体外模拟刷牙对复合树脂表面粗糙度的影响

闫 鹏 秦宗长 刘志顺 张嘉洋

南开大学口腔医院牙体牙髓二科，天津市 300041

复合树脂是目前临床上进行牙体缺损直接粘接修复的主要材料。近些年来，学者们通过改进复合树脂的填料类型、工艺、含量、基质类型等，以期获得更好的性能，满足临床需求。表面粗糙度是其中重要的性能指标之一，因为光滑的树脂修复体表面不仅能够获得良好的美观，更能减少菌斑附着，减少牙龈刺激，降低继发龋的发生［1］。树脂修复体在口腔内行使功能，可以受到磨损、食物、温度变化等理化因素的作用，这些均可影响树脂表面粗糙度，进而影响复合树脂修复的长期效果［2］。

刷牙作为日常控制菌斑的方法，广泛应用于人群中。不恰当的刷牙方法常常造成牙龈退缩、牙体组织磨损和楔状缺损的发生。近3年来，国外学者开始关注刷牙对于复合树脂修复体表面粗糙度的影响。分析研究结果，体外模拟刷牙后，不同类型复合树脂表面粗糙度的变化差异明显，这与树脂的组成成分和含量、刷牙方法、观察指标选择等因素相关。本研究采用同一种体外模拟刷牙方法，比较临床上常用复合树脂经体外模拟刷牙前、后表面粗糙度的变化情况。分析复合树脂成分对其变化的影响，从而为临床上选择复合树脂提供依据。

1 材料和方法

1.1 复合树脂的选择和标本制备 根据复合树脂的基质、填料粒度和含量的不同，选取3厂家生产的5种材料为实验对象（表1）。

表1 实验用复合树脂成分

分别将5种复合树脂制备成8mm×8mm×5mm立方体模型，采用分层充填固化，光固化灯（LEDition，Ivoclar Vivadent AG，澳大利亚）固化40s，光强大于600mW／cm2。最后一层使用聚酯＋载玻片压实，导光棒抵住载玻片表面光照固化40s。每种树脂制作5个平行试样。

1.2 试样即刻抛光 采用Sof－LexTMExtra Thin（3MESPE，St Paul，MN，USA）抛光彩碟分4步手动无水抛光各试样，抛光粒度顺序为55μm（深橘红）→40μm（橘红）→24μm（浅橘红）→8μm（黄色），抛光手法为“多方向无序抛磨”，重复该动作20s［3］。手机转速20 000rpm，所有抛光操作由同一人完成。每步完成后清水冲洗，气枪吹干。

1.3 体外模拟刷牙 将电动牙刷（D12.013WVitality Bright，Oral－B，EB20Precision Clean精准清洁型刷头）水平固定在加持装置上，持续对试样施加2N力量［4］。固定试样，实验中试样始终浸泡在牙膏浆中。牙膏浆按牙膏（Colgate 360°，广州高露洁棕榄）、蒸馏水重量比1∶2配置。电动牙刷左右旋转，7 600次／min，拂刷时间为60min，每试样均更换新牙膏浆。拂刷后均使用三用枪清洁。

1.4 表面粗糙度检测 采用表面粗糙度仪（Surftest SJ－401；Mitutoyo，Kanagawa，日本）对25个试样在即可抛光后、体外模拟刷牙后分别进行检测。触针尖端直径2μm，压力0.75mN，进速1mm／s，退速0.5mm／s，取样长度lr＝0.8mm，评定长度ln＝4mm。每试样从中央部位任意选择3条测试轨迹，方向不固定。检测指标为反映表面垂直向微观起伏程度的Ra值。以3条轨迹Ra值的算术平均值记录为该试样的表面粗糙度值。

1.5 统计学处理 用SPSS13.0统计软件中的单因素方差分析（One－Way ANOVA）分别检测模拟刷牙前、后各组树脂之间表面粗糙度差异（α＝0.05），对检测有差异的结果进行Post－hoc test（LSD）法进行两两比较（α＝0.05）；采用配对t检验比较模拟刷牙前、后每一组树脂表面粗糙度变化。

2 结果

Levene Statistic检测显示，模拟刷牙前、后各组树脂粗糙度值方差齐（P值分别为0.49，0.50）（表2）。

2.1 复合树脂即刻抛光后表面粗糙度 各组树脂经即刻抛光，表面粗糙度差异显著（F＝4.908，P＝0.006），两两比较结果显示，P60、P90和 Ap－X差异无统计学意义，Quixfil表面粗糙度值最高。

2.2 体外模拟刷牙后复合树脂表面粗糙度 各组树脂经体外模拟刷牙，表面粗糙度值差异显著（F＝16.472，P＜0.001），其表面粗糙度结果为：P60＝P90＜Z350＝Ap－X＜Quixfil，Quixfil依然表现为最高的表面粗糙度。

2.3 各组树脂体外模拟刷牙前、后表面粗糙度变化

Ap－X和Quixfil在模拟刷牙后表面粗糙度均显著增加，P60、P90和Z350刷牙前、后表面粗糙度差异无统计学意义。

3 讨论

3.1 复合树脂填料粒度、种类影响表面粗糙度 本研究显示，体外模拟刷牙前、后，Quixfil均表现出比其他组树脂更高的表面粗糙度，分析其组成成分可以发现，Quixfil填料粒度最大，可达10μm，远高于其他实验用树脂材料。经抛光和拂刷后，较大的颗粒突出于树脂表面，粗糙度较高。Senawongse P［5］的研究中，玻璃填料粒度较大的AP－X同样表现为比Filtek Z250更高的粗糙度。同时，Quixfil所使用的是钡玻璃填料，与P60、P90使用的石英填料有所不同。石英颗粒的硬度在莫氏7级，玻璃颗粒则仅有莫氏5～6级［1］，石英填料更能够抵抗抛光和拂刷所产生的划痕。

表2 各树脂组刷牙前、后表面粗糙度Ra值及统计结果

3.2 体外模拟刷牙对不同树脂表面粗糙度的影响

刷牙是复合树脂在口内遇到的理化因素之一，复合树脂不仅要抵抗尼龙刷毛对表面的“两体摩擦”，还要抵抗牙膏中的摩擦颗粒在刷牙过程中产生的“三体摩擦”［2］。按照 Macgregor ID［6］和Saxer UP［7］的观点，本实验60min的拂刷时间可模拟3次／d，2min／次，共2年的口内刷牙情况，同时采用电动牙刷可以统一刷牙方法，避免混杂因素。

经配对t检验显示，刷牙前、后P60、P90和Z350的表面粗糙度均没有显著增加，说明这三种树脂能够较好的抵抗刷牙造成的影响。其中，P60和P90含有硬度较高的石英颗粒填料，能够抵抗拂刷带来的划痕。Z350是利用纳米技术将无机填料预聚合处理后再加入基质中制成的，所以在树脂磨损过程中填料与基质能够均匀的磨除［8］，体外模拟刷牙并不能增加其表面粗糙度。而Rena Takahashi的研究中［9］，两种纳米填料复合树脂经体外模拟刷牙后表面粗糙度明显增加，这是因为该实验研究选择的是IPS Empress Direct树脂材料，可能在制作工艺上有别于本实验所使用的Z350。

Eduardo Moreira da silva［10］指出，刷牙引起的树脂表面粗糙度增加与填料颗粒的脱落有关。颗粒越大，脱落后形成的凹坑越深；树脂基质与填料结合的越差，填料越易脱落。大部分临床用复合树脂以丙烯酸树脂为基质，填料通过硅烷化与基质结合较好。P90树脂于2007年在欧洲市场上市，其采用Silorane作为基质，以降低聚合收缩［11］。本研究显示，P90经体外模拟刷牙，表面粗糙度未见明显变化，说明基质成分的改变，未能影响到树脂基质与填料颗粒间的有效结合，表面光滑程度稳定。

4 结论

本研究显示：（1）复合树脂的填料种类、粒度、工艺影响表面粗糙度；（2）石英和纳米填料树脂能够较好的抵抗体外模拟刷牙，表面粗糙度稳定；（3）Silorane基质复合树脂P90表面光滑程度较好，不易受到体外模拟刷牙的影响。

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［6］Macgregor ID，Rugg－Gunn AJ.Toothbrushing duration in 60 uninstructed young adults〔J〕.Community Dentistry and Oral Epideniology，1985，13：121－122.

［7］Saxer UP，Barbakow J，Yankell SL.New studies on estimated and actual toothbrushing times and dentifrice use〔J〕.J Clinical Dentistry，1998，9：49－51.

［8］Mitra SB，Wu D，Holmes BN.An application of nanotechnology in advanced dental materials〔J〕.J Am Dent Assoc，2003，134（10）：1382－1390.

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［10］Eduardo M，Julianna D，Juliana JR，et al.Longitudinal evaluation of simulated toothbrushing on the roughess and opical stability of microfilled，microhybrid and nanofilled resinbased composites〔J〕.J Dent，2013，41：1081－1090.

［11］Weinmann W，Thalacker C，Guggenberger R.Silorane in dental composites〔J〕.Dent Mater，2005，21（1）：68－74.