唾液对托槽
作者：张玉华， 梁甲兴， 林立， 李多
【关键词】 唾液；,摩擦；,正畸金属丝；,正畸托架
摘要: 目的 研究唾液对托槽弓丝结扎丝结构摩擦力的影响。 方法 选择3种槽沟为0.56 mm×0.71 mm的不锈钢方丝弓托槽，与2种不锈钢丝（0.45 mm圆丝，0.43 mm×0.64 mm方丝）及2种结扎力（150 g和300 g）组合，每种托槽弓丝结扎组合分别在干燥和唾液环境中进行摩擦力实验，记录托槽与弓丝间滑动时的摩擦力。 结果 各托槽弓丝结扎组合在唾液环境中的摩擦力较在干燥环境中大(P<0.05)。 结论 在150 g和300 g结扎力下， 唾液增大了托槽弓丝结扎丝结构的摩擦力。
关键词: 唾液； 摩擦； 正畸金属丝； 正畸托架
固定矫正器是目前临床正畸应用最广泛的矫正器，其基本组成部分是托槽弓丝结扎丝结构；摩擦力是影响此结构性能的关键因素，矫治力必须首先克服托槽、弓丝、结扎丝界面的摩擦力才能传递到牙齿，引起牙周组织改建直至牙齿移动[1]。影响托槽弓丝结扎丝结构摩擦力的因素包括口腔环境因素和机械因素[2]；口腔环境中充满唾液，在正畸牙移动的过程中，托槽与弓丝的相互滑动始终在富含唾液的环境下进行。本研究通过对托槽弓丝结扎丝结构在干燥和唾液两种环境下进行摩擦力实验，以期了解唾液对托槽弓丝结扎丝结构摩擦力的影响。
1 材料及方法
1.1 材料 （1）托槽：选择3种不锈钢托槽的双尖牙位托槽，包括2种国产托槽（杭州新亚公司，长沙天美公司，分别标识为：Y，M）和1种进口托槽（美国Ormco公司，标识为O），槽沟为0.56 mm×0.71 mm。（2）弓丝：0.45 mm不锈钢圆丝（杭州新亚公司）；0.43 mm×0.64 mm的不锈钢方丝（美国Plasdent公司）。（3）结扎丝：0.25 mm的不锈钢结扎丝（杭州新亚公司）。（4）唾液：由本项研究的健康实验者提供。
1.2 实验装置 在参照以往研究摩擦力所用的实验装置的基础上[3]，对承载部分进行改进，主要是摩擦力的加载结构，采用与砝码相连的双导轨装置承载结扎丝，并由此施加和调整结扎压力。双导轨结构保证了结扎力的稳定性，而砝码的调节实现了结扎力的可控性。托槽安放采用托槽标尺板卡入基座的方式，以利于更换托槽并保证托槽位置和方向的稳定性。
以上装置安装于电脑伺服万能材料实验机（HT9102型，宏达公司），经调试使弓丝与槽沟方向一致，并使弓丝地位于槽沟内。调整结扎丝承载装置使结扎丝就位于托槽两端，距槽端0.3～0.5 mm，通过加载砝码使结扎丝加力进行实验。
1.3 实验方法 首先对实验材料进行分组，3种托槽（Y、M和O托槽）与2种不锈钢丝（0.45 mm、0.43 mm×0.64 mm）及2种结扎力（150 g，300 g）分别组合分组，共12种托槽弓丝结扎丝组合，每种组合取18个样本。实验前，用95%乙醇清洗托槽、弓丝、结扎丝并吹干备用。
每种托槽弓丝结扎丝组合取9个样本，在安装就位后，记录干燥环境下托槽与弓丝间滑动时的摩擦力和位移，速度10 mm/min，距离10 mm；然后再取9个样本，在托槽弓丝结扎丝结构上滴上唾液并使其充分渗透，记录此时托槽与弓丝间滑动时的摩擦力和位移。
各样本重复实验3次，实验数据传送到电脑，数据记录由万能材料实验机自带的专用数据记录软件完成。全部实验均在恒温恒湿实验室进行。
1.4 统计学处理 实验数据以x±s表示。采用配对t检验；P<0.05为差别有统计学意义。
2 结果
在干燥和唾液环境下各托槽弓丝结扎丝组合的摩擦力见表1。除150 g结扎力下的O托槽与0.45 mm弓丝组合外，各组合在唾液环境中的摩擦力均较干燥环境高(P<0.05)。
表1 各托槽弓丝结扎丝组合在干燥和唾液环境中的摩擦力（略）
Tab 1 The frictional force of every bracketwireligature combination in dry and saliva conditionsg
n=9. Y：新亚托槽；M：天美托槽；O：Ormco托槽. 与干燥环境比较，☆：P<0.05, ☆☆：P<0.01.
3 讨论
影响托槽弓丝结扎丝结构摩擦力的因素包括口腔环境因素和机械因素[4]。口腔环境中富含唾液，唾液是富含黏蛋白、淀粉酶、钠、钾等成分的极性液体[5]。在正畸牙移动的过程中，托槽与弓丝的相互滑动始终在富含唾液的环境下进行，因此当机械因素恒定不变时，唾液对托槽弓丝结扎丝结构的摩擦力有重要影响。
以往有关唾液对摩擦力的影响的研究结果并不一致。Tselepis等和Baker等的研究发现，人工唾液可以看作是润滑剂，它可以显著地减小摩擦力[6]。Downing等的研究则表明，与干燥状态相比，人工唾液增加了摩擦力[7]。Kusy等认为唾液既可以作为润滑剂减小摩擦力，也可以作为黏滞剂增加摩擦力[8]。
本实验发现，除结扎力为150 g时的O托槽与0.45 mm弓丝组合外，各托槽弓丝结扎组合在唾液环境中的摩擦力均较干燥环境中大(P<0.05)，表明当机械因素恒定，结扎力为150 g和300 g时，唾液使托槽弓丝结扎丝结构的摩擦力增加，这与Downing等学者的研究结果一致[7]，也符合摩擦学中的黏附论。黏附论认为，两个互相接触的表面，从微观看有许多微小的凸起，当发生相对滑动时，微凸起的顶部发生接触，而微凸起之外的部分接触面间有108 m或更大的间隙，当压力较大时，两接触面上产生了原子性粘合。此时要克服原子间引力才能发生相互滑动[9]。在本研究中，当有唾液存在时，唾液充满了微凸起之外的间隙，并与间隙两表面发生吸附作用，形成类似负压的封闭空间，要发生相对滑动，除克服微凸起的原子间引力外，还要克服唾液对接触表面的吸附作用，最终使得摩擦力增大。在Baker等实验中，使用延展后的结扎圈进行结扎，结扎力较小，托槽弓丝结扎丝结构的缺乏紧密的接触界面，唾液难以形成狭小的负压空间，此时唾液的作用类似液体摩擦学中的润滑剂，起着降低摩擦力的作用，这可能是他的研究结果是唾液能减小摩擦力的原因[6]。
本研究表明，在150 g和300 g结扎压力下，唾液增大了托槽弓丝结扎丝结构的摩擦力。
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