烤瓷牙面正畸托槽粘结的研究进展

孙海媛孙　芳综述，张明灿审校

（天津市滨海新区塘沽口腔医院1.正畸科；2.护理部天津300450）

烤瓷牙面正畸托槽粘结的研究进展

孙海媛1孙芳2综述，张明灿1审校

（天津市滨海新区塘沽口腔医院1.正畸科；2.护理部天津300450）

1928年，美国医师Angle发明了方丝弓矫治器，确立了固定矫治器的矫治体系。20世纪70年代直接粘结技术[1]的出现，促进了口腔正畸的迅速发展。随着经济和科技的发展，正畸逐渐获得了大家的认可和接受。成人正畸患者逐年增加，有的口内有烤瓷牙，如何将托槽和附件粘结在烤瓷牙上，粘结后是否能达到正畸矫治所需的粘结强度（6～8MPa）[2]，去除托槽后对烤瓷牙是否有影响，是正畸医师十分关心的问题。笔者就烤瓷牙面处理、托槽、粘结剂等方面进行综述如下。

1　烤瓷牙瓷面处理方法

1.1瓷面机械打磨

机械打磨包括金刚砂车针打磨和砂纸打磨，打磨增加了瓷面的粗糙度，凹凸不平的表面增大了粘结面积，提供了许多机械固位的微结构。Wood等[3]研究表明，机械打磨能明显地提高粘结剂的粘结强度。机械打磨的缺点是釉瓷层遭破坏，在托槽去除后烤瓷牙表面粗糙，光泽感下降，颜色也会发生不同程度的改变。

1.2瓷面喷砂

喷砂分为氧化铝喷砂、二氧化硅氧化铝喷砂。瓷表面喷砂常用50μm的氧化铝在80psi空气压力下喷砂5s。Schmage[4]和Bourke[5]研究表明喷砂使烤瓷牙表面粗糙度增加，使粘结面积加大并增强了机械固位，明显提高了粘结强度，但仅依靠喷砂不能获得临床要求的粘结强度，喷砂联合硅烷偶联剂比只用喷砂的粘结强度高出3～4倍。Akova[6]提出喷砂联合其他的瓷面处理方式比独立使用喷砂所取得的粘结力大。因此，建议临床喷砂最好是联合酸蚀瓷面或者硅烷偶联剂才可以获得更强的粘结强度。

1.3瓷面酸蚀

酸蚀操作简便、技术要求低，是临床上最常用的处理方式。Kussano等[7]通过实验对比了H3PO4、HCL、HF、NF2H2等酸蚀瓷面的效果，得出结论HF的效果最好。Schmage等[4]研究表明氢氟酸酸蚀瓷面后剪切强度明显增高，是机械打磨处理瓷面的几倍。陈启林等[8]研究也支持这一结论，但氢氟酸的浓度、酸蚀的时间对酸蚀效果有较大的影响，氢氟酸浓度过高或酸蚀时间长都会使瓷面粗糙度降低，浓度高还会增加黏膜及皮肤灼伤的风险。陈吉华等[9]研究表明25ml/LHF瓷表面酸蚀150s后，瓷面处理的效果最好。

1.4硅烷偶联剂

硅烷偶联剂可使两种性能完全不同的材料界面偶联起来,增加粘结强度。Bourke等[5]研究发现瓷面不处理未使用硅烷偶联剂时剪切力几乎是零，瓷面经处理后使用硅烷偶联剂时剪切强度达到了8MPa。Cochran等研究发现使瓷面粗糙的处理方式联合使用硅烷偶联剂可获得较大的粘结强度。但有的学者却认为硅烷偶联剂不能增大粘结强度，Schmage[4]及陈启林等[8]研究中发现HF酸蚀配合硅烷偶联剂的粘结强度小于单独使用HF酸蚀瓷面。1.5激光蚀刻瓷面

激光蚀刻瓷面是利用激光在烤瓷表面蚀刻成火山口样凹凸不平表面，增加了粘结面积并获得机械固位，从而提高粘结强度。Li[10]在研究中用Nd：YAG激光蚀刻瓷面后粘结托槽，与HF酸蚀瓷面后粘结托槽，两者粘结强度无显著差异。还有的学者研究用二氧化碳激光灯蚀刻瓷面，微蚀刻效果比较好，产生在牙髓腔的温度小于1.8℃，不损伤牙髓。激光蚀刻有操作简单省时的优点，但仅在实验室研究阶段。

2　正畸托槽的种类与粘结强度

托槽按材质可分为金属托槽、塑料树脂托槽和陶瓷托槽。金属托槽的材质是不锈钢，是临床上应用最广泛的托槽，机械强度高，不美观。金属托槽的粘结主要是机械固位，影响粘结强度的因素是托槽底板的形状，将底板设计成燕尾底、槽沟底、网状底板以及蚀刻底板等固位型增加固位力。刘升强等[11]对比研究了燕尾底和网状底金属托槽，这两种托槽的剪切强度和抗张强度无明显差别。方丝弓托槽的脱落率比Begg细丝弓托槽要低[12]，是因为方丝弓托槽的底板粘结面积大，且底板的槽沟使粘结剂和底板嵌顿结合，粘结力大。塑料树脂托槽的原料是聚碳酸酯，机械强度不强，容易变色染色，与树脂粘结剂的粘结强度比较差。20世纪70年代，白色的陶瓷托槽出现了，美观性大大提高。陶瓷托槽分为多晶体和单晶体氧化铝。多晶体氧化铝托槽制作简单，价格低，但是托槽的韧性较差，透明度较低，强度较差。单晶体氧化铝托槽硬度高，耐磨损，美观易普及。陶瓷托槽与粘结剂之间的结合分为机械结合和化学结合。化学结合是陶瓷托槽制作时把玻璃加到托槽底面，再涂上硅烷偶联剂，利用它的双功能基团形成牢固的连接，化学固位型陶瓷托槽粘结的剪切强度高于机械固位型陶瓷托槽和金属托槽。托槽底板喷砂处理可以增加粗糙度，更加有利于临床操作[13]。

3　粘结剂种类与粘结强度

3.1化学固化树脂粘结剂

20世纪60年代初期,临床上开始使用复合树脂[14]作为直接粘结剂，时至今日,它仍然广泛存在。最常用双组分化学固化粘结剂是京津釉质粘合剂。这种粘结剂的性能受人为调和时间调和手法等影响，操作时间较短，直接影响了托槽的粘结强度及托槽定位的准确性。材料学不断发展，出现了不需要调和的单组分化学固化粘结剂。化学固化复合树脂在环境干燥的条件下，粘结强度可以满足正畸的临床要求。但是国内有研究表明[15]口腔内牙面被唾液污染，化学固化树脂粘结剂的粘结强度明显下降，不能达到临床正畸要求（6～8Mpa）[2]。

3.2光固化复合树脂粘结剂

光固化复合树脂粘结剂早期用紫外光来固化，紫外光对人眼及皮肤黏膜有害[16]，现在已被淘汰。临床上使用钨-卤素灯产生特定强度和波长的蓝色可见光，由光导纤维、石英棒或者液体光导管导出。有人认为[17]可见光不能穿过托槽，树脂无法完全固化，粘结强度降低，无法满足正畸临床要求。但是吴美莲等[18]研究光固化复合树脂粘结剂的粘结强度比化学固化复合树脂高。牙釉质酸蚀后产生微孔，树脂粘结剂渗入微孔形成大量树脂突，获得了机械嵌顿力固位。极性的树脂粘结剂分子与牙釉质含有的羟基磷灰石之间存在分子间作用力，国外也有研究[19]支持这一观点。陈丕修等[20]研究认为瓷面经相同的处理方法后，分别用双组份化学固化复合树脂粘结剂和光固化复合树脂粘结剂粘结金属托槽在瓷面上，两组的粘结强度无明显差异。徐雄均等[21]试验表明含有磷酸酯单体的复合树脂粘结材料可以加强氧化锆陶瓷冠瓷面的粘结强度。

3.3玻璃离子粘结剂

20世纪70年代，有学者提出将玻璃离子粘合剂作为正畸粘结剂，它的优点是：不需要酸蚀牙面，降低了牙釉质发生脱钙的几率；玻璃离子粘合剂里含氟化物，可以长期释放氟离子，可以预防牙釉质脱钙并能促进牙釉质再矿化。前人大量的研究都得出了玻璃离子粘固剂的粘结强度比复合树脂低很多，托槽的脱落率较高，这影响了它在正畸中的应用，很长一段时间只是用它来粘结带环。直到20世纪90年代树脂改良型玻璃离子粘结剂问世，粘结强度有了明显的提高。研究证明树脂改良型玻璃离子粘结剂能满足正畸临床要求，其粘结强度明显高于传统型玻璃离子。树脂改良型玻璃离子粘结剂的抗剪切强度与复合树脂粘结剂无显著差异[22]。国内胡炜等[23]研究证明树脂改良型玻璃离子粘结剂固化24h后，抗剪切强度与国产复合树脂粘结剂无明显差异。单丽华等[24]研究表明，树脂加强型玻璃离子在唾液污染后粘结强度无明显降低，仍然与复合树脂的粘结强度差不多。林艺华等[25]和钟瑾等[26]的研究表明，玻璃离子粘结氧化锆烤瓷牙和托槽可获得较好的初期粘结强度，但是耐久性粘结强度欠佳。

3.4自酸蚀粘结系统

Chigira[27]于1989年提出了自酸蚀理论，就是将酸蚀成分与偶联剂混合在一起，牙釉质脱矿和偶联反应同一时间发生。1998年，Bishara把酸蚀封闭剂应用在托槽粘结方面，引入了自酸蚀技术。自酸蚀粘结剂有双组份类型和单组份类型，经研究这两种自酸蚀粘结剂的粘结强度都能满足临床正畸需要，单组份型自酸蚀粘结剂操作更简便。Meguro等[28]研究自酸蚀粘结剂粘结托槽时，在经过频繁的长期的变温之后会出现疲劳现象。Bishara等[29]实验研究了自酸蚀封闭剂分别与光固化树脂、树脂加强型光固化玻璃离子联合应用，结果显示在经过了5℃到55℃温度循环500次后两组的剪切强度都比临床正畸要求要低。Trites等[30]的研究显示Fiest Step和Transbond Plus抗剪切强度均小于对照组，其中Transbond Plus粘结强度大于Fiest Step，储存30d时两种自酸蚀剂和对照组的粘结强度显著低于24h和3个月。因此，温度变化对自酸蚀粘结系统粘结强度影响很大，普遍存在疲劳现象，但临床使用自酸蚀粘结剂，操作简单，节省时间，并且处理后的牙釉质表面超微结构改变很小，只有釉质表浅层脱矿，纳米渗漏小于全酸蚀粘结系统，所以自酸蚀粘结剂是一种具有很好发展前景的创新型材料。

综上所述，烤瓷牙与托槽的直接粘结是有可行性的，但是各种研究实验设计和方法不同，故不能直接比较出哪种瓷面处理方式最好，哪种粘结剂粘结强度最佳，但是建议至少两种瓷面处理方式联合应用以增强粘结强度。

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编辑/李阳利

The research progress of porcelain teeth surface and orthodontic bracket bonding

2014-01-22

2014-02-10