不同数目金属加强丝对义齿基托修理后弯曲强度影响
【摘要】 目的 研究加入不同数目的金属加强丝对义齿基托修理后弯曲强度的影响。方法 制作25个聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)热凝树脂试件，随机分为5组，通过三点弯曲试验将试件压断，并测得其弯曲强度。其中4组试件断面经预备后分别加入1～4根不锈钢丝，以未加入钢丝组为对照组，并用自凝塑料修理裂缝，测定修理后试件的弯曲强度。结果 除加入1根钢丝组外，其余各组强度恢复率均高于对照组(F=6.72，q=5.45～6.34,P<0.05)。加入2、3、4根钢丝组间强度恢复率比较，差异无显著性(q=0.04～0.88,P>0.05)。结论 加入2～4根金属加强丝可增强义齿基托修理后的弯曲强度。
【关键词】 正畸金属丝;义齿修补;弯曲强度;聚甲基丙烯酸类
[ABSTRACT] Objective To study the effect of embedding different amount of metal wires on the flexural strength of repaired denture base. Methods Twenty?five rectangular specimens were fabricated using heat?cured acrylic resins then equally divided into five groups in random. The specimens were broken using a universal testing machine, and the flexural strength was tes?ted. After the preparation, the cross sections of test pieces were separately embedded with one to four metal wires and that without any metal wires embedded seved as control group. All the cracks were repaired using self?curing resin. The flexural strength was then measured again. Results The strength recovery rate increased in all groups compared with the control, except the group that was added with only one metal wire (F=6.72,q=5.45-6.34,P<0.05). The differences among groups embedded with two, three and four pieces of metal wires were not significant (P>0.05). Conclusion Embedding two to four metal wires can improve the repaired flexural strength of the denture base.
[KEY WORDS] orthodontic wire; denture repair; flexural strength; polymethacrylic acids
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)长期以来作为义齿基托材料在临床中得到了广泛应用[1],但由于其本身的韧性和强度较低，导致基托在临床应用中常发生折裂、折断现象[2]。为增强义齿基托的抗折力,国内外有学者主张在基托修理时加入钢丝、金属网等金属加强物[3]。本研究采用临床常用的基托材料PMMA制成试件，在折断后试件修理时加入不同数目直径1.0 mm的不锈钢丝，并进行弯曲强度测试，对比分析修理后的强度恢复率，以期为临床义齿修理提供依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料及仪器
义齿基托树脂Ⅰ型：粉剂(日进齿科材料有限公司)，液剂(上海齿科材料厂);义齿基托树脂Ⅱ型：粉剂(上海齿科材料厂)，液剂(山西长治市齿科器材有限公司);红蜡片(上海齿科材料厂);直径1.0 mm牙用不锈钢丝(上海康桥齿科医疗器械厂);600号水砂纸(上海砂轮厂);数字显示游标卡尺(精度为0.01 mm,北京星奥同创科技有限公司);万能试验机(日本，岛津AGS?J型)。
1.2 试件制作方法
用义齿基托蜡制成规格50.0 mm×30.0 mm×2.5 mm的蜡板25块。常规装盒，冲蜡，按照厂商要求的粉液比调拌热凝树脂，充填，水浴热处理。聚合条件为：首先70 ℃水浴加热90 min，然后升温至100 ℃加热30 min。待型盒自然冷却到室温后，开盒取出试件粗打磨，再用600号水砂纸磨光，游标卡尺测量各边尺寸。将25个试件随机分为A、B、C、D、E共5组，每组5个。将试件置于(37±1)℃的蒸馏水中浸泡24 h后行三点弯曲强度测试。
1.3 弯曲强度测试
将试件置于万能试验机三点弯曲试验的夹具内，进行弯曲强度测试。跨距为40 mm,十字压头加载速度1 mm/min,连续匀速加载，直至试件断裂，记录最大载荷，计算弯曲强度σ(MPa)：σ=3FL/2bh2，其中F为最大载荷(N)，L为跨距(mm)，b为试件宽度(mm),h为试件厚度(mm)。
1.4 修理方法
A组为对照组，不加入金属丝;B、C、D、E组分别加入1、2、3、4根长度为10.0 mm、直径为1.0 mm的牙用不锈钢丝，并用自凝塑料修理裂缝。将试件两断端的裂缝准确对合，用502胶粘接后再用石膏固定。用轮状石将裂缝两侧的塑料磨去一部分，约5 mm宽[4]。垂直于裂缝磨出1～4条深槽，各组根据埋入钢丝数目不同分别均分裂缝长度，使钢丝间距相等。截取长10 mm不锈钢丝，横跨裂缝放置。常规调拌自凝塑料充填修复，21 ℃室温自然固化60 min后，对试件各面进行打磨，600号水砂纸磨光。在(37±1)℃的蒸馏水中浸泡24 h后再次测试其弯曲强度，计算强度恢复率。
1.5 统计方法
用SPSS 11.5和PPMS 1.5[5]统计软件进行数据分析，结果用±s表示，数据间比较采用t检验和单因素方差分析。
2 结 果
修理后各组试件的弯曲强度均明显低于修理前，差异有显著性(t=7.396～13.616,P<0.01)。除B组外，加入钢丝的其余各组试件的强度恢复率均高于A组(F=6.72，q=5.45～6.34,P<0.05);其中以D组修理后的强度恢复率最高，但C、D、E组3组间的强度恢复率比较，差异无统计学意义(q=0.04～0.88,P>0.05)。见表1。表1 各组试件修理前后弯曲强度和强度恢复率比较
3 讨 论
PMMA是目前临床上普遍应用的义齿基托材料，具有操作简便、颜色美观等特性[6]。但PMMA树脂基体是线型聚合物,分子链的刚性较大,交联度低,因此树脂的强度和韧性较低,容易发生断裂[7]。此外，树脂基托的机械强度还与树脂的聚合固化方式有关。基托在热凝聚合收缩时应力受到限制，而当义齿使用时应力则得到释放，这就导致基托尺寸的改变，容易产生微裂纹。总之，义齿在口腔环境中行使功能时,多种原因可造成义齿折裂[8],而旧义齿与口腔环境已相适应,病人佩戴较舒适,通过修理后义齿仍可继续使用，因而修理旧义齿成为修复工作的内容之一。
义齿修理要求强度高、简便快捷，其中强度要求是最重要的。义齿基托折断修理的最终目的是要最大限度地恢复义齿基托的原始强度，避免再次折断，但目前在技术和材料上都不能达到此要求[9]。针对义齿断裂的问题,目前临床普遍采用在基托内埋入不锈钢丝或铸造金属网来加强基托的强度[10]。但对于义齿修理时埋入金属加强丝的数目、尺寸、间距及效果等说法不一。
本实验使用的是直径1.0 mm、长度10.0 mm的圆钢丝，各组埋入的钢丝数目不同，但修理方法和实验环境保持一致。将钢丝垂直于裂缝放置，且相对于裂缝均匀分布，尽可能减少应力集中。本实验结果显示，修理后各组的弯曲强度均低于修理前，考虑可能是由于新充填的自凝树脂组织密度低, 脆性大, 与表面极度光滑的钢丝不能完全结合在一起, 使金属树脂间的结合力降低。此外，修理树脂与原基托树脂间存在结合界面，金属加强丝虽可提高基托内部的强度，但新旧树脂界面的粘结强度未能提高。除加入1根钢丝组外，其余各组的强度恢复率均高于对照组，提高了修复强度。这可能是由于1根钢丝的硬度、抗压强度较小，且应力较集中，不能起到分散应力和增加基托强度的作用。加入2～4根钢丝修理后基托的强度均有提高，可能是由于多根钢丝的加入抵抗了基托表面压应力和拉应力的传导，类似钢筋水泥的作用，增强了基托内部的强度。加入2、3、4根钢丝组之间比较，强度恢复率随着加入钢丝数目的增加先上升后下降，但差异无统计学意义。提示加入钢丝数目过多可能会降低基托强度，此问题有待进一步研究。
综上所述，义齿修理时在基托中埋入2～4根直径1.0 mm、长10.0 mm 的金属加强丝能够增强修理后基托的弯曲强度，但钢丝应与折断线垂直放置，两根钢丝之间要间隔数毫米到1 cm的距离，以分散应力。在临床工作中对于义齿折裂后是否对旧义齿进行修理应合理选择，对于折裂后义齿裂纹对位良好、病人使用舒适的可以修理后继续使用，但对于反复折裂难以复位的旧义齿建议在查找原因后进行重新修复。
【参考文献】
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