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牙科用化學試劑對於減弱金屬矯正器拆除時黏著強度之影響; An Investigation of the Effects of Chemical Reagents on the Shear Bonding Strength of Orthodontic Metal Brackets

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Academic year: 2021

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(1)中國醫藥大學醫學研究所 碩士學位論文. 中 國 醫 藥 大 學 醫學研究所 臨床牙醫學組 碩士學位論文. 牙科用化學試劑對於減弱金屬矯正器拆除時黏著強度之影響 林修如. 牙科用化學試劑對於減弱 金屬矯正器拆除時黏著強度之影響. An Investigation of the Effects of Chemical Reagents on the Shear Bonding Strength of Orthodontic Metal Brackets. 指導教授:. 中華民國九十六年七月. 研究生:. 余建宏 博士 林修如 撰. 中華民國九十六年七月.

(2) 中文摘要 在矯正治療的過程中,矯正器的黏著是矯正治療中不可或缺的一 環,在動態矯正治療時期,良好的矯正器與牙釉質表面之黏著效果是備 受期待的;但是,當矯正治療結束時,矯正器的拆除亦是為矯正治療畫 下完美休止符的關鍵時刻。臨床上常使用 4-META 系統的黏著劑,是因 為其有著優良的黏著強度,但是,也因此在矯正器拆除時,這種良好的 黏著強度增加了臨床上操作的困難度,甚至造成病人於拆除矯正器的過 程中感到疼痛或是不舒適。所以,本研究希望能找出於矯正器拆除時, 可以降低黏著強度的方法,以減少臨床操作的困難度,及減輕病人的不 舒適感。 本研究所使用的樹脂黏著劑為 Super-Bond C&B ( Sun Medical Company, Kyoto, Japan ) ,合併使用金屬矯正支架 ( Tomy company, Tokyo, Japan ) 進行矯正支架黏著,使用 50 顆因矯正治療而拔除的人 類小臼齒,隨機分成 5 組,分別為:控制組、實驗組 1 ( 酒精 ) 、實 驗組 2 ( 尤加利油 ) 、實驗組 3 ( 薄荷油 ) 、實驗組 4 ( 熱水 ) , 各組試片分別浸泡於試劑中 10 分鐘後以材料試驗機 ( JSV H1000 立式 自動測試台搭配 HANDY FORCE GAUGE (HF-100) ) 進行矯正支架拆除試. I.

(3) 驗,拆除後輔以光學顯微鏡觀察樹脂殘留分布情形,並以 Adhesive remnant index ( ARI ) score 記錄分析。 結果顯示,浸泡於實驗組 2 ( 尤加利油 ) 10 分鐘後,4-META/ MMA-TBB 樹脂的矯正黏著強度降為最低,且與控制組相比具有統計學 上顯著意義。 ( 實驗組 2:8.88±2.61MPa、控制組:13.81±3.04MPa ) 。 此外可發現,實驗組 2 ( 薄荷油 ) 具有降低矯正支架黏著強度的效 果,但是效果較尤加利油差。酒精及熱水於 10 分鐘內對於 Super-Bond C&B 樹脂的黏著強度變化沒有影響。而在殘留樹脂分布情形則各組無 差異。 化學試劑的使用應可提供減少矯正樹脂黏著強度的效果,但是進 一步的劑型改良以便於口內使用以及其他種類試劑的比較仍須再深入 研究。. 關鑑詞:化學試劑、黏著強度. II.

(4) Abstract Introduction: During active orthodontic treatment, extraordinary orthodontic bracket bonding strength is required. However, the removal of orthodontic brackets at the end of orthodontic treatment continues to be a problem. The high bond strength might result in enamel damage, or bracket fracture. Furthermore, patients always feel discomfort or painful sensation during the orthodontic debonding procedure. Several orthodontic debonding(debracketing) methods were developed: mechanical debonding, electrothermal debonding, laser debonding, ultrasonic debonding, and chemical debonding. This study assessed the effects of several chemical agents application on the debonding behavior of orthodontic metal brackets. Method Orthodontic metal brackets were bonded to previously extracted premolars. Groups of 10 bonded teeth were divided into 5 groups (control, group 1: ethanol, group2: eucalyptol, group3: peppermint oil, group4: hot water). Each tooth was placed in the agent for 10 minutes, and then was debonded using JSV H1000 Testing Machine. The crosshead speed was set as 1mm/min. The records include debonding force (MPa) and adhesive remnant index(ARI) at the debonding site. Results A statistically significant decrease in shear bonding strength was found in group 2 where samples were placed in eucalyptol (p<0.05). But there was no difference in ARI scores among all the groups.. III.

(5) Conclusion Chemical agent application might decrease orthodontic shear bonding strength. In our study, use of eucalyptol for 10 minutes could be useful to reduce the maximum force during the orthodontic debonding procedure.. Key Words:Chemical Reagents, Shear Bonding Strength. IV.

(6) 誌 謝 回首這兩年來的求學過程,首先要感謝我的指導教授余建宏老 師,如果不是余老師將我領入齒顎矯正治療的世界中,我可能直至 今日,還在門外徘徊,不得其門而入吧! 在老師的教誨下,使學生 在這兩年中,不僅是學術研究還有臨床實務操作都有了長足的成 長,深感獲益良多,僅在此致上最誠摯的敬意與謝意。 然而成就一篇論文所要感謝的人很多,許多陪伴我一路走來的人 們,這一路上有甘有苦是大家陪我ㄧ起度過,有你們的支持與鼓勵, 使得研究論文得以順利且如期完成。這些人包括有:努力幫我收集 牙齒的嘉隆學長、志杰、麗君學姊、琬真、明遠,如果沒有你們, 這個實驗無法完成;提供我很多資料的景文學長;以及其他中國醫 藥大學附設醫院齒顎矯正科同仁:意嘉學長、明克學長、怡妏、梨 文以及子寗,謝謝你們這段時間的支持與幫忙。 最後更要感謝我的父母這些年來的栽培與支助,在您們的照顧 下,我可以無憂無慮地度過求學生涯,如今您們的寶貝女兒終於要 畢業了~這些日子你們辛苦了~謹致上最深的謝意! 在此僅以本文獻給所有陪伴我、關心我、愛我的人,因為有你們, 才能成就現在的我。. V.

(7) 目錄 中文摘要........................................................................................................Ⅰ 英文摘要........................................................................................................Ⅲ 誌謝................................................................................................................Ⅴ 目錄................................................................................................................Ⅵ 圖目錄............................................................................................................Ⅷ 表目錄............................................................................................................Ⅹ 第一章 序論...................................................................................................1 1.1 前言...................................................................................................1 1.2 齒顎矯正器的簡介與黏著及拆除原理.......................................4 1.2.1 齒顎矯正器簡介.....................................................................4 1.2.2 矯正器黏著與拆除原理........................................................9 1.3 矯正器拆除法介紹.......................................................................13 1.4 4-META/MMA-TBB樹脂..................................................................20 1.5 化學試劑使用之文獻回顧..........................................................29 1.6 研究目的........................................................................................33 第二章 材料與方法.....................................................................................34 2.1. 2.2. 試片的製備....................................................................................35 2.1.1. 材料的收集與選擇..............................................................35. 2.1.2. 試片的處理...........................................................................38. 實驗設計與分組...........................................................................43. 2.3 材料試驗機夾治具設計與操作模式...........................................47 2.4. 矯正器拆除力量測量記錄軟體..................................................53. 2.5. 實體影像顯微鏡分析殘留樹脂分布情形.................................54. VI.

(8) 2.6. 統計學分析....................................................................................57. 第三章 結果.................................................................................................58 3.1. 材料試驗機力量分布結果..........................................................58. 3.2. 材料試驗機所需時間分析..........................................................66. 3.3. 影像分析及ARI score 結果........................................................69. 第四章 討論.................................................................................................72 4.1 拆除矯正器所需的力量...............................................................72 4.2 拆除矯正器所需時間...................................................................78 4.3. 殘留樹脂分布情形探討...............................................................80. 4.4. 實驗設計分析................................................................................82. 4.5. 實驗檢討........................................................................................88. 第五章 結論.................................................................................................90 第六章 未來展望.........................................................................................91 參考文獻及附錄...........................................................................................92 作者簡歷........................................................................................................96 著作權聲明..............................................................................................97. VII.

(9) 圖目錄 圖1-1. 矯正器拆除情形............................................................................2. 圖1-2. 臨床口內矯正裝置........................................................................4. 圖1-3. 矯正器各部位說明........................................................................6. 圖1-4. 透明(塑膠)矯正器圖....................................................................8. 圖1-5. 金屬矯正器圖................................................................................8. 圖1-6. 黏著層示意圖..............................................................................10. 圖1-7. 矯正器與牙齒黏著完成示意圖.................................................10. 圖1-8. 拆除矯正器的力量種類.............................................................11. 圖1-9. Bracket Remover............................................................................12. 圖1-10 Pin Cutter.......................................................................................12 圖1-11 Resin Remover...............................................................................12 圖1-12 拆除矯正器施力位置..................................................................14 圖1-13 電熱法儀器...................................................................................17 圖1-14 4-META............................................................................................23 圖1-15 MMA monomer聚合反應.............................................................25 圖2-1. Super-Bond C&B 商品................................................................37. 圖2-2. Super-Bond C&B 內容物............................................................37. 圖2-3. 試片包埋完成情形......................................................................38. 圖2-4. 表面研磨劑及慢速手機.............................................................39. 圖2-5. 清潔牙齒表面..............................................................................40. 圖2-6. 牙齒表面酸蝕..............................................................................40. 圖2-7. 吹乾後表面呈粉筆白情形.........................................................40. 圖2-8. 矯正器以Super-Bond C&B黏著過程.........................................42. 圖2-9. 實驗流程圖...................................................................................45. 圖2-10 JSV H100Y FORCE GAUGE(HF-100)........................................47. VIII.

(10) 圖2-11 JSV H1000立式自動測試台規格說明.......................................48 圖2-12 夾治具設計...................................................................................49 圖2-13 實驗試片置於夾具上情形.........................................................50 圖2-14a 施力裝置與試片擺放(正面).....................................................51 圖2-14b 施力裝置與試片擺放(側面).....................................................51 圖2-15 QCForce軟體操作介面................................................................53 圖2-16 影像光學顯微鏡..........................................................................55 圖2-17 PIA影像分析軟體界面...............................................................56 圖3-1. QCForce軟體記錄下拆除矯正器所需力量變化.....................59. 圖3-2. 控制組拆除矯正器數據結果.....................................................59. 圖3-3. 實驗組1(酒精)拆除矯正器數據結果......................................60. 圖3-4. 實驗組2(尤加利油)拆除矯正器數據結果.............................60. 圖3-5. 實驗組3(薄荷油)拆除矯正器數據結果..................................61. 圖3-6. 實驗組4(熱水)拆除矯正器數據結果......................................61. 圖3-7. 各組黏著強度長條圖..................................................................65. 圖3-8. 各組拆除時間長條圖...................................................................68. 圖3-9. 實體影像顯微鏡下牙釉質情形.................................................69. 圖3-10 實體影像顯微鏡下矯正器底面情形(a)..................................70 圖3-11 實體影像顯微鏡下矯正器底面情形(b)..................................70 圖4-1. 「wire loop」型式施力構件...........................................................85. 圖4-2. 桿狀型式施力構件......................................................................86. 圖4-3. 本實驗所使用的施力構件.........................................................87. IX.

(11) 表目錄 表3-1 各組拆除矯正器所需力量統計分析表......................................63 表3-2 各組拆除矯正器所需力量 ANOVA 運算結果I..........................63 表3-3 各組拆除矯正器所需力量 ANOVA 運算結果II.........................64 表3-4 各組拆除矯正器所需時間統計分析表......................................67 表3-5 各組拆除矯正器後ARI score........................................................71. X.

(12) 第一章 序論 1.1 前言 隨著時代的進步,現代人對牙科的需求已不再僅局限於拔牙、齲齒 填補、贗復…等基本治療;口腔衛生維持及良好咬合關係的重要性開始 被人們所接受,人們開始瞭解到齒列不整及咬合不正所帶來的影響與傷 害,例如:齲齒、牙周病、顳顎關節病變…等,除此之外,美觀的需求 亦是促使「齒顎矯正」概念普及的重要因素。 矯正治療中需要藉由外力施予牙齒使其移動,在這力量的傳遞過程 中,矯正器 ( orthodontic bracket ) 扮演了無可取代的角色,藉由 矯正器黏著於牙齒表面,使得矯正力量可以透過矯正器傳遞至牙齒,進 而達成使牙齒移動的目的。而矯正力的種類是多變且複雜的形式,可能 是拉力、推力、扭力,此外,口中除了矯正力的存在外,還有咬合力的 作用,所以矯正器必須要在矯正治療過程中,牢固地黏著於牙齒表面, 這往往是件重要且困難的課題。 由此可知在齒顎矯正治療的過程中,矯正器的黏著是矯正治療中不 可或缺的一環,最早期的矯正治療必須使用金屬套環焊接矯正器後套於 每顆牙齒上,治療過程不僅費時、費事且不美觀,同時,治療後的齲齒. 1.

(13) 及空隙問題也相當惱人。但是自 1971 年 Miura 發明了所謂的矯正器直 接黏著系統 ( Direct Bonding System, DBS ) 起1,齒顎矯正治療開 始邁向了一個新的領域,直接將矯正器利用樹脂黏著劑固定於牙釉質表 面,簡化了矯正器黏著於齒面的步驟,使得矯正治療的臨床接受度變得 更高。至今 50 年的研究與發展中,樹脂黏著劑的強度增加一直是大家 的目標與理想,在動態矯正治療時期,良好的矯正器與牙釉質表面之黏 著效果是備受期待的;但是,當矯正治療結束時,矯正器的拆除亦是為 矯正治療畫下完美休止符的關鍵時刻。臨床上常使用 4-META 系統的樹 脂黏著劑,是因為其有著優良的黏著強度,但是,也因此在矯正器拆除 時,這種良好的黏著強度增加了臨床上操作的困難度,甚至造成病人於 拆除矯正器(圖 1-1)的過程中感到疼痛或是不舒適。. 圖 1-1 矯正器拆除情形. 2.

(14) 因此,在材料學日新月異的今日,研究的方向除了以往的「增加黏 著材料的黏著強度」之外,開始朝向另一個截然不同的方向轉變: 「在 特定的時間點降低黏著強度」,減少拆除矯正器的困難度。目前,這類 型的研究偏重於物理性質的研究,各種類型的矯正器拆除器的設計或是 拆除矯正器時施力位置的考慮…等;本研究則希望跳脫傳統物性上的思 考,以樹脂黏著材料的化學性質作為考量,找出於矯正器拆除時,可以 降低黏著強度的方法,以減少臨床操作的困難度,期減輕病人的不舒適 感。. 3.

(15) 1.2 齒顎矯正器的簡介與黏著及拆除原理 1.2.1 齒顎矯正器簡介 齒顎矯正器 ( orthodontic bracket ) 在齒顎矯正治療的過程中 是不可或缺的物品,藉由牙齒表面黏著上矯正器,透過矯正器將矯正力 傳導至牙齒上,使牙齒因外力的施加,造成周圍齒槽骨吸收或添加的變 化,進而達成使牙齒移動的目的。矯正力的產生可透過矯正線的形變、 彈簧的拉力或推力、彈力鏈的力量、顎間橡皮筋的使用…等,不論力量 的來源是如何多樣且複雜,矯正器都必須穩固地附著於牙齒表面,才可 使力量獲得有效的傳遞。. 透明矯正器. 金屬矯正器. 圖 1-2 臨床口內矯正裝置. 4.

(16) 2. 一般而言,標準的矯正器主體包含有以下幾個部份 : 1. Tie Wings:具有適當的曲度及空間,可用於放置矯正結紮線 (ligature wire)、O-ring 或是彈力鏈 ( elastic chain ) 的使用。 2. Slot:矯正器的主體中間有一凹槽部分,可用於放置矯正線, 提供矯正線滑動的軌道。 3. Bonding Base:矯正器的底面稱為 bonding base,此面為與牙 齒相結合的部位,此面會因為不同牙齒而有不 同的曲度設計,藉以與牙齒表面產生最緊密的 貼合。配合底面處理及網狀紋路的設計,使得 矯正器能與矯正黏著劑發揮最大的黏著效果。. 5.

(17) 圖 1-3 矯正器各部位說明. 6.

(18) 目前,矯正器的材質主要分為三大類:金屬、塑膠、陶瓷。在臨床 使用上,透明矯正器分兩種材質:塑膠與陶瓷兩類,塑膠的矯正器(圖 1-3)強度不夠較易產生矯正器磨損的情形,而陶瓷矯正器則容易脆裂、 不易拆除且會造成自然牙的磨耗,這兩類矯正器通常因美觀考量使用於 前牙區部分,因前牙區不似後牙區域需要承受大部分的咬合力及提供咀 嚼功能,所以僅以美觀需求作為考量。而大部分的情況,因為金屬材質 與人體相容性高、強度足夠不易被磨耗且不會造成自然齒質的傷害,所 以金屬矯正器(圖 1-4)仍為臨床上最廣泛使用的矯正器,目前矯正器在 使用上,後牙區域因為咬合及咀嚼的考量,仍是使用金屬矯正器,並無 透明矯正器的存在。. 7.

(19) 圖 1-4. 透明(塑膠)矯正器圖. 圖 1-5. 金屬矯正器圖. 8.

(20) 1.2.2 矯正器黏著與拆除原理 矯正器與牙齒之間的黏著,需透過「黏著劑」來達成,樹脂黏著劑 的發展,起源於 1955 年 Buonocore 以 85%磷酸酸蝕牙釉質表面 30 秒, 3,4. 使得壓克力樹脂材料得以與牙釉質表面黏結 。未經處理過的牙齒牙釉 質表面平滑,無法產生良好的黏著強度,因此需透過「酸蝕」( etching ) 這個步驟處理牙釉質表面,經酸蝕後的牙釉質表面變得粗糙,牙釉質表 5. 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 ,對外 物的吸附能力較未酸蝕的牙釉質表面為強。而樹脂黏著材料可穿透入經 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 6. 著強度 。 而矯正器黏著完成後,牽涉黏著強度的界面有二:牙釉質與黏著層 間以及黏著層與矯正器間,在矯正黏著強度的實驗中 有時會因需求而 將此二界面分開討論,而在本實驗中,為了達到儘可能真實呈現口內臨 床狀況,所以將黏著層的界面視為整體,不特別論述。. 9.

(21) 圖 1-6. 黏著層示意圖. 7. 圖 1-7 矯正器與牙齒黏著完成示意圖. 10.

(22) 而臨床上拆除矯正器的方式,大多藉由機械力量的使用,配合臨床 上器械的使用,例如:Pin cutter (圖 1-108)、Utility plier 或是矯 正器拆除器 ( bracket remover )(圖 1-9)…等,利用施與矯正器力量, 使得矯正器自牙釉質表面脫落。而力量的給予往往是複雜的,包括有: shear、tensile、torque force 等;矯正器與牙齒間的分離界面則會 9. 發生在牙釉質與黏著層之間、及黏著層與矯正器之間 。當矯正器脫落 後,牙釉質表面上仍會有殘留樹脂,須以樹脂移除器 ( resin remover, 圖 1-11 ) 加以清除乾淨,此時,拆除矯正器的步驟才算大功告成。. 10. 圖 1-8 拆除矯正器的力量種類. 11.

(23) 圖 1-9. 圖 1-10. 8. Bracket Remover. 8. Pin Cutter. 圖 1-11 12. 8. Resin Remover.

(24) 1.3 矯正器拆除法介紹 臨床上矯正器的拆除正如前述,使用器械施予矯正器力量使之脫 落。但是,僅藉由機械力量的方式進行矯正器拆除時,卻常發生一些問 題。牙釉質破裂、損傷、矯正器斷裂…等。此外,臨床上拆除時,最常 遇見的問題便是,因為拆除矯正器的力量過大使得病患感到強烈疼痛及 不舒適感。因此開始有各種不同的輔助矯正器拆除的方法因應而生。 早期關於矯正器黏著強度相關的研究,研究設計的控制變因包括 11. 12. 有:黏著劑種類 、黏著劑聚合方式 、酸蝕時間長短、酸蝕劑濃度、矯 正器底面網格型態13…等, 這些類型的研究主軸在於「如何增加黏著材 14. 料的黏著強度」 。有少部分的實驗直接在口內進行 ,但是口內實驗較難 將周圍環境變因統一,易增加實驗複雜性,所以大多數的實驗皆是採口 外進行,以材料試驗機施加剪力或拉力來測量。 但是,隨著材料學的發展以及臨床上需求考量,目前研究的重心已 開始轉移,開始朝向「如何減低黏著材料的黏著強度」的方向進行。在 關於探討矯正器去鍵結 ( orthodontic brackets debonding ) 的研究 中,早期的研究主要以機械力量的變化來探討,變因多為不同的力量形 式、力量施予的位置、方向. 15,16. 的探討。Arndt Klocke, Barbel Kahl-Nieke. 13.

(25) 在 2005 年的研究中指出,拆除矯正器時,所施力的位置不同,所需的 力量大小也會有所差異,施力位置越靠近 bracket wing 時,所需要的 力量越小。而 Tamar Brosh 等人也提出類似的結果,當施力的位置在 bracket wing 上所需的力量比施力於 bracket base 上來的小。. 圖 1-12 拆除矯正器施力位置 8 但是以力學的方式進行探討時,縱使所測量出來的力量有所差異, 亦有可能僅代表著操作材料試驗機時,不同的設定會造成不同的數據結 果表現,而非實質上黏著劑黏著強度的減少。所以,研究開始朝向針對 黏著材料本身的結構或是性質改變來著手。目前已有的類型如下:. 14.

(26) (1)超音波震盪法: 超音波震盪法的原理,是利用超音波洗牙機頭尖端來震盪矯正器與 牙齒交界的界面,並且在黏著層周圍刻畫出微細刮痕,造成黏著層週遭 產生細小的裂痕,這種預先存在於黏著層中的小裂痕,可以使得去鍵結 力量 ( debonding force ) 施予時,力量能夠更快速及有效的分布於 黏著層中,達成減低黏著材料的黏著強度的效果。此種方法最早起源於 移除贗復牙冠及牙橋,後來才轉而應用於移除矯正器,1993 年 Krell 17. 等人的研究中顯示 ,運用此種方法可以降低拆除矯正器時所需要的力 量。但是,使用超音波震盪法拆除矯正器,需要花費較多時間,每顆矯 正器需要多花 38 至 50 秒才可達到降低矯正器黏著強度的效果18。使用 超音波法拆除矯正器的優點為:減少拆除時所需的力量、減少矯正器斷 裂的情形。但是缺點有:需要耗費大量的時間、超音波震盪的力量有可 19. 能造成病人不舒適的情形、有可能造成軟組織的傷害、需要大量噴水 。 所以臨床上並未推廣此種拆除矯正器的方法. 15.

(27) (2)電熱法(Electrothermal debracketing/ debonding): 20. 電熱法起源於 1986 年 Sheridan 所發明 ,當時是使用一個特殊的 裝置(圖 1-13),此裝置藉由電池充電提供能量產生高溫,裝置的一端 有一小的尖端,可將此一尖端置於矯正器的溝槽(bracket slot)中,將 熱傳導至矯正器及矯正黏著層中,使黏著層因高溫產生變性及軟化,降 低黏著強度。研究顯示利用使用此種方法拆除矯正器,可減少拆除時 間、幾乎不會造成牙釉質表面的傷害,也可有效降低矯正器斷裂的情形 21. 。Rueggenberg and Lockwood 也提出當矯正器底部和黏著層的溫度加. 溫到 52°C,可以降低約一半的去鍵結力量。但是此種方法最引人詬病 的關鍵就在於溫度上升對牙髓的影響。有研究指出若牙髓腔上升溫度在 1~5℃之間,雖無明顯證據顯示對牙髓會造成傷害但仍令人憂心,因此 22. 目前雖尚無長期的觀察報告足以佐證 ,對於牙髓的影響還是眾說紛 紜。另外當加熱裝置置於口內加熱時,高溫也會造成病人不舒適的情形 23. 。因為需要額外的裝置才可使用,亦是其無法普及的因素之一。另外,. 此種裝置的機頭龐大,於口中應用時無法深入後牙區域,只能侷限於小 臼齒以前的牙齒使用。如此一來,雖然加熱對矯正黏著層的黏著強度減 低有明顯的效果,但是需要額外的裝置且又無法全口使用,因而無法順. 16.

(28) 利推廣此種方式。. 24. 圖 1-13 電熱法儀器. 17.

(29) (3)雷射去鍵結法 ( Laser Debonding ) 和Electrothermal debonding的原理類似,可說是電熱法的晉級版 本,雷射去鍵結法的想法也是藉由雷射產生高溫,使得樹脂黏著材料產 25. 生變性,最早提出這個想法是在1992年由Strobl 等人提出,當時使用 雷射來幫助陶瓷矯正器的去鍵結,當時的研究中指出,雷射可以幫助降 低黏著強度,且使用雷射去鍵結法,相較於電熱法的使用,雷射的加熱 是局部且可精確控制。 26. 1995年Hiroshi Miura 等人針對雷射去鍵結法進行比較,在歐美 大多數的研究中所使用的樹脂黏著材料是屬於Bis-GMA 類樹脂,於是 Miura則使用了4-META/MMA-TBB樹脂進行比較,他們發現,使用雷射去 鍵結法後,4-META/MMA-TBB樹脂所需要的雷射強度相較於Bis-GMA樹脂 低,且拆除矯正器時所需的力量也較低。這或許表示,4-META/ MMA-TBB 樹脂對於熱比較敏感,僅需要較低的溫度即可使得樹脂的黏著強度降 低,而本研究所使用的材料,也是選用4-META/ MMA-TBB樹脂,因此我 們的實驗設計中,也會將溫度列為考量的變因之ㄧ。 縱使雷射去鍵結法的確可以有效降低鍵結強度,但還是存在了許 多令人困擾的問題:需要額外的儀器、雷射設備價格昂貴、高溫對牙髓. 18.

(30) 的傷害、口內安全考量等。 現今的研究中各式的矯正器去鍵結方法已逐步發展,但是,綜觀 上述幾種方法,都需要額外的設備而且存在有操作安全性的問題。因為 我們希望可以朝向更加方便、有效率的方向前進,如果能夠不使用額外 的儀器或是設備,對於臨床醫師而言可以省去不必要的開銷且簡化操作 的步驟。因此除了藉由加熱來造成樹脂軟化之外,我們希望可以嘗試不 同的方向,以化學藥劑的方式去解決目前所有矯正醫師所面臨的困擾。 因為如果是利用試劑的塗抹即可降低黏著材料的黏著強度,那在臨床操 作上是個方便、省時且快速的動作,不需額外的技術或是設備,對臨床 醫師及病人而言,都將是很大的助益。. 19.

(31) 1.4. 4-META/MMA-TBB 樹脂 齒顎矯正治療隨著時代的演變,所使用的矯正黏著材料也隨之進. 步與改進,現今市面上使用的矯正黏著材料十分多樣化,成功的矯正用 黏著劑必須要能夠使矯正器在 1~2 年的矯正治療過程中固定於牙齒上 不脫落,且不造成齲齒的問題產生。1998 年 Sunna 提過當矯正器黏著 於牙齒表面置於口腔中時,黏著層必須抵抗非常多樣的力量。理想的黏 著劑必須具備有以下幾個特點:足夠的黏著強度以撐過整個治療過程、 黏著強度不可大到拆除時會造成牙齒損傷、容易使用、避免齲齒產生、 合理的價位27。 目前齒顎矯正黏著劑的材料選擇呈多樣性,有玻璃離子材料(Glass Ionomer Cement)、光聚合式複合樹脂(Light cured composite resin)、 自聚式複合樹脂(Self cured composite resin),以及本研究所使用的 黏著材料---4-META/MMA-TBB ( 4-methacryloxyethyl trimellitate anhydride/ methyl methacrylate -tri-n-butyl borane ) resin。現 階段而言,各類型的矯正黏著劑不論是強度或是臨床表現上,都已達一 定 程 度 的 水 準 , 而 4-META/MMA-TBB 樹 脂 則 因 其 優 異 的 黏 著 強 度 28. (bonding strength) 被廣 泛 使 用 , 我 們 選 擇 使 用 4-META/MMA-TBB. 20.

(32) resin 當做臨床操作的黏著材料,其原因如下:有著良好的黏著強度、 與金屬牙冠及陶瓷牙冠皆有良好的黏著強度、操作方便、拆除矯正器後 不易殘留因此清理容易。 藉由化學藥劑的使用來達成去鍵結(debonding)的效果是目前少見 的研究,但是,這卻是病患以及臨床醫師的心聲,臨床上操作時,矯正 器黏著時,就是化學藥劑的混合及使用,但是在矯正器去鍵結時,卻是 單純靠著蠻力決勝負,這似乎不符合臨床期待。既然矯正黏著材料本身 就是化學的組合,那麼不正應該有些化學材料是可以將這些化學物質溶 解或是軟化的嗎?在這種想法的催生下,本研究開始有了雛形。在深入 探討化學藥劑對黏著樹脂材料之前,必須先了解矯正黏著樹脂的化學成 分及性質,所以以下簡介本研究中所使用的黏著樹脂。 1978 年 Nakabayashi 及 Takayama 研 發 出 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,他們將此樹脂定名為 4-META/MMA-TBB 樹 29,30. 脂. 。本研究所使用的材料為 Superbond C&B ( Sun medical Co Ltd,. Japan ) ,此為 4-META/MMA-TBB 系統的樹脂材料,在此將其成分、化. 21.

(33) 學及物理性質略作簡介。 使 用 4-META 最 早 是 在 1978 年 , 這 是 由 Nakabayashi 教 授 ( Institute for Medical and Dental Engineering, Tokyo Medical and Dental University ) 所提出。4-META 在自然界中為白色結晶物質, 其熔點約 95~96℃,在實驗室中可藉由 2-hydroxyethyl methacrylate 及 trimellitic anhydride chloride 合成。4-META 為一同時具有親水 基及厭水基的分子(圖 1-14)31,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;更因為 4-META 與牙科金屬間可以產生化學鍵結的效 果,而使的 4-META/MMA-TBB resin 與金屬間的黏著強度至今仍在牙科 黏著劑中維持屬一屬二的地位。. 22.

(34) 圖 1-14 4-META. 其中 TBB ( tri-n-butyl borane ) 在這裡所扮演的角色為催化劑 ( catalyst ) , 他 的 功 能 是 作 為 MMA 聚 合 反 應 的 起 始 劑 ( polymerization initiator ) ,未被氧化的 TBB 是沒有催化功能的, 必 須 當 TBB 接 觸 到 牙 齒 表 面 的 水 ( H2O ) 及 氧 ( O2 ) 形 成 輔 酶 ( co-catalyst ) 催化整個聚合反應的進行。如此在使用時要儘可能地 確保 MMA 的聚合反應是在接觸到牙齒表面後才開始進行。. 23.

(35) 其催化 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。 MMA 單體藉由 TBB 起始後所產的聚合反應如下圖(圖 1-15):. 24.

(36) 圖 1-15 MMA monomer 聚合反應. 32. 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℃。32. 25.

(37) 在 4-META/MMA-TBB 樹脂中,上述的 TBB 所扮演的是催化劑的 角色,而 4-META 是為了使 MMA 的單體可以有效且深入牙釉質表面凹槽 中,進而使聚合後的 PMMA 和牙釉質間的機械鍵結更為牢固。所以,這 套樹脂系統的主體簡言之就是 PMMA。既然本研究期望以化學方式去破 解樹脂的黏著強度,那 PMMA 正是我們所需要去破壞的物質。 PMMA 的缺點有:表面磨耗、熱膨脹係數大、吸濕性、彈性率小、 有機溶劑侵蝕、硬力集中處較易脆裂。 32 本研究的目標在於減少 4-META/ MMA-TBB 樹脂的黏著強度,因此這類樹脂的缺點,正是我們研 究中可以著手的方向。 在 PMMA 的這些缺點中,我們逐項來看,首先是「硬力集中處較易 脆裂」,這基本上就是現今臨床上使用的機械力量的應用,藉由機械力 量的施予,造成樹脂黏著層的破裂,進而達成去鍵結的效果。 如果針對 PMMA 樹脂「表面磨耗」的這項缺點來看,則可以考慮以 超音波法來進行,利用超音波洗牙機頭刻畫樹脂表面,造成黏著樹脂表 面產生磨耗刻痕,這方面的研究在贗復牙科材料上有類似的研究。 Matsumura 等人在 1996 年比較了 Super-Bond Opaque ( Sun Medical ) , Aqua Cem ( DeTrey/ Dentsply ) , a glass ionomer cement;以及 Lee Smith Zinc Cement ( Teledyne Getz, Elk Grove Village ) , a zinc. 26.

(38) phosphate cement 這三種材料和 Ni-Cr 合金間的鍵結強度,他們分別 以超音波洗牙機頭在材料周圍使用 0~5 分鐘發現,Super-Bond 的鑑結 33. 強度由 50.1MPa 降至 45.6MPa 。但是這樣的鍵結強度仍是所有材料中 最好的。關於這個方法應用在矯正器去鍵結上,之前已做過概述,不過, 目前並無以 4-META/MMA-TBB 樹脂為實驗材料進行超音波震盪法拆除矯 正器的相關研究,所以也許以此種方法應用 4-META/MMA-TBB 樹脂去鍵 結的研究是往後可以深入的一個方向。 至於「熱膨脹係數大」這個缺點可以考慮溫度的應用,藉由樹脂與 金屬矯正器的熱膨脹係數不同,造成樹脂與矯正器因熱膨脹而造成邊緣 分離。除此之外,PMMA 樹脂的熱變性溫度介於 74~102℃之間,所以高 溫應用於此類樹脂應可得到成效,但是,目前高溫的應用皆需要額外的 儀器,例如:電熱法機頭、雷射。額外的設備易造成臨床操作的複雜性 及額外的負擔,所以,我們希望能在不使用額外設備的原則下,去探討 溫度對樹脂影響的程度,在本研究中,將以熱水為考慮,去探討口內可 接受的熱水溫度應用於矯正器上是否可降低矯正器的鍵結強度。 而對 PMMA 樹脂而言,最大的缺點應屬「有機溶劑侵蝕」 ,其可溶於 酮類和酯類,在醇、氯化碳類中有膨脹性,具膨脹性之有機溶劑或蒸氣 會使其表面惡化,發生裂紋或裂縫。. 27.

(39) 而這也是本次研究的主軸,我們希望使用化學試劑去溶解 PMMA 樹 脂,降低矯正器的鍵結強度。目前將以牙科臨床使用的化學試劑做為優 先選擇,因其取得來源方便,對臨床醫師而言隨手可得,且於牙科使用 的歷史悠久,人體安全無慮。. 28.

(40) 1.5. 化學試劑使用之文獻回顧 不論是利用熱、超音波、雷射的方法,其實都需要額外的儀器,. 且各有其臨床上操作的限制。如果能夠讓拆除矯正器這個工作和黏著矯 正器一樣,僅需簡單的步驟即可達到,那麼相信不論是臨床醫師或是病 人,都會因此受惠。 樹脂材料在牙科領域的應用已歷史悠久,早期的研究主要是針對 牙科材料進行研究,觀察不同的化學物質對於牙科用樹脂材料的影響及 變化,1982 年 W. WU 及 J. E. McKINNEY 發現牙科填補用樹脂材料會 因為化學物質而軟化且降低其耐磨性34。 化學藥劑應用在矯正器拆除上,起自 1991 年,基於為了使臨床上 拆除矯正器的工作變得更有效率,有廠商以一種薄荷油類的衍生物,做 成凝膠狀試劑(P-de-A®, Oradent Ltd, Eton. Berks, UK),當時廠商 指出,使用此藥劑塗抹於矯正器周圍 2 分鐘左右,可有效降低矯正器的 黏著強度,有利於矯正器的拆除。在 1991 年時,Waldron 和 Causton 的研究顯示,此種試劑的確可以幫助矯正器的去鍵結。 35. 在 1995 年時,Larmour 及 Chadwick 的研究結果顯示,測量使用. 29.

(41) P-de-A 後的樹脂表面硬度發現,使用這種薄荷油產品,30 秒~180 秒, 對於 Bis-GMA 類樹脂而言,並沒有造成表面硬度的差異,所以,推測, P-de-A 對於矯正之架拆除的效果,並非來自於造成樹脂表面的軟化。 36. 之後,在1998年,Larmour又更進一步進行深入的研究與比較 , 研究中除了薄荷油外,還加入了乙醇及丙酮兩種溶劑,他將研究分為五 組:(1) control, distilled water (1 hour)、(2) ethanol (1 hour)、 (3) acetone (1 hour)、(4) peppermint oil (1 hour)、(5) peppermint oil (5 minutes)。研究結果顯示,薄荷油如果只使用5分鐘,則其對於 矯正器的鍵結強度沒有影響,若要達到顯著效果,則必須使用時間長達 1小時。雖然對於矯正器鍵結強度無影響,但是對於矯正器拆除後所殘 留的表面樹脂量,卻有顯著的差異,使用薄荷油後,樹脂殘留於牙釉質 表面的量明顯較低。 然而,這項薄荷油產品上市不久後便已失去了蹤跡,而關於薄荷 油使用的研究,也至此打住。但是在上述的研究之中,皆是使用Bis-GMA 類的複合樹脂,而我們臨床上所使用的是PMMA類樹脂,所以,薄荷油對 於PMMA類樹脂的效果,是否與Bis-GMA類樹脂的效果不同,是值得我們 再深入去比較的。因此在本研究中,薄荷油是我們考慮使用的試劑之一。. 30.

(42) 除了薄荷油以外,在牙科領域中,有些經常被使用的化學試劑, 這些藥劑被使用於根管充填物的移除或是贗復黏著材料的清除。 在 2004 年 Ali Erdemir 等 人 做 了 關 於 這 些 有 機 溶 劑 對 於 37. 4-META/MMA-TBB 的黏著強度影響的研究 ,不過他們的實驗方法是分為 三組,先以蒸餾水、氯仿 ( Chloroform )或是 Halothane 沖洗過牙本 質表面後,再進行 4-META/MMA-TBB 樹脂 ( Super-bond ) 的黏著,待 黏著完成後再進行黏著強度的測量。他們得到的結果顯示,氯仿及 Halothane 都會明顯造成 4-META/MMA-TBB 樹脂的黏著強度下降。這個 實驗是使化學藥劑在 PMMA 樹脂未聚合前先行介入,這類型的有機溶劑 有可能會造成 PMMA 樹脂的聚合反應受到影響,因而降低他的黏著強 度。而本研究則是在 PMMA 樹脂聚合反應完成後,再使用有機溶劑,是 否也能收同等之效,需要進一步的實驗證明。 另外氯仿 ( Chloroform )在根管治療中的使用是很廣泛的,用 以移除根管填充物。2006 年 Elie Ezzie 等學者在移除根管充填物的研 38. 究 中發現,合併使用氯仿可以更有效率的移除根管內的充填物,且氯 仿被視為是最快且最有效用於移除根管充填物的有機溶劑。然而,早在 1976 年 U.S. Food and Drug Administration 就提出氯仿有致癌的可. 31.

(43) 能性存在,而 1977 年 American Dental Association ( ADA ) 就將 Chloroform 自「Accepted Dental Therapeutics」中移除。39 因此,氯仿的使用開始減少,且學者們開始研究其替代品。在本 研究中,這類型的化學試劑對於矯正用黏著樹脂的溶解效果,也是可以 考慮進一步探討的。除了氯仿被用來使用的有機溶劑還有「二甲苯 ( Xylene )」 及「尤佳利油 ( Eucalyptol ) 」,而尤佳利油是目前 牙科使用上,最主要用來取代氯仿的溶劑,其對於溶解根管內填充物有 明顯的效果。所以,在本研究中,也將此試劑列入考慮的方向。 還有,酒精是醫療院所中常見的試劑,雖然是十分溫和的溶劑, 但是由於 PMMA 樹脂會受到醇類影響,在醇、氯化碳類中有膨脹性。所 以,雖然酒精並沒有明顯的溶解物質的效果,但在本實驗中,仍將此試 劑列入考慮的方向,因為,本研究的目的並非要將 PMMA 樹脂完全溶解, 也許僅需利用在醇類中的膨脹即可達到降低黏著強度的效果。 綜合以上結果,本研究考量的原則為不需額外儀器的使用,以化學 試劑的使用為實驗方向,而化學試劑的選擇則依牙科臨床使用的藥劑為 優先,我們將選擇 Ethanol、peppermint oil、Eucalyptol 這幾種試劑, 並配合考慮熱水去探討高溫對於 PMMA 樹脂的影響。. 32.

(44) 1.6. 研究目的 完整的矯正治療須歷時一至兩年的漫長時間,在矯正器黏著材料. 的發展上,無不以增加矯正黏著強度為考量,而到了矯正治療的尾聲 時,拆除矯正器卻會因這優異的黏著強度而產生困擾,因此本研究希望 可以試圖解決這個令病人及臨床醫師苦惱的困境。 為符合病人的臨床期待,我們希望可以不需藉由額外的儀器或設 備,僅利用試劑的塗抹來達成減低矯正用黏著樹脂的黏著強度,使得拆 除矯正器的過程不會造成病人的不適。 臨床上使用的4-META/MMA-TBB樹脂的黏著強度良好,可以符合臨 床需求,且此類PMMA樹脂拆除後,清除容易,不易造成牙釉質表面殘留, 因而是目前矯正器黏著材料的首選。此類PMMA樹脂有著懼高溫、不耐有 機溶劑,可溶於有機溶劑中,且在醇類中有膨脹性的特性。 因此,本研究將針對PMMA樹脂的特性進行考量,選用酒精、尤佳 利油、薄荷油、及熱水進行實驗,探討這幾種試劑對於金屬矯正器合併 4-META/MMA-TBB 樹脂的黏著強度是否有受到影響,試圖找出臨床上可 以有效降低黏著強度的試劑。. 33.

(45) 第二章. 材料與方法. 本實驗的主旨是探討不同種類的化學試劑對 4-META/MMA-TBB 樹脂 用於金屬矯正器的黏著強度的影響,試圖找出可以降低矯正黏著強度的 試劑,以利日後臨床上矯正器拆除的便利性。 本實驗中採用的化學試劑包括有:酒精、薄荷油、尤佳利油,除 了這三種化學試劑外,還合併探討溫度(熱水)的影響。在本研究中採用 體外試驗,利用材料試驗機找出拆除矯正器時的最大力量及所需時間, 輔以光學顯微鏡觀測牙齒及矯正器底面殘留數之分布情形,並利用影像 分析評估試片置於各式不同實驗藥劑後,拆除矯正器後黏著劑的殘留程 度。. 34.

(46) 2.1 試片的製備 2.1.1. 材料的收集與選擇. 本實驗所使用的實驗材料包括有:人類被拔除的小臼齒、Super-Bond C&B (4-META/MMA-TBB resin)、金屬矯正器(Tomy Micro-arch)。 1. 人類小臼齒:本實驗一共收集 50 顆人類小臼齒,小臼齒收集的原則 如下: a. 接受矯正拔牙治療所拔除的上下小臼齒 b. 牙齒的牙冠部位完整 c. 沒有大的蛀牙,填補物或斷裂足以影響牙釉質的強度 d. 牙齒的頰側面(矯正器黏著面)無齲齒、填補物或是缺損 e. 牙齒表面無接受過化學藥劑塗抹. 牙齒收集後以超音波洗牙機清除牙齒表面殘留雜質或結石,之後 儲存於常溫的蒸餾水中保存,以避免脫水及牙齒表面損傷。. 35.

(47) 2. 金屬矯正器:Preadjusted Brackets, Micro-arch, Roth type , 0.018 slot 金屬矯正器(Tomy company, Tokyo, Japan) , 上顎小臼 2. 2. 齒矯正器底面積為:11.215mm ,下顎矯正器底面積為 10.725mm 。. 3. 矯 正 黏 著 劑 : Super-Bond C&B(Sun Medical Company, Kyoto, Japan),屬於 4-META/MMA-TBB system 樹脂,內含有: a. 牙 本 質 酸 蝕 劑 dentin activator solution (citric acid/ferric chloride) b. 牙釉質酸蝕劑 enamel etchant (phosphoric acid) c. 聚合單體 monomer (內含有 4-META 及 MMA 單體) d. 催化劑 catalyst (tributyl borane, TBB) e. 聚甲基丙烯酸甲酯粉末,分成透明無色及齒質顏色兩類 tooth colored and clear powders (PMMA powder). 36.

(48) 圖 2-1 Super-Bond C&B 商品. 圖 2-2 Super-Bond C&B 內容物 37.

(49) 2.1.2 試片的處理 本實驗是採用材料試驗機測量並記錄拆除矯正器時的力量,所以為了使 受測的牙齒能穩定固著於材料試驗機上,必須先將受測牙齒進行包埋處 理,其步驟如下: 1. 將方形金屬模具清潔後塗上樹脂分離劑 2. 波利膠與硬化劑以 100:1 比例混合 3. 混合後倒入金屬模具中約八分滿 4. 置入牙齒後靜置,儘可能保持牙齒頰側面(矯正器黏著面)能與水 平面垂直,以利材料試驗機操作方向。 5. 硬化後拆除 此包埋過程最主要為利用樹脂模擬人體口腔中牙齒固定於齒槽骨 中的真實情況,並且避免於實驗中因材料試驗機施力而導致試片移動造 成誤差。包埋完成後,隨即將試片放置於蒸餾水水槽中。. 圖 2-3 試片包埋完成情形. 38.

(50) 當受測牙齒包埋好後,則開始進行矯正器黏著的步驟,所有操作步 驟皆由同一操作者依廠商說明指示,首先對牙齒表面進行清潔及酸蝕處 理:(圖 2-4,2-5,2-6,2-7) 1. 清潔牙齒表面,以慢速手機接上毛刷頭,沾取研磨劑對牙齒表面 進行研磨 30 秒後,沖洗並吹乾。 2. 按照商品指示以 Super-Bond C&B 搭配的酸蝕劑對牙齒表面進行 酸蝕 30 秒。 3. 沖水 30 秒將殘留的酸或溶解的牙齒組織沖洗乾淨,再以氣槍吹 乾直至牙齒牙釉質表面呈現粉筆白(chalky white)的狀況。. 圖 2-4 表面研磨劑及慢速手機. 39.

(51) 圖 2-5 清潔牙齒表面. 圖 2-6 牙齒表面酸蝕. 圖 2-7 吹乾後表面呈粉筆白 情形. 40.

(52) 牙齒表面經過酸蝕處理後,接下來使用 Super-Bond C&B 進行矯正器 的黏著: 1. 將 MMA 單體(monomer)與催化劑(catalyst)以 3:1 比例滴於瓷缽 中形成混合液。 2. 採用「筆積法」進行黏著:先將毛刷筆以混合液沾濕筆頭,然後 以毛刷筆尖沾取適量 PMMA 粉末後塗抹於矯正器底面。 3. 將塗抹有黏著劑的矯正器置於酸蝕後的牙釉質表面,調整矯正器 至適當位置(牙齒頰側的中心位置,facial axis of clinical crown, FACC),施力於矯正器使之與牙齒表面貼合。 4. 以牙科用探針移除溢出的黏著劑,再以毛刷筆沾取少量混合液塗 抹於矯正器周圍進行「密封(sealing)」的動作。 5. 靜置 7 分鐘,完成樹脂聚合硬化反應。. 41.

(53) 圖 2-8 矯正器以 Super-Bond C&B 黏著過程. 42.

(54) 2.2 實驗設計與分組 本實驗包含有控制組及實驗組總共分為 5 組,各組皆採用一種液劑,分 組如下: 1. 控制組:常溫蒸餾水 2. 實驗組 1:95%酒精 3. 實驗組 2:尤佳利油 4. 實驗組 3:薄荷油 5. 實驗組 4:60~55℃熱水. 選用 95%酒精是因為酒精是醫療院所中最常見的有機溶劑,雖然其 效果十分溫和,但是在 PMMA 樹脂的缺點中有提過, 「PMMA 壓克力樹脂 可溶於酮類和酯類,在醇、氯化碳類中有膨脹性,具膨脹性之有機溶劑 或蒸氣會使其表面惡化,發生裂紋或裂縫」,而酒精是屬於醇類物質, 所以希望其可以產生效果;但因為酒精畢竟是十分溫和的有機溶劑,而 且實驗設計中浸泡試劑的時間僅有十分鐘,所以我們選用市面上所能取 得的最高濃度,希望其能有降低黏著強度的效果出現。. 43.

(55) 尤佳利油是目前牙科根管治療中,最普遍用於移除根管內充填物 的溶劑,其取代氯仿的使用已行之有年,對現今的牙科診療院所而言, 屬於常備溶劑之ㄧ,且無安全顧慮,因此本研究將之列入實驗試劑之ㄧ。. 選用薄荷油是為了延續 Waldron 及 Larmour 他們的實驗,既然當 初可以將薄荷油定位為降低矯正黏著劑黏著強度的產品,勢必有某些效 果,只可惜當年的研究過少且產品存活時間過短,因而沒有更多的資 訊。另外,我們的實驗所使用的黏著樹脂是 Super-Bond C&B,和先前 的實驗不同,所以薄荷油對於 4-META/MMA-TBB 樹脂的影響是處於未知 的狀態,而我們是首次將薄荷油應用於 4-META/ MMA-TBB 的研究。. 至於熱水的研究,嚴格說來熱水不屬於化學溶劑,但是在本實驗 中還是將它列入考量,主要是高溫對於黏著樹脂而言有著極大的效果, 如果我們能將提供高溫的方法簡化,藉由單純的水溶液提供溫度達成降 低黏著強度的效果,且本實驗使用的是金屬矯正器,相較於之前實驗中 所使用的陶瓷矯正器而言,金屬的導熱效果較佳,因此本實驗將熱水列 入考量。. 44.

(56) 所有試驗牙齒皆按前述準備步驟將牙齒進行包埋及矯正器黏著 後,至於常溫蒸餾水中 24 小時後,隨機分配為 5 組,每組皆有 10 顆小 臼齒,之後將試片在各組試劑中浸泡十分鐘後,進行矯正器拆除試驗。 本實驗中設定各試劑浸泡時間為十分鐘的原因是因為,1998年Larmour 的實驗中期所使用試劑的時間為5分鐘,但是並未獲得效果,所以我們 嘗試將Larmour所使用的時間稍加延長,但是又並須考慮到病人耐受度 的問題,所以我們認為在10分鐘內的時間都是可以接受的,因此,本實 驗中所設定的時間為十分鐘。 實驗流程設計如下圖:. 圖 2-9 實驗流程圖 45.

(57) 將試片備置完成後,隨機分成5組後,分別置於各組試劑中10分鐘, 然後進行矯正器拆除試驗,以材料試驗機進行矯正器的拆除,配合使用 QCForce軟體記錄下拆除矯正器時力量與時間的變化,並且使用光學顯 微鏡觀察拆除後的矯正器與牙釉質表面狀況,採用ARI score分析殘留 樹脂分布情形。以下將分別說明使用的儀器及軟體。. 46.

(58) 2.3 材料試驗機夾治具設計與操作模式 本研究所使用材料試驗機機型為JSV H1000立式自動測試台搭配 HANDY FORCE GAUGE(HF-100),其最大荷重容量1000N,最小解析度達到 1/10000。這套系統具簡易使用的簡單模式、可預先設定測試的試驗條 件的詳細模式,也可以設定保持時間、間隔時間,進行重複性的試驗。 此外,使用數位方式,可以正確且簡單的設定試驗速度、測試範圍。可 以即時看負荷的變化,不必擔心荷重元發生過負荷而損壞。測試結果可 以傳送到電腦,配合QCForce軟體進行數據分析處理。. 47.

(59) 圖 2-11. JSV H1000 立式自動測試台規格說明. 所有處理好的試片均以JSV H1000材料試驗機進行實驗,其夾治具 設計如下圖(圖2-12),下方構件為實驗試片放置處,固定於JSV H1000 立式自動測試台上,中間有方型空間可提供實驗試片的置放,左右兩端 有調節鈕,可調整用於夾緊實驗試片的兩側板,以利於實驗試片位置的 微調。上方則為用於拆除矯正器的施力裝置,其固定於HANDY FORCE GAUGE(HF-100)上,為一半圓柱狀金屬桿,平面處可貼近矯正器與牙齒 的交界面,提供矯正器一由上而下的推力。. 48.

(60) 圖2-12. 夾治具設計. 實驗試片放至於夾具上時,須調整試片位置,使得試片上的矯正 器平行於上方的施力裝置,儘可能使施力裝置的平面處貼近矯正器的底 面,以避免實驗誤差。試片置於夾具上的情形如下圖(圖2-13)。. 49.

(61) 圖2-13 實驗試片置於夾具上情形. 50.

(62) 圖2-14a 施力裝置與試片擺放(正面). 圖2-14b 施力裝置與試片擺放(側面). 51.

(63) 臨床矯正醫師拆除矯正器時的力量複雜,而本研究僅以剪力 (shear force)試驗為力量模式來進行,所採取的crosshead speed定為 1mm/min,這是目前大多數相關實驗所採取的速度,而測量出來的力量 為N(牛頓)。試片固定於材料試驗機上後,調整試片位置使得矯正器底 面與load cell上的半圓推桿平行,crosshead speed設定為以1mm/min 的速度往下移動,直至接觸矯正器後產生推力,利用電腦軟體同步記錄 力量變化,直至矯正器脫落力量歸零後,材料試驗機自動停止,測試結 束。. 52.

(64) 2.4 矯正器拆除力量測量記錄軟體 本實驗測量矯正器拆除力量時的數據記錄時所搭配使用的軟體為 QCForce,此為國人設計開發,與JSV H1000搭配使用之測量記錄軟體, 其程式內容可同步記錄拆除矯正器時,所承受力量的變化,並且搭配有 統計及曲線分析功能。配合軟體可同步擷取:時間、荷重、位移、扭力、 應力等資料,並且可同時將數據圖表化,以利我們操作與分析。. 圖2-15 QCForce軟體操作介面. 53.

(65) 2.5 實體影像顯微鏡分析殘留樹脂分布情形 實驗試片以材料試驗機進行矯正器拆除後,將配合實體影像顯微 鏡觀察矯正器底部殘留樹脂分布情形,以PIA影像分析軟體進行分析矯 正器底面及牙齒表面殘留樹脂所佔面積,並配合以Adhesive remnant index (ARI)score 作為殘留樹脂分析情形,ARI score是 1984年Artun 及Bergland 所發明的方法,主要在看殘留樹脂分布情形,其共分為4 個分數(0~3): 0 : no adhesive left on the tooth 1 : less than half of the adhesive left on the. tooth. 2 : more than half of the adhesive left on the tooth 3 : all adhesive left on the tooth, with distinct impression of the bracket mesh. 藉由這個index的分析,可以判斷矯正器拆除時,其分離介面傾向於牙 齒表面或是矯正器底面。. 54.

(66) 圖. 2-16. 實體影像顯微鏡. 55.

(67) 圖2-17. PIA影像分析軟體界面. 56.

(68) 2.6 統計學分析 本實驗之統計分析部分使用SPSS 13.0 for windows統計軟 體進行資料分析。 一. 敘述性統計分析(descriptive statistics) 本研究在統計上使用one-way ANOVA(ANalysis Of Variance, 變異數分析)進行數據的分析,以敘述統計方法計算抗張黏合強 度與斷裂界面分佈百分比之平均值(mean)與標準差(standard deviation),所得資料以一因子變異數分析法(One-way ANOVA) 進行統計分析。 這是目前矯正黏著強度試驗中,最廣泛使用的 統計方法。. 二. 統計顯著性檢定 (Significant level) 在本實驗結果中,選擇P<0.05代表具有統計上之顯著性,以 “*”表示之。. 57.

(69) 第三章 實驗結果 本研究的實驗結果會分成三大部分,其中包含有:材料試驗機所 記錄的拆除矯正器所需力量的結果、配合QCForce擷取出拆除矯正器所 需要的整體時間、以及配合光學顯微鏡觀察矯正器底部及牙釉質表面, 並計算殘留樹脂ARI score分析。. 3.1 材料試驗機力量分布結果 在矯正器拆除試驗中,通常以拆除矯正器時最大力量(peak)進行 分析比較,以此最大力量當做使矯正器脫落所需的力量,再除以矯正器 底面積所得到的結果(MPa)定為黏著強度(bonding strength)。以材料 試驗機進行拆除矯正器試驗時,配合QCForce記錄拆除矯正器時所需力 量的變化,所獲得的圖形如圖3-1,. 58.

(70) 圖3-1 QCForce軟體記錄下拆除矯正器所需力量變化. 控制組及4組實驗組(實驗組1(酒精)、實驗組2(尤加利油)、實驗 組3(薄荷油)、實驗組4(熱水))的實驗結果如圖3-2~6,配合QCForce軟 體呈現,可同時得到力量變化的曲線圖。. 圖3-2. 控制組拆除矯正器數據結果. 59.

(71) 圖. 3-3. 實驗組1(酒精)拆除矯正器數據結果. 圖3-4. 實驗組2(尤加利油)拆除矯正器數據結果. 60.

(72) 圖3-5. 圖3-6. 實驗組3(薄荷油)拆除矯正器數據結果. 實驗組4(熱水)拆除矯正器數據結果. 61.

(73) 實驗結果顯示,拆除矯正器時所需要的最大力量,控制組的平均 值為152.43±34.23(N),酒精組為146.2±44.97(N),尤佳利油組為97.46 ±29.01(N),薄荷油組為118.43±21.39(N),熱水組為146.19±36.13(N)。 結果顯示,拆除矯正器時,浸泡於尤加利油十分鐘後進行拆除,所需要 的力量最小。. 由材料試驗機所獲得的數據是拆除矯正器時所需要的力量,其單 位為牛頓(N),然而在我們的實驗中所收集到的實驗牙齒有上顎及下顎 之分,因此所使用的矯正器會因為牙齒不同而使用上顎或下顎的矯正 2. 器,上顎矯正器的底面積為11.215mm ,下顎矯正器的底面積為 2. 10.725mm ,兩者差異極小,底面積幾乎相同,所以應可單純以拆除矯 正器所需的最大力量來進行分析。但為了獲得更精確的黏著強度(MPa) 的變化,所以我們將各個試片所測得的最大力量除以各個實驗試片的矯 正器底面積,求得各組的黏著強度如下:控制組:13.81±3.04MPa、實 驗組1(酒精):13.24±3.94MPa、實驗組2(由加利油):8.88±2.61MPa、 實驗組3(薄荷油):10.71±1.98MPa、實驗組4(熱水):13.25±3.17MPa。. 62.

(74) 使用SPSS 13.0 進行ANOVA分析後,所得的統計結果如下表:. N. Mean. Std. Deviation. Std. Error. 95% Confidence Interval for Mean. (MPa). Lower Bound. Minimum. Maximum. Upper Bound. 控制組. 10. 13.8110. 3.04439. .96272. 11.6332. 15.9888. 9.39. 19.28. 實驗組1(酒精). 10. 13.2420. 3.94857. 1.24865. 10.4174. 16.0666. 5.80. 18.72. 實驗組2(尤加利油). 10. 8.8840. 2.61197. .82598. 7.0155. 10.7525. 5.14. 13.07. 實驗組3(薄荷油). 10. 10.7110. 1.98493. .62769. 9.2911. 12.1309. 6.22. 13.25. 實驗組4(熱水). 10. 13.2550. 3.17017. 1.00250. 10.9872. 15.5228. 7.12. 17.95. Total. 50. 11.9806. 3.46619. .49019. 10.9955. 12.9657. 5.14. 19.28. 表3-1 各組拆除矯正器所需力量統計分析表 ANOVA Sum of Squares. df. Mean Square. Between Groups. 177.664. 4. 44.416. Within Groups. 411.047. 45. 9.134. Total. 588.711. 49. F. Sig. 4.863. .002. The mean difference is significant at the .05 level.. 表3-2 各組拆除矯正器所需力量 ANOVA運算結果I. 63.

(75) Tukey HSD Mean Difference (I) VAR00001. (J) VAR00001. 1.00. 2.00. .56900. 1.35162. .993. -3.2716. 4.4096. 3.00. 4.92700(*). 1.35162. .006. 1.0864. 8.7676. 4.00. 3.10000. 1.35162. .166. -.7406. 6.9406. 5.00. .55600. 1.35162. .994. -3.2846. 4.3966. 1.00. -.56900. 1.35162. .993. -4.4096. 3.2716. 3.00. 4.35800(*). 1.35162. .019. .5174. 8.1986. 4.00. 2.53100. 1.35162. .347. -1.3096. 6.3716. 5.00. -.01300. 1.35162. 1.000. -3.8536. 3.8276. 1.00. -4.92700(*). 1.35162. .006. -8.7676. -1.0864. 2.00. -4.35800(*). 1.35162. .019. -8.1986. -.5174. 4.00. -1.82700. 1.35162. .661. -5.6676. 2.0136. 5.00. -4.37100(*). 1.35162. .018. -8.2116. -.5304. 1.00. -3.10000. 1.35162. .166. -6.9406. .7406. 2.00. -2.53100. 1.35162. .347. -6.3716. 1.3096. 3.00. 1.82700. 1.35162. .661. -2.0136. 5.6676. 5.00. -2.54400. 1.35162. .341. -6.3846. 1.2966. 1.00. -.55600. 1.35162. .994. -4.3966. 3.2846. 2.00. .01300. 1.35162. 1.000. -3.8276. 3.8536. 3.00. 4.37100(*). 1.35162. .018. .5304. 8.2116. 4.00. 2.54400. 1.35162. .341. -1.2966. 6.3846. 2.00. 3.00. 4.00. 5.00. (I-J). Std. Error. Sig.. 95% Confidence Interval. * The mean difference is significant at the .05 level. VAR00001:1. 控制組、2.實驗組1(酒精)、3.實驗組2(尤加利油)、4.實驗組3(薄荷油)、5.實驗組4(熱水). 表3-3 各組拆除矯正器所需力量 ANOVA運算結果Ⅱ. 64.

(76) 圖3-7 各組黏著強度長條圖. 65.

(77) 3.2. 材料試驗機所需時間分析. 當實驗試片拆除矯正器完成後,配合QCForce軟體擷取材料試驗機 的數據,不單單僅得到拆除矯正器時力量的變化,還可輸出資料獲得時 間的數據。在本實驗中,我們除了和大部分的黏著強度試驗一樣,紀錄 拆除矯正器時所得到的最大力量外,我們配合電腦軟體嘗試找出拆除過 程所需的整體時間進行分析比較。. 分析後得到的結果為:控制組:63.427±40.36秒、實驗組1(酒精):34.329 ±8.91秒、實驗組2(尤加利油):25.574±12.26秒、實驗組3(薄荷油): 29.266±7.87秒、實驗組4(熱水):41.621±18.66秒。. 66.

(78) 所得到的各組實驗數據結果如下表:. N. Mean. Std. Deviation. Std. Error. (秒, s). 95% Confidence Interval for Mean. Lower Bound. Minimum. Maximum. Upper Bound. 控制組. 10. 63.4270. 40.36234. 12.76369. 34.5535. 92.3005. 24.64. 155.39. 實驗組1(酒精). 10. 34.3290. 8.90846. 2.81710. 27.9563. 40.7017. 13.25. 43.80. 實驗組2(尤加利油). 10. 25.5740. 12.25805. 3.87634. 16.8051. 34.3429. 11.63. 51.25. 實驗組3(薄荷油). 10. 29.2660. 7.86998. 2.48870. 23.6362. 34.8958. 21.62. 43.57. 實驗組4(熱水). 10. 41.6210. 18.66393. 5.90205. 28.2696. 54.9724. 19.89. 68.03. Total. 50. 38.8434. 24.50476. 3.46550. 31.8792. 45.8076. 11.63. 155.39. 表3-4 各組拆除矯正器所需時間統計分析表. 67.

(79) 圖3-8. 各組拆除時間長條圖. 68.

(80) 3.3 影像分析及ARI score 結果 當實驗試片以材料試驗機進行完矯正器拆除試驗後,拆除下來的 矯正器將以光學影像顯微鏡觀察殘留樹脂分布情形,並觀察拆除矯正器 後的牙釉質表面,是否有明顯損傷情形。光學影像顯微鏡觀察矯正器及 牙釉質表面的情形如下圖:. 圖3-9 實體影像顯微鏡下牙釉質情形. 69.

(81) 圖3-10 實體影像顯微鏡下矯正器底面情形(a). 圖3-11 實體影像顯微鏡下矯正器底面情形(b). 70.

(82) 所計算出來的ARI score平均值結果如下表:. ARI score. 控制組. 酒精. 尤加利油. 薄荷油. 熱水. 0.8. 0.7. 0.5. 0.7. 0.5. 表3-5 各組拆除矯正器後ARI score. 各組的ARI score幾乎無差異,且平均值皆小於1。 另外,拆除矯正器後的牙釉質表面,絕大部分無明顯可見之牙釉質斷裂 損傷情形,僅發現有三個試片發生牙釉質斷裂的情形,分別出現在控制 組、實驗組1(酒精)及實驗組4(熱水)這三組中。. 71.

(83) 第四章 討論 4.1 拆除矯正器所需的力量 本研究在探討不同的試劑對於矯正器黏著強度的影響,從實驗結 果中可發現:控制組的平均值為 152.43±34.23(N)、酒精組為 146.2± 44.97(N) 、 尤 佳 利 油 組 為 97.46 ± 29.01(N) 、 薄 荷 油 組 為 118.43 ± 21.39(N)、熱水組為 146.19±36.13(N)。雖然各組所求得的數據結果均 比控制組來的小,但是經過統計分析後,有顯著差異者(p<0.05)僅有實 驗組 3(尤加利油)這一組。 首先,先從實驗組 1 的結果來看,酒精這一組所得到的最大拆除 力量為 146.2±44.97(N),換算成黏著強度則為 13.24±3.95(MPa),其所 得結果與控制組幾乎沒有差異(控制組實驗結果:152.43±34.23 N、 13.81±3.04 MPa)。所以由實驗結果可推測,酒精屬於非常溫和的溶劑, 且其對於壓克力樹脂在短時間內不會造成影響。而在 1998 Larmour 的 實驗中,也以酒精作為實驗試劑之一的選擇,只是在 Larmour 的實驗中 所採取的浸泡時間為一小時而非如本實驗中浸泡時間僅十分鐘,其實驗 結果發現將試片浸泡於酒精溶液中一小時後,所測得的拆除矯正器力量 (91.9N)略小於控制組的結果(103.7N),但是並無統計學上的意義。雖. 72.

(84) 然我們的研究中,所使用的矯正器黏著樹脂材料與 Larmour 的實驗不 同,但是本實驗的結果與 Larmour 的實驗結果類似:實驗試片置於酒精 中短時間內是無法有明顯影響出現。 但是我們先前於 pilot study 中曾經嘗試將拆除下的矯正器置於酒 精溶液中 24 小時,可發現矯正器底部殘留樹脂軟化且與矯正器呈現可 分離的情形;另外,在 2001 年 A. U. J. YAP 等人於探討化學物質對於 牙科用樹脂的影響實驗中,發現將牙科用樹脂浸泡於酒精溶液中一週, 40. 樹脂會發生軟化的情形,且經硬度試驗比較,明顯與控制組不同 。所 以,我們認為酒精溶液對於牙科樹脂材料應有其影響,長時間的置放會 造成樹脂材料的軟化與變性,但是酒精溶液在短時間內(10 分鐘~1 小時) 是無法對矯正器下的黏著樹脂產生明顯足以影響黏著強度的變化。 而在本實驗中,實驗組 3(薄荷油組)所得到的拆除矯正器的力量平 均值為 118.43±21.39N,控制組的實驗結果為 152.23±34.23N。可發現 薄荷油組所需拆除矯正器的最大力量比控制組來的低,不過,經由統計 運算後,所得結果未達 p<0.05 的顯著差異。當薄荷油於 1991 年成為商 品問世時,當時廠商宣稱只需使用 60 秒即可有效降低黏著強度,不過 在 1998 年 Larmour 所做的實驗中,其得到的結果發現使用薄荷油凝膠 產品的時間 5 分鐘其黏著強度無明顯變化,若是希望可以達到明顯的黏. 73.

(85) 著強度下降情形,需要使用薄荷油產品一小時。在本實驗中,我們所得 到的結果顯示,將實驗試片置於薄荷油中 10 分鐘,則可以發現雖未達 統計學上顯著差異,但是 Super-Bond C&B 黏著強度整體而言是較控制 組來的低。這或許與各組樣本數僅 10 個樣本有關,如能將樣本數擴充, 則可望獲得更精確的分析結果。 我們的實驗結果與之前學者所做的實驗相比,之前的研究顯示, 需要浸泡於薄荷油中 1 小時後才可降低黏著強度,Larmour 的實驗結果 顯示控制組為:103.7±37.1N、薄荷油一小時:77.0±18.9N,其所得結 果也未達 ANOVA 顯著差異 P<0.05,但 Larmour 仍將之認為薄荷油是可 有效降低拆除矯正器時所需的最大力量。以相同觀點來看,本研究也顯 示使用薄荷油後,拆除矯正器所需最大力量是下降的。但是本實驗中僅 浸泡了 10 分鐘,而 Larmour 卻浸泡了 1 小時,其所造成此差異結果的 原因可能有二: 1. 所使用的樹脂產品不同:Larmour 所使用的黏著樹脂屬於光聚合含有 filler 的樹脂,而本實驗中所使用的 Super-Bond 是純粹的 PMMA 樹 脂,不含其餘添加粒子。雖然所使用的樹脂皆是屬於以 methacrylate 為基底樹脂,但是有無 inorganic filler 添加粒子的存在,可能會 有其差異性質,因為所使用的產品不同,所以無法有絕對相同的立. 74.

(86) 足點進行比較。 2. 試劑劑型不同:之前的實驗中,薄荷油是已製成凝膠狀的產品,而 在本實驗中,所使用的是液體形式。以滲透的情形來看,在本實驗 中,將試片置於薄荷油溶液中,薄荷油較易滲透入矯正黏著層,達 到較深層的影響,所以,可能因此造成液狀的薄荷油在時間的表現 上,只需要較短的時間就可以達到影響黏著強度的效果。. 而薄荷油為何能有降低黏著強度的效果?先前有學者以硬度實驗 進行研究,發現薄荷油對於樹脂作用的時間 0~180 秒中,並不會造成樹 脂發生軟化的情形。在本實驗中以肉眼及光學顯微鏡觀察,亦未發現經 薄荷油浸泡過的矯正黏著樹脂有軟化溶融的情形。不過本實驗浸泡時間 為 10 分鐘,比起之前實驗只有使用最多 3 分鐘相比,多了很長的作用 時間,如以硬度試驗進行分析,可能會有不同的發現。建議將來的相關 研究可以深入研究薄荷油對於樹脂所造成影響的作用機制。 另外,在本實驗結果顯示,可以達到最明顯效果的,且具有統計 學上意義者為實驗組2(尤加利油組),其所需要拆除矯正器的力量平均 為102.82±32.76 N (8.88±2.61MPa),使用尤加利油後,拆除矯正器的 力量僅需原本力量的2/3。本實驗在pilot study階段時,曾以氯仿進行. 75.

(87) 試驗,發現使用氯仿浸泡試片十分鐘後,拆除矯正器所需的力量大約降 為1/3,效果明顯易見。然而,為了人體安全性的考量,本實驗去除了 氯仿這個選擇,改以同樣具有根管充填物溶解效果的尤加利油為其替代 方案。尤加利油 ( eucalyptus oil )中含有75~80% eucalyptol(1,8-cineole), 雖然尤加利油應用於牙科根管治療上已有很悠久的歷史,並被視為是首 選氯仿替代試劑,但是針對尤加利油的研究文獻,都集中於其對於根管 充填物的溶解效果比較,並無針對尤加利油對於樹脂影響情形的文獻。 然而在本研究中,尤加利油對於PMMA樹脂的溶解情形是被發現的,且黏 著強度降低的情形相較於其他各組是具有顯著差異的。這個發現可以作 為日後矯正黏著樹脂拆除時應用的一個方向,另外,也提供給牙科治療 的另一個方向的思考,臨床上若使用了尤加利油進行根管充填物移除 後,若需要使用樹脂進行術後填補時,則會影響到樹脂的黏著強度。 最後是關於熱水(實驗組 4)對於矯正用黏著樹脂的影響,本實驗中 所使用的熱水溫度僅約 55~60℃,這是考慮到平常生活上口內所能忍受 的溫度,另外, Rueggenberg and Lockwood 也提出當托架底和黏著層 的溫度加溫到 52°C,可以降低約一半的去鍵結力量,所以本研究所使 用的熱水溫度略高於 52℃。在本實驗中浸泡於熱水中 10 分鐘後拆除矯 正器所需的力量為 146.19±36.13(N),所得到的結果與控制組結果幾乎. 76.

(88) 沒有差異。這應該是因為僅單靠熱水水溫的傳導,要使得矯正黏著層的 溫度整體升高並非容易的事,所以雖然水溫的溫度高於 52℃,但並無 法利用此方法使得矯正黏著層的溫度升高到可以熔融黏著樹脂的溫度。 但是,藉由溫度去降低 PMMA 樹脂的黏著強度的確是一種可行方 式,2007 年 Tsuruoka 等人,研究降低 Super-Bond C&B 的鍵結強度的 方法,所採用的概念就是熱的應用,在 PMMA 粉末中混入微膠囊,此微 膠囊可釋出高溫達 80℃,如此一來可以有效降低 Super-Bond 的黏著強 度。由此可知,目前在矯正應用上,大家都開始著手朝向適時降低黏著 強度的方向前進,而高溫的應用亦是大家所考慮的,只是在我們的實驗 中,我們所得到的結果是:單純僅依靠熱水的溫度傳導,是無法在短時 間內降低矯正樹脂的黏著強度。 另外,由反方向思考,可發現在本實驗中,雖然將試片置於熱水 中 10 分鐘,並未得到非常明顯的效果,但是,矯正治療是一長期的治 療,矯正器需要黏著於牙齒上約 1~2 年的時間,這段時間中,病患飲食 上的多變性,高溫食物的攝取,亦有可能在長期的作用下,對矯正黏著 層造成影響。. 77.

數據

圖 1-9  Bracket Remover 8
圖 1-12  拆除矯正器施力位置 8
圖 2-1 Super-Bond C&amp;B  商品
圖 2-6 牙齒表面酸蝕

參考文獻

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