杜美儀 王 宏 劉原寧 王振宏

隨著人們對(duì)審美、牙齒顏色的要求越來(lái)越高，復(fù)合樹脂被越來(lái)越多的應(yīng)用于臨床，成為修復(fù)牙體缺損不可或缺的材料。傳統(tǒng)的復(fù)合樹脂充填時(shí)的固化深度是影響其充填效率的因素之一。尤其對(duì)于身體耐受力差的老年人及配合度不高的兒童，分層充填技術(shù)往往耗時(shí)較長(zhǎng)，且易被唾液污染，從而影響充填效果。Sonicfill 超聲樹脂充填系統(tǒng)是近年來(lái)新推出的一種產(chǎn)品，它將超聲波技術(shù)與大塊樹脂充填技術(shù)相結(jié)合，應(yīng)用于后牙深齲的充填修復(fù)中，單次固化深度即可達(dá)5mm，高時(shí)效性與流動(dòng)性顛覆了傳統(tǒng)樹脂分層充填的理念，使臨床操作更加便捷[1]。本研究通過(guò)對(duì)Sonicfill 超聲樹脂充填系統(tǒng)與傳統(tǒng)3M Filtek Z350 復(fù)合樹脂的比較，研究并分析大塊樹脂充填系統(tǒng)的粘接強(qiáng)度、撓曲強(qiáng)度以及對(duì)后牙深齲Ⅱ類洞充填后邊緣密合性的影響，現(xiàn)報(bào)道如下。

1.材料與方法

1.1 主要材料及實(shí)驗(yàn)設(shè)備 Sonicfill 充填樹脂(Kerr 公司，美國(guó))；Sonicfill 充填手機(jī)(Kavo，德國(guó))；Filtek Z350 樹脂、AdperTMEasy One 自酸蝕粘接劑(3M ESPE，美國(guó))；QHL75 光固化機(jī)(Dentsply/Caulk，美國(guó))；冷熱循環(huán)儀(TC-501F，蘇州威爾試驗(yàn)用品有限公司)；萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)(Zwick/Roell Z005，沈陽(yáng)科晶自動(dòng)化設(shè)備制造有限公司)；聲發(fā)射檢測(cè)機(jī)(北京軟島聲發(fā)射儀DS5，中國(guó))；體視顯微鏡(OLYMPUS SZX-12，日本)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 離體牙標(biāo)本的收集 實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)錦州市口腔醫(yī)院倫理委員會(huì)審核通過(guò)，并在患者知情同意的情況下，于2019 年3 月～4 月收集我院口腔外科因牙周炎致牙體松動(dòng)無(wú)法保留的恒磨牙60 顆。離體牙納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)患者年齡＞60 歲；(2)牙根發(fā)育完全，無(wú)齲壞，無(wú)隱裂，無(wú)變異；(3)無(wú)氟斑牙、四環(huán)素牙等牙體非齲性疾病。應(yīng)用手用刮治器刮除離體牙上殘留的牙周組織及牙石軟垢，清洗干凈后，浸泡于0.9%生理鹽水中，于4℃冰箱中保存，保存時(shí)間不超過(guò)1 個(gè)月，每周換液一次。

1.2.2 Sonicfill 充填樹脂剪切粘接強(qiáng)度測(cè)試

(1)牙本質(zhì)粘接面的制備 將離體牙垂直于牙體長(zhǎng)軸磨除牙冠面至牙本質(zhì)完全暴露，但不暴露牙髓。將牙根以自凝樹脂包埋。暴露的牙本質(zhì)表面分別用400 目、600 目、800 目碳化硅水砂紙流水下進(jìn)行打磨，制備標(biāo)準(zhǔn)玷污層。將制備后的離體牙浸泡于蒸餾水中室溫保存。

(2)樹脂塊試件的制作[2]將制備好的牙本質(zhì)粘接面樣本表面吹干，粘接出2mm×2mm 的聚酯膠帶框，在框內(nèi)涂布AdperTMEasy One 自酸蝕粘接劑，涂抹20s，吹干5s，使牙本質(zhì)表面形成一薄層粘接劑，光固化10s。將長(zhǎng)25mm×寬2mm×高2mm 的有機(jī)玻璃管放置于聚酯膠帶框上(事先已在玻璃管內(nèi)壁涂布凡士林)。根據(jù)充填材料的不同，分為2 組，每組10 個(gè)試件，實(shí)驗(yàn)組應(yīng)用Sonicfill樹脂充填系統(tǒng)結(jié)合大塊樹脂充填技術(shù)進(jìn)行充填，光照20s。對(duì)照組應(yīng)用3M Filtek Z350 樹脂斜向分層充填，每層厚度不超過(guò)2mm，每次光照20s。去除有機(jī)玻璃管，在牙本質(zhì)表面形成長(zhǎng)25mm×寬2mm×高2mm 的樹脂塊[3]。將兩組牙本質(zhì)—樹脂塊試件交替置于5℃和55℃的恒溫水浴箱中進(jìn)行冷熱循環(huán)處理，每次浸泡1min，轉(zhuǎn)換時(shí)間10s，循環(huán)500 次后置于37℃恒溫蒸餾水中24h 后用于剪切粘接強(qiáng)度測(cè)試。

(3)Sonicfill 充填樹脂剪切粘接強(qiáng)度測(cè)試 將兩組牙本質(zhì)—樹脂塊試件固定于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上，進(jìn)行剪切粘接強(qiáng)度測(cè)試。剪切方向應(yīng)與牙本質(zhì)—樹脂粘接界面平行且盡量靠近。設(shè)置模式為位移控制，加載速度為0.5mm/min，加載力隨時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，當(dāng)牙本質(zhì)—樹脂界面發(fā)生斷裂時(shí)，剪切力會(huì)出現(xiàn)峰值，記錄此時(shí)的剪切力值為最大負(fù)荷值(F)。

1.2.3 Sonicfill 充填樹脂撓曲強(qiáng)度測(cè)試

(1)樹脂塊試件的制作 用1.2.2(2)中試件制作的方法制作出長(zhǎng)25mm×寬2mm×高2mm 的長(zhǎng)方體樹脂試件，每組10 個(gè)試件，將兩組樹脂試件交替置于5℃和55℃的恒溫水浴箱中進(jìn)行冷熱循環(huán)處理，每次浸泡1min，轉(zhuǎn)換時(shí)間10s，循環(huán)500次后置于37℃恒溫蒸餾水中24h 后用于撓曲強(qiáng)度測(cè)試。

(2)Sonicfill 充填樹脂撓曲強(qiáng)度測(cè)試 將兩組樹脂塊試件固定于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)上，進(jìn)行撓曲強(qiáng)度測(cè)試。調(diào)節(jié)支座距離為2cm，以1mm/min 的速度加載，記錄試件斷裂時(shí)的最大負(fù)荷值(P)。

1.2.4 兩組樹脂充填對(duì)后牙邊緣密合性的測(cè)試

(1)聲發(fā)射測(cè)試[4]：聲發(fā)射Ⅱ類洞標(biāo)本的制備：在水冷卻下將離體牙制備出近中鄰面洞和遠(yuǎn)中鄰頜面洞，控制窩洞尺寸為底面積2mm×3mm、深度為4mm，磨平面已保證洞深一致。將制備好的Ⅱ類洞標(biāo)本分為實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，每組10 個(gè)樣本，共20 個(gè)窩洞。實(shí)驗(yàn)組及對(duì)照組充填方法同1.2.2(2)中的充填方法。

聲發(fā)射事件測(cè)試：將聲發(fā)射檢測(cè)頭固定于離體牙的頰側(cè)面，其余部分覆蓋濕巾以免因牙體干燥加速微裂隙的產(chǎn)生。在聲發(fā)射儀上先監(jiān)測(cè)30s，以確定閾值。在第30s 用LED 光固化燈光照樹脂，檢測(cè)從各組樹脂充填未光固化開始，至光固化后總共300s 內(nèi)發(fā)生的聲學(xué)信號(hào)[5]。Sonicfill 組一次性固化完成，記錄全程聲發(fā)射次數(shù)；3M Filtek Z350 樹脂組分兩次充填固化，記錄兩次固化過(guò)程中聲發(fā)射次數(shù)總和及各組聲發(fā)射的總能量。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 兩組樹脂剪切粘接強(qiáng)度及撓曲強(qiáng)度的比較 計(jì)算各組的剪切粘接強(qiáng)度及撓曲強(qiáng)度。

剪切粘接強(qiáng)度(SBS)=最大剪切力(F)/粘接面積(S)，單位為MPa。

撓曲強(qiáng)度(δ)=3PL/2BH2，式中P 為最大負(fù)荷值，L 為支點(diǎn)間距離(mm)，B 為試件寬度(mm)，H 為試件高度(mm)。

1.3.2 兩組聲發(fā)射事件數(shù)及總能量的比較 記錄并比較兩組在光固化時(shí)間300s 內(nèi)聲學(xué)信號(hào)的發(fā)生次數(shù)及各組的聲發(fā)射總能量。

1.3.3 兩組微滲漏長(zhǎng)度的比較 在40 倍體視顯微鏡下，拍攝充填體邊緣的微滲漏情況，并根據(jù)染料滲入牙體與充填體界面的長(zhǎng)度，記錄兩組齦壁、軸壁的微滲漏值。

1.4 統(tǒng)計(jì)方法 采用SPSS 軟件22.0 版本對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以(均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差)表示，組間比較采用t 檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 兩組剪切粘接強(qiáng)度及撓曲強(qiáng)度的比較 兩組樹脂的剪切強(qiáng)度及撓曲強(qiáng)度比較發(fā)現(xiàn)，Sonicfill組均高于3M Z350 組，兩者間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，具體見表1。

表1 兩組剪切強(qiáng)度及撓曲強(qiáng)度的比較(n,MPa)

2.2 兩組聲發(fā)射事件數(shù)的比較 聲發(fā)射測(cè)試結(jié)果表明，Sonicfill 組平均聲發(fā)射事件數(shù)低于3M Filtek Z350 組，兩者間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)，3M Filtek Z350 組聲發(fā)射能量高于Sonicfill 組，但兩者間無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)，具體見表2。

表2 兩組聲發(fā)射事件數(shù)及聲發(fā)射總能量的比較(n,mV×ms)

另附1 例兩組240s 聲發(fā)射事件趨勢(shì)對(duì)比圖。在開始固化的第8s 左右逐漸有聲發(fā)射事件出現(xiàn)。兩組在180s 內(nèi)，聲發(fā)射事件呈明顯上升趨勢(shì)，180s后，聲發(fā)射事件逐漸減少至消失，具體見圖1。

圖1 前240s 內(nèi)兩組聲發(fā)射事件數(shù)隨時(shí)間變化趨勢(shì)圖

2.3 兩組微滲漏長(zhǎng)度的比較 40 倍體視顯微鏡下觀測(cè)結(jié)果表明，兩組樹脂材料進(jìn)行窩洞充填后，邊緣均有微滲漏情況的發(fā)生。Sonicfill 組的齦壁及軸壁微滲漏長(zhǎng)度均低于3M Z350 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，但各組齦壁與軸壁微之間微滲漏長(zhǎng)度無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。具體見表3、圖2～圖5。

表3 兩組充填樹脂微滲漏情況的比較(n，mm)

圖2 Sonicfill 組齦壁微滲漏情況(×40)

圖3 Sonicfill 組軸壁微滲漏情況(×40)

圖4 3M Z350 組齦壁微滲漏情況(×40)

圖5 3M Z350 組軸壁微滲漏情況(×40)

3.討論

大塊樹脂作為一種新型的樹脂充填材料，已逐漸被口腔醫(yī)生接受，節(jié)省操作時(shí)間、降低聚合收縮是該產(chǎn)品最大的亮點(diǎn)[6]。大塊樹脂根據(jù)流動(dòng)性的不同，分為低粘性(高流動(dòng)性)樹脂和高粘性(低流動(dòng)性)樹脂兩大類。Sonicfil 超聲大塊樹脂是一種新型的高粘度后牙充填樹脂，但也有學(xué)者因其獨(dú)特的充填方式及操作時(shí)材料流動(dòng)的可變性，將其從高粘度大塊樹脂的分類中區(qū)分出來(lái)，因與Kavo 聲波手機(jī)配套使用，在聲波的作用下，樹脂材料粘稠度下降，當(dāng)聲波停止時(shí)，樹脂的粘稠度又恢復(fù)為高粘稠型，因此，基于樹脂這種可變的粘稠度，將Sonicfil超聲大塊樹脂歸為了第三類樹脂——粘度可變型樹脂[7]。

對(duì)于老年患者，隨著年齡的增加，牙本質(zhì)表面形態(tài)及結(jié)構(gòu)均發(fā)生了緩慢的變化，管周牙本質(zhì)在牙本質(zhì)小管壁發(fā)生大量的沉積，導(dǎo)致牙本質(zhì)小管逐漸變細(xì)，甚至徹底閉鎖，同時(shí)牙本質(zhì)的滲透性明顯下降，脆性隨之變大，這種增齡性變化對(duì)于樹脂的粘接效果會(huì)有一定的影響[8，9]，因此本實(shí)驗(yàn)選擇了Sonicfill 充填樹脂與傳統(tǒng)樹脂分別應(yīng)用于老年人磨牙，以對(duì)比兩種材料對(duì)于老年牙本質(zhì)是否存在粘接性能、撓曲強(qiáng)度上的差異。

對(duì)于充填樹脂，當(dāng)固化深度大于4mm 時(shí)，光照強(qiáng)度會(huì)隨著深度而逐漸衰減，與光照深度2mm相比，洞底較洞表面光照強(qiáng)度會(huì)明顯減弱，接近粘接界面的復(fù)合樹脂機(jī)械強(qiáng)度也會(huì)隨之降低，這可能影響其剪切粘接強(qiáng)度，因此本實(shí)驗(yàn)對(duì)大塊樹脂的剪切粘接強(qiáng)度進(jìn)行了評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Sonicfill組的剪切粘接強(qiáng)度高于3M Z350 組，兩組的剪切粘接強(qiáng)度均在17～23MPa，初步判斷兩種充填樹脂的剪切粘接強(qiáng)度均較理想，但因是體外模擬實(shí)驗(yàn)，影響因素很少，不受口內(nèi)體位、照射角度的影響，日后還應(yīng)進(jìn)行對(duì)臨床長(zhǎng)期實(shí)際應(yīng)用效果的觀察。

Sonicfill 作為一種新型的充填樹脂，其主要化學(xué)成分與傳統(tǒng)樹脂并無(wú)本質(zhì)的區(qū)別，單體成分仍然是Bis-GMA、UDMA、TEGDMA 和EBPDMA，另外混入了常用的填料成分，由于其增大了填料成分的比例，進(jìn)而增大了填料和基質(zhì)的表面積比例，減少了光的折射，提高了透光性，這也是大塊樹脂固化深度提高的原因[10，11]。有研究報(bào)告發(fā)現(xiàn)，在臨床樹脂充填病例中，充填材料的折斷現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。與斷裂相關(guān)的一些機(jī)械性能我們常常用撓曲強(qiáng)度來(lái)評(píng)價(jià)[12]。本實(shí)驗(yàn)中，Sonicfill 組的撓曲強(qiáng)度高于3M Z350 組，與Didem[13]的研究結(jié)果相似，分析其原因，兩組樹脂材料的機(jī)械性能差異可能與填料比例的不同有關(guān)。進(jìn)一步證實(shí)了，填料比例越多，樹脂的撓曲強(qiáng)度越大。但I(xiàn)lie 等學(xué)者[14]應(yīng)用三點(diǎn)彎曲法比較樹脂的撓曲強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)大塊充填樹脂的撓曲強(qiáng)度與傳統(tǒng)混合型樹脂及納米樹脂的撓曲強(qiáng)度無(wú)差異，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相反，這可能與兩實(shí)驗(yàn)采用的撓曲強(qiáng)度測(cè)試方法不同有關(guān)。

樹脂與牙體間界面間隙的產(chǎn)生是由于樹脂材料聚合收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于界面的粘接力造成的。當(dāng)間隙長(zhǎng)期附著菌斑或色素時(shí)，極易發(fā)生微滲漏、繼發(fā)齲、邊緣著色等問(wèn)題。充填材料與牙體之間界面的封閉良好與否是評(píng)價(jià)一個(gè)樹脂材料的關(guān)鍵指標(biāo)。常用的檢測(cè)邊緣密合性的方法主要有示蹤物滲透、掃描電鏡等手段，這些靜態(tài)檢測(cè)手段都需對(duì)樣品進(jìn)行切片來(lái)觀察微滲漏的大小。當(dāng)材料內(nèi)部脫粘接或裂隙產(chǎn)生時(shí)，會(huì)快速的釋放能量，并瞬時(shí)產(chǎn)生彈性波，這種直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形、斷裂的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射現(xiàn)象[15]。當(dāng)樹脂材料固化聚合收縮后，就會(huì)有聲發(fā)射現(xiàn)象出現(xiàn)。在體外實(shí)驗(yàn)中，利用聲發(fā)射現(xiàn)象可用于檢測(cè)樹脂與牙體界面的斷裂發(fā)生情況。與靜態(tài)檢測(cè)方法不同的是，聲發(fā)射可以從樹脂最初固化開始計(jì)時(shí)，動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的記錄整個(gè)固化過(guò)程中聲發(fā)射事件數(shù)，此外，它還可以定量的反映出折裂時(shí)所需的能量，即粘接力的大小[16]。由于聲發(fā)射技術(shù)采集到的數(shù)據(jù)較多，因此目前多用聲發(fā)射技術(shù)來(lái)研究樹脂充填對(duì)聚合收縮引起的粘接面斷裂的影響。聲發(fā)射技術(shù)可以實(shí)時(shí)、無(wú)損的監(jiān)測(cè)復(fù)合樹脂固化及固化后的情況，包括牙體組織、粘接劑和(或)修復(fù)材料粘接界面斷裂產(chǎn)生的裂紋和(或)擴(kuò)展。聲發(fā)射技術(shù)包括聲發(fā)射事件數(shù)和聲發(fā)射能量。聲發(fā)射事件數(shù)受多種因素的影響，所以只可作為定性分析，聲發(fā)射能量是定量測(cè)定聲發(fā)射的信號(hào)。因此本實(shí)驗(yàn)將此動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)方法與示蹤物滲透靜態(tài)檢測(cè)手段相結(jié)合，更全面的記錄界面脫粘接時(shí)內(nèi)部應(yīng)力與外部荷載的變化情況[17]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，在固化最初的8s內(nèi)，兩組無(wú)聲發(fā)射事件出現(xiàn)，在固化前180s 內(nèi)，Sonicfill 組聲發(fā)射曲線呈平緩上升趨勢(shì)，3M Filtek Z350 組聲發(fā)射事件速度高于Sonicfill 組。Sonicfill組平均聲發(fā)射事件總數(shù)低于3M Filtek Z350 組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但前者總能量與后者無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，說(shuō)明單憑聲發(fā)射事件數(shù)并不能準(zhǔn)確判斷材料與界面間的粘接能力，需結(jié)合總能量可以更準(zhǔn)確的判定界面的斷裂情況，聲發(fā)射實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明2 組的界面粘接能力無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。此外，本實(shí)驗(yàn)微滲漏實(shí)驗(yàn)中，與3M Filtek Z350 傳統(tǒng)樹脂相比，Sonicfill組的軸壁與齦壁微滲漏長(zhǎng)度相對(duì)較短，與前者均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，這與邵麗娜、呂雨菲等人[18,19]研究結(jié)果一致，證實(shí)了Sonicfill 系統(tǒng)在減少微滲漏方面確實(shí)存在優(yōu)勢(shì)。

綜上所述，SonicFill 超聲樹脂充填系統(tǒng)結(jié)合大塊樹脂充填技術(shù)具有更好的剪切粘接強(qiáng)度及撓曲強(qiáng)度，顯示出了較好的邊緣密合性及界面粘接性，同時(shí)能夠縮短臨床操作時(shí)間，因此推薦老年人大面積牙體缺損修復(fù)時(shí)選擇時(shí)間更短、粘接效果更好的大塊樹脂進(jìn)行牙體修復(fù)。