調(diào)拌方式對玻璃離子水門汀充填體抗壓強(qiáng)度的影響

邱韜 陳欣蕾 黃娟 葉丹 毛渤淳 肖靜宜 徐慶鴻

[摘要] 目的 探討不同的調(diào)拌方式對玻璃離子水門汀充填體抗壓強(qiáng)度的影響，為臨床操作者在牙體缺損充填治療中玻璃離子水門汀的正確使用提供方法指導(dǎo)。 方法 除調(diào)拌方式外，為控制無關(guān)變量，每組其余變量均控制相同。按照臨床常用玻璃離子水門汀調(diào)拌方式的技術(shù)要求，分別用單向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)法（Ⅰ組）、單向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)法（Ⅱ組）、正反雙向交替旋轉(zhuǎn)法（Ⅲ組）和上下提拉折疊法（Ⅳ組）等4種臨床常用的調(diào)拌方法調(diào)拌玻璃離子水門汀材料各5份，充入抗壓強(qiáng)度測試專用模具。待其完全凝固后，測試其抗壓強(qiáng)度并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。 結(jié)果 上下提拉折疊法與其余3種方法調(diào)拌的玻璃離子水門汀充填體抗壓強(qiáng)度比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。Ⅳ組（上下提拉折疊法）的玻璃離子水門汀充填體抗壓強(qiáng)度強(qiáng)度顯著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）。結(jié)論 臨床上使用玻璃離子水門汀材料時(shí)，建議采用單向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)法、單向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)法、正反雙向交替旋轉(zhuǎn)法，同時(shí)需進(jìn)一步嚴(yán)格調(diào)拌要求，提升材料調(diào)拌的合格率。

[關(guān)鍵詞] 調(diào)拌方式;玻璃離子水門汀;口腔充填材料;抗壓強(qiáng)度;口腔護(hù)理

[中圖分類號] R473.71? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2019）08（c）-0111-04

[Abstract] Objective To investigate the effect of different mixing methods on the compressive strength of glass ionomer cement fillings， and to provide guidance for clinical operators in the correct use of glass ionomer cement in the filling treatment of tooth defects. Methods In order to control irrelevant variables， except mixing method， all other variables in each group were controlled the same. According to the technical requirements of the mixing methods of glass ionomer cement commonly used in clinic， four kinds of commonly used mixing methods were used to mix glass ionomer cement materials， namely， unidirectional clockwise rotation method （groupⅠ）， unidirectional anticlockwise rotation method （groupⅡ）， two-way alternating rotation method （group Ⅲ） and the pulling and pushing with folding method （group Ⅳ）， with five copies of each method， and filled into a special mold for compressive strength testing. After it was completely solidified， its compressive strength was tested and statistical analysis was performed. Results Compressive strength of glass ionomer cement fillings prepared by pulling and pushing with folding method was compared with the other three methods， the differences were statistically significant （P < 0.05）. The compressive strength of glass ionomer cement in group Ⅳ was significantly lower （pulling and pushing with folding method） than that in groups Ⅰ， Ⅱ and Ⅲ， the differences were statistically significant （P < 0.05）. Conclusion Unidirectional clockwise rotation method， unidirectional anticlockwise rotation method and the alternate two-way rotation method should be recommended in clinical practice. At the same time， it is necessary to further strict mixing requirements to improve the qualification rate of material mixing.

[Key words] Mixing methods; Glass ionomer cements; Dental filling materials; Compressive strength; Oral care

玻璃離子水門汀是由玻璃離子粉與聚丙烯酸反應(yīng)而生成的含離子鍵的聚合體，同時(shí)具有硅酸鹽玻璃粉的強(qiáng)度、剛性、氟釋放性能和聚丙烯酸液體的生物相容性及粘接性[1]。在牙體缺損的充填治療中，玻璃離子水門汀常用作襯洞、墊底，要求其凝固后的抗壓強(qiáng)度達(dá)到50 MPa，充填修復(fù)的抗壓強(qiáng)度達(dá)到100 MPa，才能承受一定的咀嚼壓力[2]。玻璃離子水門汀的調(diào)制質(zhì)量除受到室內(nèi)溫度與濕度、調(diào)拌工具、粉液比例、玻璃離子水門汀本身的成分、劑型等因素的影響[3-7]，還可能受到調(diào)拌方式的影響[8-9]。不同的調(diào)拌方式可能通過影響材料粉液接觸面積、氣泡率等途徑影響聚合反應(yīng)速率和程度，最終導(dǎo)致不同調(diào)拌方式調(diào)制出的玻璃離子充填體的抗壓強(qiáng)度不同。目前，國內(nèi)外缺乏對玻璃離子水門汀調(diào)拌方式的深入研究。因此，本研究通過對照試驗(yàn)，探討不同調(diào)拌方法對玻璃離子水門汀充填體的抗壓強(qiáng)度的影響，從而指導(dǎo)口腔助理正確完成口腔臨床調(diào)拌操作，為臨床正確使用玻璃離子水門汀提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

FX-Ⅱ玻璃離子充填材料（日本松風(fēng)株式會(huì)社，批號：021502）、抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)測試專用模具[2]、電子萬能試驗(yàn)機(jī)（AG-10TA，日本島津公司）、塑料調(diào)拌刀、量匙、長方形光滑面調(diào)拌紙（10 cm×7 cm）、溫度計(jì)、濕度計(jì)、秒表。

1.2 試驗(yàn)環(huán)境

調(diào)拌試驗(yàn)在四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院兒童口腔科治療室進(jìn)行，室溫23℃，濕度50%?？箟簭?qiáng)度測試在四川大學(xué)材料學(xué)院生物力學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。

1.3 材料的粉液配比

粉劑與液劑的體積比為1∶1，質(zhì)量比為2.6∶1。調(diào)拌時(shí)，每份試樣用電子天平稱取2.60 g粉劑，均分為2份，取1 g液劑，即得。

1.4 試驗(yàn)方法

選取已配制好的玻璃離子水門汀的粉劑與液劑20份，并進(jìn)行編號，隨機(jī)等分為4組，每組5份。按照臨床常用玻璃離子水門汀調(diào)拌方式的技術(shù)要求，分別用單向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)法（Ⅰ組）、單向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)法（Ⅱ組）、正反雙向交替旋轉(zhuǎn)法（Ⅲ組）和上下提拉折疊法（Ⅳ組）等4種臨床常用的調(diào)拌方法調(diào)拌玻璃離子水門汀材料各5份。調(diào)拌過程均由同一名有熟練臨床調(diào)拌經(jīng)驗(yàn)的護(hù)士（從事口腔內(nèi)科護(hù)理工作5年以上）使用同一干燥、清潔、無污染的調(diào)拌器械完成。

1.4.1 調(diào)拌總體要求? 各組均要求粉劑在上，液劑在下，兩者間距為3～4 cm。調(diào)拌頻率80～100次/min，調(diào)拌時(shí)調(diào)拌刀工作端緊貼于調(diào)拌紙上，調(diào)拌總時(shí)間均為45 s。計(jì)數(shù)調(diào)拌頻率時(shí)，若采用旋轉(zhuǎn)調(diào)拌法，則每360°旋轉(zhuǎn)記為1次;若采用上下提拉折疊法，則每上下1個(gè)來回記為1次。

1.4.2 具體調(diào)拌方法? Ⅰ組：單向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)法。采用調(diào)拌刀將第1份粉劑中加入液劑，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，充分混合材料15 s，混合直徑2～3 cm，再加入第2份粉劑，同法混合30 s。Ⅱ組：單向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)法。方法同Ⅰ組，僅方向相反。Ⅲ組：正反雙向交替旋轉(zhuǎn)法。采用調(diào)拌刀將第1份粉劑加入液劑，先順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，充分混合材料7.5 s，再逆時(shí)針向旋轉(zhuǎn)混合材料7.5 s，混合直徑2～3 cm，再加入第2份粉劑，同法順、逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)混合材料各15 s。Ⅳ組：上下提拉折疊法調(diào)拌。采用調(diào)拌刀將第1份粉劑加入液劑，將材料沿垂直地面方向來回移動(dòng)，使其充分混合15 s，移動(dòng)距離為4 cm，收攏材料時(shí)使用折疊法，再加入第2份粉劑，同法混合30 s。

1.4.3 試樣制作方法? 將按照上述方法調(diào)制好的材料收集于調(diào)拌刀上，分別填入抗壓強(qiáng)度測試專用模具，制成試樣，并再次編號，每組5個(gè)試樣，共計(jì)4組，20個(gè)試樣?？箟簭?qiáng)度專用模具的制作遵循相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)[2]。

1.4.4 抗壓強(qiáng)度測試? 將制作好的20個(gè)試樣在室溫下放置24 h，逐一測定樣本的抗壓強(qiáng)度。測試時(shí)，將樣本置于電子萬能試驗(yàn)機(jī)（AG-10TA，日本島津公司）上，加載速度1 mm/min，試樣斷裂時(shí)記錄抗壓強(qiáng)度。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SSPS 20.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，對各組試樣進(jìn)行正態(tài)性（Shapiro-Wilk檢驗(yàn)）及方差齊性檢驗(yàn)，各組試樣均符合正態(tài)分布且方差齊，故采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)的方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)，以P < 0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

單向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)法、單向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)法及正反交替旋轉(zhuǎn)法所得的充填體抗壓強(qiáng)度的95%CI均包含100 MPa，上下提拉折疊法所得到的充填體抗壓強(qiáng)度的均值及95%CI 均未達(dá)到100 MPa，而4種調(diào)拌方法所得的充填體抗壓強(qiáng)度的95%CI均包含50 MPa。4種調(diào)拌方法的比較結(jié)果顯示，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組兩兩比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05），Ⅳ組與Ⅰ組、Ⅳ組與Ⅱ組、Ⅳ組與Ⅲ組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05），可認(rèn)為采用不同調(diào)拌方法所調(diào)拌的玻璃離子水門汀抗壓強(qiáng)度存在差異，Ⅳ組的玻璃離子水門汀抗壓強(qiáng)度顯著低于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組。見表1。

3 討論

3.1 玻璃離子水門汀充填材料概況

玻璃離子水門汀常在牙體缺損的充填治療中用作襯洞及墊底[10]。其由粉劑和液體兩部分組成，粉劑的80%由SiO2（二氧化硅）-Al2O3（三氧化二鋁）-CaF2（氟化鈣）組成，此外，還有含氟硅鋁玻璃等組分;液劑則由47.5%的羧酸聚合物（聚丙烯酸、馬萊酸等）、47.5%水和5%酒石酸組成[11]。臨床要求，其作為襯洞、墊底時(shí)，凝固后的抗壓強(qiáng)度達(dá)到50 MPa，充填修復(fù)的抗壓強(qiáng)度達(dá)到100 MPa，才能承受一定的咀嚼壓力，否則會(huì)造成充填體折裂、脫落等問題，影響充填效果[2]。

玻璃離子水門汀充填體的抗壓強(qiáng)度主要受材料本身及調(diào)拌過程兩方面的影響。材料方面的影響因素包括：劑型、粉液比、品牌等[4，7]。此外，在玻璃離子水門汀中添加二氧化鈦顆粒及納米羥基磷灰石等材料所制成的復(fù)合型玻璃離子水門汀抗壓強(qiáng)度亦有顯著提升[12-17]。調(diào)拌過程方面的影響因素包括：調(diào)拌時(shí)間、調(diào)拌頻率、調(diào)拌的工具及其調(diào)拌環(huán)境（溫度、濕度）等[3，5-6，18-19]。然而，目前國內(nèi)外缺乏對玻璃離子水門汀調(diào)拌方式的深入研究。因此，本研究通過相互對照，探討4種臨床常用的不同調(diào)拌方法對玻璃離子水門汀充填體的抗壓強(qiáng)度的影響。

3.2 調(diào)拌方式對抗壓強(qiáng)度的影響

本研究結(jié)果顯示，單向順時(shí)針旋轉(zhuǎn)法、單向逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)法及正反雙向交替旋轉(zhuǎn)法的95%CI均包含100 MPa，可以認(rèn)為上述各調(diào)拌方式在一定條件下可調(diào)拌出符合要求的玻璃離子材料，滿足臨床充填修復(fù)的要求，而上下提拉調(diào)拌法所獲得的5個(gè)樣本數(shù)據(jù)，均未達(dá)到100 MPa，平均值僅43.26 MPa，且其95%CI 未達(dá)到100 MPa，可以認(rèn)為此種調(diào)拌方式不能滿足臨床充填修復(fù)的要求[2]。而作為襯洞、墊底，4種調(diào)拌方式均可以認(rèn)為符合凝固后達(dá)到50 MPa的抗壓強(qiáng)度要求[2]。

本研究4組抗壓強(qiáng)度比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05），可以認(rèn)為4種不同調(diào)拌方法所得的抗壓強(qiáng)度的總體均數(shù)不全相同。根據(jù)SNK-q檢驗(yàn)的結(jié)果，可以認(rèn)為上下提拉調(diào)拌法所得充填體抗壓強(qiáng)度與其余各組存在差異?？芍?，上下提拉調(diào)拌法所得的抗壓強(qiáng)度低于其余的調(diào)拌方法。

3.3 調(diào)拌方式影響抗壓強(qiáng)度的機(jī)制探討

不同的調(diào)拌方式對玻璃離子水門汀充填體抗壓強(qiáng)度的影響途徑包括氣泡率、材料粉液的有效接觸面積等[8-9]。研究[7，20-21]報(bào)道，調(diào)拌過程中產(chǎn)生的氣泡是降低玻璃離子水門汀充填體抗壓強(qiáng)度的主要原因。較低的調(diào)拌壓力將使材料產(chǎn)生大氣泡，上下提拉折疊調(diào)拌法較另外3種方法對調(diào)拌平面的壓力更低，因此可能導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生，進(jìn)而影響充填體的抗壓強(qiáng)度[7]。此外，上下提拉折疊調(diào)拌法中調(diào)拌刀工作端與調(diào)拌紙的有效接觸面積小，易致材料混合不均、聚合反應(yīng)不充分，繼而使玻璃離子水門汀充填體的抗壓強(qiáng)度降低。

此外，本研究發(fā)現(xiàn)，組內(nèi)數(shù)據(jù)波動(dòng)較大，其原因可能來自實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)實(shí)施兩個(gè)方面。從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)角度而言，是否嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)過程中的無關(guān)變量是檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)信度的重要因素。本研究在前人研究的基礎(chǔ)上嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)中的無關(guān)變量。所有調(diào)拌實(shí)驗(yàn)均在相同的條件下進(jìn)行，即室內(nèi)溫度及濕度相同，使用同一品牌的玻璃離子水門汀，粉劑與液劑比例、調(diào)拌時(shí)間、頻率相同，并使用同一調(diào)拌器械。為排除因個(gè)人操作的主觀差異性造成材料抗壓強(qiáng)度測試結(jié)果出現(xiàn)偏差，本研究選擇同一名有熟練臨床護(hù)理調(diào)拌技術(shù)的護(hù)士采用不同調(diào)拌方法依次調(diào)制玻璃離子水門汀材料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果及方法可重復(fù)性較強(qiáng)。因此，可以推測波動(dòng)的來源并非實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。從實(shí)驗(yàn)實(shí)施角度而言，雖然操作前會(huì)對粉劑進(jìn)行常規(guī)松粉，但是對于粉劑的分散程度尚未有評判標(biāo)準(zhǔn)，而粉劑分散不均將影響反應(yīng)的進(jìn)行，導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生，進(jìn)而影響抗壓強(qiáng)度;且同一護(hù)士的調(diào)拌手法準(zhǔn)確性、壓力控制、連續(xù)操作后的疲勞等因素均可能對玻璃離子水門汀充填體最終的抗壓強(qiáng)度所造成影響。因此，組內(nèi)波動(dòng)的主要來源為實(shí)驗(yàn)實(shí)施。而在臨床操作中，玻璃離子水門汀調(diào)制質(zhì)量受上述所有因素的同時(shí)影響，因而臨床操作中玻璃離子水門汀的調(diào)制質(zhì)量過程控制的難度將會(huì)更大。提示嚴(yán)格控制調(diào)拌條件、熟練掌握調(diào)拌方法等在臨床操作中具有重要意義。

綜上所述，玻璃離子水門汀以其優(yōu)良的釋氟、力學(xué)與美學(xué)性能而被廣泛應(yīng)用于口腔各項(xiàng)治療。然而，作為影響材料性能的重要因素之一，材料調(diào)拌的方法仍待規(guī)范與改善。本研究在嚴(yán)格控制無關(guān)變量的條件下比較了4種臨床常見的玻璃離子水門汀調(diào)拌方法調(diào)拌出的充填體抗壓強(qiáng)度的差異，發(fā)現(xiàn)上下提拉折疊調(diào)拌法所調(diào)拌出的玻璃離子水門汀充填體抗壓強(qiáng)度顯著低于其他方法。而組內(nèi)數(shù)據(jù)的波動(dòng)提示臨床實(shí)際調(diào)拌過程中的過程質(zhì)量控制難度較大。因此，臨床上護(hù)士調(diào)拌過程中需要進(jìn)行嚴(yán)格的培訓(xùn)，熟練掌握規(guī)范的調(diào)拌方法。

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（收稿日期：2019-01-07? 本文編輯：王? ?蕾）