一步法同期設(shè)計(jì)制作玻璃纖維樁核和全瓷冠修復(fù)體的邊緣微滲漏研究

謝雯靜，張紫薇，張宇航，李燕燕，徐子昂，張 瑋

臨床上可見較多已行根管治療的殘根或殘冠，修復(fù)時無法采用單純?nèi)谛迯?fù)，根據(jù)患牙具體情況，可采用不同材料進(jìn)行樁核冠修復(fù)[1]。玻璃纖維樁核是采用較多的一種樁核材料，多為預(yù)成玻璃纖維樁，生物相容性較好，色澤佳，彈性模量接近牙體組織，但強(qiáng)度較低，適合性較差[2]。

近些年由于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制作(computer aided design and computer aided manufacture，CAD/CAM)在口腔修復(fù)領(lǐng)域的快速發(fā)展[3]，人們對于數(shù)字化樁核的研究與應(yīng)用也逐步深入。從已有的研究文獻(xiàn)中，我們了解到，CAD/CAM玻璃纖維樁核，所用材料是一種纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料[4]，克服了預(yù)成樁頸部應(yīng)力集中而易造成的冠部折斷[5]、粘接劑過厚產(chǎn)生的冠向微滲漏與繼發(fā)齲[6]等不足，改善了預(yù)成樁的根管適合性[7-8]，增強(qiáng)了樁的抗折性能[9]，但由于椅旁直接加工制作樁核在臨床上還未大量推廣應(yīng)用，CAD/CAM玻璃纖維樁核+全瓷冠修復(fù)體的制作，醫(yī)生需要分次預(yù)備樁道和全瓷冠基牙，分次取樁道和全瓷冠基牙模型，分次戴入CAD/CAM樁核和全瓷冠[10]，患者完成樁核冠修復(fù)治療需要兩次復(fù)診，和預(yù)成玻璃纖維樁樹脂核+全瓷冠修復(fù)相比，為醫(yī)患雙方帶來一定的不便。

本實(shí)驗(yàn)對完成根管治療的離體牙進(jìn)行樁道和全瓷冠基牙同期預(yù)備，使用數(shù)字化軟件和設(shè)備，同期完成樁核及全瓷冠的設(shè)計(jì)和制作，在臨床上實(shí)現(xiàn)一步法同期設(shè)計(jì)制作玻璃纖維樁核和全瓷冠修復(fù)體。本研究以一步法設(shè)計(jì)制作樁核冠為實(shí)驗(yàn)組，單純?nèi)晒谛迯?fù)為對照組，將兩組做對比，觀察兩組是否存在冠的邊緣密合性差異，以探討該方法的冠部封閉能否滿足臨床需求。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集臨床因牙周病拔除的新鮮離體上頜中切牙和上頜第一前磨牙各10顆，隨機(jī)選取5顆前牙和5顆前磨牙作為實(shí)驗(yàn)組，剩余5顆前牙和5顆前磨牙作為對照組。游標(biāo)卡尺測量牙齒長度(釉牙骨質(zhì)界冠方4 mm至根尖孔)、頰舌徑、近遠(yuǎn)中徑(表1)，結(jié)果顯示實(shí)驗(yàn)組和對照組所用牙齒樣本無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，離體牙樣本牙體完整，無隱裂、齲壞和充填物，未行根管治療，用刀片除盡牙周膜，室溫下保存于生理鹽水中。

表1 牙齒長度、頰舌徑、近遠(yuǎn)中徑測量結(jié)果Tab.1 Measurement of tooth length， buccolingual diameter and mesiodistal diameter mm

1.2 方法

1.2.1 根管治療和實(shí)驗(yàn)分組 所有離體牙樣本均在體外實(shí)施完善的根管治療。實(shí)驗(yàn)組樣本使用低速切割機(jī)(Buehler，德國)沿釉牙骨質(zhì)界冠方1.5 mm水平處垂直于牙體長軸截冠。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)組樁核冠的制作和粘接 對樣本進(jìn)行樁道及全瓷冠基牙的同期預(yù)備。用Pesso機(jī)用擴(kuò)大針逐級完成樁道預(yù)備，直徑為牙根直徑的1/3[11]，保留4 mm的根尖封閉。剩余牙冠部分軸面預(yù)備1.5 mm，軸面聚合度約為5°，肩臺預(yù)備為寬度1 mm的135°淺凹型肩臺[12]。用硅橡膠印模材料(DMG，德國)取出樁道和全冠基牙模型，要求印模在預(yù)備體周圍至少有3 mm厚的材料且無缺損[13]。D2000口外掃描儀(3Shape,丹麥)掃描硅橡膠印模。第1步：設(shè)計(jì)制作纖維樁核。用CAD軟件3Shape Dental System(3Shape，丹麥)設(shè)計(jì)出樁核，廠商給出的樁核設(shè)計(jì)參數(shù)為核邊緣粘接劑厚度預(yù)留0.02 mm，樁周圍粘接劑厚度預(yù)留0.04 mm[14]。保存當(dāng)前樁核設(shè)計(jì)文件并切削制作玻璃纖維樁核以備用(歐亞瑞康，中國)。第2步：在虛擬樁核上設(shè)計(jì)全瓷冠。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)設(shè)計(jì)的虛擬樁核和牙體之間預(yù)留粘接劑值為0或任何其他正值時，軟件識別虛擬樁核和剩余牙體為兩個部分，無法在其上進(jìn)行全冠設(shè)計(jì)。因此本研究采取了改良的方法：回到樁核設(shè)計(jì)之初的界面，保持樁核冠部形態(tài)不變，改變虛擬樁核與剩余牙體預(yù)留粘接劑間隙為負(fù)值(本研究中參數(shù)值選擇為-0.01 mm)，然后對虛擬樁核及剩余牙體進(jìn)行合并建模，繼而在此之上設(shè)計(jì)全瓷冠修復(fù)體，以上即為本實(shí)驗(yàn)一步法設(shè)計(jì)的關(guān)鍵步驟。全瓷冠設(shè)計(jì)參數(shù)為邊緣粘接劑厚度預(yù)留0.04 mm，內(nèi)部粘接劑厚度預(yù)留0.07 mm，冠最小厚度為1 mm。第3步：數(shù)字化全瓷冠制作。設(shè)計(jì)完成后，常規(guī)切削制作全瓷冠(愛爾創(chuàng)，中國)。至此，實(shí)現(xiàn)玻璃纖維樁核和全瓷冠的一步法同期設(shè)計(jì)和制作。將制作完成的樁核和全冠使用樹脂水門汀(3M，美國)與牙體粘接。

1.2.3 對照組全瓷冠的制作和粘接 對對照組離體牙樣本進(jìn)行全瓷冠基牙預(yù)備，牙合面預(yù)備2 mm，軸面預(yù)備1.5 mm，軸面聚合度約為5°，肩臺預(yù)備為寬度1 mm的135°淺凹型肩臺[12]。使用Trios口內(nèi)掃描儀(3Shape，丹麥)掃描基牙，設(shè)計(jì)并切削制作全瓷冠，所用設(shè)計(jì)參數(shù)同實(shí)驗(yàn)組，使用樹脂水門汀粘接全瓷冠修復(fù)體和基牙。

1.2.4 溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn) 所有與修復(fù)體粘接后的離體牙樣本在冷熱循環(huán)儀(先歐，中國)內(nèi)進(jìn)行溫度循環(huán)，循環(huán)條件為冷水5 ℃ 30 s，熱水55 ℃ 30 s，循環(huán)10 000次，模擬口內(nèi)1年的使用情況[15]。

1.2.5 染色、切開 每個樣本在釉牙骨質(zhì)界以下2 mm的牙根處涂布2層指甲油后晾干，僅暴露全瓷冠及其邊緣根向2 mm的牙根表面，所有樣本置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%亞甲基藍(lán)(永安，中國)中染色24 h[16]，取出后蒸餾水沖洗干凈，去除指甲油，低速切割機(jī)流水下平行于牙體長軸縱向切開。

1.2.6 微滲漏的觀察 在體視顯微鏡(Nikon，日本)下觀察邊緣微滲漏情況，測量染料滲透深度，每個樣本設(shè)有兩個觀測點(diǎn)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié) 果

溫度循環(huán)實(shí)驗(yàn)后，全部離體牙樣本的全瓷冠均完整在位，無松動脫落和牙體裂紋的情況出現(xiàn)。染色切開后，體視顯微鏡下觀察20個樣本共計(jì)40個觀察點(diǎn)，冠方染料滲透于全瓷冠和牙體組織邊緣,染料粘附于粘接劑表面,37個觀察點(diǎn)僅有牙齒肩臺處的橫向滲透(圖1A、圖1B)，3個觀察點(diǎn)除橫向滲透外，還可見向軸壁方向的縱向滲透，其中2個觀察位點(diǎn)在實(shí)驗(yàn)組(圖1C)，1個觀察位點(diǎn)在對照組(圖1D)，實(shí)驗(yàn)組樣本均未出現(xiàn)樁核邊緣明顯染料滲透。實(shí)驗(yàn)組和對照組的邊緣微滲漏測量結(jié)果如表2所示：前牙和前磨牙樣本中，實(shí)驗(yàn)組和對照組的邊緣微滲漏深度，組間比較P均大于0.05，無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。

A：實(shí)驗(yàn)組中的橫向染料滲透；B：對照組中的橫向染料滲透；C：實(shí)驗(yàn)組中的橫向縱向均有染料滲透；D：對照組中的橫向縱向均有染料滲透

表2 邊緣微滲漏結(jié)果Tab.2 Marginal microleakage results

3 討 論

針對目前臨床上制作個性化樁核與全冠修復(fù)體流程較繁瑣的情況，本研究采用一步法同期設(shè)計(jì)制作玻璃纖維樁核和全瓷冠修復(fù)體的臨床操作方法，以實(shí)現(xiàn)第1次復(fù)診即可戴入切削樁核和全瓷冠，完成樁核冠修復(fù)流程。

修復(fù)體良好的密合性，是獲取修復(fù)成功的關(guān)鍵要素之一，且與修復(fù)體未來使用壽命密切相關(guān)[17]。不完全的冠向封閉產(chǎn)生的微滲漏易引起繼發(fā)齲和粘接失敗，從而可能導(dǎo)致修復(fù)失敗[18]。目前CAD/CAM技術(shù)制作個性化樁核獲取樁道模型三維數(shù)據(jù)的主要方式是樁核蠟型掃描[19]，有文獻(xiàn)顯示基于印模、蠟型掃描數(shù)據(jù)制作一體化個性化玻璃纖維樁核的根管內(nèi)適合性無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，精密度滿足臨床要求[20]，且掃描印模可以省去灌注石膏、樁核蠟型制作等步驟，減少材料浪費(fèi)，因此本研究采用掃描印模方式來制作個性化樁核。已有文獻(xiàn)研究闡述切削制作玻璃纖維樁核相較于傳統(tǒng)預(yù)成玻璃纖維樁，改善了預(yù)成樁在根管內(nèi)的密合性，使切削樁與根管壁更密合[21]。在此基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)主要研究一步法同期設(shè)計(jì)制作樁核冠的冠部適合性，為了檢測該新方法設(shè)計(jì)出的全瓷冠能否與剩余牙體密合良好，我們采用了微滲漏檢測的方法，并將其與單純制作全瓷冠修復(fù)體相比較。

本研究采用的染料滲入法是染料通過牙本質(zhì)小管壁與充填材料或充填材料本身的空隙滲漏，在常規(guī)大氣壓力下進(jìn)行被動染料滲漏，對樣本進(jìn)行縱向剖開，可以較為直接地觀察染料的滲漏深度[22]。本實(shí)驗(yàn)中，玻璃纖維樁核和全瓷冠均采用樹脂粘接劑粘接，有關(guān)研究表明，樹脂粘接劑為纖維樁材料和全瓷冠修復(fù)體的最佳粘接劑，其粘接后的冠方微滲漏顯著小于玻璃離子等傳統(tǒng)粘接劑[23]。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組和對照組冠方染料滲透于全冠與粘接劑之間，粘接劑表面著色較重，這可能是樹脂粘接劑聚合時中心性收縮[24]，破壞了粘接劑和牙本質(zhì)之間的密合性，此界面產(chǎn)生可滲入染料的微間隙，從而使染料進(jìn)入。實(shí)驗(yàn)組樣本中，未出現(xiàn)樁核邊緣明顯染料微滲漏，證明了全瓷冠的冠方保護(hù)對樁核修復(fù)體的封閉性良好。本實(shí)驗(yàn)方法是將樁道和全瓷冠基牙做同期預(yù)備，一定程度上預(yù)防了樁核粘接后高速渦輪手機(jī)預(yù)備基牙產(chǎn)生震動，破壞樁核部分封閉性的可能。

測量實(shí)驗(yàn)組和對照組的冠向微滲漏深度，在不同牙體形態(tài)的樣本中進(jìn)行兩組組間比較，均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，可以認(rèn)為一步法同期設(shè)計(jì)制作樁核冠的方法，與單純?nèi)晒谛迯?fù)的邊緣適合性無明顯差異，但實(shí)驗(yàn)組微滲漏數(shù)值較對照組稍大，差異可能是由于二者基牙組成部分不同。實(shí)驗(yàn)組基牙為切削樁核和牙體，對照組基牙為剩余牙體，切削樁核在加工制作調(diào)磨等過程中，存在一定的工藝誤差，其與牙體的連接，無法達(dá)到百分之百的密合，但通過邊緣微滲漏數(shù)值的比較，認(rèn)為該差異不影響制作的全瓷冠的邊緣適合性。

通過邊緣微滲漏的檢測，本研究提出的一步法同期設(shè)計(jì)制作玻璃纖維樁核和全瓷冠的方法，具有一定的臨床操作可行性，且具有縮短樁核冠修復(fù)周期的優(yōu)點(diǎn)。但由于本實(shí)驗(yàn)存在一定局限性：實(shí)驗(yàn)均在體外進(jìn)行，缺少模擬口腔咀嚼運(yùn)動下的牙合力加載狀況[25]，且當(dāng)前研究沒有包含磨牙樣本，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果不能完全替代臨床實(shí)際情況，仍需更多更完善的研究來驗(yàn)證本實(shí)驗(yàn)所得的初步結(jié)論。