口內環(huán)境中對澳絲機械性能衰減的研究

張雪楠 鄭嶸 吳立鵬

摘 要：目的 探究澳絲在口內環(huán)境中使用一段時間后，對其機械性能及表面形貌的影響。為臨床上尋找合理的更換時機提供參考。方法 選擇0.014英寸、0.016英寸兩種不同型號的澳絲，分別在口內使用1～5個月。使用后回收作為樣本，分別檢測其機械性能及表面形貌并與新弓絲進行比較。結果 0.014、0.016英寸兩種尺寸的澳絲在口腔中使用長達5個月后其彈性較新絲相比，差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05）。但掃描電鏡顯示，澳絲在口內使用狀態(tài)下，隨著使用時間的延長，其表面發(fā)生了明顯的腐蝕現(xiàn)象。結論 在口內使用長達5個月的時間內澳絲可以保持良好的彈性，但隨著使用時間增長，弓絲表面變得粗糙。

關鍵詞：澳絲；彈性；表面形貌

中圖分類號：R783.5 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1006-1959.2018.09.038

文章編號：1006-1959（2018）09-0123-03

Abstract：Objective To explore the effect of Australian silk on its mechanical properties and surface topography after a period of time in oral environment.It provides reference for finding reasonable replacement time in clinic.Methods Choose 0.014 inches and 0.016 inches of two different types of Australian silk，respectively，for 1～5 months in mouth.After recycling，the mechanical properties and surface morphology of the samples were measured and compared with the new archwires.Results There was no significant difference in elasticity between two Australian wires of 0.014 and 0.016 inches after being used in oral cavity for up to 5 months compared with that of new silk（P>0.05）.But scanning electron microscope showed that the surface of Australian silk was corroded obviously with the prolongation of time.Conclusion Australia silk can maintain good elasticity after oral use for 5 months，but the surface of arch silk becomes rough with the increase of service time.

Key words：Australian silk；Elasticity；Surface morphology

近年來，錯頜畸形的患病率明顯增高[1]。伴隨著固定矯治器在世界范圍內被廣泛用于錯頜畸形的治療，矯治弓絲作為固定矯治最重要的組成部分之一，得到越來越多學者的廣泛重視和研究[2]。40年代初wikock公司研制出了高強度不銹鋼絲，被稱為澳大利亞特種不銹鋼絲，簡稱澳絲。它的特點是屈服點高，可以較長時間保持初始力值，較硬但彈性很好。腐蝕現(xiàn)象不僅會影響美觀和衛(wèi)生的維護，也會影響弓絲的性能，增加醫(yī)生對合適矯治力的判斷難度[3]。因此，正確的理解口內使用過程中腐蝕對弓絲的影響是合理運用矯治力以產生最適合的生理性牙齒移動的必然要求。本實驗主要探究的是澳絲在口腔應用條件下其彈性及表面形貌的時效變化，以便臨床中更好的掌握更換時機。

1材料與方法

1.1材料選取 同一種品牌的澳絲（wikock公司生產）用于佳木斯大學口腔醫(yī)學院及泰山醫(yī)學院正畸門診患者，矯治過程中選用0.022英寸的不銹鋼標準方絲弓托槽，并用不銹鋼結扎絲結扎弓絲。在定期復診患者中，選用新的原始的0.014、0.016英寸兩種標準尺寸的澳絲，并于使用第1～5個月后回收各10根以用作研究，回收后立刻用蒸餾水沖洗弓絲上的松散殘渣，并將弓絲放入塑料密封袋中進行保存。選取患者的標準是相似的年齡間隔和錯牙合類型。回收弓絲時是應記錄以下變量：①患者姓名；②放置弓絲的日期；③弓絲橫截面和放置時的弓形；④弓絲移除日期。

1.2方法

1.2.1彈力測試 選用佳木斯大學微機控制電子萬能實驗機（Model No. WDW-10E； Serial No.192， Made in China P.R.）進行實驗。將每一弓絲一端均于尖牙處截斷，獲得尖牙遠端相對平直的區(qū)域。每組弓絲各截取十根，獲得樣本量n=10。以三點彎曲實驗檢測矯正牙弓絲的變形程度（應變）與弓絲產生的力量（應力）之間的關系及其差異大小。參考美國正畸弓絲ISO標準（15841：2006），實驗在室溫即（23±2）℃下進行，本實驗弓絲兩端呈自由狀態(tài)，兩端支持體間跨距為10 mm，連接桿的加卸載速度為5 mm/min，壓頭置于弓絲中點使弓絲撓曲變形，將加載力0 N作為撓曲位移的起始點。弓絲最大撓曲量為2 mm。通過三點彎曲試驗軟件，將每個樣本獲得的載荷-位移曲線顯示于試驗機相連的計算機上。比較得出隨著使用時間的延長弓絲彈性的的變化，三點彎曲實驗測力裝置，見圖1。

1.2.2表面形貌 觀察每組弓絲均以 95% 酒精配合超聲震蕩機清潔干燥，截取弓絲末端包括進入頰面管的部分作為檢測樣本。在掃描電鏡（日立S3400N）下進行觀察。

1.3統(tǒng)計學方法 結果采用MS Excel進行數(shù)據(jù)整理與繪圖，IBM SPSS23.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料采用（x±s）表示，多組間計量資料比較采用單因素方差分析，事后兩兩比較采用SNK法，α=0.05為統(tǒng)計基準，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2結果

2.1三點彎曲實驗測試 結果0.014英寸和0.016英寸的澳絲，在使用1～5個月后的卸載力-位移曲線顯示，見圖2，同位移量時產生的力值與未使用的澳絲相比無統(tǒng)計學差異，以0.014英寸組為例其不同位移時的力值，見表1。

2.2掃描電鏡觀察結果 掃描電鏡下觀察發(fā)現(xiàn)，使用5個月后的0.014英寸的澳絲與未使用過的0.014英寸的澳絲相比其表面有許多劃痕和不規(guī)則凹陷，且隨著使用時間的延長越加雜亂無章、粗糙明顯。見圖3。0.016 英寸澳絲的電鏡表面結構與0.014 英寸澳絲的表現(xiàn)相似。

3討論

口腔內的復雜環(huán)境，會引起弓絲腐蝕現(xiàn)象[5，6]的發(fā)生。臨床醫(yī)師須知材料腐蝕現(xiàn)象對于口內使用的弓絲的有效性和可靠性的影響。姚森、張伶軍[7]等學者表明澳絲在打開咬合方面為首選。有研究顯示[8]，NITI絲在口內會產生腐蝕現(xiàn)象，但澳絲在相關方面的研究還不完善。既往實驗是在實驗室模擬口腔環(huán)境，不能展示口內的真實情況，與之相比，本實驗試圖研究腐蝕現(xiàn)象對材料表面形貌和彈性方面的影響，直接對口內回收的弓絲進行研究，我們可以觀察到口腔內暴露環(huán)境的綜合多因素影響是否會導致弓絲性能的改變。

本實驗結果顯示，0.014英寸澳絲及0.016英寸澳絲在口內應用時，盡管在復雜的口腔環(huán)境中會受到許多因素影響，但是在使用1～5個月后，彈性的變化無統(tǒng)計學差異，說明兩種澳絲在口腔內使用1～5個月期間內一直保持有足夠彈性。掃描電鏡顯示，澳絲在口內使用狀態(tài)下，隨著使用時間的延長，其表面逐漸變得粗糙、凹凸不平、發(fā)生了明顯的腐蝕現(xiàn)象。掃描電鏡的結果顯示弓絲在使用過程中表面粗糙度明顯增大，表面形構發(fā)生了顯著的改變。

綜上所述，在口內使用長達5個月的時間內澳絲可以保持良好的彈性，對于各種彎制的矯治彈簧曲的局部調節(jié)及覆頜的整體調節(jié)有長期而穩(wěn)定的效果。但是由于在口腔內受到咀嚼力、菌斑食物殘渣堆積、矯治力作用等因素影響，隨著使用時間增長，弓絲表面變得粗糙，對于牙齒在移動過程中移動效率及支抗的控制是不利的。因此，掌握合理的更換時機十分重要。并且除保持良好的機械性能外，在澳絲生產過程中的表面處理，光潔度、耐磨損等方面也應該引起足夠重視。

參考文獻：

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收稿日期：2018-12-26；修回日期：2018-1-15

編輯/李樺