*基金項目：江西省衛(wèi)生廳科技計劃項目(20081092)。

**第一作者：魏玉權 (1983—)，男，主治醫(yī)師。

托槽不同回收方法對摩擦力影響的實驗研究*

*基金項目：江西省衛(wèi)生廳科技計劃項目(20081092)。

**第一作者：魏玉權 (1983—)，男，主治醫(yī)師。

★魏玉權1**劉劍2***(1.暨南大學醫(yī)學院附屬惠州口腔醫(yī)院廣東 惠州 516001；2.南昌大學附屬口腔醫(yī)院南昌 330006)

摘要：目的：探討不同回收方法對托槽與弓絲間摩擦力的影響。方法：本試驗采用四種不同回收托槽的方法處理新亞上中切牙方絲弓托槽，處理后的托槽用結扎橡皮圈與0.019×0.025英寸不銹鋼方絲結扎，使用Instron萬能材料力學實驗機測量各組托槽弓絲組合的摩擦力。結果：燈燒組(酒精燈燒結組)和熱超組(熱處理并超聲清洗組)托槽摩擦力相似，但大于其它組，差別具有有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；對照組和噴砂組(噴砂處理組)摩擦力相似，但大于熱超電組(熱處理并超聲清洗再電解拋光組)，具有顯著的統(tǒng)計學差異(P<0.05)；熱超電組托槽的摩擦力小于其它組,差別有顯著統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論：個別新亞方絲托槽的回收可以使用噴砂法，大批量的回收建議使用熱超電法。

關鍵詞：托槽；摩擦力；熱處理；噴砂；電解拋光

口腔正畸臨床上由于托槽松動或托槽粘接不準確，托槽常需要重新粘接。重新粘接的托槽可以選擇更換新托槽，或者處理舊托槽并重新粘接。目前臨床托槽再利用的基本方法包括調磨法, 噴砂法，熱處理法，化學溶劑法等[1]。使用哪種方法處理托槽，都應該盡量避免回收處理過程影響托槽性能，如托槽體本身的強度，粘結強度和處理后的托槽與弓絲的摩擦力等等。然而，關于托槽回收處理后，各種處理方法對托槽與弓絲之間的摩擦力的影響未見報道。

1實驗材料

新亞上頜中切牙不銹鋼方絲托槽(0.022×0.028英寸)，3M不銹鋼方絲(0.019×0.025英寸)。

2實驗方法

2.1實驗分組本試驗采用新亞上中切牙不銹鋼方絲托槽40枚，隨機按處理方法各分成5組，每組8枚。截取約12cm長的不銹鋼方絲(0.019×0.025英寸)40段備用。

2.2實驗步驟

2.2.2托槽處理對照組托槽不進行處理。實驗組所有托槽首先在背板沾一薄層京津釉質粘接劑，待粘接劑硬化24h后，噴砂組使用BP-1型筆式噴砂機，噴砂機頭距離托槽底板10mm，垂直對準托槽底板，使用90μm氧化硅對托槽底板噴砂，持續(xù)噴砂15s[2]；燈燒組用醫(yī)用鑷子夾持托槽放在酒精燈火焰的內焰上燒灼30s(平均溫度約為665.5℃)[3-4]，待托槽底板的粘結劑自燃、炭化后將托槽在清水中清洗，并使用探針去除碳化的粘結劑；熱超組將托槽放入TwinMat茂福爐中加熱至350℃30min[5]，待托槽底板的粘結劑自燃、炭化后將托槽從爐中取出后在清水中清洗，并使用探針去除碳化的粘結劑，然后將托槽放入超聲波清洗機中清洗5min；熱超電組的托槽是在使用熱超組的方法處理后，再將托槽放入DP-B型擺動式電解拋光機電解拋光30s，所有實驗組的托槽處理結束后再用三用槍沖洗吹干備用。

2.2.3托槽弓絲的固位本實驗使用由江西省機械科研所模具研究室通過電腦數(shù)控車床制備的一套托槽弓絲固位實驗組件對弓絲托槽進行固位。首先將“C”型桿上端(圖1)連接至Instron萬能材料力學實驗機上部夾具，托槽托槽定位夾(圖2)通過連接桿連接至Instron萬能材料力學實驗機下部夾具(圖3)。把弓絲定位空心柱插入“C”型桿，再將弓絲穿過弓絲定位空心柱后，三個螺絲和一個螺帽旋緊使弓絲處于繃緊狀態(tài)；將托槽定位夾卡口入口處的兩螺絲旋松，把托槽置于托槽定位夾，向內推至卡口最底端，旋緊螺絲。調整連接桿，滑動托槽固位裝置，正面在以鉛垂線為參照下，使弓絲進入托槽槽溝內接觸槽溝底部。用結扎橡皮圈將托槽與弓絲結扎在一起。最后，旋緊托槽固位裝置與連接桿的兩螺絲。

2.2.4動摩擦力的測量按上述托槽弓絲固位法固定好托槽弓絲，測試前通過計算機將載荷和位移調整至零。測試時，以5.0mm/min的速度拉“C”型桿(圖1)勻速運動，共2min[6]，測量它們的動摩擦力。實驗中每根弓絲，每個托槽均只進行一次摩擦力測量，測量一次結束后，“C”型桿復位，更換下一托槽弓絲進行測量，每個托槽鋼絲組合測量8次，取平均值。

2.2.5統(tǒng)計方法用SPSS13.0統(tǒng)計分析軟件進行數(shù)據(jù)錄入和分析，不同材料分組間兩組比較采用t檢驗，不同處理方法間均數(shù)差異的兩兩比較采用SNK-q法進行檢驗，P<0.05有統(tǒng)計學意義。

3結果

4討論

弓絲與托槽之間的摩擦力是造成正畸支抗損失、減慢矯治速度的重要原因之一，如何減少摩擦力，是廣大口腔正畸醫(yī)生研究的熱點問題之一。在口腔正畸臨床工作中托槽松動是一種很常見的情況，正畸醫(yī)生椅旁操作一般會采取噴砂法或酒精燈燒結法等方法處理托槽底板后重新粘結，另外批量回收托槽方法常采取熱處理超聲波振蕩清洗，或者再進行電解拋光，而各種回收處理方法對托槽槽溝與弓絲之間摩擦力的影響鮮見報道。

表1　不同處理方法摩擦力兩兩比較

注：P<0.05有統(tǒng)計學意義，P<0.01有顯著統(tǒng)計學意義。

表2　不同處理方法間動摩擦力比較(SNK-q)

注：五組位于三個不同水平，三個不同水平相互間有統(tǒng)計學意義，P<0.05。

本實驗中，托槽經(jīng)噴砂處理清除托槽底板粘結劑，但是處理前后的摩擦力大小均無統(tǒng)計學差異。這可能是因為實驗中噴砂處理都是直接噴向托槽底板，砂粒并未直接噴入槽溝，而少量飛濺進入槽溝的砂粒對槽溝的影響可以忽略不計。學者錢偉等[7]研究認為脫落托槽噴砂處理后的剪切粘結破壞力和拉伸粘結破壞力與新托槽組粘結強度相近，但比熱處理組高。而學者翟俊輝等[8]研究認為托槽噴砂處理后，減小了托槽底粘結劑的殘留量，從而增加了托槽的粘結強度。噴砂處理法不需使用高溫處理，對托槽本身強度無影響，對托槽槽溝表面亦無影響，不影響摩擦力，操作方法簡單，對個別托槽的椅旁回收來說是一種實用回收處理方法，然而大批量的托槽處理使用噴砂法還是有一定困難。

熱處理法過程中由于高溫影響金屬托槽的微觀結構，所以熱處理回收托槽過程中溫度的選擇非常重要。臨床上常用的托槽粘結劑一般都是丙烯酸類，屬于熱固化型復合樹脂,完全高溫分解復合樹脂溫度需要770℃，即使在416℃，聚甲基丙烯酸甲酯也只是降解而不是熱分解，而且丙烯酸脂類在高溫熱分解過程中會形成酸，酸可能對托槽造成腐蝕。還有制造正畸托槽的材料一般是奧氏體鎳鉻不銹鋼[9]，此類材料加熱到400℃到900℃時，將形成一種富炭鉻復合物，造成晶界附近產生貧鉻區(qū)，發(fā)生晶間腐蝕，導致部分合金分解，結構變薄弱[10]。另外，鉻原子的丟失，炭原子周圍抗腐蝕能力也進一步降低。當溫度大于650℃時，金屬托槽褪火軟化，托槽性能如硬度，抗拉強度都將減小，且不能恢復[11]。因此，熱分解粘結劑所需溫度和托槽溫度耐受之間相互沖突。為了減小這種沖突，熱處理溫度變得非常重要,溫度過低很難完全去除粘結劑，溫度過高，托槽褪火軟化，抗腐蝕能力降低。同時在金屬托槽表面形成一層金屬氧化物，金屬氧化物在電解拋光過程中易被去除，而導致托槽槽溝增寬?；谝陨显?，國內外學者托槽回收熱處理時使用的溫度有較大差異，目前學者們使用的托槽回收熱處理溫度大部分為350℃左右[5]。本實驗中熱理溫度也采用了此溫度，處理時間為30min。

國內學者侯錄等認為托槽經(jīng)燒結法處理后靜摩擦力相對未處理前靜摩擦力降低[12]。本研究結果發(fā)現(xiàn)，熱超組和燈燒組(溫度約為665℃)處理后摩擦力大小相似，均明顯大于對照組、噴砂組和熱超電組。說明熱處理對托槽的表面性能有一定影響。而熱超電組是在處理最后使用電解拋光來處理托槽，結果發(fā)現(xiàn)熱超電組的摩擦力相對噴砂組、燈燒組和熱超組的靜動摩擦力都明顯減小，甚至比對照組還小。說明托槽經(jīng)電解拋光后，使托槽槽溝底更平滑，從而減少了弓絲與托槽間的摩擦力。這也提示我們熱處理方法回收托槽最后都應該增加電解拋光的程序。

參考文獻

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An Experimental Research on the Influnce of Different Recycling Methods of Brackets on their Frictional Resistance

WEI Yu-quan1, LIU Jian2

1.HuizhouOralHospitalAffiliatedtoSchoolofMedicine,JinanUniversity,Huizhou516001,China;

2.AffiliatedStomatologicalHospitalofNanchangUnviersity,Nanchang330006,China.

Abstract:Objective:To discuss the effect of different recycling methods on the frictional force between bracket slots and arch wires. Method: The measurement of the frictional force of upper central incisor edgewise brackets ,which was processed with four different bracket recycling methods , with 0．019×0．025 inch stainl steel archwires under ligation bv elastics was conducted with Instron universal dynamometer． Results:The frictional force of the sintered group (Bracket sintered spirit lamp ) and the heat-ultrasonic group (Bracket heated and cleaned by ultrasonic wave after the heat treatment ) was not statistically different,but higher than other groups(P<0.05);The frictional force of the sand blasting group (Bracket sand blasting) and the control group was not statistically different,but higher than the heat-ultrasonic-electro group (Bracket electrolysis polishing after heat treatment and ultrasonic wave cleaning);The frictional force of the heat-ultrasonic-electro group was lower than other groups(P<0.05).Results:The sand blasting method would be used for individual bracket recycling, the heat -ultrasonic-electro method would be used for large number of bracket recycling.

Key words:Bracket;Friction; Heat Treatment;Sand Blasting;Electrolysis Polishing

收稿日期：(2015-06-25)編輯：翟興英

中圖分類號：R783

文獻標識碼：B

通信作者：*** 劉 劍(1973—)，男，副主任醫(yī)師。Tel：13803501360， E-mail:1052604322@qq.com。