鄒建明,崔菊萍
(南通大學(xué)附屬無錫第三人民醫(yī)院 口腔科 ,江蘇 無錫 214041)
功能矯形治療為口腔正畸治療的重要組成部分,功能矯治器已成為一種行之有效的阻斷矯治方法[1],但臨床常用的自凝塑料制作的功能矯治器由于操作復(fù)雜,易變形損壞且患者戴用不適,很難在臨床中普及應(yīng)用。已有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)應(yīng)用熱壓膜成型技術(shù)制作功能矯治器,操作簡單,戴用舒適不易損壞,易取得患者合作,能有效地治療早期功能性或骨性錯(cuò)合[2]。本研究通過38例熱壓膜材料和自凝塑料的臨床療效對(duì)比,選用市場(chǎng)上常用的三種厚度的熱壓膜片和一種厚度的國產(chǎn)自凝塑料,應(yīng)用萬能材料試驗(yàn)機(jī)測(cè)量并比較在不同處理方式下的彎曲力學(xué)性能,以明確熱壓膜片和自凝塑料之間的力學(xué)差異,根據(jù)其療效差異,在臨床上選擇合適厚度的膜片代替自凝塑料提供一定的理論依據(jù)。
我科于2010年10月-2011年5月收治38例牙頜畸形患者,男16例,女22例,主動(dòng)矯治治療后,通過功能矯治器進(jìn)行功能矯形治療,采用熱壓膜材料治療30例,自凝塑料治療8例,術(shù)后注意口腔清潔衛(wèi)生,均取得較為理想的效果。
Simona膜片(德國),厚度分別為1.0mm、1.5mm、2.0mm。Drufomat-TE型壓膜機(jī)(德國),用于材料的熱成形。2.0mm國產(chǎn)自凝塑料Ⅱ型(上海醫(yī)療器械股份有限公司齒科材料廠生產(chǎn)),粉液的混合比例為:20.5g粉:10mL液。
共分三組,具體如下:未處理組:四種材料各10個(gè),不經(jīng)任何處理,國產(chǎn)自凝塑料按如下方法加工,40mm×25mm。
成形A組:四種材料各10個(gè),模擬制作矯治器的過程,經(jīng)過壓膜機(jī)預(yù)熱并在一塊預(yù)成的長方形模型上壓縮。國產(chǎn)自凝塑料按如下方法加工,50mm×10mm×5mm。
成形B組:四種材料各10個(gè),模擬制作矯治器的過程,經(jīng)過壓膜機(jī)預(yù)熱并在一塊預(yù)成的中央凹陷的長方形模型上壓縮。國產(chǎn)自凝塑料按如下方法加工,50mm×10mm×5mm。
國產(chǎn)自凝塑料加工方法:用基托蠟制備蠟型,常規(guī)裝盒、沖蠟。所有材料按照廠家推薦的粉液比調(diào)和粉與液,待調(diào)和物進(jìn)入面團(tuán)期,充填型盒,加壓保持1.0h。之后取出試樣,用水砂紙磨平試樣表面,用精度為0.02mm的游標(biāo)卡尺測(cè)量試樣的尺寸,保證試件厚度為2.0mm。
在AG-IS10KN力學(xué)試驗(yàn)機(jī)上測(cè)試,壓頭半徑為10mm,未處理組的跨距為30mm,壓頭速度為1mm/min,成形A組、成形B組的跨距為40mm,壓頭速度為1mm/min,進(jìn)行三點(diǎn)彎曲實(shí)驗(yàn)。采用SPSS11.7軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,各組之間均采用單因素方差分析。
四種厚度的材料在每種處理方式后進(jìn)行彎曲性能試驗(yàn)得出彈性模量結(jié)果(見圖1),每組內(nèi)兩兩比較均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),且呈遞增趨勢(shì),每組中自凝塑料的彈性模量最高(P<0.05)。
四種厚度的材料在每種處理方式后進(jìn)行彎曲性能試驗(yàn)得出屈服強(qiáng)度結(jié)果(見圖2),每組內(nèi)兩兩比較均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),每組中Simona 2.0mm膜片的屈服強(qiáng)度最高(P<0.05)。
圖1 四種不同厚度材料在不同處理方式下的彈性模量(N/mm2)
圖2 四種不同厚度材料在不同處理方式下的屈服強(qiáng)度(N/mm2)
四種厚度的材料在每種處理方式后進(jìn)行彎曲性能試驗(yàn)得出最大值-應(yīng)力結(jié)果(圖3),每組內(nèi)兩兩比較均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),每組中Simona 2.0mm膜片的最大值-應(yīng)力最高(P<0.05)。
圖3 四種不同厚度材料在不同處理方式下的最大值-應(yīng)力(N/mm2)
四種厚度的材料在每種處理方式后進(jìn)行彎曲性能試驗(yàn)得出斷裂點(diǎn)-應(yīng)力結(jié)果(見圖4),每組內(nèi)兩兩比較均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05),每組中膜片材料無斷裂點(diǎn)。
圖4 四種不同厚度材料在不同處理方式下的斷裂點(diǎn)-應(yīng)力(N/mm2)
三種不同的處理方式下,Simona 2.0mm膜片的彈性模量、屈服強(qiáng)度和最大值-應(yīng)力均最大,Simona 1.0mm膜片的彈性模量、屈服強(qiáng)度和最大值-應(yīng)力均最小。說明材料的力學(xué)性能隨著材料厚度的變化而發(fā)生變化。因此,同一種膜片不同厚度具有不同的力學(xué)性能,熱壓膜材料的力學(xué)性能和材料的厚度成正比[3],同時(shí)各膜片組均未出現(xiàn)斷裂點(diǎn)。自凝塑料的初始彈性模量最大,代表材料的剛度大,但在較短時(shí)間內(nèi)材料即發(fā)生斷裂。各種材料經(jīng)過熱成型后,彈性模量、屈服強(qiáng)度和最大值-應(yīng)力呈升高趨勢(shì),這可能是因?yàn)?,?jīng)過熱成型后,側(cè)面厚度明顯增厚,導(dǎo)致材料的力學(xué)性能隨之升高。從上述結(jié)果可以看出,熱壓膜材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系是隨時(shí)間變化的,其性能與時(shí)間相關(guān)性的基本表現(xiàn)之一是應(yīng)力松弛,即當(dāng)應(yīng)變維持在某個(gè)恒定量時(shí),材料的應(yīng)力逐漸減少,不會(huì)出現(xiàn)斷裂點(diǎn)。
熱壓膜材料在臨床上有著廣泛的應(yīng)用,如無托槽隱形矯治器、正畸保持器、牙齒的微小移動(dòng)等,而無托槽隱形矯治器克服了傳統(tǒng)固定矯治技術(shù)的缺點(diǎn),為患者提供了一種更美觀、更舒適的矯治方法,有著廣泛臨床應(yīng)用前景。用熱壓膜材料制作無托槽隱形矯治器時(shí),如果材料厚度越薄,則矯治器越薄,患者戴入口腔會(huì)感覺舒服些,比如1.0mm膜片厚度薄、彈性好,患者戴用會(huì)比較舒服,但是其應(yīng)力過小,在矯治過程中會(huì)導(dǎo)致形變比較明顯,不足以達(dá)到矯治的目的。而2.0mm膜片雖然屈服強(qiáng)度、最大值-應(yīng)力較好,可以滿足矯治要求,但是彈性過小,比較硬,要求固位進(jìn)入牙齒倒凹區(qū)時(shí),患者會(huì)感到不舒適,可以使用在不要求完全固位的矯治器上。1.5mm膜片厚度介于兩者之間,其最大應(yīng)力大于1.0mm膜片,而彈性模量又比2.0mm膜片小,說明其具有較大的強(qiáng)度,且具有一定的彈性,患者戴入口腔中會(huì)感覺更舒適一些,在無托槽隱形矯治器制作上有一定的優(yōu)勢(shì)??傊?,臨床上可根據(jù)功能矯治器對(duì)固位、彈性的不同要求,選用不同厚度的熱壓膜材料代替自凝塑料。
[1] DEWOOD C,GRIMES M,VADEN JL.Is the benefit of early orthodontic treatment worth the burden[J].Tenn Dent Assoc,2006,86(2):12-7.
[2] 李湘琳,周洪,司新芹.真空成型技術(shù)研制改良FR型矯治器的臨床應(yīng)用[J].陜西醫(yī)學(xué)雜志,2009,38(4):467-470.
[3] 張寧,白玉興,張昆亞,等.不同厚度熱壓膜材料的力學(xué)性能研究[J].北京口腔醫(yī)學(xué),2009,17(4):184-186.