珠海牙醫告訴你：臨床常用樹脂的辨別-珠海維港口腔連鎖

珠海牙醫告訴你：臨床常用樹脂的辨別

複合樹脂是一種由有機樹脂基質和經過表面處理的無機填料以及引發體系組合而成的牙體修復材料。廣泛用於各類牙體缺損的直接和間接修復。

牙用複合樹脂起源於20世紀50年代，發展極為迅速，其研究和應用已取得很大的進展，在樹脂基質、填料、固化方式等諸多方面進行了不斷改進與提高，其物理機械性能和操作性能已得到很大提高，應用範圍也逐漸擴大。特別是隨著酸蝕技術和粘接材料的發展，使有機樹脂與牙釉質粘接性增加，極大地擴展了複合樹脂的應用領域。複合樹脂是目前較為理想的牙用修復材料。其最突出的優點是美觀、操作簡單、經濟有效，洞型製備較銀汞合金簡單，從而減少了對牙體組織的損傷和破壞。但聚合過程中產生的微滲漏及刺激性等，仍然是有待進一步解決的問題。

一、種類

複合樹脂品種繁多，歸納起來大致可有以下幾種分類方法：

（一）按填料粒度大小分類

1．傳統型或大顆粒型複合樹脂　填料粒徑範圍為3～75μm，典型材料是EB複合樹脂。該材料壓縮強度大，聚合過程中體積收縮，拋光效果差，表面粗糙，容易粘附菌斑、色素等，易磨損，對X線無阻射性。

2．超細填料複合樹脂　填料粒徑範圍為0.1～3.0μm，由於填料粒度減小，耐磨損性能及可拋光性能明顯改善，機械性能保持較高水準。常見產品有Z100（3M）。

3．超微填料複合樹脂　屬於納米填料複合樹脂，填料粒度極細，粒徑範圍為0.04μm以下。聚合收縮較小，機械性能與傳統型相當。具有優異的拋光性能和保持表面光滑性能。適用於牙齒非承擔咬合力部位的缺損修復，如Ⅲ類洞、Ⅴ類洞、牙貼面修復等。常見產品有：Durafill、Silux Plus（3M）等。

4．混合填料型複合樹脂　大多數為微混合填料或超細混合填料，微混合填料由粒度0.6～0.8μm的超細填料和平均粒度0.04μm超微填料組成，此類複合樹脂填料含量高達85％品質分數。此類樹脂是目前應用較廣的一種，具有良好的機械性能及拋光性能，聚合收縮、熱膨脹係數、吸水率均較小。可用於前後牙修復。

（二）按固化方式分類

1．化學固化複合樹脂　又稱自凝複合樹脂，多為粉、液劑或雙糊劑，一組分含有過氧化物引發劑，另一組分含有促進劑，使用時兩組分混合，室溫下2～5分鐘樹脂聚合固化。該材料時間長易變黃色。

2．光固化複合樹脂　採用光照射引發樹脂聚合固化，又分為紫外光固化和可見光固化型，目前紫外光固化複合樹脂已被淘汰。該材料為單一糊劑，固化後質地緻密，顏色穩定性好。

3．雙重固化複合樹脂　多為雙糊劑型，材料中既含有氧化還原引發體系，又含有光引發體系，使用時需要混合兩組分。充填後可用光固化即刻進行固化，快速定形，然後材料內部繼續進行氧化還原反應引發的自凝固化。臨床常見製作冠核的複合樹脂。

（三）按操作性能分類

1．流動性複合樹脂　與一般複合樹脂相比，該材料含無機填料較少，有良好的柔韌性，且呈現較好的流動性。容易充填較小的窩洞及倒凹。

2．可壓實複合樹脂　該材料含有較多的無機填料（70％～87％），填料堆積密度大，充填壓緊時材料不易擠出，不粘器械，容易壓實。塑型後不易變形，特別容易形成良好的後牙鄰面接觸點。臨床主要用於後牙較大缺損的修復。此外，按應用部位還可分為前牙和後牙用複合樹脂、冠核複合樹脂，按劑型可分為單糊劑、雙糊劑和粉液型複合樹脂，按臨床修復過程可分為直接充填和間接修復及通用型複合樹脂。

纖維增強型複合樹脂常用來製作樹脂纖維樁，一般由纖維增強的環氧樹脂複合材料組成，也有用玻璃或石英纖維增強。該類材料具有堅韌的強度，彈性模量和牙本質接近，可減少牙折發生，並且具有重量輕、美觀、操作方便等優點。

二、組成

複合材料樹脂主要由樹脂基質、稀釋劑、有機或無機填料、引發體系、阻聚劑、著色劑及其他微量助劑組成。各成分的種類及含量因材料不同而不同。

（一）樹脂基質

樹脂基質是複合樹脂可聚合部分的主體，主要作用是將複合樹脂的各組成粘附結合在一起，具有可塑性、固化特性，它是決定複合樹脂物理機械性能的主要成分。其含量為15％～50％品質分數。樹脂基質由含兩個或兩個以上的甲基丙烯酸酯官能團的單體構成，其分子結構通式可表示為：

式中R代表有機基團。樹脂基質應用最多的是雙酚A雙甲基丙烯酸縮水甘油酯、氨基甲酸酯雙甲基丙烯酸酯等單體。由於這些單體粘度很大，不能混入足夠量的無機填料，難以獲得所需的增強效果和可塑性，加入部分稀釋單體共同組成樹脂基質，即可滿足要求。使用最多的稀釋單體是雙甲基丙烯酸二縮三乙二醇酯。

樹脂基質將無機填料等組分結合起來形成可塑型的糊劑，從而賦予材料良好的操作性。目前所採用的甲基丙烯酸酯單體在固化時所發生的聚合收縮是複合樹脂的一大缺陷。

（二）無機填料

複合樹脂主要用於修復牙體缺損，這就要求修復材料具有足夠的機械強度，能夠承受巨大的咀嚼力而不發生變形或破壞，必須加入較高強度的無機填料才能滿足要求。

1．填料的作用

（1）改善複合樹脂的物理機械性能，特別是壓縮強度、彈性模量、硬度和耐磨性。

（2）樹脂基質在固化時伴有較大的體積收縮，固化物的熱膨脹係數也較大，加入填料後，使複合樹脂的樹脂基質的體積分數降低，從而減少複合樹脂的體積收縮，降低熱膨脹係數。

（3）降低複合樹脂的吸水性，改善其耐老化性。

（4）加入適量的含鋇離子、鎢離子、鍶離子填料，可提高複合樹脂X線阻射性，便於用X線檢查充填物的充填效果。

2．填料的種類　目前常用的無機填料有石英粉、玻璃微球、玻璃纖維粉、矽酸鋁鋰以及含有鋇、鍶、鋯的玻璃粉和陶瓷粉。為了使複合樹脂具有天然牙的半透明性，填料與樹脂基質的折射率應相互匹配。

3．填料的含量　為了獲得良好的物理機械性能，複合樹脂中應含有盡可能多的無機填料，通常占35％～90％品質分數和20％～77％體積分數。填料在樹脂基質中的加入量主要受填料的表面積和粒度的影響。填料越細，表面積越大，加入量就越少。填料粒度的分佈對加入量也有影響，較寬的粒度分佈能有效地減少填料顆粒之間的空間，從而確保加入盡可能多的填料。根據不同的種類，填料粒度分佈從0.02～100μm不等。粒度大小對色澤、拋光、固化深度也有重要影響。

4．填料表面處理　無機填料與樹脂基質是兩種截然不同的物質，其機械性能也相差較大。當將未經表面處理的無機填料與基質樹脂相混合，所形成的複合樹脂的機械性能較差，這是因為填料與樹脂基質之間在介面處無結合力。為了提高填料與樹脂間的結合力，常用一種稱作偶聯劑（coupling agent）的物質包覆填料的表面進行表面處理，偶聯劑分子的一端能與填料表面形成化學結合，另一端又能與樹脂發生化學反應，這樣可以使樹脂基質與填料牢固連接在一起。能將無機填料與樹脂基質結合在一起的物質稱為偶聯劑。目前，最常用的偶聯劑是有機矽烷，如γ-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷，簡稱KH-570。

5．幾種複合樹脂填料

（1）傳統型複合樹脂：多採用研磨石英粉，含量為70％～80％品質分數或60％～70％體積分數，填料平均粒度為8～12μm，粒度分佈較寬，從1～100μm不等。

（2）小顆粒型複合樹脂：多採用含有重金屬的研磨玻璃粉，部分產品採用石英粉，通常在填料中加入5％品質分數的氣相二氧化矽以調節樹脂的粘度，填料總含量為80％～90％品質分數和65％～77％體積分數。填料平均粒度為1～5μm，粒度分佈也較寬。由於填料粒度小，複合樹脂在性能方面顯示出較好的綜合性能。

（3）超微型複合樹脂：通常採用0.04～0.4μm的氣相二氧化矽超微細粉。由於這類填料粒度極小，甚至小於光的波長，所以含有這類填料的材料能高度拋光，而且有透明性，但是因填料粒度極細，表面積大，填料的加入量受到了限制，所形成的複合樹脂的彈性模量較低，強度也較差。

（4）混合型複合樹脂：採用兩種混合填料，即20％品質分數左右的氣相二氧化矽（粒度為0.04～0.4μm）和80％品質分數左右的含重金屬的研磨玻璃粉（粒度為0.6～1.0μm），其填料總含量為75％～80％品質分數。由於較大顆粒填料與小顆粒填料混雜在一起，小顆粒填料分散於大顆粒填料之間，使得填料間的空隙減小，可增加無機填料的加入量，複合樹脂的機械強度及耐磨性得到了提高，它既可用於前牙修復，也可用於後牙修復。

（三）引發體系

1．化學固化引發體系　由室溫氧化還原引發體系引發樹脂基質聚合，常用的氧化劑或引發劑是過氧化苯甲醯，常用的還原劑或促進劑為叔胺類化合物，如N，N-二羥乙基對甲苯胺（DHET）。

化學固化複合樹脂有粉液型或雙糊劑型，在一組中含引發劑，另一組中含有還原劑，使用時將兩組分等量混合均勻，引發劑與還原劑發生反應，產生活性自由基，引發聚合交聯而固化。室溫下3～5分鐘固化，同時產生聚合熱。

2．可見光固化引發體系　由光敏劑和還原劑構成，在受到適當波長和能量的可見光照射時，兩者發生反應形成自由基而引發單體聚合。常用的光敏劑是樟腦醌。用作活化劑的氨有多種，如N，N-二甲氨基甲基丙烯酸乙酯（DMAEMA）。光敏劑和還原劑與複合樹脂的其他成分混合在一起形成單一糊劑，使用時在400～500nm的高亮度藍光照射30～90秒後聚合固化，同時產生聚合熱。

可見光固化複合樹脂需配套專門的光固化燈，一般採用鎢鹵燈作為光源，所產生的白光為通過篩檢程式濾掉紅外光和波長在500nm以上的可見光，再用光導纖維將藍光導入口腔中。

3．光化學固化引發體系　即同時採用化學固化和可見光固化引發體系，但兩者加入的濃度均低於單獨使用時的劑量，其目的在於利用兩者的優點，既可增大固化深度，提高聚合轉化率，又能保證充足的工作時間。

（四）阻聚劑

為了防止複合樹脂的自身聚合，常在樹脂中加入2，6-二叔丁基對甲酚（BHT或264）、對羥基苯甲醚（MEHQ）等作為阻聚劑，阻止單體聚合而獲得足夠的有效保質期。

（五）其他助劑

為了獲得複合樹脂的色澤與天然牙顏色相匹配，需要在複合樹脂中加入一定的著色劑和遮色劑，如鈦白、氧化鋁、鉻黃等。為防止複合樹脂光照射老化、變色，需加入紫外線吸收劑，如UV-327等。

三、性能

（一）固化特性

1．固化時間　我國相關標準規定化學固化複合樹脂的固化時間在室溫下不大於5分鐘，不小於90秒。固化時間受溫度及材料調和比例的影響較大。氣溫高則固化快，氣溫低則固化慢；粉液型複合樹脂，液多粉少固化慢；雙糊劑型複合樹脂，催化糊劑比例大則固化快，基質糊劑比例大則固化慢。

2．固化深度　光固化複合樹脂在接近光源的表層，固化程度較高。光線在材料投射時強度逐漸減弱，故深層樹脂往往聚合不完全，當超過一定深度後，單體的聚合程度極小，樹脂的強度非常低，這一臨界深度就稱為“固化深度”。我國相關標準規定照射20秒複合樹脂的固化深度應不小於1.5mm，大多數光固化複合樹脂的固化深度為2.0～3.0mm。

影響固化深度的因素有以下幾個方面：

（1）照射時間：適當延長照射時間，固化深度也有所增加，但是當照射時間超過60秒，固化深度增加變得不明顯。一般光照時間20～60秒。

（2）有效波長的光強度：固化深度與固化燈的有效波長、光線強度等密切相關，強度大則固化深。

（3）複合樹脂的顏色：樹脂色澤淺，透明程度好，固化就深；材料透明性差，光線穿透能力差，則固化淺。

（4）光源位置：光源頂部離樹脂表面的距離越近，固化深度就越大。難以接近的部位或被牙體組織遮擋的區域，均會減小固化深度，需要延長光照時間。光源離材料表面的距離應該為1～2mm。

3．聚合程度　複合樹脂聚合程度一般用固化後材料中雙鍵轉化率表示。一般雙鍵轉化率為55％～70％，未轉化的一部分是未聚合的殘留單體雙鍵，一部分是只聚合了一端單體側鏈上的雙鍵，但整個分子已經聚合到交聯網絡中。光固化複合樹脂在光照聚合後的最初10分鐘固化程度占總固化程度的70％，光照停止後固化仍可持續24小時，進一步固化。複合樹脂的聚合程度受許多因素影響。影響固化深度的因素均影響固化程度。

4．聚合收縮　複合樹脂均有一定的聚合體積收縮，複合樹脂的體積收縮率一般為1.7％～3.7％。體積收縮的結果導致複合樹脂與牙體之間形成數微米的邊緣縫隙，並產生7～13MPa的收縮應力，各種微生物和食物殘渣等向裂縫中滲透，即形成邊緣微滲漏，將導致樹脂修復體與牙體組織之間不密合，容易發生繼發齲，造成修復體的鬆動脫落。這是複合樹脂的一個主要缺陷。

聚合體積收縮的大小與複合樹脂的種類沒有明顯關係，但聚合收縮方向與複合樹脂的種類有關。化學固化型向材料的中心收縮，而可見光固化型則向光源方向收縮。應用酸蝕技術和粘接技術，樹脂則向洞壁方向收縮，可以提高修復體邊緣密合度。

（二）熱膨脹係數

複合樹脂的熱膨脹係數明顯大於牙體硬組織的熱膨脹係數。儘管加入無機填料後，其熱膨脹係數有所下降，仍大於天然牙。當口腔中遇到冰冷食物時，複合樹脂修復體的收縮程度明顯大於牙體硬組織，結合介面將產生破壞性收縮應力，口腔環境中反復作用材料粘接力下降，最後在粘接介面形成邊緣微裂縫，導致微滲漏。

複合樹脂的熱膨脹係數與無機填料的種類以及含量有關，在樹脂基質相同的情況下，填料含量越多，熱膨脹係數越小。

（三）邊緣密合性

邊緣密合性是指修復體與牙體結合介面的密封性能，又稱邊緣適合性。複合樹脂的邊緣密合性較差是其一項主要缺陷，主要是聚合收縮應力和冷收縮應力造成的。當破壞應力大於介面結合力時，材料與牙體硬組織之間產生微裂隙，口腔中的食物殘渣、色素、細菌及代謝產物進入縫隙中，形成微滲漏，導致修復體邊緣變色、術後敏感及修復體鬆動脫落。

（四）美學性能

複合樹脂的美學性能通常指表面色澤、透明度、可拋光性和表面光潔度。

1．色澤　複合樹脂可以根據需要配製成與牙齒色澤相近的各種顏色，充填修復時根據患者牙齒色澤，挑選顏色最接近的複合樹脂進行充填，使修復區域與相鄰正常牙齒在色澤上相同或相近，從而達到美觀的目的。這是複合樹脂用於牙體缺損修復最大的優點。化學固化型只有一種通用色，而且長期使用後容易粘附色素導致複合樹脂輕微變色；光固化複合樹脂打磨、拋光後表面光滑無凹陷，不易粘附色素。所以，前牙修復一般不採用化學固化型樹脂，而採用可見光固化型複合樹脂修復。

2．表面光潔度　反映了複合樹脂打磨、拋光後其表面的粗糙度，粗糙度越小，拋光後光潔度越佳。採用超微填料的複合樹脂的表面光潔度最好，其次為超細填料型和混合型複合樹脂，大顆粒填料型複合樹脂的光潔度最差。化學固化型複合樹脂在兩組分調和時易夾帶空氣形成微小氣泡，磨改拋光時一部分氣泡會露出表面，使表面變粗糙。可見光固化型複合樹脂不需調和，其中混雜的空氣極少，表面較為光滑。

（五）化學性能

1．吸水性及溶解性　我國有關標準規定，複合樹脂7日吸水值應不大於40μg/mm3，溶解值應不大於7.5μg/mm3。複合樹脂吸水後容易使無機填料和有機樹脂中可溶性成分析出，使樹脂與無機填料間的化學鍵破壞，降低材料的強度和耐磨性能。另一方面，複合樹脂吸水後體積有膨脹，可在一定程度上彌補因聚合體積收縮產生的邊緣裂縫，但會影響樹脂的機械性能。這種體積膨脹對提高充填物邊緣封閉沒有臨床意義。

2．粘接性　複合樹脂本身粘度大且呈疏水性，在親水性的牙體表面難以順利鋪展和滲透，單獨用複合樹脂難以獲得有效的固位和良好的邊緣封閉，必須與粘接劑聯合使用才能達到目的。通過酸蝕牙釉質或牙本質，可以提高複合樹脂對它們的粘接強度。目前，隨著各類粘接材料的發展，已有越來越多的粘接劑可供使用，大大改善了複合樹脂對牙齒的粘接性能。粘接劑的使用，不僅明顯提高了複合樹脂與牙齒的粘接強度，而且還顯著改善了複合樹脂充填體邊緣的密封性能，減小了邊緣微滲漏。

（六）力學性能

複合樹脂具有較好的力學性能，能承受一定的咀嚼力，質地堅韌而不易脆裂折斷。無機填料的含量、填料與樹脂基質的結合強度、填料粒度及分佈等對材料的力學性能有較大的影響。填料含量越多，力學性能越好。修復材料的彈性模量應當與牙體組織相匹配，同時材料的壓縮強度和彎曲強度是材料抵抗咀嚼壓力的重要指標。不同種類複合樹脂的力學性能差異較大。

（七）耐磨性

耐磨性是複合樹脂極其重要的指標。目前各類複合樹脂的耐磨性均不夠理想，基本能滿足前牙缺損的修復，但後牙的修復若用複合樹脂則其耐磨性能還不足夠。複合樹脂耐磨性差的主要原因：一是樹脂基質和無機填料本身的耐磨性不足；二是樹脂基質與無機填料之間的結合力不夠牢固。複合樹脂在使用過程中一般受到四種類型的磨耗：牙刷牙膏磨耗、食物磨耗、對頜磨耗和複合磨耗。複合樹脂的磨耗與樹脂基質的性能、填料的性能及填料與樹脂基質之間的結合強度密切相關。部分樹脂採用具有固位力外形的無機填料，能與樹脂基質形成良好的機械嵌合力，可顯著改善複合樹脂的耐磨性。

（八）生物相容性

複合樹脂完全聚合後具有良好的生物相容性，可以安全地用於牙體修復。但固化後的複合樹脂仍有少量殘餘單體，在某些情況下對相鄰的牙髓組織及牙齦產生輕微的刺激。

1．對牙髓的刺激　複合樹脂在充填修復後一段時間內對牙髓有刺激作用，造成牙髓炎性反應。所以，在用做深齲充填時需先墊底。

2．繼發齲　複合樹脂充填後，由於複合樹脂聚合收縮，熱膨脹係數大，加之粘接力差，造成樹脂與牙體組織之間出現邊緣微漏，造成繼發齲。

3．光損害　使用可見光固化樹脂時，高能量短波長的藍光可造成操作者視網膜的光化學損害。

（九）氟釋放性

複合樹脂是一種質地緻密、吸水率低的材料，很難具有緩釋氟性能。即使添加氟化物，也難以達到有效的緩釋效果。

（十）射線阻射性

多數複合樹脂具有射線阻射性，以利於X線檢查。含有鋇、鍶、鋯元素的無機填料可賦予複合樹脂射線阻射性。

四、應用

（一）臨床應用

目前的複合樹脂日趨完善，各項性能不斷提高，在臨床上的應用也不斷擴大，新的應用技術層出不窮。