張文云，王 琳，楊立斗，肖玉鴻

(成都軍區(qū)昆明總醫(yī)院，昆明醫(yī)學(xué)院臨床學(xué)院，云南 昆明 650032)

纖維樁與根管壁牙本質(zhì)的粘結(jié)強(qiáng)度是影響修復(fù)成功的重要因素之一，由于目前使用的纖維樁多為預(yù)成形的成品材料，很難與根管治療后的根管形態(tài)完全匹配，使得纖維樁與根管壁之間的樹脂水門汀厚度不完全一致，特別當(dāng)根管較為粗大時，常造成纖維樁與根管壁間的樹脂水門汀層較厚。傳統(tǒng)粘結(jié)理論認(rèn)為粘結(jié)層的厚度對粘結(jié)力有明顯影響，纖維樁在根管內(nèi)要獲得良好的固位，必需要有一個理想的樁道粘結(jié)層厚度［1－4］。本研究通過比較同一直徑(1.2 mm)RTD纖維樁在不同直徑樁道內(nèi)的粘結(jié)強(qiáng)度，探討不同粘結(jié)層厚度對纖維樁粘結(jié)強(qiáng)度的影響。

1 材料和方法

1.1 主要材料和設(shè)備

320 g/L磷酸酸蝕凝膠(DMG，德國);樹脂水門汀RelyX Unicem(3M，美國);18只直徑1.2 mm的玻璃纖維樁(RTD，法國);SYJ－150低速金剛石切割機(jī)(沈陽科晶);CMT8502型微機(jī)控制萬能電子試驗(yàn)機(jī)(深圳新三思);薄片推出實(shí)驗(yàn)夾具(參照文獻(xiàn)設(shè)計(jì)，新三思加工);LED光固化燈(光強(qiáng):700 mw/cm2，Beyond，美國);XL30ESEM－TMP 掃描電鏡(飛利浦，荷蘭);Zeiss金相顯微鏡(蔡司，德國);CX31光學(xué)顯微鏡(奧林巴斯，日本)。

1.2 方法

1.2.1 離體牙的制備

選取無齲損、無裂紋、冠根比例協(xié)調(diào)、根尖發(fā)育完成的單根管上頜前牙18個，用25 g/L次氯酸鈉液(NaClO)浸泡2 h后再用蒸餾水沖洗干凈。然后分別用金鋼砂片在釉牙骨質(zhì)界(cementum－enamal junction，CEJ)上方2 mm處截冠，拔除牙髓組織后，15號手用擴(kuò)大針疏通根管并測量工作長度(至根尖基點(diǎn)處)，使用K3銼以逐步后退法進(jìn)行根管預(yù)備(每更換一次銼均用25 g/L次氯酸鈉液和蒸餾水交替沖洗根管)，紙尖徹底干燥根管后，用AH－Plus(Dentsply，德國)加牙膠尖(天津)，以冷側(cè)壓法行根管充填，最后用FujiⅡ(GC，日本)玻璃離子封閉根管口，并置37℃恒溫蒸餾水中保存1周。

1.2.2 樁道預(yù)備和纖維樁的粘結(jié)

將根管治療完成后的18個離體牙按不同樁道直徑隨機(jī)分為3組，分別使用1.2 mm(Ⅰ組)、1.4 mm(Ⅱ組)和1.6 mm(Ⅲ組)直徑的 RTD 纖維樁配套鉆預(yù)備樁道，樁道長度均為13 mm，保留根尖部充填物約4 mm。然后取直徑為1.2 mm的RTD纖維樁18根，用950 mL/L乙醇擦拭表面，自然干燥后，分別用酸蝕加自粘結(jié)材料(320 g/L磷酸+Relyx Unicem樹脂水門汀)將其粘結(jié)于樁道內(nèi)，并盡量讓纖維樁位于根管口的中央，指壓10 s后再光照固化。最后置37℃蒸餾水中保存24 h，在每組內(nèi)隨機(jī)抽取一個樣本作掃描電鏡觀察，其余制作薄片試件。

1.2.3 薄片試件制作和測試

將粘結(jié)有纖維樁的牙用黏蠟固定在低速金剛石切割機(jī)載物臺上，從根管口開始向根尖方向，垂直于牙長軸將牙切割成(1±0.05)mm厚度的薄片試件。每個牙切取6片，分別標(biāo)記根段部位和冠面，并標(biāo)明近中、遠(yuǎn)中和唇腭面。每連續(xù)的兩片編為一組，分別記錄為根管冠部，根管中部和根管尖部3個亞組(圖1)。

圖1 薄片試件分組示意圖

將薄片試件冠面朝下用強(qiáng)力膠固定在萬能電子試驗(yàn)機(jī)的夾具載物臺上，設(shè)定加載速度為0.05 mm/min進(jìn)行測試。記錄纖維樁從薄片中央脫出時的力值F，計(jì)算薄片的粘結(jié)面積A，轉(zhuǎn)化為粘結(jié)強(qiáng)度。同時，將測試后的薄片置光學(xué)顯微鏡下觀察試件的破壞方式，共分為以下5類:①纖維樁與樹脂水門汀間粘結(jié)失敗;②樹脂水門汀與牙本質(zhì)間粘結(jié)失敗;③纖維樁的內(nèi)聚破壞;④樹脂水門汀的內(nèi)聚破壞;⑤混合破壞(即同時有上述兩種或以上的失敗形態(tài))

1.2.4 粘結(jié)層厚度的測量

將切割成1 mm厚的薄片試件置金相顯微鏡(圖2)載物臺上，觀察到薄片的各個組成部分后，用標(biāo)記的近中、遠(yuǎn)中，唇腭面，將薄片上的樹脂水門汀分為4個象限，每個象限內(nèi)選兩個點(diǎn)用鏡內(nèi)的刻度尺測量樁周圍樹脂水門汀的厚度(圖3)，取得8個點(diǎn)的值，同時使用顯微鏡配置的ProgRes軟件記錄薄片形態(tài)，標(biāo)記測量值，每個薄片計(jì)量出最大值和最小值，最后統(tǒng)計(jì)取均值。

圖2 金相顯微鏡

圖3 金相顯微鏡下水門汀厚度的測量

1.2.5 掃描電鏡觀察

將每組中隨機(jī)抽取出的粘結(jié)有纖維樁的牙根用黏蠟固定在低速金剛石切割機(jī)載物臺上，在流水冷卻下沿牙長軸縱向切割成兩片。然后將試件放入無水乙醇中超聲清洗10 min，再放入300 g/L鹽酸(HCl)中浸泡24 h，取出后用蒸餾水沖洗，陰干，再置20 g/L次氯酸鈉液中浸泡10 min，使之脫蛋白，取出后再次用蒸餾水沖洗，陰涼干燥，噴金并進(jìn)行掃描電鏡觀察。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。不同粘結(jié)層厚度和根管深度對粘結(jié)強(qiáng)度影響采用兩因素方差分析，兩兩比較用 LSD(least significant difference)檢驗(yàn);各組試件破壞方式比較用Chi－Square檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)設(shè)為 0.05。

2 結(jié)果

2.1 不同粘結(jié)層厚度對粘結(jié)強(qiáng)度的影響

各組粘結(jié)層厚度測量結(jié)果顯示，不同直徑樁道的粘結(jié)層厚度不同，分別為:I組49～230μm;Ⅱ組71 ～310μm;Ⅲ組180 ～521μm。粘結(jié)強(qiáng)度測量結(jié)果(表1)，不同的粘結(jié)層厚度在不同根管段內(nèi)均對纖維樁粘結(jié)強(qiáng)度有影響，在根管各段均以I組粘結(jié)強(qiáng)度最大，Ⅱ組次之，Ⅲ組最小，3組間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。另外，在同一粘結(jié)層厚度組內(nèi)，不同根管段間的粘結(jié)強(qiáng)度亦不同，冠部粘結(jié)強(qiáng)度最高，其次為根中部，根尖部最低，3者間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)。

表1 不同粘結(jié)層厚度各組纖維樁粘結(jié)強(qiáng)度比較(MPa，)

表1 不同粘結(jié)層厚度各組纖維樁粘結(jié)強(qiáng)度比較(MPa，)

不同字母為組間比較P＜0.05;不同數(shù)字為組內(nèi)比較P＜0.05

組別 根冠部 根中部 根尖部Ⅰ 20.93 ±5.21a1 16.81 ±4.29a2 13.76 ±2.28a3Ⅱ 14.43 ±1.14b1 10.63 ±1.36b2 9.12 ±1.34b3Ⅲ 11.37 ±2.55c1 8.95 ±1.61c2 7.90 ±1.34c2

2.2 不同粘結(jié)層厚度對試件破壞方式的影響

Chi－Square檢驗(yàn)結(jié)果顯示:不同粘結(jié)層厚度組間試件破壞方式無顯著差異(P＞0.05)，各組試件破壞方式構(gòu)成比見圖4。各組中均未發(fā)現(xiàn)樹脂水門汀材料的內(nèi)聚破壞，Ⅰ組以混合破壞為主，僅在該組中有5%的樁和樹脂水門汀界面上的粘結(jié)失敗。Ⅱ組和Ⅲ組均以牙本質(zhì)粘結(jié)界面為主要破壞方式，且Ⅲ組中該界面上的破壞率較Ⅱ組高。

圖4 各組試件破壞方式構(gòu)成比

2.3 掃描電鏡觀察結(jié)果

Ⅰ組整個根管壁上都布滿了長短不一的樹脂突，冠部區(qū)長度和密度均高于根中和根尖部，樹脂突的表面是粗糙的，有顆粒狀的突起(圖5)。Ⅱ組和Ⅲ組僅在根管冠部發(fā)現(xiàn)表面光滑、數(shù)量少的樹脂突結(jié)構(gòu)(圖6～7)，根管中下部幾乎無樹脂突結(jié)構(gòu)。樹脂水門汀和牙本質(zhì)粘結(jié)界面上還發(fā)現(xiàn)了斷裂的區(qū)域，以及樹脂突的斷裂(圖7)。Ⅰ組樹脂與牙本質(zhì)的粘結(jié)界面連續(xù)、良好，未發(fā)現(xiàn)有裂隙，樹脂內(nèi)部也少有氣泡產(chǎn)生(圖8)。Ⅱ組粘結(jié)層內(nèi)可以看到顯著的大小不等的氣泡(圖9)。Ⅲ組內(nèi)氣泡的數(shù)量和尺寸也遠(yuǎn)大于其他兩組(圖10)。

圖5 Ⅰ組樹脂突表面形態(tài)，(表面有顆粒狀突起)(×4000)

圖6 Ⅱ組根管冠部樹脂突形態(tài)(×4000)

圖7 Ⅲ組根管冠部樹脂突形態(tài)(白箭頭為粘結(jié)界面斷裂區(qū)，黑箭頭為斷裂的樹脂突)(×4000)

圖8 Ⅰ組樹脂水門汀厚度和形態(tài)(×500)

圖9 Ⅱ組水門汀厚度和形態(tài)(×500)

圖10 Ⅲ組水門汀厚度和形態(tài)(箭頭為粘結(jié)層內(nèi)的氣泡)(×250)

3 討論

關(guān)于樹脂水門汀形成的粘結(jié)層厚度對纖維樁粘結(jié)強(qiáng)度的影響目前還沒有統(tǒng)一的認(rèn)識。有研究者認(rèn)為［1－4］:纖維樁周圍樹脂水門汀層的厚度影響粘結(jié)強(qiáng)度的大小，隨著粘結(jié)層厚度的增加，粘結(jié)強(qiáng)度開始下降，容易出現(xiàn)粘結(jié)失敗;而 Perez［5］、Perdigao等［6］則認(rèn)為纖維樁在根管內(nèi)的粘結(jié)強(qiáng)度與樁周粘結(jié)樹脂水門汀厚度無關(guān)。為觀察不同粘結(jié)層厚度對纖維樁粘結(jié)強(qiáng)度的影響，本研究分別用不同直徑的樁道預(yù)備器械預(yù)備樁道，粘結(jié)直徑1.2 mm的纖維樁，以產(chǎn)生不同的粘結(jié)層厚度，然后通過薄片推出試驗(yàn)檢測各組的剪切粘結(jié)強(qiáng)度。結(jié)果顯示:與直徑1.2 mm纖維樁匹配的樁道鉆頭產(chǎn)生的粘結(jié)層厚度最小，為49～230μm，其粘結(jié)強(qiáng)度最高，與其他兩組相比，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。這與Arcangelo等［1］研究結(jié)果近似，他認(rèn)為最佳的粘結(jié)層厚度在100～300μm，過大或過小的厚度均不能獲得理想的粘結(jié)強(qiáng)度。同時，掃描電鏡觀察也發(fā)現(xiàn)，Ⅰ組樹脂突結(jié)構(gòu)優(yōu)于其他兩組，樹脂突表面還發(fā)現(xiàn)有顆粒狀的凸起，可有效提高根管壁與樹脂水門汀間的機(jī)械鎖結(jié)能力，增加纖維樁的粘結(jié)強(qiáng)度。

根管樁道預(yù)備完成后大多數(shù)呈現(xiàn)為圓錐形，尤其是再次治療的根管，根管口遠(yuǎn)大于根尖部，此時如果樁道和纖維樁直徑不相匹配，粘結(jié)層過厚，尤其是在根管冠部，纖維樁就位后樹脂水門汀內(nèi)部就會出現(xiàn)氣泡和裂隙。同時，較厚的粘結(jié)層樹脂在聚合時會產(chǎn)生較大的聚合收縮力，引起樹脂水門汀和纖維樁或(和)根管牙本質(zhì)在界面上產(chǎn)生裂隙，必將導(dǎo)致粘結(jié)強(qiáng)度的下降，而薄的粘結(jié)層上該力量的作用會減弱些［7］，對粘結(jié)界面的破壞力也較小。另外，當(dāng)樁和樁道匹配時，樁就位過程中會對水門汀產(chǎn)生一定的“擠壓外排”作用，減少了水門汀內(nèi)部氣泡和空隙的產(chǎn)生，提高了粘結(jié)層的質(zhì)量，有利于纖維樁在根管內(nèi)的固位力。在掃描電鏡觀察中可見，隨著粘結(jié)層厚度的增加，樹脂水門汀內(nèi)部的氣泡數(shù)量增多，尺寸增大。Ⅲ組樹脂水門汀在低倍放大條件下即可見大小不等的氣泡，該組測得的粘結(jié)強(qiáng)度也最低，而且破壞方式也明顯的集中在牙本質(zhì)和水門汀界面上，這可能是因?yàn)樵摻M中樁道預(yù)備時使用的鉆頭直徑較大，形成了較厚的粘結(jié)層空間，在去除了根管充填物后，還將部分根管壁牙本質(zhì)也一并去除，弱化了牙本質(zhì)層的機(jī)械強(qiáng)度，纖維樁粘結(jié)后，只有用樹脂水門汀來填補(bǔ)被去除的牙本質(zhì)，而樹脂水門汀的強(qiáng)度，泊松比和彈性模量均低于牙本質(zhì)，使得樹脂水門汀和牙本質(zhì)界面成為粘結(jié)的薄弱區(qū)域，在力學(xué)加載后，該界面首先出現(xiàn)破壞，導(dǎo)致纖維樁和水門汀一起從薄片試件中央脫落。Ⅱ組中也是水門汀和牙本質(zhì)界面上的失敗為主要破壞方式，但是測得的粘結(jié)強(qiáng)度均值明顯高于Ⅲ組，有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Ⅰ組卻完全不同，不僅粘結(jié)強(qiáng)度最高，而且其破壞方式也以混合破壞為主，樁和水門汀界面上的失敗僅占5%。因此，根管樁道預(yù)備時，應(yīng)該在去凈根管壁充填物的前提下，盡量減少牙本質(zhì)的磨除量，以保證根管壁的強(qiáng)度，并形成合適的纖維樁容納空間，這對于修復(fù)的成功是十分重要的。

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