張寧 白玉興 張昆亞 任超超 周潔珉 祁鵬

（1.首都醫(yī)科大學口腔醫(yī)院 正畸科，北京 100050；2.首都醫(yī)科大學 生物工程學院，北京 100069；3.清華大學 機械工程系，北京 100084）

計算機三維技術在口腔正畸領域的應用，為口腔科學的發(fā)展帶來再一次的革新，一種更美觀、更舒適的矯治方法——隱形矯治技術得到了迅速的發(fā)展[1-2]，并在臨床中得到廣泛的應用[3-4]。用于制作隱形矯治器的材料主要是熱壓膜材料，但是矯治器在制作和佩戴的過程中，由于熱成形和人工唾液的浸泡，材料的厚度會發(fā)生變化，這種變化勢必影響到矯正效果[5-7]。本研究選用市場上常用的Biolon膜片，厚度為1.0、0.75、0.5mm，應用電子游標卡尺測量并比較不同厚度的熱壓膜材料在不同處理方式下厚度變化的趨勢，明確處理方式對熱壓膜材料厚度的影響與材料初始厚度的關系，為臨床選用適宜厚度的熱壓膜材料制作無托槽隱形矯治器提供一定的參考。

1 材料和方法

本研究選用德國產(chǎn)Biolon膜片，厚度為1.0、0.75、0.5mm。每種膜片各30個。每種厚度的材料分成3組，每組10片，所有試樣均加工成4 cm×2 cm的長方形[8]，在室溫23℃、相對濕度50%的條件下用電子游標卡尺隨機測量試樣3個點的厚度并計算平均值，然后再計算每組10個試樣的平均值和標準差。具體分組情況如下。

未處理組：原始膜片，未經(jīng)過任何處理（加工成4 cm×2 cm的長方形）。

熱成形組：模擬制作隱形矯治器的過程，經(jīng)過壓膜機（德國產(chǎn)Drufomat-TE型壓膜機）預熱并在一塊預成的模型上（10 cm×5 cm×2 cm的鐵板）壓縮，膜片預熱時間參照膜片自帶的說明書要求（熱成形后加工成4 cm×2 cm的長方形）。

唾液浸泡組：膜片經(jīng)過預熱成形處理后（處理方式同熱成形組）在人工唾液中恒溫37℃（國產(chǎn)BHW-Ⅰ型電子恒溫水浴箱）浸泡2周。

所得數(shù)據(jù)應用SPSS 10.0軟件包進行統(tǒng)計學分析。采用2個獨立樣本的秩和檢驗，比較不同處理方式對材料厚度變化的影響以及處理方式對材料厚度的影響與材料初始厚度的關系。

2 結(jié)果

表1、2顯示了3種厚度的材料在預熱前后，人工唾液浸泡2周后的厚度變化情況。從表中可以看出，3種厚度的材料經(jīng)過熱成形處理后厚度變薄，經(jīng)過人工唾液浸泡2周后厚度變厚，厚度變化范圍最小的是Biolon 0.75mm膜片，變化最大的是Biolon 0.5mm膜片，Biolon 1.0mm厚度的變化范圍介于兩者之間。

表1 3種厚度的Biolon膜片熱成形前后的厚度值Tab 1 Three kinds of thickness of the Biolon thickness before and after thermoforming

對實驗數(shù)據(jù)進行2個獨立樣本的秩和檢驗（表3），其結(jié)果具有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。即不同處理方式對材料厚度變化的影響不同，處理方式對材料厚度的影響與材料初始厚度有關系。其中，Biolon 0.75mm膜片經(jīng)過不同的處理方式后，厚度的變化范圍較小，厚度比較穩(wěn)定。

表2 3種厚度的Biolon膜片在熱成形后和唾液浸泡2周后的厚度值Tab 2 Three kinds of thickness of the Biolon thickness after thermoforming and two weeks saliva immersion

表3 不同處理方式間的秩和檢驗結(jié)果Tab 3 The results of rank-sum test of the different conditions

3 討論

熱壓膜材料以其獨特的優(yōu)勢已經(jīng)在正畸領域得到了廣泛的應用，比如正畸保持器[9]和牙齒的微小移動[3]。近年來，隨著CAD/CAM技術的發(fā)展，無托槽隱形矯治技術在臨床上廣泛應用，從一定程度上克服了傳統(tǒng)固定矯治技術的缺點，如影響口腔衛(wèi)生和美觀，導致釉質(zhì)脫礦等[10]，為適合的患者提供了一種更美觀、更舒適的矯治方法，有著廣泛的臨床應用前景[3-4]。

應用熱壓膜材料制作無托槽隱形矯治器時，如果材料厚度越薄，則矯治器也越薄，患者帶入口腔中感覺會舒服一些。但是過薄的膜片，在一些力學性能上無法達到隱形矯治的目的[11]。比如通過上述結(jié)果可以看出，Biolon 0.5mm膜片雖然厚度是最薄的，但是無論是經(jīng)過熱成形，還是人工唾液浸泡2周后，其厚度的變化范圍均是最大的。說明Biolon 0.5mm膜片彈性比較好，可是在制作矯治器的過程中和矯正過程中，矯治器形變比較明顯，可能導致矯治器內(nèi)的力學數(shù)值無法充分發(fā)揮作用，矯治器與牙弓的形態(tài)不一致，從而影響矯治效果。

相反，Biolon 0.75mm膜片雖然比Biolon 1.0mm膜片薄，但是經(jīng)過上述處理后其厚度的變化范圍卻比Biolon 1.0mm膜片的變化范圍小。這說明應用Biolon 0.75mm膜片制作的無托槽隱形矯治器的穩(wěn)定性要比其他2種厚度的膜片制作的矯治器要好。與現(xiàn)在臨床上經(jīng)常應用的1.0mm厚的膜片相比Biolon 0.75mm膜片比較薄，患者在佩戴過程中的舒適度將增加。這也符合Sheridan等[12]的觀點，他認為0.5mm的膜片雖然彈性好，但是容易斷裂，1.0mm的膜片缺乏彈性，所以要選擇一種比較適合的材料就必須了解其力學性能。本研究可以看出，Biolon 0.75mm膜片與其他膜片相比似乎有一定的優(yōu)勢。

從本實驗結(jié)果可以看出，同一種品牌的膜片，由于厚度的不同，經(jīng)過同一種處理方式后變化的趨勢相同，但變化的范圍卻不同；而且其變化范圍的大小與其最初的厚度有一定的關系。雖然初始厚度最薄的Biolon 0.5mm膜片的變化范圍是最大的，但是Biolon 0.75mm膜片厚度的變化范圍卻比Biolon 1.0mm膜片的厚度變化范圍小。其中原因可能與分子內(nèi)在結(jié)構(gòu)有關，有待進一步研究。

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