Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
OD vol. 4 Fundamental Concept of Enamel and Dentin Adhesion (Basic…
OD vol. 4
Fundamental Concept of Enamel and Dentin Adhesion
Fundamental Concept of Enamel and Dentin Adhesion
好的黏著效果,黏著劑的表面能要比基質表面能來的低。這裡的基質就是指牙齒
Basic Concepts of Adhesion
Adhesion 的定義
透過共價鍵或是聯鎖(Interlocking)將兩個表面連接在一起。
*cohesive force 是內聚力
指的是
同一種材質
間彼此凝聚的力量。
(簡單比較兩者差異的話就是內聚力是同種物質間吸引彼此的力量;
附著力 Adhesive force
是指物質對於
不同物質
之間的吸引力。)
Adhesion 的機制
Mechanical Adhesion
利用在基質(substrate) 和黏著物(adherend)之 間的
不規則黏著表面
產生機械性聯鎖(interlocking)
Adsorption Adhesion
利用化學鍵結產生黏著
Diffusion Adhesion
在
分子層級
下的機械束縛。黏著物和基質間非常貼合,貼合到分子 層級,此時兩個材料的分子彼此擴散,進入到另一材料中,產生緊密的interlocking
Electrostatic Adhesion
在金屬和聚合物兩端感應起電產生異性電荷,利用靜電產生黏合
Mechanisms in Resin-based Dentistry
Mechanical
用酸蝕在牙齒製造出不規則表面,讓樹脂可以滲透進去產生 resin tags
Adsorption(chemical bonding)
A. 樹脂與牙齒結構(無機物-羥基磷灰石 hydroxyapatite、有機物-typeI 膠原蛋白)形成化學鍵結,屬於較緊密的 adhesion
B. 老師上課說主要是樹脂上的
氫氧基
與牙齒上的
鈣離子
產生鍵結
Diffusion
樹脂單體和牙齒表面的沈澱物質,藉由擴散的方式產生結合。(例如 dentin 中有很多膠原蛋白,其縫隙易與樹脂產生結合)
Requirements for Adhesion
黏著物(adherend)必須被黏著劑(adhesive)浸潤(wetting)
黏合接鄰的表面必須保持乾淨(the surfaces being joined are clean)
Failure Patterns
簡述
黏著劑與基質要有很緊密的接觸(close contact)才能形成良好的 adhesion,下面是有可能造成黏著失效的原因
Cohesive failure:
這是指內聚力的失效,簡單說就是
同物質
間的崩解
A. Cohesive failure in the substrate
基質內聚力失效
B. Cohesive failure within the adhesive
黏著劑的內聚力失效
Adhesive failure:
附著力(不同物質)的失效,也就是黏不上去
牙科裡面常常導致失敗的,主要是樹脂在聚合時會收縮。因此,
牙科黏著劑必須提供強大的鍵結
去抵擋樹脂的收縮壓力。
Bond Strength
各種材料之間的黏著強度(bond strengths)
(省略部分)
A.
Enamel 和 Composite
的 Bond strengths 為18~22MPa
B.
Dentin 和 Composite
的 Bond strengths 為22~35MPa
✻ 可以對這些數字有些概念,如果
某種 bondingsystem 的 bond strengths 低於它,就表示其黏著強度不夠好
,某些早期的產品就是因此被汰換掉。
如何提高 bond strengths
A.
減少黏著劑厚度
( decrease the adhesivethickness)
B. 藉由
黏越多層的方式來增加
bonding system 的厚度(50–100 μm)
✻ 至於為什麼 adhesive 要減少厚度,bonging system 則要增加呢?老師解釋牙齒在補的時候要先預處理一層,這一層越薄越好;而實際要去黏著材料的bonding system 這層,則是越厚越好
Enamel etching patterns
簡述
酸蝕將原本平滑的 enamel 上製造出不規則表面,增加表面自由能,使得樹脂更容易與其產生bonding。
【小複習】系統穩定時,亂度朝向極大,自由能會往極小。在這裡酸蝕使得系統不穩定、自由能變高,令樹脂更能與 enamel 反應產生 bonding。也符合本章前言提到的:基質(enamel)表面能越大,黏著效果越好。
Enamel Adhesion
機械性黏附(Mechanical Adhesion)
簡述
Resin 藉由毛細現象,進入被酸蝕過的 enamel 表面,形成 resin tags 與 enamel 表面 interlock
macrotags
在
enamel rod 周圍
形成的 resin tags (在
enamel rod 跟 enamel rod 之間
)
大多數的 Macrotag 長度只有 2 ~5 μm,它們的長度不是很重要,因為斷 裂(fracture)常發生在 macrotag 的頸部
microtags
在
每個 enamel rod 末端
,因為 hydroxyapatite 晶體被酸蝕溶解,所以留下許多隱窩(crypts;outlined by residual organic material 這段好難翻直接看原文);這些數量較多、較細小的 tags 就叫做 microtags
常見的磷酸濃度為
37%
現今 etching 多半為 15 秒。
composite 對被酸蝕過的 enamel 產生的 shear bond strength 通常超過 20MPa,甚至
高達 50MPa
Enamel-only bonding systems
unfilled (或 lightly filled)的液態丙烯酸單體混合物,放在被酸蝕過的 enamel 上
Enamel etching patterns
enamel rod 酸蝕部位的不同,可以分成 3 種類型
Type I
酸蝕 enamel rod 的中間(core)而不傷害到周圍(peripheries)
Type II
酸蝕 enamel rod 的四周(peripheries)而不傷害到核心(core)
Type III
通通一起酸蝕
Dentin Adhesion
機械性或化學性的方法與牙本質相互作用
micromechanical bonding
黏著劑單體滲透進酸蝕過的膠原纖維網路之中,形成 micromechanical bonding
bonding mechanism
對於一些
不需要酸蝕的黏著劑材料
(e.g. glass ionomer cements、某些 phosphate-based self-etch adhesives),材料中的羧酸或磷酸單體與牙本質 hydroxyapatite 的化學鍵結是主要的 bonding mechanism
Current strategies for adhesion of resins to dentin
Etchant(E)
移除 smear layer,使膠原纖維裸露、打開牙本質小管,降低表面自由能
Primer(P)
用
同時具有親水性和疏水性
的bifunctional molecular,將裸露的膠原纖維封住(envelop);重新建立起表面自由能,讓疏水的復形材料能夠結合上去
Bonding Agent(B)
主要為
疏水性單體
(e.g.Bis-GMA)即很小部分的親水性單體(e.g. HEMACo-polymerizes with the primermolecule)
類型
第四代 Three-step etch-and-rinse: E + P + B
第五代 Two-step etch-and-rinse:E + [PB]
第六代 Two-step self-etch:[EP] + B
第七代 One-step self-etch: [EPB]
Challenges in Dentin Bonding
dentin bonding 較 enamel 困難
原因可以分為兩種
substrate(Dentin 本身)
含水量較大(25%)
enamel 無機物的成份較高(佔體積大約 88%),而 dentin 只有 50%;相較之下 dentin的含水量較大(25%),會導致
疏水性的樹脂
在 dentin 黏合比在 enamel 困難上許多
晶體呈現隨機排列
羥基磷灰石(Hydroxyapatite)晶體在 enamel 中有規則的圖案,而在 dentin 中因為有
膠原纖維或是其他有機物導致晶體呈現隨機排列
在有機的基質中,導致羥基磷灰石在 dentin中的排列較不規則
牙本質小管(dentin tubule)
Dentin 內含有牙本質小管(dentin tubule),牙本質小管會形成密集的網路連接 pulp 和 DEJ。
管周牙本質
(peritubular dentin)是高度礦化的結構;
管間牙本質
(intertubular dentin)含有較多膠原纖維,礦化程度較低(如右圖)。Intertubular dentin的膠原之間有很多 submicron channels 可以讓tubular liquid 和 fiber 通過,與
相鄰的牙本質小管相通
,形成 intertubular anastomoses(吻合)
牙本質小管內的液體
牙本質小管內的液體會受到來自 pulp 的穩定壓力大約 25~30mmHg (34~40 cm H2O),這些
液體會降低 resin 和 dentin 之間的穩定性
(stability of bond)
不同的深度 dentin tubule 有不同的數量
在不同的深度 dentin tubule 有不同的數量、密度、大小。也因為結構不同,所以不同的深度的 bond strength 也不一樣(DEJ 附近>pulp 附近)
DEJ 附近:數量 45000 / mm2,佔總面積 1%,直徑 0.63μm
Pulp 附近:數量 20000/mm2,佔總面積 22%,直徑 2.37μm
Smear layer
在 preparation 的過程中,被 bur 破壞後殘留的有機(denatured collagen)或無機(hydroxyapatite)的碎屑會在表面形成一層 smear layer,覆蓋在 tubule的管孔形成 smear plugs,可以降低90%通透性,因此可以有效降低手術中的敏感性問題。不過 smear layer 只是一層鬆散的結構,除了它
仍有小孔隙(submicron porosity)存在讓液體仍有可能出來影響 bonding
之外,
鬆散的結構
容易造成術後的裂隙(postoperative leakage)
其他影響 dentin 通透性
讓 dentin 成為一種動態的基質( dynamic substrate)
I. 麻醉使用的
血管收縮劑
(The use of vasoconstrictors in local anesthesia)→減少pulpal pressure 和 fluid 的流出
II.
牙本質小管的半徑和長度
(The radius and length of the tubules)→前面所提到的,不同深度的 dentin tubules 會有結構上或強度上的不同
III. 壓力梯度(The pressure gradient)
IV. The
molecular size
of the substances dissolved in the tubular
V. The rate of removal of substances by the
blood vessels in the pulp
VI. The
viscosity(黏稠度)
of dentin fluid
Resin-Dentin 交界產生的應力
(stresses at the Resin-Dentin interface)
聚合收縮
Composites 在聚合收縮時,會在材料中產生一個往內的應力,而大小取決於 preparation的型態。
相關參數
I. Configuration factor(C factor):在 restoration 中與牙齒接觸的面和沒有與牙齒接觸的面之數量比。
II. Composite 的應力可以藉由未結合的表面流動來減輕,而 C factor 越大,代表composite 收縮所受到的應力越大。
無法釋放的應力
無法釋放的應力會破壞 composite 材料內部的結合,以及
造成 marginal gap
,增加microleakage 及術後潛在敏感性的問題。
如果希望防止 composite 在收縮的過程中與表面產生 marginal gap,至少需要
17MPa 的immediate bond strengths
來
防止邊緣剝離(marginal debonding)
樹脂補久了會
吸水膨脹
Dentin 含有較多的水分,也有會從 pulpal 滲透上來,樹脂吸收水分後可能會彌補收縮後的邊緣間隙
有時候樹脂補久了會吸水膨脹,我們就要定期得去修整他!(吸水的量與樹脂多寡成正比)。
對咬的 3rd molar ClassV restoration
研究發現,71%有對咬的 3rd molar ClassV restoration 比沒有對咬的有更多 leakage,因為
齒頸部的牙齒結構比較鬆散
,容易在交界的表面承受過大的應力而產生 leakage。
loading 和 unloading
不斷的 loading 和 unloading 會
降低 self-etch and etch-and-rinse adhesive 的效果
,而且也會讓牙齒本身變得脆弱。
樹脂的
熱膨脹係數
是牙齒的四倍
樹脂的熱膨脹係數是牙齒的四倍,可能因為膨脹體積的差異而在邊緣產生 microleakage,如果有髒東西或細菌進入的話會進一步破壞牙齒結構。
Development of Dentin Adhesion
(Dentin bonding system)
發展
最早發展 beginning
使用亞磺酸來酸蝕牙齒表面
這種
adhesion 接觸到水後強度嚴重下降
,樹脂就會掉下來,所以這類產品一下子就被淘汰了
含有 glycerophosphoric acid dimethacrylate (GPDM)的樹脂結合
第一代
urface-active co-monomer NPG-GMA 的開發是 first generation 的基礎,理論上它可以和
牙齒上的鈣螯合
,形成防水的化學鍵
adhesive 的成分 glycerolphosphoric acid dimethacrylate(GPDM,作為類似 primer 的功用)、N-2-hydroxy-3-methacryloxypropyl、N-phenyl glycine(NPG-GMA)和 silane coupling agent
還沒有 smear layer 的概念
,etching 後並沒有 priming,所以
bond strength 只有 2Mpa~3MPa
。bond strength 會隨著時間慢慢衰退
第二代
主要成分是 HEMA,是一種雙極性的磷酸脂材料
黏附機制是利用 HEMA 中帶負電的磷酸脂基團和 smear layer 中帶正電的鈣離子之間的相互作用
smear layer 是牙本質表面一層疏鬆的結構,bond strength 通常只有 1~5MPa
HEMA 容易水解,在吸水一段時間後容易從牙本質表面剝落
第三代
使用的 phosphate-based material 包括 HEMA 和 10-MDP(具有
長鏈疏水端和親水基團
)
提出在上磷酸酯類(phosphate ester-type) 的 bonding agent 之前,
要先酸蝕(etching)的概念
第三代的材料都
不會設計為把整個 smear layer 處理掉
。而是
去 modify 它
,使其能被 Phenyl-P 或 PENTA 等酸性單體(acid monomer)穿透
處理smear layer 時,用 Acidic primer (包含了 2.5%的馬來酸(maleic acid),55%的 HEMA 以及少量的甲基丙烯酸(methacrylic acid))
第四代
三步驟酸蝕和沖洗接著劑 Three-step etch-and-rinse adhesives
E + P + B
特別強調了 total-etching 的部分
Etching 大致上可分為
Total-etching
不管是 enamel 還是 dentin 都會被酸蝕(etching)到
Selective-etching
enamel 與 dentin 分開酸蝕(etching),一般只是對 enamel 進行單獨酸蝕
描述
smear layer
當我們在車牙車到 dentin 的時候,會在 dentin 產生一層鬆散的組織稱為
smear layer
。因為smear layer 是一層鬆散的組織,它的存在使得 bonding strength 不會很強。
total-etching
第四代會利用 total-etching 把 enamel 和 dentin 都進行酸蝕、沖洗,把整個 smear layer 都拿掉,確保接著劑能直接滲到 dentinal tubule 裡面去,產生
resin tag
,以
增加 bonding strength
。
dentin 脫鈣
酸蝕(etching)過後,會
把 dentin 脫鈣 7.5μm
,意思就是會
滲入 dentin 7.5μm
。 其深度也會因為所用的酸的種類、酸蝕的時間以及酸的濃度不同而有所差異。
* enamel 與 dentin 屬於不同組織且礦物質濃度不一樣,所以同樣的濃度的酸,不同的時間,就會有不一樣的酸蝕效果。Dentin 礦化較低,些微的時間差對酸蝕而言差很多
三個重要成分
Etchant(E)
是利用磷酸(phosphoric acid)去酸蝕(etching),酸蝕後會被沖洗(rinse)掉
在酸蝕的過程中,我們不只會改變 dentin 的礦物質成分(the mineral content),也會
降低 dentin的表面自由能
(Surface free energy ),因為酸蝕使的表面能量低的膠原纖維網暴露。
因為酸蝕了 dentin,所以可能會誘發
牙髓發炎
反應(Pulpal inflammatory responses)
Primer(P)
在乙醇 ethanol(或丙酮 acetone 或水中)加入反應性疏水單體
(A primer containing reactive hydrophilic monomers in ethanol, acetone, or water)
Primer 的效果在於
把 dentin 的表面張力增加,以達到疏水的效果
。因為之後會上的東西是疏水性質的,所以也要把 dentin 的疏水性質提高,這樣才能好好地接合在一起。
Bonding Agent(B)
樹脂結合劑(an unfilled or filled resin bonding agent)
hybrid layer
:
當 primer 與 bonding resin 加到酸蝕好的 dentin 上面時,會滲到 dentin 內產生一層 resin-dentin interdiffusion layer 稱為 hybrid layer。也會滲到打開的 dentinal tubule 的開口,並且
產生 resin tag
實驗室的 shear bond strengths 可從 17 到 30 MPa
圖
在 t
otal etching 後 hybrid layer 與下面的健康 dentin 間有很明顯的界限
,會造成
leakage
的機會比較大。但是在
self-etching
後的 hybrid layer 與 dentin 之間因為有產生鍵結,所以界限就比較不明顯,也比較不會有 leakage 產生
第五代
步驟酸蝕和沖洗接著劑 Two-step etch-and-rinse adhesives
E + [PB]
在第五代的時候,把
primer 與 bonding agent 加在一起成為一瓶
(one-bottle) ,所以先etching 後,沖洗掉;接著使用 one bottle,變成兩步驟。(就是 OD 實驗所使用的方式)
第六代
兩步驟自酸蝕接著劑
Two-step self-etch adhesives
[EP] + B
self-etching primer
使用 self-etching primer,而且加入後不用沖水洗掉,讓 primer 能對 smear layer這層鬆散的組織進行改性(modified)
(注意!不是把它移除掉)
smear layer 不再鬆散,使得後續的 adhesive 滲進去,能
產生 resin tags
。
self-etching 的酸
不能像磷酸一樣對 enamel 有一樣深度的酸蝕
,也
無法提供如同磷酸在 enamel 產生的 bonding strength
SEPs
由日本推出了一種 self-etching primer
同時對dentin 和 enamel 做 etching 和 priming
Self-etching primer 內含有磷酸化樹脂分子(phosphonated resin molecule) ,能
同時對dentin 和 enamel 做 etching 和 priming
穩定鍵結
重要的成分為:
10-MDP
,會和羥基磷灰石(hydroxyapatite)、透過形成磷酸鈣鹽(calcium-phosphate salts)來形成穩定鍵結
不需要進行強烈的脫鈣
(strong decalcification)。
比起其他單體(如:4-META 或 phenyl-P),由 10-MDP 形成的化學鍵結在
水中會更穩定(morestable in water)
。
優點
etching 過後不用沖洗與吹乾,除了可以簡化操作步驟外,也可以避免過濕(over-wetting)與過乾(over-drying)造成的不良影響
:red_flag:SEPs 較
不易受牙齒的水分多寡
程度影響(less susceptible to variations in the degree of substrate moisture);而
易受化學的不穩定性(chemical instability)影響
,因為怕被水解
缺點
對於
enamel 的 etching 效果不好
,尤其沒有被車過的 enamel 更不易酸蝕,容易有 microleakage
:red_flag:熱循環測試(thermal cycling)時,SEPs 會
比 etch-and-rinse systems 更容易受影響而使品質下降、bond strengths 降低
;此測試的結果可以推測當 SEPs 被運用在與 enamel 結合時,可能會導致 microleakage
第七代
一步驟自酸蝕接著劑
One-step self-etch adhesives
[EPB]
同一瓶
是一瓶把
etching + priming + bonding 都加在同一瓶
(all-in-one)的黏著劑,其含有未固化的離子單體(uncured ionic monomers),直接接觸復形材料。
牙本質含水
牙本質含水,所以需要接觸牙本質的那一層會
表現得像半透性膜(semi-permeable membranes)
,才能讓之後的材料滲進去。
黏著劑要夠酸
黏著劑要夠酸,才能使牙釉質脫礦;而為了要穿透牙本質的 Smear layer,黏著劑也需要
足夠的親水性
才能和牙本質做結合,但是
親水性過高容易導致 resin 單體被水降解(water degradation)
。
黏著劑需要上很多層(multiple coats)
因為上述缺點,該
黏著劑需要上很多層(multiple coats)
,來顯著地增加和牙本質的結合力,並減少牙釉質滲漏(leakage)。【from 35】須
確保最後一層是疏水的
,才能夠很好的和之後上去的樹脂接合
其他討論
Moist versus Dry Dentin Surfaces with Etch-and-Rinse Adhesives
溼與乾燥的牙本質表面之不同
潮濕環境中使用的牙本質黏著劑
因牙本質原先就是濕潤的,臨床上要達到完全乾燥它極為困難。而水被認為會阻礙 resin 跟 dentin 的有效黏合,因此現今已轉向發展可以在潮濕環境中使用的牙本質黏著劑。
親水性(hydrophilic)及疏水性(hydrophobic)單體
黏著材料混合了親水性(hydrophilic)及疏水性(hydrophobic)單體於同一瓶中,並溶於有機溶劑(organic solvent)如:
乙醇(ethanol)或丙酮(acetone)
之中。
moist bonding technique
如果是在牙本質是乾燥
的話,那麼其與樹脂之間的結合會產生什麼問題
Etching 後被吹乾、失去水分的 Dentin,會
膠原蛋白萎縮(collapsed collagen),膠原蛋白之間的空隙變小
,使得後續的
primer、bonding agent 和 resin 無法滲透進去
,
bonding strength 不夠強
。
水分的存在可以
預防 collapsed collagen 的產生
這種需要水來提高結合力的技術
叫做 moist bonding technique
優點
I. 防止空間上的改變(spatial alterations)
(就是指 collapsed collagen)
II. 確保 collagen network 之間
多孔性(porosity)能讓樹脂單體滲透
III. 增強 etch-and-rinse adhesives 的結合力
再次濕潤(re-wetting)
臨床上 etching 之後進行吹乾時,不可能只控制 enamel 乾、而 dentin 還能維持濕潤,
一定是兩者一起被吹乾
。此時 enamel 沒事,但 dentin 就會出現 collapsed collagen 的現象,因此
需要再次濕潤(re-wetting)
水分也不宜過多
多餘的水會稀釋 primer、造成黏不住,因此不應殘留過多水分在牙齒上。一個會閃亮亮(glistening)而非積聚過多水、濕度剛好的表面才是最理想的。
ethanol wet-bonding
被 etched 的牙本質膠原蛋白網中重新濕潤(Re-wetting)時,若用
乙醇代替水,這種技術就叫做“ethanol wet-bonding”
,而原文書提到這樣可以顯著增加樹脂的鍵結強度
HEMA 水溶液(aqueous solutions of HEMA)
使用 HEMA 水溶液(aqueous solutions of HEMA)
再次潤濕過乾的牙本質
,可增加被酸蝕的牙本質的潤濕性(wettability),並提高結合強度至正常程度。
怎麼判斷 enamel 乾濕度適中?
檢查 enamel 含有一點水分,同時具有
chalky white
,代表酸蝕剛好足夠了,可以接著進行 dentin 的重新潤濕(Re-wetting)
水在自酸蝕黏著劑所扮演的角色
(Role of Water in Self-Etch Adhesives)
不需要酸蝕(acid-etching)和沖洗(rinsing)兩個各別的步驟
Self-etch adhesives 不需要酸蝕(acid-etching)和沖洗(rinsing)兩個各別的步驟,它的 etching 和 priming 是同時進行,藉由
酸性單體(acidic monomers)
來表現。
親水性的配置劑
水以 10-30 的重量百分比([wt/%])被加入到親水性的配置劑中,可以
A. 讓甲基丙烯酸單體(通常是磷酸鹽(phosphate)或羧酸鹽(carboxylic))能夠解離
B. 將單體與牙本質、牙釉質之間產生的鈣離子與磷酸根溶解
一步驟的 vs. 兩步驟
一步驟的 self-etch adhesives 比起兩步驟的 self-etch adhesives 有
更高的吸水性及溶解性,也就是一步驟需要的水量更多
。
Role of Proteins in Dentin Bonding
洗必泰(Chlorhexidine)
在作為牙本質黏著劑之前,洗必泰(Chlorhexidine)是用來作為
牙本質消毒劑
MMPs
MMPs 是一種
鋅及鈣依賴的內生性肽酶
,能夠降解胞外基質的成分。
輔助理解
膠原蛋白纖維進行降解
MMPs 會對暴露的膠原蛋白纖維進行降解,因此在酸蝕後,未被樹脂包裹住的膠原纖維可能易被內源性的 MMPs 降解掉,造成
bonding strangth 下降
危險。
MMP inhibitor
洗必泰(Chlorhexidine)作為 MMP inhibitor,抑制酶
作用、也就是抑制膠原蛋白被降解,來解救 bonding strangth 的下降。
膠原蛋白暴露的風險
保留 hybrid layer 時可能使一些膠原蛋白暴露出來,
為了防止 MMPs 的降解作用,可以使用洗必泰做預防
。當然若操作過程中將 etching-priming-bonding 做好,就不會有膠原蛋白暴露的風險
Microleakage and Nanoleakage
Microleakage(微滲漏)
定義
填補物邊緣(restoration margins)和車完的齒壁(tooth preparation walls)之間
形成細菌及其毒素進入的通道。師說就是這個交界面導致細菌及毒素進入。
Smear layer
Smear layer 本身也可以作為 leakage 發生的通道
(透過通過其核心內的 nanochannels)
預防 Microleakage
預防 Microleakage 的最佳方法就是把
窩洞邊緣(cavosurface margins)車在牙釉質上
(師說要在 enamel 上作 bevel),用這樣的 preparation 來和樹脂作結合!
因
樹脂被水干擾會導致無法硬化
,窩洞邊緣(cavosurface margins)要盡可能車在 Enamel 而非 Dentin,否則
樹脂無法和 Dentin 緊密結合就可能產生 Microleakage
Nanoleakage:
hybrid layer 中的小孔隙(small porosities)
被用來形容
hybrid layer 中的小孔隙(small porosities)、或 hybrid layer 與礦化牙本質(mineralized dentin)之間的過渡處
。
兩種 nanoleakage
spotted pattern(斑點狀)
出現在自酸蝕黏著劑(self-etch adhesives)的 hybrid layer,由
不完整的樹脂滲透
(incomplete resin infiltration)所引起。
reticular pattern(網狀)
出現在接著層(adhesive layer),極可能是
水未從結合區域完全去除
所致。
歸納
spotted pattern
表示樹脂未完全聚合
reticular pattern
則是還有些水未完全移除
Water trees
水樹與聚合的黏著層(polymerized adhesive layer)中的孔隙(porosities)有關。
殘留的水會阻止完全聚合(complete polymerization)
聚合過程中多孔隙,孔隙和水分會使聚合不完整
出現網狀斑,表示牙本質表面太濕潤、則形成水樹(water trees)。
顯微鏡下的圖片
左邊可觀察到 spotted pattern(斑點狀)
右邊則為 reticular pattern(網狀)和 Water tree
生物相容性(Biocompatibility)
不良的(Adverse)牙髓反應(pulpal reactions):
細菌入侵牙髓(Bacterial invasion of the pulp)
由原本就存在的蛀牙(existing carious lesion)或車牙時導致細菌入侵
不適當的填補(faulty restoration)
造成細菌穿透(Bacterial penetration)進入牙髓
壓力梯度/壓力異常大(Pressure gradient)
原因是過度乾燥(excessive desiccation)或填補時過度施壓(excessive pressure during cementation)
重大外傷(Traumatic injuries)
醫源性的(Iatrogenic)tooth preparation
操作時過度壓力(excessive pressure)、溫度過熱(heat)或摩擦(friction)
額外應力(Stress)
Composites 和 Adhesives 在聚合收縮(polymerization contraction)時產生的應力(Stress)
體外實驗相關事項
(Relevance of In Vitro Studies)
先備知識
牙本質接著效果一般以抗剪強度(shear bond strength)測試,但
結果未必與臨床真實情形相符
無法與真實情形相符的情形
預測臨床表現的體外實驗之所以無法與真實情形相符,是因為有些因素,包括:
年齡、牙齒的保存狀況、牙本質深度、礦化程度、牙齒的接著表面狀況、牙本質粗糙度
等等都無法掌握。
Dentin 黏著的臨床因素
(Clinical Factors in Dentin Adhesion)
硬化牙本質(Sclerotic dentin)
牙本質的礦物質含量增加,牙本質小管被 tricalcium phosphate crystals 該種晶體阻塞;變得難以酸蝕(resistant to acid-etching),黏著劑的滲透力被限制,造成黏著力下降。
硬化的牙本質常發生在以下幾種情況:
A. 老化的牙本質
(aged dentin)
B. 齲齒病變下的牙本質
(dentin beneath a carious lesion)
C. 非蛀牙性的齒頸部病變中暴露在口腔的牙本質
(dentin exposed to the oral cavity in non-carious cervical lesions)
Dentin 在去礦化、再礦化又去礦化的過程、甚至有
氟化物
的時候,Dentin 的礦化程度變的極高,Tubule 強度變高,難以掌握。會使酸蝕程度變的不好進行
聚合的收縮應力(Polymerization shrinkage stresses)
減輕填補物中的壓力
複合材料聚合時的收縮應力是個問題,若轉移至接著面可能造成材料脫離,因此減輕填補物中的壓力很重要。
靠近光來源的填補物
聚合作用會從靠近光來源的填補物表面最先開始。師說照光的方向會影響聚合
改善複合物的流動能力
有幾種方法被提倡來改善複合物的流動能力,其中一種便是在複合物與牙齒壁之間使用可流動(flowable)的複合材料,這種
低模數的複合材可用以緩衝壓力(shock absorber)、並同時保護交界面抵抗疲勞應力(fatigue stresses)
Incompatibility Issues with Self-Cure and Dual-Cure Composites
Self-cure:材料可以自己聚合,不需要照光
Dual-cure:材料可以被 self-cure,也可以被 light-cure
化學活化(Chemically activated;
self-cure)及雙活化(dual-activated;dual-cure)的複合材料在牙體復形領域仍有重要用途,尤其是在
光照有限
時
這個主題所談的是材料上的不相容(Incompatibility):
例如在 Self-Cure 上用 Dual-Cure 的材料是不可行的!(因
兩層樹脂之間並無 adhension
)
黏著劑的其他應用
(Expanded Clinical Indications for Dentin Adhesives)
去敏感(Desensitization)
流體力學理論
流體力學理論(The hydrodynamic theory)能最好地解釋牙本質敏感(dentin hypersensitivity)。
引起牙齒的不適(Discomfort)
當受到溫度變化(temperature changes)、由甜食或高鹽度食物引起的滲
透壓梯度
(osmotic gradient)、甚至是觸覺刺激(tactile stimuli)等等,都可能引起牙齒的不適(Discomfort)。
治療牙本質敏感
臨床已經試過許多材料及技術來治療牙本質敏感,包括:
特定的去敏感牙膏(specific dentifrices)
CO2 雷射(carbon dioxide laser irradiation)
牙本質黏著劑(dentin adhesives)
抗菌劑(antibacterial agents)
醛類(aldehydes)
樹脂懸浮液(resin suspensions)
氟處理 (fluoride rinses, fluoride varnishes)
磷酸鈣(calcium phosphate)
硝酸鉀(potassium nitrate)
草酸鹽(oxalates)
等等
磷酸鈣(calcium phosphate)
硝酸鉀(potassium nitrate)
草酸鹽(oxalates)等
等就是牙膏常用的成分,如舒酸定
The GLUMA adhesive system
GLUMA 去敏劑
是一種
5%戊二醛和 35%HEMA 的水溶液
(an aqueous solution of 5% glutaraldehydeand 35% HEMA),市面上稱 GLUMA 去敏劑
降低術後的敏感
GLUMA 除了當作 primer 以外,可以藉由使
蛋白質變性、伴隨使牙本質通透性下降(Decreased dentin permeability)
,來降低術後的敏感
交聯蛋白質(cross-links proteins)的固定劑(fixative)
戊二醛(Glutaraldehyde)早已長期被用來作為
交聯蛋白質(cross-links proteins)的固定劑(fixative)。
間接復形黏著(Indirect Adhesive Restorations)
先備知識
目前有些牙本質黏著劑被認為是 universal adhesives,因為它們可以
黏著牙本質以外的多種物質
(如 Crown 或 Inlay)
陶瓷復形物
可先用 6-10%的
氫氟酸(hydrofluoric acid)進行 1-2 分鐘的酸蝕
,如此可以產生
顯微孔隙(microporosities)
進行沖洗後,
使用矽烷偶聯劑(silane coupling agent)
塗在被酸蝕的陶瓷表面,
矽烷(silane)作為 primer
會改變無機的酸蝕陶瓷的表面特性;矽烷的使用可能
增加composite 與 porcelain 之間的結合力(達 25%!
)