陳宇

隨著烤瓷冠、橋修復(fù)在臨床的應(yīng)用越來越廣泛,由于各種原因造成脫瓷、崩瓷成為臨床上經(jīng)常遇到的問題。由于金屬與瓷層的界面是金屬烤瓷的薄弱環(huán)節(jié),所以大量的崩瓷現(xiàn)象發(fā)生在該界面,導(dǎo)致金屬基底面暴露。因此,金瓷修復(fù)體崩瓷的口內(nèi)修補(bǔ)成為有待解決的課題。本實(shí)驗(yàn)?zāi)M臨床口內(nèi)崩瓷復(fù)合樹脂粘結(jié)修復(fù)過程,采用三種不同方法對鎳鉻合金處理后,應(yīng)用 Voco Cimara崩瓷復(fù)合樹脂修復(fù)系統(tǒng)粘結(jié)修復(fù),并分別測定其剪切強(qiáng)度,評價復(fù)合樹脂修復(fù)中不同方法對金屬與復(fù)合樹脂剪切粘結(jié)強(qiáng)度的影響。旨在為臨床修補(bǔ)金瓷修復(fù)體提供一種新的表面處理方法。

1 材料與方法

1.1 材料與測試儀器 鎳鉻合金(鎳 60.98%、鉻 23.8%、鉬11.3%、硅 1.9%、鐵 1.4%,Heraeus Kulzer Co,LTD,Germanny)、30μm Al2O3砂粒 (3M ESPE Cojet,Germanny),口內(nèi)噴砂儀(DENTO-PREP,Germanny),金鉬試樣預(yù)磨機(jī)(中國上海),光固化燈(Siona,Germanuy),材料力學(xué)試驗(yàn)機(jī)(CSS-44020),金屬處理劑：alloy prime(Kuraray Co,LTD,Japan),崩瓷樹脂修復(fù)系統(tǒng)：Voco Cimara(Voco,Germany)：Voco Opaquer LC金屬遮色劑、Voco Cimara Arabesk Top復(fù)合樹脂。

1.2 合金試件的制備 (1)試件制備：制作蠟型,包埋鑄造,獲得 40個直徑為10mm,高為 3mm的鎳鉻合金金屬塊。在可拆分圓柱體金屬模具內(nèi)填滿自凝樹脂后,將合金金屬塊固定在樹脂內(nèi),金屬表面暴露。樹脂固化后,將模具打開,取出合金試件。(2)試件表面處理：模擬烤瓷冠制作過程中基底冠的表面處理,550 r/m in的金相試樣預(yù)磨機(jī)上,用 150目碳化硅砂紙,流動水沖洗狀態(tài)下對每個試件表面均勻打磨 10m in,沖洗吹干。打磨過程中采用定制的模具控制打磨方向,保證打磨后的試件圓柱體底面與軸線垂直,以保證剪切過程中剪切刀具方向與金屬 -復(fù)合樹脂界面一致,不因受側(cè)向阻礙而增大所測得剪切力。在所有試件表面貼一直徑 7mm的帶孔膠帶,以限定粘結(jié)面積。

1.3 實(shí)驗(yàn)分組 將所有試件隨機(jī)分為 4組,每組 10顆。對照組：金屬表面 37%磷酸酸蝕 1m in。alloy primer組：按說明將alloy p rimer均勻涂布一薄層于暴露的金屬表面,放置 30 s。激光組：用激光進(jìn)行處理,處理參數(shù)為：電流18A,掃描速度30mm/s,頻率 1 000 Hz,疏密 0.34,照射 30 s。噴砂組：噴砂處理,30μm Al2O3砂粒距離 0.5 cm,氣壓為 0.5MPa,時間為4min。

1.4 粘結(jié)方法 所有試樣由同一醫(yī)師按要求對合金處理后完成修補(bǔ)。修補(bǔ)程序如下：(1)合金處理端表面涂布 0.4 mm左右遮色層,光照固化 40 s。(2)涂薄層粘結(jié)劑,光照固化 20 s。(3)樹脂瓷完成修補(bǔ)(厚度不超過 2mm),光照固化 40 s。操作過程中注意光照角度及部位,確保光照充分,固化完全。修補(bǔ)后試件浸于 37℃蒸餾水中恒溫保持24 h,進(jìn)行剪切強(qiáng)度測試。

1.5 剪切強(qiáng)度測試 測試時將試樣固定后處置于載物架上,剪切刀具沿修補(bǔ)材料與合金處理端結(jié)合面的方向加載。速度為 0.5mm/min,直至試樣斷裂,儀器自動記錄下此時對每個樣本施加的剪切力值。進(jìn)而根據(jù)斷裂面積計(jì)算剪切強(qiáng)度,即修補(bǔ)材料與合金的結(jié)合強(qiáng)度。修補(bǔ)材料與合金的結(jié)合強(qiáng)度按下式計(jì)算：P=F/S。式中：P為修補(bǔ)材料與合金的結(jié)合強(qiáng)度(MPa);F為試件斷裂時的載荷(N);S為修補(bǔ)材料斷裂面積(mm2)。

1.6 體視顯微鏡下觀察粘結(jié)試樣斷裂模式及斷口形貌。

2 結(jié)果

2.1 剪切強(qiáng)度結(jié)果 Alloy primer組和激光組所獲得的鎳鉻合金與復(fù)合樹脂間剪切強(qiáng)度顯著高于對照組(P＜0.05);噴砂組所獲得的鎳鉻合金與復(fù)合樹脂間剪切強(qiáng)度與對照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05);alloy p rimer組和激光組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表 1。

表 1 不同方法處理劑處理后鎳鉻合金與復(fù)合樹脂間強(qiáng)度n=10,MPa

2.2 粘結(jié)試樣斷裂模式 20倍 OPTON體視顯微鏡下觀察到激光組和噴砂組各有 2例試件呈現(xiàn)混合性破壞,即斷裂部分發(fā)生于粘結(jié)界面,呈粘結(jié)斷裂模式,另一部分發(fā)生于修補(bǔ)材料自身,呈現(xiàn)內(nèi)聚型破壞模式。其它金屬與復(fù)合樹脂的剪切斷面均位于金屬 -復(fù)合樹脂粘結(jié)界面,且斷面光潔,無修補(bǔ)材料附著。

3 討論

烤瓷冠橋修復(fù)已成為牙體缺損和牙列缺損固定義齒修復(fù)的最常用方法。但因金瓷質(zhì)地較脆,瓷體金屬底層粘結(jié)不佳,常出現(xiàn)崩瓷現(xiàn)象,據(jù)統(tǒng)計(jì)占烤瓷冠橋修復(fù)失敗的 21.4%[1]?，F(xiàn)在許多學(xué)者對崩瓷后的修復(fù)作了大量的研究,但都集中瓷的表面處理對粘結(jié)的影響,或?qū)Σ煌拇尚迯?fù)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室比較[2]。金屬的處理及粘結(jié)一直是瓷修補(bǔ)的難點(diǎn)。由于影響粘結(jié)強(qiáng)度的因素很多,目前對金屬-樹脂界面的最低結(jié)合強(qiáng)度尚無明確規(guī)定。

金屬處理劑 alloy primer中含有 MDP-甲基丙烯酰氧葵基磷酸酯,屬于磷酸酯類粘結(jié)劑,雙鍵一端通過 Bis-GMA單體與復(fù)合樹脂產(chǎn)生共聚,另一端其磷酸酯基團(tuán)與金屬表面氧化膜中的氧原子進(jìn)行本位結(jié)合及氫鍵結(jié)合。從而將復(fù)合樹脂與金屬連接成一個整體。金屬處理劑 alloy primer中還含有主要針對貴金屬合金的 VBATDT-硫羰酸類粘合性單體,其SH基團(tuán)可直接與貴金屬表面建立化學(xué)鍵連接,乙烯基團(tuán)與樹脂粘結(jié)劑連接,形成功能整體,對這一點(diǎn)起了彌補(bǔ)作用,從而對貴金屬合金同樣能增加金屬 -復(fù)合樹脂間的剪切強(qiáng)度。本實(shí)驗(yàn)使用的為 Nd：YAG激光器,其工作物質(zhì)是釔鋁石榴石(Y3Al5O12)晶體中摻入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1.5%的釹制成的。Y3Al5O12在外界泵浦的激勵下很容易在亞穩(wěn)態(tài)和某一激發(fā)態(tài)之間形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn),因而產(chǎn)生受激輻射形成激光。激活介質(zhì)對激光具有放大作用[3]。激光處理后表面形貌可見合金表面呈現(xiàn)風(fēng)格狀結(jié)構(gòu),風(fēng)格線凹陷,由若干凹坑狀邊緣規(guī)則的脈沖點(diǎn)子連接而成,未處理部位則相對平坦[4]。口腔內(nèi)的環(huán)境決定了口內(nèi)噴砂的強(qiáng)度較弱,所用噴砂材料的顆粒較小,而且噴砂所用壓力也較低,這樣的噴砂條件作用在堅(jiān)硬的鎳鉻合金表面形成的有利于粘結(jié)的孔洞較小而淺。使合金表面達(dá)到一定的粗糙度,增強(qiáng)與修補(bǔ)材料之間的結(jié)合。盡管如此,樹脂與合金之間的粘結(jié)效果與瓷相比仍不理想。

粘結(jié)強(qiáng)度是評價粘結(jié)效果的直接指標(biāo)。金屬與復(fù)合樹脂主要通過物理機(jī)械連接與化學(xué)鍵連接來建立粘結(jié)。物理機(jī)械連接是通過對金屬表面粗化處理而獲得?；瘜W(xué)鍵的形成主要依賴于各種崩瓷修復(fù)系統(tǒng)的處理劑、粘結(jié)劑獲得,一般都是含雙功能基團(tuán)的化學(xué)物質(zhì),起到偶聯(lián)作用。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用激光和金屬處理劑alloy primer處理后,與樹脂粘結(jié)強(qiáng)度較對照組、噴砂組顯著增大,表明二者對金屬表面有良好的粗化作用并與樹脂能形成良好的機(jī)械連接。本實(shí)驗(yàn)中采用 30μm Al2O3進(jìn)行了試件表面噴砂粗化處理,未形成足夠的基底面粗糙度。雖比對照組的粘結(jié)強(qiáng)度有所提高,但無顯著性差異。本實(shí)驗(yàn)激光組和金屬處理劑alloy primer試樣各有 2例斷裂發(fā)生于修補(bǔ)材料自身,而非金屬與修補(bǔ)材料業(yè)結(jié)界面上,亦揭示金屬與修補(bǔ)材料之間形成了理想的結(jié)合。而噴砂組斷裂全部發(fā)生于金屬與修補(bǔ)材料界面上,結(jié)合強(qiáng)度明顯低于修補(bǔ)材料內(nèi)聚力。試樣的斷口形貌分析揭示,激光組和金屬處理處理劑alloy primer對合金表面的處理效果優(yōu)于噴砂處理,與剪切粘結(jié)強(qiáng)度測試結(jié)果吻合。

1 馬軒祥.我國瓷修復(fù)的問題與展望.中華口腔醫(yī)學(xué)雜志,1999,34：261-263.

2 Van dervyver PJ,Wet FA,Botha SJ.Shear bond strength of five porcelain repair systems on cerec porcelain.SADJ,2005,60：196-198.

3 乍瀟,趙信義,施長溪,等.表面狀態(tài)對酒精 -水基粘結(jié)刺粘結(jié)界面影響的 TEM研究.現(xiàn)代口腔醫(yī)學(xué)雜志,2004,18：507-509.

4 史言利,牟月照.Nd：YAG激光在瓷修補(bǔ)表面處理中應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)研究.口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志,2006,7：24-26.