角度纖維樁核對(duì)牙根抗折能力影響的實(shí)驗(yàn)研究

葛 綿，吳國(guó)鋒，梁猛猛，何惠明

(第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院，陜西西安 710032)

臨床上對(duì)個(gè)別上頜前牙唇或舌向錯(cuò)位導(dǎo)致的前牙牙列不齊，常采用口腔正畸的方法進(jìn)行矯治。但由于受到年齡、時(shí)間及其他條件的限制，病人不愿接受正畸治療時(shí)，亦可考慮根管治療術(shù)、截冠，根據(jù)前牙的錯(cuò)位程度、咬合情況將樁核制成一定角度使核內(nèi)傾或舌傾，以此改善前牙角度［1］。傳統(tǒng)的改向樁核以鑄造樁核為主，近年來(lái)出現(xiàn)的可塑性EverStick纖維樁，既突破了普通預(yù)成纖維樁無(wú)法改向的缺點(diǎn)，又彌補(bǔ)了金屬樁核美觀性差及易導(dǎo)致牙根折裂的缺陷，在臨床中得到一定范圍的應(yīng)用［2－4］。但此類(lèi)纖維樁改向后對(duì)牙根抗折能力的影響，目前尚缺乏詳盡研究報(bào)道。本研究通過(guò)觀察不同角度可塑性EverStick纖維樁修復(fù)后牙根折裂方式和最大負(fù)荷值，以期為臨床應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)室依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 主要材料和儀器

根管銼、牙膠尖、根管充填糊劑(登士柏，美國(guó));超硬石膏(賀力氏，德國(guó));Co－Cr合金(常熟今日高科技材料有限公司);EverStick纖維樁(StickTech，芬蘭);硅橡膠印模材料、Z350樹(shù)脂(3M公司，美國(guó));樹(shù)脂水門(mén)汀(GC公司，日本);AGS－10KN島津材料試驗(yàn)機(jī)(島津公司，日本);CL－628樹(shù)脂光固化燈(南昌普洋科技有限公司)。

1.2 牙根的制備

選取因牙周病新鮮拔除的大小相似、牙根完整無(wú)缺損的上頜中切牙60個(gè)，常規(guī)根管預(yù)備至#40，牙膠尖加根管充填糊劑側(cè)壓法完成根管充填，磷酸鋅水門(mén)汀暫封。置生理鹽水中保存7 d后，用#2 Pre－Shaping鉆去除根管上部牙膠尖，至少保留3 mm的根尖部充填物，#2 Finishing鉆預(yù)備根管，蒸餾水沖洗，紙尖吸干，在釉牙骨質(zhì)界冠方1.0 mm處用金剛砂牙鉆垂直于牙體長(zhǎng)軸截?cái)嘌拦?，選用同一直徑(1.5 mm)的根管鉆預(yù)備樁道，平行研磨儀修整外形，以保證肩臺(tái)外形(凹形)、寬度(0.5 mm)及預(yù)備體錐度一致。

1.3 不同角度樁核冠修復(fù)

1.3.1 實(shí)驗(yàn)分組

將上述樁道預(yù)備完成后的60個(gè)牙根隨機(jī)分為可塑性EverStick高強(qiáng)度纖維樁核修復(fù)組(A組)和Co－Cr合金樁核修復(fù)組(B組)，每組30個(gè)。每組再根據(jù)樁核與牙體長(zhǎng)軸的角度隨機(jī)分為0°、10°、20°、30°、40°5 個(gè)亞組，每組 6 個(gè)。

1.3.2 鑄造金屬樁核冠修復(fù)

采用常規(guī)失蠟法制作角度分別為0°、10°、20°、30°、40°，樁道內(nèi)部直徑為 1.5 mm 的 Co － Cr合金樁核及Co－Cr合金冠。然后按上述分組將不同角度樁核分別與相應(yīng)組樁道試合后，用樹(shù)脂水門(mén)汀粘結(jié)樁核及冠，并確保樁與牙根、冠與樁核的密合。同時(shí)在牙冠切1/2處用金剛砂針打槽，用以放置材料試驗(yàn)機(jī)刃狀加壓裝置，并保證加力點(diǎn)的一致［5］(圖 1)。

1.3.3 可塑性 EverStick纖維樁核冠修復(fù)

打開(kāi)可塑纖維樁包裝袋，用鑷子夾取可塑纖維樁的一端，剪取長(zhǎng)16 mm、有效直徑1.5 mm的可塑纖維樁，置于事先制備好的角度凹槽(0°、10°、20°、30°、40°)內(nèi)，先從纖維樁兩端分別光照 20 s預(yù)固化，再將纖維樁取出，分兩段(即根管內(nèi)和根管外部)分別光照40 s，使之充分固化后，用樹(shù)脂水門(mén)汀分別將不同角度樁粘結(jié)于各相應(yīng)組牙根樁道。Z350樹(shù)脂堆核，室溫避光保存14 s，樹(shù)脂水門(mén)汀粘結(jié)金屬冠，并確保密合。同上法在牙冠切1/2處用金剛砂牙鉆打槽。

1.4 力學(xué)測(cè)試

1.4.1 測(cè)試樣本制作

自制直徑2.0 cm，高4.0 cm的金屬鑄造模具(用于固定牙根)及其底座。將待測(cè)牙置于模具中，使牙冠長(zhǎng)軸與測(cè)試機(jī)頭成45°，牙根長(zhǎng)軸與模具長(zhǎng)軸平行(圖2)，先在牙根周?chē)谱饕粚蛹s0.2 mm的硅橡膠模擬牙周膜結(jié)構(gòu)，再用自凝樹(shù)脂充填于其中包埋待測(cè)牙牙根至釉牙骨質(zhì)界下2 mm。

圖1 牙冠切端凹槽

圖2 測(cè)試方向示意圖

1.4.2 測(cè)試方法

將測(cè)試樣本連同模具底座置島津材料試驗(yàn)機(jī)上，測(cè)試頭距切緣2.0 mm處開(kāi)始加力，加載部位為上頜中切牙切1/2處，加載速度為0.5 mm/min。在持續(xù)加載的過(guò)程中，一旦載荷傳感器探測(cè)到牙根有任何細(xì)微的變化，如牙齒的細(xì)微斷裂、粘結(jié)劑有所松動(dòng)以及樁脫位等即停止數(shù)據(jù)跟蹤，微機(jī)控制加載停止，記錄各試件的折裂模式及其負(fù)荷值(N)。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果

2.1 不同角度兩種樁核材料修復(fù)上頜中切牙時(shí)牙折裂最大負(fù)荷值比較

無(wú)論是纖維樁核組(A組)還是Co－Cr合金樁核組(B組)，其最大負(fù)荷值均隨樁核角度增大而減小，同一種材料不同角度間兩兩比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);同一種樁核角度下，兩種材料最大負(fù)荷值相比，A組＞B組(P＜0.05);而且A、B兩組樁核角度在30°以?xún)?nèi)時(shí)，其最大負(fù)荷值均＞300 N，都能滿足日常咀嚼需要(表1)。

表1 A、B兩組樣本牙折裂時(shí)最大負(fù)荷值比較(N，)

表1 A、B兩組樣本牙折裂時(shí)最大負(fù)荷值比較(N，)

不同字母為組內(nèi)不同角度相比P＜0.05;*同一角度下A、B組相比 P＜0.05

樁核角度 n A組 B組0° 6 521.7 ±36.9a 480.5 ±25.0a*10° 6 456.1 ±38.0b 415.6 ±39.2b*20° 6 399.5 ±24.9c 358.6 ±25.8c*30° 6 328.4 ±24.8d 288.9 ±34.9d*40° 6 286.2 ±34.4e 243.5 ±30.1e*

2.2 兩種樁核材料修復(fù)上頜中切牙折裂形式和部位比較(表2，圖3)

加載后牙根折裂有4種形式，即根中部斜折(圖3a)、根頸部斜折(圖3b)、根中部縱折(圖3c)和根尖部縱折(圖3d)。A組多發(fā)生在頸部折裂;B組多發(fā)生在根中部縱折(表2)。

表2 A、B兩組樣本折裂形式及部位比較

圖3 折裂形式圖

3 討論

本研究以自凝樹(shù)脂包埋至釉牙骨質(zhì)界(CEJ)下2 mm，模擬牙槽骨包繞牙根的情況;同時(shí)在牙根與包埋材料間制作一層硅橡膠模擬牙周膜結(jié)構(gòu)［6］，使之在牙根與堅(jiān)硬的包埋材料之間起到緩沖作用，以防止包埋材料改變牙根的破壞力值與破壞方式。選用同一直徑(1.5 mm)的根管鉆預(yù)備根管，確保了同一樁道形態(tài)(柱狀)。采用平行研磨儀修整外形，保證肩臺(tái)外形(凹形)、寬度(0.5 mm)和預(yù)備體錐度一致。先行根管治療術(shù)再截冠，防止根管治療術(shù)時(shí)根管口擴(kuò)大，同時(shí)肩臺(tái)預(yù)備為0.5 mm寬，確保頰舌側(cè)牙本質(zhì)壁厚度至少有2 mm，近中遠(yuǎn)中壁厚度至少有1.5 mm，防止形成薄弱的牙本質(zhì)壁。Tjan和Whang［7］的實(shí)驗(yàn)證實(shí)保留1、2、3 mm厚度的牙本質(zhì)壁對(duì)牙體的抗折力沒(méi)有明顯影響。Sorensen等［8］的研究也得出相同結(jié)論。因此本研究盡管沒(méi)有保證各試件牙本質(zhì)壁厚度一致，但對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有顯著影響。

目前對(duì)個(gè)別前牙唇舌向錯(cuò)位，臨床上曾有許多修復(fù)報(bào)道，但有關(guān)不同角度樁核對(duì)牙根應(yīng)力分布影響的研究甚少。為了更好的模擬人類(lèi)咀嚼效力，我們采用斜向加載條件，核舌向傾斜時(shí)，隨著核與牙長(zhǎng)軸形成角度的增加，所受的斜向載荷力與牙長(zhǎng)軸之間形成角度相應(yīng)增加［9］。傳統(tǒng)鑄造金屬樁核修復(fù)改向上頜前牙病例中，由于金屬?gòu)椥阅Ａ看笥谘辣举|(zhì)彈性模量［10－11］，應(yīng)力將由金屬樁向牙本質(zhì)傳遞，在牙根內(nèi)形成應(yīng)力集中，使牙根存在折裂風(fēng)險(xiǎn)，最終導(dǎo)致拔牙?？伤苄?EverStick纖維樁核突破了傳統(tǒng)纖維樁無(wú)法改向的缺點(diǎn)，又兼顧美觀。0°至30°條件下均能滿足日常咀嚼功能(人正常咀嚼食物所需咬合力為30～300 N［12］)。由于其彈性模量小，不易形成牙根內(nèi)應(yīng)力集中從而更好的防止牙根折裂，避免后期不可再次修復(fù)等難題。同種角度下，可塑性 EverStick纖維樁核可承受的最大載荷大于鑄造金屬樁核，可承受更大的咀嚼力。本研究發(fā)現(xiàn)，金屬樁核與可塑性 EverStick纖維樁核修復(fù)上頜前牙唇向傾斜牙時(shí)，樁核舌向傾斜30°之內(nèi)均可進(jìn)行修復(fù)，但Co－Cr合金樁核在30°時(shí)，其最大負(fù)荷值小于300 N，因此，在臨床修復(fù)時(shí)需謹(jǐn)慎考慮，以避免牙根折裂。可塑性EverStick纖維樁核較金屬樁核有一定優(yōu)勢(shì):①可塑性 EverStick纖維樁核由于彈性模量接近牙本質(zhì)，可有效防止根折和縱折;②EverStick纖維樁核透光性能較好，對(duì)上頜前牙唇側(cè)傾斜美學(xué)修復(fù)中起到較好的作用;③可塑性EverStick纖維樁光照固化、堆樹(shù)脂核較金屬樁核可一次成型，減少病人就診次數(shù)，可以滿足臨床的改向要求。

然而，EverStick纖維樁核究竟所能修復(fù)的最大傾斜角度為多少，還需在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中將角度細(xì)化。同時(shí)，由于離體牙個(gè)體差異性，應(yīng)力檢測(cè)的條件與口腔實(shí)際情況仍有一定差別，仍需對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究。

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