纤维桩粘接固位的原理及其影响因素的研究.doc

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1、分类 号 密级 国 际 十进 分类 号 （UDC） 第四军医大学 学位论文 纤维桩粘接固位的原理及其影响因素的研究 （题 名和副题 名） 张 凌 （作者姓名）指导 教 师 姓名 陈吉华 教授（主任医师）指导 教 师 单 位 第四军医大学口腔医学院修复科申请 学 位级 别 博 士 专 业 名称 口腔临床医学（修复学）论 文提交日期 2008.04 答辩 日期 2008.05论 文起止时 间 2006 年 3 月至 2008 年 4 月学 位授予单 位 第四军医大学 独 创 性 声 明 秉承学校严谨的学风与优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我

2、所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，不包含本人或他人已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。 申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。 论文作者签名： 日期： 保 护 知 识 产 权 声 明 本人完全了解第四军医大学有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属第四军医大学。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为第四军医大学。学校可以公布论文的全部或部分内容（含电子版，保密内容除外），可以采用影印，缩印或

3、其他复制手段保存论文。学校有权允许论文被查阅和借阅，并在校园网上提供论文内容的浏览和下载服务。 论文作者签名： 导师签名： 日期：纤维桩粘接固位的原理及其影响因素的研究 研 究 生： 张 凌 学科专业：口腔临床医学（修复学） 所在单位：第四军医大学口腔医院修复科 导 师：陈吉华 教授（主任医师） 辅导教师：Marco Ferrari 教授资助基金项目：关键词：纤维桩；根管牙本质；粘接剂；树脂水门汀；核树脂；微推出 强度；微拉伸强度；扫描电子显微镜 中国人民解放军第四军医大学 2008 年 04 月 目 录缩略语表 1中文摘要 2英文摘要 6前 言 11文献回顾 14 1 无髓牙的修复 14 2

4、 纤维桩简介 16 3 影响纤维桩修复成功的因素 20 4 纤维桩粘接固位性能的实验室评价方法 30实验研究 35第一部分 纤维桩在根管内固位性能的研究 35 第一节 纤维桩在根管内固位机制的探讨 35 实验一 不同粘接方法和桩道深度对纤维桩固位强度的影响 35 实验二 根管充填和粘接剂种类对纤维桩固位强度的影响 46实验三 粘结基质、粘结方法和桩道深度对纤维桩固位强度的影响 51 第二节 不同根管壁处理方法对纤维桩固位性能的影响 58 实验一 不同化学冲洗液对纤维桩的固位强度的影响 58 实验二 根管处理方法对两种自酸蚀粘接剂粘接纤维桩的固位性能 的影响 65 第三节 树脂粘接材料及操作方法

5、对纤维桩固位性能的影响 74 实验一 四种粘接材料对纤维桩在不同深度桩道内的固位强度的影响 74 实验二 双固化粘接材料的固化方式和桩道深度对纤维桩固位性能 的影响 80第二部分 纤维桩与不同种类复合树脂粘接性能的研究 88 实验一 不同表面处理剂对预硅烷化的纤维桩与两种复合树脂粘接 性能的影响 88 实验二 简单水存的老化条件对粘接剂涂层后的纤维桩与不同复合 树脂粘接性能的影响 96全文总结 103参考文献 105个人简历和研究成果119致 谢121 第四军医大学博士学位论文 缩略语表 缩略语 英文全称 中文全称3-MPS 3-methacryloxypropyl trimethoxy si

6、lane 3-甲基丙烯酰氧丙基 三甲氧基硅烷-MPS Gamma-methacryloxypropyl trimethoxy silane -甲基丙烯酰氧丙基 三甲氧基硅烷GPS Glycid-oxi-propyl trimetiloxy silane 环氧基丙烯酰氧丙基 三甲氧基硅烷4-META Methacryloxyethyltrimellitate anhydride 4-甲基丙烯酰氧乙基 偏苯三酸酯HEMA 2-hydroxyethyl methacrylate 甲基丙烯酰-羟乙酯MDP Methacryloxydecyl dihydrogen phosphate 甲基丙烯酰氧癸基T

7、CB Tetracarboxylic butane 二甲基丙烯酰羧酸酯UDMA Urethane dimethacrylete 氨甲基酸乙酯二甲基 丙烯酸PENTA Dipentaerytritolprntacrylate phosphoricacid 二季戊四醇-五丙烯酸 磷酸酯TEGDMA Tri-etylene gltcole di-methacrylate 三乙二醇二甲基丙烯 酸酯EDTA Ethylenediaminetetraacetic acid 乙二胺四乙酸 1 第四军医大学博士学位论文 纤维桩粘接固位的原理及其影响因素的研究 博 士 研 究 生：张 凌 导 师：陈吉华 教授

8、第四军医大学口腔医院修复科，西安 710032 中文摘要 龋坏、创伤及修复失败导致大量牙体组织丧失的患牙通常需要借助桩-核为全冠修复体提供固位和抗力支持，使修复后的患牙可以承载各种口腔功能性应力。与传统的铸造桩-核和成品金属桩相比，纤维增强型树脂根管桩简称纤维桩具有优良的生物机械性能和美观修复效果，近年来广泛的被用于修复无髓牙。纤维桩的弹性模量与牙本质相近，受力时牙根内的应力分布均匀，可有效降低根折率；纤维桩与树脂粘接材料合用可以加固因根管预备变薄弱的牙根；玻璃、石英等纤维制成的纤维桩与自然牙颜色接近，可以满足全瓷修复和前牙美容修复的要求；纤维桩具有良好的抗腐蚀性，可以避免金属桩的电化学腐蚀导

9、致的修复体周围组织的着色和变色等问题。但是大量的实验室及临床实验表明，纤维桩修复的主要失败类型是各种形式的粘接失败，如粘接界面出现裂隙、桩-核松动或者桩-核脱落等。因此，如何提高根管牙本质与树脂粘接材料之间、以及纤维桩与树脂粘接材料之间的粘接性能是一个具有临床意义的研究方向。 关于根管牙本质与树脂粘接材料的粘接，目前认为主要有三方面的因素影响粘结效果：一是经过根管治疗和桩道预备后的根管壁表面覆盖着较厚的玷污层，牙本质粘接剂不能有效渗透形成粘接；二是根管壁是一个狭窄而有限的空间，根据 C-因子理论，树脂粘接材料聚合时会形成很大的收缩应力， 2 第四军医大学博士学位论文影响粘接强度；三是不同深度的

10、桩道内壁间牙本质结构上存在着差异，操作的难易程度也不同，以致深部的桩道牙本质粘接强度较低，影响纤维桩在局部的固位强度。关于纤维桩与各类复合树脂材料的粘接，则因为环氧树脂基质的纤维桩与 Bis-GMA 基质的复合树脂之间缺乏有效的化学粘接，粘接性能亦亟待进一步提高。 本课题针对以上这些影响纤维桩固位性能的因素所设计，目的是通过扫描电子显微镜超微结构观察以及薄片推出实验、微拉伸测试等实验力学测试的方法，全面分析纤维桩粘接过程中粘接基质、粘接材料及操作方法等因素对纤维桩固位性能的影响，进一步探讨纤维桩在根管内的固位原理，并在此基础上尝试利用不同的表面处理方法、粘接材料和粘接技术来提高纤维桩的固位能力

11、。 课题研究分为两部分，第一部分分为三节，是关于纤维桩在根管内的固位性能的研究。第二部分由两个实验组成，是关于纤维桩与不同复合树脂材料包括树脂水门汀和核树脂的粘接性能的研究。 第一部分实验中，第一节观察了不用粘接剂、使用全酸蚀和自酸蚀粘接剂在粘接界面形成的杂化层和树脂突结构以及根充和不根充两种处理对桩道内壁的牙本质表面结构的作用，比较了粘接剂、桩道深度以及桩道预备方法对纤维桩在根管内的微推出强度的影响。实验结果发现：根管充填、粘接剂和桩道深度都对纤维桩的固位性能有影响；根管充填会在深部的桩道表面形成一层富含牙本质碎屑、牙胶和糊剂的玷污层，会显著降低纤维桩在深部桩道的微推出强度；使用粘接剂只能提

12、高纤维桩在上部桩道内的固位强度，在下部桩道，酸性较弱的自酸蚀粘接剂对纤维桩的固位强度无提高作用；全酸蚀粘接剂对纤维桩的粘结作用受桩道深度的影响，自酸蚀粘接剂对纤维桩的粘结作用不受桩道深度的影响。 第二节包括两个实验：实验一比较了 3H2O2、5.25NaOCl17EDTA 3 第四军医大学博士学位论文这两种化学冲洗液与四种牙本质粘接剂（一种全酸蚀、三种自酸蚀）对纤维桩固位性能的影响；实验二比较了 35磷酸酸蚀、5.25NaOCl17EDTA化学溶液冲洗以及超声振动结合 5.25NaOCl17EDTA化学溶液冲洗去除桩道内壁玷污层的能力，以及它们对两种自酸蚀粘接剂粘接纤维桩的固位效果的影响。实验

13、结果发现：两种化学冲洗液对纤维桩固位强度的作用均因粘接剂的种类和化学成分而异；35磷酸酸蚀、5.25NaOCl17EDTA化学溶液冲洗以及超声振动结合 5.25NaOCl17EDTA化学溶液冲洗这三种根管壁处理方法均可以有效去除桩道内壁表面的玷污层；35磷酸酸蚀、超声结合EDTA/NaOCl溶液冲洗可以提高自酸蚀粘接剂在深部桩道内粘接纤维桩的微推出强度，但是单纯的 5.25NaOCl17EDTA化学溶液冲洗对纤维桩的固位强度没有影响。 第三节包括两个实验：实验一借助薄片推出实验比较了桩道深度和粘接材料种类对纤维桩的固位强度的影响；实验二研究了双固化型树脂性粘接材料的固化方式对纤维桩的微推出的影

14、响。实验结果发现：粘接材料的种类和桩道深度都会影响纤维桩在根管内的固位强度；粘接材料的固化方式对纤维桩固位性能的影响因材料的种类和成份而异；使用双固化型的粘接剂和树脂水门汀粘接透明的纤维桩时，无需在水门汀充填前单独光照粘接剂使其固化，但树脂水门汀应被充分光照固化以获得最理想的粘接性能和机械性能。 在第二部分的实验中，实验一比较了不同方式固化的表面处理剂对预硅烷化的纤维桩与两类复合树脂（流动性树脂水门汀、混合型核树脂）的微拉伸强度；实验二借助简单水存模型，评价了水存一个月的老化条件对粘接剂表面涂层的纤维桩与树脂水门汀和核树脂粘接的界面密合度及微拉伸强度。实验结果发现：自固化粘接剂表面涂层可以提高

15、预硅烷化的纤维桩与混合型核树脂的粘接强度，但对于桩与流动性树脂水门汀的粘接强度无影响；光固化粘接剂表面涂层对预硅烷化的纤维桩与两种复合树脂的粘接强度均无影 4 第四军医大学博士学位论文响；光固化粘接剂表面涂层后的纤维桩水存 1 个月后桩-树脂粘接界面出现了明显的裂隙且桩与复合树脂的粘接强度显著降低；自固化粘接剂表面涂层或不用粘接剂表面涂层的纤维桩与复合树脂的粘接性能在 1 个月内未观察到明显的老化现象。关键词 纤维桩；根管牙本质；粘接剂；树脂水门汀；核树脂；微推出强 度；微拉伸强度；扫描电子显微镜。 5 第四军医大学博士学位论文 The Study on Retentive Mechanism

16、 of Fiber Posts andFactors Related to the Retention of Fiber Posts in Root Canal Candidate for Doctor: Ling Zhang Supervisor: Ji-Hua ChenDept. Prosthodontics Schoolof Stomatology Fourth Military Medical University Xian 710032 China Abstract A post-core restoration is usually recommended for endodont

17、ically treatedteeth in cases when little coronal tooth tissue remains due to caries traumas orremoval of previous restorations. Post and core built-up is necessary to providesupport to the full crown and thus enable the final restoration to sustain variousoral functional load. Recently fiber posts h

18、ave been more popularly used thanconventional cast post-core and pre-fabricated metallic post in the restoration ofendodontically treated teeth. Due to the similar elastic modulus with dentin fiberposts could allow more favorable stress distribution and reduce the risk of rootfractures. Fiber posts

19、in combination with resin cements could reinforce the rootweakened by the root canal preparation. Lots of glass- or quartz- fiber posts havenatural tooth color supporting all-ceramic and esthetic restoration for anteriorteeth. Owe to the good biocompatibility and resistance to corrosion of fiber pos

20、tsthe problems of discoloration corrosion and secondary infection induced bymetallic posts can therefore be delimited when using fiber posts. However manylaboratorial and clinical studies have revealed that the most frequent failure modeof fiber post restoration is adhesive failure. Therefore it is

21、clinical important todevelop procedures that can effectively enhance the adhesion betweenintraradicular dentin and resinous luting materials and/or between luting materials 6 第四军医大学博士学位论文and fiber posts. As to the adhesion between intraradicular dentin and luting resin materials itis relatively weak

22、 considering three parts of factors. The first is that the postspace after sequential endodontic treatment and post-space preparation is coveredby a thick smear layer which may hamper the infiltration of adhesive resin.Secondly root canal is a narrow and confined space so that resin polymerizationma

23、y produce contraction stress and influence the bonding to dentin according tothe C-factor theory. The last factor is that the dentinal structure is different withindifferent root regions and the deep region is hard to access by both instrumentand luting materials. The bond strength in deep root regi

24、on is therefore lowerthan that in upper region. Concerning the adhesion between fiber posts andvarious composite resins it is still inferior to the adhesion of dental substratebecause of the chemical incompatibility or an absence of chemical bond betweenthe epoxy resin based fiber posts and the Bis-

25、GMA based composite resin. This study is designed to improve the retention of fiber posts when taking intoaccount these factors. The purpose of this study was to evaluate the effect ofbonding substrate luting material and luting procedure etc. on the retention offiber posts to investigate the retent

26、ive mechanism of fiber posts and to attemptto improve the retentive strength of fiber posts using different surface treatmentsand luting procedures as well. The experimental study could be divided into two parts. Part 1 is composed ofthree sections and is about the evaluation of retentive strength o

27、f fiber posts inroot canal. Part 2 is composed of two experiments and is about the adhesionbetween fiber posts and different composite resin including resin cements andresin core. In Section 1 of Part 1 the hybrid layer and resin tags formed by different 7 第四军医大学博士学位论文adhesives as well as the morpho

28、logical aspects of post-space dentin either withor without root canal obturation were observed using SEM. Also the effect ofroot canal obturation root region and luting procedure on the push-out strength offiber posts in roots were evaluated in this section. The following results wereachieved: root

29、canal obturation root region and luting procedure all have aneffect on the push-out strength of fiber posts root canal obturation couldproduce a smear layer containing large amount of dentinal debrisgutta-percha/sealer remnants which decreased the push-out strength of fiberposts by interfering with

30、the infiltration of adhesives the use of adhesivecould only improve the retention of fiber posts in coronal root region while theuse of mild self-etching adhesive showed no effect on the improvement of postretention in the apical root region the push-out strength of fiber posts using atotal-etching

31、adhesive was affected by the root region while the push-outstrength of fiber posts using a self-etching adhesive was not affected by the rootregion. There are two experiments in Secion 2 of Part 1. In experiment 1 the effect oftwo chemical irrigations -3H2O2 and 5.25NaOCl17EDTA on the retentionof fi

32、ber posts using four adhesives 1 total-etching and 3 self-etching wasevaluated. In experiment 2 the efficacy of three post-space treatments 35phosphoric acid etching irrigation using 5.25NaOCl17EDTA and ultrasonicagitation associated with 5.25NaOCl17EDTA in the removal of smear layeron post spaces w

33、ere evaluated with SEM. The effect of these post-spacetreatments on push-out strength of fiber posts were also investigated in thisexperiment. The following results were achieved: The effects of 3H2O2 and5.25NaOCl17EDTA irrigations on the retention of fiber posts were bothdependent on the type and c

34、hemical composition of adhesives All the 8 第四军医大学博士学位论文treatments tested in Experiment 2 were effective in the removal of the smearlayer on the post-spaces Treatment with 35 phosphoric acid or ultrasonicagitation associated with EDTA/NaOCl irrigation on the post space improves theretention of fiber posts in the apical region A solo irrigation with anEDTA/NaOCl solution had no effect on the retention of fiber-posts. There are two experiments in Secion 3 of Part 1. In experiment 1 the.