氟离子和酸性人工唾液对镍钛正畸弓丝机械性能的影响

摘要

研究背景：
　　 镍钛正畸弓丝由于其良好的超弹性、抗腐蚀性能及生物相容性在正畸领域得到广泛应用。正畸治疗的副作用之一是牙齿表面釉质脱矿，托槽周围出现白垩色斑块，甚至龋坏，严重影响美观。据研究表明50％的使用固定矫治器的患者在托槽周围发生釉质脱矿。含氟凝胶、含氟漱口水等含氟试剂的使用可有效的预防牙釉质脱矿。
　　 目的：
　　 本实验旨在了解氟离子是否能影响镍钛正畸弓丝的机械性能，并观察口腔环境中镍钛正畸弓丝随pH值、NaF浓度和工作时间的变化其表面形态、卸载力及显微硬度的变化。
　　 方法：
　　 取直径0.016英寸热激活正畸弓丝末端长2cm的较平直部分为样本，共制备72个样本。本实验根据人工唾液的pH值、NaF浓度及样本浸泡时间的不同分为空白组和8个实验组，每组含8个样本。
　　 空白组实验样本未在人工唾液中浸泡。
　　 实验组：
　　 A组样本在pH=4含NaF0wt％的人工唾液中浸泡1天。
　　 B组样本在pH=4含NaF0.05wt％的人工唾液中浸泡1天。
　　 C组样本在pH=4含NaF0wt％的人工唾液中浸泡3天。
　　 D组样本在pH=4含NaF0.05wt％的人工唾液中浸泡3天。
　　 E组样本在pH=6含NaF0wt％的人工唾液中浸泡1天。
　　 F组样本在pH=6含NaF0.05wt％的人工唾液中浸泡1天。
　　 G组样本在pH=6含NaF0wt％的人工唾液中浸泡3天。
　　 H组样本在pH=6含NaF0.05wt％的人工唾液中浸泡3天。
　　 用扫描电镜（SEM）、三点弯曲性能和显微硬度的测试方法观察空白组和经过浸泡后的各实验组样本的表面形态、卸载力和显微硬度的改变。
　　 结果：
　　 1.表面形态：扫描电镜结果提示了浸泡在不含NaF的人工唾液中的A、C、E、G组的样本的表面大多为点蚀，而浸泡在含0.05％NaF的人工唾液中的B、D、F、H组的样本的表面除点蚀外，还可见大面积的整体腐蚀，浸泡在pH=4人工唾液中的A、B、C、D组的样本的腐蚀分别较浸泡在pH=6人工唾液中的E、F、G、H组更为明显。
　　 2.卸载力：实验组中除了E组和F组外，样本的卸载力与空白组均有显著性差异。pH值是影响样本的卸载力的最主要因素（p<0.001），pH值和浸泡时间之间存在相互作用，同样可以影响样本的卸载力（p<0.001）。在NaF浓度相同的人工唾液中的经过相同时间浸泡的样本的卸载力随pH的升高而升高。
　　 3.显微硬度：结果显示实验组样本的显微硬度与空白组相比显著增大（p<0.05）。pH值是影响样本显微硬度的最主要因素（p<0.001），而NaF与浸泡时间之间存在着相互作用，也可以影响样本的显微硬度（p<0.001）。浸泡在含相同NaF浓度人工唾液中相同时间的样本的显微硬度随pH的升高而降低。
　　 测试结果使用SPSS16.0软件包进行统计学分析。三点弯曲结果和显微硬度结果为正态分布，其平均水平以均数±标准差（x±s）表示，多组之间计量资料组间比较采用单因素方差分析（one-way ANOVA）和LSD法。各个影响因素如pH、NaF浓度和浸泡时间及其相互作用采用多因素方差分析。
　　 结论：
　　 镍钛弓丝的表面腐蚀随pH的降低而加剧，浸泡在不含NaF的人工唾液中的A、C、E、G组的样本的表面大多为点蚀，而浸泡在含NaF的人工唾液中B、D、F、H组的样本的表面除点蚀外，还可见大面积的整体腐蚀。相同条件下，浸泡在pH=4人工唾液中的A、B、C、D组的样本的腐蚀比pH=6的E、F、G、H组的样本更为明显。镍钛正畸弓丝的显微硬度随pH的升高而降低，其卸载力随pH的升高而变大。
　　 pH值，NaF浓度和浸泡时间三者均可对镍钛正畸弓丝的性能产生影响，但pH值是主要影响因素，而在酸性口腔环境中氟以HF或NaF的形式存在并破坏弓丝表面的氧化膜，也是影响镍钛正畸弓丝机械性能的因素。