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抛光与否?表面处理对树脂复合材料固化深度微硬度比测量准确性的影响评估
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月04日 来源:BMC Oral Health 2.6
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本研究针对树脂基复合材料固化深度(DoC)评估中表面抛光的影响展开深入探究。研究人员通过比较三种不同表面处理方式(未抛光/未抛光、未抛光/抛光、抛光/抛光)下的微硬度比值,系统评估了六种不同粘稠度的常规型和散装充填型复合材料的聚合效果。结果表明,抛光处理会显著提升表面微硬度值,其中仅SDR Plus材料在所有测试方法中均达到80%的固化阈值。该研究为临床选择复合材料及评估方法提供了重要依据,提示表面处理状态应作为固化效果判读的关键考量因素。
在牙科修复领域,树脂基复合材料的光固化效果直接决定修复体的临床寿命。然而,光固化过程中存在一个关键矛盾:随着固化光穿透深度增加,底部区域的单体-聚合物转化率会显著降低,导致深层材料可能出现固化不全。这种不完全聚合会引发修复体机械性能下降、继发龋等问题。目前国际标准ISO 4049采用刮擦法评估固化深度,但临床更常用的微硬度比值法(Vickers Hardness Ratio, VHR)却缺乏统一的表面处理标准——有些研究使用抛光表面,有些则直接测量未处理表面,这种差异可能导致研究结果出现显著偏差。
为厘清这一技术争议,来自国外研究机构的Zeynep Hale Keles和Musa Kazim Usüncü团队在《BMC Oral Health》发表了一项创新研究。他们选取六种具有代表性的树脂复合材料(包括常规型Tetric Prime、Neo Spectra ST HV、Tetric EvoFlow和散装充填型Tetric PowerFill、Tetric PowerFlow、SDR Plus),通过三种表面处理组合(未抛光底部/未抛光顶部、未抛光底部/抛光顶部、抛光底部/抛光顶部)的系统对比,首次揭示了抛光工艺对微硬度比测量结果的定量影响。
研究采用三个关键技术方法:首先制备直径4mm的圆柱形试件(常规型2mm厚,散装充填型4mm厚),使用1200 mW/cm2的LED光固化设备按厂商推荐时间固化;其次通过600目碳化硅砂纸和四级抛光系统(Sof-Lex)处理表面;最后采用490.3 mN载荷的维氏硬度计测量三点微硬度值(VHN),按公式DoC=(底部VHN/顶部VHN)×100%计算固化深度,以80%作为临床可接受阈值。
结果部分
表面微硬度测量
抛光使所有材料顶部表面微硬度显著提升(p<0.001),其中Tetric PowerFill达到最高值(68.42±5.44 VHN),Tetric EvoFlow最低(33.51±3.91 VHN)。底部表面抛光后同样呈现硬度增长,Neo Spectra ST HV表现最优(57.97±4.68 VHN)。
固化深度计算
三种方法测得结果存在显著差异(p<0.001):未抛光底部/抛光顶部配置测得转化率最低,而表面处理状态一致时(无论是否抛光)结果更接近。仅SDR Plus在所有方法中均超过80%阈值,Tetric EvoFlow则始终未达标。
讨论与结论
该研究证实表面抛光会通过提升微硬度值干扰固化深度评估,特别是当仅抛光顶部表面时,由于顶部硬度升高导致计算比值被低估。这一发现解释了既往研究中同类材料结果差异较大的现象。值得注意的是,高填充量的雕塑型复合材料(如含77wt%填料的Tetric PowerFill)普遍表现出优于流动型材料的机械性能,但单体化学结构(如含D3MA的Tetric EvoFlow转化率较低)和光引发剂类型(含Ivocerin的材料固化效率更高)同样影响最终性能。
这项研究的重要意义在于确立了表面处理标准化在固化评估中的关键地位,提示临床研究必须明确报告抛光状态以避免误判。同时发现SDR Plus作为唯一通过所有测试的材料,其特殊的改性UDMA(氨基甲酸酯二甲基丙烯酸酯)单体和47vol%的填料比例可能为开发新一代高穿透复合材料提供了配方参考。未来研究需结合FT-IR(傅里叶变换红外光谱)等直接转化率检测方法,进一步验证微硬度比法的临床相关性。
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