微拉伸试验中牙本质粘接强度的影响因素

时间:2017-11-25 07:00:32 口腔医学网 aikouqiang 口腔医学网

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随着牙齿粘接剂和粘接技术的迅速发展,为牙体龋坏、缺损及着色牙等牙体硬组织非龋性疾病提供了有效的修复手段。而粘接剂的粘接效果是决定着修复成败的重要因素之一。拉伸粘接强度是用来测试牙齿粘接强度方法。口腔内存在唾液、温度变化、咬合应力及牙本质本身含有的水分和蛋白酶等因素影响,牙本质粘接持久性的难题始终未能完全解决。本文将对影响测试牙本质粘接性的相关因素作一综述。

1.离体牙的储存方式

拔出后的牙齿,其牙本质小管内的有机成分降解,影响实验结果,实验中尽量选择新鲜的离体牙。粘接于冻存离体牙及新鲜离体牙深层及中层牙本质粘接系统的粘接力无明显不同,而在表层牙本质间不同,因此,冻存离体牙可在中层及深层牙本质实验中代替新鲜离体牙。短期冷藏不影响微渗漏,48d或更长时间的冷藏可增加微渗漏。相关文献表明,相比新鲜拔除牙,0.02%蒸馏水,4℃麝香草酚和4℃蒸馏水保存的离体牙具有较低的微拉伸粘接强度,但牙齿的储存对于牙本质粘接系统的微拉伸粘接强度无影响。在牙本质粘接时,用储存在福尔马林中2年的牙齿与新拔除牙齿粘接力并无明显差异。但郑铁丽等学者则不赞成用福尔马林作为储存液,储存在福尔马林中牙齿的牙本质粘接力提高及微渗漏降低是由于甲醛使胶原交叉连接的结果,这种牙本质的改变不能反映口内牙本质的情况。

除此之外,他们通过用蒸馏水4℃、麝香草酚4℃、-20℃冷冻、1%氯胺4℃和10%甲醛4℃进行储存与新鲜离体牙的微拉伸粘接强度值比较发现,-20℃冷冻、1%氯胺4℃和10%甲醛4℃进行储存后对微拉伸粘接强度值无显著影响。且建议在体外应用离体牙评价牙本质粘接系统的粘接强度时,尽量选用新鲜拔除的牙齿,若新鲜拔除牙齿的数量不足可选用-20℃冷冻的牙或1%氯胺4℃储存的牙,以减小不必要的实验误差。也有学者报道,微拉伸粘接强度在室温和4℃储存这两种方式之间无显著差异,仅当储存温度达到4℃时才会明显降低。干燥保存的离体牙使用前在浸泡在蒸馏水2周,所测得的粘接强度与4℃氯胺储存所得到的粘接强度无显著差异。

2.光照强度的影响

光固化自酸蚀粘接系统,在粘接过程中,树脂粘接剂的聚合转化率可影响其粘接强度。当固化光强增高,可使树脂转换率增高,聚合反应更完全,树脂粘接剂的粘接强度也相应提高。媒介物的种类和厚度影响固化光的强度,固化光强随着穿透牙本质厚度增加而减弱,导致粘接剂固化不全,从而使牙本质粘接强度下降。但是相关实验证实,粘接剂固化时,较弱的光照强度能提高树脂与牙本质之间的湿粘接强度,这可能与粘接剂固化时的聚合收缩有关。其原因是光固化复合树脂固化时形成大分子的方向是朝着光源方向的,高强度光照会使粘接剂聚合收缩过程中在牙本质界面产生的张力处于较高水平,粘接剂渗入牙本质小管形成树脂突的过程可能会因为较高的张力而受到阻碍,导致树脂突较短,相应的微拉伸强度也较低。

然而Amaral等通过软启动LED光照40s以及传统卤素灯不同光照方式来测试微拉伸粘接强度,结果表明不同的光照方式对微拉伸强度无显著影响。并且提出了树脂的后聚合现象,即树脂在光源移开后至少24h才能完全固化,因此软启动初始阶段的优势会被随后的高光强度所削弱,而达不到预想的效果。经对牙体病科临床上使用的12台光固化机进行测量,其平均光照强度为498mW/ cm2,要获得低于此强度的光,可采取加大光源与树脂之间距离的方法。在临床操作过程中,具体光照强度多少对牙本质粘接强度达到最大,尚需对光照强度与树脂粘接强度进行研究。

3.牙本质微拉伸粘接强度的测定

传统的机械实验方法,如剪切、拉伸和弯曲试验已被用于评价牙齿粘接强度。但是所获得的一些测量值有效性问题也开始出现,同时在基质内聚力的破坏常到能提高粘接剂的粘接强度。压力大多集中在基质上,从而导致其提前破裂。然而有观点不赞同关注压力分布的非均匀测试界面。Sano等学者认为,为提高压力分布均匀和粘接强度值,剪切和拉伸几乎已完全被微拉伸、微剪切粘接强度实验所取代。微拉伸粘接强度实验主要为减小的特殊大小的试件,能提供更高的平均粘接强度。此外,也有学者认为微拉伸法粘接面不一定要求平直,不规则的微小区域也可做粘接测试,有利于研究临床粘接现象。

4.试样横截面积及形状

粘接面积较大,在受到拉伸外力时,粘接界面的应力不易均匀分布,导致局部应力集中试样过早断裂。微拉伸试验也存在不足之处,由于体积较小,脆性较大,粘接试样的制备过程比较复杂,夹持装置需特制试样小,容易失水干燥,进而影响真实的粘接强度,尤其是某些对湿度较为敏感的粘接剂。有学者提出用粘接面积通过单面胶带上圆孔的直径来控制,该方法的牙齿利用率较低,一个牙齿只能制备一个粘接试样。Sano等研究发现微拉伸测试时,当粘接界面在0.005~0.12 cm2时,粘接强度与粘接界面横截面积呈负相关,即随着粘接界面的减小,粘接强度有上升的趋势。

为减少粘体内聚破坏的发生率,建议试件粘接界面以1.6~1.8mm2为宜。同时,在试样截面积相同的情况下,试样厚度越大,应力集中越明显,结果容易造成粘贴处发生断裂,微拉伸粘接强度越小。因此,采用侧贴法测定微拉伸粘接强度时,试样截面一般为正方形,厚度不超过1.0mm;且赵信义等认为,由于应力在圆形的截面上分布得更均匀,圆形的截面形状优于方形的。Yamaguchi等研究表明,在测定微拉伸粘接强度时,当拉伸速度在0.5~10.0mm/min范围内时,拉伸速度对所测得粘接强度无明显影响。关于微拉伸法标本的形状有4种:酒杯形薄片状、工字形薄片状、酒杯形圆柱状(哑玲状)、条形立方状(两侧无凹状缺口),其中以酒杯形薄片状较为多用。Soares等认为,哑铃型试件相比于漏斗形和条状性更能提高应力分布。但是Phrukkanon等认为,相对于粘接界面的大小,标本的形状对粘接测试结果的影响不大。

田福聪等也证实,沙漏状试样制作过程中需用金刚砂车针修整成形,修整过程中会在粘接界面和粘接基质内形成不均匀的应力,造成粘接界面或基质内的缺陷,影响测试结果,粘接力较低的试样甚至会在制备过程中折断。除此之外,在体视镜下进行断面观察,沙漏状试样发生牙本质内聚破坏较条状试样多,提示沙漏状试样制备过程对牙本质有潜在破坏。在进行微拉伸粘接强度测试时,其建议首选条状试样。

5.试样夹具

微拉伸粘接强度受试件形状和测试时试件固位连接装置的影响。此类夹具主要有2种,一种是无导向杆夹具,受到拉伸而相互分离时无侧向约束力;另一种是内装有导向杆的夹具,受到拉伸而相互分离时无侧向偏离或弯曲,试样粘接界面始终为拉伸力。赵信义等通过对试样夹具对微拉伸粘接强度测定的影响进行研究证实,无导向杆的夹具在测定拉伸粘接强度时存在明显弯曲现象,其测定值不能准确反映试样的拉伸粘接强度,而有导向杆的夹具能准确反映试样的拉伸粘接强度。Soares研究发现,不同的夹具固定试样时,试样被限制的面数越多,应力分布越均匀,且张应力集中于粘接界面,进而测得的微拉伸强度值更可靠。Armstrong等通过在夹具中央制备凹陷,通过速粘胶将试样被动固定在凹槽中,实现对试样的所有接触面进行约束,但连接操作复杂,精确度要求高。芦帅通过对该结构与检测装置分离开来,选择与试样匹配的铆钉结构,铆钉的圆柱桶形结构可对试样的所有面进行限制,确保应力分布均匀;试样两端分别与铆钉以速粘胶固定,操作简易性及精确度提高。

来源:朱燕霞,格根塔娜. 微拉伸试验中牙本质粘接强度的影响因素[J]. 临床口腔医学杂志,2017,33(06):375-376.

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