纤维桩有优良的生物相容性、生物机械性能和抗腐蚀的优点，其临床应用及推广受到众多学者的关注。纤维桩修复是否成功主要取决于纤维桩-水门汀-牙本质“复合三明治”的黏结强度。20世纪90年代开始，纤维柱已成为临床上常用的残根残冠修复的有效方法[1]。由于纤维桩表面光滑，很难与树脂水门汀进行有效的理化结合，致使其黏结强度不足，常难以取得满意的临床效果[2-4]。物理或化学处理方式可增加纤维桩表面的黏结强度[5-6]，临床上常用方法为喷砂及硅烷偶联剂[7-8]。但上述方法常伴有一定的不良反应，如纤维柱完整性遭到腐蚀、表面渗漏、机械性能降低等[9]。随着相关研究的深入，紫外线照射、低温等离子体照射可以对纤维柱表面进行处理并提高其黏结强度，且不会对原有材料理化性质造成较大的改变。本研究对2组纤维桩试样进行不同方式处理，旨在探讨等离子体照射对纤维柱黏结强度的影响。

1 材 料 与 方 法

1.1实验材料及仪器 玻璃纤维桩，桩核树脂水门汀，改良平行桩；双酚，Bis-GMA，A-甲基丙烯酸缩水甘油酯；二甲基丙烯酸三甘醇酯，TEGDMA(上海交通大学医学院研制)。无水乙醇，电子数显卡尺(广陆，1-29，中国)，等离子体发生器(WD-TC-3K，南京，中国)。

1.2分组及样品制备 将32个纤维柱随机分为对照组及等离子体照射组各16个。所有试样的制备和实验环境为：相对湿度(50±10)%，温度(23±2) ℃。对照组试样置于去离子水和无水乙醇中超声振荡6 min，风干以后备用，不附加任何其他处理。等离子体照射组试样清洁、干燥后置于等离子表面处理设备(WD-TC-3K，南京，中国)中，距等离子体发射点下方6 cm处照射6 min。干燥后，放在辉光放电等离子体反应室中。将反应室抽真空，向反应室内充入氧气使气压至20 Pa，500 V电压激发内部气体辉光放电，进而电离产生等离子体，处理5 min备用。将制作好的黏结试块置于观测平台处，夹持住纤维桩根部，使其冠方朝下，尽量保证纤维桩与水平面垂直。在纤维桩与试块圆孔的中心处对齐时，将双固化桩核水门汀混匀并填入圆孔中。然后再将纤维桩插入圆孔的中心，通过光照使其固化。将黏结的纤维桩置于在空气中，24 h后将其置于片切机上切片。切片条件：转速500 r/min，切盘厚度0.3 mm。冷却完成后，在纤维桩上切下厚度为1.0 mm 的样品(精确到0.1 mm)4 片，置于温水中24 h。

1.3样品黏结强度测试 将测试样品置于电子万能测试机上，150 kg传感器，两端拉伸速度为1 mm/min，记录样品桩-核间最大拉伸破坏载荷F(N)，其中P=F/S=F/DH(P表示黏结强度MPa，S表示黏结面积mm2，D代表黏结面弧形的长度mm，H代表样品高度mm)，计算样品黏结强度，并以此评价纤维桩-核黏结强度(图1)。

图1 使用生物力学机对纤维桩进行拉伸测试

Figure1Tensile testing of fiber posts was performed using a biomechanical machine

1.4统计学方法 应用SPSS 21.0统计学软件分析数据，计量资料比较采用独立样本t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

对照组平均黏结强度为(9.80±1.74) MPa，等离子体照射组平均黏结强度为(12.27±2.28) MPa，等离子体照射组平均黏结强度明显高于对照组，差异有统计学意义(t=3.448,P=0.002)。

3 讨 论

本研究结果表明，等离子体处理纤维柱后可以有效提高纤维柱的黏结强度。随着人民生活水平的不断提高及对口腔健康的重视，人们对牙冠及牙根损伤修复的重视程度越来越高。我国作为人口大国，牙体缺损患者较多，在对其进行修复时，需要修复填充物有足够的抗形变力及一定的黏结强度。

目前应用于口腔修复的材料繁多，口腔医师可根据患者的特点选择适合患者的特定修复材料。由于硬质树脂基托衬垫耐腐蚀、生物相容性好、美学性能佳、临床操作简单等优点[10-11]，修复后有较好的力学分布，符合正常生理结构，对剩余的牙体组织有很好的保护作用，进而在一定程度上降低了修复后根折发生的可能性[12-13]。另外，在进行磁共振检查时，对检查结果不造成影响且对患者无危害，故纤维桩在口腔修复中得到了广泛应用[14]。

树脂类黏合剂可以提高纤维桩的黏结强度。常用的树脂黏合剂包括光固化、化学固化及双固化树脂水门汀三类。化学固化树脂的聚合率低，对纤维桩的机械性能及生物相容性存在一定的影响，其固位效果优于光固化方式，但其固化时间较长。由于操作时间限制，很难在短时间内充分进入，致使树脂水门汀未完全覆盖而脱落，故对术者的技术要求较高。光固化的操作性强，产生的收缩应力也较大，但是由于牙根管不同部位的树脂聚合收缩不一致，导致界面的连续性受到严重影响。双固化含有上述2种材料的优点，但是由于在牙根管内接受的光能较少，因而易发生聚合不充分的情况，影响机械性能及黏结强度。

在临床工作中，使用纤维桩对口腔进行修复多可以获得良好的临床效果。但使用纤维桩修复失败的报道亦屡见不鲜。由于修复材料的黏结强度不够给患者带来严重的困扰，甚至影响患者生活质量[15-17]。影响口腔修复效果的重要因素是纤维桩的固位效果，如何增强纤维桩的黏结强度是目前口腔学科研究的热点。纤维桩的黏结强度主要由树脂水门汀-根管牙本质界面及纤维桩-树脂水门汀界面所决定[18]。黏结强度不足是最常见的修复失败原因。纤维桩表面纤维光滑平整，很难与树脂材料产生微机械固位，且树脂为聚合交联的高分子材料，亦难以进行化学结合[19- 20]。为了提高纤维桩的黏结强度，学者们做了大量工作，其中最为有效的是表面处理技术。

Souza等[21]使用Al2O3颗粒在距离纤维桩1 cm处对其表面进行喷砂处理5 s，后将其置于等离子水中进行超声清洗2 min、硅化烷处理1 min，显著提高了纤维桩在离体中切牙根管中的黏接强度。对纤维桩进行喷砂后发现纤维桩与树脂水门汀的黏接强度显著提高，主要由于喷砂过程增加了其表面的粗糙程度，且在一定程度上增加了纤维桩与树脂水门汀之间的微机械扣锁作用，进而增加了固位能力[22-23]。并且在增加黏结接触面积的同时还与黏结剂在一定程度上微机械嵌合。另外，其亦可改良聚合物接触表面的角度，进而提高纤维桩的黏结强度。然而，喷砂操作使纤维桩的表面部分发生破坏甚至断裂，不利于纤维桩与树脂之间的黏结，故存在一定的弊端[24-25]。

通过对纤维桩表面进行化学处理是提高纤维桩黏结强度另一种方法。常用的方法包括酸化腐蚀和硅烷偶联剂。使用硅烷偶联剂处理可以增强其黏结强度[26-27]。但该方法并未显著提高与牛牙本质制成的人工根管的黏结强度[28]。纤维桩与树脂之间的化学偶联只发生于纤维与树脂成分之间，硅烷偶联剂不能与纤维桩表面的羟基发生共价结合，这可能是黏结强度较低的原因之一。

酸化腐蚀可以去除纤维桩表面不与异丁烯酸酯发生化学反应的环氧树脂基，增加纤维桩与异丁烯酸酯的有效接触面积，进而提高纤维桩的黏结强度。其中，酸化腐蚀剂包括过氧化氢、氢氟酸、高锰酸钾、磷酸等。过氧化氢液处理纤维桩将环氧树脂去除，暴露大面积的石英纤维，增加了其粗糙程度及黏结面积，产生较大的摩擦力，进而提高其黏结强度。使用9.5%氢氟酸对纤维桩表面处理15 s，然后将其黏结于离体上颌中切牙根管中，结果显示纤维桩的黏接强度显著提高[21]。氢氟酸对纤维桩的表面的酸化腐蚀，增加了纤维桩表面的粗糙程度，从而提高了其黏结强度。但扫描电镜结果显示，该方法会使表面的纤维成分发生断裂，从而破坏纤维桩的表面的完整性，故在一定程度上限制了其临床应用[4,22]。与其他的化学处理相比，高锰酸钾的处理效果更佳，其可以使石英纤维桩与树脂之间的黏结度增加的同时不破坏纤维的原有结构，原理是高锰酸钾酸蚀提高了纤维桩的亲水性，使其反应活性增加，但是该操作时间长、难度大，故临床应用受到一定的限制。磷酸酸化腐蚀可以提高纤维桩表面的摩擦系数，但是目前临床研究较少，缺乏充分的理论支持。

使用紫外线在距离纤维桩表面1 cm处对其进行照射3 min，发现其黏结强度高于在距离纤维桩10 cm处紫外线照射10 min。表明在一定范围内紫外线照射纤维桩可以提高其黏结强度。

离子体被称作物质存在的“第四态”[29]。其主要原理是使用气体辉光放电对材料进行处理从而改变材料的理化性质。由于其操作简单、成本低，能达到传统方法的处理效果，同时还具有无污染、不产生废弃物等优点，故临床上已经广泛用于改善高分子材料的黏结强度。低温等离子体包括低温等离子体处理、低温等离子体聚合和低温等离子体接枝三类。氩等离子体、氮等离子体、氧等离子等是目前临床较为常用的等离子处理方式。等离子体处理后使纤维桩表面环氧树脂机制的活性发生了一定的改善。低温等离子体处理后可以增加高分子材料表面与丙烯酸树脂黏结材料的化学亲和力，同时不会对材料表面纤维完整性造成破坏。另外，低温等离子体处理可以增加极性基团的链长，使极性基团在材料表面固定，处理效果能维持时间较长，常用的等离子体处理材料是惰性气体[30]。该方法处理产生的粒子活性强、种类多，且易于和材料表面发生反应。其处理后产生的活性粒子能量键能较高，在纤维桩中的高分子聚合物与导入系统内的氧反应而带入大量的氧，使其表面分子链上产生极性，故明显提高了其表面张力。这使得纤维柱与核树脂在黏结过程中更容易亲和，进而增强其黏结强度。与其他的表面处理方式相比，低温等离子体处理具有相对温和的特点，不会对表面的原有理化结构及性质造成严重的破坏，同时显著增加其黏结强度[2]。本研究使用氧等离子对纤维桩表面进行轰击，结果显示其黏结强度明显提高。通过在纤维桩表面引入含氧基团以增加其表面的化学结合作用，氧自由基等表面活性成分与树脂材料发生相关的化学反应，进而提高纤维桩的黏结强度。

综上所述，低温等离子处理可以有效增强纤维柱的黏结强度。但本研究的实验样品较少，且未对等离子处理后纤维柱的其他理化性质进行检测，可能混杂有影响实验结果的其他因素。后续将进一步开展研究以探索纤维桩的最佳处理方式。

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