前言 - 序論 - V-primer的使用對於矯正器與不同金屬合金假牙黏著強度之影響; The effect of bonding strength using V-primer upon

第一章序論

1.1 前言

隨著時代的進步，現代人對於牙科治療，不再只是牙痛了才求診，除了定期的洗牙，口腔檢查保健，以及牙周病蛀牙等等的治療，越來越多人對於牙齒的整齊美觀有著更大的重視，也因此，許多關於改善牙齒美觀的牙科治療，需求量大增。許多牙齒排列不整齊、咬合不正影響咀嚼功能等問題，都可以藉由齒顎矯正解決，甚至能對於臉型上的不完美處進行美化的修正，所以齒顎矯正在美容牙科中，已廣為大眾所接受。

齒顎矯正利用牙齒的移動來達到改變咬合及牙齒排列的目的，而施力於牙齒的動作，則需要藉由矯正器(orthodontic bracket)來充當矯正醫師施力的控制點。矯正器藉由黏著劑黏附在牙齒表面上，並且將矯正所需要的力量傳遞於牙齒，而矯正時所產生的扭力、推力、拉力、及來自各方的力量，都會經由矯正器傳遞至牙齒；此外，矯正器還可能需抵抗咬合壓力，因此矯正器被要求在矯正治療期間，必須牢固地黏著在牙齒表面上，方能有效地提供矯正治療使用。然而往往在矯正治療期間，偶爾會有矯正器脫落的現象，因此如何使矯正器有效地達到足夠黏著強度，便成了臨床上重要的課題。

最早期的矯正器，必須焊接在金屬套環(band)，再套於每顆牙齒上，此種做法相當費時費工，並且也造成患者的不適與衍生蛀牙、牙周病的問題，同時因為使用金屬環拆除後產生的齒間縫隙也常令矯正醫師困擾不已。1971 年 Miura 發明了矯正器直接黏著系統（Direct Bonding System, DBS）¹，矯正器只需要以黏著劑直接黏著在牙齒琺瑯質表面即可（圖１－１），大幅地簡化了矯正器黏著於牙齒表面的步驟。

圖１－１矯正器直接黏著於牙齒表面

現代人接受矯正治療的年齡，已不再侷限於年紀小的患者，

許多成人也開始接受齒顎矯正治療，而成人的口腔內，常常會有假牙等贗復物，其中金屬假牙及陶瓷假牙皆是常見的選擇，因此在成人矯正中，矯正器常需要黏著在假牙表面上（圖１－２）。可

是一般矯正器的黏著劑，原始的設計是使用來黏著矯正器與自然牙表面，而如果要將矯正器與假牙黏著在一起，便需要額外的處理才能得到足夠的黏著強度。欲增加黏著強度，可以使用的方法在文獻中提到許多種類^２，例如增加機械固著力（Mechanical retention）、化學固著力（Chemical retention）、Primer塗佈等等，而其中以表面處理後再黏著的形式，較能有效達到臨床足夠使用的黏著強度。

圖１－２矯正器黏著在陶瓷假牙（左圖）

矯正器黏著在金屬假牙（右圖）

臨床上，常常遇到矯正器與假牙黏著時容易脫落的問題，這不但造成患者的不舒服，也會因重覆黏著矯正器而浪費臨床上操作的時間，並且增加材料的成本與醫病雙方的困擾。矯正器若時常脫落，也會影響矯正治療的進度，因此如果能有效增強矯正器

與假牙的黏著強度，便可以使醫師與患者在矯正治療中，免除許多不必要的麻煩。有鑑於此，本研究特別針對金屬矯正器與金屬假牙的黏著強度，比較表面處理方式及金屬假牙種類在黏著強度的表現上，有無差異。

１．２齒顎矯正器的簡介

齒顎矯正器（Orthodontic bracket），是設計來黏著在牙齒表面上，傳達矯正時移動牙齒所需要的力量。牙齒藉由矯正器所傳遞的扭力、推力、拉力等，造成齒槽骨在壓力側(pressure side)吸收，並且在張力側(tension side)生長的生理特性，產生牙齒移動的反應。齒顎矯正器在矯正治療的過程中，扮演著極為重要的角色，若沒有矯正器，則很難達成矯正治療所需要的效果，因此，矯正器必須要在承受各種力量的情況下，仍能穩固地黏著在牙齒表面上，方能有效達到矯正治療的目的。

齒顎矯正器的材質分為幾種：金屬（不銹鋼）、強化樹脂及陶瓷（圖１－３）。金屬矯正器在前牙及後牙皆有，而強化樹脂及陶瓷矯正器，則是為了美觀要求而發明，主要使用在前牙區域。由於強化樹脂及陶瓷等材質，可以製作成透明或是接近牙齒顏色的外觀，所以黏著在前牙表面時，在視覺上較不醒目，可以達到美觀的目的。在後牙區域，因為沒有美觀上的考量，所以只有金屬的材質，而沒有強化樹脂或陶瓷材質的矯正器。金屬矯正器較耐磨耗，並且強度足夠，又不會造成自然牙的磨損，所以適用於後牙的矯正器。

圖１－３金屬矯正器（左圖）

強化樹脂矯正器（右圖）

在外觀上，前牙的齒顎矯正器分為幾個部分^３（圖１－４）：

1． Tie Ｗings: 用來放置O-ring、矯正結紮線（Ligature wire）或橡皮彈力鏈（elastic chains）

2． Slot: 位於矯正器主體中的凹槽，用於矯正牙弓主線(main archwire)的放置，可以提供牙齒移動的軌道。

3． Bonding Base: 位於矯正器的底面，是與牙齒表面接著的部位。會隨著不同牙齒部位而有不同的曲度設計，為可以符合牙齒表面的曲面。通常為一粗糙的網狀表面，藉以產生機械性固著力，使黏著劑可以較容易附著在矯正器底面，進而與牙齒表面產生有效的黏著。

圖１－４矯正器各部位說明

後牙的矯正器則型態上有部分不同，第一大臼齒仍有Tie wings的部分，而第二大臼齒則沒有，主要是一個管狀的Tube（圖１－５），讓矯正主線可以穿過並保持主線的位置。第一大臼齒矯正器則有兩種設計，可以是凹槽形式的slot，也可以是tube，

端看使用上的需求為何。而第一、二大臼齒的矯正器，皆有 hook，可以將彈簧（Spring）或橡皮彈力鏈(Elastic chain)鉤掛

於其上（圖１－６）。

圖１－５第一大臼齒矯正器的tie wing(左圖) 第一大臼齒矯正器的tube（右圖）

圖１－６第一大臼齒矯正器的hook部位，可以用來鉤掛彈簧

（closed coil spring）

１．３齒顎矯正器黏著劑 4-META/MMA-TBB

齒顎矯正器的黏著劑有許多種類，目前市面上較常使用的有：光聚合複合樹脂類（Light cured composite resin）、玻離樹脂型（Glass ionomer cement）、自聚式複合樹脂（Self-cured composite resin）以及 4-META/MMA-TBB ( 4-methacryloxyethyl trimellitate anhydride/ methyl methacrylate -tri-n-butyl borane ) resin。而本研究使用的黏著劑，即屬 4-META/MMA-TBB 樹脂，它可以提供極優異的黏著強度，並且可以與金屬或陶瓷假牙有良好的黏著度，使用方法容易，拆除矯正器後，牙齒表面的黏著劑便於清除不易殘留。1998 年Sunna提出⁴，當齒顎矯正器黏著於牙齒表面，置於口腔內時，必須抵抗多方的力量，才能穩固地維持在牙齒表面上，以有效傳導矯正力量，達到齒顎矯正治療的目的。一個良好的黏著劑，應該具有以下的特點：操作簡便、

不易造成齲齒、黏著強度足夠但不致於過大，以免拆除時損傷牙齒表面、並有合理的價格等等。

４-META/MMA-TBB 樹脂於 1978 年 Nakabayashi( Institute for Medical and Dental Engineering, Tokyo Medical and Dental University ) 及 Takayama 所提出 ^{5 、 6} 。將 5% 4-META (4-methacryloxyetgyl trimellitate anhydride) 加入

MMA(Methymethacrylate ) 單體之中，並且使用 TBB ( partially oxidized tri-n-butyl borane ) 為聚合反應的催化劑，來達成與 PMMA(poly-MMA)粉末的聚合。

在自然界中 4-META為白色結晶物質，熔點約 95~96℃，在實驗室中可藉由 2-hydroxyethyl methacrylate及trimellitic anhydride chloride 來合成。4-META為一同時具有親水基及厭水基的分子^７，正因其雙重的特性，使其得以增強厭水性MMA樹脂與親水性的牙齒表面間的黏著強度，4-META藉由親水端塗佈於牙齒表面，使得親水性的牙齒表面轉變為一厭水的介面，如此可令 MMA monomer更有效地流入經酸蝕處理後的牙齒表面微細凹槽中，產生良好的機械鍵結。

而TBB( tri-n-butyl borane )則為催化劑（catalyst），在此樹脂中扮演MMA聚合反應的起始劑（polymerization

initiator）。當TBB未被氧化時，是沒有催化能力的，而當TBB 與牙齒表面的水（H²O ) 及氧 ( O²)形成輔酶( co-catalyst ) ，才能催化整個聚合反應的進行。

TBB 催化 MMA 聚合的反應如下：

R³B+O²→R²BO²․+ R․

R․+ O²→RO²․

RO²․+ R³B→RO² BR³+ R․

MMA+ R․→(MMA)ⁿR (R=n-Butyl)

4-META/MMA-TBB 樹脂是屬於 PMMA 類樹脂，其幾乎沒有多餘的添加物，MMA 單體聚合完成後是單純的 PMMA ( polymethyl methacrylate)聚甲基丙烯酸甲酯，俗稱壓克力樹脂。PMMA 硬度在熱塑性塑膠中最高；對人體也無害，因此可應用在人體假牙和骨骼中。PMMA 特色如下：無色透明，可依需要自由著色、材質硬且韌、表面光澤良好、機械加工性良好、無毒性、具有吸濕性、

抗化學藥品性佳、加熱至 200℃左右開始熱分解，裂解為 MMA 單體、熱變性溫度介於 74~102℃^８。

現今的臨床材料都已經有一定水準，而每一種黏著劑也都能達到臨床上可使用的黏著強度，4-META/MMA-TBB樹脂黏著劑，也因其優異的黏著強度而廣泛被使用^９。

１．４齒顎矯正器的黏著

齒顎矯正器與牙齒之間的黏著，需要靠黏著劑的幫助。1955 年Buonocore以 85%磷酸酸蝕牙釉質表面 30 秒，使得壓克力樹脂材料得以與牙釉質表面黏結^10。11。牙釉質若未經處理，是一個光滑的表面，無法與樹脂有良好的接著，而若經過酸蝕（Etching）

的處理步驟，牙釉質表面變得粗糙，牙釉質表面的菱柱狀結構中心會被移除，呈現出一層多孔性構造的區域¹²，可以對樹脂黏著劑有良好的附著能力。因為樹脂黏著劑會穿透入經酸蝕處理過的牙釉稜柱的內部形成樹脂的懸垂物 ( resinous tag ) ，以及形成樹脂－牙釉質混合區 ( resin-enamel interdiffusion zone ）產生有效的機械結合 ( mechanical bonding ) ，進而增加黏著強度¹³。

矯正器與牙齒黏著後，可分為牙釉質與黏著層間以及黏著層與矯正器間，其示意圖（圖１－７）如下¹⁴：

圖１－７黏著層示意圖

１．５金屬假牙的種類

牙科合金種類，依照Academy of Dental Materials (ADA, 1986)的分類如下¹⁵，各組分類依照所含合金的重量百分比做為區分標準：

1. 高貴金屬合金（High Noble alloys） : ≧60%Au, Pt, Pd and ≧40%Au

2. 貴金屬合金（Noble alloys） : ≧25%Au, Pt, Pd

3. 賤金屬合金（Predominantly base metal alloys）: <25%Au, Pt, Pd

本實驗為了比較貴金屬與賤金屬的區別，因此選擇的貴金屬為含黃金成分最高的高貴金屬（high noble alloys），其合金為Au-Pt alloys，所含的黃金重量百分比約 85.9％。而賤金屬的選擇則為 Predominant base metal alloys，其合金為Ni-Cr alloys，成分主要為鎳及鉻金屬。此兩種合金皆為臨床上常用的合金種類，也是常用

在文檔中 V-primer的使用對於矯正器與不同金屬合金假牙黏著強度之影響; The effect of bonding strength using V-primer upon metal brackets and metal alloy crowns (頁 15-0)

前言

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