百强纤维应用于牙折裂的力学分析

梁翠云， 林天赐， 黄达鸿， 周应龙， 饶德军，杨文军， 王增全， 韩 璐， 陈惠卿， 汪竹红

(1.佛山科学技术学院 医学院，广东 佛山528000;2.佛山市 口腔医院，广东佛山528000;3.佛山科学技术学院 机电学院，广东佛山528000;4.佛山科学技术学院环建学院，广东佛山528000;5.佛山科学技术学院 设备处，广东佛山528000)

大面积牙合面充填或因各种原因做了牙髓治疗的患牙脆性明显增加，抵抗咬牙合力特别是侧向力的强度显著降低，在正常的咬合咀嚼过程中也极易发生折裂［1－3］，而且随着牙髓治疗技术的进步，根管充填技术普及，人口日益的老龄化，牙折裂的发病率也在不断的上升，是引起牙齿丧失的第3大原因［4－5］，如何预防治疗后的继发性牙齿折裂，延长使用寿命是口腔修复学的重要课题.百强固位纤维是法国碧兰公司生产的一种牙科新型材料，由聚对苯二甲酸乙二醇构成的交叉编织纤维，应用超临界CO2处理技术，强度高、与树脂黏接牢固，与口腔软硬组织有良好的生物相容性，在口腔科中有广泛的用途［6－8］.目前主要用于松动牙固定、正畸后保持、外伤牙复位固定、固定或临时修复和间隙保持作用［9］，用来预防牙折裂未见报道.本实验旨在了解经过百强固位纤维包裹进行了大面积充填和根管治疗后的离体牙，抵抗垂直和侧向施加的压力的能力有否提高，是否能达到人类正常咬合咀嚼的要求.

1 材料与方法

1.1 实验对象

离体人磨牙及前磨牙.

1.2 实验材料及器械

法国碧兰公司生产的百强固位纤维带黏结套装(产品包括纤维带、酸蚀剂、黏结剂、流动树脂、热切割刀、抛光轮);自制固定样本模具(模具底部一个为水平的，另一个底部与水平面成45°夹角，分别用于测定垂直力和侧向力)和定点加压测试杆，测试杆头部为约2 mm2的半球形;深圳市新三思材料检测有限公司生产的“微机控制电子万能测验机”;联想电脑及显示器;上海一恒科技有限公司生产恒温箱(CU420型)、医用橡皮膏、放大镜.

1.3 实验方法

(1)离体牙的处理 选择在放大镜下仔细观察未发现裂纹、牙体完整的人离体磨牙、前磨牙各30颗，经过完善的根管充填后随机分成3组，每组磨牙、前磨牙各10颗.第1组只作未损害边缘嵴的大面积充填(O)，第2组做近中邻牙合面充填(MO)，第3组进行近远中牙合三面充填.每一组牙齿又随机分成2个亚组，一亚组用百强固位纤维带作保护性包裹，另一亚组不作包裹，37℃恒温水浴备用.

(2)预防性保护方法 按照实验设计对需要用百强纤维带包裹的牙齿进行处理，根据百强固位纤维的操作要求，用浮石粉和杯状刷清洗处理后的离体牙冠，在外形高点线的冠方进行环带状酸蚀30 s，酸蚀带宽≥3 mm，自来水压力下冲洗15 s，干燥、均匀涂布黏结剂，光照20 s，涂抹流动树脂停留15 s、光照20 s，将宽为3 mm的百强固位纤维带紧紧贴附牙面包绕牙冠一周，在牙冠的近中、颊、舌、牙合、远中各面每一区域光照20 s，在纤维带表面覆盖一层流动树脂，塑形，每一区域同样光照 20 s，抛光［6］，37℃恒温水浴备用.

(3)仿生处理 根据天然牙生长在颌骨内情况，参照天然牙周膜间隙的平均宽度，在所有实验牙根表面均匀包裹一层0.2 mm厚且富有弹性的医用橡皮膏，根据牙周膜生物学宽度的要求，用自凝塑料在牙釉骨质界下2 mm，把牙根包埋固定成直径2 cm的圆柱体，37℃恒温水浴备用［10］.

(4)力学测试 把实验标本安置在模具中，测试垂直压力时用平底模具，测试侧向力时用45°夹角模具，模具安置在万能力学试验机上，调整夹具夹紧测试杆，测试头轻轻接触受试牙的牙合面中央，万能力学测试机的速度设置为1.0 mm/min［11］，施加压力开始时电脑自动记录压力变化数据和描绘图形，直致听到牙齿折裂声音、看到纤维带断裂或松脱时停止施压，记录当时的压力数值，取每一亚组所有牙齿测得的垂直力和侧向力的平均值进行比较分析.

2 结果

表1 磨牙受力发生折裂时力的均值Table 1 The mean of force of molar odontoclasis N

表2 前磨牙受力发生折裂时力均值Table 2 The mean of force of premolar odontoclasis N

图1 磨牙力－位移曲线图(黑线为包裹与红线为未包裹)Fig.1 The graph of force-displacement of molar(black line refers to wrapping while red line refers to non-wrapping)

图2 前磨牙力－位移曲线图(黑线为包裹与红线为未包裹)Fig.2 The graph of force-displacement of premolar(black line refers to wrapping while red line refers to non-wrapping)

数据经t检验表明:①包裹处理和未包裹实验牙承受压力差别极大，具有极显著性差异(P＜0.01);②未包裹牙齿各组别间承受压力差异具有显著性(P＜0.05);③包裹处理的牙齿各组别承受压力差异没显著性(P＞0.05).

3 讨论

牙体折裂发病率很高，随着牙体牙髓治疗技术的进步，人口的老龄化，发病率正不断上升，现在已经成为引起成年恒牙丧失的第3大原因.引起牙齿折裂的因素很多，既有牙齿发育上的解剖生理缺陷，有疾病的因素，还有医源性的因素.因为没有确切而详细的定义，因而国内外报道的发病率有较大的不同，国内多指原发性的牙隐裂，而国外则包括了原发性隐裂和治疗后继发性的牙折裂［12］.本实验研究百强固位纤维包裹预防治疗后继发性牙折裂的效果，寻求百强固位纤维预防牙折裂的可行性.结果表明:

(1)百强纤维带包裹牙冠后，牙齿抵抗实验压力的能力显著增加，具有明显的增强抗压作用.

(2)正常青壮年进食时具有的咀嚼最大咬牙合力为男性磨牙 468.4N，前磨牙 310.5N;女性磨牙400.5N，前磨牙 264.11N［13］.百强纤维带包裹牙冠后的离体牙虽然经过大面积充填及牙髓治疗，但是在超过青壮年正常咀嚼最大咬牙合力2倍时仍无一例发生牙齿折裂、破碎、纤维带脱落或断裂的情况，因此，治疗后经百强纤维包裹的牙齿完全可以行驶正常咀嚼功能而不会裂开.

(3)全部实验牙齿在受测压力增加到一定程度时，产生了牙体的折裂或破碎，但无一例产生纤维带松脱或断裂在先，说明百强固位纤维带有超高的强度，而且通过流动树脂和牙面有极强的结合力.

综上所述，百强固位纤维完全可以预防牙齿的折裂，而且纤维包裹是无创或微创的非侵入性治疗，可以暂时治疗也可作永久治疗，是一种较好预防牙折裂的方法.按照课题研究计划，本研究组成员在进行实验室研究的同时，在临床上也选择合适病例采用百强纤维带开展牙折裂的暂时修复治疗研究，并对其短期、部分临床疗效进行了总结分析［14］，但在口腔内行驶功能的动态下长期、全面治疗效果如何?还需要大量的临床观察数据，在大量严谨的临床实验后才能评价百强纤维预防牙折裂的应用前景和推广前途.

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