牙科復合樹脂聚合收縮的研究現(xiàn)狀

王宗華 吳峻嶺

作為應用最廣的一類樹脂基復合材料，復合樹脂因具有操作簡便、美觀性佳等特點，備受口腔醫(yī)生青睞，在口腔醫(yī)學領域應用廣泛。復合樹脂由樹脂基質、無機填料、引發(fā)劑等成分構成，樹脂基質聚合固化后存在一定的體積收縮，聚合收縮將不可避免的在材料內部和材料-牙體組織界面間產(chǎn)生收縮應力，應力是產(chǎn)生微滲漏、微裂紋的始動因素之一，容易導致術后牙齒敏感、繼發(fā)齲等問題［1］，影響臨床治療效果。因此，如何降低復合樹脂的聚合收縮是亟待解決的問題。為此，學者們從復合樹脂聚合收縮的機制、測量方法、影響因素及其控制方法等方面開展深入研究，本文就近年來復合樹脂聚合收縮的研究進展做一綜述。

1.聚合收縮的機制

目前，大多數(shù)牙科復合樹脂以甲基丙烯酸酯類樹脂作為樹脂基質，該類樹脂固化時發(fā)生自由基聚合反應［2］。聚合時基質分子中的C=C雙鍵在單體自由基作用下打開，初期分子間線性連接聚合形成長鏈，隨著聚合反應的不斷深入，分子間交聯(lián)越來越緊密并最終形成網(wǎng)狀交聯(lián)結構，使復合樹脂獲得一定的硬度和彈性模量。通過對樹脂固化過程的解析，樹脂的聚合收縮主要來源于以下兩方面［3］：一是分子間距離縮小，聚合前分子間較大的范德華力距離被聚合后較短的共價鍵長所取代，分子間距離從0.3nm-0.5nm縮小至0.15nm，這是造成聚合收縮的主要原因；此外，固化時基質分子先聚合成線型大分子，又變成支鏈結構、網(wǎng)狀交聯(lián)結構，分子間交聯(lián)度增加使得材料的自由體積變小，在一定程度上也造成了聚合收縮。從上述聚合機制來看，復合樹脂的聚合收縮是不可避免的，而控制樹脂聚合收縮以減少微滲漏、繼發(fā)齲等問題的發(fā)生又是非常必要的，因此采取適當策略，降低甚至消除復合樹脂的聚合收縮具有重要的意義。

2.聚合收縮的測量方法

研究復合樹脂的聚合收縮首先要掌握一定的測量方法，常見測量體積收縮的方法有膨脹計法、密度測定法、X線分層掃描技術和光學方法等［4］。膨脹計法是一種比較簡單的測量方法，其主要原理是通過觀察復合樹脂固化時膨脹計毛細管內液體（通常是水或水銀）液面的變化測量聚合收縮，若毛細管直徑為d，管內液面變化值為△H，樹脂體積收縮為△V，則△V=π?d2?△H/4。膨脹計測量法操作簡便，且費用較低，但對測量時的溫度變化極為敏感，微小的溫度變化就會造成液體本身的體積變化，產(chǎn)生較大的測量誤差。密度測定法是基于阿基米德原理，通過測量復合樹脂試件固化前后密度變化來計算聚合收縮率，此種方法較為簡便，但測量時也要嚴格控制溫度變化并盡量減小因試件稱重造成的誤差。近年來，隨著影像學技術的進步和配套軟件的研發(fā)，X線分層掃描技術和光學方法也逐漸用于測量復合樹脂的聚合收縮。X線分層掃描技術是采用顯微CT（Micro CT）對復合樹脂樣本進行軸向薄片掃描，再將這些薄片重構，利用軟件對圖像進行測量分析。Micro CT除可精確測量充填體體積改變外，還可以顯示充填體邊緣及內部的收縮行為。但MicroCT需要專業(yè)設備費用較高，還需要在樹脂中混入阻射劑以提高樹脂與背景的對比度，使得測量過程較為復雜。光學方法利用立體顯微鏡捕獲圖像，用圖像分析軟件測量樣品的投影表面積，分別計算出固化前后投影表面積并代入公式S=［1-（Acured/Auncured）3/2］×100%中計算聚合體積收縮率（Acured表示固化后投影面積，Auncured表示固化前投影面積）。光學測量方法受樣品形狀的影響小，但對測量人員的技術要求高，測量人員應用軟件分析的熟練程度影響測量結果的準確性。Tantbirojn［5］利用光學方法和膨脹計法測量比較了五種樹脂的聚合體積收縮，兩種方法結果一致，表明光學方法也是一種可靠的測量方法。總而言之，每種測量方法各有優(yōu)勢和不足，研究人員應根據(jù)自身實驗條件和實驗要求，選擇合適的測量方法。

3.聚合收縮的影響因素及其控制方法

以甲基丙烯酸酯類樹脂單體為基質的復合樹脂聚合體積收縮通常為1%-6%［6］，總結近年來的相關研究，學者們發(fā)現(xiàn)復合樹脂的聚合收縮與材料組分、固化條件、充填方式等多種因素密切相關。而通過復合樹脂的組分優(yōu)化、固化條件的調控以及臨床充填技術的改進等手段可以有效減小樹脂的聚合收縮。

3.1 樹脂基質的優(yōu)化使用

3.1.1 改進傳統(tǒng)樹脂基質 樹脂基質是聚合收縮的主要來源，對復合樹脂的性能影響很大，目前牙科常用的甲基丙烯酸酯類樹脂基質包括雙酚A-二甲基丙烯酸縮水甘油酯（bisphenol A glycidyl methacrylate，Bis-GMA）和氨基甲酸酯二甲基丙烯酸酯（urethane dimethacrylate，UDMA）等。Bis-GMA和UDMA的粘度很大，單獨使用不利于臨床操作，還會限制無機填料的添加，因此常在基質中加入部分低粘度稀釋單體以增加樹脂基體的流動性。目前使用最多的稀釋單體是雙甲基丙烯酸二縮三乙二醇酯（triethylene glycol dimethacrylate，TEGDMA）［7］。上述三種基質單體中均含有烯烴類不飽和鍵，因此在聚合時不可避免的產(chǎn)生體積收縮。研究發(fā)現(xiàn)［8］，樹脂基質的聚合收縮與分子中的官能團密度直接相關，官能團密度大，反應交聯(lián)程度高，樹脂的自由體積在聚合后減小明顯，導致固化后的聚合收縮增大。根據(jù)此機理，學者們通過增加單體分子量或增大分子體積來降低官能團密度，以獲得較小的聚合收縮。He［9］合成了一種新型基質單體“Phene”，將其加入到Bis-GMA/TEGDMA樹脂中能夠有效降低樹脂的聚合收縮及收縮應力，Phene的作用機理在于其分子量大、分子中所含的碳碳雙鍵密度低，反應時交聯(lián)程度小，從而實現(xiàn)低聚合收縮。此外，與線型單體相比，超支化型或樹突狀分子因具有更緊密的結構，樹脂固化前后自由體積的變化量小，也表現(xiàn)出低收縮特性。Oliveira［10］發(fā)現(xiàn)相同固化條件下商品樹脂Kalore與傳統(tǒng)復合樹脂F(xiàn)iltek Z250相比具有更小的聚合收縮（1.84% VS 2.02%），分析原因與Kalore樹脂含有超支化型基質單體DX-511有關。DX-511單體分子量大（895g/mol）、結構緊密，因此Kalore樹脂具有較低的官能團密度和較小的自由體積可變量，在固化后表現(xiàn)出較小的聚合收縮。還有學者通過合成一些具有低收縮性的Bis-GMA衍生物和類似物來降低復合樹脂的聚合收縮。比如，Wang［11］通過酯化反應分別用苯甲?；臀祯；〈鶥is-GMA的羥基合成了兩種新型Bis-GMA衍生物，與Bis-GMA相比，兩種?；揎椀腂is-GMA衍生物均表現(xiàn)出較低的粘度和較小的聚合收縮。上述兩種衍生物的低粘性可能與羥基被酰基取代使得分子間氫鍵作用減弱有關。在該實驗中，苯甲?；〈苌镆蚝斜郊柞；箚误w分子體積增大從而獲得最小的聚合收縮（2.3%），而戊?；〈苌锏牡褪湛s性（2.7%）可能與戊酰基使單體分子量增大、官能團密度減小有關。上述研究表明，改進傳統(tǒng)樹脂基質是一種有效降低復合樹脂聚合收縮的方法。

3.1.2 選用環(huán)氧類樹脂單體 近年來，以環(huán)氧基為反應基團的樹脂基質也用于合成牙科復合樹脂，環(huán)氧類樹脂的聚合收縮通常小于甲基丙烯酸酯類樹脂，低收縮性與其含有獨特的環(huán)狀結構有關［12］。環(huán)氧樹脂發(fā)生陽離子開環(huán)聚合反應，聚合時環(huán)狀結構打開，單個分子增加的長度與分子間形成共價鍵縮短的長度相抵消，可以補償部分體積收縮。有實驗證實［13］，與使用傳統(tǒng)復合樹脂相比，在充填Ⅱ類洞時使用以硅氧烷類化合物Silorane單體為樹脂基質的新型樹脂F(xiàn)iltekTMP90能夠產(chǎn)生較小的聚合收縮，有效降低修復體的微滲漏。此種樹脂的低收縮性與樹脂基質Silorane單體中含有4個環(huán)氧基團有關，光照后環(huán)氧基團開環(huán)、鋪平、伸展，單個分子鏈延長，可在一定程度上彌補由單體聚合造成的分子間距離縮短，減少體積收縮。Hsu［14］合成了一種液晶環(huán)氧樹脂4，4-雙（2，3-環(huán)氧丙氧基）聯(lián)苯環(huán)氧樹脂，樹脂的液晶有序和網(wǎng)絡交聯(lián)特點使材料固化后具有低聚合收縮率和良好的機械性能、熱力學性能。環(huán)氧樹脂的開環(huán)聚合特性為降低樹脂的聚合收縮提供了新的思路，但環(huán)氧樹脂固化需要更長的反應時間且初固化后強度較低，在一定程度上限制了該類樹脂的臨床使用。為達到臨床應用的要求，環(huán)氧樹脂的固化速率和初固化強度還需進一步提升，未來將會有更多具有良好固化性能和力學性能的環(huán)氧類樹脂被研發(fā)應用。

3.1.3 選用大塊充填樹脂 與傳統(tǒng)甲基丙烯酸酯類樹脂相比，通過在樹脂內加入多種改良組分，以實現(xiàn)一次性光固化4mm深度的大塊充填樹脂不僅能夠簡化臨床操作，而且表現(xiàn)出較小的聚合收縮［15］。大塊充填樹脂含有獨特的光引發(fā)劑聯(lián)苯甲酰鍺衍生物，此種引發(fā)劑無需與叔胺共引發(fā)，可獨立激活光固化反應，并在反應過程中產(chǎn)生至少兩個活性游離基團，提高了固化反應速率［16］。此外，引發(fā)劑鍺化合物呈黃色，可與固化燈發(fā)出的藍光互補，增加了復合樹脂的透光性和光利用率，使樹脂的固化深度達到4mm［17］。大塊充填樹脂還含有碎片增加分子（addition-fragmentation monomers，AFM）等多種改良的基質單體，AFM［18］是一種有機分子，既能在固化時交聯(lián)成網(wǎng)，又包含可斷裂的第三活性位點，能夠通過鍵位破碎松弛聚合物交聯(lián)網(wǎng)絡，達到應力釋放的目的，并通過延遲凝膠點充分補償體積收縮。Salem［19］對比探究了四種大塊充填樹脂和一種傳統(tǒng)樹脂（Filtek Z350 XT）的聚合收縮情況，結果表明四種大塊充填樹脂的聚合收縮均顯著小于后者（P＜0.05），該結論與先前研究［20］相一致。目前，大塊充填樹脂可依據(jù)粘度分為低粘型、高粘型和粘度可變型三種，臨床上常見的Filtek Bulk-fill流體樹脂是一種低粘型大塊充填樹脂，Tetric N-Ceram Bulk fill是一種高粘型大塊充填樹脂，而Sonic Fill聲波樹脂則是一種粘度可變型大塊充填樹脂。大塊充填樹脂的研發(fā)應用節(jié)省了椅旁操作時間，且充填固化后聚合收縮小，在降低修復體微滲漏、提高臨床治療效果方面具有很大優(yōu)勢。

3.1.4 在復合樹脂中引入膨脹單體 除了對樹脂基質進行改進，有學者通過在復合樹脂中加入膨脹單體來降低聚合收縮。膨脹單體是一類能夠通過開環(huán)聚合產(chǎn)生體積膨脹效果的單體，常見的膨脹單體有螺環(huán)原碳酸酯（SOC）、螺環(huán)原酸酯（SOE）和雙環(huán)原酸酯（BOE）等。上述膨脹單體內含有螺環(huán)結構，易在陽離子引發(fā)下發(fā)生雙開環(huán)聚合反應，使多個化學鍵發(fā)生變化［21］。聚合時陽離子引發(fā)劑產(chǎn)生正離子進攻一個環(huán)上的氧原子形成新鍵，原來的C-O單鍵變成C=O雙鍵，共價鍵距離變小引起體積收縮；另一方面，兩個環(huán)上的C-O共價鍵均發(fā)生斷裂，原來的共價鍵距離變成范德華力距離，引起體積膨脹。當聚合體積收縮的量小于聚合體積膨脹的量時，聚合物表現(xiàn)出體積膨脹的效果。螺環(huán)原碳酸酯通常表現(xiàn)出最顯著的體積膨脹，這可能與其具有更緊密的雙環(huán)單體以及相對更柔軟的開鏈結構有關［22］。Fu［22］合成了一種不飽和螺環(huán)原碳酸酯3，9-二甲基-1，3，5，7-四氧雜螺［5，5］十一烷（BMSOC），將其加入到Bis-GMA/TEGDMA基質體系中能夠顯著降低樹脂的聚合收縮。鄒琳［23］合成了一種新型膨脹單體3，9-二羥甲基-3，9-二（二甲基乙硫基）-1，5，7，11-四氧雜螺環(huán)［5，5］十一烷，測得其開環(huán)聚合的體積膨脹為3.16 %。由于膨脹單體與甲基丙烯酸酯類樹脂的聚合反應類型不同，為提高兩者的反應性及界面相容性，學者們常用膨脹單體改性環(huán)氧樹脂后再與甲基丙烯酸酯類樹脂共混。例如，Sun［24］將環(huán)氧-螺環(huán)原碳酸酯（E+S）以五種不同比例加入到Bis-GMA中作為實驗組，以Bis-GMA/TEGDMA樹脂為對照組，發(fā)現(xiàn)相同固化條件下實驗組產(chǎn)生的聚合收縮均小于對照組（3.85%），且當Bis-GMA/（E+S）質量比為4∶6時材料的聚合收縮最小，僅有0.92%。因此，膨脹單體的開發(fā)應用也為降低復合樹脂的聚合收縮提供了新的方法。

3.2 無機填料的使用 無機填料是樹脂基復合材料的重要組成成分，作為復合材料的分散相和加強體，影響材料的力學性能、阻射性和表面粗糙度等。無機填料種類眾多，常見的無機填料有石英粉、鋇玻璃粉和鍶玻璃粉等。石英粉具有良好的光學性質，含鋇、鍶的玻璃粉可賦予材料射線阻射性能，便于X線觀察充填物情況。除了上述常見填料，纖維、晶須、納米管等也受到廣泛關注，這些材料具有較高的縱橫比，加入到樹脂基質中能夠有效阻止裂紋的擴展，增加材料的力學性能［25］。

3.2.1 無機填料的比例對聚合收縮的影響 無機填料在固化時不會發(fā)生體積收縮，增加無機填料在復合樹脂中所占的比例，可以降低材料的聚合收縮。Shah［26］將無機填料以五種不同比例（0wt%、20wt%、40wt%、60wt%和70wt%）加入到樹脂基質中，發(fā)現(xiàn)隨著填料含量的增加，樹脂的聚合收縮減小，其中不含填料樹脂的聚合收縮最大（6.5±0.1%），而含70wt%填料樹脂的聚合收縮最?。?.9±0.1%）。此外，復合樹脂中無機填料越多，材料的壓縮強度越大，物理、機械性能更優(yōu)越。Kumar［27］發(fā)現(xiàn)隨著0-15wt%硅烷化納米二氧化硅的加入，樹脂的耐磨性能增強，含15wt%硅烷化納米二氧化硅的復合樹脂具有最大的硬度和最小的體積磨損。但無機填料的添加也有一定限度，過量添加填料會影響樹脂材料的機械性能和耐磨性能［28］。

3.2.2 無機填料的粒徑對聚合收縮的影響 填料的添加量受填料粒徑的影響很大。根據(jù)填料粒徑的不同，可以將樹脂材料分為超微填料復合樹脂、混合填料復合樹脂和納米填料復合樹脂［29］。超微填料復合樹脂中的填料粒度小，比表面積大，將其加入到樹脂基質中產(chǎn)生的增稠作用很大，所以添加量一般不超過38wt%。由于超微填料復合樹脂中無機填料含量少，使得該型復合樹脂的強度不高，聚合收縮很大，在臨床上應用很少?；旌咸盍蠌秃蠘渲ǔＳ纱箢w粒填料（0.1μm-10μm）和少量超微填料混合而成，大顆粒填料比表面積小，增稠作用小，在樹脂中的添加量較大，因此該型樹脂力學性能好，聚合收縮小。納米填料復合樹脂的填料一般由單分散納米粒子（5nm-75nm）和納米粒子團簇（0.6μm-1.4μm）構成，納米粒子能夠充填團簇間的空隙，增加樹脂中的填料含量，使得納米填料復合樹脂產(chǎn)生較小的聚合收縮。Wang［30］發(fā)現(xiàn)與單純使用納米團簇相比，添加納米粒子可以將填料比例從60wt%增加至70wt%，且當納米粒子/團簇質量比為50∶20時樹脂的聚合收縮最?。?.6±0.1%）。此外，納米團簇的多孔結構促進了其與基質的緊密連接，有利于釋放固化過程中產(chǎn)生的收縮應力。隨著納米技術的發(fā)展，應用納米填料已經(jīng)成為提高樹脂物理、機械性能和降低聚合收縮的重要手段之一。

3.2.3 無機填料的形狀對聚合收縮的影響 無機填料分散在樹脂基質中，填料的形狀也會對復合樹脂的聚合收縮產(chǎn)生影響。無機填料有片狀、針狀、不規(guī)則狀和球形等多種形狀，一般來講球形填料能夠在樹脂基質間均勻傳遞應力，而不規(guī)則狀填料的尖銳棱角容易成為樹脂基質的應力集中點，降低復合樹脂的強度。有學者［31］對比分析了12種只含有球形填料或者不規(guī)則狀填料的光固化復合樹脂，每組填料所占的體積分數(shù)均為56.7%，發(fā)現(xiàn)在相同固化條件下，含有球形填料復合樹脂的收縮應力均小于含有不規(guī)則狀填料的復合樹脂，該結果表明填料的形狀能夠對樹脂的聚合收縮產(chǎn)生影響。其他類似研究［32］也證明了上述觀點。

3.2.4 利用填料表面改性控制聚合收縮 復合樹脂主要由無機填料和有機基質兩部分組成，由于無機相和有機相的性質不同，兩相間存在界面相容性的問題，影響填料在基質內的均勻分散和樹脂的充分固化，因此需對無機填料進行表面改性。硅烷偶聯(lián)劑γ-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷（γ-MPS）是一種常見的填料表面處理劑，其既含有與無機填料反應的官能團，又含有與樹脂基質反應的官能團，能夠在無機填料和樹脂基質間形成化學鍵，提高兩相的相容性和界面粘接強度。Aydinoglu［33］利用偶聯(lián)劑γ-MPS對二氧化硅填料進行表面偶聯(lián)化處理，統(tǒng)計分析顯示該操作能夠顯著提高樹脂的抗壓強度和彎曲強度。此外，學者們發(fā)現(xiàn)，通過填料表面改性還能夠減小樹脂的聚合收縮［34-36］。Moraes［34］分別用0-40wt%納米凝膠對鋇玻璃粉填料進行表面處理，結果表明應用納米凝膠功能化填料能夠減小樹脂的聚合收縮，且樹脂聚合收縮減少量與納米凝膠添加量成正比，當添加40wt%活性納米凝膠時，樹脂的聚合收縮降低43%。其他研究［35］也得到與之相一致的結論，這可能與納米凝膠聚合物顆粒能夠被樹脂單體溶脹補償部分體積收縮，以及納米凝膠的高度支化結構在聚合過程中形成柔性界面吸收一些發(fā)展中的應力有關。Faria［36］用硫脲烷對無機填料進行硅烷化處理，發(fā)現(xiàn)與使用非硅烷化填料相比，應用硫脲填料能夠顯著降低樹脂的收縮應力，其機理與硫烷基引導鏈轉移有關。硫烷基中的巰基官能團（-SH）作為鏈轉移劑影響甲基丙烯酸酯類樹脂的自由基聚合反應，鏈轉移使聚合支鏈變短、聚合度下降，延遲凝膠點和玻璃化點從而產(chǎn)生較低的收縮應力。目前，將無機填料進行表面改性處理，然后添加到樹脂中已經(jīng)成為必需流程，這對減小復合樹脂的聚合收縮具有重要意義。

3.2.5 應用新型填料控制聚合收縮 基于無機填料在降低樹脂聚合收縮中的重要作用，學者們對其展開了深入研究，近年來，一種新型填料籠狀倍半硅氧烷（POSS）受到廣泛關注［37,38］?；\狀倍半硅氧烷（POSS）是一種有機-無機雜化納米材料，Si-O鍵首尾相連形成類似“籠子”的無機內核，其三維尺寸在1nm-3nm之間；籠狀結構的頂點處為Si原子，連接結構中伸向外部的有機基團R。基于自身結構特點，將POSS粒子加入到樹脂基質中能夠通過R基團與樹脂發(fā)生聚合反應，增加無機相與有機相的相容性，產(chǎn)生與無機填料硅烷偶聯(lián)處理相似的效果。Wang［37］將2wt%、5wt%和10wt%的POSS加入到以Bis-GMA為基質的樹脂材料中，發(fā)現(xiàn)材料的聚合收縮從3.59%分別減少到2.98%、2.87%和2.54%。POSS主要是通過控制復合樹脂聚合前后自由體積的變化來減小聚合收縮，其獨特的無機籠狀結構被有機基團包圍，能夠吸引甚至纏繞單體鏈，使單體鏈在反應前分散更緊密。POSS的籠狀結構限制了樹脂基質自由體積的變化，反應后籠狀結構的體積也不發(fā)生改變，因此含有POSS的復合樹脂表現(xiàn)為更小的聚合體積收縮。還有文章指出［38］，在復合樹脂中加入少量POSS就能夠提高樹脂的強度，而一旦超過5wt %的添加量就會對樹脂的力學性能產(chǎn)生損害。這可能是因為POSS含量較大時易發(fā)生聚集，團聚的POSS粒子會在樹脂內部形成應力集中點，還會導致基質鏈之間的交聯(lián)大大減少，最終降低材料的力學性能。

簡言之，上述研究表明，研發(fā)更多新型填料應用于復合樹脂來改善聚合收縮具有較大的現(xiàn)實意義。

3.3 臨床操作技術對復合樹脂聚合收縮的調控 口腔環(huán)境復雜，樹脂充填時的臨床操作也會對其聚合收縮產(chǎn)生影響。研究發(fā)現(xiàn)，通過合理調控固化過程，采用分層充填技術以及應用流動樹脂襯墊等方法能夠有效降低樹脂的聚合收縮。

3.3.1 調控樹脂固化，減少聚合收縮 根據(jù)復合樹脂的固化方式，可將其分為化學固化、光固化及雙重固化復合樹脂三種類型，其中光固化復合樹脂因具有固化迅速、固化后顏色穩(wěn)定性好等特點，在臨床應用廣泛。學者們對光固化復合樹脂的聚合過程展開研究，發(fā)現(xiàn)光源類型、光照強度和固化模式都會對聚合過程產(chǎn)生影響，進而影響樹脂的聚合收縮［39］。臨床常見的光源類型有石英鹵素燈和發(fā)光二級管（LED），與鹵素燈相比，LED燈的光譜分布峰與常用自由基引發(fā)劑樟腦醌的光譜吸收峰更為相近，照射時光利用率高，引發(fā)劑得以充分分解，因此常規(guī)固化條件下LED燈較鹵素燈產(chǎn)生更好的固化效果［40］。此外，鹵素燈在光照樹脂時放出大量熱量，使樹脂表面溫度升高，聚合反應速率加快，有研究指出，溫度每升高1℃樹脂聚合反應速率增加1.9%［41］。高反應速率容易產(chǎn)生高收縮應力，且高熱量還可能造成醫(yī)源性牙髓、牙齦組織損傷［42］。基于上述原因，近年來在樹脂充填時逐漸采用LED燈替代石英鹵素燈。除了光源類型，光照強度也會影響樹脂的聚合收縮。高輻照射能夠在單位時間內產(chǎn)生大量自由基，促使單體或預聚物快速交聯(lián)達到凝膠點，短時間內產(chǎn)生更大的體積收縮；而低輻照射單位時間內產(chǎn)生的自由基少，聚合反應速率慢，樹脂能夠通過分子運動充分補償體積收縮，減小收縮應力［43］。還有學者通過改變固化模式調控樹脂聚合，如應用“軟啟動”模式和“脈沖延遲”模式，其基本原理也是通過延遲凝膠點降低樹脂聚合收縮?！败泦印蹦Ｊ绞侵冈趶秃蠘渲夤袒跗诓捎玫洼椪斩日丈湟欢螘r間，繼而用高輻照度照射完成剩余固化過程［44］。研究發(fā)現(xiàn)，采用“軟啟動”固化模式能夠有效減小樹脂的聚合收縮而不影響其單體轉化率［45］?！懊}沖延遲”模式與“軟啟動”模式相似，但其在低輻照射和高輻照射兩階段間增加一個等待期，該期內不對樹脂進行光照，使樹脂單體充分流動，釋放應力。Subbiya［46］利用“脈沖延遲”模式（在兩次光照間增加10s的等待期）固化Filtek Z350樹脂（實驗組），與常規(guī)固化的對照組相比，實驗組樹脂的聚合收縮減小了41%-61%。上述研究表明，調控樹脂光固化過程能夠有效減小樹脂的聚合收縮及收縮應力。

3.3.2 采用分層充填技術 復合樹脂在凝膠點前通過流動補償體積收縮，并在表面形成凹陷以減少收縮應力，而樹脂的表面流動凹陷能力受到窩洞洞型因素（configuration factor）的影響［47］。洞型因素又稱C因素，是充填窩洞的樹脂粘接面積與未粘接面積的比值。C因素越大，復合樹脂的自由表面越少，樹脂流動和適應體積變化的機會越小，固化產(chǎn)生的聚合收縮就越大，因此臨床充填較深窩洞時通常采用分層充填的方法,同時為保證樹脂充分固化，每次充填厚度一般不超過2mm［15］。分層充填通過控制單次固化時的C因素值來減小聚合收縮，從理論上講，除最外一層，每層充填固化造成的體積收縮都能被下一層充填補償，因此只有最外層固化會產(chǎn)生少量的聚合收縮［48］。目前，分層充填技術作為一種有效控制復合樹脂聚合收縮的方法，已經(jīng)在臨床應用廣泛。

3.3.3 應用流動樹脂襯墊 隨著強度、聚合收縮等性能的不斷改善，流動樹脂在臨床上應用越來越廣泛［49］。流動樹脂具有相對較低的彈性模量和更大的流動變形能力，能夠減少上層覆蓋復合樹脂的聚合收縮應力，常被用作中間層（intermediate layer）或應力吸收層（stress-absorbing layer）［50］。Han［50］分析了六種使用不同類型流動樹脂襯墊的修復體（實驗組）聚合收縮情況，發(fā)現(xiàn)所有實驗組的聚合收縮應力均小于不使用流動樹脂襯墊的對照組。此外，應用流動樹脂襯墊還能提高修復體的邊緣密合性，減少微滲漏深度。馮娜［51］研究了兩種樹脂（Tetric N-Ceram Bulk Fill及Filtek P60）在有無流動樹脂襯墊下充填后牙Ⅰ類洞時的微滲漏情況，發(fā)現(xiàn)兩種樹脂有流動樹脂襯墊組均比無流動樹脂襯墊組形成的微滲漏小。雖然也有研究指出應用流動樹脂襯墊不能明顯減小收縮應力［52］，但樹脂的高流動性能夠增加材料與窩洞的密合度，減少修復體的微滲漏，因此此種充填方式在臨床也較為常見。應用流動樹脂襯墊對復合樹脂聚合收縮的影響還需進一步探討。

4.小結與展望

目前，商品化牙科樹脂種類眾多，基本上能夠滿足口腔治療的需要，但因樹脂聚合收縮帶來的問題依然不能忽視。近年來，對復合樹脂聚合收縮機制及影響因素的研究已經(jīng)獲得很大進展，相關研究表明復合樹脂的聚合收縮與多種因素有關。樹脂基質是聚合收縮的主要來源，因此對樹脂基質單體的改性研究具有很大的臨床實用意義，比如商品化牙科樹脂F(xiàn)iltekTMP90是以硅氧烷基Silorane單體為樹脂基質的低收縮性復合樹脂，Silorane單體中環(huán)氧乙烷的開環(huán)聚合機制能夠補償部分體積收縮；另外，膨脹單體的應用也可以起到很好的效果。此外，增加無機填料含量、調控固化模式等方法也為降低復合樹脂的聚合收縮提供了思路。然而，單獨采用上述一種方法均難以徹底解決復合樹脂的聚合收縮問題，因此綜合運用多種手段控制復合樹脂的聚合收縮，是未來研究趨勢，還需繼續(xù)深入。