树脂水门汀在瓷贴面下光固化后的机械性能

谢翠柳，许 静

随着人们对美学和微创修复要求的提高，瓷贴面以其出色的仿真性，生物相容性，化学稳定性和最大量保存牙体组织的特性，在临床应用上日益受到重视[1]。临床研究报道瓷贴面8年失败率为19.1%[2]。Meta分析发现瓷贴面的9年失败率约为11%[3]。失粘接是瓷贴面最常见的失败类型之一。瓷贴面的失粘接与树脂水门汀边缘收缩微渗漏，冷热应力及机械应力有关[4]。而避免瓷贴面失粘接最重要的是保证树脂水门汀在瓷贴面与牙体硬组织间形成牢固的粘接力。为了获得最大的粘接力就需要树脂水门汀在瓷贴面下均匀、完全的固化，否则会影响其机械性能，进而影响其粘接力而可能导致修复失败[5]。相较于双固化树脂水门汀，临床医生常因颜色稳定性而更愿意选用光固化树脂水门汀[6]，然而常忽略是否有足够的光照量透过瓷贴面进入到粘接层引发光固化树脂水门汀固化。固化时间和瓷贴面的厚度会影响进入到树脂水门汀粘接层的光照量。材料的机械性能是材料服务于临床的重要参数。因此，本研究拟通过检测在不同光照时间，不同瓷贴面厚度的情况下引发的瓷贴面下固化的树脂水门汀粘接层的机械性能，比较双固化和光固化树脂水门汀的机械性能，并且观察树脂水门汀的种类、固化时间以及瓷贴面的厚度对树脂水门汀粘接层的机械性能的影响，以期对瓷贴面的临床应用提供一定的指导作用。对瓷贴面的最终修复效果至关重要。

1 材料与方法

1.1 实验材料与仪器 二硅酸锂玻璃全瓷(A1，Ivoclar Vivadent)，铸造炉(EP500，Ivoclar Vivadent)，碳化硅砂纸(Leco Instrument GmbH)，Variolink N(Ivoclar Vivadent)， Variolink Veneer(Ivoclar Vivadent)，RelyX U200(3M ESPE)，RelyX Veneer(3M ESPE)，LED型光固化灯(Bluephase, Ivoclar Vivadent)，聚酯薄膜成型片(Microdont)，自动微硬度计(Fischerscope H100C, Fischer)

1.2 实验方法

1.2.1 瓷贴面的制备 制备18个直径为10mm，厚度为0.5mm，18个直径为10mm，厚度为1.5mm的圆片形瓷贴面蜡型。包埋蜡型的铸圈在800℃保持60分钟，然后600℃保持30分钟，最后850℃保持60分钟去蜡后用颜色为A1的IPS e.max Press瓷块熔融后在铸造炉铸造瓷贴面(930℃，60分钟)。然后用400,600,1200目的碳化硅砂纸打磨抛光。制备好的瓷贴面置于生理盐水中常温保存。瓷贴面双面可用。

1.2.2 树脂水门汀粘接层的制备 9个直径为10mm，厚度为0.5mm的瓷贴面粘接面为一组，共4组，分别按照Variolink N， Variolink Veneer ，RelyX Veneer(RelyX U200参考RelyX Veneer)粘接套装的使用要求先用氢氟酸酸蚀，涂布硅烷，自然风干。瓷贴面粘接面分别涂布4种树脂水门汀，用20N的力量按压于聚酯薄膜成型片。每种树脂水门汀组从瓷贴面表层分别用光固化灯光照10s，20s，30s固化3个粘接面。同样的方法用于直径为10mm，厚度为1.5mm的瓷贴面。再将4种树脂水门汀分别在聚酯薄膜成型片上涂布9处。盖上聚酯薄膜成型片防止氧化。每种树脂水门汀组分别用10s，20s，30s固化3个粘接面。共制备108个树脂水门汀粘接层。制备好的树脂水门汀粘接层在37°C的生理盐水中保存24h。

1.2.3 机械性能的测试采用自动微硬度计检测机械性能，测试包括努氏硬度、弹性模量、弹塑性变形。将制备的树脂水门汀粘接层置于微硬度仪置物台上，将树脂水门汀粘接层朝上。每个树脂水门汀粘接层测试10个点，因此每组可得到30个测量值进行统计分析。测试力量以恒定的速度在0.4-30mN之间变化。力学试验机软件系统自动记录整个过程。压痕法测试努氏硬度值，静态加载为30mN，加载时间为5s，以所用的载荷除以压痕的投影面积所得商数表示努氏硬度。同样采用压痕法测得树脂水门汀所受应力与压痕深度值，计算应力-应变曲线的斜率，即弹性模量。弹塑性变形是一个比率，在压头压入和退离材料过程中，由材料恢复弹性变形所做的功除以压头压入材料所做的总功所得商数的计算而来。

1.3 统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件对各组数据进行统计学分析。采用单因素方差分析和Tukey HSD检验(P≤0.05为具有统计学差异)分析4种树脂水门汀在不同瓷贴面厚度下经过不同光固化时间固化后的机械性能。采用多变量分析中的线性回归分析描述树脂水门汀的类型，固化时间，瓷贴面的厚度对树脂水门汀粘接层的机械性能的影响力，用η2表示，此值越大说明影响力越大。

2 结 果

2种双固化树脂水门汀Variolink N、RelyX U200和2种光固化树脂水门汀Variolink Veneer、RelyX Veneer在不同瓷贴面厚度下经过不同光固化时间固化后的机械性能见表1。树脂水门汀的类型，固化时间，瓷贴面的厚度对树脂水门汀粘接层的机械性能的影响力见图1。在所有光固化时间和瓷贴面的厚度条件下，双固化树脂水门汀Variolink N、RelyX U200比光固化树脂水门汀Variolink Veneer、RelyX Veneer表现出更高的努氏硬度和弹性模量，更低的弹塑性变形(P<0.05)(表1)。树脂水门汀的类型，固化时间，瓷贴面的厚度均对树脂水门汀粘接层的努氏硬度和弹性模量有显著影响，其中树脂水门汀的类型对树脂水门汀粘接层的努氏硬度和弹性模量的影响最大，功效估计η2值分别为0.896和0.934，其次是光固化时间，η2值为0.325和0.397，最后是瓷贴面的厚度，η2值为0.134和0.267(图1)。树脂水门汀的类型对树脂水门汀粘接层的弹塑性变形影响较小，η2值为0.194，而固化时间和瓷贴面厚度对弹塑性变形的影响无统计学意义(P>0.05)(见表1)。

3 讨 论

努氏硬度是用来评估固体材料抵抗弹性变形、塑性变形或破坏的能力。弹性模量表示材料抵抗弹性变形的能力，也称为刚度。弹塑性变形指物体在外力施加的同时立即产生变形，而在外力解除的同时，只有部分变形立即消失，其余部分变形在外力解除后却永不消失，变形消失的部分所占的比率即为弹塑性变形。因此，机械性能良好的树脂水门汀粘接层应表现出较高的努氏硬度和弹性模量，较低的弹塑性变形。本研究中，在所有光固化时间和瓷贴面的厚度条件下制备的树脂水门汀粘接层中，双固化树脂水门汀比光固化树脂水门汀表现出更高的努氏硬度和弹性模量，更低的弹塑性变形(P<0.05)。双固化树脂水门汀Variolink的表现最优，光固化树脂水门汀RelyXVeneer表现出比VariolinkVeneer更好的机械性能。

表1 4种树脂水门汀在不同瓷贴面厚度下经过不同光照时间固化后的机械性能

双固化树脂水门汀由于含有胺类和过氧化苯甲酰类物质作为固化过程的引发体系，固化后会有残留，在后期可能发生氧化而导致瓷贴面变色[7]。因此，在美观性尤为重要的前牙区，临床医生一般会选择光固化树脂水门汀[6,7]。本研究结果显示双固化树脂水门汀比光固化树脂水门汀表现出更高的努氏硬度和弹性模量，更低的弹塑性变形，即机械性能更好。然后，树脂水门汀粘接层的机械性能对于其临床耐久性的影响尚无明确定论[8,9]。并且，树脂水门汀的种类并非是影响瓷贴面失粘接的唯一因素。口腔环境的复杂性，如冷热应力及机械应力都是影响瓷贴面失粘接的重要因素[4]。

图1： 树脂水门汀的类型、固化时间、瓷贴面厚度对树脂水门汀粘接层的机械性能的影响力

本研究参考VariolinkVeneer粘接套装建议的光固化时间10-30s和RelyXVeneer建议的光固化时间30s，选择10s，20s，30s作为本研究的参数。本研究显示光固化时间对所有瓷贴面厚度下的光固化树脂水门汀的努氏硬度和弹性模量都有影响(P<0.05)，对弹塑性变形的影响无统计学意义(P>0.05)，而对双固化树脂水门汀的机械性能的影响无统计学意义。此外，光固化20s与光固化10s的光固化树脂水门汀，努氏硬度和弹性模量有提高(P<0.05)，而光固化30s与光固化20s的光固化树脂水门汀，努氏硬度和弹性模量的变化无统计学意义(P>0.05)。此结果提示，在临床操作过程中，光固化树脂水门汀的光固化时间至少应达到20s。关于光照对双固化树脂水门汀的影响，IlieandHickel发现光照对于双固化树脂水门汀VariolinkⅡ固化系统的激活是不可忽视的，但是光照量的增加并不会加速固化过程[10]。

本研究显示瓷贴面的厚度对光固化树脂水门汀的努氏硬度和弹性模量有影响，对弹塑性变形的影响无统计学意义。相较于树脂水门汀的类型和光固化时间，瓷贴面的厚度对光固化树脂水门汀的机械性能的影响较小。本研究显示在瓷贴面厚度为1.5mm时，光固化时间30s相较于光固化20s的努氏硬度和弹性模量有提高，差异具有统计学意义。提示瓷贴面增厚可能会阻挡进入到树脂水门汀粘接层的光照量，在临床操作过程中，对于较厚部分的瓷贴面应增加光固化时间。

4 结 论

由于光固化树脂水门汀的颜色稳定性，临床医生在粘接瓷贴面时更偏向于选择光固化树脂水门汀，而非双固化树脂水门汀。本研究通过检测在不同光照时间，不同瓷贴面厚度的情况下引发的瓷贴面下固化的树脂水门汀的机械性能，发现双固化树脂水门汀VariolinkN、RelyXU200比光固化树脂水门汀VariolinkVeneer、RelyXVeneer表现出更高的努氏硬度和弹性模量，更低的弹塑性变形。树脂水门汀的类型，固化时间，瓷贴面的厚度均对树脂水门汀粘接层的机械性能都有影响。但是本研究结果受限于1种瓷贴面材料，4种树脂水门汀，3种光固化时间，3种瓷贴面厚度，且仅测试的是粘接后24h的树脂水门汀的机械性能，并不能完全模拟口腔复杂的物理及化学环境，因此尚需进一步的研究。

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