粘接技术在美学牙科中的应用(三)



作者 :康斯坦丁·博格丹·加尔比纳苏(Constantin Varlan Bogdan Galbinasu)
译者:国洪波
山东中医药大学第二附属医院 
 
釉质/牙本质粘接的现状

最初,临床和实验研究表明,粘接剂对牙本质(即刻和随时间)的粘接比对牙釉质的粘接力弱。现代的牙釉质/牙本质粘接剂系统与牙本质的粘接能够产生和酸蚀的牙釉质同样的粘接强度。长期以来,对牙本质的粘接是修复牙科的真正挑战,因为正在使用的技术产生了不满意的结果。这些技术基于玷污层的保存,使得粘接剂系统必须与矿物质或有机牙本质成分形成化学结合(酯、胺、磷酸盐、异氰酸酯和戊二醛)。粘接力较弱,牙本质液很容易使它们脱水,导致牙本质-树脂界面出现脱粘接或内聚裂缝。
随着全酸蚀技术的发展,对牙本质的粘接力得到显著提高。在粘接剂系统和牙本质胶原蛋白之间的微机械互锁以及树脂突渗透到牙本质小管中之后,混合层的出现,使得能够产生不溶性的抗酸结构。尽管如此,微渗漏和纳米渗漏现象仍然是一个重大的理论和临床挑战。根据应用步骤的介绍和数量,与它们所属的“代”相关,目前使用的牙釉质/牙本质粘接剂分为以下几种类型:Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型。
Ⅰ型粘接剂系统
Ⅰ型粘接剂系统为酸蚀-冲洗(全酸蚀)系统(单独应用酸蚀剂,酸脱矿后再进行冲洗和干燥),属于第四代,分三个步骤依次使用:酸蚀剂(etchant)、底漆(primer)、树脂(resin)。
Ⅰ型粘接剂系统临床应用的主要特点是:①单独的瓶子包装(酸蚀剂,底漆,粘接剂)。酸蚀剂包含在易于使用的注射器中,注射器带有细的针头,可精确控制放置;②需要单独的酸处理(酸蚀)步骤;③需要单独的酸冲洗(用水)步骤;④是光固化或双固化系统(光固化/自固化);⑤可用于所有的粘接程序:直接、半直接和间接(图1)。

图1 三步骤全酸蚀粘接剂系统-Optibond FL(图片由Kerr教授提供)
Ⅱ型粘接剂系统
Ⅱ型粘接剂系统为酸蚀-冲洗(全酸蚀)系统(单独应用酸蚀剂,酸脱矿后再进行冲洗和干燥),属于第五代,分两步使用:酸蚀剂(etchant)、底漆/树脂(primer/resin)。Ⅱ型粘接剂系统临床应用的主要特点是:①一瓶包装(底漆加树脂),而酸蚀剂则带有易于使用的注射器,注射器带有细的针头,可精确控制放置;②需要单独的酸处理(酸蚀)步骤;③需要单独的酸冲洗(用水)步骤;④是光固化系统(双固化可能有额外的催化剂:光固化/自固化,但结果并不乐观);⑤它们可用于直接粘接方法,与光固化修复树脂一起使用(图2)。

图2 两步骤全酸蚀粘接剂系统-Excite F(图片由Ivoclar Vivadent教授提供)
Ⅲ型粘接剂系统
Ⅲ型粘接剂系统是自酸蚀系统(不需要单独的酸蚀剂,第一步是应用自固化酸性底漆,酸脱矿后不需要进行冲洗和干燥)属于第六代(“两步”Ⅰ型),分两步使用:酸蚀剂/底漆(etchant/primer)、树脂(resin)。
Ⅲ型粘接剂系统临床应用的主要特点是:①两瓶包装(自固化酸性底漆和树脂);②不需要单独的酸处理(酸蚀)步骤;③不需要单独的酸冲洗(用水)步骤;④分别单独使用:首先是自固化底漆(酸蚀剂/底漆),然后是树脂(resin);⑤光固化系统(可能存在双固化的额外催化剂:光固化/自固化);⑥可用于所有的粘接程序:直接、半直接和间接(图3)。

图3 两步骤自酸蚀粘接剂系统-Clearfil SE Bond(图片由IK uraray教授提供)
Ⅳ型粘接剂系统
Ⅳ型粘接剂系统是自酸蚀系统,不需要单独的酸蚀剂:酸蚀剂+底漆+树脂,属于第六代(Ⅱ型“一步”)和第七代(“一体化all-in-one”)。
属于两个不同“代”的粘接剂需要不同的应用技术:在Ⅳ型第六代的情况下,自固化底漆(primer)在使用时与树脂(resin)混合;在第七代的情况下,生产厂家将三个构成要素混合在一起。因此,它们在临床使用上的特征是不一样的。
Ⅳ型第六代粘接剂系统临床应用的主要特点是:①两瓶包装(自固化酸性底漆,树脂);②不需要单独的酸处理(酸蚀)步骤;③不需要单独的酸冲洗(用水)步骤;④同时使用并需要混合(使用时);⑤光固化系统;⑥可与光固化修复树脂直接粘接一起使用。Ⅳ型第七代粘接剂系统的临床应用的主要特征是:①一瓶包装(自固化酸性底漆加树脂);②不需要单独的酸处理(酸蚀)步骤;③不需要单独的酸冲洗(用水)步骤;④同时应用;它们不需要混合(单组分),介绍的单剂量包装是最好的;⑤光固化系统;⑥可用于直接粘接方法,与光固化修复树脂一起(图4)。

图4 一步自酸蚀粘接剂系统G-Bond(GC)
 
陶瓷的粘接

 陶瓷粘接的发展史   20世纪80年代早期,磷酸酸蚀釉质与氢氟酸酸蚀陶瓷的相似之处促进了粘接陶瓷修复体的发展。通过微机械和/或化学结合可以实现对瓷的粘接。为了达到最佳的粘接并改善机械连接,必须对瓷表面进行处理以使其成为微固位。表面处理技术包括酸蚀(用氢氟酸)、激光酸蚀(Er:YAG)和用氧化铝颗粒喷砂。这些表面处理对粘接力的影响取决于陶瓷表面的类型和微观结构。长期以来,氢氟酸最常用于酸蚀间接陶瓷修复体(图5)。

图5 a为氢氟酸酸蚀的陶瓷表面;b为氢氟酸酸蚀后的陶瓷表面;c为将陶瓷修复体浸入超声波清洗机中震荡;d为从超声波清洗机中取出陶瓷修复体后;e为涂硅烷后;f 为涂粘接剂后(图片由 Ionut Brânzan 博士提供)
 陶瓷粘接的酸蚀   作为氢氟酸的替代物,为了防止与氢氟酸使用相关的风险,在陶瓷表面处理中使用酸化的磷酸氟化物和磷酸,但粘接强度方面没有明显改善。工业上使用磷酸在高温下酸蚀玻璃。在室温下,其作用仅限于清洁陶瓷表面,因此,这种处理不能促进树脂-陶瓷结合。氢氟酸改变陶瓷表面的能力与陶瓷微观结构和组成密切相关。含有玻璃相的陶瓷(白榴石、二氧化硅基长石或玻璃陶瓷)可以用氢氟酸酸蚀,而氧化铝基全瓷修复体不能被充分酸蚀,并且氧化锆基陶瓷根本不能被酸蚀。氢氟酸通过从陶瓷基体中优先溶解玻璃相产生微机械连接的表面图案,这增加了表面积并增强了树脂水门汀的微机械固位力。
通过氢氟酸酸蚀在陶瓷表面上形成的微孔允许粘接水门汀的树脂和填料成分渗透,形成有助于加强树脂-陶瓷结合的树脂突。由于这种填料能够穿透微孔而不被过滤,因此,通过用带填料的粘接剂处理酸蚀的陶瓷,它们可以显著提高树脂-陶瓷的粘接强度。然而,用高浓度的氢氟酸过度酸蚀或延长酸蚀时间可能导致粘接强度降低。另外,氢氟酸可能对某些陶瓷材料的表面具有很强的腐蚀性,使其机械性能降低,进而影响树脂-陶瓷的粘接强度。因此,在氢氟酸酸蚀之前应考虑所用陶瓷的类型。
 树脂-陶瓷   有效且持久的树脂-陶瓷结合不仅基于微机械结合,还基于化学结合。实现树脂-陶瓷化学结合的最常见和最成功的方法是使用硅烷偶联剂。它们是双功能分子,可提高陶瓷表面的润湿性,并与陶瓷和树脂水门汀形成共价键。在牙科中使用的最常见的硅烷剂是γ-甲基丙烯酰氧基丙基-三甲氧基硅烷(γ-MPTS)的乙醇水溶液。它可以是预水解的(一瓶包装),或需要通过硅烷与酸混合(两瓶)水解的形式制造。通过酸催化可以引发和加速γ-MPTS的甲氧基与瓷表面的OH基之间形成键的反应。
 陶瓷底漆的分类   目前,现代陶瓷底漆使用单独的酸性催化剂液体,例如10-甲基丙烯酰氧基癸基二氢磷酸酯(MDP)的单体,或羧酸化合物。当酸性催化剂与硅烷偶联组分混合时,甲氧基水解以引发与瓷表面的稳定结合(Si-O-Si)。因此,陶瓷底漆可以分为以下几类:①未水解的单液硅烷底漆;②预水解的单液硅烷底漆;③两液或三液底漆,带有独立的硅烷偶联剂和酸催化剂。单液预水解硅烷底漆显示出比未水解形式好得多的粘接性能。
然而,与多组分液体底漆相比,预水解硅烷底漆的稳定性似乎不足,且其保质期有限。在试戴过程后,最好完成酸蚀和硅烷处理,以防止污染处理过的陶瓷表面。尽管如此,为了方便牙科医生并节省时间,许多商业牙科技工室都会酸蚀和硅烷化修复体的内部陶瓷表面。如果在试戴过程中该预处理过的表面被唾液或血液污染时,则必须在使用粘接水门汀之前再次清洁和硅烷化表面。可以用磷酸和/或丙酮进行清洁,之后必须重新涂硅烷(图6)。

图6 a为牙齿26 的初始状态;b为压铸的全瓷修复体;c为准备应用氢氟酸的全瓷修复体;d为氢氟酸涂在陶瓷修复体上;e为橡皮障隔离牙齿26;f为牙齿 26喷砂后;g为复合树脂水门汀注入窝洞内;h为最终固化前去除多余的水门汀;i为最后固化;j为水化后的修复体(图片由Ionut Brânzan博士提供)
 树脂-陶瓷粘接强度   由于硅烷偶联剂中各种溶剂的浓度很高,密封不当的容器会使溶剂蒸发,从而增加了偶联剂的浓度,进而起到分离介质的作用,并对树脂-陶瓷粘接产生不利影响。树脂-陶瓷结合强度的提高也可以通过对硅烷化瓷的热处理来实现。据说,在加热过程中,水和其他污染物(如酒精或乙酸)会被消除。用于干燥硅烷化陶瓷的空气温度范围在38℃、45℃和100℃之间。喷砂和氢氟酸酸蚀伴随着加热时,会显示高的粘接强度。使用氢氟酸的缺点是高毒性,并且会形成不溶性六氟硅酸盐,这种盐会粘附在陶瓷表面上,如果不去除(最好用超声波清洗器中的蒸馏水去除),会影响树脂与陶瓷粘接强度。为了避免危险的氢氟酸,开始研究硅烷化或硅烷化+加热,在没有其他额外的微机械结合的情况下,是否易于确保固体树脂-陶瓷粘接强度。研究表明,通过使用细砂纸摩擦、喷砂、氢氟酸酸蚀和硅烷化,可以获得最高的树脂-陶瓷粘接强度。
氢氟酸酸蚀然后硅烷化并没有提高树脂与氧化铝基陶瓷的粘接强度,这可能是由于陶瓷固有的微观结构,其更耐氢氟酸。此外,由于氧化铝基陶瓷表面上的二氧化硅百分比很小,硅烷处理不太可能引发有效的化学结合。通过喷砂(Rocatec系统,3MESPE)然后应用硅烷摩擦化学应用一薄层二氧化硅,用于提供Bis-GMA复合树脂水门汀与氧化铝基陶瓷的长期持久粘接。此外,一些粘接树脂基水门汀中含有的磷酸酯基团直接与金属氧化物结合的能力,也为喷砂氧化铝基陶瓷提供另一种粘接机制。陶瓷粘接剂系统可用于粘接陶瓷嵌体和高嵌体、贴面、全瓷冠和陶瓷托槽(图7)。

图7 a~d为全瓷修复:瓷界面-树脂水门汀在ESEM显微镜下看到不同的釉质和牙本质层(图片由Ion Patrascu教授提供)
 
总  结

总之,粘接美学修复与非粘接修复相比具有许多优点(图8),除了它们不能以简单的方式进行,也不能进行得太快,因为这可能会对修复的质量、有效性和耐久性产生不利影响。

图8 a、b临床应用粘接技术进行全瓷修复
粘接剂种类繁多,可根据其粘接机理分为不同类别,例如“酸蚀-冲洗”,“自酸蚀”和“玻璃离子”。通过减少步骤数量来简化程序有一定的趋势。简化不一定意味着增加或维持粘接强度和有效性。因此,两步和三步“酸蚀-冲洗”(“全酸蚀”)粘接剂系统在临床实践中是首选,因为它们具有可预测和可控的技术敏感性,以及临床试验和实验研究的积极结果。出于这个原因,一些专家学者仍然认为它们是牙釉质-牙本质粘接的里程碑(“金标准”),主要是考虑到它们的粘接强度和长期性能。
目前,这两种方法仍有主要的不足之处,其中包括当前系统相对较高的技术敏感性,以及实现对牙釉质和牙本质同等有效粘接的挑战。鉴于这些缺点,树脂基或玻璃离子基的自酸蚀粘接剂具有最佳前景。它们不需要冲洗步骤,既省时又不易发生操作错误。此外,脱矿和渗透之间没有显著差异。一方面,它们通过杂化的微机械互锁确保双重粘接,以承受脱粘的“急性”冲击。另一方面,它们通过化学键促进单体和胶原之间的良好相互作用,这有助于在相当长的时间内保持边缘无渗漏。在过去的4~5年中,关于“通用粘接剂”的讨论越来越多。通过使用单一应用技术粘接到任何牙科基底上,包括牙釉质、牙本质、水门汀、金属、树脂、陶瓷和氧化锆。关于粘接剂,“通用”一词并不新鲜。然而,对于这种粘接剂,仍然没有公认的定义。从2014年初开始,定义应包括以下可能性:①使用酸蚀-冲洗(全酸蚀)、自酸蚀和选择性酸蚀技术;②使用光固化、自固化和双固化材料(无需额外的催化剂);③用于直接、半直接和间接修复;④在一次应用中处理所有基底。早在2011年11月,至少有两种这样的粘接剂被引入到目前的实践中。未来将证明当前牙釉质-牙本质粘接剂的发展在多大程度上满足了我们的期望。
 
译者简介


国洪波  主治医师
国洪波,山东中医药大学第二附属医院口腔修复科主治医师。从2006年开始专注于复合树脂知识的研究,提倡微创保守治疗理念;参编《复合树脂多层美学修复——基础理论与临床》、《2015中国牙齿美学病例精选》;主译《前牙复合树脂美学修复:基础与临床》、《口腔修复临床解决方案——原理与技术》(上、下册)、《实用功能性调与技巧》。
来自《中国医学论坛报·今日口腔》
第428期05~07版
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