不同间隔时间对步进模型材料间结合强度的影响

不同间隔时间对步进模型材料间结合强度的影响

为了确保模型的口组织的精度，模型底部易于维修，并尽可能节约成本，采用分段模型方法（用硬石膏或大于硬石膏灌溉模型的牙齿和槽部分，用普通石膏灌溉模型的底部）。但脱模时模型与底座分离的现象时有发生,直接影响了模型的完整性和精确性。考虑到临床工作中往往在上部结构灌注完成后数分钟,甚至数小时才进行底座的灌注,因此,我们对不同灌注间隔时间下模型材料间的结合能力进行了研究,为临床操作提供参考。1材料和方法1.1ermack公司超硬石膏Elite!Rock(Zhermack公司,意大利),硬石膏Elite!Stone(Zhermack公司,意大利),普通石膏(青岛鼎丰商贸公司);聚醚橡胶印模材料ImpregumTMPentaTMSoft(3M公司,美国),自凝造牙树脂(上海新世纪齿科材料有限公司),震荡仪NEY(VIBRATORNEY公司,美国),万能试验机AUTOGRAPHAGS-J型(岛津公司,日本)。1.2主模式和个别托盘的制备制作超硬石膏主模具,为40mm×10mm×6mm长方体;以自凝造牙树脂制作个别托盘,并保证托盘与模具间间隙不小于4mm。1.3间隔时间模型材料以个别托盘盛聚醚橡胶印模材料对主模具取印模,中央插入塑料片分隔印模成两部分。以厂家推荐水粉比(超硬石膏20∶100,硬石膏25∶100)调拌超硬石膏或硬石膏,在震荡仪上排除气泡并灌入印模的一侧。按实验要求间隔时间取出塑料片,在另一侧灌注普通石膏(水粉比50∶100),印模及试样见图1。根据模型材料不同分为硬石膏组和超硬石膏组,每组再根据间隔时间的不同分为6小组,分别为∶0min组、5min组、10min组、20min组、30min组和60min组,每组10个试样,共120个。试样凝固后2h脱模,水磨砂纸修整光滑。1.4拉伸试验测试试样干燥24h后在万能试验机上进行拉伸试验,拉伸速度为1mm/min,与万能试验机相连的计算机对试样最大应力值和拉伸强度自动进行记录。1.5法案剖面分析立体显微镜(15X)下对断面情况进行观察。1.6数据统计分析实验所得数据用SPSS13.0软件包进行数据分析,对数据进行单因素方差分析(One-WayANOVA)。方差分析有意义时用最小差异法(L-S-D法)进行不同时间组的组间比较,取α=0.05。2拉伸强度的变化各组试样拉伸强度见表1。实验数据经统计学分析表明:超硬石膏不同间隔时间组之间的拉伸强度有高度统计学差别(P<0.01)。两两比较除0min组与5min组、20min组与30min组之间外,其余各组间差别均具有统计学意义(P<0.05)。硬石膏不同间隔时间组差别亦有高度统计学意义(P<0.01)。两两比较除10min组与20min组、20min组与30min组之间外,差别均有统计学意义(P<0.05)。相同间隔时间下的硬石膏组与超硬石膏组拉伸强度比较,除20min组和30min组之间外均有差别,且差别有高度统计学意义(P<0.01)。由图2可见:超硬石膏组与硬石膏组的拉伸强度随间隔时间的变化不完全相同。超硬石膏组的拉伸强度随间隔时间增加快速下降,间隔时间在5min以内时变化不明显,在5~20min时呈直线下降,间隔20min时其强度已下降至0min组的1/3,此后下降缓慢。硬石膏组的拉伸强度同样随间隔时间的增加而持续下降,但是其下降趋势除间隔时间在10min内时变化较为迅速外,其余均表现为平缓下降。观察断面情况,可见超硬石膏和硬石膏0min组试样的材料结合界面及断面均不整齐,呈波浪状,且断面都在普通石膏一侧;5min组材料结合面和断面较整齐,可见普通石膏呈地图样残留于断裂面;当间隔时间大于等于10min时,所有断裂界面均在结合处且断裂面光滑。3灌注间隔时间临床操作中导致的不同材料模型与底座分离的因素很多,如脱模时的操作不当、调拌石膏时的水粉比例不合适、调拌方法以及时间不当等。我们在此探讨的是灌注间隔时间的长短对不同模型材料间结合能力的影响。选择拉伸强度作为测量指标而不是抗折强度,是由脱模时模型与底座间应力的作用形式决定的。在本项研究中,超硬石膏与硬石膏和普通石膏之间的结合强度随间隔时间的延长均逐渐下降,但其变化趋势略有不同。超硬石膏组的拉伸强度在间隔时间增至10min后快速下降,间隔60min时其强度已不足0min组的1/3;硬石膏组的拉伸强度变化曲线下降较为平缓,除间隔时间在10min以内时下降稍快外,几乎保持了同样的斜率。此结果提示我们,在临床操作过程中,应尽量缩短间隔时间,在超硬石膏(或硬石膏)完全凝固前灌注普通石膏。曾有学者对间隔时间在8min以内,由超硬石膏和普通石膏在注射器内先后灌注,接合而成的类似试样的抗折强度进行了研究,结果表明不同间隔时间组之间无统计学差别,并据此认为这两种模型材料间的结合强度与灌注间隔时间无关。但是在本试验中,即使在间隔时间≤10min时,试样的拉伸强度依然是下降的(虽然超硬石膏的5min组数值高于0min组,但差别并无统计学意义)。从断面情况来看,0min组两种材料的结合面呈波浪状,说明此时的超硬石膏(或硬石膏)流动性较好,而此组的较大的拉伸强度可能与其结合面积相关;5min组结合界面整齐,表明流动性已基本丧失;而大于10min时,流动性完全丧失,因此断面光滑。这与石膏的凝固过程是相一致的:石膏粉(半水石膏)与水混合后生成二水石膏,由于二水石膏在常温下溶解度低,所以以结晶形式不断析出;而二水石膏的析出又导致半水石膏向二水石膏转化,最后针状的二水石膏晶体彼此交织成网,形成致密坚硬的固体。在以上过程中,石膏浆中的水分由于水化和蒸发不断减少,浆体变稠并失去可塑性,称为凝结,超硬石膏与硬石膏的凝结时间在10~15min:在灌注后1~5min内,二水石膏晶体不断生长,至10min时晶体已接近最终大小,在此时间内灌注普通石膏,超硬石膏(或硬石膏)与普通石膏之间可以发生晶体间的结合,故此试样断面上呈现普通石膏地图状残留;大于此间隔时间时,两种材料的界面再无晶体间的结合,因此断面光滑。虽然灌注后20min时二水石膏的晶体停止生长,但由于水分的蒸发,超硬石膏或硬石膏的微观结构仍有少量改变,此改变甚至持续到灌注后24h,这种微观结构的改变可能与间隔时间≤20min时试样拉伸强度的持续下降相关。超硬石膏的凝结时间稍长,可能是间隔时间≤10min时,该组试样拉伸强度大于相应硬石膏组的原因之一,而凝固后的超硬石膏较低的孔隙率可能导致了10min以后组的拉伸强度小于相应的硬石膏组。对多个发生模型与底座分离现象的记存模型的观察发现:不同模型材料的结