何艷召 田雪麗 丁伯峰 朱娟芳 杜田豐(.平頂山學(xué)院第二附屬醫(yī)院/平頂山市口腔醫(yī)院 河南 平頂山 4673；.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 河南 鄭州 45005)

·論著·

循環(huán)加載下不同樹脂粘結(jié)劑對纖維樁粘結(jié)強度的影響

何艷召1田雪麗1丁伯峰1朱娟芳2杜田豐2
(1.平頂山學(xué)院第二附屬醫(yī)院/平頂山市口腔醫(yī)院 河南 平頂山 467232；2.鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 河南 鄭州 450052)

目的研究循環(huán)加載下不同樹脂粘結(jié)劑在不同樁道深度中對纖維樁粘結(jié)強度的影響。方法選取2016年11月至2017年3月在平頂山學(xué)院第二附屬醫(yī)院因正畸需要而拔除的下頜單根管第一前磨牙60顆，經(jīng)過完善的根管治療及樁道預(yù)備后，按照隨機數(shù)表法分為3組，分別用全酸蝕(A組)、自酸蝕(B組)和自粘結(jié)系統(tǒng)(C組)的粘結(jié)劑將纖維樁粘結(jié)于根管內(nèi)，包埋后按照隨機數(shù)表法將A、B、C組分別分為兩個亞組，其中A1、B1、C1組作為對照組，A2、B2、C2組為觀察組，觀察組在包埋后接受300 000次的循環(huán)加載。牙根頸、中和下部各取2個厚為1 mm的薄片，用推出試驗測試各試件的粘結(jié)強度。結(jié)果粘結(jié)系統(tǒng)、循環(huán)加載、樁道深度對纖維樁的粘結(jié)強度均有一定的影響，粘結(jié)系統(tǒng)與樁道深度間存在交互作用(F=152.147，P<0.05)，循環(huán)加載與樁道深度間存在交互作用(F=8.140，P<0.05)。根頸部，C1組粘結(jié)強度(13.42±1.23)MPa高于A1組(13.26±1.19)MPa和B1組(10.41±1.22)MPa，B1組最小；根中部，C1組粘結(jié)強度(9.98±1.53)MPa高于A1組(4.31±0.93)MPa和B1組(9.17±1.12)MPa，A1組最小；根下部，B1組粘結(jié)強度(9.35±0.63)MPa高于A1組(2.24±0.71)MPa和C1組(5.86±0.72)MPa，A1組最小。結(jié)論自酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)的粘結(jié)性能優(yōu)于全酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)和自粘結(jié)系統(tǒng)。

纖維樁；樹脂粘結(jié)劑；粘結(jié)強度；循環(huán)加載

隨著人們對口腔保健意識的逐步增強及根管治療技術(shù)的不斷進(jìn)步，樁核修復(fù)目前已廣泛應(yīng)用于臨床。纖維樁因與牙本質(zhì)有相似的彈性模量[1]，理想的生物相容性和理化性能，優(yōu)良的美學(xué)效果等優(yōu)點受到越來越多口腔科醫(yī)師及患者的青睞，但臨床也存在纖維樁粘結(jié)失敗病例，研究發(fā)現(xiàn)，纖維樁粘結(jié)失敗大多發(fā)生在纖維樁-樹脂的粘結(jié)界面處[2]。為提高纖維樁粘結(jié)強度，臨床開展了一系列研究，但大多集中在如何改善纖維樁的表面處理和不同樹脂粘結(jié)系統(tǒng)的選擇上。由于纖維樁修復(fù)體在實際應(yīng)用過程中經(jīng)過長期且持續(xù)的咬合力作用勢必會引起修復(fù)材料的老化，因此單純處理纖維樁的表面或改變樹脂粘結(jié)系統(tǒng)不能解決該臨床問題[3-4]。本研究通過不同的樹脂粘結(jié)系統(tǒng)將纖維樁粘結(jié)于離體牙根管內(nèi)并經(jīng)體外疲勞加載，旨在研究循環(huán)加載下不同樹脂粘結(jié)劑在不同樁道深度中對纖維樁粘結(jié)強度的影響。

1 材料與方法

1.1離體牙選擇選取2016年11月至2017年3月在平頂山學(xué)院第二附屬醫(yī)院因正畸需要而拔除的下頜單根管第一前磨牙60顆，拔牙患者年齡為18～30歲，所選牙齒冠根比相近，無充填體，無修復(fù)體且既往未接受過根管治療，無牙折和根管內(nèi)吸收等病理性變化[5]，根長均>14 mm，將60顆離體牙于室溫下浸泡于質(zhì)量濃度為0.9%的氯化鈉注射液中。按照隨機數(shù)表法將60顆離體牙分為A、B、C組，各20顆，各組離體牙近遠(yuǎn)中徑、頰舌徑、根長等比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

1.2粘結(jié)系統(tǒng)直徑1.4 mm玻璃纖維樁(Rely XTM， 3M ESPE，美國)，全酸蝕粘結(jié)劑(AdperTMSingle Bond 2，3M ESPE，美國)，自酸蝕粘結(jié)劑(AdperTMAdper Easy One，3M ESPE，美國)，自粘結(jié)樹脂粘結(jié)劑(RelyXTMU200，3M ESPE，美國)，雙固化樹脂水門汀(PULPDENT，美國)，慢速金剛石切割機(EQ-SYJ-150，美國)，萬能試驗儀(SHIMADZU，日本)，SMZ645型體視顯微鏡(尼康，日本)，疲勞加載機(西安世紀(jì)測控技術(shù)研究所)。

1.3樣本預(yù)處理60顆離體牙預(yù)備的肩臺均位于釉質(zhì)牙骨質(zhì)界處，復(fù)合樹脂堆核，用同一聚酯冠將所有牙冠修整為大小、形態(tài)相似，常溫水浴保存1 d；牙根用自凝樹脂進(jìn)行包埋，自凝樹脂的表面位于釉質(zhì)牙骨質(zhì)界處，硅橡膠印膜材模擬牙周膜[6]，置于37 ℃人工唾液浸泡24 h。所有離體牙經(jīng)常規(guī)根管治療后，自釉牙骨質(zhì)界冠方2 mm處沿垂直牙體長軸方向截冠，玻璃離子暫封根管口，自凝樹脂封閉根尖孔，室溫下浸泡于質(zhì)量濃度為0.9%的氯化鈉注射液中1周。所有牙根在流動水冷卻下，用P型擴孔鉆逐級預(yù)備根管至#2；去除10 mm的牙膠尖和根管糊劑，再用直徑為1.4 mm的#2玻璃纖維樁配套根管預(yù)備鉆預(yù)備至斷面下10 mm。所有樁道均消毒，吹干處理。將纖維樁分別經(jīng)全酸蝕粘結(jié)劑、自酸蝕粘結(jié)劑、自粘結(jié)樹脂粘結(jié)劑粘結(jié)于A、B、C組樁道中。粘結(jié)方法和具體操作均嚴(yán)格按照說明說進(jìn)行。見表1。

1.4疲勞加載按照隨機數(shù)表法將A、B、C組分別分為兩個亞組，其中A1、B1、C1組作為對照組，A2、B2、C2組為觀察組，觀察組在包埋后接受300 000次的循環(huán)加載[7]，加載力為150 N，加載方向為與牙根成45°，加載頻率為2 Hz，加載頭與咬合面中央溝處形成球面式接觸。

表1 三組離體牙粘結(jié)劑及粘結(jié)方法

1.5試件制備每個樣本包埋塊在持續(xù)水流冷卻下垂直于牙長軸，在根頸部、根中部、根下部分別切取2個1.0 mm厚的薄片，作為試件，分別記作1～6。其中1、2屬于根頸部，3、4屬于根中部，5、6屬于根下部。所有試件纖維樁的實際厚度h(mm)用電子數(shù)顯卡尺測量，控制誤差在0.01 mm之內(nèi)。

1.6數(shù)據(jù)測量將試件固定在萬能試驗機上，加載頭對準(zhǔn)試件纖維樁的中央且垂直于纖維樁，根—冠方加載速度為0.5 mm/min，直至纖維樁被推出。記錄試件的最大破壞載荷Fmax(N)。粘結(jié)強度P(MPa)=Fmax(N)/粘結(jié)面積S(mm2)。由于本實驗所用的纖維樁為圓錐狀，因此每個試件的粘結(jié)面積S(mm2)=π(R+r)[h2+(R-r)2]1/2(其中h為試件纖維樁的實際厚度，R為試件纖維樁冠方半徑，r為試件纖維樁根方半徑，π=3.14)

1.7統(tǒng)計學(xué)處理用SPSS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，顯著性水平α=0.05。測量數(shù)據(jù)先經(jīng)Leveno’S Kolmogorov.Smimov 檢測其方差齊性和正態(tài)性，用析因設(shè)計的方差分析檢測樁道深度、粘結(jié)系統(tǒng)和疲勞加載對粘結(jié)強度的主效應(yīng)以及交互作用，Tukey事后比較法進(jìn)行組間比較。

2 結(jié)果

2.1試件制備情況試件制備過程中A2組1顆、B2組3顆、C1組2顆離體牙根頸部牙本質(zhì)出現(xiàn)裂紋，B1組2顆、C2組1顆離體牙根中部出現(xiàn)粘結(jié)失敗，A1組2顆、C2組2顆離體牙根下部出現(xiàn)粘結(jié)失敗。見表2。

表2 各組試件制備情況比較(n，%)

2.2樁道深度、粘結(jié)系統(tǒng)和疲勞加載對粘結(jié)強度的影響粘結(jié)系統(tǒng)、循環(huán)加載、樁道深度對纖維樁的粘結(jié)強度均有一定的影響，粘結(jié)系統(tǒng)與樁道深度間存在交互作用(F=152.147，P<0.05)，循環(huán)加載與樁道深度間存在交互作用(F=8.140，P<0.05)。根頸部，C1組粘結(jié)強度(13.42±1.23)MPa高于A1組(13.26±1.19)MPa和B1組(10.41±1.22)MPa，B1組最小；根中部，C1組粘結(jié)強度(9.98±1.53)MPa高于A1組(4.31±0.93)MPa和B1組(9.17±1.12)MPa，A1組最小；根下部，B1組粘結(jié)強度(9.35±0.63)MPa高于A1組(2.24±0.71)MPa和C1組(5.86±0.72)MPa，A1組最小。見表3、

表3 各組試件粘結(jié)強度比較

注：F樁道深度=442.102，P<0.05；F粘結(jié)系統(tǒng)=164.125，P<0.05；F循環(huán)加載=39.356，P<0.05；F樁道深度×粘結(jié)系統(tǒng)=152.147，P<0.05；F循環(huán)加載×樁道深度=8.140，P<0.05；F粘結(jié)系統(tǒng)×循環(huán)加載=1.701，P=0.193；F循環(huán)加載×粘結(jié)系統(tǒng)×樁道深度=0.251，P=0.899。

3 討論

臨床上，樹脂類粘結(jié)材料能滿足纖維樁與牙本質(zhì)間的粘固要求，因此，纖維樁的特性和樹脂粘結(jié)劑的種類決定了其粘結(jié)性能。正常的咀嚼活動中，修復(fù)體受長期的低強度、高頻率咬合負(fù)荷的影響，可因疲勞導(dǎo)致修復(fù)失敗。本研究采用疲勞加載雖只能模擬修復(fù)體在口內(nèi)使用一段時間的狀況，但仍能反映出纖維樁粘結(jié)強度隨時間變化的趨勢，是檢驗纖維樁能否長久使用的一種經(jīng)濟有效的方法[8]，疲勞加載300 000次以上可指導(dǎo)臨床粘結(jié)材料的選擇[9]。有研究指出，下頜前磨牙的最大咬合力為246～367 N[10]，而日常的咀嚼頜力為(123.0±183.5)N。本研究選擇循環(huán)載荷為150 N，加載300 000次，加載頻率為2 Hz，大致模擬修復(fù)體口內(nèi)使用1 a的咀嚼次數(shù)。研究所選擇的循環(huán)加載方向與牙體長軸呈45°，簡化了下頜第一前磨牙臨床所受側(cè)向力的方向，同時也是模擬牙齒生物機械強度破壞最大的施力方向，為目前研究者公認(rèn)的模擬強度和角度[8，11-12]。

本研究結(jié)果顯示，三種粘結(jié)系統(tǒng)粘結(jié)的纖維樁經(jīng)循環(huán)加載粘結(jié)強度均降低，與Ana等研究(載荷50 N，加載200 000次， 頻率2 Hz)結(jié)論一致，考慮與以下兩方面因素有關(guān)：①疲勞循環(huán)加載使沒有完全固化的樹脂單體降解、引起粘結(jié)界面破壞[13]；②循環(huán)加載引起粘結(jié)界面的應(yīng)力集中，導(dǎo)致粘結(jié)界面破壞。本研究結(jié)果顯示，自粘結(jié)和全酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)的粘結(jié)性能隨著樁道深度的增大而降低，而自酸蝕的變化不明顯，與張曉等[14]研究結(jié)果一致，考慮可能與以下因素有關(guān)：①樁道深度影響牙本質(zhì)小管的密度和直徑，進(jìn)而影響酸蝕效果[15]；②樁道深度影響玷污層的去除；③樁道深度影響光固化和樹脂粘結(jié)劑的涂布；④深部根管中的牙本質(zhì)小管容易礦化，影響粘結(jié)面積[16]。本研究結(jié)果還顯示，不同樁道深度、不同粘結(jié)系統(tǒng)的粘結(jié)強度有差異，在樁道上部和中部，自粘結(jié)系統(tǒng)有較好的粘結(jié)性能，可能是由于雖然3M U200酸性較弱，但對牙本質(zhì)有較強的滲透力[17]；在樁道下部，自酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)的粘結(jié)性能最高，與張獻(xiàn)芳等[18]研究結(jié)果一致，可能與樁道下部牙本質(zhì)濕度難以控制且牙本質(zhì)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但自酸蝕系統(tǒng)對此因素不敏感有關(guān)。

綜上所述，自酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)的粘結(jié)性能優(yōu)于全酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)和自粘結(jié)系統(tǒng)，建議臨床選擇自酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)來粘結(jié)玻璃纖維樁，以減少口腔環(huán)境對粘結(jié)強度的影響，獲得滿意的粘結(jié)效果。

[1] Rosa R,Hwas A,Melo D,et al.Fracture strength of endodontically treated teeth restored with different strategies after mechanical cycling[J].Gen Dent,2012,60(2):e62-e68.

[2] Martinho F C,Carvalho C A,Oliveira L D,et al.Comparison of different dentin pretreatment protocols on the bond strength of glass fiber post using self-etching adhesive[J].J Endod,2015,41(1):83-87.

[3] Cecchin D,Pin L C,Farina A P, et al.Bond Strength between Fiber Posts and Root Dentin Treated with Natural Cross-linkers[J].J Endod,2015,41(10):1667-1671.

[4] Haragushiku G A,Back E D,Tomazinho P H,et al.Influence of antimicrobial solutions in the decontamination and adhesion of glass-fiber posts to root canals[J].J Appl Oral Sci,2015,23(4): 437-441.

[5] StrickerE J,G?hringT N.Influence of different posts and cores onmarginal adaptation, fracture resistance,and fracture mode of composite resin crowns on human mandibular premolars. An in vitro study[J].J Dent,2006,34(5):326-335.

[6] Toksavul S,Toman M,Uyulgan B, et al.Effect of luting agent-s and reconstruction techniques on the fracture resistance of prefabricated post systems[J].J Oral Rehabil, 2005,32(6):433-440.

[7] Ping L,Zhimin Z.In vitro analysis of the effect of cyclic loading on the fracture resistance of teeth restored with different post and core systems[J].Hua xi kou Qiang yi xue za zhi,2015,33(2):206-208.

[8] Farina A P,Chiela H,Carlini-Junior B,et al.Influence of cement type and relining procedure on push-out bond strength of fiber posts after cyclic loading[J].J Prosthodont,2016,25(1):54-60.

[9] Wiskott H W,Nicholls J I,Belser U C.Stress fatigue: basic principles and prosthodontic implications[J].Int J Prosthodont,1995,8(2):105-116.

[10] Hayashi M.Fracture resistance of pulpless teeth restored with post-cores and crowns[J].Dent Mater,2006,22(5):477-485.

[11] 姚麗英,繆羽,昭日格圖,等.纖維樁修復(fù)上頜第一前磨牙剩余不同數(shù)目側(cè)壁的應(yīng)力分析[J].口腔頜面修復(fù)學(xué)雜志,2016,17(2):96-101.

[12] Sauro S,Toledano M,Aguilera F S,et al.Resin-dentin bonds to EDTA-treated vs. acid-etched dentin using ethanol wet-bonding. Part II: Effects of mechanical cycling load on microtensile bond strengths[J].Dent Mater,2011,27(6):563-572.

[13] 裴丹丹,黃雪清,黃翠.牙本質(zhì)混合層降解及其與牙本質(zhì)粘結(jié)耐久性的關(guān)系[J].中華口腔醫(yī)學(xué)雜志,2011,46(1):58-60.

[14] 張曉,李津樂,馮曉偉.自粘結(jié)樹脂水門汀與全酸蝕粘結(jié)系統(tǒng)對POPO和Para Post玻璃纖維樁在不同樁道深度剪切粘結(jié)強度的影響[J].鄭州大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版),2011,46(5):729-731.

[15] Tuncer A K,Tuncer S.Effect of Different Final Irrigation Solutions on Dentinal Tubule Penetration Depth and Percentage of Root Canal Sealer[J].J Endod,2012,38(6):860-863.

[16] 胡娜,徐凌,王璐.不同牙體預(yù)備時機對纖維樁粘結(jié)強度的影響[J].重慶醫(yī)科大學(xué)學(xué)報,2011,36(12):1481-1484.

[17] Bacchi A,Abuna G,Consani R L,et al.Effects of simulated pulpal pressure, mechanical and thermocycling challenge on the microtensile bond strength of resin luting cements[J].International Journal of Adhesion & Adhesives,2015,60:69-74.

[18] 張獻(xiàn)芳,徐培成,錢文昊,等.不同黏結(jié)方法和不同樁道部位對纖維樁黏結(jié)強度的影響[J].上?？谇会t(yī)學(xué),2014,23(3):294-299.

Theeffectofresinbinderonthebondingstrengthoffiberpostundercyclicloading

He Yanzhao1, Tian Xueli1, Ding Bofeng1, Zhu Juanfang2, Du Tianfeng2
(1.TheSecondAffiliatedHospitalofPingdingshanUniversity,Pingdingshan467232,China; 2.TheFirstAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China)

ObjectiveTo observe the effect of resin binder on the bonding strength of fiber post under cyclic loading.MethodsSixty human mandibular single root canal premolars which were extracted for orthodontic treatment in the Second Affiliated Hospital of Pingdingshan University from November of 2016 to March of 2017 were enrolled in this study.All premolars were randomly divided into three groups after treated completely by endodontical therapy and preparation for post spaces, 20 cases in each group. The resin binder of total-etching adhesive system, self-etching adhesive system and self-adhesive system were used to bond fiber post with root canal respectively.The premolars in three groups were randomly divided into two subgroups respectively after embedded. Finally, there were three control subgroups and three observation subgroups,and the premolars in the observation groups A2, B2 and C2 were treated by cyclic loading for 300 000 times. Two slices which were cut off into 1 mm from the upside, middle part and the bottom of the root of teeth were used to test the bonding strength of fiber post measured by push-out test.ResultsAdhesive systems, cyclic loading and the depth of the post spaces were all related to the bonding strength of fiber post.Aadhesive systems and cyclic loading were correlated with the depth of the post spaces (F1=152.147,F2=8.140,P<0.05). The bonding strength of upside ones of group B1, A1, C1 were stronger in turn[(10.41±1.22)MPa, (13.26±1.19)MPavs(13.42±1.23)MPa], the bonding strength of middle part ones of group A1, B1, C1 were stronger in turn[(4.31±0.93)MPa, (9.17±1.12)MPavs(9.98±1.53)MPa], and the bonding strength of bottom ones of group A1, C1, B1 are stronger in turn[(2.24±0.71)MPa, (5.86±0.72)MPavs(9.35±0.63)MPa].ConclusionThe bonding strength of self-etch system under cyclic loading is stronger than that of self-adhesive system and total-etch system.

fiber post; resin binder; bonding strength; cyclic loading

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目(8150031112)；河南省科技攻關(guān)項目(142102310356)。

R 78

10.3969/j.issn.1004-437X.2017.23.001

2017-05-24)