金属托槽粘接性能及脱落率相关影响因素的研究进展
发布时间:2026-05-26   |   来源:现代口腔医学杂志
关键词: 金属托槽 粘接性能 口腔科

作者:杨瑞婷,张洁,许雅芬,戴玺炜,周迎,张琦,湖南中医药大学口腔医(学)院

 

错牙合畸形是口腔常见病,目前错牙合畸形在我国儿童及青少年的患病率为67.82%。正常的牙齿排列较为整齐,咬合较好,而牙颌畸形的牙齿一般不整齐,可能出现咬合错乱或牙齿稀疏等现象,不但对饮食造成影响,而且会影响美观。现今正畸临床治疗中固定矫治器仍是主要的矫治方法之一,托槽是固定矫治器的重要组成部分,通过粘接剂粘接于牙齿表面。

 

传统的正畸托槽主要分为陶瓷托槽和金属托槽,金属托槽在牙齿表面的粘接性能优于陶瓷托槽,在临床上使用最为普遍。合适大小的粘接强度能减少金属托槽脱落,脱落后频繁的重新粘接会延长正畸治疗的时间,并阻碍正畸牙的移动。

 

同时合适大小的粘接强度也可以减少托槽再粘接及结束治疗治疗拆除矫治器过程中对牙釉质产生的不可逆的损伤。有研究表明正畸托槽的最小粘接强度为6~8 MPa。当粘结强度大于14 MPa时,在托槽剥离牙面时,牙表面会出现牙釉质裂纹。为了提升金属托槽粘接性能,减少金属托槽脱落,国内外学者进行了大量研究。本文针对金属托槽底板结构及处理、粘接剂、粘接方式、修复体表面处理、患者因素等多个相关影响因素做出分析与简要综述。

 

1.托槽底板结构与处理对金属托槽粘接性能的影响

 

托槽的底板设计是影响托槽与牙面粘接强度的重要因素之一。近年来,国内外的研究者为了使金属托槽拥有合适的粘接强度,并减少托槽粘接对牙釉质的损伤,在金属底板上进行多种改进,如改变金属底板形态与结构、改变脱槽底与脱槽翼的连接方式和对托槽底板进行激光照射等。对于临床常见的网状底板设计与槽沟状底板设计的金属托槽。

 

2012年殷桢等人对燕尾底、网状、激光、蚀刻四种金属托槽底板结构进行有限元分析,比较了相同条件下不同底板结构的应力分布及形变,分析了托槽的底板结构对粘接质量以及粘接断裂的部位的影响,结果显示:设计的三角形网底托槽的粘接效果相对较好,而菱形网底托槽的固位能力相对较差,同时三角形网底的抗形变能力最强,粘接断裂多发生于近釉质一粘接剂界面。

 

赵愧云使用两种临床常用粘接剂对金属网底托槽和激光底面托槽的粘接性能进行研究,发现金属网底托槽相较激光底面托槽的粘接强度较大。2015年,刘洋研究了激光和铸造两种底板托槽的粘接强度并通过分析托槽底板残余物,探讨了拆除托槽对釉质表面的影响。研究发现虽然两种底板托槽粘接强度均能满足正畸临床需要,但激光底板托槽激光底板托槽发生粘接断裂部位主要是在粘接剂—釉质界面,更易损伤釉质表面。2020年Luis等人发现焊接底板托槽的粘接强度明细高于注射成型托槽,因为焊接托槽的底板具有更大的网间距,允许更多的空气逸出和更好的树脂渗透。

 

2.粘接剂对金属托槽粘接性能的影响

 

1)粘接剂类型

 

临床常用正畸粘接剂可分为三类:化学固化型复合树脂粘接剂、光固化复合树脂粘接剂、树脂水门汀复合物。化学固化型复合树脂,操作时间有限、对医师操作熟练度要求高且初期粘接强度较低。光固化型复合树脂粘接剂,操作时间限制较小,但托槽中心区域光线受托槽阻挡,可能会影响树脂的聚合,从而使粘接强度降低。

 

树脂水门汀复合物集合了树脂和玻璃离子水门汀二者的优点,在提供良好粘接强度的同时,可缓慢释放氟,对口腔卫生较差,口内菌斑堆积,易患龋病的正畸患者,有防止牙齿脱矿,促进牙齿再矿化从而降低龋病发生率的效果。

 

2020年,李汉玲等人对化学固化树脂粘接剂和光固化树脂粘接剂不仅进粘接强度的对比,还从牙齿美观受影响程度着手开展研究,比较了两种粘接剂对牙齿颜色、粗糙程度的影响,最终得出“光固化树脂粘接剂处理的牙齿变色程度更低,抗剪切强度更高,也更光滑”的结论。Optibond eXTRaUniversal是一种双组分通用型粘合剂,它在光固化后的酸度下降,它有着更强的更强的酸蚀、再润湿能力、更强的渗透能力,能形成更加均匀的粘合层,2022 年的一项研究表明,它表现出适宜的粘接强度,并且能减少给牙釉质带来的损伤。

 

2) 新型粘接剂

 

由于固定矫治器不便于清洁,固定正畸患者牙面上易造成牙菌斑的累积,在托槽周围形成龋白斑是固定正畸治疗的常见并发症。添加了5%氯化镧的光固化型牙釉质粘合树脂、添加5%甲基丙烯酸十六烷基二甲胺和7.5%醋酸氯己定的成品3M流动树脂、添加了0.5 mg/mL槲皮素的粘接剂均在提高了正畸粘接剂的抗菌性的同时,保证了临床所需的粘接强度的要求。

 

全璐璐等人则将季铵盐单体甲基丙烯酸十六烷基二甲胺以不同浓度梯度加入到流动树脂中作为一种正畸改性粘接剂,发现在3M Z350XT流动树脂中添加7.5%DMAHDM抗菌剂作为正畸改性粘接剂,仍能够满足正畸临床所需粘接强度的要求,且抗菌效果显著,具有一定的临床应用价值。Pastrav等人将一种新型暂未进入临床的正畸粘接剂与3种商用粘接剂的抗剪切强度、氟化物释放、脱粘接后牙釉质的粗糙度和表面特性进行了对比,试验数据表明此种新型正畸粘接剂不仅能提供更好的粘接强度,有适当的氟化物释放,还能减少托槽脱落后牙釉质的损伤。但是这种新型粘接剂还处于体外试验阶段,尚未进入临床试验。

 

贾傲创新性的将定形纳米磷酸钙-多巴胺-纳米银填料按不同重量比与正畸粘接剂混合制备成实验正畸粘接剂,并最终研究出:含有0.2wt.%无定形纳米磷酸钙-多巴胺-纳米银填料的实验正畸粘接剂抗菌性能良好,且能提供合适的粘接强度。后来银纳米粒子(silver nanoparticals, AgNPs)也开始被掺入正畸粘接剂中,以期增强粘接剂的抗菌活性,纳米银改性正畸托槽粘结剂由此诞生。

 

Alam等人对国内外10 篇相关文章进行系统评价和荟萃分析后,评估了纳米银改性正畸托槽粘结剂预防龋白斑的抗菌功效和此种新型粘接剂的粘接强度,分析结果证实:将AgNPs掺入正畸粘接剂中,在基本不影响其粘接强度的情况下,可增强其抗菌活性。我们现在使用的釉质粘接是通过先酸蚀釉质表层,使釉质表层粗糙呈现蜂窝状,与渗入的粘接树脂形成树指出大量的树脂突,交联形成了一个网状结构。

 

粘接剂的另一侧与复合树脂发生聚合形成化学粘接。这种方式不可避免的会给牙釉质带来一定的损伤。为了避免酸蚀给牙釉质带来的损伤,要解决的主要问题是:如何与未蚀刻的牙釉质产生有效的粘接。Brauchli和他的研究团队假设FiltekSilorane粘接剂——一种新型环氧基树脂,对未研磨的牙釉质以及不同的托槽材料具有很强的附着力,那么这种新型粘接系统将显示出与传统甲基丙烯酸酯系统相似或更高的粘接强度,虽然最终试验数据推翻了这种假设,但是他们的研究给提高金属托槽粘接性能带来了一个新思路。

 

3.粘接方式对金属托槽粘接性能的影响

 

直接粘接法和间接粘接法是临床中使用的两种不同的托槽粘接方式。直接粘接是指正畸医生在椅旁根据患者口内情况,判断托槽粘接位置,使用正畸粘接剂即刻粘接。间接粘接法需要制取患者牙齿模型,在模型上定位托槽粘接位置,制成个别牙托盘,借助个别牙托盘进行托槽粘接。徐丹等人通过对50例正畸患者的临床研究证实:直接粘接法较间接粘接法,托槽的脱落、粘结剂的残留增加,托槽粘接定位的准确性降低。

 

而Kenan对抗剪切强度、牙面粘结剂残留指数、脱落率等方面进行评估,评估结果说明:正畸托槽的间接粘接和直接粘接方法在临床实践中具有同等的价值。椅旁操作时间是决定患者舒适度的重要因素之一,直接粘接往往椅旁操作时间较长,患者舒适度下降,间接粘接能有效缩短椅旁操作时间。但是间接粘接实验室程序更复杂,耗费的时间长且成本增加,这限制了间接粘接技术在临床上的推广使用,最终使得直接粘接更受医生青睐。

 

近年来,计算机三维重建技术及数字化排牙技术的快速发展,基于这些技术发展起来的数字化间接粘接技术逐渐引领了正畸行业的发展。数字化间接粘接的流程是在三维的牙颌模型上进行虚拟的托槽定位,再通过计算机辅助制造技术制作转移托盘,最后将定位好的托槽通过转移托盘转移至患者口内。有研究表明:数字化间接粘接,粘接精准且托槽脱落率较传统间接粘接技术明显下降。

 

4.修复体表面处理对金属托槽粘接性能的影响

 

随着现代口腔正畸技术的发展以及人们对于错颌畸形认识的提高,越来越多的拥有修复体的成年人加入了正畸治疗的队伍中,在正畸托槽和修复材料之间建立良好的粘接,成为了一道新的难题。为了克服这一难题,Tayebi尝试用机械方法(包括用金刚石钻头或喷砂对复合材料表面进行粗糙化)和化学技术(包括用磷酸或氢氟酸进行酸蚀以及应用不同的粘接树脂)来改善粘接性能。结果表明,机械方法和化学技术都能提供足够的粘接强度,但是粘合剂残留指数(Adhesive Remnant Index,ARI)评分提示,金刚石钻头对复合材料表面进行粗糙化能更有效的防止修复材料表面断裂或开裂。

 

高雪等人经研究后表明:间接粘接中瓷修复体托槽粘接强度受到粘结剂材料和粘接处理方式的直接影响,可以利用直机打磨、氢氟酸酸蚀对瓷修复体表面进行处理,并应用Ormco光固化型粘结剂粘接托槽,能够达到托槽粘接强度要求,值得在临床推广。近来,新型氧化锆修复体拥有良好的美学和物理性能,受到修复科医师与患者的青睐。尽管,氧化锆在修复方面具有优势,但是氧化锆修复体表面与托槽的粘接对于正畸医师来说是一个新的挑战。

 

在临床上,氧化锆修复体通常先用树脂冠替换,然后再进行托槽的粘接,以避免脱落的可能性。研究表明,与牙釉质相比,与氧化锆修复体粘接的托槽脱落率更高。同时,由于氧化锆没有玻璃相,所以不能像其他修复材料一样,使用氢氟酸处理。增强粘接强度的氧化锆表面处理包括喷砂、激光照射等。

 

Babaee进一步研究发现,对于金属托槽与氧化锆修复体粘接来说,喷砂、激光照射都能使其获得足够的粘接强度。Namvar也通过体外研究证实:?氧化锆修复体通过喷砂预处理后的抗剪切强度,可与金属托槽与牙釉质粘接后的抗剪切强度相媲美。因此,建议在粘接金属托槽之前对氧化锆冠进行喷砂处理。

 

5.患者配合程度对金属托槽粘接性能的影响

 

近年来佩戴固定矫治器进行正畸治疗的主要人群仍为青少年患者。固定矫治器是传统常用的矫正方法,其矫治效果比较理想,但是存在口腔异物感明显、舒适性差等问题。青少年由于生理与心理均尚未发育成熟,对口腔正畸治疗缺乏必要的认识,口腔正畸术后自控能力较差,在好奇心或牙龈肿痛刺激下可出现压迫、掰动,甚至拆除矫治器或直丝弓等错误行为。甚至有些青少年患者在并未清楚理解与认同正畸治疗的必要性的情况下,被家长强迫进行正畸治疗,同时治疗过程中的恐惧与佩戴矫治器后的不适加剧了患者的抵触心理。

 

心理干预可明显改善口腔固定矫治器正畸患者的心理行为,显著提高患者满意度,降低托槽脱落的发生。廖海英等研究表明对患者进行个体化护理干预,给予患者认知、心理和行为三方面护理干预,通过与患者建立良好的医患关系,告知治疗预期效果、配合重要性等,使其清楚了解矫治过程和治疗效果,认识到积极配合的重要性,辅以多样化心理支持措施,可有效减轻心理负担,提高治疗依从性,从而有效降低托槽脱落率。

 

随着生活水平的日益提升,人们对美观需求的要求越来越高,成年患者的数量也在与日俱增。一项评估成人患者正畸治疗不同阶段依从性的研究表明:成年正畸患者随着治疗的进行,合作水平有所下降,督促患者改善口腔卫生可以对患者的依从性产生积极影响,从而降低托槽脱落的可能性。

 

6.总结与展望

 

综上,金属托槽粘接性能及脱落率受到托槽底板设计与处理方式、粘接剂的种类、粘接方式、修复体表面处理技术、患者的配合程度等多种因素的影响。现今国内外学者的相关研究多围绕单一因素进行。国内缺乏对于不同底板的托槽使用不同种类粘接剂粘接后,粘接性能比较的相关研究。随着粘接剂的发展,光固化型树脂粘接剂得以广泛应用,化学固化型树脂粘接剂的应用相对减少。现今缺乏对临床常用的光固化型树脂粘接剂和光固化玻璃离子水门汀粘接剂与不同底板托槽粘接后的粘接性能的比较研究,因此还需要深入研究,确定粘接剂与托槽底板结构之间是否存在能影响金属托槽粘接性能的相互作用,为托槽粘接的临床操作提供依据。

 

来源:杨瑞婷,张洁,许雅芬,等.金属托槽粘接性能及脱落率相关影响因素的研究进展[J].现代口腔医学杂志,2025,39(03):250-253+209.


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