根管治療后伴廣泛缺損的牙齒常常需要利用樁核冠進行修復(fù)。自從20世紀90年代碳纖維樁問世以來，之后又出現(xiàn)了性能更佳的半透明玻璃纖維樁和石英纖維樁，纖維樁的臨床應(yīng)用也日益普及，其最大的優(yōu)點是彈性模量與牙本質(zhì)相近，有效地減少了應(yīng)力集中導(dǎo)致的根折。有研究指出，纖維樁修復(fù)的失敗率低，它的臨床失敗主要表現(xiàn)為粘結(jié)失敗導(dǎo)致的纖維樁脫落[1]。粘結(jié)失敗分為兩種：纖維樁-樹脂界面、樹脂-根管內(nèi)牙本質(zhì)界面，本實驗研究的是纖維樁與樹脂粘結(jié)劑界面的粘結(jié)強度。
硅烷偶聯(lián)劑能增加纖維樁表面濕潤性，在纖維樁與樹脂粘結(jié)劑之間架起“分子橋”，建立化學(xué)粘結(jié)，顯著提高粘結(jié)強度。因此有材料研發(fā)機構(gòu)在研制過程中預(yù)先在纖維樁表面涂布硅烷偶聯(lián)劑。從理論上講，纖維樁表面經(jīng)過硅烷化處理后，應(yīng)該提高其與樹脂粘結(jié)劑的粘結(jié)強度，但對這個問題，也有不同意見，一種意見認為，是否進行硅烷化處理，效果不確定，另一種意見認為，預(yù)處理和椅旁粘結(jié)前處理沒有差別。本實驗比較了纖維樁表面預(yù)先硅烷化處理與椅旁硅烷化處理以及二者結(jié)合處理對纖維樁粘結(jié)強度的影響。
1，材料與方法
1. 1材料與設(shè)備
LuxaPost玻璃纖維樁(DMG, 德國)40根，LuxaCore雙固化樹脂核材料(DMG, 德國)，Silane雙組份硅烷偶聯(lián)劑(DMG, 德國)，VIP TM 光固化燈( Bisco , 美國) ,冷熱循環(huán)儀(蘇州威爾，中國)，Isomet 低速切割機(Buehler, 美國) ,導(dǎo)線觀測儀(世新，韓國)，Instron3365型萬能試驗機(INSTRON, 美國), Nikon體視顯微鏡(Nikon，日本)，電子數(shù)顯卡尺(上海，中國)。
1. 2方法
1. 2. 1 纖維樁表面處理及粘結(jié)
根據(jù)纖維樁表面處理方法不同分成4組：
（1）無處理：纖維樁表面用酒精棉球清潔，吹干，
（2）椅旁Silane處理：纖維樁表面用酒精棉球清潔，吹干，硅烷偶聯(lián)劑的雙組份等量混合15s，用小毛刷涂布在纖維樁表面10s，氣槍輕吹
（3）預(yù)硅烷化處理：廠家已預(yù)先進行硅烷化處理，纖維樁表面用酒精棉球清潔，吹干，
（4） 預(yù)硅烷化處理+ 椅旁Silane處理：廠家已預(yù)先進行硅烷化處理，纖維樁表面用酒精棉球清潔，吹干，硅烷偶聯(lián)劑的雙組份等量混合15s，用小毛刷涂布在纖維樁表面10s，氣槍輕吹。
將表面處理過的纖維樁垂直倒置用粘蠟粘于玻璃板上，再用一內(nèi)徑為4mm，高度為12mm的聚四氟乙烯(PTFE)圓筒，套在纖維樁周圍，使纖維樁位于圓心位置，在圓筒內(nèi)注入樹脂核材料，VIP TM光固化燈（輸出功率600 MW/ cm2）在各個方向光照20s，總共120s，使樹脂材料充分聚合，剝離PTFE圓筒。
1.2. 2 水保存和冷熱循環(huán)
根據(jù)是否進行冷熱循環(huán)再將樣本分成A、B兩組。將A組樣本37℃去離子水保存24小時，不進行冷熱循環(huán)。B組樣本在37℃去離子水保存150天，進行冷熱循環(huán)：（5℃—55℃，保持時間30s，間隔時間5s）重復(fù)15,000次。
表1 試件分組及各組樣本數(shù)
1. 2. 3 試件制作
借助導(dǎo)線觀測儀，所有樣本垂直包埋于透明自凝塑料，形成直徑10mm的圓柱形包埋件。用Isomet慢速切割機，在水冷卻條件下，垂直于纖維樁，切割成1mm厚度的薄片，每個樣本可以獲得6個試件，冠方向根方做好標記。
1. 2. 4 測試
設(shè)計專用有孔夾具，孔徑3mm（大小在樁與樹脂核之間），加載頭直徑1mm（略小于纖維樁直徑），試件冠部向下用Zapit 膠固定于夾具上，置于萬能試驗機加載臺上，加載頭對準纖維樁中心，橫梁位移速度為0. 5 mm/ min ，垂直加載直至破壞，記錄相應(yīng)數(shù)值。
1. 2. 5 粘結(jié)破壞模式的顯微鏡觀察記錄
微推出實驗后試件，在體視顯微鏡下放大40倍觀察粘結(jié)破壞模式。粘結(jié)破壞模式分為粘結(jié)破壞(在樹脂/纖維樁粘結(jié)界面),內(nèi)聚破壞(在樹脂或纖維樁內(nèi)部)和混合破壞(同時具有以上兩種破壞方式)。
1.3 統(tǒng)計學(xué)分析
使用SPSS13.0軟件對剪切粘結(jié)強度行統(tǒng)計分析以探討不同因素對剪切粘結(jié)強度的影響。所有統(tǒng)計學(xué)檢驗水準均設(shè)定為0. 05。
2，結(jié)果
2. 1剪切粘結(jié)強度均數(shù)及標準差
表2 & 圖2 各組剪切粘結(jié)強度均數(shù)及標準差
統(tǒng)計分析結(jié)果表明，表面硅烷化處理各組粘結(jié)強度均高于對照組（p<0.001）；預(yù)硅烷化處理組的粘結(jié)強度高于椅旁硅烷化處理組（p<0.001），預(yù)處理結(jié)合椅旁硅烷化處理組與單一預(yù)硅烷化處理組之間無顯著差異（p=0.223）；水保存和冷熱循環(huán)后，各組粘結(jié)強度均顯著降低。
2. 2微推出實驗后粘結(jié)破壞模式分布
粘結(jié)破壞的類型以粘結(jié)界面破壞為主,占67%；其他的破壞類型內(nèi)聚性破壞占14%、混合性破壞占19%。對照組全部表現(xiàn)為粘結(jié)破壞，硅烷化預(yù)處理組混合破壞的比例相對提高，達到27%。
表3粘結(jié)破壞模式
3，討 論
纖維樁修復(fù)引進了一個新的修復(fù)理念：修復(fù)體在結(jié)構(gòu)上和力學(xué)性能上與牙本質(zhì)同質(zhì)。與預(yù)成的金屬樁和傳統(tǒng)的鑄造樁相比，纖維樁修復(fù)的一個最大的優(yōu)點是減少了根折的發(fā)生率[2]。纖維樁修復(fù)的成功依賴于纖維樁與根管內(nèi)牙本質(zhì)之間及纖維樁與冠部樹脂核之間強有力的粘結(jié)，目前大部分文獻研究的是纖維樁與根管內(nèi)牙本質(zhì)之間的粘結(jié)，纖維樁與核材料之間的粘結(jié)同樣值得重視。Luxacore既可以做為樹脂核材料，又可以做樹脂粘結(jié)劑用。本實驗研究的是纖維樁表面不同硅烷化處理對纖維樁與樹脂粘結(jié)劑之間剪切粘結(jié)強度的影響。
由于現(xiàn)有的纖維樁，絕大多數(shù)用環(huán)氧樹脂作為基質(zhì)，與甲基丙烯酸類粘結(jié)樹脂的相容性不佳，導(dǎo)致纖維樁和粘結(jié)樹脂之間的粘結(jié)強度仍不理想。因此，有必要通過一系列材料和工藝的改進，提高纖維樁與粘結(jié)樹脂之間的粘結(jié)強度。表面處理技術(shù)是影響纖維樁和樹脂粘結(jié)強度的重要因素之一。纖維樁表面常用處理方法包括硅烷化和/或粘結(jié)劑處理，酸蝕、噴砂、硅涂層等[3]。
硅烷偶聯(lián)劑是一類有機硅化合物，可以用通式表示為：Y-R-SiX3； X和Y是兩類反應(yīng)特性不同的活性基團，其中 Y可以和有機化合物起反應(yīng)， X可進行水解反應(yīng)并生成Si-OH。硅烷偶聯(lián)劑能增強修復(fù)體表面濕潤性，在修復(fù)體表面與樹脂粘結(jié)劑之間架起“分子橋”，建立化學(xué)粘結(jié)，顯著提高粘結(jié)強度，同時避免了一些機械表面處理造成的修復(fù)體表面結(jié)構(gòu)破壞，適合性降低等問題。
硅烷偶聯(lián)劑處理在提高各類金屬以及瓷修復(fù)體粘結(jié)效果方面的作用已經(jīng)得到公認[4]。纖維樁表面使用硅烷偶聯(lián)劑的效果仍存在爭議，有研究表明硅烷化提高了纖維樁和流動性復(fù)合樹脂之間的粘結(jié)強度[5]，硅烷的使用可以提高雙固化樹脂核材料與半透明纖維樁之間的微拉伸粘結(jié)強度[6，7]；也有的研究認為硅烷化處理對纖維樁的粘結(jié)強度無影響[8]。本實驗的結(jié)果支持前一種觀點，實驗結(jié)果表明硅烷化處理可以提高纖維樁與粘結(jié)樹脂之間的剪切粘結(jié)強度。
硅烷偶聯(lián)劑的使用屬于技術(shù)敏感性操作，廠家的預(yù)硅烷化處理如果可以達到同樣效果則可以減少臨床操作步驟[9]。本實驗比較了臨床椅旁操作和預(yù)處理以及兩者結(jié)合使用對纖維樁粘結(jié)強度的影響。結(jié)果表明預(yù)處理的效果優(yōu)于椅旁操作，可能原因是預(yù)處理的可操作性更強，可控性更強。表面已經(jīng)預(yù)處理過的無需再做椅旁硅烷化處理，簡化了臨床操作步驟，有效提高了粘結(jié)效果。
微拉伸和微推出試驗是目前最常用的測量粘結(jié)強度的實驗方法。傳統(tǒng)的剪切和拉伸粘結(jié)強度測試存在粘結(jié)面積大，應(yīng)力分布不均的局限性。使用微拉伸和微推出試驗獲得的樣本粘結(jié)面積小，應(yīng)力分布均勻，并且同一樣本可以獲得多個試件，減少了樣本使用量[10]。與微拉伸法相比,微推出法無試件制作破壞,所得數(shù)據(jù)為正態(tài)分布,變異在可接受范圍內(nèi),其斷裂的發(fā)生與粘結(jié)界面平行 ,更適用于樁粘接強度測試。本實驗采用試件厚度為1.0mm ,粘結(jié)界面應(yīng)力分布更均勻,實驗結(jié)果更真實可靠。
纖維樁臨床粘結(jié)的耐久性目前知道的較少，對于粘結(jié)耐久性的研究，體外實驗一般采用水保存，冷熱循環(huán)，機械循環(huán)等來模擬[10]。本實驗采用水保存150天和冷熱循環(huán)15,000次，模擬口腔環(huán)境，比較了冷熱循環(huán)前后粘結(jié)強度值，發(fā)現(xiàn)雖然冷熱循環(huán)后實驗組的粘結(jié)強度仍高于對照組，但各組的粘結(jié)強度均明顯下降。硅烷化處理對粘結(jié)的耐久性效果值得進一步研究。
粘結(jié)破壞模式分析顯示,粘結(jié)破壞占主導(dǎo)地位,而樁或樹脂核材料的內(nèi)聚性破壞較少。說明粘結(jié)界面仍然是纖維樁修復(fù)后結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),加強粘結(jié)劑界面的粘結(jié)強度對纖維樁的粘結(jié)有重要意義。
4，結(jié)論
在本實驗條件下，纖維樁表面硅烷化處理可顯著提高纖維樁與樹脂粘結(jié)劑之間的剪切粘結(jié)強度。預(yù)硅烷化處理的效果優(yōu)于椅旁硅烷化處理，預(yù)硅烷化處理可以簡化臨床操作步驟，提高纖維樁剪切粘結(jié)強度，但其粘結(jié)強度的耐久性需要進一步研究。
