Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
OD Vol. 3 Introduction to Composite Restoration (七、 Curing light 概述…
OD Vol. 3
Introduction to Composite Restoration
Introduction to Composite Restorations
課前Overview
現在的resin‐based composites 最主要由
MMA
（甲基丙烯酸甲酯、methylmethacrylate monomer）藉由不同骨架所構成。
composite 的填補-心智圖
resin based composite
本身材料
基質matrix
其他改變原本特性的添加物
Filler
如何黏附
如何起始硬化
A. 複合物(Composite)有非常多種，課堂中主要是以
resin‐based composite
為主。
B. 上面心智圖中的「
如何黏附
」會在Vol.4探討。
C. 「matrix」與「filler」的關係：像水泥，
水泥本身就是「matrix」
，而在水泥中添加一些小石頭加強水泥的強度，這些小石頭就是「
filler
」
D. 不同的基質(matrix)對材料會有不同的特性；不同的filler 也會造成材料有不同特性。
E. 其他改變原本特性的材料：如
鈷、鋯
等。
二、 Introduction
牙科所使用的材料有很多類型，包括
金屬(Metals)
：
amalgam、金
陶瓷(Ceramics)
聚合物(Polymers)
複合物(Composite)
複合物(Composite)：
物理性的混合不同類別的材料
金屬
陶瓷
聚合物
聚合物(Polymers)從單體開始聚合時會經過
四個階段(four stages of chain reactionpolymerization)
：
Activation
Initiation
Propagation
Termination
resin‐based composites
是
MMA 單體所組成
，MMA 是一種烯類，烯類在聚合時會有
收縮、放熱
的特性。因此會添加filler 以減少這兩種特性在牙材使用上造成的不便。
＊常用的Filler 是
矽酸鹽類(silicate)
，例如：玻璃。後面會再介紹
三、 Introduction of Composite
Composite 的組成圖：
方框內充滿了Continuous phase (Matrix)，方框內一顆一顆的圓球就是Dispersed phase (Filler)。
:red_flag:
External interface 代表Matrix 與外在的介面
Internal interface 代表Matrix與Filler 的介面。
Composite ：
針對這三個部分詳細介紹：
Resin matrix
由MMA 藉由不同骨架連結而成
常見有下圖中的三種型式
UDMA
（可接脂基(Alphatic species)或芳香基(Aromatic species)）
TEGDMA
BIS-GMA
Coupling agent
可以把
Matrix 與Filler 結合的介質
，常為
矽烷類(Silane)
。在Filler 加進Matrix 前必須要先加Silane coupling agent 進Filler 中。
Silane coupling agent 結構中一端的methoxy group 會與Filler 顆粒表面的pendant hydroxyls 結合
Filler particles
I. 為矽酸鹽類小顆粒(silicate particles)
提供混合物
機械強度
(mechanical reinforcement of the mixture (reinforcing fillers))
提高
光可透性
(light transmission)，使光經過材料時會散射
製造與enamel 看起來很類似的
半透明感
(enamel‐like translucency to thematerial)
II. 鋇(Barium)、鋅(zinc)、硼(boron)、鋯(zirconium)、釔(yttrium)離子
製造
光不可透性
(radiopacity)
組成可以分成三個部分
Resin matrix
Coupling agent
Filler particles
四、 Composite 的分類方式
最常用的分類方式
filler 組成
（重量或體積百分比weight or volume percent）
filler particle 的尺寸
filler 添加的方法(method of filler addition)
所有composite 所需要的重要性質會因為
使用更高階（更小）的filler 而變更好
。但在filler 顆粒變更小的同時，表面積變大，composite 的
流動性也降低
(fluidity decreases)。
舉例Composite 分類
A. filler particle 尺寸及filler 和matrix 如何組成做不同分類：
I. Hybrid composite：
包含兩種以上不同顆粒大小的filler（例如Midi‐Micro hybrid
composite 就含有Midifill 和Microfill 兩種不同size 的filler）
II. Homogeneous（均質）composite：
filler particles +uncured matrix
III. Heterogeneous（異質） composite：
filler particles +uncured matrix +procured matrix
B. filler particle 大小順序
C. Composite 常見filler particle 大小順序為：
Macrofiller
Midifiller：8‐10 μm (traditional/conventional composite)
Hybrid composites：2‐5 μm
Minimicro hybrids：0.1‐1 μm
Microfiller：0.02‐0.04 μm (fine finishing composite)
Nanofiller：0.005‐0.020 μm
五、 Composite 的演變歷史
圖為composite 的
curing methods 及accompanying bonding systems 的演變史
長期來看composite的演進趨勢為
filler particle sizes 變小(reduce filler particle sizes)：
以提升composite 的polishability 及wearresistance，及
提升filler levels
。現今的composites 以nanofiller 為主流。
Curing methods 從以前的
自己固化(chemically cured、self‐cured)
到現在的
光固化(UV‐light–cured到visible‐light–cured
)
Self‐cured designs produce
better degree‐of‐conversion and more homogeneous curing
. Visible‐light curing has provided special control.
現在visible‐light–curing 中最主要還是使用
quartz‐tungsten‐halogen lights（石英鎢鹵素燈)
，但
LED curing units
最近也變很夯。
六、 Light curing composite
Light curing 有很多種不同的光源，包括
Quartz‐tungsten‐halogen (QTH)
Plasma‐arc curing(PAC) lights（電漿式）
Lasers
Light emitting diode(LED)
Camphoroquinone
是composite 的光起始劑(photoinitiator)，
使用波長470 nm
、藍紫色的光線時它會吸收光能中的photons。
使用時注意事項：
A. Light cure 的tip 應該放置在距離composite1~2 mm 內。
B. 對QTH lights 來說，只要tip 距離composite 6mm 以上，composite 接收到的光能就會只剩從tip 發出的1/3，甚至更少
影響visible light cure 的因素
＊範例考題：下列哪些原因會影響聚合的條件？
＊要注意子項目是分類在哪個factor，例如Size of tip 就不是分類在Curing Equipment Factors
七、 Curing light 概述
看圖說故事：
在照光固化時，不是所有材料都會變硬，
表面的composite 有65%會逐漸固化時就已經固化的不錯
1mm 的深度時剩下55%
，到了5mm 時就不會固化了
填補時一次一層
1.5~2mm較佳
，可以減少cure 不全產生的縫隙
＊固化和未固化材料之間的邊界稱為
depth of cure
，通常為5mm
在最佳條件下
光固化通常需要至少20 秒才能充分固化
高強度的plasma‐arc curing 或laser lights
光的波長集中在470nm，所以可以將固化時間降低至3~10 秒，但會產生多餘的熱。
增加曝光時間
不會增加聚合的程度
牙髓溫度升高
超過5°C 至8°C
容易導致細胞死亡
＊師：因聚合時會產熱，若聚合太快，會過熱
聚合太快
可能會
產生應力並降低黏合的效果
；且會影響正在聚合中的composite 的機械性能
八、 強度與時間的關係：
不同類型的光固化裝置有不同的強度和照光時間模式。因此在診間時若不希望聚合的太快時，就可以選擇適當的模式。
＊Soft‐start：一開始能量小，之後變強
九、 C‐factor(Configuration factors)：
是指與牙齒接觸的面和沒有和牙齒接觸的數量比，如class I 有5 個bonded surfaces 和1 個un‐bonded surface，此時C‐factor=5
隨著C‐factor 的增加，composites 的
收縮產生的應力也會增加
，可能導致marginal leakage 與
手術後疼痛
。
3.使用
洋蔥式補法
（一層一層堆上去）可以緩解
十、 Wear Resistance of Composites：
以下有兩個理論：
A. Microfracture theory：
occlusion loading 時high modulus filler particles 被壓縮到鄰近的基質上，並且造成
較弱的基質產生微裂紋(Microfracture)
，經過一段時間，所有細紋連結，讓composite 脫落。
B. Hydrolysis theory：
matrix 和filler 之間的
矽烷鍵(silane bond)是可水解不穩定的
，所以造成composite 脫落。
師：基質不會完全聚合，而這些不聚合的基質會慢慢融出牙齒外，造成空隙，水進去後就有水解的問題產生。
各種原因造成的磨耗：
CFA(contact‐free area wear)：
食物造成的磨損
OCA(occlusal contact area wear)：
咬合面接觸的磨損
FCA(function contact area wear)：
sliding by tooth contact in function
PCA(proximal contact area wear)：
鄰接面的接觸摩擦
Tooth brush wear
(toothbrush or dentifrice abrasion)
十一、 術後敏感(Postoperative sensitivity)
Composite 的OD 中，術後敏感非常常見，敏感會發生在
手術的前6 個月至1 年
內，並在
初次發作後的6 個月內消失
。
課本舉了兩個原因：
A. Marginal diffusion：
Marginal loss 後，
水就容易進入
。
B. Dimensional changes of the restoration itself：
在
溫度改變時膨脹/收縮係數
與牙齒不同。
師：在臨床上的原因更為複雜，比如說
secondary caries、enamel micro‐cracks、過度敏感
。
改善：塗
liner
，EX:
氫氧化鈣；重補
Glass ionomers
一、 Introduction
Glass ionomers are materials consisting of
ion–cross‐linked
polymer matrices
surroundingglass‐reinforcing filler particles
.
主要成分：
聚丙烯酸液體(polyacrylic acid liquid)
矽鋁酸鹽粉末(aluminosilicate powder)（含有鈣及氟離子）
Glass ionomers 的setting 及黏附(adhesion)反應的示意圖：
polyacrylic acid liquid 溶解
aluminosilicate powder，離子釋出
① 最初的
setting 是Ca2 +引起的
，聚丙烯酸羧基
螯合Ca2
+並交聯相鄰的聚合物鏈。
② 聚丙烯酸羧基也會
結合粉末顆粒（2a）和牙齒結構（2b）
上的表面離子以產生進一步的化學鍵合。
③
Al3 +
在反應的最初
24 到72 小時內逐漸取代二價Ca2 +
，形成一個更強大、更緊密的交聯聚合物網(cross‐linked network of polymerchains)。
④
矽酸根離子(Silicate ions)
與可用
水
反應並在
30 天內緩慢形成共價矽酸鹽網絡
。
由於是
酸鹼中和反應，不是聚合反應
，所以
不會有收縮
的問題，也不會有放熱問題。
:red_flag:但
結構混亂，強度較不夠
，臨床上使用就較為侷限，通常做為liner 或base
強度改善：
發展出glass ionomers(主體)加入resin 來增加強度（可讓glass ionomers 聚合固化）→
RMGI
可以換成resin(主體)中加入glass ionomers→
Polyacid‐modified Resin Composite
。
二、 臨床考慮
(Clinical consideration of Glass Ionomer cement)
composites 仍為較好的材料。
使用glass ionomers 主要是因其
化學粘附和氟釋放
。但與composites 相比，composites 仍為較好的材料。
較高的粘度
儘管glass ionomers 是含水體系，並能很好地潤濕牙齒結構，但它們往往具有較高的粘度，並且
不容易適應微機械空間(micromechanical spaces.)
美觀上較劣勢
在美觀上較劣勢：許多glass ionomers 因美觀問題，導致在10 年內更換或修復。
chemical bonding
glass ionomers 的黏附一部份藉由mechanical retention，一部分藉由化學螯合(chemical chelation)來達成。儘管牙科系統的chemical bonding 一直都很引人注目，
但mechanical bonding 的單位面積鍵合bonding 比chemical bonding 更大。在大多數情況下，良好的mechanical bonding 比chemical bonding 重要得多。
glass ionomers 用於化學鍵合的潛力只有在難以或不可能產生有效的微機械保持的情況下才是有利的。
生物相容性
traditional glass ionomer 的生物相容性(biocompatibility)一直是臨床關注的問題，在最初混合時，可能會
引起敏感性和牙髓刺激。可塗氫氧化鈣
預防二次齲齒
目前沒有證據顯示glass ionomers 的氟離子釋放與預防二次齲齒有顯著相關。
氟離子
氟離子釋放：
A. 氟離子的擴散受到基質、glass filler particles 及周圍環境限制及影響。
B. Setting 完後，
高濃度的氟離子仍留在基質中
，這是造成在第一天左右初始高釋放氟離子的原因(high burst of fluoride ion release)。
C. 此後氟離子的唯一來源是
剩餘的氟鋁矽酸鹽顆粒(fluoroaluminosilicate particles)
，它們從中擴散緩慢出來，但是再從基質釋放時卻快速擴散出去。
D. 外部氟離子變多時，例如使用含氟牙膏或漱口水，
濃度梯度暫時逆轉
，氟化物擴散到Glass ionomers 中，這個過程被稱為
充電(recharging)
，但又會
迅速釋放回口腔環境
中，氟離子濃度降至到原本的水平。由此我們可知，雖然起初持續釋放高含量的氟化物是這項材料被看好的優勢之一，然而放電與充電一樣快，再加上氟離子實際的長期釋放率相當低（0.2‐2 ppm），因此
不可能顯著提高Glass ionomers 預防二次齲齒的效果
。
