張寧 白玉興 張昆亞 任超超 周潔珉 祁鵬

（1.首都醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院 正畸科，北京 100050；2.首都醫(yī)科大學(xué) 生物工程學(xué)院，北京 100069；3.清華大學(xué) 機(jī)械工程系，北京 100084）

計(jì)算機(jī)三維技術(shù)在口腔正畸領(lǐng)域的應(yīng)用，為口腔科學(xué)的發(fā)展帶來(lái)再一次的革新，一種更美觀、更舒適的矯治方法——隱形矯治技術(shù)得到了迅速的發(fā)展[1-2]，并在臨床中得到廣泛的應(yīng)用[3-4]。用于制作隱形矯治器的材料主要是熱壓膜材料，但是矯治器在制作和佩戴的過(guò)程中，由于熱成形和人工唾液的浸泡，材料的厚度會(huì)發(fā)生變化，這種變化勢(shì)必影響到矯正效果[5-7]。本研究選用市場(chǎng)上常用的Biolon膜片，厚度為1.0、0.75、0.5mm，應(yīng)用電子游標(biāo)卡尺測(cè)量并比較不同厚度的熱壓膜材料在不同處理方式下厚度變化的趨勢(shì)，明確處理方式對(duì)熱壓膜材料厚度的影響與材料初始厚度的關(guān)系，為臨床選用適宜厚度的熱壓膜材料制作無(wú)托槽隱形矯治器提供一定的參考。

1 材料和方法

本研究選用德國(guó)產(chǎn)Biolon膜片，厚度為1.0、0.75、0.5mm。每種膜片各30個(gè)。每種厚度的材料分成3組，每組10片，所有試樣均加工成4 cm×2 cm的長(zhǎng)方形[8]，在室溫23℃、相對(duì)濕度50%的條件下用電子游標(biāo)卡尺隨機(jī)測(cè)量試樣3個(gè)點(diǎn)的厚度并計(jì)算平均值，然后再計(jì)算每組10個(gè)試樣的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。具體分組情況如下。

未處理組：原始膜片，未經(jīng)過(guò)任何處理（加工成4 cm×2 cm的長(zhǎng)方形）。

熱成形組：模擬制作隱形矯治器的過(guò)程，經(jīng)過(guò)壓膜機(jī)（德國(guó)產(chǎn)Drufomat-TE型壓膜機(jī)）預(yù)熱并在一塊預(yù)成的模型上（10 cm×5 cm×2 cm的鐵板）壓縮，膜片預(yù)熱時(shí)間參照膜片自帶的說(shuō)明書(shū)要求（熱成形后加工成4 cm×2 cm的長(zhǎng)方形）。

唾液浸泡組：膜片經(jīng)過(guò)預(yù)熱成形處理后（處理方式同熱成形組）在人工唾液中恒溫37℃（國(guó)產(chǎn)BHW-Ⅰ型電子恒溫水浴箱）浸泡2周。

所得數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS 10.0軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用2個(gè)獨(dú)立樣本的秩和檢驗(yàn)，比較不同處理方式對(duì)材料厚度變化的影響以及處理方式對(duì)材料厚度的影響與材料初始厚度的關(guān)系。

2 結(jié)果

表1、2顯示了3種厚度的材料在預(yù)熱前后，人工唾液浸泡2周后的厚度變化情況。從表中可以看出，3種厚度的材料經(jīng)過(guò)熱成形處理后厚度變薄，經(jīng)過(guò)人工唾液浸泡2周后厚度變厚，厚度變化范圍最小的是Biolon 0.75mm膜片，變化最大的是Biolon 0.5mm膜片，Biolon 1.0mm厚度的變化范圍介于兩者之間。

表1 3種厚度的Biolon膜片熱成形前后的厚度值Tab 1 Three kinds of thickness of the Biolon thickness before and after thermoforming

對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行2個(gè)獨(dú)立樣本的秩和檢驗(yàn)（表3），其結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。即不同處理方式對(duì)材料厚度變化的影響不同，處理方式對(duì)材料厚度的影響與材料初始厚度有關(guān)系。其中，Biolon 0.75mm膜片經(jīng)過(guò)不同的處理方式后，厚度的變化范圍較小，厚度比較穩(wěn)定。

表2 3種厚度的Biolon膜片在熱成形后和唾液浸泡2周后的厚度值Tab 2 Three kinds of thickness of the Biolon thickness after thermoforming and two weeks saliva immersion

表3 不同處理方式間的秩和檢驗(yàn)結(jié)果Tab 3 The results of rank-sum test of the different conditions

3 討論

熱壓膜材料以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)已經(jīng)在正畸領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，比如正畸保持器[9]和牙齒的微小移動(dòng)[3]。近年來(lái)，隨著CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展，無(wú)托槽隱形矯治技術(shù)在臨床上廣泛應(yīng)用，從一定程度上克服了傳統(tǒng)固定矯治技術(shù)的缺點(diǎn)，如影響口腔衛(wèi)生和美觀，導(dǎo)致釉質(zhì)脫礦等[10]，為適合的患者提供了一種更美觀、更舒適的矯治方法，有著廣泛的臨床應(yīng)用前景[3-4]。

應(yīng)用熱壓膜材料制作無(wú)托槽隱形矯治器時(shí)，如果材料厚度越薄，則矯治器也越薄，患者帶入口腔中感覺(jué)會(huì)舒服一些。但是過(guò)薄的膜片，在一些力學(xué)性能上無(wú)法達(dá)到隱形矯治的目的[11]。比如通過(guò)上述結(jié)果可以看出，Biolon 0.5mm膜片雖然厚度是最薄的，但是無(wú)論是經(jīng)過(guò)熱成形，還是人工唾液浸泡2周后，其厚度的變化范圍均是最大的。說(shuō)明Biolon 0.5mm膜片彈性比較好，可是在制作矯治器的過(guò)程中和矯正過(guò)程中，矯治器形變比較明顯，可能導(dǎo)致矯治器內(nèi)的力學(xué)數(shù)值無(wú)法充分發(fā)揮作用，矯治器與牙弓的形態(tài)不一致，從而影響矯治效果。

相反，Biolon 0.75mm膜片雖然比Biolon 1.0mm膜片薄，但是經(jīng)過(guò)上述處理后其厚度的變化范圍卻比Biolon 1.0mm膜片的變化范圍小。這說(shuō)明應(yīng)用Biolon 0.75mm膜片制作的無(wú)托槽隱形矯治器的穩(wěn)定性要比其他2種厚度的膜片制作的矯治器要好。與現(xiàn)在臨床上經(jīng)常應(yīng)用的1.0mm厚的膜片相比Biolon 0.75mm膜片比較薄，患者在佩戴過(guò)程中的舒適度將增加。這也符合Sheridan等[12]的觀點(diǎn)，他認(rèn)為0.5mm的膜片雖然彈性好，但是容易斷裂，1.0mm的膜片缺乏彈性，所以要選擇一種比較適合的材料就必須了解其力學(xué)性能。本研究可以看出，Biolon 0.75mm膜片與其他膜片相比似乎有一定的優(yōu)勢(shì)。

從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，同一種品牌的膜片，由于厚度的不同，經(jīng)過(guò)同一種處理方式后變化的趨勢(shì)相同，但變化的范圍卻不同；而且其變化范圍的大小與其最初的厚度有一定的關(guān)系。雖然初始厚度最薄的Biolon 0.5mm膜片的變化范圍是最大的，但是Biolon 0.75mm膜片厚度的變化范圍卻比Biolon 1.0mm膜片的厚度變化范圍小。其中原因可能與分子內(nèi)在結(jié)構(gòu)有關(guān)，有待進(jìn)一步研究。

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