4种纤维桩X线阻射性的对比研究

[摘要] 目的 对比几种常用纤维桩的X线阻射性是否有差别。方法 选择常用的3种纤维桩,即RelyXTM Fiber Post (RelyX),PARAPOST® FIBER LUX(Parapost)和D.T. Light-Post Illusion X-RO(DT)和新型的阻射性纤维桩 Macro-Lock Illusion X-RO(ML)。收集20颗离体前磨牙,随机分成4组(n=5),按照厂家说明预备桩道,用 Parabond和ParaCore系统粘接4种纤维桩;另外将纤维桩横切制备成厚度为2 mm的试件,制作标准铝楔,然后拍摄 X线片评价其阻射性,并用电子显微镜观察纤维桩断面。结果 ML组纤维桩的X线阻射性明显高于其他3组(P< 0.05),relyx组和dt组居中,而parapost组的阻射性最低。结论4种纤维桩的x阻射性有差别,ml纤维桩阻射="">

[关键词] 纤维桩; 阻射性; 硫酸钡[中图分类号] R 783.5 [文献标志码] A [doi] 10.7518/gjkq.2016.04.006

Comparative study of the radiopacity of four root canal fiber posts Hao Zhichao1, Liu Jiajun2, Lin Shuhong1, Meng Yukun1. (1. State Key Laboratory of Oral Diseases, Dept. of Prosthodontics, West China Hospital of Stomatology, Sichuan University, Chengdu 610041, China; 2. Dept. of Stomatology, The People’s Hospital of Shenzhen, Senzhen 518020, China) This study was supported by People-benefit Project of Chengdu City(2013PBP-13) and Shanxi Program for Science and Technology Development(20110313015-1).

[Abstract] Objective The purpose of this study was to evaluate the radiopacity of 4 commercially available fiber posts. Methods Three commercially available fiber post systems: RelyXTM Fiber Post(RelyX), PARAPOST® FIBER LUX(Parapost), and D.T. Light-Post Illusion X-RO(DT) with a new fiber post Macro-Lock Illusion X-RO(ML) were selected. After endodontic treatment of 20 extracted premolars, the teeth were randomly divided into 4 groups. Then the root canal was prepared using the specific drills according to the manufactures’ instructions. The 4 groups of fiber posts were bonded to the root substrate using the Parabond and luting cement ParaCore. Five cylindrical specimens 2 mm thick were cut from each of 4 groups of fiber posts. Radiographic images of all the specimens along with a standard aluminum step wedge were obtained on an occlusal film. Radiodensity levels were subsequently calculated as equivalents of aluminum thickness. The visual examination of the cross-sectional post surfaces were performed with a scanning electron microscope. Results The new fiber post ML group showed greater radiopacity than other 3 groups, followed by RelyX and DT group. However, the Parapost group demonstrated the lowest optical density. Conclusion Radiopacity of the new ML quartz fiber post is greater than those of the other fiber posts selected.

[Key words] fiber post; radiopacity; barium sulfate

[收稿日期] 2015-12-12; [修回日期] 2016-03-21[基金项目] 成都市惠民工程项目(2013惠民工程-13);山西省科技攻 关项目(20110313015-1)[作者简介] 浩志超,博士,Email:[e-mail][通信作者] 孟玉坤,副教授,博士,Email:[e-mail]

根管治疗后牙冠大面积缺损的患牙,为增加 全冠修复体的固位和支持,需进行桩核冠修复, 纤维桩由于其良好的生物学相容性,与牙本质弹 性模量相似,能有效分散应力,可防止根折;美 学性能好;对需要根管再治疗的牙齿,纤维桩容易拆除;作为预成桩无需技工室加工,可一次就诊完成桩核的制作等优点,现已广泛应用于临床。

纤维增强树脂基复合材料,一般由约36%的树脂基质和增强纤维构成,其基质成分一般为合成 树脂和二甲基丙烯酸酯,其可通过自由基相互交 联,促进粘接,少数采用二甲基丙烯酸酯为基 质;纤维成分的类型分为碳纤维桩、石英纤维 桩、玻璃纤维桩、有机硅纤维桩和氧化锆纤维桩 等,实验与临床中最常用的是石英纤维和玻璃纤 维。玻璃纤维是最常用的一种增强纤维,主要有 氧化硅基的SiO2(一般含量为50%~60%)和其他 的氧化物(Ca、B、Na、Al和Fe等)。玻璃纤维 和聚乙烯纤维美学性能好,但在湿润的条件下, 易水解从而导致机械性能下降。石英纤维的成分 是二氧化硅,两者的区别在于石英是结晶态纯二 氧化硅,而玻璃是非结晶态二氧化硅和其他化合 物的混合物。但纤维桩的光阻射性较差的,不利 于临床医师后期准确定位纤维桩的位置,因此很 多学者致力于研究该特性[4-6]。本实验研究常用的几种纤维桩的X线阻射性,以期对其阻射性提供客 观评价。

 

1 材料和方法

1.1 材料选取4种国内常用的纤维桩,每种5个,分别

是RelyXTM Fiber Post,缩写为RelyX(3M EPSE公司,美国),PARAPOST® FIBER LUX,缩写为 Parapost(Coltène/Whaledent AG公司,瑞士), D.T. Light-Post Illusion X-RO,缩写为DT和Macro- Lock Illusion X-RO,缩写为ML(RTD公司,法 国)。

RelyX和Parapost由玻璃纤维和树脂基质组成,DT和ML由石英玻璃纤维和树脂基质组成。1.2 方法1.2.1 试件制作收集20颗离体的前磨牙,随机分 成4组(n=5),K3机用镍钛根管预备工具预备根管并常规充填后,按照厂家说明分别用各种纤维 桩的桩道预备钻针预备桩道,尽量保证预备的桩 道与预成纤维桩的适合性。最终RelyX预备至3号 (直径1.60 mm),Parapost预备至6号(直径 1.50 mm),DT和ML纤维桩预备至4号(DT尖端直径1.00 mm,末端直径1.80 mm;ML尖端直径1.00 mm,末端直径1.67 mm),根尖保留5 mm左右的根管充填材料。为模拟临床情况,采用 Parabond(Coltène/Whaledent AG公司,瑞士)处 理预备后的根管桩道和牙体表面,并采用ParaCore 粘桩堆核一体化树脂材料(Coltène/Whaledent AG 公司,瑞士)粘接纤维桩。为排除粘接树脂及牙 体对纤维桩阻射性的影响,每组另取4根同型号的纤维桩,并沿横截面切断,将纤维桩制备成厚度 为2 mm的试件。

1.2.2 阻射性对比制作铝楔(厚度0.5~5.0 mm), 与已制备的样本一起拍摄X线片,选取X线放射参数为7 mA,60 kV,0.16 s。获取数字化图像,图像用VIXWIN 2000软件测量灰度值,同时将样品的阻射值等比计算为铝的厚度。扫描电子显微镜分析纤维桩断面,样本喷金后扫描电子显微镜观察断面的表面形态,放大率2 000倍,观察纤维桩内纤维束分布,镜下图片的截取面积为300 μm× 258 μm,用PC软件记录纤维数量,计算每平方毫米的纤维数。

1.3 统计方法 本研究使用SPSS 17.0统计软件进行统计分析,采用单因素方差分析和Tukey检验,检验水准α=0.05。

 

2 结果

纤维桩与标准铝楔X线片上测量的阻射性结果如图1~3所示。图4显示扫描电子显微镜的观察结果。

ML组的X线阻射性最大,近远中向的阻射性为4.55 mm铝的厚度,颊舌向为4.48 mm铝厚度; RelyX组次之,近远中向的阻射性为3.76 mm铝的厚度,颊舌向为3.62 mm铝厚度,而DT组近远中向阻射性为3.05 mm铝厚度,颊舌向为2.98 mm铝 厚度;Parapost组X线阻射性最低,近远中向的阻射性为2.35 mm铝的厚度,颊舌向为2.44 mm铝厚度,各组间数据的差异均有统计学意义(P<>

纤维桩横断面的阻射性结果:ML组的阻射性为2.85 mm铝厚度,RelyX组为2.46 mm铝厚度, DT组为1.42 mm铝厚度,Parapost组为1.12 mm铝 厚度,各组数据间也具有统计学差异(P<0.05)。><>

上:RelyX组;下:DT组;左:Parapost组;右:ML组;正中:铝楔。

图1 颊舌向的X线片 Fig 1 Radiographic images of buccolingual section of samples

上:RelyX组;下:DT组;左:Parapost组;右:ML组;正中:铝楔。

图2 近远中向X线片 Fig 2 Radiographic images of mesiodistal section of samples

上:RelyX组;下:DT组;左:Parapost组;右:ML组;正中:铝楔。

图3 各组纤维桩横断面的X线片 Fig 3 Radiographic images of cross section of samples

 

A:RelyX组;B:Parapost 组;C:DT组;D:ML组。

图4 4组纤维桩横断面的扫面电子显微镜图像× 2 000

Fig 4 Cross section images of four kinds of fiber post samples by scanning electron microscope × 2 000

如图4所示,纤维桩由树脂基质和加强纤维束 构成,各组纤维桩的微观结构包括纤维的直径、 分布均匀度及分布密度不完全相同。表观上DT组纤维直径差异较大,RelyX组及Parapost组密度略低,但本实验中各组纤维桩纤维数量无明显差异 (P>0.05)。其中ML组纤维数目为每平方毫米2 781根,DT组为每平方毫米2 678根, RelyX组为每平方毫米2 241根,Parspost组为每平方毫米2 163根。

 

3 讨论

自1988年碳纤维桩首次被应用到口腔修复领域以来,经过不断的进步和发展,纤维/树脂桩核系统的相关研究日益深入,临床上的应用也日益 广泛。纤维增强的树脂基质的机械性能,如弹性 模量、断裂强度和弹性等明显得到提高。材料的 机械性能主要与纤维的直径、数量、单位面积的 密度、纤维的方向、长度及其与树脂基质的粘接 结合性能等相关。当应力作用于纤维时,因为树 脂基质有较大的弹性变形,因此纤维应具有较高 的弹性模量以对抗应力,石英纤维桩具有较高的 抗张强度和适当的弹性模量,在断裂之前不会变 形,而玻璃纤维的抗张强度和弹性模量较低。纤 维在树脂基质中与纤维轴向一致纵向平行排列, 这种排列方式可降低应力向基质的传导,若纤维 斜向排列,会导致在强度较差的树脂基质内不均 衡应力,在树脂基质及纤维界面的应力集中会导 致界面崩解、树脂塑性形变和树脂基质微裂纹。 纤维桩的机械性能与其结构密切相关,若纤维桩 结构中存在孔隙会导致其机械性能降低[7-9]。

纤维桩的阻射性是纤维桩临床应用时需考虑的一个重要特性,因为临床医师习惯从X线阻射性确定并定位根管内桩的位置,而早期的纤维桩阻 射性较差,这一直曾是纤维桩应用中一个明显的 缺陷。为解决这个问题,研究者曾研制了包含钛 内核的纤维桩,也在粘接树脂材料内加入X线阻射的硫酸钡/锶成分。但有研究证实硫酸钡颗粒会增加粘接树脂的粘度从而影响其粘接和操作性能, 引入阻射性物质后会导致结构内部缺陷,降低纤 维桩的微观结构的可靠性[8]。另一个增加X线阻射性的策略是改变石英玻璃纤维的成分以增加纤维的X阻射性。这种技术可以保证获得足够光透性的同时增加X线阻射性能,目前认为是树脂基质添加

技术的替代方法。ML组纤维桩含有45%~55%的具有特殊光阻射性的石英玻璃纤维(添加了5%~ 10%BaO及10%~20%的SrO),将特殊的纤维与树 脂基质成型处理后,纤维中阻射物质的加入不会 影响桩材料的机械性能。随着材料的发展,当前 的预成纤维桩在增加了本身光阻射性的同时也保 持了较好的机械性能,目前常用的纤维桩系统的 平均挠曲强度可高达1 377 MPa[9-10]。石英及玻璃纤维桩不仅美学性能和机械性能良好,而且其纤 维束具有半透性,有助于粘接树脂的光固化。纤 维桩的透光性会影响粘接树脂层的固化程度,进 而影响纤维桩的粘接性能。而纤维桩的透光性从 冠部向根部递减,因此根部粘接树脂的完全固化 是影响粘接材料性能的一个重要方面。目前临床 上推荐使用双固化的粘接树脂,但仍有研究证实 光固化的粘接树脂粘接抗张强度明显大于自固化 的树脂,因此纤维桩的粘接性能依赖于其良好的 透光性。透光性较差的纤维桩即使用双固化的粘 接树脂粘接也会导致粘接层弹性模量及维氏硬度 降低,粘接层与根部牙本质和纤维桩界面连续性 破坏[11-13]。纤维桩的透光性及机械性能均与结构特征如基质的组成,纤维束的分布、密度、直径 和种类等相关,但尚无研究阐述其光阻射性、粘 接性能和透光性之间是否有确切的相关性。

本实验结果显示,石英玻璃纤维桩ML组的阻射性明显大于玻璃纤维桩组,与文献所得结果一 致,其中粘接于牙体的实验组明显大于横截面 组。粘接于牙体组模拟口内的实际情况,由于牙 体本身具有阻射性,最终的实验结果是牙体与纤 维桩阻射性结果的叠加,因此粘接于牙体的纤维 桩阻射性明显大于未粘接的桩横截面组,因此本 实验所得牙体粘接数据略大于文献报道的数据, 而横截面组数据与文献报道的相一致[4-5]。

目前临床常用的是粘接树脂系统以及纤维桩系统,但石英玻璃及玻璃纤维桩的阻射性仍明显 低于瓷桩、金属桩和碳纤维桩。因此,进一步提 高石英玻璃纤维桩的阻射性仍是纤维桩未来一个 重要的研究方向。

 

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(本文编辑 骆筱秋) 转载自《国际口腔医学杂志》 第 43卷 4 期