广西科技大学第一附属医院广西柳州545002
【摘要】本文从临床应用和实验的角度,综述丙烯酸酯类基托树脂因不同成分比、不同的聚合方式、不同充填基质对基托的机械性能的影响。
【关键词】可摘义齿基托;树脂材料;应用进展
随着材料技术的发展,可摘义齿基托材料种类也越来越多,应用得更多的仍是甲基丙烯酸甲酯类树脂,其具有良好的生物安全性和机械性能被广泛应用。有研究表明,该类树脂存在导致基牙牙周病或者龋齿发生的证据【1】,其长期稳定性不足,如易老化变形,不耐磨等缺点为学界公认。因此,对可摘义齿基托材料的应用深入研究,寻求更适合临床应用的树脂和加工方法,有重要的现实意义。
1.可摘局部义齿相关定义
可摘义齿主要指的是使用基托覆盖黏膜和天然牙与软组织作为支撑,利用基托和义齿固体的相关作用,使用人工牙来恢复缺失牙的形态和功能,恢复软组织和牙槽嵴,患者可自行摘带的一种修复体。
基托是可摘义齿重要组成部分,它覆盖在缺牙区牙槽嵴及相关的牙槽嵴唇颊舌侧及硬腭区上,其重要作用是供人工牙排列附着、传导和分散咬合力到其下的支持组织,并能把义齿各部分连成一个整体。基托按制作材料分塑料基托、金属基托和金属加强网塑料基托三种,每种基托都缺少不了树脂与人工牙等的连接作用,因此,可摘义齿的制作,树脂是重要的材料。
2.可摘义齿基托材料和口腔环境之间的关联性
2.1树脂类材料和口腔疾病之间的关联性
有学者指出,在佩戴可摘义齿后,口腔疾病的总体发生率有所下降,但相关疾病的发生率依旧保持较高水平【1】。也有学者指出,只要口腔卫生得到保证,则不会增加口腔疾病的发生率【2】。更多的研究表明,义齿性口腔炎的发生率与患者年龄、使用时长均成正比,且在轻度与重度炎症者中,白色念珠菌的检出率存在较为显著差异。与轻度口腔炎相比,重度口腔炎患者,口腔内含有种类更多的菌群。一些细菌如果侵入到牙间隙内部,使用物理法很难清除,这种也是导致义齿性口炎久治不愈的根本原因【3】,相关调查证实【4】,使用化学固化丙烯酸树脂材料可摘戴义齿者,口炎的发病率最大,造成这种情况出现的关键性原因在于,残留单体与质地粗糙树脂表面对口腔黏膜造成刺激,防御能力降低,菌斑形成【5】。
2.2可摘义齿基托和细菌定植之间的关联性
在义齿的获得性表面中,定植了为数众多的细菌,其定植于基托表面过程为:表面移动,先期黏附,相互作用和共存。造成这种现象发生的主要因素包含:生物降解,耐溶解性,材料表面粗糙程度和处理方式等等【6】。
差异化基托材料中,定植的细菌种类也存在较大差异。因为热固化树脂材料在弱碱性和酸性环境中较为适宜,金属材质则容易被分解【7】。有学者提出,和树脂材料相比,弹性软性材料更加容易附着细菌;增塑的材料会析出乙醇和增塑剂,进而抑制霉菌生长。如在热固化材料内加入强纤维,可以降低细菌附着水平【8】。使用经过电荷处理的玻璃纤维中黏附的白色念珠菌含量比无增强纤维热固化树脂要少,其主要分布在树脂和纤维中,依附界面在固位作用下,白色念珠菌数量受到抑制。可摘义齿因为基托材料表面粗糙程度不同,这种材料表面的接触角和自由能会受到影响,表面粗糙程度有所增大,自由能增强,细菌定植量增加,形成菌斑。而在粗糙度小的情况下,表面的自由能会下降,菌斑数量也会不断减少【9】。
3.可摘义齿基托材料机械性能改进方式
3.1造成基托损坏的相关因素
造成可摘义齿基托材料损坏的因素有很多,其中包含:①自身因素,树脂弯曲度疲惫或者材料无法承受外界冲击强度。②外界因素:包含应力集中,基托形状变化,缺少缓冲,基托过薄等。
3.2可摘义齿基托机械性能改善方式
在通常情况下,改善可摘义齿基托机械性能方面,主要通过以下几种方式【10】:
3.2.1对牙托粉进行全面改进
甲基丙烯酸共聚粉作为牙托粉,能够显著提升材料的冲击性和柔韧性,也有研究提出,大约在半年之后,这些材料的机械性能会发生较为明显的变化。近年来,纳米技术的应用可明显改善材料的性能。
3.2.2对固化方式加以改进
和水浴热固化方式相比,光固化基托的刚性强,硬度大,在承受外力的时不容易变形。但这种方式固化的树脂具有强脆性的特征;注塑成型方式制成的基托机械强度高,但价格过于昂贵,因此在临床推广起来相对困难;使用微波固化的方式制作出来的义齿基托硬度强,杨氏模量降低;以热固化的方式制成的基托效果较好,但易产生气泡,加工费时。后者和前三者相比,在冲击硬度,杨氏模量方面不存在显著差异,组间数据不存在统计学差异,P>0.05【11】.
3.2.3在基托内部放置强化物
在可摘义齿基托位置放置金属板和金属丝,可以在最大程度上提升基托的横向强度水平。但在疲劳强度变化方面差异不大。在这种情况下,容易出现移位现象。这种情况也会造成新式不良应力集中,进而导致基托损坏。使用纤维加强热固化的方法,对树脂基托进行研究,已经成为了新的研究方向【12】。把聚乙烯,玻璃,碳等加入带基托内,可以在一定程度上提升基托才材料的机械水平,Aramid纤维会令基托表现出黄色或者黑色,在基托表面暴露在外时,抛光不易。热固化树脂和热固化树脂纤维具有黏性好的特征,但在操作起来并不容易,且存在一定毒性【13】;目前因为热固化树脂纤维,碳与Aramid(Kevlar)使用次数较少,聚乙烯纤维和热固化树脂黏性不佳,在使用时需要表现处理,在电子血浆蚀刻纤维后,暂时性修复的丙烯酸树脂的折断强度从既往的9.8兆帕上升到12.56兆帕,与之前相比,组间数据存在统计学差异,P<0.05【14】.含1-2wt%血浆蚀刻的该纤维,并不会对横向强度与杨式模量强度造成显著影响。在规格为1wt%的时候,硬度不会受到显著影响,当规格达到2wt%的时候,硬度呈现出了显著下降趋势【15】。有学者对此提出了不同意见,认为在进行血浆蚀刻纤维前后,树脂强度不会呈现出显著变化。纤维加强物被分成全纤维加强与部分纤维加强,前者代表网状纤维加强为一个基托,后者为纤维朝向单方向发展,不会突出基托表面,和前者相比PFR(部分纤维加强)的刺激性明显较小【17】。在钢纤维或者碳处于垂直状态时,弯曲屈服抗力达到最大。和其他材料相比,玻璃纤维较为美观【18】。目前对此材料的研究相对较多,有国内学者研究证实【19】,化学固化型丙烯酸树脂的含有14.8wt%非定向环氧硅烷化电子蚀刻玻璃纤维,与不含此充填物的树脂相比,其拉伸强度从40.5兆帕提升至91.2兆帕。弹性模量从2057兆帕上升到3571兆帕,组间数据存在统计学差异,P<0.05.在聚乙基甲基丙烯酸粉末和N-丁基甲基丙烯酸液体所形成在暂时性固定树脂内加入非定向玻璃纤维,折断强度相比显著提升,从614N强化到660N,两层为818N,三层为827N【20】。强化纤维的具体量与树脂的强度关联性密切,有学者指出,纤维度越高,强化性越好【21】,将纤维的长度设定为2mm,直径设为10μm的B类玻璃化纤维分别以0%,1%,2%,5%和10%以及15%粉液加入到化学固化型丙烯酸树脂内,结果证实在1%浓度时横向强度最大,比没有加入时提升至14%,组间数据存在统计学差异,P<0.05.如果选择15%浓度时候,树脂的横向强度反而出现下降趋势【22】。有实验报道,将上述材料人工折损后,使用化学固化型丙烯酸树脂加以修理,结果证实,含有1%的纤维横向去强度比未加强时增加了18.5%,弹性模量和之前相比也有所增大【23】。有学者使用环氧树脂等材料,对网格状玻璃等材料进行全面处理,通过提升纤维和固化型树脂的粘结性,其横向强度显著增强;冲击强度显著提升,最高达到了18870.7N/m,其次为玻璃纤维14095.9N/m,未加纤维则为1246.86n/m【24】.在处理表面纤维方面,当前使用的方式(玻璃纤维使用氧化,硅烷化喷砂;超高高分子量聚乙烯纤维使用电化学血浆蚀刻等等)与减少树脂粘度(减少粉液比)等方式,并没有完全将基托树脂浸润和纤维化问题加以解决【25】。不良的浸润会令纤维间出现空隙,树脂吸水量较多,可能会导致有害物质水解效应发生。微生物在空隙内定植后,有可能出现基托变色的现象,再者空气中氧气会抑制树脂聚合,令单体的含量上升,会加大基托聚合收缩和变形。有学者使用丙烯酸酯混合物和经过轻微固化的树脂单体,代替纤维浸润,能杜绝残留单体过多的现象发生【26】。这位学者选择了直径为12μm的非定向硅烷化电子蚀刻纤维,在此其中加入了丙烯酸树脂S强化物,将厚度设定为0.06mm网格状硅烷电子蚀刻纤维,加入丙烯酸,制作成为SN强化物。该强化物用在PH型(热固化型),PV型(化学固化型),DP型(暂时固定义齿树脂型)时候,基托强化横向强度与弯曲模量和之前相比会发生较为显著的变化【27】。
4.展望
综上所述,可摘义齿基托的树脂,应用新式热化和表面处理等方式,可以将义齿的表面光洁度加以改变,可降低细菌的粘附率,从而降低牙周炎与义齿性口炎等疾病的发生。在基托材料内加入纤维等填充物,可在一定程度上提高强度【28】,纤维填充物因种类的不同【29】,表面处理方式不同,对存在于基托树脂内的结构从形式,数量,方向等均有不同的数值表达,特别体现在热固化树脂基质粘合与浸润,在一定程度上改善了纤维强化物的机械性能【30】。
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