王行康 張 麗 姜濤
微創(chuàng)美學修復是近年來國內(nèi)外研究的熱點之一。在美學修復發(fā)展的初期,部分修復醫(yī)生傾向于采取破壞大量牙體組織的修復方式,這么做確實能夠達到不錯的美觀效果,不過也會對牙齒產(chǎn)生不可逆的傷害,不利于牙體組織的健康。隨著修復醫(yī)生對美學修復理念的不斷深入研究,醫(yī)患雙方也都期望在能夠獲得美的同時,盡可能減少修復后對牙齒的傷害[1]。于是,醫(yī)生們提出了微創(chuàng)美學修復的新概念,并引起了廣泛的關(guān)注。
隨著材料和技術(shù)的發(fā)展,越來越多的超薄修復體或覆蓋部分牙體的修復體被臨床醫(yī)生所應用,這樣的修復體和牙齒的交界處通常位于唇面、齦上甚至切端[2],容易出現(xiàn)邊緣著色等美學問題,從而導致美學治療效果不理想[3,4]。
對于部分修復體或邊緣位于齦上的修復體而言,粘接后邊緣會有懸突。同樣,使用復合樹脂充填牙齒缺損,也存在邊緣拋光的問題,如果拋光不良,容易導致邊緣染色及白線等問題[5]。因此,粘接后的拋光就顯得尤為重要了,拋光是一種快捷的表面處理方式,醫(yī)師在椅旁便可完成。與上釉相比,拋光還具有減少對頜牙磨耗等優(yōu)點[6-8]。
因此臨床上使用全瓷部分貼面恢復牙體形態(tài)時,牙和修復體交界邊緣的拋光是醫(yī)生關(guān)注最多的問題之一,拋光可能會伴隨修復體邊緣材料或樹脂水門汀的損失[9]。拋光時的方向、壓力、轉(zhuǎn)速等會對部分貼面邊緣樹脂水門汀條帶暴露的寬度產(chǎn)生影響[10],樹脂水門汀的暴露可能會增加邊緣色素沉著的可能性,還可能導致微滲漏的風險提高,不僅降低修復體的美觀程度,還會造成菌斑聚集從而影響牙周組織健康[11]。一個順滑、自然、密合的部分貼面邊緣形貌對最終的美學、修復效果有著極為重要的作用[12]。
目前關(guān)于修復體表面拋光的文獻主要集中在拋光工具及修復體的種類上,對于拋光工具轉(zhuǎn)動方向?qū)π迯腕w邊緣影響的研究較少。本實驗采用不同拋光方向?qū)θ刹糠仲N面的邊緣進行拋光處理,通過對拋光后邊緣表面粗糙度和暴露樹脂水門汀條帶寬度評價不同拋光方向?qū)π迯腕w邊緣形貌的影響。
1.1 試樣準備 收集濟南市口腔醫(yī)院口腔頜面外科因正畸治療需要拔除的20 顆前磨牙,拔牙前患者簽署知情同意書,實驗所用的離體牙在經(jīng)過雙氧水浸泡數(shù)分鐘后,保存在蒸餾水之中[13]。牙齒表面沒有可見的釉質(zhì)缺損、損壞等。
實驗由擁有3年以上執(zhí)業(yè)經(jīng)驗的同一醫(yī)師操作,使用金剛砂車針(Dia-Burs,MANI,Japan)在離體牙牙面頰側(cè)和近遠中面上預備貼面,預備體邊緣周圍的牙體組織修整成平面,貼面的邊緣預備依次采用藍標金剛砂車針(TR-11)、黃標金剛砂車針(TF-11),車針水平于牙體組織表面進行預備,形成刃狀邊緣。最后用600 目和1500 目砂紙進行打磨,獲得平整表面(圖1)。
圖1 牙體預備后照片
硅橡膠印模材料對預備好的牙齒進行復制,制作模型,貼面蠟型與預備好的牙體邊緣部分成一平面。熱壓鑄瓷貼面(IPS E.Max Press)的制作,要求使用同一技工,在進行貼面制作時盡可能保證貼面邊緣密合的一致性。
1.2 貼面粘接 部分貼面制作完成后(圖2),試戴貼面,確認就位位置準確無誤后,貼面的組織粘接面用9%(體積分數(shù))氫氟酸(IPS Ceramic Etching Gel,Ivoclar Vivadent,Liechtenstien)酸蝕20 s,然后清水沖洗掉表面的氫氟酸,將全瓷貼面放入裝有95% 酒精塑料杯中,超聲震蕩5 min,然后取出貼面,沖洗、吹干貼面的組織面,在貼面組織面上用小毛刷均勻涂布硅烷偶聯(lián)劑。
圖2 部分貼面照片
使用37%磷酸(Etch37 Gel,GLUMA,Germany)涂在預備后的牙面上,酸蝕15 s,用清水沖洗,吹干,帕娜碧亞含氟樹脂水門?。≒anavia F Cement Dual Cure Dental Adhesive System,Kuraray,Japan),A 液B 液1∶1 比例混合,用小毛刷涂布在37%磷酸酸蝕的牙面上,用氣槍將處理液吹薄吹勻。A 膏B 膏(樹脂水門汀)1∶1 比例混合調(diào)勻,涂布在貼面組織面上,將貼面放置到牙面上,確認貼面就位無誤,光固化燈照射5 s,去除多余樹脂水門汀,部分貼面邊緣涂布阻氧劑,再光固化40 s,待樹脂水門汀完全硬固后,清水沖洗去除多余的阻氧劑。
1.3 貼面修整及拋光 各組貼面在粘接完成之后,先用藍標金剛砂車針修整邊緣,然后用黃標金剛砂車針修整,修整之后的部分貼面邊緣與牙體組織外形過渡自然,獲得最終粘接邊緣的平面形態(tài)。
拋光方向分為兩種方式:拋光方向從牙體組織到修復體方向為T-C組和從修復體到牙體組織方向為C-T組。
同一顆牙齒的近中和遠中的修復體邊緣分別采用不同的拋光方向進行處理。T-C組和C-T組在拋光時,拋光工具的旋轉(zhuǎn)方向為從牙齒表面到修復體表面,修復體表面到牙齒表面,全瓷部分貼面邊緣用同一拋光工具拋光,拋光工具的旋轉(zhuǎn)方向與邊緣線垂直。
各組采用同一專用陶瓷拋光工具(EVE Diapol TWIST,EVE,Germany)拋光工具(DT-W14Dg,DT-W14Dmf,DT-W14D),按照說明書的推薦順序和轉(zhuǎn)速進行拋光,先使用DT-W14Dg 進行邊緣的平整光滑,再用DT-W14Dmf 進行預拋光,最后用DT-W14D 進行高光拋光,每一級拋光時間60 s。所有操作均由同一口腔醫(yī)師完成。整個拋光過程中要求使用同一器械,使用氣壓調(diào)整高速手機轉(zhuǎn)速,低速彎機則通過電動馬達調(diào)節(jié)速度。拋光工具遵循粒度由粗至細的程序依次打磨,并使用單向重疊拋光手法,通過噴水進行降溫。速度為廠家所建議的最高速度。
將處理好后的樣本(圖3)放入蒸餾水中保存,所有樣本在制備完成后的1 個月內(nèi)進行測量,測量前用蒸餾水超聲蕩洗,酒精干燥后再進行測量。
圖3 拋光完成后牙齒表面
1.4 邊緣形貌測量 制作硅橡膠底座,將牙齒水平放置在底座上,吹干牙齒表面水分,采用激光顯微鏡(VK-X210,Japan),將樣本放置在顯微鏡載物臺上,觀察樣本并進行對比,比較不同拋光方向處理的部分貼面邊緣表面粗糙度的異同。
1.4.1 表面粗糙度的測量方法 首先確定測量線段的位置,在邊緣上的中心選取一點,在距離其1 mm處選取兩點和2 mm處選取兩點(共取5點,并做好標記),兩側(cè)選取對稱的位置(圖4),在同一水平面上;其次確定線段方向,與牙齒和修復體邊緣線垂直,測量長度為200 μm,每一區(qū)域間隔200 μm取三點(圖5),每個區(qū)域測3次,取平均值,將5個區(qū)域得到的平均值作為樣本的表面粗糙度值Ra。
圖4 選取測量點
圖5 激光顯微鏡測量表面粗糙度
1.4.2 掃描能譜分析 每組樣本,蒸餾水超聲清洗10 min,乙醇梯度脫水(30%,50%,70%,80%,90%,95%,100%),真空干燥,表面噴金處理后,掃描電 鏡(Gemini SEM 500,Zeiss,Oberkochen,Germany)觀察表面形貌并作定性分析。采用電子顯微鏡色散能譜(energy dispersive spectrometer,EDS)分析邊緣不同區(qū)域的掃描能譜,明確邊緣各區(qū)域元素組成。
1.4.3 粘接劑暴露寬度的測量方法 于貼面邊緣中心處,距離其1 mm處(共3點),測量該區(qū)域邊緣暴露的樹脂水門汀條帶寬度,每一區(qū)域測量3次,取平均值,得出部分貼面邊緣區(qū)域樹脂水門汀暴露條帶寬度大小。每個離體牙從拔牙到用來預備、粘接貼面、拋光、樣本觀察,不超過1個月完成。以上所有測量由同一實驗人員操作。
1.5 統(tǒng)計分析 記錄每個樣本每個測量位置的Ra 值,得出每組的均數(shù)±標準差,統(tǒng)計學方法計算各組之間的Ra 值有無統(tǒng)計學差異。記錄每個樣本的樹脂水門汀暴露條帶寬度的數(shù)值,并用均數(shù)±標準差來表示,對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析,各組之間的暴露樹脂水門汀條帶寬度有無統(tǒng)計學差異。
采用SPSS 26.0 統(tǒng)計分析軟件對2組不同拋光方向處理后的表面粗糙度值和暴露樹脂水門汀條帶寬度進行t檢驗,單因素檢驗水準為α=0.05。
2.1 掃描電鏡結(jié)果 掃描電鏡下觀察的微觀形態(tài),可見兩種拋光方式拋光后的陶瓷邊緣都較為光滑連續(xù),邊緣外側(cè)可見呈條帶狀的暴露樹脂水門汀層[圖6(左)]。
2.2 EDS掃描結(jié)果對貼面邊緣的牙釉質(zhì)-樹脂水門汀-部分全瓷貼面區(qū)域進行能譜分析,來驗證粘接邊緣的組成成分[圖6(右)]。
牙釉質(zhì)附近譜峰對應的結(jié)合能主要是C、O、P、Ca 等元素,結(jié)合能該點主要組成元素符合牙釉質(zhì)的基本組成元素(圖6①)。
樹脂水門汀附近譜峰對應的結(jié)合能主要為C、O、Si等,該點主要組成元素反映出貼面粘接前處理劑組分及樹脂水門汀主要組分(圖6②)。
貼面附近譜峰對應O、Ai、Si、K的結(jié)合能,該點主要組成元素符合IPS E.Max 熱壓鑄瓷的基本元素組成(圖6③)。
圖6 部分貼面邊緣能譜分析(左)及其能譜照片(右)
2.3 表面粗糙度測量結(jié)果 激光顯微鏡掃描顯示T-C組的表面粗糙度值要小于C-T組的表面粗糙度值,結(jié)果見表1,T-C組的表面粗糙度值為(2.48±0.62)μm,C-T組的表面粗糙度值為(3.59±0.56)μm,不同拋光方向處理的全瓷部分貼面邊緣處的表面粗糙度有統(tǒng)計學差異(P<0.05)。
表1 部分貼面邊緣表面粗糙度(n=50)(單位:μm)
2.4 樹脂水門汀條帶寬度測量結(jié)果T-C組的樹脂水門汀條帶的暴露量小于C-T組的樹脂水門汀條帶的暴露量(圖7)。T-C組暴露樹脂水門汀條帶寬度為(98.10±29.64)μm,C-T組暴露樹脂水門汀條帶寬度為(145.00±30.50)μm,結(jié)果見表2,部分貼面邊緣暴露樹脂水門汀寬度存在統(tǒng)計學差異(P<0.05)。
表2 部分貼面邊緣樹脂水門汀條帶寬度(n=30)(單位:μm)
圖7 部分貼面邊緣區(qū)域掃描電子顯微鏡照片
全瓷部分貼面的邊緣一般位于唇面等可以直視的區(qū)域,如果貼面邊緣與牙體移行過渡不自然,將會影響修復體的最終美學及修復效果。通過技工的打磨,本實驗獲得的全瓷部分貼面與牙體之間過度平滑,沒有明顯的“臺階”。本實驗所用貼面都由同一技工制作,技工有著多年的工作經(jīng)驗,在蠟型制作、鑄造、打磨、上釉等階段采用20 倍放大鏡對邊緣的密合性進行檢查,邊緣出現(xiàn)裂縫或者缺損,會對貼面進行重新制作,20 倍放大鏡可以使分辨率提升至5 μm[2]。在以后的實驗中可以使用顯微鏡進行牙體預備,從而進一步減小誤差。
打磨修整和拋光的方向是由研磨顆粒在儀器上的運動決定的(無論是從牙體組織到修復體還是從修復體到牙體組織),而不僅僅是由手的運動方向決定的,因為工具轉(zhuǎn)動的速度要比手的運動速度快得多[14]。
部分貼面邊緣經(jīng)過修整,拋光后會產(chǎn)生不同程度的材料和樹脂水門汀的體積損失,改變修復體邊緣的微觀形貌[15]。本實驗采用表面粗糙度值和暴露樹脂水門汀條帶寬度來評價不同拋光方向?qū)τ谌刹糠仲N面邊緣形貌的影響。
表面粗糙度是物體表面平滑程度的客觀評價指標,在口腔修復學的領域中,是影響陶瓷修復體質(zhì)量及遠期效果的重要因素。因此,在修復體拋光方面的實驗研究中,表面粗糙度經(jīng)常用于對拋光效果的客觀評價。平均表面粗糙度值描述了一個表面的紋理,它可以定義為測量長度內(nèi)剖面的所有絕對距離的算術(shù)平均值[16]。通常人類牙齒釉質(zhì)的表面粗糙度值在0.45-0.65 μm 之間,一些研究表明表面粗糙度在0.2 μm 以上,數(shù)值越大,表面黏附細菌和色素的程度會增加,不利于牙周組織的健康和修復體的美觀[17]。臨床上在口內(nèi)粘接后的修復體邊緣處不僅有全瓷修復體和牙體組織的存在,往往還有樹脂水門汀材料的暴露,拋光不良將會促進邊緣著色以及牙周疾病的發(fā)生[18]。
本實驗中采用激光顯微鏡來觀察并計算全瓷部分貼面邊緣的表面粗糙度值,同時應用SEM 以觀察界面交界處的邊緣形貌,表面微觀形態(tài),貼面的邊緣條帶的樹脂水門汀暴露量。激光顯微鏡可以非接觸瞬間掃描形狀,不會損傷目標物,透明體和坡度大的目標物也可測量其表面三維形貌和粗糙度[19]。掃描電鏡可直觀地反映陶瓷材料表面的輪廓形貌(圖7),甚至通過放大上萬倍的圖像,可以清晰地看到拋光前后陶瓷材料表面的微觀結(jié)構(gòu),幫助我們更好的研究拋光的機理和過程。
本實驗所采用的拋光工具為EVE Diapol TWIST 拋光系統(tǒng),是一種3 步法的拋光系統(tǒng),輪狀形狀更適合拋光平坦的表面。拋光方向由全瓷貼面向牙齒表面的表面粗糙度數(shù)值更大,分析原因可能是全瓷材料耐受壓應力,但不耐受拉應力,拋光全瓷材料邊緣時的轉(zhuǎn)動方向背離全瓷修復體時,會對菲薄的貼面邊緣產(chǎn)生機械拉應力,這將會增加邊緣斷裂和微裂的可能性,從而增加表面粗糙度。由于粘接劑的硬度相對較低,因此拋光時粘接劑出現(xiàn)了不同程度的磨耗,在修復體和牙體組織之間形成了微小的轉(zhuǎn)角,C-T組的粘接劑磨耗程度大,這可能也是造成表面粗糙度增加的一個原因。
全瓷貼面邊緣因修整和拋光會產(chǎn)生不同程度的材料及樹脂水門汀體積損失,改變粘接后的微觀邊緣形貌,樹脂水門汀的暴露會增加修復體邊緣微滲漏的風險,降低修復的美觀性,影響牙周組織的健康[20]。所以樹脂水門汀暴露量越少,修整拋光后的效果就越好。本實驗中C-T組的暴露樹脂水門汀條帶寬度大于T-C組,分析原因可能是由于拋光時樹脂水門汀被拋光磨頭擠壓推向距離修復體邊緣更遠的地方[14]。
綜上所述,拋光方向的不同對于部分貼面邊緣形貌會產(chǎn)生微觀上的差異,不同拋光方向拋光部分貼面后,其表面粗糙度和樹脂水門汀條帶暴露量產(chǎn)生明顯差異,表面粗糙度大和暴露樹脂水門汀會造成邊緣的著色、臺階、微滲漏等現(xiàn)象,不利于修復體的美觀和穩(wěn)定,甚至影響牙周的健康。因此,提示臨床醫(yī)生在進行全瓷部分貼面拋光時,建議采用牙體向修復體方向的拋光方式。