固定矫正是目前最常用治疗错牙合畸形的方法，但在治疗期间托槽的脱落，既增加椅旁操作时间及患者复诊次数，还延长了正畸治疗的疗程甚至疗效不佳，始终困扰着医生。临床医生在黏结托槽时，从酸蚀剂浓度、酸蚀时间[1]选择合适的托槽底板结构、选择不同厂家的黏结剂等试图降低托槽脱落率，效果并不明显，未从根本上解决这一难题[2]。掺锶纳米羟基磷灰石因其特殊的生物功能效在材料学研究中发挥着重要作用，其复合生物材料的研究是当今热门领域。本研究将掺锶纳米羟基磷灰石加入到托槽黏结剂中，以期在提高黏结剂机械性能的同时，赋予其更具前景的临床应用价值。

1　材料和方法

1.1　材料与设备

掺锶纳米羟基磷灰石(佛山康格生物技术有限公司)，京津釉质黏结剂(天津合成材料工业研究所有限公司)，纳米羟基磷灰石(佛山康格生物技术有限公司)，电子式万能测试机(济南试金集团有限公司)，正畸减数拔除前磨牙100 颗，入选标准：①牙体发育正常，无畸形；②釉质无龋损、无修复体；③釉质完整，无裂纹及隐裂；④未经物理或化学方法处理。

1.2　实验方法

1.2.1　托槽黏结及处理

取100颗离体牙按万能测试机夹具要求[3]，用自凝树脂包埋于圆柱形金属管材底座中，长轴与管材底面平行，牙冠唇面暴露于自凝树脂外。随机分为5组，分别用0%、5%、10%、15%、20%掺锶纳米羟基磷灰石黏结剂黏结托槽，所有托槽黏结均为同一操作者进行。60min后置于37℃人工唾液中浸泡24h，保持恒温。

嵌入到恶劣环境中的系统和设备，除了要完成指定的任务，还要主动去适应环境的变化，如果不能及时处理这些外在因素带来的问题，这些嵌入式系统和设备就不能稳定工作，基于上述原因，嵌入式系统要以多任务操作系统为平台。

三是大力推进规划水资源论证工作，深入分析水资源条件对规划的保障力与约束因素，引导和推动区域经济结构调整、发展方式转变和经济社会发展布局优化，对保证规划更具科学性、合理性和可操作性具有重大意义。广东省政府已明确由省发展改革委负责将最严格水资源管理制度建设纳入经济社会发展总体规划，深圳等市已率先在广东启动规划水资源论证工作。

作为一种高效率和高质量的控制技术，PLC控制技术已经应用在矿山开采每一个阶段，可取代替传统控制技术，通过储存器对矿山开采和生产设备数据进行采集、计算以及控制，并将相关数据实时上传到管理人员的计算机之中，便于进行管理。目前PLC控制技术在实际矿山开采和生产中有两种应用模式，一种是模块式结构模式，另外一种则是固定式结构模式。这两种模式的区别主要在于功能的自定义范围。模块式结构模式能够自定义设置PLC控制技术中的功能，让矿山生产企业根据自身的需要调整PLC控制技术，而另外一种固定式结构模式，则不能够对功能进行调整，但是它操作更加便利，更容易上手，被更多中小型矿山生产企业采用。

1.2.3　黏结剂残留指数计算

用0.3mm结扎丝栓结，使测试剪切强度(Shear strength，SS)的施力点位于托槽平面的侧方中点，测试拉伸强度(Tensile strength，TS)的施力点位于托槽中心上方。用电子式万能测试机，将加载速度调至0.8(单位：mm/min)，匀速加载至托槽脱离牙面，记录最大载荷即托槽脱落瞬间的载荷。用最大载荷/托槽底板面积，分别计算各实验组SS和TS。

应依据水资源的水质性能和需水水质要求进行地表水地下水联合调度，优势互补、互相调剂，科学合理利用地下水资源。在地下水大规模超采地区，实行多水源补偿利用的原则，控制地下水开采。尽量利用雨水，增加有效降水利用量，以地表水补充降水的不足，以地下水补偿地表水的不足，以再生水补偿原水的不足，以节水补偿供水的不足，以跨流域调水补充当地水资源承载能力的不足，提高水资源的利用效率，促进水资源的供需平衡。上游已修建水库的河流、河道内应保证一定的流量，以利于补充地下水和改善生态环境。

1.3　统计学方法

2.1　各组SS和TS值见表1，统计分析表明，10%组SS、TS均高于其他各组。将其他各组分别与10%组进行两两比较，其中0%、15%、20%组与10%组有显著差异(P<0.05)，5%组SS值与10%组有显著差异(P<0.05)，5%组TS值与10%组无明显差异(P>0.05)。而15%组、20%组黏结强度下降，说明填料的多少对黏结剂的黏结强度有影响，质量比为10%时黏结剂的力学性能最佳。

1.2.2　黏结强度检测

2　结果

采用SPSS19.0统计软件，各组黏结强度进行单因素方差分析，采用t检验进行组间两两比较。 ARI记分采用Kruskall-Wallis H检验。

2.2　ARI记分见表2，经统计学Kruskall-Wallis H检验知P>0.05，各组间ARI记分无明显差异。

 

表1　各组的黏结强度值

  

组别质量比/% nx±s(MPa)F值SS0 108.67±1.39*5 1010.15±0.62*10 1011.24±1.1515 1010.25±0.43*20 108.76±0.71*1.145TS0 107.12±1.04*5 107.82±1.24**10 108.25±0.5215 106.80±1.02*20 106.03±0.45*0.869

注：*表示与10%组相比，差别具有统计学意义(P<0.05)；

**表示与10%组相比，差别具无统计学意义(P>0.05)。

用10倍放大镜观察残留在釉质表面的黏结剂情况。记录残留指数( ARI) ：1分：釉质上无残留黏结剂；2分：残留在釉质上的黏结剂量≤10%；3分：10%﹤残留在釉质上的黏结剂量≤90%；4分：残留在釉质上的黏结剂量﹥90%；5分：所有的黏结剂均残留在釉质上。

 

表2　各组的ARI积分及H检验(n=10)

  

组别质量比 /% ARI记分 12345χ2值SS 002431501333100222415022332002332H=1.732P>0.05TS002341502323100134215032232001432H=0.451P>0.05

注：经Kruskall-Wallis H检验P>0.05，各组值之间无显著性差异。

3　讨论

托槽脱落给整个矫治过程带来麻烦，如果黏结剂的黏结强度增加，托槽在口腔这个复杂环境中承受矫治力时就不会轻易脱落，提高医生的工作效率，提高矫治质量。目前，关于提高黏结剂黏结强度的研究尚无明确报道。临床要求托槽应具备足够黏结强度来抵抗咀嚼力和各种矫治力。研究表明，能满足临床所需抗剪切强度6～8Mpa[4]，并早有Reynolds IR曾报道临床上正畸托槽所需的拉伸强度为6～10Mpa[5]。本实验10%掺锶纳米羟基磷灰石复合釉质黏结剂其剪切强度和拉伸强度均不低于临床应用范围，且有所提高，具有临床可用性。

纯羟基磷灰石存在脆性大、韧性差、生物降解低和再矿化作用差等不足[6]，掺入活性微量元素锶，可以发挥纳米材料特有的表面效应和量子尺寸效应，改变羟基磷灰石晶体结构，改善了材料的机械性能，提高了填料和酸蚀后的釉质界面结合程度，黏结强度增加。但是随着填料的增加，黏结强度并不是成上升趋势，强度反而降低，这可能是纳米材料与黏结剂的结合位点达到了饱和，过多的填料无法与黏结剂结合，黏结强度下降。另外，黏结体和被黏结体之间成分的相似性减少界面形成的差异，有利于黏结界面的强度提高，使黏结体和被黏结体一体化成为可能，从而提高黏结强度。纳米材料对复合材料的增韧作用也提高黏结性能，郑亚萍等研究发现这一机理即银纹理论[7]。

国际上常用ARI记分判断黏结断裂的部位，并衡量黏结效果。托槽脱落发生在3处：托槽—黏结剂界面，黏结剂内部，釉质—黏结剂界面。ARI记分越高，牙面残留黏黏结剂越多，黏结剂与釉质界面的黏结强度越大，断裂面发生在黏结剂—托槽界面，反之，断裂面在釉质—黏结剂界面[8]。对各组实验结果进行统计学分析，各不同分组之间ARI记分无明显差异。另外，本结果显示添加填料组的ARI值较大，表明黏结剂与釉质界面的黏结强度较大，可能是填料的加入增强了釉质与黏结剂之间的化学结合力，也可能填料渗入到釉质表面的蜂窝状结构中，使得黏结剂与牙面之间形成的交互镶嵌连接增强，托槽抗剪切和抗拉伸强度增大，效果理想。 托槽黏结强度受多方面因素的影响，如酸蚀剂浓度、酸蚀时间、托槽底板结构、黏结剂种类等。本研究通过模拟口腔环境在体外对托槽黏结强度进行检测，而真实的口腔环境还要受多种因素的影响。此外，牙齿在矫正期间受到扭力、压力、张力、剪切力等多种力的综合作用，针对牙齿所受力很难用上述某一种力来描述。因此，对托槽黏结强度的评价不仅要考虑口腔这一复杂环境，还要对牙齿所受到的力进行综合分析。另外，固定矫治器矫正时间一般1.5～2年时间，对黏结剂的远期效果有待进一步研究。

参考文献：

[1]Hammad S M,Enan E T. In vivo effects of two acidic soft drinks on shear bond strength of metal orthodontic brackets with and without resin infiltration treatment [J]. Angle Orthod,2013,83(4):648-652

[2]王荣. MBT托槽与自锁托槽脱落率的对比研究[J].黑龙江医药科学,2008,31(3):64

[3]关玲,彭惠,柳宏志,等. 金属托槽与复合树脂修复材料黏结抗剪切强度的实验研究[J].黑龙江医药科学,2010,33(4):3-4

[4]Larry J,Charles P,Craig F,et al. A comparison of shear bond strengths of orthodontics brackets using various light sources，light guides，and cure times [J].Am J Orthod Dentofacial Orthop,2002,121(3):510-515

[5]Reynolds I R. A review of direct orthodontic bonding[J]. British Journal of Orthodontics,1975,2(3):171-178

[6]李颖华,曹丽云. 生物医用纳米羟基磷灰石的性质及其制备[J].中国组织工程研究与临床康复,2008,12(41):8143-8146

[7]郑亚萍,宁荣昌,乔生儒.环氧树脂基纳米复合材料研究进展[J].化工新型材料,2000,28(3):17

[8]Cacciafesta V, Jostbrinkmann P G, Süssenberger U, et al. Effects of saliva and water contamination on the enamel shear bond strength of a light-cured glass ionomer cement[J]. American Journal of Orthodontics,1998,113(4):402-407

(收稿日期：2017-07-06)