4種纖維樁X線阻射性的對(duì)比研究

浩志超1 劉嘉俊2 林書弘1 孟玉坤1

1.口腔疾病研究國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室華西口腔醫(yī)院修復(fù)科（四川大學(xué)）成都 610041；2.深圳市人民醫(yī)院口腔科深圳 518020

[摘要] 目的  對(duì)比幾種常用纖維樁的X線阻射性是否有差別。方法  選擇常用的3種纖維樁，即RelyX™ Fiber Post（RelyX），PARAPOST® FIBER LUX（Parapost）和D.T. Light-Post Illusion X-RO（DT）和新型的阻射性纖維樁Macro-LockIllusion X-RO（ML）。收集20顆離體前磨牙，隨機(jī)分成4組（n=5），按照廠家說(shuō)明預(yù)備樁道，用Parabond和ParaCore系統(tǒng)粘接4種纖維樁；另外將纖維樁橫切制備成厚度為2 mm的試件，制作標(biāo)準(zhǔn)鋁楔，然后拍攝X線片評(píng)價(jià)其阻射性，并用電子顯微鏡觀察纖維樁斷面。結(jié)果  ML組纖維樁的X線阻射性明顯高于其他3組（P<0.05），RelyX組和DT組居中，而Parapost組的阻射性最低。結(jié)論  4種纖維樁的X阻射性有差別，ML纖維樁阻射性明顯大于其他3種。

[關(guān)鍵詞] 纖維樁；阻射性；硫酸鋇

根管治療后牙冠大面積缺損的患牙，為增加全冠修復(fù)體的固位和支持，需進(jìn)行樁核冠修復(fù)，纖維樁由于其良好的生物學(xué)相容性，與牙本質(zhì)彈性模量相似，能有效分散應(yīng)力，可防止根折；美學(xué)性能好；對(duì)需要根管再治療的牙齒，纖維樁容易拆除；作為預(yù)成樁無(wú)需技工室加工，可一次就診完成樁核的制作等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于臨床[1-3]。

纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料，一般由約36%的樹脂基質(zhì)和增強(qiáng)纖維構(gòu)成，其基質(zhì)成分一般為合成樹脂和二甲基丙烯酸酯，其可通過(guò)自由基相互交聯(lián)，促進(jìn)粘接，少數(shù)采用二甲基丙烯酸酯為基質(zhì)；纖維成分的類型分為碳纖維樁、石英纖維樁、玻璃纖維樁、有機(jī)硅纖維樁和氧化鋯纖維樁等，實(shí)驗(yàn)與臨床中最常用的是石英纖維和玻璃纖維。玻璃纖維是最常用的一種增強(qiáng)纖維，主要有氧化硅基的SiO2（一般含量為50%~60%）和其他的氧化物（Ca、B、Na、Al和Fe等）。玻璃纖維和聚乙烯纖維美學(xué)性能好，但在濕潤(rùn)的條件下，易水解從而導(dǎo)致機(jī)械性能下降。石英纖維的成分是二氧化硅，兩者的區(qū)別在于石英是結(jié)晶態(tài)純二氧化硅，而玻璃是非結(jié)晶態(tài)二氧化硅和其他化合物的混合物。但纖維樁的光阻射性較差的，不利于臨床醫(yī)師后期準(zhǔn)確定位纖維樁的位置，因此很多學(xué)者致力于研究該特性[4-6]。本實(shí)驗(yàn)研究常用的幾種纖維樁的X線阻射性，以期對(duì)其阻射性提供客觀評(píng)價(jià)。

1 材料和方法

1.1 材料

選取4種國(guó)內(nèi)常用的纖維樁，每種5個(gè)，分別是RelyXTM Fiber Post，縮寫為RelyX（3M EPSE公司，美國(guó)），PARAPOST® FIBER LUX，縮寫為Parapost（Coltène/Whaledent AG公司，瑞士），D.T. Light-Post Illusion X-RO，縮寫為DT和Macro-LockIllusion X-RO，縮寫為ML（RTD公司，法國(guó)）。RelyX和Parapost由玻璃纖維和樹脂基質(zhì)組成，DT和ML由石英玻璃纖維和樹脂基質(zhì)組成。

1.2 方法

1.2.1 試件制作收集20顆離體的前磨牙，隨機(jī)分成4組（n=5），K3機(jī)用鎳鈦根管預(yù)備工具預(yù)備根管并常規(guī)充填后，按照廠家說(shuō)明分別用各種纖維樁的樁道預(yù)備鉆針預(yù)備樁道，盡量保證預(yù)備的樁道與預(yù)成纖維樁的適合性。最終RelyX預(yù)備至3號(hào)（直徑1.60 mm），Parapost預(yù)備至6號(hào)（直徑1.50 mm），DT和ML纖維樁預(yù)備至4號(hào)（DT尖端直徑1.00 mm，末端直徑1.80 mm；ML尖端直徑1.00 mm，末端直徑1.67 mm），根尖保留5 mm左右的根管充填材料。為模擬臨床情況，采用Parabond（Coltène/Whaledent AG公司，瑞士）處理預(yù)備后的根管樁道和牙體表面，并采用ParaCore粘樁堆核一體化樹脂材料（Coltène/Whaledent AG公司，瑞士）粘接纖維樁。為排除粘接樹脂及牙體對(duì)纖維樁阻射性的影響，每組另取4根同型號(hào)的纖維樁，并沿橫截面切斷，將纖維樁制備成厚度為2 mm的試件。

1.2.2 阻射性對(duì)比制作鋁楔（厚度0.5~5.0 mm），與已制備的樣本一起拍攝X線片，選取X線放射參數(shù)為7 mA，60 kV，0.16 s。獲取數(shù)字化圖像，圖像用VIXWIN 2000軟件測(cè)量灰度值，同時(shí)將樣品的阻射值等比計(jì)算為鋁的厚度。掃描電子顯微鏡分析纖維樁斷面，樣本噴金后掃描電子顯微鏡觀察斷面的表面形態(tài)，放大率2 000倍，觀察纖維樁內(nèi)纖維束分布，鏡下圖片的截取面積為300 μm×258 μm，用PC軟件記錄纖維數(shù)量，計(jì)算每平方毫米的纖維數(shù)。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法

本研究使用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析和Tukey檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

纖維樁與標(biāo)準(zhǔn)鋁楔X線片上測(cè)量的阻射性結(jié)果如圖1~3所示。圖4顯示掃描電子顯微鏡的觀察結(jié)果。

ML組的X線阻射性最大，近遠(yuǎn)中向的阻射性為4.55 mm鋁的厚度，頰舌向?yàn)?.48 mm鋁厚度；RelyX組次之，近遠(yuǎn)中向的阻射性為3.76 mm鋁的厚度，頰舌向?yàn)?.62 mm鋁厚度，而DT組近遠(yuǎn)中向阻射性為3.05 mm鋁厚度，頰舌向?yàn)?.98 mm鋁厚度；Parapost組X線阻射性最低，近遠(yuǎn)中向的阻射性為2.35 mm鋁的厚度，頰舌向?yàn)?.44 mm鋁厚度，各組間數(shù)據(jù)的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。

纖維樁橫斷面的阻射性結(jié)果：ML組的阻射性為2.85 mm鋁厚度，RelyX組為2.46 mm鋁厚度，DT組為1.42 mm鋁厚度，Parapost組為1.12 mm鋁厚度，各組數(shù)據(jù)間也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P<0.05）。對(duì)于同組纖維樁，粘接于根管內(nèi)的纖維樁其阻射性明顯大于橫截面組（P<0.05）。

上：RelyX組；下：DT組；左：Parapost組；右：ML組；正中：鋁楔。

圖 1 頰舌向的X線片

Fig 1 Radiographic images of buccolingual section ofsamples

上：RelyX組；下：DT組；左：Parapost組；右：ML組；正中：鋁楔。

圖 2 近遠(yuǎn)中向X線片

Fig 2 Radiographic images of mesiodistal section ofsamples

上：RelyX組；下：DT組；左：Parapost組；右：ML組；正中：鋁楔。

圖 3 各組纖維樁橫斷面的X線片

Fig 3 Radiographic images of cross section of samples

A：RelyX組；B：Parapost 組；C：DT組；D：ML組。

圖 4 4組纖維樁橫斷面的掃面電子顯微鏡圖像 × 2 000

Fig 4 Cross section images of four kinds of fiber postsamples by scanning electron microscope × 2 000

如圖4所示，纖維樁由樹脂基質(zhì)和加強(qiáng)纖維束構(gòu)成，各組纖維樁的微觀結(jié)構(gòu)包括纖維的直徑、分布均勻度及分布密度不完全相同。表觀上DT組纖維直徑差異較大，RelyX組及Parapost組密度略低，但本實(shí)驗(yàn)中各組纖維樁纖維數(shù)量無(wú)明顯差異（P>0.05）。其中ML組纖維數(shù)目為每平方毫米2781根，DT組為每平方毫米2678根， RelyX組為每平方毫米2241根，Parspost組為每平方毫米2163根。

3 討論

自1988年碳纖維樁首次被應(yīng)用到口腔修復(fù)領(lǐng)域以來(lái)，經(jīng)過(guò)不斷的進(jìn)步和發(fā)展，纖維/樹脂樁核系統(tǒng)的相關(guān)研究日益深入，臨床上的應(yīng)用也日益廣泛。纖維增強(qiáng)的樹脂基質(zhì)的機(jī)械性能，如彈性模量、斷裂強(qiáng)度和彈性等明顯得到提高。材料的機(jī)械性能主要與纖維的直徑、數(shù)量、單位面積的密度、纖維的方向、長(zhǎng)度及其與樹脂基質(zhì)的粘接結(jié)合性能等相關(guān)。當(dāng)應(yīng)力作用于纖維時(shí)，因?yàn)闃渲|(zhì)有較大的彈性變形，因此纖維應(yīng)具有較高的彈性模量以對(duì)抗應(yīng)力，石英纖維樁具有較高的抗張強(qiáng)度和適當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ?，在斷裂之前不?huì)變形，而玻璃纖維的抗張強(qiáng)度和彈性模量較低。纖維在樹脂基質(zhì)中與纖維軸向一致縱向平行排列，這種排列方式可降低應(yīng)力向基質(zhì)的傳導(dǎo)，若纖維斜向排列，會(huì)導(dǎo)致在強(qiáng)度較差的樹脂基質(zhì)內(nèi)不均衡應(yīng)力，在樹脂基質(zhì)及纖維界面的應(yīng)力集中會(huì)導(dǎo)致界面崩解、樹脂塑性形變和樹脂基質(zhì)微裂紋。纖維樁的機(jī)械性能與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，若纖維樁結(jié)構(gòu)中存在孔隙會(huì)導(dǎo)致其機(jī)械性能降低[7-9]。

纖維樁的阻射性是纖維樁臨床應(yīng)用時(shí)需考慮的一個(gè)重要特性，因?yàn)榕R床醫(yī)師習(xí)慣從X線阻射性確定并定位根管內(nèi)樁的位置，而早期的纖維樁阻射性較差，這一直曾是纖維樁應(yīng)用中一個(gè)明顯的缺陷。為解決這個(gè)問(wèn)題，研究者曾研制了包含鈦內(nèi)核的纖維樁，也在粘接樹脂材料內(nèi)加入X線阻射的硫酸鋇/鍶成分。但有研究證實(shí)硫酸鋇顆粒會(huì)增加粘接樹脂的粘度從而影響其粘接和操作性能，引入阻射性物質(zhì)后會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部缺陷，降低纖維樁的微觀結(jié)構(gòu)的可靠性[8]。另一個(gè)增加X(jué)線阻射性的策略是改變石英玻璃纖維的成分以增加纖維的X阻射性。這種技術(shù)可以保證獲得足夠光透性的同時(shí)增加X(jué)線阻射性能，目前認(rèn)為是樹脂基質(zhì)添加技術(shù)的替代方法。ML組纖維樁含有45%~55%的具有特殊光阻射性的石英玻璃纖維（添加了5%~10%BaO及10%~20%的SrO），將特殊的纖維與樹脂基質(zhì)成型處理后，纖維中阻射物質(zhì)的加入不會(huì)影響樁材料的機(jī)械性能。隨著材料的發(fā)展，當(dāng)前的預(yù)成纖維樁在增加了本身光阻射性的同時(shí)也保持了較好的機(jī)械性能，目前常用的纖維樁系統(tǒng)的平均撓曲強(qiáng)度可高達(dá)1 377 MPa[9-10]。石英及玻璃纖維樁不僅美學(xué)性能和機(jī)械性能良好，而且其纖維束具有半透性，有助于粘接樹脂的光固化。纖維樁的透光性會(huì)影響粘接樹脂層的固化程度，進(jìn)而影響纖維樁的粘接性能。而纖維樁的透光性從冠部向根部遞減，因此根部粘接樹脂的完全固化是影響粘接材料性能的一個(gè)重要方面。目前臨床上推薦使用雙固化的粘接樹脂，但仍有研究證實(shí)光固化的粘接樹脂粘接抗張強(qiáng)度明顯大于自固化的樹脂，因此纖維樁的粘接性能依賴于其良好的透光性。透光性較差的纖維樁即使用雙固化的粘接樹脂粘接也會(huì)導(dǎo)致粘接層彈性模量及維氏硬度降低，粘接層與根部牙本質(zhì)和纖維樁界面連續(xù)性破壞[11-13]。纖維樁的透光性及機(jī)械性能均與結(jié)構(gòu)特征如基質(zhì)的組成，纖維束的分布、密度、直徑和種類等相關(guān)，但尚無(wú)研究闡述其光阻射性、粘接性能和透光性之間是否有確切的相關(guān)性。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，石英玻璃纖維樁ML組的阻射性明顯大于玻璃纖維樁組，與文獻(xiàn)所得結(jié)果一致，其中粘接于牙體的實(shí)驗(yàn)組明顯大于橫截面組。粘接于牙體組模擬口內(nèi)的實(shí)際情況，由于牙體本身具有阻射性，最終的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是牙體與纖維樁阻射性結(jié)果的疊加，因此粘接于牙體的纖維樁阻射性明顯大于未粘接的樁橫截面組，因此本實(shí)驗(yàn)所得牙體粘接數(shù)據(jù)略大于文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)，而橫截面組數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)報(bào)道的相一致[4-5]。

目前臨床常用的是粘接樹脂系統(tǒng)以及纖維樁系統(tǒng)，但石英玻璃及玻璃纖維樁的阻射性仍明顯低于瓷樁、金屬樁和碳纖維樁。因此，進(jìn)一步提高石英玻璃纖維樁的阻射性仍是纖維樁未來(lái)一個(gè)重要的研究方向。

4 參考文獻(xiàn)（略）

來(lái)源于國(guó)際醫(yī)學(xué)雜志