不同數(shù)目金屬加強(qiáng)絲對(duì)義齒基托修理后彎曲強(qiáng)度影響
【摘要】 目的 研究加入不同數(shù)目的金屬加強(qiáng)絲對(duì)義齒基托修理后彎曲強(qiáng)度的影響。方法 制作25個(gè)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)熱凝樹脂試件，隨機(jī)分為5組，通過(guò)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)將試件壓斷，并測(cè)得其彎曲強(qiáng)度。其中4組試件斷面經(jīng)預(yù)備后分別加入1～4根不銹鋼絲，以未加入鋼絲組為對(duì)照組，并用自凝塑料修理裂縫，測(cè)定修理后試件的彎曲強(qiáng)度。結(jié)果 除加入1根鋼絲組外，其余各組強(qiáng)度恢復(fù)率均高于對(duì)照組(F=6.72，q=5.45～6.34,P<0.05)。加入2、3、4根鋼絲組間強(qiáng)度恢復(fù)率比較，差異無(wú)顯著性(q=0.04～0.88,P>0.05)。結(jié)論 加入2～4根金屬加強(qiáng)絲可增強(qiáng)義齒基托修理后的彎曲強(qiáng)度。
【關(guān)鍵詞】 正畸金屬絲;義齒修補(bǔ);彎曲強(qiáng)度;聚甲基丙烯酸類
[ABSTRACT] Objective To study the effect of embedding different amount of metal wires on the flexural strength of repaired denture base. Methods Twenty?five rectangular specimens were fabricated using heat?cured acrylic resins then equally divided into five groups in random. The specimens were broken using a universal testing machine, and the flexural strength was tes?ted. After the preparation, the cross sections of test pieces were separately embedded with one to four metal wires and that without any metal wires embedded seved as control group. All the cracks were repaired using self?curing resin. The flexural strength was then measured again. Results The strength recovery rate increased in all groups compared with the control, except the group that was added with only one metal wire (F=6.72,q=5.45-6.34,P<0.05). The differences among groups embedded with two, three and four pieces of metal wires were not significant (P>0.05). Conclusion Embedding two to four metal wires can improve the repaired flexural strength of the denture base.
[KEY WORDS] orthodontic wire; denture repair; flexural strength; polymethacrylic acids
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)長(zhǎng)期以來(lái)作為義齒基托材料在臨床中得到了廣泛應(yīng)用[1],但由于其本身的韌性和強(qiáng)度較低，導(dǎo)致基托在臨床應(yīng)用中常發(fā)生折裂、折斷現(xiàn)象[2]。為增強(qiáng)義齒基托的抗折力,國(guó)內(nèi)外有學(xué)者主張?jiān)诨行蘩頃r(shí)加入鋼絲、金屬網(wǎng)等金屬加強(qiáng)物[3]。本研究采用臨床常用的基托材料PMMA制成試件，在折斷后試件修理時(shí)加入不同數(shù)目直徑1.0 mm的不銹鋼絲，并進(jìn)行彎曲強(qiáng)度測(cè)試，對(duì)比分析修理后的強(qiáng)度恢復(fù)率，以期為臨床義齒修理提供依據(jù)。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器
義齒基托樹脂Ⅰ型：粉劑(日進(jìn)齒科材料有限公司)，液劑(上海齒科材料廠);義齒基托樹脂Ⅱ型：粉劑(上海齒科材料廠)，液劑(山西長(zhǎng)治市齒科器材有限公司);紅蠟片(上海齒科材料廠);直徑1.0 mm牙用不銹鋼絲(上海康橋齒科醫(yī)療器械廠);600號(hào)水砂紙(上海砂輪廠);數(shù)字顯示游標(biāo)卡尺(精度為0.01 mm,北京星奧同創(chuàng)科技有限公司);萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)(日本，島津AGS?J型)。
1.2 試件制作方法
用義齒基托蠟制成規(guī)格50.0 mm×30.0 mm×2.5 mm的蠟板25塊。常規(guī)裝盒，沖蠟，按照廠商要求的粉液比調(diào)拌熱凝樹脂，充填，水浴熱處理。聚合條件為：首先70 ℃水浴加熱90 min，然后升溫至100 ℃加熱30 min。待型盒自然冷卻到室溫后，開盒取出試件粗打磨，再用600號(hào)水砂紙磨光，游標(biāo)卡尺測(cè)量各邊尺寸。將25個(gè)試件隨機(jī)分為A、B、C、D、E共5組，每組5個(gè)。將試件置于(37±1)℃的蒸餾水中浸泡24 h后行三點(diǎn)彎曲強(qiáng)度測(cè)試。
1.3 彎曲強(qiáng)度測(cè)試
將試件置于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)的夾具內(nèi)，進(jìn)行彎曲強(qiáng)度測(cè)試。跨距為40 mm,十字壓頭加載速度1 mm/min,連續(xù)勻速加載，直至試件斷裂，記錄最大載荷，計(jì)算彎曲強(qiáng)度σ(MPa)：σ=3FL/2bh2，其中F為最大載荷(N)，L為跨距(mm)，b為試件寬度(mm),h為試件厚度(mm)。
1.4 修理方法
A組為對(duì)照組，不加入金屬絲;B、C、D、E組分別加入1、2、3、4根長(zhǎng)度為10.0 mm、直徑為1.0 mm的牙用不銹鋼絲，并用自凝塑料修理裂縫。將試件兩斷端的裂縫準(zhǔn)確對(duì)合，用502膠粘接后再用石膏固定。用輪狀石將裂縫兩側(cè)的塑料磨去一部分，約5 mm寬[4]。垂直于裂縫磨出1～4條深槽，各組根據(jù)埋入鋼絲數(shù)目不同分別均分裂縫長(zhǎng)度，使鋼絲間距相等。截取長(zhǎng)10 mm不銹鋼絲，橫跨裂縫放置。常規(guī)調(diào)拌自凝塑料充填修復(fù)，21 ℃室溫自然固化60 min后，對(duì)試件各面進(jìn)行打磨，600號(hào)水砂紙磨光。在(37±1)℃的蒸餾水中浸泡24 h后再次測(cè)試其彎曲強(qiáng)度，計(jì)算強(qiáng)度恢復(fù)率。
1.5 統(tǒng)計(jì)方法
用SPSS 11.5和PPMS 1.5[5]統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，結(jié)果用±s表示，數(shù)據(jù)間比較采用t檢驗(yàn)和單因素方差分析。
2 結(jié) 果
修理后各組試件的彎曲強(qiáng)度均明顯低于修理前，差異有顯著性(t=7.396～13.616,P<0.01)。除B組外，加入鋼絲的其余各組試件的強(qiáng)度恢復(fù)率均高于A組(F=6.72，q=5.45～6.34,P<0.05);其中以D組修理后的強(qiáng)度恢復(fù)率最高，但C、D、E組3組間的強(qiáng)度恢復(fù)率比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(q=0.04～0.88,P>0.05)。見(jiàn)表1。表1 各組試件修理前后彎曲強(qiáng)度和強(qiáng)度恢復(fù)率比較
3 討 論
PMMA是目前臨床上普遍應(yīng)用的義齒基托材料，具有操作簡(jiǎn)便、顏色美觀等特性[6]。但PMMA樹脂基體是線型聚合物,分子鏈的剛性較大,交聯(lián)度低,因此樹脂的強(qiáng)度和韌性較低,容易發(fā)生斷裂[7]。此外，樹脂基托的機(jī)械強(qiáng)度還與樹脂的聚合固化方式有關(guān)�；性跓崮酆鲜湛s時(shí)應(yīng)力受到限制，而當(dāng)義齒使用時(shí)應(yīng)力則得到釋放，這就導(dǎo)致基托尺寸的改變，容易產(chǎn)生微裂紋。總之，義齒在口腔環(huán)境中行使功能時(shí),多種原因可造成義齒折裂[8],而舊義齒與口腔環(huán)境已相適應(yīng),病人佩戴較舒適,通過(guò)修理后義齒仍可繼續(xù)使用，因而修理舊義齒成為修復(fù)工作的內(nèi)容之一。
義齒修理要求強(qiáng)度高、簡(jiǎn)便快捷，其中強(qiáng)度要求是最重要的。義齒基托折斷修理的最終目的是要最大限度地恢復(fù)義齒基托的原始強(qiáng)度，避免再次折斷，但目前在技術(shù)和材料上都不能達(dá)到此要求[9]。針對(duì)義齒斷裂的問(wèn)題,目前臨床普遍采用在基托內(nèi)埋入不銹鋼絲或鑄造金屬網(wǎng)來(lái)加強(qiáng)基托的強(qiáng)度[10]。但對(duì)于義齒修理時(shí)埋入金屬加強(qiáng)絲的數(shù)目、尺寸、間距及效果等說(shuō)法不一。
本實(shí)驗(yàn)使用的是直徑1.0 mm、長(zhǎng)度10.0 mm的圓鋼絲，各組埋入的鋼絲數(shù)目不同，但修理方法和實(shí)驗(yàn)環(huán)境保持一致。將鋼絲垂直于裂縫放置，且相對(duì)于裂縫均勻分布，盡可能減少應(yīng)力集中。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，修理后各組的彎曲強(qiáng)度均低于修理前，考慮可能是由于新充填的自凝樹脂組織密度低, 脆性大, 與表面極度光滑的鋼絲不能完全結(jié)合在一起, 使金屬樹脂間的結(jié)合力降低。此外，修理樹脂與原基托樹脂間存在結(jié)合界面，金屬加強(qiáng)絲雖可提高基托內(nèi)部的強(qiáng)度，但新舊樹脂界面的粘結(jié)強(qiáng)度未能提高。除加入1根鋼絲組外，其余各組的強(qiáng)度恢復(fù)率均高于對(duì)照組，提高了修復(fù)強(qiáng)度。這可能是由于1根鋼絲的硬度、抗壓強(qiáng)度較小，且應(yīng)力較集中，不能起到分散應(yīng)力和增加基托強(qiáng)度的作用。加入2～4根鋼絲修理后基托的強(qiáng)度均有提高，可能是由于多根鋼絲的加入抵抗了基托表面壓應(yīng)力和拉應(yīng)力的傳導(dǎo)，類似鋼筋水泥的作用，增強(qiáng)了基托內(nèi)部的強(qiáng)度。加入2、3、4根鋼絲組之間比較，強(qiáng)度恢復(fù)率隨著加入鋼絲數(shù)目的增加先上升后下降，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示加入鋼絲數(shù)目過(guò)多可能會(huì)降低基托強(qiáng)度，此問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。
綜上所述，義齒修理時(shí)在基托中埋入2～4根直徑1.0 mm、長(zhǎng)10.0 mm 的金屬加強(qiáng)絲能夠增強(qiáng)修理后基托的彎曲強(qiáng)度，但鋼絲應(yīng)與折斷線垂直放置，兩根鋼絲之間要間隔數(shù)毫米到1 cm的距離，以分散應(yīng)力。在臨床工作中對(duì)于義齒折裂后是否對(duì)舊義齒進(jìn)行修理應(yīng)合理選擇，對(duì)于折裂后義齒裂紋對(duì)位良好、病人使用舒適的可以修理后繼續(xù)使用，但對(duì)于反復(fù)折裂難以復(fù)位的舊義齒建議在查找原因后進(jìn)行重新修復(fù)。
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