Constic自粘接流動樹脂撓曲強度及壓縮強度的檢測

劉永紅 劉振麗 王世霞 張志勇

Constic 自粘接流動樹脂是一種即酸蝕、粘接、充填于一體的新型三合一流動樹脂，其無機填料含量達到重量百分比的65%，成分中含有鋇基玻璃離子，X 線阻射，有良好的流動性，具有一定強度，生物安全性好。牙齒和充填材料在咀嚼過程中常受到一種復雜的機械應力，即一種包括張力、剪切力、壓力和扭力的綜合性應力[1]。充填材料在應力作用下產生壓縮應變、撓曲應變等，導致材料斷裂，這是充填失敗的主要原因[2]。而與材料斷裂相關的一些機械性能，常用撓曲強度、壓縮強度來評價[3]。本研究通過體外實驗方法，比較Constic 自粘接流動樹脂與臨床中常用的FiltekTMSupreme Ultra 樹脂及Spectrum TPH3樹脂三種材料間撓曲強度和壓縮強度，觀察材料的優劣性，為Constic 樹脂的臨床應用提供理論依據。

資料和方法

1.材料和儀器

Constic 自粘接流動樹脂（DMG 公司，德國）；FiltekTMSupreme Ultra 流動樹脂（3M 公司，美國）；Spectrum TPH3 復合樹脂（Dentsply 公司，美國）；電子式萬能試驗機（深圳萬測試驗設備有限公司）。

2.實驗方法

（1）撓曲強度：①制備模具：制備不銹鋼模具，模具的中空部分為長25mm、寬2mm、高2mm 的長方體。②分組：A 組：Constic 自粘接流動樹脂；B 組：FiltekTMSupreme Ultra 流 動 樹 脂；C 組：Spectrum TPH3 復合樹脂。③制備試件：在模具的內表面及蓋玻片的一個面均勻涂布薄層分離劑，待分離劑自然風干后將三種樹脂材料填入模具內，使模具內充滿材料并稍有富余，充填完成后在模具上面覆蓋一張蓋玻片，輕輕按壓蓋玻片將多余的樹脂材料排出模具外，并保證試件上下表面水平，使蓋玻片涂有分離劑的一面與樹脂材料相接觸。用光固化燈對其光照固化，每個區域照射20s 后取下試件，用600 鉬的砂紙去除多余的樹脂飛邊。制作完成后的試件應避免一切表面磨損和撞擊。每種樹脂制作10 個試件。④撓曲強度的測試：將制備好的試件在37℃生理鹽水中恒溫水浴24h。用游標卡尺精確測量每一個撓曲強度試件的個別寬度和高度，精確到0.02mm。將待測試件的兩端固定在電子式萬能試驗機的夾具上，兩支點間的長度為20mm，使用半徑為2mm 的彎曲壓頭、1MPa 的預載及1mm/min 的加載速度對材料進行垂直加壓，記錄試件斷裂時的最大加荷值。撓曲強度值：δ=3FL/2BH2[F：最大加荷值（N），L：兩支點間的距離（mm），B：試件寬度（mm），H：試件高度（mm）]。

（2）壓縮強度：①制備模具：用聚四氟乙烯制備內徑4mm、高6mm 的中空圓柱體模具，使之兩端相通。②分組：A 組：Constic 自粘接流動樹脂；B 組：FiltekTMSupreme Ultra 流 動 樹 脂；C 組：Spectrum TPH3 復合樹脂。③制備試件：在模具的內表面及蓋玻片的一個面均勻涂布薄層分離劑，待分離劑自然風干后將一張蓋玻片放置于模具底部，使蓋玻片上涂布分離劑的一面與樹脂材料相接觸。將三種樹脂材料分別填入模具內，使模具內充滿樹脂材料并稍有富余，充填完成后在模具上覆蓋另一張蓋玻片，輕輕按壓蓋玻片將多余的樹脂材料排出模具外，并保證試件上下表面平整。用光固化燈在模具的上下兩面分別光照20s 后，從模具中取出試件，用600 鉬的砂紙去除多余的樹脂飛邊。制作完成后的試件應避免一切表面磨損和撞擊。每種樹脂制作10 個試件。④壓縮強度檢測：將制備好的試件在37℃生理鹽水中恒溫水浴24h 后，用游標卡尺精確測量每一個試件的個別直徑，精確到0.02mm，在電子式萬能試驗機上采用5N 的預載、1mm/min 的加載速度對試件進行垂直加壓，記錄試件發生斷裂時的最大加荷值。壓縮強度P＝F/S[P：抗壓強度（Mpa），F：試件斷裂時的最大加荷值（N），S：圓柱體試件的面積（mm2）]。

3.數據統計及分析

使用SPSS 21.0 統計軟件進行數據分析，本實驗中數據均為計量資料，且滿足正態性及方差齊性，故統計描述使用（±S），組間比較使用方差分析，進一步兩兩比較使用SNK 法檢驗，檢驗水準為α＝0.05（雙側），P＜0.05 有統計學意義。

結 果

單因素方差分析結果顯示，A 組的撓曲強度值與B 組及C 組相近，三組間無統計學差異（P＞0.05）；三種材料的壓縮強度比較有統計學差異（P＜0.05），兩兩比較的結果顯示，A 組材料壓縮強度顯著小于B 組和C 組（P＜0.05），而B、C 兩組間的壓縮強度比較無統計學差異（P＞0.05），見表1。

表1 3 種材料撓曲強度及壓縮強度測試結果

討 論

Constic 自粘接流動樹脂打破了傳統的酸蝕劑、粘接劑加復合樹脂的充填方式，有效地將粘接劑成分融入到了流動樹脂中，不需要使用酸蝕劑及粘接劑，減少了操作流程，節約其操作時間。同時，Constic自粘接流動樹脂還具有傳統流動樹脂的優點，有較好的低粘性及窩洞適應性[4～6]。自粘接流動樹脂集粘接與修復材料于一體，將修復技術帶到了一個新的領域。

撓曲強度反映的是材料承受復雜應力時耐彎曲的程度。有學者對樹脂充填窩洞的臨床病例進行總結，發現充填材料折斷現象逐漸有增加的趨勢[9]，而撓曲強度是用來評價與斷裂相關的機械性能[10]，是指樹脂材料在靜態載荷下發生斷裂時所能承受的最大力值[11]。樹脂材料的撓曲強度值越高，越能抵抗口腔內的復雜應力，也就能夠避免充填后折裂現象的發生，能最大程度的提高修復成功率。

測試撓曲強度在制備試件時，表面有裂紋、氣泡等缺陷也會使材料本身的數值發生改變，與其真實值之間產生較大的差異，從而會影響實驗結果[12]。因此，我們在制備過程中，應認真仔細地按照統一標準進行制備，盡量避免氣泡等缺陷的產生，制作完成后避免對試件表面的磨損，減少因人為因素產生的實驗誤差，盡可能使得測量結果真實有效。

我國醫藥行業標準規定，用于口腔齲損充填的聚合物材料其撓曲強度應不低于80Mpa，本實驗中測得的Constic 自粘接流動樹脂的撓曲強度值最小為101.09±18.18Mpa，已遠遠超過這一標準，符合臨床對樹脂材料撓曲強度的要求，且與臨床常用的兩種樹脂比較，組間無統計學差異，可知Constic 樹脂具有一定的抗折裂能力，用于齲洞充填后在口腔內行使功能時，能夠抵抗咀嚼時產生的復雜應力。

壓縮強度是材料在抵抗同軸方向相反的應力作用下不產生永久破裂的能力，是評價樹脂材料本身承載能力的重要指標[13]。壓縮強度能夠充分地模擬材料在咀嚼功能下所承受的牙合力，是反應材料機械性能的又一指標[14]。在咀嚼食物時，后牙的牙合面會受到各種復雜應力的作用，在這些力中咀嚼壓力是不容忽視的一種應力，若充填材料的壓縮強度較差，在承受咀嚼壓力時，則容易因咀嚼力過大而發生損壞從而導致充填治療的失敗[15]。

樹脂材料壓縮強度的大小與樹脂基質及無機填料的含量、種類及體積等因素有很大的關系，無機填料能增加材料的強度和韌性，因此在適宜范圍內樹脂中添加的無機填料的含量越高，其壓縮強度越大，越能承受較大的咀嚼壓力，但樹脂的流動性將越差[16]。本實驗中Constic 樹脂無機填料的含量達到重量百分比的65%和體積百分比的38%；FiltekTMSupreme Ultra 樹脂中無機填料的含量達到重量百分比的65%和體積百分比的46%，而Spectrum TPH3 復合樹脂無機填料的含量達到重量百分比77.5%和體積百分比的57.1%，因此Constic 樹脂的壓縮強度值低于其它兩種樹脂。

Constic 自粘接流動樹脂使用前毛刷涂布洞壁25s，比酸蝕劑及粘接劑停留時間短，省略了磷酸酸蝕、沖洗及干燥的步驟，應用簡便，可以直接充填，從而大大縮短了操作時間，同時也減少了酸蝕過程中唾液污染牙面的機會，因此對于特殊人群Constic 自粘接流動樹脂相較于傳統樹脂更適合作為充填材料修補牙體缺損。