高 倩 李彦秋 王德波
固定修复的冠脱落是修复失败的主要原因,全冠修复体的固位力是修复成败的关键,而在全冠修复中黏结剂的厚度是影响全冠固位的一个重要因素。固定修复要有足够的固位力才能稳固地保持在基牙上,从而有效地恢复咀嚼功能与美观。适合的黏结间隙可以增加摩擦力,获得较好的固位效果。目前黏结剂厚度对冠固位力的研究尚不多见。本研究旨在探讨采用双固化的不同黏结厚度普玛黏结剂对金属冠和全瓷冠固位力的影响。
1.1 材料 50颗离体牙来自2009年6月—7月因正畸治疗需要于我院拔除第一前磨牙的32例患者,男14例(22颗),女18例(28颗),年龄16~31岁,平均(21.25±3.44)岁。牙齿均无釉质裂纹、龋坏或发育缺陷,牙冠形态规则、大小相似,贮存于4℃生理盐水中。专用烤瓷合金(Ni 76%~79%,Cr 10%~14%,美国VeraBond公司);双固化的普玛黏结剂(Perma Cem-Dual,DMG公司);环氧树脂6010(上海骊勤化工产品有限公司);CMT系列微机控制电子万能实验机;3M机混型聚醚精细印模材(美国3M公司);小型离子溅射仪JS-1600(北京和同创业科技有限责任公司);环境扫描电子显微镜(荷兰Philips XL30)。
1.2 方法
1.2.1 试件的制备 选取30颗按照金属烤瓷冠标准[1]进行牙体预备,3M机混型聚醚精细印模材取模,超硬石膏灌制代型。按照在代型上涂布间隙剂层数的不同均分为A、B、C 3组制作金属冠。A组在代型表面距离颈缘1 mm处以上涂布1层间隙剂,B组按同样的方法待第1层间隙剂干透后再涂布1层,C组共涂布3层。制作蜡型,包埋,铸造金属全冠完成后冠内面均匀喷砂15 s。另外20颗离体牙按照全瓷冠标准[1]用超硬石膏制作代型,采集基牙光学印模,经光学扫仪扫描后,将基牙数据输入电脑,设置黏结厚度分别为50 μm组和75 μm组,采用阿曼基尔巴赫瓷块通过计算机辅助制作氧化铝全瓷冠,经烧结炉高温(1 450℃)烧结10 h。
1.2.2 金属冠厚度测量 消毒金属全冠和牙体表面,将3 M机混型聚醚注于基底冠内面,手压就位于相应基牙后置于压力器上,用49.0 N压力向根方持续静压15 min,待完全凝固后取下全冠,可见聚醚橡胶成薄膜附于牙面上,制取各轴面的薄膜,将样本切片固定、喷金、扫描电镜下(工作电压20.0 kV)进行拍照、记录,见如图1。测量断面上牙合面中央、牙尖角处、颊面和舌面牙合龈向三等分处共7个标志点的薄膜厚度,A、B及C 3组黏结剂厚度分别为(24.46±1.70)、(52.37± 2.43)及(79.91±5.96)μm。
图1 扫描电镜下以聚醚硅橡胶为“黏结剂”的黏结剂厚度
1.2.3 黏结与浸泡 制备的牙体表面和全冠用75%乙醇消毒,洗耳球吹干。黏结剂分别移入全冠内面进行自固花黏结。该过程在微机控制电子万能实验机上完成,橡胶垫缓冲维持49.0 N(5 kg)垂直向载荷持续10 min,去除冠边缘多余的黏结剂。将完全脱位的全瓷冠及基牙去除残留的黏结剂后,超声清洗,采用光固化方式再次黏结,LED光固化灯放置在牙合面光固化20 s。采用ISO/TR 10271标准制备人工唾液,将制作完成的试件放入人工唾液中,每3 d更换1次,浸泡1个月。
1.2.4 循环加载 将金属冠试件用环氧树脂包埋于自制圆柱形钢管内,牙体长轴与圆柱长轴平行,且牙合面与圆柱长轴垂直,暴露牙冠。置于人工口腔机中,采用耐磨性与牙釉质相似的滑石瓷作为对磨物[2],以频率1 Hz,往复位移3 mm,循环10 000次,以50 N的力循环加载,同时保证加载时试验试件全部在人工唾液润滑及常温下进行。
1.2.5 冠固位力的测定 将全部实验试件两端固定于试件夹持固定装置上,通过夹具连接到万能实验机上(传感器500 N,预载荷5 N),拉力速度为5 mm/min,将试件冠脱位时的最大力作为冠的固位力[3]。
1.3 统计学处理 采用SPSS 18.0统计软件进行分析。计量资料用均数±标准差(±s)表示,对金属冠不同黏结厚度进行单因素方差分析,两两比较用LSD-t法,全瓷冠相同厚度时不同黏结方式的固位力差别及相同黏结方式不同厚度时固位力的差别比较用t检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 金属冠试件的冠固位力比较 A组和B组冠的固位力明显强于C组的固位力,差异均有统计学意义(P<0.01)。A组的固位力强于B组,但差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
表1 金属冠试件的冠固位力 (N,±s)
表1 金属冠试件的冠固位力 (N,±s)
*P<0.05
组别 n 固位力 统计学处理P A组B组C组F 10 10 10 493.80±112.59 386.15±174.54 125.81±41.83 23.923*组比A∶B A∶C B∶C 0.119<0.001 0.001
2.2 全瓷冠试件冠固位力比较 自固化和光固化黏结50 μm组的固位力均强于75 μm组的固位力,差异有统计学意义(P<0.05),见表2。相同黏结厚度时,50 μm组和75 μm组光固化黏结后冠的固位力均大于自固化黏结,但差异无统计学意义(t分别为0.454和0.568,均P>0.05)。
表2 全瓷冠试件相同黏结方式不同厚度时的冠固位力(N,±s)
表2 全瓷冠试件相同黏结方式不同厚度时的冠固位力(N,±s)
*P<0.05
组别自固化 50 μm 75 μm光固化 50 μm 75 μm n t 10 10 10 10固位力616.26±117.06 512.56±93.38 640.42±120.65 536.34±93.99 2.19*2.15*
本研究中冠固位力的测试结果显示,无论是金属冠还是全瓷冠,随着黏结剂厚度的增加,冠的固位力减小,因此冠的制作过程中应该控制黏结剂厚度在50 μm以内,同时涂布代型涂料1~2层时较佳。相同黏结厚度时,光固化黏结后冠的固位力要大于自固化黏结后冠的固位力,虽差异无统计学意义,但有临床意义。考虑原因可能与光照时只是从牙合面照射,经光源光照时,黏结剂从液态转变为固态,发生明显的向光性的聚合收缩,产生的应力可使黏结强度受到影响所致。本研究结果显示光固化20 s就能到达自固化相当的固位力,提示临床使用时可以采用光固化形式进行全瓷冠的黏结。
黏结前过小的内面间隙会导致较大的边缘间隙和牙合面浮升[4]。在冠和基牙之间黏结剂不能均匀分布,会影响冠的固位力。本研究中A组在冠脱位后,黏结剂层分布较均匀,结果显示冠的固位力未见减小,可能是因为修复体与预备体较密合,2者之间的摩擦力就大,另外在黏结时采取持续的按压,减少了黏结后冠抬升对固位力的影响,使得多余的黏结剂被挤压了出来。随着黏结剂层厚度的增加,黏结剂抗张强度和抗剪切强度则逐渐减小,导致冠的固位力下降。黏结厚度75 μm时冠的固位力明显小于黏结厚度为50 μm,可能是当黏结剂厚度增大时固化收缩率增大,易产生应力,降低冠的适合性,造成微渗漏的可能性也增大,对界面强度的影响就越明显。Weaver等[5]认为黏结剂厚度增大,会影响修复体的固位,还易产生应力。Liu等[6]研究表明随着黏结剂厚度的增加会产生更大的应力,全瓷冠的黏结厚度小于50 μm会减少黏结失败的可能性,大于50 μm则会产生不利影响,本研究结果与前述论点一致。
本研究显示未进行循环加载的全瓷冠的固位力明显大于加载之后金属冠的固位力,尤其是厚度在75 μm左右时,这可能与通过循环加载模拟口内咬合力的作用有关。在加载10 000次时,黏结强度已经有了较大的下降,每次加载的机械应力不会直接导致黏结剂折裂脱落,但反复的机械应力可以破坏界面的完整性,使黏结剂很容易发生蠕变和疲劳,在表面和内部逐渐产生裂隙,加载过程中金属冠试件始终浸泡在37℃的人工唾液中,即使加载过程中产生细小的裂隙也会加速水的吸收,导致胶原纤维水解,树脂低聚物的降解、滤出,从而加速老化,导致内应力和边缘微渗漏加大,造成机械强度下降。在一定黏结范围内,随着黏结厚度的增加,冠的固位力减小,理想的黏结效果应该将黏结剂厚度控制在50 μm以内,以获得较大的固位力。
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