抛光方法对临时修复体物理性能的影响：3D打印树脂与传统材料的对比研究

　　为解决3D打印临时修复树脂表面处理标准缺失问题，研究人员开展抛光方法对表面粗糙度(Sa)、接触角和咖啡染色稳定性(ΔE)影响的研究。发现多步抛光系统(SL/JC/AS)显著改善所有树脂性能，3D打印材料抛光后性能媲美甚至优于传统双丙烯酸树脂(IT)，对临床修复体长期稳定性具有重要指导意义。

　　

随着数字化口腔医学的快速发展，3D打印技术正在彻底改变临时修复体的制作方式。与传统手工制作的临时修复体相比，3D打印具有效率高、成本低、浪费少且适应性强等优势，能够很好地融入现代CAD/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助制造）临床工作流程。然而，一个关键问题逐渐浮现：这些新兴的3D打印树脂材料，其表面处理是否能达到临床要求？表面抛光不仅是提升修复体美观度的最后一步，更是关乎患者健康的重要环节。粗糙的表面不仅容易积聚菌斑生物膜，引发牙龈炎症和继发龋，还会导致修复体迅速染色变色，严重影响美观，尤其当临时修复体需要长时间使用时。

目前，关于传统树脂复合材料抛光的研究已较为充分，但对于3D打印临时修复树脂的最佳抛光方案，科学界仍缺乏系统性的证据。制造商通常建议使用表面密封剂或 glaze（上釉）材料，但这些涂层在临床使用中易被降解，机械抛光仍是更可靠的选择。那么，面对市面上种类繁多的抛光系统——从简单的单步抛光刷到复杂的多步抛光序列——哪种方法能为3D打印树脂带来最光滑、最疏水、最抗染色的表面？这正是由 Fabio Antonio Piola Rizzante 等人开展的研究旨在回答的核心问题，其成果发表在《Odontology》上。

为了深入探究这一问题，研究团队设计了一项严谨的实验室研究。他们选取了四种常见的临时修复材料：一种作为金标准的传统双丙烯酸树脂（Integrity，简称IT）和三种光固化（SLA）3D打印树脂（Formlabs的Denture Teeth树脂/DT、Nextdent的Crown and Bridge MFH树脂/CB、以及Yller的Cosmos Temp树脂/CT）。对每种材料，他们应用了五种表面处理方案：不抛光（Control）、单步抛光刷（Jiffy Brush/JB）、以及三种多步抛光系统（Jiffy Cups/JC、Sof-lex/SL、Astropol/AS）。所有样本均按照严格流程制作、后固化（post-polymerization）和抛光。随后，研究人员利用激光共聚焦显微镜量化表面粗糙度（Arithmetical Mean Height, Sa），通过视频接触角分析系统测量表面疏水性（接触角），并使用分光光度计评估了在速溶咖啡中浸泡1、3、7天后的颜色变化（ΔE）。数据采用多因素方差分析（ANOVA）和Tukey事后检验进行统计分析。

研究结果丰富而具有启发性，逐一回答了设定的科学问题。

表面粗糙度（Surface roughness）

结果明确显示，材料和抛光方法及其交互作用均对表面粗糙度有极显著影响。总体上，不同材料的粗糙度表现为：CT > DT = CB = IT。这意味着Cosmos Temp树脂本身固有的表面粗糙度最高，而其他三种材料未抛光时粗糙度相当。不同抛光方法的效果则表现为：Control > JB > AS = SL = JC。不抛光组的粗糙度最高，单步抛光刷（JB）的效果显著差于所有三种多步抛光系统（JC, SL, AS），而后三者之间则无统计学差异。

具体来看，粗糙度最高的组是IT树脂的不抛光组，而最低值出现在用Sof-lex（SL）抛光的CB树脂上。一个有趣的例外是，对于CB树脂，使用Astropol（AS）抛光后的效果与使用Jiffy Brush（JB）相似，且不如其他多步抛光系统，这提示抛光效果可能与材料的具体成分（如填料含量）存在交互作用。激光共聚焦显微镜图像直观地证实了这些数据：不抛光表面覆盖着一层未完全聚合的树脂，呈无定形态；单步抛光后有所改善；而多步抛光则能有效去除这层树脂，留下虽有细微划痕但整体光滑得多的表面。

接触角（Contact angle）

接触角的测量结果揭示了材料表面亲疏水性的复杂变化。材料和抛光方法 again 表现出显著的交互效应。整体上，材料的疏水性排序为：IT > CT > DT > CB，即传统双丙烯酸树脂IT最为疏水。抛光方法的整体效果为：JC > Control > AS > JB = SL。使用Jiffy Cups（JC）抛光后，所有材料都呈现出极高的接触角（非常疏水），而JB和SL抛光则使表面变得相对亲水。

深入分析发现，抛光对疏水性的影响因材料而异。对于IT和CT树脂，抛光（除了JC）普遍降低了其疏水性（接触角减小）。相反，对于DT和CB树脂，任何抛光处理都显著增加了其疏水性（接触角增大）。研究人员推测，这可能是因为DT和CB的未抛光表面存在一层未充分聚合的树脂，亲水性较强，抛光将其移除后，露出了内部更具疏水性的聚合网络。最高的接触角出现在CT的不抛光组和所有用JC抛光的组，而最低值则出现在CB的不抛光组和用AS抛光的CT组。

颜色稳定性（Color stability）

颜色稳定性测试（ΔE）的结果对临床实践具有直接指导意义。经过7天的咖啡浸泡，时间、材料和抛光方法三者均对颜色变化产生显著影响。整体上，材料的染色程度表现为：CT > IT = CB > DT，表明Cosmos Temp树脂最易染色，而Formlabs的Denture Teeth树脂抗染色能力最强。抛光方法的抗染色效果排序为：Control > JB > JC = SL = AS。这意味着不抛光的表面染色最严重，单步抛光（JB）略有改善但效果有限，而三种多步抛光系统则能最好地抵御颜色变化，且它们之间效果相当。

尽管多步抛光显著改善了情况，但绝大多数实验组（除了用JC抛光的DT和CT组）7天后的ΔE值都超过了3.3的临床可接受阈值，这表明3D打印树脂的长期颜色稳定性仍然是一个挑战。结果还提示，表面疏水性（接触角）可能比表面粗糙度对颜色稳定性的影响更大，因为JC抛光组虽然粗糙度不是最低，但其高疏水性与最好的抗染色性能相关联。

综上所述，本研究彻底推翻了最初设立的三个零假设，确凿地证实了抛光方法和材料类型对临时修复体的表面粗糙度、疏水性和颜色稳定性均有显著影响。其核心结论是：无论对于传统还是3D打印的临时修复树脂，进行机械抛光都是至关重要且有益的后处理步骤。其中，多步抛光系统（如Jiffy Cups, Sof-lex, Astropol）在降低粗糙度、调控疏水性和增强抗染色能力方面， consistently 优于单步抛光系统（Jiffy Brush）。特别值得注意的是，经过适当抛光后，3D打印临时树脂的表面物理性能可以达到甚至超越传统双丙烯酸树脂的水平。

这项研究的意义深远。它为口腔临床医生选择和处理3D打印临时修复材料提供了宝贵的实证依据，强调不应忽视抛光步骤，并应优先选择多步抛光方案以获得最佳长期效果。研究也指出了当前3D打印树脂在颜色稳定性方面的普遍不足，呼吁材料制造商进一步改进配方和聚合工艺。此外，研究发现的材料与抛光剂之间的交互效应表明，不存在“一刀切”的最佳方案，未来研究需要更深入地揭示材料成分、抛光剂磨料类型（氧化铝 vs. 钻石硅浸渍）与最终表面特性之间的内在联系，从而为个性化、精准化的临床表面处理提供指导。最终，这些努力将共同推动3D打印技术在口腔修复领域的更可靠、更广泛的应用，让患者享受到数字化技术带来的既高效又美观持久的临时修复体验。