酸性食品仿真环境对不同基础设计的自连接支架剪切粘合强度的影响

摘要

目的。本研究旨在评价酸性食品模拟剂和3%乙酸对1种传统自结扎托槽和3种不同底座设计的自结扎托槽剪切粘结强度(SBS)和粘接残余指数(ARI)评分的影响。材料和方法。新鲜提取的第一个上颌前毛运动嵌入树脂块中。将传统不锈钢支架(Equilibrium 2)和三种自结扎支架(Speed、In-Ovation R和Damon 3MX)与牙齿粘接，并暴露于蒸馏水(组1、3、5和7)或3%乙酸(组2、4、6、8)中12周。计算SBS和ARI，采用方差分析(SBS)或方差分析进行统计分析测试（ARI）以比较不同组之间的值。结果。平衡2和ovounation r在酸性环境中显示出比蒸馏水的显着降低的SBS。在浸入酸性环境中浸泡后，发现ARI评分的显着差异，在酸性环境中从蒸馏水中的0移至蒸馏水。结论。平衡2和in - ovation R托架在3%乙酸浸泡12周后SBS显著下降，尽管所有组均显示临床可接受的SBS。平衡2显示，当暴露于3%乙酸时，ARI评分有显著差异。

1.介绍

正畸治疗中最重要的问题之一是托槽与牙釉质表面的结合强度[1-3.］．固定托槽通常用于固定正畸治疗。因此，在所有固定正畸治疗中，获得足够的粘结强度是非常重要的[4.］．随着粘接材料的发展，可粘接托槽于1975年被引入正畸治疗中[4.］．雷诺兹[5.]首先是评估支架和搪瓷表面之间的粘合强度。在此之后，许多程序，例如搪瓷的适当准备[6.]，提高应用粘合剂的质量[7.]，以及使用带有保留底座设计的括号[8.，以提高支架的剪切粘结强度(SBS)。如果没有达到足够的粘结强度，就会发生剥离，需要更换支架，这是一个耗时的过程，可能会给患者带来额外的成本。

以往大部分评估托槽SBS的研究均采用传统不锈钢托槽[1-3.那9.]而且只有少数公布的研究已经评估了自我连接括号的SBS [6.那7.那10.那11.］．此外，在牙齿矫正治疗期间，口腔环境和托槽都暴露在酸性食物和饮料中。然而，以往几乎所有评价SBS的研究都使用蒸馏水作为待测支架的存储溶液，评价酸性模拟剂对传统支架SBS的影响的文章很少[12.那13.］．到目前为止，没有研究评价酸性环境对自结扎托槽SBS的影响。

因此，本研究的目的是评价，在体外，酸性食品模拟剂对三种不同自连接支架的SBS和粘合剂残余指数（ARI）得分的影响和具有不同基础设计的传统支架。本研究的零假设是在暴露于酸性食品模拟环境时，各组之间的SBS值和脱粘位置在不同的剥离位置没有显着差异。

2.材料和方法

收集160颗有拔牙适应症的正畸患者上颌第一前磨牙，在百里酚中保存48小时。在这项研究中测试的所有牙齿都没有龋齿、裂纹或低钙化的迹象。牙齿被嵌在丙烯酸树脂中，这样牙齿的表面就会暴露出来。一个安装夹具被用来平行每一个牙齿的表面的力量将被应用到以后。3%醋酸被用作美国食品及药物管理局推荐的酸性食品模拟剂[14.］．一个传统的支架，均衡2（牙科金GmbH＆Co.，Ispringen，德国）和三个不同的自我结扎括号，速度（Strite Industries Ltd.，Cambridge，Canada），在ovation r（Lentsply Gac International，Islandia，纽约州，美国）和Damon 3MX（Ormco Corporation，Orange Co.，USA，USA）进行了测试。一套所有四个粘合支架分为八组;在测试SBS之前，将基团1,3,5和7储存在蒸馏水中，乙酸中的其他组2,4,6和8，在3％中为3％，在测试SBS之前。根据Fox等人描述的指导，牙齿键合并测试。[15.］．简而言之，牙齿的面部表面被橡胶杯和浮石清洗，用低速手柄10秒。然后用水清洗牙齿并空气干燥，以除去牙齿表面上的浮石残余物。

用磷酸凝胶蚀刻牙齿30秒（3M Unitek，Monrovia，Ca，USA），喷水20 s，用无油空气喷雾干燥。用刷子施加一层3米unitek键合底漆。将粘合剂（3M Unitek Orcukbond XT）施加到支架的底座上，并且将支架置于沿着齿的长轴的面部表面的中心的制备的牙釉质表面上。使用缩放器用于施加在支架上的力，并且从支架底部的边缘清洁过量的粘合剂。对于粘合剂聚合，括号由星光Pro LED光固化单元（Mcreg，Carasco，Ag，意大利）点燃10s，从远端侧和10秒。

在3%的醋酸或蒸馏水浸泡12周后，由Zwick/Roell Z20万能试验机(Zwick GmbH and Co, Germany)在托架基齿界面以1 mm/min的速度施加剪切力，如之前的研究[10.那16.］．以牛顿为单位记录托架剥离时的最大载荷，然后除以每个托架底座的表面积，将数据转换为MPa。使用10倍放大的光立体显微镜(德国奥伯科亨卡尔蔡司)检查釉质表面剥离后残留的粘接剂。如Årtun和Bergland所述，这些数值是根据ARI给出的[17.]如下：0，牙齿上没有粘合剂;1，小于50％的胶牙;2，牙齿上留下50％以上的粘合剂;3，所有粘合剂都留在牙齿上。

数据正态性采用Kolmogorov-Smirnov检验。方差分析(Anova)和后HOCTukey测试用于评估研究组之间SBS值的差异。这测试用于评估关于ARI结果的任何显着差异。

3.结果

各组括号组的描述性统计显示在表中1。通过Kolmogorov-Smirnov测试计算数据的正常性;ANOVA在各组中表现出显着差异。平衡2和速度括号分别在蒸馏水中分别显示出最高和最低的SBS值。这后HOC试验表明，与蒸馏水(组1和5)相比，酸性环境(组2和组6)中平衡2和in - ovation R托架的SBS值显著降低(平衡2，；In-Ovation R,）。与所有其他组相比，蒸馏水中的2支架在蒸馏水中显示出明显更高的SBS值（）。速度和平衡2括号分别在酸性环境中分别显示出最高和最低的SBS值。在所有160个样本中，只有一个样品（酸性基团中的r型r）的SBS值小于6MPa。

ARI分数如表所示2。这测试显示，Speed、Damon 3MX和in - ovation R括号在酸性和蒸馏水环境中均有更高频率的ARI得分为1，两者之间没有任何显著差异。平衡2暴露于3%乙酸中ARI评分差异显著，蒸馏水中ARI评分为0的频率较高，酸性环境中ARI评分为2的频率较高。

4。讨论

从得到的结果中可以观察到，研究的零假设被拒绝。当暴露于酸性环境时，平衡2和舟孔R括号显示出显着降低SBS值。此外，ARI评分对浸入酸性食物模拟剂后的平衡2支架显示出差异。这些结果可能是由于基础设计的差异;支架基础设计和SBS值之间存在强大的关系[8.］．在目前的研究中，三种类型的自结扎托架都有箔网图案底座设计:Speed托架有60个规格的单层箔网(图1），Damon 3MX具有100号单层最佳最佳峰值（图2)，和In-Ovation R有一个双层箔网，包括一个80规格的箔网钎焊到一个150规格的层(图3.）。已经表明，粘合剂复合材料不能完全渗透到双层箔网上设计中，相同的程度可以穿透单层箔网[8.］．这种不完全胶粘剂复合外显率允许酸穿透托架基底胶粘剂界面，从而降低in - ovation R托架中的SBS值。

平衡2传统托架是一个整体的金属注塑托架与激光创建的保持槽在基地。在蒸馏水浸泡12周后，这个均匀、高度密集的保留区域是观察到的最高平均SBS值的原因。然而，在酸浸后观察到的SBS值的显著降低可能是由于它的矩形形状(图4.)，不能完全适应上第一前磨牙的三维形状和曲面轮廓，尤其是托槽基底边缘，成为酸外显率的易损点。

以前关于食品模拟物对SBS的酸性影响的研究很少，现有的研究没有发现酸浸渍对SBS值的任何影响。Vicente等人[13.]对一个常规支架(Victory 3M)用不含hema或含hema的自蚀酸底漆进行热循环和浸泡在3%乙酸中后的SBS值进行了评价，结果表明酸浸泡后的SBS值无显著差异。Victory 3M托架是一个80规格的单层箔网托架，这可能就是为什么我们的研究中SBS值没有受到影响，并显示出与Speed和Damon 3MX托架相似的行为的原因。霍布森等[12.]评价了某一常规托槽在不同类型食品模拟环境中的SBS值，发现暴露于乳酸(pH 4) 3个月后，各托槽的SBS值无显著差异。

本研究中所有托槽的粘结强度均高于正畸应用中最不需要的粘结强度(6 - 8mpa) [5.］．此外，纽曼等人。[18.]指出，SBS值应低于21 MPa，以避免珐琅质脱落。而在本研究中，Equilibrium 2支架的平均SBS值为27.11±1.16 MPa，超过了推荐的最大限值。然而，在显微镜下，在平衡2托槽脱粘后釉质表面没有观察到裂纹。

在这项研究中，我们证明，对于所有自连接支架，在水和酸环境中存在高频率的ARI得分1。均衡2显示出蒸馏水和酸环境之间的ARI评分的显着差异。此外，浸入酸中倾向于将粘合剂故障位置从粘合剂界面朝向粘合剂 - 支架界面移位。以前的研究在水中浸入水中后，评估了自连接支架的SBS表示较高频率的ARI得分3 [6.那7.]和ARI分数1和2 [10.］．ARI评分为0表明复合材料和搪瓷之间发生粘合失败，这在剥离过程之后与牙齿表面除去粘合剂的粘合剂较少，尽管它具有更大的牙釉质撕裂风险。ARI的得分为3表明所有粘合剂仍然在牙齿表面上，牙釉质的风险较小，但更多的时间需要去除粘合剂散装[11.］．

5。结论

当接触酸性食品模拟剂时，平衡2和in - ovation R托架的SBS值显著降低。所有括号都显示了在水和酸性环境中的临床应用程序所需的SBS值。平衡2托架显示出在蒸馏水和酸性环境中ARI得分的显著差异。

利益冲突

作者声明本文的发表不存在利益冲突。

参考

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