黏结剂，托槽脱落的断裂面形式相似，主要出现在黏结剂内部或托槽与黏结剂之间。从实验数据中分析，表面处理为35%磷酸酸蚀的ARI积分相对其他两组表面处理方法的ARI积分较小且集中在0～2之间，说明表面处理方法为35%磷酸酸蚀时托槽与树脂面之间的黏结力较小。

经扫描电镜观察，35%磷酸处理的树脂面表面结构与未作处理的树脂面差别不大。可见，尽管使用磷酸处理树脂面，可以起到清洁表面的作用[9]，但磷酸酸蚀并不能使树脂表面形成凹凸不平的粗糙面，故黏结剂无法渗入其中产生树脂突，形成机械固位。有研究报告对树脂面进行酸蚀不能像酸蚀牙釉质一样产生明显的结构改变，故抗剪切强度较低[10]。电镜下，打磨粗糙组和打磨粗糙+酸蚀组的树脂表面可见大小不均的裂隙及空洞样改变，两者差别不大，但打磨粗糙+酸蚀组产生的抗剪切强度要大于打磨粗糙组，这可能是由于打磨后进行酸蚀处理树脂面可以更有效去除打磨树脂面产生的粉末，使树脂面裂隙空洞更明显，从而增加其黏结强度。

尽管对树脂面做粗糙处理可以增加托槽的抗剪切强度，但也使树脂表面产生了大小不均的裂隙及空洞样改变。因此，临床医生应根据需要选择不同表面处理方法。