不同复合树脂对牙体组织固化深度及粘结强度分析研究

报告如下。

1 材料与方法

1.1 实验材料 随机选择本医院2012年7月

-2016年7月口腔正畸病例拔除的离体磨牙72颗，要求所有牙冠完整、无龋、无裂纹、无缺损。去除牙石后保存于4 ℃生理盐水。全酸蚀型粘结剂为Prime&Bond NT（美国Dentsply）。光固化复合树脂为FiltekTMZ250（美国3M ESPE，批号8100A3，A2色）、Solitaire 2（德国HeraeusKulzer，批号28102，A2色）。

1.2 实验设备 光固化灯（EliparFreelight 2，3M/ESPE，美国），固化深度测试器（内径4 mm，深度2、4、6、8 mm，Dentsply，德国），硬组织切片机（SP1600，Leica，德国），Z010型电子万能实验材料实验机（传感器500N，Zwick，德国），游标卡尺（锡工，中国）。

1.3 测试方法

1.3.1 固化深度试件制备和测试 将固化深度测试器放在覆有聚酯薄膜的玻璃板上，测试环境相对湿度70%，溫度25 ℃。用石蜡油涂抹测试器内部，将不同的复合树脂充填至测试器，充填时应确保没有空泡。充填结束用聚酯薄膜覆盖，并除去剩余的树脂。共制备144个试件，两种树脂各72个。使用光固化灯分别按照1、3、5 mm的照射距离和20、40、60 s的照射时间垂直照射各试件正面。实验分为18种组合，各组合均为8个试件。表1显示了各处理因素及其水平。照射结束后刮去试件照射部位背面没有完全固化的复合树脂[9]，然后测量每个试件的厚度，数值精确到0.01 mm，参照ISO4049，每个试件取最高点、最低点各测量1次，取平均值，计算固化深度（固化深度=测试厚度/2）。

1.3.2 粘结强度试件制备和测试 将实验用的72颗磨牙前随机分成两组，于流水下切除牙颌面釉质成一平面，并使牙本质暴露。用P600碳化硅砂纸于流水下将其磨成标准的牙本质粘结面。酸蚀15 s，水冲洗30 s，吸去牙本质表面过多的水分后涂抹粘结剂，静置20 s后用气枪吹5 s形成一层薄膜，再重复涂粘结剂1次，照射20 s。然后在两组实验牙牙本质的粘结剂上分别堆积不同复合树脂，常规光固化处理，分别使光固化灯光导棒与树脂粘结面成30°、60°、90°的光照角度，两种树脂共6种组合，每种组合12个，最终形成高2 mm的方形树脂冠。各组实验牙光固化后置于37 ℃恒温水箱48 h。取出后于流水下分别沿牙长轴将牙体从近远中方向切成厚约1 mm的薄片，再从颊舌向将薄片切成截面边长约为1 mm×1 mm的正方形试件（垂直于界面），试件的两端分别为复合树脂和牙本质。自每种组合中各随机抽取24个试件，分别将其固定在万能材料实验机上，以1 mm/min的拉伸速度进行加载拉伸载荷，并记录各试件断裂时的最大载荷值（N）。用游标卡尺测量并计算各试件的截面积（mm2）。计算粘结强度[粘结强度=最大载荷（N）/试件截面积（mm2）]。所有实验均由同一医师操作以确保结果的稳定性。

1.4 统计学处理 采用SAS 9.2统计软件对测量结果进行析因试验方差分析和配伍组方差分析，结果判定P值取双侧概率，检验水准α取值为0.05。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组的固化深度 不同复合树脂的固化深度随照射距离的延长而呈下降趋势，随照射时间的延长而呈上升趋势。析因试验方差分析显示，模型差异有统计学意义（F=48.93，P<0.01），见表2。不同复合树脂之间的固化深度（A1>A2）、不同照射距离之间的固化深度（B1>B2>B3）、不同照射时间之间的固化深度（C1

2.2 各组的粘结强度 粘结强度随光照角度的增长而呈下降趋势。配伍组方差分析显示，模型差异有统计学意义（F=84.52，P<0.01）。Solitaire 2的粘结强度大于FiltekTMZ250，差异有统计学意义（F=104.62，P<0.01）。不同光照角度之间粘结强度差异有统计学意义（F=125.62，P<0.01），复合树脂与光照角度的交互作用差异也有统计学意义（F=25.22，P<0.01）。

3 讨论

复合树脂作为一种填料增强型聚合物基复合材料，是由有机树脂基质和无机填料以及引发体系组合而成的非均匀相混合物，目前已取代传统的牙体充填材料银汞合金，作为修复材料广泛应用于口腔临床[10]。当牙齿在咀嚼时，牙体和复合树脂由于受到不同方向的应力影响，会导致复合树脂发生诸如压缩、拉伸等应变，可能使复合树脂发生断裂，从而导致修复失败[11]。光固化复合树脂在经过固化光源照射后，引发链式聚合反应，使液态树脂变成固态涂膜。

文献[12-14]研究表明，固化深度可受到复合树脂和光固化灯等因素的影响。本研究测试了不同复合树脂在不同的照射距离和照射时间下的固化深度，显示两种树脂固化深度的差异有统计学意义，FiltekTMZ250的固化深度大于Solitaire 2。不同类型的复合树脂固化的差异，可能与其成分、填料的种类、含量或不同的树脂基质有关。混合型填料树脂（如FiltekTMZ250）有更深的固化深度。如果树脂所含的有机基质比较多，树脂会发生相对较大的聚合收缩，使固化深度相应减少。

固化灯的照射距离如果远离复合树脂，随之投照到树脂表面的光能也逐步减少。本研究表明，照射距离越远离树脂表面，越不利于树脂固化。文献[15]研究表明，当固化灯源离树脂距离为2 mm时，树脂获得的光能为固化灯紧贴树脂时的61%；而当灯源远离树脂达到6 mm时，树脂接收的沟通进一步降为最初的23%。照射时间也对固化深度有影响，固化灯的照射时间越长，树脂发生的固化越彻底。特别是当固化光源的输出功率降低时，是否保持相对较长的固化时间对树脂的固化影响较大。口腔临床中保持60 s的光照射时间能满足良好的修复质量要求。此外，鉴于本研究中三个因素存在的交互作用差异有统计学意义，有必要对本研究中各因素的组合进行优化，选择能产生符合临床修复预期效果的较优组合[16]，因此，采用混合型填料树脂FiltekTMZ250，使光固化灯离树脂表面1 mm，照射60 s，即可达到满意的固化深度。

牙本质的粘结强度在很大程度上决定了治疗的预后，其受到复合树脂的类型、光固化光源、粘结剂种类等多种因素的影响[17-19]，光固化复合树脂具有趋光收缩性特点，微拉伸强度是目前测试牙本质粘结强度的常用指标，试件的横截面积在1.0 mm2左右，可有效防止树脂材料内聚力、牙本质对粘结强度测试的影响。较小的试件粘结面积能得到更为均匀的粘结界面的应力分布，使测得的粘结强度更接近于真实的结果，并能尽力消除内聚力破坏的影响[16]。本研究检测了不同复合树脂在不同的照射角度下的微拉伸粘结强度，Solitaire 2的粘结强度大于FiltekTMZ250，两种复合树脂粘结强度的差异有统计学意义（P<0.01）。本研究显示，当光固化灯与牙本质的粘结面保持30°照射时，粘结面可取得理想的粘结强度，与杜颖等[13]研究结果一致。复合树脂和照射角度的交互作用分析显示，树脂Solitaire 2在30°的照射角度时，获得的粘结强度最大。

目前临床上所用的复合树脂的修复特性各異，且在不同的操作条件下对牙体组织的修复效果不同。临床修复过程中可根据条件选用不同的复合树脂，结合应用最优的照射距离、照射角度和照射时间等影响牙体修复的因素，以取得良好的临床修复效果。此外，对牙体组织修复的耐久性，临床上也应一并进行考虑。

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（收稿日期：2016-07-16） （本文编辑：张爽）

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