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1、浅论非金属桩的临床研究进展         【关键词】  纤维桩 陶瓷桩 生物力学人类制作桩冠已有几百年的历史1,早在18世纪人们就开始用木制桩钉来修复无髓牙根,20世纪出现了预成金属桩以及铸造金属桩核,长期以来,铸造金属桩核一直在临床上占据主要地位,但其弹性模量比牙本质高,在根管内产生应力集中,从而产生严重根折2。失败后不易取出、美学效果及生物相容性差等缺点限制了它的发展。因此,20世纪90年代,非金属桩开始应用于临床,其有效地克服了金属桩修复体使龈缘变黑的缺点。特别是陶瓷桩透光性好,用于全瓷修复体中更

2、具有美观的效果3。非金属桩主要有纤维桩和陶瓷桩,随着陶瓷和聚合物在工业和生物材料领域越来越广的应用和人们对美观越来越高的要求,对非金属桩核修复的研究越来越多。笔者对近年来临床上常用的几种非金属桩进行回顾,旨在为临床修复医师提供参考。1  纤维桩1.1  纤维桩的分类1.1.1  碳纤维桩 纤维桩系统中,最早用于临床的是碳纤维桩。碳纤维桩是由无数被拉伸的沿同一方向排列的碳纤维稳固地粘附于环氧树脂基质中而成。碳纤维桩因具有较低的弹性模量,较高的抗疲劳性及良好的生物相容性,受到修复人士的青睐。但由于其外观呈现黑色,与牙齿颜色不匹配,具有不透光性,使其不适合应用

3、于全瓷冠的修复,不能完全满足美学修复的需要。1.1.2 玻璃纤维桩 将玻璃纤维代以碳纤维即可得到玻璃纤维桩。玻璃纤维桩可以采用不同的玻璃纤维,最常用的类型是“E”玻璃纤维(又称电绝缘玻璃纤维),玻璃纤维含量的增加会使弹性模量随之升高4。玻璃纤维桩保留了碳纤维桩的良好性能,同时又改善了碳纤维桩的颜色,成为桩核材料新的发展方向。1.1.3 石英纤维桩 石英纤维桩和玻璃纤维桩相似,其主要成分也是SiO2,只是其在石英中以晶体状态存在,在玻璃中以非结晶状态存在。石英桩的弹性模量在157GPa之间,与玻璃纤维桩相似。以石英为主原料的石英纤维桩具有了优良的机械性能、粘结性能、美学性能,

4、是一种比较理想的桩核材料。1.1.4 聚乙烯纤维树脂桩 聚乙烯纤维最初用来增强牙周夹板,随着性能的不断改善,现在已经广泛用于制作根管桩和树脂粘接固定桥。聚乙烯纤维直接增强的树脂桩是由光固化树脂包绕呈编织状排列的聚乙烯纤维而成,典型的是美国的Ribbond系统。和其他纤维桩不同的是,这种桩并非预成桩,而是临时制作而成,按照厂家的说明,在备好的根管内注入流动性好的光固化树脂,然后将一条或多条预先浸渍好的聚乙烯纤维通过专用的塑料小管塞入根管内,光照聚合后去除多余的塑料小管即可。聚乙烯纤维对树脂的力学性能的增强作用比较温和。Alander等5也用试验证实,聚乙烯纤维增强树脂的弯曲强度要明显低

5、于玻璃纤维增强树脂。这种根管桩有一些缺点,很难保证其根尖部的树脂得到充分固化,而且无法用于比较细小的根管。1.2 纤维桩的优点1.2.1 弹性模量 弹性模量更接近于牙本质,此相似性可使桩随牙齿受力后的轻微挠曲而挠曲,起到相当于一个缓冲器的作用,只将一小部分作用于牙齿上的应力传导到牙本质壁上,从而有利于避免根折的发生,Cormier等6的研究还显示,玻璃纤维桩损坏以后容易取出再修复,而金属和瓷桩系统损坏后再修复是非常困难的。1.2.2 抗疲劳性 抗疲劳性被认为是牙科修复能否成功需要考虑的最主要的因素之一。传统的修复之所以经常失败,是因为只考虑了最大承受强度而忽略了抗疲劳强度,

6、而反复的低于最大承受强度的加载,对牙体造成的损伤远远大于一次较大负荷7。Goto等8,9的研究发现,纤维桩核系统比铸造金属桩核系统能承受2.1 陶瓷桩的种类 瓷桩包括可铸造玻璃瓷桩、玻璃渗透铝瓷桩、CAD-CAM桩和氧化锆瓷桩。可铸玻璃陶瓷桩、玻璃渗透铝瓷桩和CAD/CAM桩的强度都不够大,失败率较高。目前较成熟的是氧化锆瓷桩,Toksavul等13比较了氧化锆陶瓷桩核、玻璃纤维强化桩核、复合桩核修复上中切牙后的断裂韧性和断裂模式,认为氧化锆陶瓷桩核可以用于临床。目前,氧化锆陶瓷桩核一方面是用高韧性陶瓷粉末Y-Ce-TZP制作,因为它既保留了Y-TZP陶瓷的高强度,又具有Ce-TZP

7、陶瓷的高韧性;另一方面Ce-Y-Mg复合稳定剂能够对氧化锆陶瓷起到很好的增韧、增强效果。由于其强度高、韧性好,力学性能能够满足牙科桩钉的要求,因此可用于氧化锆桩核的制作。制作过程为预成氧化锆棒做桩核蜡形的核心,包埋铸瓷,试戴粘固同常规。由于氧化锆陶瓷是一种高强度瓷,具有较高的抗弯强度,而与之匹配的特制铸造陶瓷又能和氧化锆桩结合在一起构成瓷桩核,因此不但透光性好,而且力学性能超群。Michalakis等14认为以传统材料(金或钛)制作的桩核,其外再配以全瓷冠,它的美学效果会因为桩核的反射和不透光性而变得非常不协调,而以氧化锆为桩核再配以IPS-Empress全瓷冠是值得推广试用的。 &

8、#160;       2.2 陶瓷桩的优点及不足  与金属桩相比,陶瓷桩生物相容性更好,无细胞毒性和致敏性。腐蚀对陶瓷桩的影响也非常小。陶瓷桩的抗疲劳能力非常强。Drummond和Bapna15对纤维桩和陶瓷桩进行冷热循环和周期加载实验,结果表明,冷热循环后陶瓷桩的挠曲强度仅降低2%。但瓷桩的整体机械强度不如金属桩。瓷桩中的氧化锆瓷桩强度较大。但一旦瓷桩折断或需要进行根管再治疗时,要去除残留在根管内的瓷桩则非常困难。特别是锆桩不可能用裂钻去除16。因陶瓷桩弹性模量高、韧性低、折断后难去除、不易与树脂类粘接剂结合、固位力低等

9、缺点,且目前市场上的陶瓷桩核价格较昂贵,未被普遍采用。目前,有关的国内外文献,尚未见陶瓷桩修复失败的报道。这可能与临床观察时间短有关17。3 非金属桩的粘结体内数据显示在根桩核界面建立可靠的粘结对桩固位修复的临床成功至关重要18,不同的被粘结体其表面处理也不同,临床常用的粘固剂有磷酸锌、树脂、玻璃离子和树脂改良玻璃离子粘固剂等,均可有效地将纤维桩粘固在根管内。但目前认为树脂粘固剂优于其他几种。纤维桩的粘固一般采用树脂类粘结剂。Sahmali等19用不同种类的粘结剂粘固碳纤维桩,测其拉伸粘固强度,树脂类粘固组显着高于玻璃离子组。主要因为树脂粘固剂表面湿润性好,而纤维桩表面为多孔结构,故粘固力强,

10、微渗漏少。与磷酸锌和玻璃离子相比,树脂粘固剂使桩更能承受旋转力,且可增加牙根的强度20。Edelhoff等21实验发现全瓷桩、核间的粘接可采用粘接前的氧化铝喷砂、氧化硅涂层、硅烷耦联及应用新型粘接剂等保证其固位。在传统Bis-GMA粘接体系基础上改良的含有磷酸单体的粘接体系(如Panavia系列)是唯一能被推荐用于临床上氧化锆陶瓷粘接的。4 结语综上所述,非金属桩均有足够的机械强度,并且诸多研究均显示非金属桩保护牙根的作用优于铸造金属桩,尤其是纤维桩,能实现二次修复。随着材料学发展和人们对美观要求的不断提高,目前非金属桩卓越的美学效果是金属桩不可比拟的。自从非金属桩被引入牙科领域,学者们已经进

11、行了大量研究。这些研究的结果和许多临床数据已经表明非金属桩可以在临床安全使用。而且随着相关的工业和生物材料领域的进展,非金属桩的性能也将得到进一步的改进和发展。我们认为非金属桩核将有广阔的发展前景,同时要注意到,到目前为止,还没有一种桩核材料可以满足理想的桩核修复要求。因此临床医生在选择桩时,要进行综合考虑。在美学和生物相容性上要求高,剩余的残根残冠牙体组织在龈上3mm以上,咬合正常,根管较粗大,修复后的牙冠与牙根长轴基本一致,可以选非金属桩。当根管粗细不合适、形态特殊、修复体龈牙合高度不足、咬合较紧时,或当修复体需要改变牙齿长轴的角度大(约10°)时,最好设计金属桩核,烤瓷修复22

12、。【参考文献】  1赵铱民.口腔修复学M.6版.北京:人民卫生出版社, 2008:97.2Heydecke G, Butz F, Hussein A, et al. Fracture strength afterdynamic loading of endodontically treated teeth restore withdifferent post-and-core systems J. J Prosthet Dent,2002,87(4):438-445.3程祥荣.非金属桩及其临床应用J.中华口腔医学杂志,2006,41(6):336-338.4Newman MP, Ya

13、man P, Dennison J, et al. Fracture resis-tance of endodontically treated teeth restored with compositeposts J. J Prosthet Dent,2003,89(4):360-367.5Alander P, Lassila LV, Tezvergil A, et al. Acoustic emission analysis of fiber-reinforced composite inflexural testing J. Dent Master,2004,20(4):305-312.

14、6Cormier CJ, Burns DR, Moon P. In vitro comparison of the fracture resistance and failure mode of fiber, ceramic, and conventional post systems at various stages of restoration J. J Prosthodont,2001,10(1):26-36.7Grandini S, Goracci C, Monticelli F, et al. Singa “three-point bending” test, of the fat

15、igue resistance of certain fiber posts. II J. Dentista Moderno,2004:70-75.8Goto Y, Nicholls JI, Phillips KM, et al. Fatigue resistance of endodontically treated teeth restored with three dowel-and-coresystems J. J Prosthet Dent,2005,93(1):45-50.9Rosentritt M, Furer C, Behr M, et al. Comparison of in

16、 vitro fracture strength of metallic and tooth-coloured posts and cores J. J Oral Rehabil,2000,27:595-601.10Newman MP, Yaman P, Dennison J, et al. Fracture resistance of endodontically treated teeth restored with composite posts J. J Prosthet Dent,2003,89(4):360-367.11Raygot CG, Chai J, Jameson DL. Fracture resistance and primary failure mode of endodontically treated teeth restored with a carbon fiber-reinforced resin post

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