李 琳，宋 兵，黃靖婕，韓 晶

（山海關人民醫(yī)院口腔科，河北 秦皇島 066200）

不同樁核抗折強度與修復后牙根抗折性的實驗研究

李 琳，宋 兵，黃靖婕，韓 晶

（山海關人民醫(yī)院口腔科，河北 秦皇島 066200）

目的比較4種不同樁核材料的抗折強度以及修復上前牙后牙根的抗折性。方法實驗一：將四組不同樁核固定于樹脂塊中，每組各8根，A1組鈷鉻合金鑄造樁、B1組玻璃纖維樁、C1組石英纖維樁、D1組CAD/CAM一體化氧化鋯樁，在萬能力學試驗機上加載至彎曲或折裂，記錄加載力值，計算抗折強度。實驗二：32顆上前牙經(jīng)根管治療后隨機分為四組，分別應用不同樁核修復，A2組鈷鉻合金鑄造樁核、B2組玻璃纖維樁樹脂核、C2組石英纖維樁樹脂核、D2組CAD/CAM一體化氧化鋯樁核，再分別以烤瓷全冠修復。實驗樣本包埋于樹脂塊中，在萬能力學試驗機上加載直至試件斷裂，記錄加載力值，觀察破壞模式。結果實驗一：樁核的抗折強度依次為A1組＞D1組.C1組＞B1組，4組之間的差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。實驗二：樁核修復后牙根的抗折力A2組＞D2組＞B2組＞C2組，B2組與C2組之間的差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，各組間差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。A2組的破壞模式多為不可修復性破壞，B2組全部為可修復性破壞，C2與D2組多為可修復性破壞，A2組與B2組、A2組與C2組之間的差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，其他各組間差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。結論鈷鉻合金鑄造樁核可承受較高的咬合力，而玻璃纖維樁與石英纖維樁修復后破壞性根折的發(fā)生幾率最小，CAD/CAM一體化氧化鋯樁則介于二者之間，臨床使用時應綜合參考材料的機械性能和臨床需求選擇適合的材料。

樁核；抗折強度；牙根抗折性；纖維樁；氧化鋯樁

在臨床上常見大面積的牙體缺損，當其剩余牙體組織過少難以用常規(guī)的充填或單純冠修復的方法修復時，通常選擇核樁冠修復。樁核修復作為保存殘根殘冠最主要的修復方式，近年來在臨床上得到了非常廣泛的應用。樁核種類較多，分類沒有統(tǒng)一標準，其中鑄造樁核與纖維樁是比較常用的樁核系統(tǒng)，在不同方面各有優(yōu)劣。近年來計算機輔助設計與制作(CAD/CAM)一體化氧化鋯樁因其優(yōu)良的生物相容性和美學特性開始應用于臨床，但它過高的彈性模量與脆性、拆除困難等缺點亦影響了應用與推廣。隨著各種樁核系統(tǒng)應用的日益廣泛，樁核修復失敗病例亦隨之增加。臨床上樁核折斷和根折都是導致樁核修復失敗的常見原因，而且后果通常比較嚴重，部分患牙因此無法再繼續(xù)保存。而樁核折斷和根折的發(fā)生，除了與剩余牙體本身的抗折力有關，還分別受樁核材料的抗折強度和彈性模量的影響。因此，本研究選擇了鈷鉻合金鑄造樁、玻璃纖維樁、石英纖維樁、CAD/ CAM一體化氧化鋯樁共4組樁核，通過力學實驗測試樁核材料的抗折強度和修復后牙根的抗折力，目的是評價4組樁核的機械性能并加以比較，為臨床醫(yī)師的選擇提供實驗上的依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實驗對象 選擇3個月之內(nèi)拔除的上前牙32顆，納入標準：牙根完整無齲壞，無充填體或修復體，無裂紋，牙根長度和形態(tài)基本一致，根管沒有明顯彎曲或閉鎖，未做過根管治療，在10倍顯微鏡下觀察牙根無隱裂，浸泡在0.9%的鹽水中備用。

1.2 實驗材料 根充糊劑(Septodont，法國)；牙膠尖(Densply，美國)；Contax兩步法自酸粘結劑(DMG，德國)；LuxaCore樹脂核材料(DMG，德國)；PermaCem樹脂粘結劑(DMG，德國)；鈷鉻鑄造合金(Bego，德國)；CAD/CAM一體化氧化鋯(西諾德，德國)；玻璃離子水門汀(美卡，德國)；ParaPost Fiber Lux玻璃纖維樁(康特，瑞士)；MACRO-LOCK石英纖維樁(RTD，法國)；自凝樹脂(上海齒科材料公司)。

1.3 實驗方法

1.3.1 實驗一 測試四組樁核的抗折強度，分組為A1組鈷鉻合金鑄造樁、B1組玻璃纖維樁、C1組石英纖維樁、D1組CAD/CAM一體化氧化鋯樁。實驗步驟：①自制32個直徑20 mm的正方形樹脂模塊并于中央備直徑約5 mm深約12 mm的洞形。②選取康特1.5 mm的玻璃纖維樁和RTD4#石英纖維樁8根，再以RTD4#石英纖維樁為模板，包埋鑄造制作鈷鉻合金鑄造樁和一體化氧化鋯樁各8根，用自凝塑料分別粘結于模塊中央，固定深度為9 mm。③力學加載實驗：將試件模塊底座固定于力學實驗機上，加載頭貼緊模塊表面垂直于樁核長軸的方向加載，加載速度為1 mm/min，持續(xù)加載直至樁核折斷或彎曲，記錄試樣破壞時最大載荷值，同時根據(jù)樁核直徑計算其抗折強度。

1.3.2 實驗二 32顆上前牙經(jīng)根管治療后隨機分為四組，分別應用不同樁核修復：A2組鈷鉻合金鑄造樁核、B2組玻璃纖維樁樹脂核、C2組石英纖維樁樹脂核、D2組CAD/CAM一體化氧化鋯樁核，測試四組樁核修復后的牙根抗折力。①牙體制備：將準備好的離體牙在釉牙本質(zhì)界處垂直于牙體長軸方向截冠，拔髓，常規(guī)預備根管，沖洗，干燥，根充糊劑加牙膠尖進行根管充填，牙膠暫封，在0.9%鹽水中保存?zhèn)溆?。②樁核與全冠的制作：將離體牙隨機分為4組，每組8顆。A2組鈷鉻鑄造樁核：首先應用4#P鉆預備根管，限制深度為8 mm，取模制作鈷鉻合金鑄造樁核8根，應用玻璃離子水門汀粘固于根管內(nèi)，要求樁核的核部分高度為4 mm，近遠中及唇舌徑為4.5 mm。然后制作鎳鉻合金烤瓷冠，玻璃離子水門汀粘結。B2組玻璃纖維樁樹脂核與C2組石英纖維樁樹脂核：分別選取康特1.5 mm的玻璃纖維樁和RTD4#石英纖維樁8根，應用配套的麻花鉆制備根管，限制深度為8 mm，應用Contax自酸粘結劑和LuxaCore樹脂核材料將纖維樁粘固于根管內(nèi)，常規(guī)堆核，核的大小同A組，再行全瓷冠牙體預備，硅橡膠取模制作全瓷冠，PermaCem樹脂粘結劑粘結。D2組CAD/CAM一體化氧化鋯樁核：應用4#P鉆預備根管，限制深度為8 mm，常規(guī)取模制作CAD/CAM一體化氧化鋯樁核，制作完成后應用PermaCem樹脂粘結劑粘結，樁核尺寸同上，然后制作全瓷冠，樹脂粘結劑粘結。③試件制作完成：在牙根外周包裹一層醫(yī)用膠布，用自凝樹脂將樣本包埋，包埋平面位于冠緣下2 mm，待自凝塑料凝固后取下試件，去掉膠布，然后在窩洞內(nèi)注入硅橡膠用以模擬牙周膜，再次放入試件直至印模材完全凝固。④力學加載實驗：將試件底座固定于力學實驗機上加載，加載位置為樣本牙舌側切中1/3交界處，加載方向與樣本牙長軸呈45°角，加載速度為1 mm/min，持續(xù)加載至試件斷裂，記錄試件發(fā)生斷裂時的加載力，然后去除樣本外自凝樹脂，觀察試件的破壞模式。樣本破壞模式分為可修復性破壞和不可修復性破壞，牙根縱裂和發(fā)生在根尖1/3和根中1/3的折裂為不可修復性破壞，發(fā)生在根頸1/3的折裂以及樁核松動脫落或折斷均為可修復性破壞。

1.4 統(tǒng)計學方法 應用SPSS 13.0軟件，對實驗一樣本抗折強度與實驗二樣本抗折力的計量數(shù)據(jù)進行單因素方差分析，并以獨立樣本t檢驗法進行組間比較；對實驗二樣本的破壞模式采用χ2檢驗，并以Fisher確切概率法進行組間比較，各項分析的檢驗水準均為α=0.05。

2 結果

2.1 實驗一四組樁核抗折強度的比較 A1組抗折強度為(274.6±32.9)MPa，B1組為(173.5±21.5)MPa，C1組為(202.9±26.3)MPa，D1組為(239.7±24.8)MPa，各組抗折強度A1組＞D1組＞C1組＞B1組，方差分析結果顯示差異有統(tǒng)計學意義(F=37.212，P＜0.05)。進一步行獨立樣本t檢驗，組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。

2.2 實驗二四組樁核修復后牙根抗折力的比較 A2組抗折力為(1009.5±102.0)N，B2組為(431.3±56.9)N，C2組為(404.9±60.5)N，D2組為(807.8±68.0)N，各組抗折力A2組＞D2組＞B2組＞C2組，方差分析結果顯示差異有統(tǒng)計學意義(F=21.228，P＜0.05)。進一步行獨立樣本t檢驗顯示，A2組與D2組、D2組與B2組比較差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，但B2組與C2組比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。

2.3 實驗二四組樁核修復后樣本破壞模式的比較 A2組牙根折裂都發(fā)生在根尖及根中部，多為不可修復性破壞；D2組樁核多發(fā)生在牙根頸部，折裂多為可修復性破壞；B2、C2兩組纖維樁的根折全部發(fā)生在牙根頸部，除石英纖維樁出現(xiàn)1例縱裂外均為可修復性破壞，見表1。A2組可修復性破壞率為12.5%、B2組為100.0%、C2組為87.5%、D2組為62.5%，多組間卡方檢驗指出可修復破壞率差異有統(tǒng)計學意義(χ2=15.931，P＜0.05)。組間進一步行Fisher確切概率法分析顯示，A2組與B2、A2組與C2組比較差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。

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3 討 論

3.1 關于不同樁核材料的抗折強度 在樁核修復中樁核折斷的發(fā)生會直接導致修復的失敗，而樁核彎曲會使核出現(xiàn)微動，進而破壞粘結劑的粘結作用，造成微滲漏的發(fā)生[1]，最終也會導致修復失敗。樁核材料的抗折強度則是影響樁核折斷和彎曲的決定性因素。本實驗一中4組樁核材料的抗折強度鈷鉻合金樁最高，其次依次為一體化氧化鋯樁、石英纖維樁、玻璃纖維樁，4組的抗折強度經(jīng)統(tǒng)計學分析差異均有統(tǒng)計學意義，表明鈷鉻樁和氧化鋯樁能夠承受更大的咬合力。而兩組纖維樁抗折性能較弱，因此，雖然玻璃纖維樁的抗折強度值也可滿足一般臨床要求，臨床使用纖維樁尤其是玻璃纖維樁應避免應用于有異常咬合力的患牙。此外值得一提的是，實驗中氧化鋯樁組全部發(fā)生斷裂，沒有樁核出現(xiàn)彎曲，而其他各組都有樁的彎曲現(xiàn)象出現(xiàn)，這一結果提示氧化鋯樁的彈性限度較小，脆性較大，受力時容易折斷，在臨床應用中也應該注意避免過大的側向咬合力。同時也因這一特性，氧化鋯樁不易出現(xiàn)彎曲，所以發(fā)生微滲漏的可能性比較小。由于樁核材料抗折強度在修復中的重要性，近年來很多學者致力于研究提高樁核材料的抗折性能，一些實驗結果表明樁的直徑越大，抗折強度越高，修復牙抗折力越大[2-3]，所以在不影響牙根抗折力的前提下，應盡量增加樁的直徑以提高其抗折強度。

3.2 關于不同樁核材料對根折的影響 根折是樁核修復中最嚴重的并發(fā)癥之一，根折的發(fā)生導致很多患牙被拔除，而樁核材料的正確選擇能夠大大減少根折的發(fā)生率。在Raygot等[4]的研究中傾向于選擇更堅硬不易折斷的樁核系統(tǒng)，這樣即使樁的直徑較小也能夠達到所需強度，牙體組織可以得到更多的保留，牙根的抗折力更強。而近年來的大量研究則認為，如果樁的彈性模量比牙本質(zhì)的彈性模量高出許多,樁核修復體承受較大咬合力時，應力集中在樁的末端，根尖區(qū)的牙體首先發(fā)生折裂，彈性模量與牙本質(zhì)相接近的樁因在牙根內(nèi)應力分布比較均勻，受力時應力較分散，根尖區(qū)牙體發(fā)生折裂的可能性會相應降低[5-7]。目前認為樁的彈性模量不超過牙本質(zhì)彈性模量值的2倍時根折發(fā)生概率較小[8]。本實驗二的結果也證實了這一點。本實驗中彈性模量最高的鈷鉻合金樁修復后牙根抗折力也最高，但牙根折裂全部發(fā)生在根尖及根中1/3，為不可修復性破壞，完全無法進行再次修復。氧化鋯樁彈性模量接近鈷鉻合金，但因它脆性較大，承受較大咬合力時樁易首先發(fā)生折斷，牙根反而受到保護，本實驗中其修復后的抗折力低于鈷鉻樁組高于兩組纖維樁，出現(xiàn)了2例樁的折斷，牙根折裂多發(fā)生在牙根頸部，多為可修復性破壞，但氧化鋯樁的折斷預后較差，因氧化鋯樁幾乎無法用鉆針拆除[9]，所以氧化鋯樁折斷后患牙很難能夠再次修復。而彈性模量最接近牙本質(zhì)的玻璃纖維樁和石英纖維樁雖然修復后牙根抗折力相對較小，但折裂全部發(fā)生在牙根頸部，除石英纖維樁組出現(xiàn)1例縱裂外均為可修復性破壞，此外，玻璃纖維樁組亦出現(xiàn)2例樁的折斷，石英纖維樁組出現(xiàn)1例樁的折斷，由于纖維樁可用專用的工具拆除，所以在拆除后還可以再次修復。綜合以上實驗結果顯示，玻璃纖維樁和石英纖維樁修復后不易發(fā)生根中和根尖區(qū)的折裂，在相同的牙體條件下比鈷鉻樁和氧化鋯樁更利于保護牙根，與一些學者研究的結果相一致[10-12]，所以在臨床上修復比較薄弱的根管時，應該傾向于選擇纖維樁修復。此外，實驗中鈷鉻樁組出現(xiàn)了1例樁的脫落，分析原因可能與金屬樁的粘結劑選擇有關，玻璃纖維樁組中還出現(xiàn)1例纖維樁與樹脂核之間的破壞導致的核冠脫落，分析可能是由于纖維樁與核之間的粘結界面比較薄弱，在臨床工作中應注意增強這些薄弱界面的粘結力。

3.3 缺陷與不足 本研究因?qū)嶒灄l件有限，沒有進行疲勞加載和溫度循環(huán)實驗，雖然在現(xiàn)有的實驗條件下，已盡量反映臨床情況，但并不能準確模擬口腔的溫度、濕度、酸堿度等條件以及牙齒復雜的受力情況，因此，本實驗的研究結果還需要通過長期的臨床觀察來加以驗證。

綜上所述，鈷鉻合金鑄造樁核可承受較高的咬合力，修復后牙根抗折力最大，但發(fā)生根折的幾率也最大，且多數(shù)沒有再修復的可能。而玻璃纖維樁與石英纖維樁修復后破壞性根折的發(fā)生概率最小，修復失敗后再次修復的可能性最大，氧化鋯樁則介于二者之間，樁的折斷比較常見。臨床使用時應綜合參考材料的機械性能和臨床需求選擇適合的材料。

[1]Stricker EJ,Gfihring TN.Influence of different posts and cores on marginal adaptation,fracture resistance,and fracture mode of corn-posite resin crowns on human mandibular premolars.An in vitro study[J].J Dent,2006,34(5):326-335.

[2]Santini MF,Wandscher V,Amaral M,et al.Mechanical fatiguecycling on teeth restored witlI fiber posts:impact of coronal grooves and diameter of glass fiber post on fracture resistance[J].Minerva Stomatol,2011,60(10):485-493.

[3]Pfeiffer P,Schulz A,Nergiz I,et al.Yield strength of zirconia and glass fibre-reinforced posts[J].J Oral Rehabil,2006,33(1):70-74.

[4]Raygot CG,Chai J,Jameson DL.Fracture resistance and primary failure mode of endodontically treated teeth restored with a carbon fibet-resin-forced rosin post system in vitro[J].Int J Prosthodont, 2001,14(2):141-145.

[5]唐高妍,巢永烈,文志紅,等.樁影響前牙烤瓷冠修復后牙本質(zhì)應力分布的三維有限元分析[J].華西口腔醫(yī)學雜志,1998,16(3): 256-258.

[6]張文云,施長溪,陳吉華,等.兩種材料樁釘對牙根應力分布影響的三維光彈應力分析[J].口腔醫(yī)學研究,2003,19(2):122-124.

[7]譚建國,馮 敏.兩種樁系統(tǒng)修復對根管治療牙強度的影響[J].現(xiàn)代口腔醫(yī)學雜志,2005,19(1):10-12.

[8]王新知,楊 茜.不同類型樁核修復牙體重度缺損的回顧與進展[J].北京大學學報(醫(yī)學版),2011,43(1):6-12.

[9]Ricketts DN,Tait CM,Higsins J.Post and core systems,refinements to tooth preparation and emontationl[J].Br Dent J,2005, 1989(9):533-541.

[10]吳紅霞,吳友農(nóng),陳培生.纖維樁外形和深度對牙根應力分布影響的三維有限元分析[J].口腔醫(yī)學研究,2004,20(4):382-385.

[11]李 智,王新知,高承志,等.計算機輔助設計與制作一體化玻璃纖維樁核修復漏斗狀根管的抗疲勞和抗折性能[J].北京大學學報(醫(yī)學版),2013,45(1):59-63.

[12]劉翠玲,高 旭,藍 菁,等.不同樁核系統(tǒng)及根管重塑對漏斗形根管下頜前磨牙抗折特性的研究[J].華西口腔醫(yī)學雜志,2010,28 (3):286-289.

Experiment research on fracture resistance of different post-cores and fracture strength of roots restored withdifferent post-cores.

LI Lin,SONG Bing,HUANG Jing-jie,HAN Jing.Department of Stomatology,Shanhaiguan

People's Hospital,Qinhuangdao 066200,Hebei,CHINA

ObjectiveTo compare the fracture resistance of four different post-core materials and fracture strength of maxillary anterior tooth roots restored with these four different materials.MethodsTest one:4 different post-core systems were embedded in the resin blocks,with 8 blocks in each group.Material in GroupA1 was Cr-Co alloy,glass fiber in Group B1,quartz fiber in Group C1,and CAD/CAM zirconium in Group D1.The loads were fixed on the universal testing machine and loaded until bending or fracture,instantaneous force was recorded,then fracture resistance was calculated.Test two:32 maxillary anterior teeth which accepted root canal therapy were divided into 4 groups with different post-cores:Group A2 Cr-Co alloy post-core,Group B2 glass fiber post resin core,Group C2 quartz fiber post resin core,and Group D2 CAD/CAM zirconium post-core,which were then restored with porcelain full crown.The experimental samples were embedded in the resin blocks.The loads were fixed on the universal testing machine and loaded until fracture.The instantaneous force was recorded and failure patterns were observed.ResultsTest one:the fracture resistance of post-cores were Group A1＞Group D1＞Group C1＞Group B1,and the differences between four groups were all statistically significant(P＜0.05).Test two:The fracture strength of roots restored with post-cores were Group A2＞Group D2＞Group B2＞Group C2.The difference between Group B2 and Group C2 was not statistically significant(P＞0.05),but differences between the other groups were all significant (P＜0.05).The failure patterns in Group A2 were mostly irreparable,in Group B2 were all repairable,in Group C2 and D2 were mostly repairable.The differences between Group A2 and Group B2,Group A2 and Group C2 were both statistically significant(P＜0.05),while differences between the other groups were not statistically significant(P＞0.05).ConclusionCr-Co alloy post-core can bear a higher bite,but the risk of destructive root fracture in repaired glass fiber post and quartz fiber post are the lowest,and CAD/CAM zirconium post is between the two.The mechanical properties and clinical needs should be taken into consideration when choosing a suitable material in clinical use.

Post-core;Fracture resistance;Fracture strength of roots;Fiber post;Zirconium post

R783.3

A

1003—6350（2014）24—3596—04

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.24.1405

2014-07-2)

李 琳。E-mail：1752484471@qq.com