循环加载下不同树脂粘结剂对纤维桩粘结强度的影响

何艳召 田雪丽 丁伯峰 朱娟芳 杜田丰(.平顶山学院第二附属医院/平顶山市口腔医院 河南 平顶山 4673；.郑州大学第一附属医院 河南 郑州 45005)

·论著·

循环加载下不同树脂粘结剂对纤维桩粘结强度的影响

何艳召1田雪丽1丁伯峰1朱娟芳2杜田丰2
(1.平顶山学院第二附属医院/平顶山市口腔医院 河南 平顶山 467232；2.郑州大学第一附属医院 河南 郑州 450052)

目的研究循环加载下不同树脂粘结剂在不同桩道深度中对纤维桩粘结强度的影响。方法选取2016年11月至2017年3月在平顶山学院第二附属医院因正畸需要而拔除的下颌单根管第一前磨牙60颗，经过完善的根管治疗及桩道预备后，按照随机数表法分为3组，分别用全酸蚀(A组)、自酸蚀(B组)和自粘结系统(C组)的粘结剂将纤维桩粘结于根管内，包埋后按照随机数表法将A、B、C组分别分为两个亚组，其中A1、B1、C1组作为对照组，A2、B2、C2组为观察组，观察组在包埋后接受300 000次的循环加载。牙根颈、中和下部各取2个厚为1 mm的薄片，用推出试验测试各试件的粘结强度。结果粘结系统、循环加载、桩道深度对纤维桩的粘结强度均有一定的影响，粘结系统与桩道深度间存在交互作用(F=152.147，P<0.05)，循环加载与桩道深度间存在交互作用(F=8.140，P<0.05)。根颈部，C1组粘结强度(13.42±1.23)MPa高于A1组(13.26±1.19)MPa和B1组(10.41±1.22)MPa，B1组最小；根中部，C1组粘结强度(9.98±1.53)MPa高于A1组(4.31±0.93)MPa和B1组(9.17±1.12)MPa，A1组最小；根下部，B1组粘结强度(9.35±0.63)MPa高于A1组(2.24±0.71)MPa和C1组(5.86±0.72)MPa，A1组最小。结论自酸蚀粘结系统的粘结性能优于全酸蚀粘结系统和自粘结系统。

纤维桩；树脂粘结剂；粘结强度；循环加载

随着人们对口腔保健意识的逐步增强及根管治疗技术的不断进步，桩核修复目前已广泛应用于临床。纤维桩因与牙本质有相似的弹性模量[1]，理想的生物相容性和理化性能，优良的美学效果等优点受到越来越多口腔科医师及患者的青睐，但临床也存在纤维桩粘结失败病例，研究发现，纤维桩粘结失败大多发生在纤维桩-树脂的粘结界面处[2]。为提高纤维桩粘结强度，临床开展了一系列研究，但大多集中在如何改善纤维桩的表面处理和不同树脂粘结系统的选择上。由于纤维桩修复体在实际应用过程中经过长期且持续的咬合力作用势必会引起修复材料的老化，因此单纯处理纤维桩的表面或改变树脂粘结系统不能解决该临床问题[3-4]。本研究通过不同的树脂粘结系统将纤维桩粘结于离体牙根管内并经体外疲劳加载，旨在研究循环加载下不同树脂粘结剂在不同桩道深度中对纤维桩粘结强度的影响。

1 材料与方法

1.1离体牙选择选取2016年11月至2017年3月在平顶山学院第二附属医院因正畸需要而拔除的下颌单根管第一前磨牙60颗，拔牙患者年龄为18～30岁，所选牙齿冠根比相近，无充填体，无修复体且既往未接受过根管治疗，无牙折和根管内吸收等病理性变化[5]，根长均>14 mm，将60颗离体牙于室温下浸泡于质量浓度为0.9%的氯化钠注射液中。按照随机数表法将60颗离体牙分为A、B、C组，各20颗，各组离体牙近远中径、颊舌径、根长等比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2粘结系统直径1.4 mm玻璃纤维桩(Rely XTM， 3M ESPE，美国)，全酸蚀粘结剂(AdperTMSingle Bond 2，3M ESPE，美国)，自酸蚀粘结剂(AdperTMAdper Easy One，3M ESPE，美国)，自粘结树脂粘结剂(RelyXTMU200，3M ESPE，美国)，双固化树脂水门汀(PULPDENT，美国)，慢速金刚石切割机(EQ-SYJ-150，美国)，万能试验仪(SHIMADZU，日本)，SMZ645型体视显微镜(尼康，日本)，疲劳加载机(西安世纪测控技术研究所)。

1.3样本预处理60颗离体牙预备的肩台均位于釉质牙骨质界处，复合树脂堆核，用同一聚酯冠将所有牙冠修整为大小、形态相似，常温水浴保存1 d；牙根用自凝树脂进行包埋，自凝树脂的表面位于釉质牙骨质界处，硅橡胶印膜材模拟牙周膜[6]，置于37 ℃人工唾液浸泡24 h。所有离体牙经常规根管治疗后，自釉牙骨质界冠方2 mm处沿垂直牙体长轴方向截冠，玻璃离子暂封根管口，自凝树脂封闭根尖孔，室温下浸泡于质量浓度为0.9%的氯化钠注射液中1周。所有牙根在流动水冷却下，用P型扩孔钻逐级预备根管至#2；去除10 mm的牙胶尖和根管糊剂，再用直径为1.4 mm的#2玻璃纤维桩配套根管预备钻预备至断面下10 mm。所有桩道均消毒，吹干处理。将纤维桩分别经全酸蚀粘结剂、自酸蚀粘结剂、自粘结树脂粘结剂粘结于A、B、C组桩道中。粘结方法和具体操作均严格按照说明说进行。见表1。

1.4疲劳加载按照随机数表法将A、B、C组分别分为两个亚组，其中A1、B1、C1组作为对照组，A2、B2、C2组为观察组，观察组在包埋后接受300 000次的循环加载[7]，加载力为150 N，加载方向为与牙根成45°，加载频率为2 Hz，加载头与咬合面中央沟处形成球面式接触。

表1 三组离体牙粘结剂及粘结方法

1.5试件制备每个样本包埋块在持续水流冷却下垂直于牙长轴，在根颈部、根中部、根下部分别切取2个1.0 mm厚的薄片，作为试件，分别记作1～6。其中1、2属于根颈部，3、4属于根中部，5、6属于根下部。所有试件纤维桩的实际厚度h(mm)用电子数显卡尺测量，控制误差在0.01 mm之内。

1.6数据测量将试件固定在万能试验机上，加载头对准试件纤维桩的中央且垂直于纤维桩，根—冠方加载速度为0.5 mm/min，直至纤维桩被推出。记录试件的最大破坏载荷Fmax(N)。粘结强度P(MPa)=Fmax(N)/粘结面积S(mm2)。由于本实验所用的纤维桩为圆锥状，因此每个试件的粘结面积S(mm2)=π(R+r)[h2+(R-r)2]1/2(其中h为试件纤维桩的实际厚度，R为试件纤维桩冠方半径，r为试件纤维桩根方半径，π=3.14)

1.7统计学处理用SPSS 21.0进行统计学分析，显著性水平α=0.05。测量数据先经Leveno’S Kolmogorov.Smimov 检测其方差齐性和正态性，用析因设计的方差分析检测桩道深度、粘结系统和疲劳加载对粘结强度的主效应以及交互作用，Tukey事后比较法进行组间比较。

2 结果

2.1试件制备情况试件制备过程中A2组1颗、B2组3颗、C1组2颗离体牙根颈部牙本质出现裂纹，B1组2颗、C2组1颗离体牙根中部出现粘结失败，A1组2颗、C2组2颗离体牙根下部出现粘结失败。见表2。

表2 各组试件制备情况比较(n，%)

2.2桩道深度、粘结系统和疲劳加载对粘结强度的影响粘结系统、循环加载、桩道深度对纤维桩的粘结强度均有一定的影响，粘结系统与桩道深度间存在交互作用(F=152.147，P<0.05)，循环加载与桩道深度间存在交互作用(F=8.140，P<0.05)。根颈部，C1组粘结强度(13.42±1.23)MPa高于A1组(13.26±1.19)MPa和B1组(10.41±1.22)MPa，B1组最小；根中部，C1组粘结强度(9.98±1.53)MPa高于A1组(4.31±0.93)MPa和B1组(9.17±1.12)MPa，A1组最小；根下部，B1组粘结强度(9.35±0.63)MPa高于A1组(2.24±0.71)MPa和C1组(5.86±0.72)MPa，A1组最小。见表3、

表3 各组试件粘结强度比较

注：F桩道深度=442.102，P<0.05；F粘结系统=164.125，P<0.05；F循环加载=39.356，P<0.05；F桩道深度×粘结系统=152.147，P<0.05；F循环加载×桩道深度=8.140，P<0.05；F粘结系统×循环加载=1.701，P=0.193；F循环加载×粘结系统×桩道深度=0.251，P=0.899。

3 讨论

临床上，树脂类粘结材料能满足纤维桩与牙本质间的粘固要求，因此，纤维桩的特性和树脂粘结剂的种类决定了其粘结性能。正常的咀嚼活动中，修复体受长期的低强度、高频率咬合负荷的影响，可因疲劳导致修复失败。本研究采用疲劳加载虽只能模拟修复体在口内使用一段时间的状况，但仍能反映出纤维桩粘结强度随时间变化的趋势，是检验纤维桩能否长久使用的一种经济有效的方法[8]，疲劳加载300 000次以上可指导临床粘结材料的选择[9]。有研究指出，下颌前磨牙的最大咬合力为246～367 N[10]，而日常的咀嚼颌力为(123.0±183.5)N。本研究选择循环载荷为150 N，加载300 000次，加载频率为2 Hz，大致模拟修复体口内使用1 a的咀嚼次数。研究所选择的循环加载方向与牙体长轴呈45°，简化了下颌第一前磨牙临床所受侧向力的方向，同时也是模拟牙齿生物机械强度破坏最大的施力方向，为目前研究者公认的模拟强度和角度[8，11-12]。

本研究结果显示，三种粘结系统粘结的纤维桩经循环加载粘结强度均降低，与Ana等研究(载荷50 N，加载200 000次， 频率2 Hz)结论一致，考虑与以下两方面因素有关：①疲劳循环加载使没有完全固化的树脂单体降解、引起粘结界面破坏[13]；②循环加载引起粘结界面的应力集中，导致粘结界面破坏。本研究结果显示，自粘结和全酸蚀粘结系统的粘结性能随着桩道深度的增大而降低，而自酸蚀的变化不明显，与张晓等[14]研究结果一致，考虑可能与以下因素有关：①桩道深度影响牙本质小管的密度和直径，进而影响酸蚀效果[15]；②桩道深度影响玷污层的去除；③桩道深度影响光固化和树脂粘结剂的涂布；④深部根管中的牙本质小管容易矿化，影响粘结面积[16]。本研究结果还显示，不同桩道深度、不同粘结系统的粘结强度有差异，在桩道上部和中部，自粘结系统有较好的粘结性能，可能是由于虽然3M U200酸性较弱，但对牙本质有较强的渗透力[17]；在桩道下部，自酸蚀粘结系统的粘结性能最高，与张献芳等[18]研究结果一致，可能与桩道下部牙本质湿度难以控制且牙本质解剖结构复杂，但自酸蚀系统对此因素不敏感有关。

综上所述，自酸蚀粘结系统的粘结性能优于全酸蚀粘结系统和自粘结系统，建议临床选择自酸蚀粘结系统来粘结玻璃纤维桩，以减少口腔环境对粘结强度的影响，获得满意的粘结效果。

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Theeffectofresinbinderonthebondingstrengthoffiberpostundercyclicloading

He Yanzhao1, Tian Xueli1, Ding Bofeng1, Zhu Juanfang2, Du Tianfeng2
(1.TheSecondAffiliatedHospitalofPingdingshanUniversity,Pingdingshan467232,China; 2.TheFirstAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China)

ObjectiveTo observe the effect of resin binder on the bonding strength of fiber post under cyclic loading.MethodsSixty human mandibular single root canal premolars which were extracted for orthodontic treatment in the Second Affiliated Hospital of Pingdingshan University from November of 2016 to March of 2017 were enrolled in this study.All premolars were randomly divided into three groups after treated completely by endodontical therapy and preparation for post spaces, 20 cases in each group. The resin binder of total-etching adhesive system, self-etching adhesive system and self-adhesive system were used to bond fiber post with root canal respectively.The premolars in three groups were randomly divided into two subgroups respectively after embedded. Finally, there were three control subgroups and three observation subgroups,and the premolars in the observation groups A2, B2 and C2 were treated by cyclic loading for 300 000 times. Two slices which were cut off into 1 mm from the upside, middle part and the bottom of the root of teeth were used to test the bonding strength of fiber post measured by push-out test.ResultsAdhesive systems, cyclic loading and the depth of the post spaces were all related to the bonding strength of fiber post.Aadhesive systems and cyclic loading were correlated with the depth of the post spaces (F1=152.147,F2=8.140,P<0.05). The bonding strength of upside ones of group B1, A1, C1 were stronger in turn[(10.41±1.22)MPa, (13.26±1.19)MPavs(13.42±1.23)MPa], the bonding strength of middle part ones of group A1, B1, C1 were stronger in turn[(4.31±0.93)MPa, (9.17±1.12)MPavs(9.98±1.53)MPa], and the bonding strength of bottom ones of group A1, C1, B1 are stronger in turn[(2.24±0.71)MPa, (5.86±0.72)MPavs(9.35±0.63)MPa].ConclusionThe bonding strength of self-etch system under cyclic loading is stronger than that of self-adhesive system and total-etch system.

fiber post; resin binder; bonding strength; cyclic loading

国家自然科学基金青年科学基金项目(8150031112)；河南省科技攻关项目(142102310356)。

R 78

10.3969/j.issn.1004-437X.2017.23.001

2017-05-24)