托槽直接粘结技术\材料的发展与应用(1)
[关键词] 托槽直接粘结技术; 复合树脂; 玻璃离子; 自酸蚀粘结技术; 湿粘结理论
[中图分类号] R783.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2010)13-17-03
固定矫治是口腔正畸治疗的重要组成部分。最初的正畸附件是焊接在带环上,将带环粘结在牙面上,周期加力,进行治疗。20世纪60年代Newman开始将釉质酸蚀粘结技术应用于正畸附件的直接粘结。该技术使得牙面易于自洁,利于患者保持良好的口腔卫生,对牙龈及软组织的危害较小,有利于维持牙周健康,在治疗结束时牙邻面不会留下带环间隙。到70年代末该技术已在全球范围内得到广泛应用。随着托槽粘结技术在临床上的推广应用,粘结材料得到迅猛发展。
1 釉质粘结剂
粘结剂按应用类型分类:水门汀,复合树脂。
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1.1 复合树脂
1.1.1 化学固化复合树脂 50年代末以及60年代初Newman开始在临床上以丙烯酸树脂作为粘结材料,结合50%磷酸酸蚀牙釉质表面,其基本原理是牙釉质经酸处理后出现轻度缺钙而显现一多孔的蜂窝状结构,粘合材料在固化前渗入了釉质表面的蜂窝结构中,待材料固化后便形成大量树脂突,使粘合材料与牙面间形成了一交互镶嵌的连接。有研究表明,复合树脂的抗压强度是丙烯酸树脂的2倍,抗拉强度高出25%,而聚合收缩及热膨胀系统较低。复合树脂作为优良的粘结材料而被广泛地应用到口腔正畸临床实践中,根据固化方式分为化学固化型和光固化型。至今口腔正畸医师仍在临床上广泛应用化学固化复合树脂,例如美国3M公司的concise和中国的京津釉质粘结剂等。
1.1.2 光固化复合树脂 化学固化复合树脂一经调和,其聚合反应即刻发生,操作时间为1.5~2min,限定了操作者的操作时间,影响托槽在牙面上的准确定位,并且不能彻底去除托槽周边的粘结剂,为致龋菌的吸附创造了条件。此外,调和过程中产生的气泡以及调和不均匀都会影响粘结强度,而且粘结后需要一定时间才能到达结扎要求,因此受湿度干扰也较大。70年代末,紫外光固化材料研制成功。它克服了化学固化复合树脂的缺点,在临床上被正畸医师应用。但是经过临床实践证明,紫外光固化材料有缺点:辐射危险及固化浓度有限。随后可见光固化复合树脂诞生,它作为粘结剂不必调和,有充足时间将托槽放置在正确牙面位置,给操作者带来方便,可以避免湿度的干扰。可见光具有漫射力,深层固化能力比紫外光强。
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1.1.3 含氟树脂 正畸治疗中出现的釉质脱矿是一个不能忽视的临床问题。国外调查表明,脱矿的好发部位之一是托槽周围釉质。众所周知,氟化物可以直接有效地抑制釉质脱矿,促进再矿化。但应用氟化物需要患者良好的配合才能有效。如果粘结材料中含有氟化物,能够缓慢持续地向托槽周围释放氟离子,就有可能在不需要患者配合的情况下预防或减轻釉质脱矿。近年来,氟防龋的良好效果促进了含氟树脂的发展,例如以三氟化铱(YbF3)作为充填材料加入可见光固化粘结剂中。国外正畸界推出了多种含氟粘结剂,期望通过其缓慢释放的氟离子作用,达到预防龋齿的目的。目前临床上普遍使用两种含氟粘结剂:Rely-a-Bond和Fluorobond/Concise。Basdry等人对使用含氟粘结剂粘结托槽做了进一步的研究,发现这两种粘结剂在第1个24小时内释放的氟浓度最高,以后明显下降,到90天后已测不出氟化物,与不含氟粘结剂相比,托槽周围的釉质脱矿明显减少,因此他们提出,使用含氟粘结剂对于防止龋损,在一定时间内是有效的[1]。同时发现含氟树脂氟的释放与pH值相关,当局部pH值下降时,释放氟量相应增多。
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1.2 玻璃离子
1972年Wilson和Kent成功研制了玻璃离子粘固剂,人们发现玻璃离子具有释放氟的性能,因而提出来以玻璃离子作为牙釉质粘结剂粘结托槽,增加牙齿的抗龋能力。但是以玻璃离子作为粘结剂,其托槽脱落率比以复合树脂作为粘结剂明显高。其后,人们对这种材料不断改进,生产出树脂改良型玻璃离子粘固剂,即在粘固剂中加入树脂成分,当玻璃离子发生固化反应时,树脂单体也发生聚合反应,树脂基质包裹玻璃离子颗粒,大大改善了其机械性能。玻璃离子粘固剂具有独特的性能。
1.2.1 玻璃离子粘固剂的粘结性能
1.2.1.1 粘结正畸带环 磷酸锌水门汀在未凝固前因其流动性可渗入到牙齿表面的细微结构中,固化后便形成一定的机械嵌合力,因而有医师用磷酸锌水门汀粘结带环,但是发现带环的脱落率高。Durning等的实验研究发现,正常状态下和疲劳试验中玻璃离子粘固剂比磷酸锌粘固剂的粘结强度高。事实上磷酸锌水门汀几乎不溶于水,但是可被酸性物质所溶解。唾液略带酸性,进食后的食物残渣发酵产酸,因此长期在口腔酸性环境中磷酸锌将逐渐被溶解。Stirrups的临床研究结果证实,玻璃离子粘结带环的脱落率明显低于磷酸锌的粘结带环的脱落率。因而在正畸临床工作中应用传统型玻璃离子粘固剂粘结带环不易脱落。
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1.2.1.2 粘结正畸托槽 应用复合树脂粘结正畸托槽前,牙釉质必须被酸蚀处理,治疗结束时彻底去除牙面上的剩余树脂,以上均会造成牙釉质的丧失。玻璃离子因其化学粘结的特性而被应用到托槽的粘结。有研究证实,传统型玻璃离子的粘结强度低于复合树脂的粘结强度,树脂改良型玻璃离子的粘结强度明显提高,与复合树脂粘结强度相当[2]。从临床实际观察得知,传统型玻璃离子粘固剂粘结托槽的脱落率明显高于复合树脂的脱落率,而且前者随着治疗时间的延长呈递增趋势。树脂改良型玻璃离子粘结托槽的临床脱落率与复合树脂粘结托槽的脱落率无显著差别[3]。学者们仍在探索应用树脂改良型玻璃离子粘结托槽,其一是粘结前牙釉质表面是否需要酸蚀处理。多数研究表明[4],釉质经过10%聚丙烯酸(弱酸)处理后粘结剂粘结强度有所增强。Gaworski等研究发现,树脂改良型玻璃离子粘固剂粘结托槽的脱落率明显高于复合树脂的托槽脱落率,这与其粘结前未使用聚丙烯酸酸蚀牙釉质有关。
1.2.2 玻璃离子粘固剂的释氟性能 玻璃粉中含有氟化物,在粉液聚合时氟游离出来存在于基质中,可以释放进入口腔内。Kuhn认为玻璃离子释氟机制为:①表面溶解;②水门汀自体崩解;③从水门汀内部释放。氟离子的释放分为两个阶段[5]:首先是氟离子从固化体表面的大量释放,第1天中第1小时的释放量最高;第二阶段可以连续2~5年的小量氟离子释放,固化体作为氟的储备库在口腔环境中不断地释放氟离子。MarcushamerDonly Kindelan Vorhies 在短期实验研究中证实,玻璃离子能抑制托槽、带环周围的釉质脱矿并促进其再矿化。但是Gaworski等为期12~14个月的临床观察表明,用玻璃离子粘固剂和复合树脂粘结托槽,牙釉质脱矿发生率一样,没有显著差别。因而需要开展对这种新材料抗龋和再矿化性能的长期临床观察。
此外,玻璃离子固化体可以摄取口腔内含氟溶液中的氟离子,并且能够将所吸收的氟再释放出去。外界氟化物浓度越高,玻璃离子的再释氟量越大。Sepp?覿等的实验研究发现两周后玻璃离子粘固剂不能抑制菌斑中pH值降低,应用氟凝胶处理后又恢复了其抑制菌斑pH值降低的能力。在患龋率高的人群中有很高的应用价值。
2 自酸蚀粘结技术, http://www.100md.com(郭秀丽)
[中图分类号] R783.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-9701(2010)13-17-03
固定矫治是口腔正畸治疗的重要组成部分。最初的正畸附件是焊接在带环上,将带环粘结在牙面上,周期加力,进行治疗。20世纪60年代Newman开始将釉质酸蚀粘结技术应用于正畸附件的直接粘结。该技术使得牙面易于自洁,利于患者保持良好的口腔卫生,对牙龈及软组织的危害较小,有利于维持牙周健康,在治疗结束时牙邻面不会留下带环间隙。到70年代末该技术已在全球范围内得到广泛应用。随着托槽粘结技术在临床上的推广应用,粘结材料得到迅猛发展。
1 釉质粘结剂
粘结剂按应用类型分类:水门汀,复合树脂。
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1.1 复合树脂
1.1.1 化学固化复合树脂 50年代末以及60年代初Newman开始在临床上以丙烯酸树脂作为粘结材料,结合50%磷酸酸蚀牙釉质表面,其基本原理是牙釉质经酸处理后出现轻度缺钙而显现一多孔的蜂窝状结构,粘合材料在固化前渗入了釉质表面的蜂窝结构中,待材料固化后便形成大量树脂突,使粘合材料与牙面间形成了一交互镶嵌的连接。有研究表明,复合树脂的抗压强度是丙烯酸树脂的2倍,抗拉强度高出25%,而聚合收缩及热膨胀系统较低。复合树脂作为优良的粘结材料而被广泛地应用到口腔正畸临床实践中,根据固化方式分为化学固化型和光固化型。至今口腔正畸医师仍在临床上广泛应用化学固化复合树脂,例如美国3M公司的concise和中国的京津釉质粘结剂等。
1.1.2 光固化复合树脂 化学固化复合树脂一经调和,其聚合反应即刻发生,操作时间为1.5~2min,限定了操作者的操作时间,影响托槽在牙面上的准确定位,并且不能彻底去除托槽周边的粘结剂,为致龋菌的吸附创造了条件。此外,调和过程中产生的气泡以及调和不均匀都会影响粘结强度,而且粘结后需要一定时间才能到达结扎要求,因此受湿度干扰也较大。70年代末,紫外光固化材料研制成功。它克服了化学固化复合树脂的缺点,在临床上被正畸医师应用。但是经过临床实践证明,紫外光固化材料有缺点:辐射危险及固化浓度有限。随后可见光固化复合树脂诞生,它作为粘结剂不必调和,有充足时间将托槽放置在正确牙面位置,给操作者带来方便,可以避免湿度的干扰。可见光具有漫射力,深层固化能力比紫外光强。
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1.1.3 含氟树脂 正畸治疗中出现的釉质脱矿是一个不能忽视的临床问题。国外调查表明,脱矿的好发部位之一是托槽周围釉质。众所周知,氟化物可以直接有效地抑制釉质脱矿,促进再矿化。但应用氟化物需要患者良好的配合才能有效。如果粘结材料中含有氟化物,能够缓慢持续地向托槽周围释放氟离子,就有可能在不需要患者配合的情况下预防或减轻釉质脱矿。近年来,氟防龋的良好效果促进了含氟树脂的发展,例如以三氟化铱(YbF3)作为充填材料加入可见光固化粘结剂中。国外正畸界推出了多种含氟粘结剂,期望通过其缓慢释放的氟离子作用,达到预防龋齿的目的。目前临床上普遍使用两种含氟粘结剂:Rely-a-Bond和Fluorobond/Concise。Basdry等人对使用含氟粘结剂粘结托槽做了进一步的研究,发现这两种粘结剂在第1个24小时内释放的氟浓度最高,以后明显下降,到90天后已测不出氟化物,与不含氟粘结剂相比,托槽周围的釉质脱矿明显减少,因此他们提出,使用含氟粘结剂对于防止龋损,在一定时间内是有效的[1]。同时发现含氟树脂氟的释放与pH值相关,当局部pH值下降时,释放氟量相应增多。
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1.2 玻璃离子
1972年Wilson和Kent成功研制了玻璃离子粘固剂,人们发现玻璃离子具有释放氟的性能,因而提出来以玻璃离子作为牙釉质粘结剂粘结托槽,增加牙齿的抗龋能力。但是以玻璃离子作为粘结剂,其托槽脱落率比以复合树脂作为粘结剂明显高。其后,人们对这种材料不断改进,生产出树脂改良型玻璃离子粘固剂,即在粘固剂中加入树脂成分,当玻璃离子发生固化反应时,树脂单体也发生聚合反应,树脂基质包裹玻璃离子颗粒,大大改善了其机械性能。玻璃离子粘固剂具有独特的性能。
1.2.1 玻璃离子粘固剂的粘结性能
1.2.1.1 粘结正畸带环 磷酸锌水门汀在未凝固前因其流动性可渗入到牙齿表面的细微结构中,固化后便形成一定的机械嵌合力,因而有医师用磷酸锌水门汀粘结带环,但是发现带环的脱落率高。Durning等的实验研究发现,正常状态下和疲劳试验中玻璃离子粘固剂比磷酸锌粘固剂的粘结强度高。事实上磷酸锌水门汀几乎不溶于水,但是可被酸性物质所溶解。唾液略带酸性,进食后的食物残渣发酵产酸,因此长期在口腔酸性环境中磷酸锌将逐渐被溶解。Stirrups的临床研究结果证实,玻璃离子粘结带环的脱落率明显低于磷酸锌的粘结带环的脱落率。因而在正畸临床工作中应用传统型玻璃离子粘固剂粘结带环不易脱落。
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1.2.1.2 粘结正畸托槽 应用复合树脂粘结正畸托槽前,牙釉质必须被酸蚀处理,治疗结束时彻底去除牙面上的剩余树脂,以上均会造成牙釉质的丧失。玻璃离子因其化学粘结的特性而被应用到托槽的粘结。有研究证实,传统型玻璃离子的粘结强度低于复合树脂的粘结强度,树脂改良型玻璃离子的粘结强度明显提高,与复合树脂粘结强度相当[2]。从临床实际观察得知,传统型玻璃离子粘固剂粘结托槽的脱落率明显高于复合树脂的脱落率,而且前者随着治疗时间的延长呈递增趋势。树脂改良型玻璃离子粘结托槽的临床脱落率与复合树脂粘结托槽的脱落率无显著差别[3]。学者们仍在探索应用树脂改良型玻璃离子粘结托槽,其一是粘结前牙釉质表面是否需要酸蚀处理。多数研究表明[4],釉质经过10%聚丙烯酸(弱酸)处理后粘结剂粘结强度有所增强。Gaworski等研究发现,树脂改良型玻璃离子粘固剂粘结托槽的脱落率明显高于复合树脂的托槽脱落率,这与其粘结前未使用聚丙烯酸酸蚀牙釉质有关。
1.2.2 玻璃离子粘固剂的释氟性能 玻璃粉中含有氟化物,在粉液聚合时氟游离出来存在于基质中,可以释放进入口腔内。Kuhn认为玻璃离子释氟机制为:①表面溶解;②水门汀自体崩解;③从水门汀内部释放。氟离子的释放分为两个阶段[5]:首先是氟离子从固化体表面的大量释放,第1天中第1小时的释放量最高;第二阶段可以连续2~5年的小量氟离子释放,固化体作为氟的储备库在口腔环境中不断地释放氟离子。MarcushamerDonly Kindelan Vorhies 在短期实验研究中证实,玻璃离子能抑制托槽、带环周围的釉质脱矿并促进其再矿化。但是Gaworski等为期12~14个月的临床观察表明,用玻璃离子粘固剂和复合树脂粘结托槽,牙釉质脱矿发生率一样,没有显著差别。因而需要开展对这种新材料抗龋和再矿化性能的长期临床观察。
此外,玻璃离子固化体可以摄取口腔内含氟溶液中的氟离子,并且能够将所吸收的氟再释放出去。外界氟化物浓度越高,玻璃离子的再释氟量越大。Sepp?覿等的实验研究发现两周后玻璃离子粘固剂不能抑制菌斑中pH值降低,应用氟凝胶处理后又恢复了其抑制菌斑pH值降低的能力。在患龋率高的人群中有很高的应用价值。
2 自酸蚀粘结技术, http://www.100md.com(郭秀丽)