第7章：牙体修复材料与粘接材料的应用基础

牙色材料与牙体修复

• 复合树脂优势：物理机械性能优越，颜色选择范围宽，美学表现稳定，操作性能好，工作时间充裕
• 复合树脂不足：与牙体组织缺乏直接粘接，必须采用粘接技术；聚合收缩可导致微渗漏产生，可能具有充填后牙的敏感问题
• 玻璃离子水门汀优势：生物相容性好，与牙体组织形成较强的化学粘接，可释放氟
• 玻璃离子水门汀不足：机械物理性能和操作性能较差
• 复合体优势：在性能上更接近于复合树脂，操作简便，可释放氟，具有较好的生物相容性
• 复合体不足：粘接强度、机械强度、美学表现不如复合树脂

1）复合树脂

复合树脂的组成

• 树脂基质：是复合树脂的主要聚合成分
• 无机填料：决定复合树脂物理性能和临床应用的关键成分，赋予良好的物理机械性能，减少树脂的聚合收缩，降低热膨胀系数
• 硅烷偶联剂：包被于无机填料表面，将无机填料与有机基质结合在一起
• 引发体系：有光敏引发体系和氧化还原引发体系，樟脑醌吸收光线波长范围为360-520nm，最大吸收峰在465-470nm

性能

理想的复合树脂应该具备以下特性：
①良好的粘接性；
②较佳的美学表现：
③较好的生物相容性；
④易于操作；
⑤可长期保持牙的形态和功能。
决定因素：
复合树脂的物理性能（热膨胀系数、热传导性、阻射性）、化学性能（聚合收缩、溶解性、吸水性）、机械性能（弹性模量、硬度强度、耐磨性）、生物性能、操作性能以及色泽

光固化特性

优势

• 树脂为单组分剂型，各组分比例稳定
• 可见光波长的穿透性较高，可使树脂材料达到2mm固化深度
• 可控制材料固化前时间，延长操作时间

影响因素：

• 光源因素：最佳光源波长在450-490nm（石英钨丝卤素灯380-760nm，LED灯440-480nm）
• 操作因素：尽可能接近材料表面（超过3mm强度显著减少），光照时间至少20s
• 树脂因素：传统树脂每层充填和固化厚度不超过2mm

聚合收缩与收缩应力：（名词解释、选择题）

聚合收缩（polymerizationshrinkage）（南医科学2021年考研真题）：

• 定义：指复合树脂在聚合过程中，由于单体分子的互相移动并形成长链而导致的材料体积缩小
• 危害：会导致微渗漏，产生继发龋，是导致复合树脂修复失败的最主要因素

洞形因素值（cavity configuration factorvalue）：C因素

• 指树脂充填修复体的窝洞粘接面与未粘接面之比，C因素越高，聚合收缩应力越大

聚合收缩的影响因素

• 复合树脂组成：填料比例增加可减少聚合收缩纳米填料单位体积内填料比例更高，聚合收缩较小；基质比例增高可增加聚合收缩
• 窝洞形态：深而窄的窝洞未粘接面积比例小，聚合收缩应力较大；浅而宽的窝洞聚合收缩应力较小
• 操作方式：分层充填和固化可有效减少聚合收缩应力

聚合收缩的危害

• 边缘封闭性破坏：产生垂直于洞壁指向材料中心的收缩应力
• 微渗漏形成：食物残渣、细菌及毒素进入微渗漏缝隙，导致充填修复体边缘变色，发生继发龋

复合树脂的分类

• 按无机填料粒度：
  • 大颗粒填料型
  • 超微填料型
  • 混合填料型
  • 纳米填料型
• 按填料与基质比例：
  • 膏体树脂（通用型）
  • 流动树脂（适合小的窝沟点隙、不承担咬合负担区域和乳牙）
  • 可压实树脂（大颗粒混合填料）
  • 大块树脂（一次固化深度可达4mm以上，聚合收缩应力较小）
• 按固化方式：
  • 光固化复合树脂（主流）
  • 化学固化复合树脂
  • 双重固化复合树脂（主要用于桩核树脂水门汀）

临床应用

临床上可以根据牙齿的位置、修复的部位、牙体缺损的大小选择恰当的复合树脂材料。
①前牙修复：更强调复合树脂材料的颜色、抛光性和抛光持久性；
②后牙修复：具有更好的强度和耐磨性。

1）超微填料树脂，非应力承受区域窝洞的修复，如较小的Ⅲ类洞、V类洞、V类洞的修复；牙微小改形和局部变色牙釉质修复。

2）混合填料树脂，前牙及后牙大多数缺损的修复，用于I类洞、Ⅱ类洞的修复时，只
能用于中小缺损，不建议充填牙尖。也可学用于IⅡI类洞、Ⅳ类洞的牙本质堆塑，V类洞的修复。

3）纳米填料树脂，前牙及后牙所有窝洞的修复，牙形态改形和贴面修复。

2）玻璃离子水门汀（glass-ionomer cements，GIC)

是20世纪70年代由Kcnt和Wilson综合硅酸盐和聚羧酸锌水门汀技术发展而来，该材料由离子交联的聚合物基质以及包裹其中的玻璃填料微粒组成，既保留了聚羧酸锌水门汀的粘接性好、刺激性小的优点，又通过加入硅酸铝玻璃粉改进了其机械强度低、色泽不美观的缺点。良好的生物相容性和粘接性，以及不断改进的操作性能，越来越受到人们的关注。

（一）组成与性能（了解）

1. 组成：玻璃离子水门汀的基础成分有硅酸铝玻璃、氟化钙、聚丙烯酸、衣康酸或马来酸、3-丁烯-1，2，3-三羧酸共聚，以及少量酒石酸。

2. 有粉液型、单粉剂型、双糊剂型；固化方式有酸碱反应、化学固化，光固化

3. 性能：（简答题）
   ①玻璃离子的生物相容性好，对牙髓刺激性小；
   ②系不良导体，热膨胀系数与牙体组织接近，边缘密封性良好：
   ③释放氟离子促进脱矿牙体组织再矿化；
   ④与牙体硬组织通过表面的残余羧基与牙齿表面的钙形成配位健，同时还能与牙本质表面的提基形成氢键，而发生化学粘接；固化后性能稳定，不溶于唾液。

4. 不足：玻璃离子水门汀的物理机械性能较差，弹性模量较低，脆性较大，抗张强度和抗压强度均小于复合树脂，美观性也较复合树脂差。

（二）分类（了解）

1. 传统型：有粉液剂型和单粉剂型两种，使用时需要调拌。
2. 金属改良型：大大提高了玻璃离子的机械性能，但美观性差
3. 光固化型：作为洞衬剂和垫底材料
4. 树脂改良型：机械性能、美观性、光泽度、粘接性均有提高，可作为充填材料、冠核修复材料

（三）固化反应 

• 传统型：通过酸碱反应固化
• 光固化型：具有酸碱凝固反应和光固化树脂的自由基聚合反应的双重固化机制
• 糊剂型树脂改良型：传统玻璃离子的酸碱反应和氧化还原引发树脂的自由基聚合反应的双重固化机制

（四）适应症：

• 小的、不承受咬合压力窝洞的充填修复
• 窝沟封闭
• 间接修复体和外伤牙、牙周夹板、正畸托槽的粘接
• 根面龋、乳牙龋、猛性龋等的充填修复

3）复合体（Compomer）

核心定义

复合体全称为聚酸改性复合树脂（20世纪90年代中期进入临床），是复合树脂（提供美观、物理机械和临床操作性能）与玻璃离子体（提供释放氟离子功能）的结合体。

一、 组成与性能（对比优劣势）

• 对比【玻璃离子水门汀】：
  • 优势：机械强度、耐磨性和操作性能更好；通过自由基聚合反应固化。
  • 劣势：不能与牙体组织直接粘结，需配合粘结剂使用。
• 对比【复合树脂】：
  • 优势：生物相容性好，对牙髓刺激性小，且能释放氟离子（防龋）。但在固化后1-2周释氟量最大，随后逐渐减少（整体释氟量少于玻璃离子）
  • 劣势：在粘结强度、耐磨性和抛光性方面不如复合树脂。

二、 临床应用

主要用于低应力承受区的缺损充填修复，具体包括：

1. 牙颈部缺损（根面龋和非龋性颈部缺损）
2. III类洞的修复
3. 乳牙修复
4. 恒牙I类洞和II类洞的暂时性修复

粘接材料

粘接原理

一、 核心概念

• 粘结 (Bonding)：指两个同种或异种固体物质，通过介于两者表面的第三种物质作用而产生牢固结合的现象。
• 粘接剂 (bonding agent, adhesives)：介导两种固体表面结合的媒介物。
• 牙体粘接 (Dental bonding)：修复材料与牙体之间，通过牙釉质和牙本质粘接系统产生牢固有效的结合。

二、 三种粘结机制

1. 物理性粘接 (physical bonding)：涉及分子间的范德华力 (van der Waals forces) 或其他静电作用。这是一种普遍存在的较弱作用。
2. 化学性粘接 (chemical bonding)：指两个物质之间形成化学键 (chemical bonds) 的结合。
3. 机械性粘接 (mechanical bonding)：由于界面的倒凹或不规则对材料产生的锁扣作用 (locking effect)。

三、 牙体粘接的核心特点

• 牙体粘接主要依靠机械性粘接 (mechanical bonding)，化学性粘接作用相对较弱。
• 微机械粘接 (micromechanical bonding) / 微机械固位 (micromechanical retention)：当产生机械性锁扣作用的粘结界面小于0.1微米时，即称为微机械粘接。

粘接发展

一、 酸蚀技术的起源

• 酸蚀 (acid etching)：Bonocoure（于1955年发现）发现酸蚀牙釉质可以增强修复材料与牙釉质的结合强度，提高修复的稳固性。

二、 粘接系统的发展代次

• 20世纪50-60年代：第一代粘接系统
• 20世纪70年代：第二代粘接系统
• 20世纪80年代：第三代粘接系统
• 20世纪90年代初期：第四代牙本质粘接系统（划时代）

三、 核心名词解释（名词解释）（大连医科大学2022年考研真题）（西医科大学2022年考研真题）（湖南中医药大学2022年考研真题）（西南医科大学2021年考研真题）（中大学2021年考研真题）

• 玷污层 (smear layer)：是窝洞预备过程中器械切割和碾磨牙体组织形成的并贴附于洞壁的一层无结构物质，主要由牙本质碎屑和凝固的胶原蛋白构成。

四、 第四代牙本质粘接系统

• 名称/别称：
  • 全酸蚀粘接系统 (total-etch adhesive system)
  • 由于酸蚀后必须用水冲洗酸蚀剂，现在多改称为酸蚀—冲洗粘接系统 (etch-and-rinse adhesive system)。
• 粘接强度：17-25MPa。
• 组成：多瓶多步操作，由酸蚀剂、预处理剂和粘接剂组成。
• 临床操作三步曲：
  1. 酸蚀和冲洗
  2. 牙本质预处理 (priming)
  3. 粘接
• 缺点：操作步骤多，技术敏感性高。

第五代粘接系统

• 时间：20世纪90年代中期。
• 类型：两步法酸蚀—冲洗粘接系统（属于全酸蚀系统）。
• 核心特点：将预处理剂（primer）和粘接剂（bonding agent）合为一瓶（即“一步法”的酸蚀-冲洗系统，搭配单独的酸蚀剂使用，共两瓶两步）。
• 粘接强度：20-24MPa。

第六代粘接系统（重点考点）

• 时间：20世纪90年代末出现。
• 名称：自酸蚀粘接系统 (self-etch adhesive system)。（且为北京大学2021年考研真题）。
  • 目的：部分去除牙本质表面微屑层（玷污层），用弱酸代替强酸，以减轻术后敏感。
  • 组成及操作：由自酸蚀预处理剂和粘接剂构成。操作分两步：①涂布自酸蚀预处理剂 ②涂布粘接剂。省略了独立的酸蚀和冲洗步骤。
  • 核心特点：将玷污层进行改性而不是完全去除。
  • 粘接强度：实验室粘接力可达18-23MPa。
  • 不需要磷酸酸蚀，通常包含两瓶（A瓶：酸蚀剂+处理剂；B瓶：粘接剂）。

第七代粘接系统

• 时间：2002年出现。
• 类型：单步操作的自酸蚀粘接系统。
• 核心特点：将酸蚀剂、预处理剂、粘接剂合三为一（单瓶单步）。
• 粘接强度：18-25MPa。

全酸蚀系统：

• 使用强酸（磷酸）
• 需要冲洗步骤
• 粘接力较好
• 操作步骤多

自酸蚀系统：

• 使用弱酸
• 不需要独立冲洗
• 操作简便
• 粘接力稍弱

粘接技术

一、 牙釉质粘接

复合树脂和牙釉质的粘接是通过酸蚀技术形成树脂突的微机械固位实现的。

（一）牙釉质粘接的生物学基础

（二）牙釉质粘接前的酸处理

1. 酸处理时，吸附于牙面的唾液获得性膜和牙菌斑生物膜首先除去，暴露出清洁新鲜的表面层。
2. 对牙釉质进行酸处理时，其表面的羟基磷灰石可生成溶于水的磷酸二氢钙而被溶解。
3. 由于牙釉质化学组成和组织结构的差异，釉柱和柱间质表现出不均匀的脱矿，形成凹凸不平的蜂窝状结构，增加了粘接表面积，提高了机械嵌合力。
4. 由于酸处理后的牙面上部分羟基和氨基可产生定向排列，使牙釉质表面呈现出极性。

酸蚀的作用（简答题、选择题）
① 酸溶解牙釉质表面的羟基磷灰石，暴露牙釉质新鲜层，增大牙釉质表面可湿性和表面自由能，有利于粘接剂的渗入；
② 酸蚀活化了牙釉质表层，经酸处理后，牙釉质表面的极性增强，易与粘接剂结合；
③ 酸蚀增加了牙釉质表面的粘接面积和粗糙度，利于形成粘接剂的机械嵌合。

影响牙釉质酸蚀的因素

• 酸的种类、浓度和酸蚀时间等。
• 目前最常用的是 37% 的磷酸处理 20-30s。为了控制酸蚀部位，推荐使用凝胶

（三）牙釉质粘接剂

• 组成：牙釉质粘接剂（enamel bonding agents）的组成与复合树脂相似，主要由树脂基质、稀释剂、粘接性单体等组成，大多数不含填料，有的含有质量分数不等的纳米或亚微米填料，以增加粘接剂的强度。

• 现状：目前，已无单独的牙釉质粘接剂，牙本质粘接剂既可用于牙釉质，也可用于牙本质粘接。

（四）牙釉质的粘接机制
酸蚀技术（acid-etching technique）（名词解释）

• 定义：是指牙釉质经酸处理后，由光滑的表面变成具有高表面自由能的蜂窝状表面，形成 5-50μm 的微孔层，低黏度的树脂粘接剂借助毛细作用渗入微孔中，聚合形成树脂—釉质的微机械嵌合，即树脂突。

• 树脂突分类：

  • 大树脂突：树脂突形成的微空隙内形成的。

  • 微树脂突：每一个釉柱末端羧基磷灰石晶体溶解后形成的微空隙内形成的。

• 关键点：大量的微树脂突互相交联形成了一个网状结构，是产生微机械固位的主要因素。

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二、牙本质粘接

（一）牙本质粘接的生物学基础

越接近牙的表面，牙本质小管越细。且排列越稀疏。用高渗溶液或吸收性物质，以及用冷刺激使表面脱水，均可引起液体向外流动；而采用热刺激，即用一种热的液体可产生向内、向牙髓的流动。这种通过小管向牙本质表面流动的液体，对形成稳固的粘接极为不利。

临床制备牙本质粘接面时，器械高速切削和挤压牙本质会产生胶原纤维的变性和无机物的碎屑，产生玷污层。玷污层结构无序，厚度为0.5-15 μm，紧紧贴附于下层的牙本质土，可深入牙本质小管形成栓塞。玷污层能提供足够稳定的界面状态与粘接剂结合，是一种具有特殊作用的结构层。

（二）牙本质粘接前的预处理

牙本质表面为非均质性和亲水性，并有与牙髓相通的牙本质小管，以及从牙本质小管中向外渗透出的液体。酸蚀脱矿后，胶原纤维将因失去矿物质的支持而塌陷。获得持久可靠的粘接力更加困难，玷污层的处理，牙本质表面改性，粘接的湿度控制等。

牙本质粘接前的预处理：（简答题）

1. 处理玷污层：在牙本质粘接之前，需要处理牙本质表面，以清除或溶解玷污层及其形成的管塞，并使牙本质表层脱矿，胶原纤维的微孔支架暴露，常用的牙本质处理剂主要是各种弱酸或表面活性剂。
2. 增加牙本质的表面活性：玷污层处理后，需要用预处理剂增加牙本质的表面活性。预处理剂的作用是粘接促进剂，含有亲水单体，对胶原有较高的亲和力，可有效地湿润牙本质，是粘接剂的良好助渗剂，促进疏水粘接剂对牙本质润湿。预处理剂中还含有疏水单体。通过预处理剂处理，使亲水性的牙本质表面变成疏水性，以利于粘接剂有效地润湿和渗入暴露的胶原纤维网中。

（三）牙本质粘接剂

牙本质粘接剂：（简答题、选择题）（温州医科大学2022年考研真题）

1. 酸蚀-冲洗粘接系统：曾经称为全酸蚀粘接系统，由酸蚀剂、预处理剂和粘接剂三部分组成。酸蚀剂多为37%的磷酸凝胶。酸处理后完全去除了玷污层，胶原纤维暴露，牙本质小管开放。

2. 自酸蚀粘接系统：包含自酸蚀预处理剂和粘接剂两组分。自酸蚀预处理剂的主要成分为酸性功能单体、双性功能单体和溶剂。
   根据酸蚀剂的酸度，自酸蚀粘接系统可分为强酸性（PH≤1）、中酸性（PH ≈1.5）和弱酸性（PH≥2）3种类型。

3. 酸蚀-冲洗粘接系统和自酸蚀粘接系统的比较：（简答题、选择题）（温州医科大学2021年考研真题）
   ①酸蚀剂不同：酸蚀-冲洗粘接系统使用的是较强的无机酸，自酸蚀粘接系统使用的是较弱的有机酸。
   ②酸蚀方法不同：酸蚀-冲洗粘接系统需要冲洗来终止酸蚀过程，自酸蚀粘接系统不需冲洗自行终止；
   ③去除玷污层程度不同：酸蚀-冲洗粘接系统完全清除玷污层，自酸蚀粘接系统则是溶解部分玷污层或使其改性。

	酸蚀剂	是否需冲水终止酸蚀过程	是否完全清楚玷污层
全酸蚀粘结系统	较强无机酸	是	是
自酸蚀粘结系统	较弱有机酸	否	否

（四）牙本质的粘接机制：（简答题、选择题）

1. 处理牙本质表面玷污层，牙本质脱矿，暴露胶原纤维的微孔支架，形成多孔层，开放牙本质小管
2. 改变牙本质表面的极性，从亲水性变为疏水性；
3. 树脂粘接剂渗入多孔层和牙本质小管，形成混合层，并内含有微树脂突，与牙本质小管中的大树脂突共同作用而获得与牙本质的牢固粘接。
4. 粘接剂中的粘接性单体还能与牙本质中的Ca2+形成分子间作用力，进一步提高粘接强度。
5. 在充填树脂界面，粘接剂中的不饱和烯键与充填树脂单体共聚，使树脂粘接于牙本质。

酸蚀—冲洗粘接技术：

①酸蚀—冲洗作用：
首先用酸蚀剂同时处理牙釉质和牙本质，冲洗后完全去除玷污层和牙本质小管内的玷污栓，并使表层牙本质完全脱矿，暴露管间牙本质中的胶原纤维，形成多孔层。冲洗后的牙本质需保持一定湿润防止胶原纤维网塌陷。

②预处理剂的作用：
含双性基团的功能单体，亲水性单体可扩散渗入胶原纤维间的微间隙和牙本质小管内，疏水性基团可与疏水性树脂发生粘接，溶剂挥发时带走水分，使牙本质表面由亲水性转为疏水性，有利于疏水性粘接树脂的渗入。

③混合层的作用：
最后疏水性粘接树脂不仅渗入牙本质小管内形成大树脂突封闭牙本质小管，同时渗入微间隙内并与预处理剂发生聚合反应，固化后形成混合层，混合层是粘接复合树脂和牙本质的一层过渡结构，由粘接剂—牙本质胶原组成，厚5-8μm，内含有数量众多的微树脂突，是微机械固位的基础，也是决定粘接强度的主要因素。

预备后牙本质（表面附有玷污层） → 酸蚀、冲洗 → 胶原暴露的牙本质 → 粘接、充填 → 充填完成后（形成充填体、粘接剂、混合层）

2. 自酸蚀粘接技术
对牙本质的酸蚀和预处理两个过程同时发生；自酸蚀粘接技术具有操作简便，技术敏感性低，对牙髓的刺激性小等优点。但对牙釉质、硬化性牙本质及根面牙本质的粘接强度相对较低。

预备后牙本质（表面附有玷污层） → 处理 → 涂布处理剂 → 粘接 → 充填完成后（形成充填体、粘接剂、混合层）

3. 牙本质粘接技术的临床选择

牙本质粘接系统分为两大分支：
酸蚀—冲洗粘接系统
三步法系统：酸+处理剂+粘接剂
两步法系统：酸+处理剂/粘接剂
自酸蚀粘接系统
两步法系统：酸/处理剂+粘接剂
一步法系统：酸/处理剂/粘接剂

临床选择原则：

• 酸蚀-冲洗粘接系统的酸蚀效果强，但操作步骤多，偶发牙本质敏感症状。
• 自酸蚀粘接系统操作步骤少，技术相对容易掌握，但酸蚀作用较弱。
• 因此，在临床上：
  • 对于涉及牙釉质粘接较多的窝洞，考虑牙釉质粘接的可靠性，应首选酸蚀-冲洗粘接系统。
  • 对于涉及牙本质粘接较多的窝洞，考虑术后敏感（post operative snitivity）的控制，可选用自酸蚀粘接系统，或两类粘接系统均可使用。

三、影响牙体粘接成功的临床因素

1. 牙体粘接环境的湿度控制：
牙体粘接环境易受唾液、龈沟液和血液等影响，污染牙体表面，直接导致粘接失败。在整个牙体修复过程中，必须完全控湿。

2. 牙釉质的酸蚀程度：

• 酸蚀—冲洗粘接系统对牙釉质的粘接强度高于自酸蚀粘接系统，因为牙釉质需要更好的酸蚀。

• 选用自酸蚀粘接系统时，建议额外酸蚀牙釉质，即选择性的牙釉质酸蚀。

3. 牙本质的矿物含量：

• 有些情况导致牙本质中矿物含量增加，如老年人的牙本质、龋损附近的牙本质、非龋性颈部病损部位的牙本质。

• 此时牙本质小管被磷酸三钙晶体封堵，形成比正常牙本质更抗酸蚀的硬化性牙本质，限制了牙本质粘接剂的渗透深度，导致硬化性牙本质的临床粘接效果比正常牙本质差。

4. 应力集中与牙颈部疲劳：

• 咀嚼力不仅能够导致牙颈部非龋性病损也是造成V类洞充填修复失败的可能原因之一。

• 夜磨牙或其他异常的咀嚼运动可能产生侧向力，从而导致牙颈部区域成为应力集中部位。

• 虽然此应力非常小，但应力循环疲劳可能导致树脂与牙本质之间粘接的失败。

🔗 相关笔记

• 第8章：牙体粘接修复术 —— 反向关联：第8章粘接修复术依赖第7章所述粘接材料与粘接机制，属从属关系