The development of orthodontical bonding resin modified glass ionomer cement
直接粘结技术已在口腔正畸临床得到广泛的应用,成功地矫治了各种牙颌畸形,改变了过去多带环技术所无法克服的操作复杂等缺点,且各种正畸粘合剂也不断地研制成功,推动着固定矫治技术的不断发展。一种粘接材料能否应用于临床,关键要考察其粘接强度。以往的研究证实,传统型玻璃离子粘固剂的粘接强度明显低于复合树脂釉质粘接剂的粘接强度,正畸治疗中托槽脱落率较高,不能满足临床要求[1-2]。20世纪90年代以后出现的树脂改良型玻璃离子粘固剂在材料成分上有了改变,使材料性能得以改进,尤其在粘接强度上较传统型玻璃离子粘固剂有了明显提高,使其有可能应用于正畸临床中。近年来的研究集中在应用树脂改良型玻璃离子粘固剂粘接正畸托槽方面,并已成为正畸研究领域的热点之一。本文对近年来改良型玻璃离子粘固剂的研究发展状况进行回顾,关于树脂改良型玻璃离子粘固剂具有以下几个方面的特性:
1 释放氟离子特性
树脂改良型玻璃离子粘固剂在第一天的氟离子释放量最大[3-4],其中前12h为释放高峰。第二天便出现明显下降,以后释放量逐渐减少,但树脂改良型玻璃离子粘固剂能够在相当长的时间(1~2年)内能持续释放出氟离子,并维持在一定水平[5]。从树脂改良型玻璃离子粘固剂中释放出的氟离子进入到菌斑下脱矿环境中,可以直接作用于托槽周围的釉质,起到抑制脱矿的作用,同时氟离子可以和唾液中的钙、磷离子共同组成矿化系统发挥促进脱矿釉质再矿化的作用,且这个过程不要求患者的合作,减少了临床操作的难度。
2 “充电和放电”效应
树脂改良型玻璃离子粘固剂可以从高浓度氟化物如含氟牙膏浆中吸收一定量的氟离子,并在去离子水中将一部分氟离子再释放,这就好比是蓄电池的充电和放电过程。研究表明,用于“充电”的氟化物浓度越高,树脂改良型玻璃离子粘固剂的氟离子释放量越大[6],且在单位时间内释放的氟离子和其暴露在外界潮湿环境中的表面积有关。表面积越大,释氟量也越大。对于临床来说,这一特性比传统型玻璃离子粘固剂释放氟的性能更有意义。因为传统型玻璃离子粘固剂的氟离子释放特点是在第一天出现释放高峰,以后呈递减的趋势,所以在正畸治疗的整个过程中(2年左右)单纯依靠玻璃离子粘固剂释放特点来保护釉质是不现实的。而树脂改良型玻璃离子粘固剂的“充电和放电”效应可以在人们每天使用含氟牙膏刷牙后出现,这就给托槽周围釉质提供了长期有效的保障。
3 抑菌性能
树脂改良型玻璃离子粘固剂释放出的氟离子有可能抑制菌斑中变形链球菌的生长及其产酸能力。研究表明,树脂改良型玻璃离子粘固剂周围菌斑中氟浓度均高于复合树脂周围菌斑的氟浓度[7-8],同时树脂改良型玻璃离子粘固剂周围菌斑的产酸率小于复合树脂周围菌斑的产酸率[9]。体内短期研究表明,树脂改良型玻璃离子粘固剂对周围菌斑中变形链球菌和乳酸杆菌的生长起抑制作用,表现为菌落数量降低和占总菌落数的百分比下降[10-12]。中、长期的临床观察表明,树脂改良型玻璃离子粘固剂只能短期对菌斑中变形链球菌起抑制作用,在口腔中长期放置,后期周围菌斑的总菌落数,变形链球菌和乳酸杆菌与复合树脂者相似[13],因此,树脂改良型玻璃离子粘固剂不能长时间有效地抑制托槽周围菌斑中致龋菌的生长繁殖。
4 非酸蚀粘结
使用树脂改良型玻璃离子粘固剂粘结正畸托槽时,牙釉质不需要进行酸蚀处理。先在釉质表面均匀涂布一层偶联剂,压缩空气吹干15s,按使用说明要求的粉液比例调和玻璃离子粘固剂,可将正畸托槽粘结于牙冠颊面中心,并清除托槽周围溢出的粘结材料即可。操作简单有效,不需要酸蚀就可以与牙釉质形成化学结合,大大地保持了牙釉质的完整性。
5 粘结强度高
传统型玻璃离子粘固剂是由粉和液两部分组成,粉是一种分散极细的硅铝玻璃,其成分主要是三氧化二铝和二氧化硅。液是聚丙Ortho LC(GC America In烯酸衣康酸水溶液,其中还含有少量酒石酸作为螯合剂以加速固化反应。树脂改良型玻璃离子粘固剂是在传统型玻璃离子粘固剂中加入少量可聚合的树脂成分(4%~6%)[14],如Fuji c)。树脂改良型玻璃离子粘固剂在材料成分上的改变,使材料性能得以改进,尤其在粘结强度上,较传统的玻璃离子粘固剂有了明显的提高[15],有些种类的树脂改良型玻璃离子粘固剂的粘结强度甚至还高于复合树脂釉质粘结剂[16]。另有研究证实[17]树脂改良型玻璃离子粘固剂的抗疲劳强度也不逊色于复合树脂粘结剂。一般来说,粘结剂的断裂发生在以下三个部位:釉质-粘结剂界面、粘结剂内部、粘结剂-托槽界面。若断裂点发生在釉质-粘结剂界面,釉质可能受到去除托槽所使用的剪切力而发生破坏,而发生在另外两个部位的断裂则不会造成釉质的损坏。树脂改良型玻璃离子粘固剂的断裂点则主要发生在粘结剂内部,对釉质尤其起到了保护作用。
毋容置疑,随着现代固定矫治技术特别是直丝矫治技术的发展和普及,较之托槽及附件准确且稳定的固位是临床上达到理想矫治效果的前提。树脂改良型玻璃离子粘固剂由于其临床操作的简便性,有利于防止托槽周围龋坏的发生以及可靠的粘结强度等优越特性,已经越来越受到正畸临床使用的重视。如果它能满足长期临床的要求,其在正畸领域中的应用前景是非常可观的。
[参考文献]
[1]Fajen VB, Duncanson MG, Nanda RS, et al. An invitroevaluation of bond strength of three glassionomercements[J].Am J Orthod Dentofac Orthop, 1990,97:316-322.
[2][Klockowiski R,Davis EL,Joynt RB,et al.Bond strength and dur- ability of glassionnomercements used as bonding agents in the placement of orthodontic brackets[J].Am J Orthod and Dentofac Orthop,,1989,96:60-64.
[3]Seppa L.Fluoride release and effect on enamel softening by fluoride-treated and fluoride-untreated glass ionomer specimens[J].Caries Res,1994,28:406-408.
[4]Creanor SL,Carruthers LMC,Saunders WP, et al. Fluoride uptake and release characteristics of glass ionomer cement[J].Caries Res,1994,28:322-328.
[5]Foesten L. Fluoride release and uptake by glass ionomers.Scand[J].J Dent Res,1991,99:241-245.
[6]Takahashi K, Emilson CG, Birkhed D. Fluoride release in vitro from various glass ionomer cements and resin composites after exposure to NaF solution[J].Dent Mater,1993,9:350-354.
[7]Hallgren A,Oliveby A,Twetman S.Fluoride concentration in plague adjacent to orthodontic appliances retained with glass ionomer cements[J].Caries Res,1993,27:51-54.
[8]Forss H,Jokonen J,Spets-Happonen S,et al.Fluoride and mutants streptococci in plaque grown on glass ionomer and composite[J].Caries Res,1991,25:454-458.
[9]Hallgren A,Oliveby A,Twetman S. L(+)- Lactic acid production in plaque from orthodontic appliances retained with glass ionomer cement[J]. Brit J Ortho,1994,21:23-26.
[10]Benelli EM, Serra MC, Rodriguesjr AL, et al. Insituantic ariogenic potential of glassionomercement[J]. Caries Res, 1993,27:280-284..
[11]Wright AB,Lee RT,Lynch E. Clinical and microbiolo evaluation of a resin modified glass ionomer cement for orthodontic bonding[J].Am J Orthod and Dentofac Orthop,1996,110:469-475.
[12]Hallgren A, oliveby A, Twetman S. Cariesassociated micr of lorainplaque from orthodontic appliances retained with glassionomercement[J]. Scand J dent Res,1992,100:140-143.
[13]Berg JH,Farrellj E,Brown LR.ClassⅡ/silver cement restorations and the ireffect on interproximalgrowth of mutanss treptococci[J]. Pediatr Dent, 1990,1220-1223.
[14]Hegarty Dj,Macfarlane TV.In vivo bracket retention comparison of a resin-modified glass ionomer cement and a resin-based bracket adhesive system after a year[J].Am J Orthod and Dentofac Orthop,2002,121(5):469-501.
[15]Komori A,Ishikawa H.Evaluation of a resin-reinforced glass ionomer cement for use as an orthodontic bonding agent[J]. Angle Orthod,1997,67:189-196.
[16]Millet DT,Cattanach D,Mcfadzean R,et al.Laboratory evaluation of a compomer for orthodontic bonding[J].Angle Orthod,1999,69:58-63.
[17]Lippitz SJ,Staley RN,Jakobsen JR. In vitro study of 24h and 30d shear bond strengths of resin-modified glass ionomer cement used to bond orthodontic brackets[J].Am J Orthod and Dentofac Orthop,1998,113:620-624.