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〔摘　要〕隨著正畸治療需求的增加，口腔正畸治療在我國廣泛地開展起來。作為常用的正畸器械，正畸橡皮圈在牙齒的矯正中起著尤為重要的作用，而不同的檢測方法對正畸橡皮圈的性能有著不同的評價(jià)結(jié)果?，F(xiàn)從結(jié)扎橡皮圈斷裂延伸率與初始實(shí)驗(yàn)長度的關(guān)系、初始變形拉伸力與平衡時(shí)間的關(guān)系以及拉伸過程對初始變形拉伸力的影響3個(gè)方面進(jìn)行測試，進(jìn)而明確檢測方法對正畸橡皮圈性能的影響，為正畸橡皮圈的性能檢測方法及結(jié)果評價(jià)提供一定的理論依據(jù)。

〔關(guān)鍵詞〕正畸矯正；結(jié)扎橡皮圈；鏈狀橡皮圈；檢測方法

自20世紀(jì)90年代以來，我國兒童與青少年的錯(cuò)頜畸形發(fā)病率不斷增高，據(jù)2002年傅明魁等針對全國25392名兒童和青少年進(jìn)行的錯(cuò)合畸形發(fā)病率的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國兒童與青少年的錯(cuò)合畸形發(fā)病率為67.82％[1]。隨著正畸治療需求的增加，口腔正畸治療已在我國廣泛地開展起來。接受正畸治療的患者中，約60％需要進(jìn)行拔牙，且大多存在向遠(yuǎn)中拉動(dòng)尖牙和關(guān)閉間隙的過程。
向遠(yuǎn)中拉動(dòng)尖牙和關(guān)閉拔牙間隙，一般均在0.019英寸×0.025英寸的不銹鋼方絲上進(jìn)行[2]，通常使用的加力部件為包括結(jié)扎橡皮圈（主動(dòng)結(jié)扎）、鏈狀橡皮圈和鎳鈦拉簧。利用結(jié)扎橡皮圈進(jìn)行主動(dòng)結(jié)扎關(guān)閉間隙的方法是由 McLaughlin、 Bennett 和 Trivisi 3人提出的，該方法隨著MBT直絲弓矯治技術(shù)的快速推廣，及在達(dá)到移動(dòng)牙齒和關(guān)閉間隙效果的同時(shí)，結(jié)扎橡皮圈和鏈狀橡皮圈具有的價(jià)格優(yōu)勢，而被廣泛應(yīng)用于臨床。
如何對正畸橡皮圈進(jìn)行性能檢測并做出合理的評價(jià)具有十分重要的理論和實(shí)踐意義。本研究從結(jié)扎橡皮圈斷裂延伸率與實(shí)驗(yàn)長度的關(guān)系、初始變形拉伸力與平衡時(shí)間的關(guān)系以及不同拉伸過程對初始變形拉伸力的影響3個(gè)方面進(jìn)行測試，以明確檢測方法對正畸橡皮圈性能的影響，為正畸橡皮圈的性能檢測方法及結(jié)果評價(jià)提供一定的理論依據(jù)。

1.結(jié)扎橡皮圈斷裂延伸率與實(shí)驗(yàn)長度的關(guān)系

1.1  實(shí)驗(yàn)步驟
斷裂延伸率是衡量結(jié)扎橡皮圈機(jī)械性能的一個(gè)重要指 標(biāo)。在實(shí)驗(yàn)過程中，對初始狀態(tài)的規(guī)定不同，檢測的結(jié)果 就會(huì)不同。本研究分別以直徑（即自由懸掛狀態(tài)）為初始實(shí)驗(yàn)長度和周長/2（即拉直狀態(tài)）為初始實(shí)驗(yàn)長度進(jìn)行了斷裂延伸率的測試。
實(shí)驗(yàn)過程采用3M公司生產(chǎn)的結(jié)扎橡皮圈，樣品信息見表1。

表1　實(shí)驗(yàn)用結(jié)扎橡皮圈樣品信息

1.2  實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，初始實(shí)驗(yàn)長度分別為直徑（即自由懸掛狀態(tài)）和周長/2（即拉直狀態(tài)）時(shí)，兩者斷裂延伸長度的結(jié)果之差基本為定值，通過數(shù)據(jù)的計(jì)算可以得出，差值約為（周長/2- 直徑）；對于不同規(guī)格型號的樣品，也滿足此規(guī)律，見圖1~2。因此，初始狀態(tài)對于斷裂延伸長度的影響僅在于初始實(shí)驗(yàn)長度的不同，如果從實(shí)際應(yīng)用角度出發(fā)，以直徑（即自由懸掛狀態(tài)）為初始實(shí)驗(yàn)長度時(shí)，在拉伸過程中，拉力機(jī)會(huì)有一小段時(shí)間的空載過程，即樣品在被拉至周長/2之前，是不受到力的作用的；以周長/2作為初始實(shí)驗(yàn)長度進(jìn)行拉伸時(shí)，樣品的受力狀態(tài)滿足斷裂延伸率的定義公式。因此，本研究認(rèn)為，以周長/2作為初始實(shí)驗(yàn)長度進(jìn)行拉伸，具有較合理的實(shí)際應(yīng)用意義。

圖1　樣品1斷裂長度與實(shí)驗(yàn)長度關(guān)系圖

2.初始變形拉伸力與平衡時(shí)間的關(guān)系

1  實(shí)驗(yàn)步驟
作為衡量結(jié)扎橡皮圈機(jī)械性能的一個(gè)重要指標(biāo)，初始變形拉伸力值的確定也十分必要。在測量過程中，由于拉伸變形后的平衡時(shí)間對拉伸力值有著較大的影響，因此實(shí)驗(yàn)中分別記錄了平衡時(shí)間0~180 s的拉伸力值，從而確定了 變形拉伸力值與平衡時(shí)間的關(guān)系曲線圖。
實(shí)驗(yàn)依舊采用表1所示的樣品。

圖2　樣品2斷裂長度與實(shí)驗(yàn)長度關(guān)系圖

2.2  實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，在拉伸結(jié)束后初始的平衡階段，初始變形拉伸力值有著較大的波動(dòng)，剛開始有一小段時(shí)間的力值增大過程，進(jìn)而隨著平衡時(shí)間的延長，力值出現(xiàn)了逐步減小的過程；從平衡時(shí)間為30 s開始，樣品變形拉伸力的減 小速度逐漸變緩，在平衡時(shí)間達(dá)到120 s時(shí)，樣品的變形拉 伸力基本達(dá)到平衡狀態(tài)；對于不同規(guī)格型號的樣品，也滿足此規(guī)律。變形拉伸力值與平衡時(shí)間的關(guān)系曲線圖見圖3~4。因此，本研究認(rèn)為，在測定初始變形拉伸力的過程中，將測試結(jié)束后平衡30 s時(shí)的力值作為初始變形拉伸力值，較將測試結(jié)束即刻的力值作為初始變形拉伸力值，更具有更實(shí)際的應(yīng)用意義。

圖3　樣品1變形拉伸力與平衡時(shí)間關(guān)系圖

3.拉伸過程對初始變形拉伸力的影響
 

3.1  實(shí)驗(yàn)步驟
在測量過程中，不同的拉伸過程將對初始拉伸變形力產(chǎn)生較大的影響。實(shí)驗(yàn)中分別測試了橡皮鏈以100 mm/min 拉至3倍樣品長度保持（30±2）s時(shí)的拉伸力值，和以100 mm/min拉至4倍樣品長度保持5 s，再以100 mm/min的速度放松至3倍樣品長度保持（30±2）s 時(shí)的拉伸力值。

圖4　樣品2變形拉伸力與平衡時(shí)間關(guān)系圖

實(shí)驗(yàn)采用3M公司生產(chǎn)的橡皮鏈，試樣信息見表2，實(shí)驗(yàn)中采用5個(gè)環(huán)長度作為實(shí)驗(yàn)長度。

表2　實(shí)驗(yàn)用橡皮鏈樣品信息

3.2  實(shí)驗(yàn)結(jié)果
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，將橡皮鏈以100 mm/min首先拉伸至4倍實(shí)驗(yàn)長度時(shí)，樣品發(fā)生彈性變形，再恢復(fù)至3倍實(shí)驗(yàn)長度時(shí)，樣品的拉伸力值較直接被拉至3倍實(shí)驗(yàn)長度的拉伸力值小很多；同時(shí)可以看出，橡皮鏈直接被拉至3倍實(shí)驗(yàn)長度保持（30±2）s時(shí)的拉伸力值具有一定的波動(dòng)性，而將橡皮鏈以100  mm/min拉至4倍實(shí)驗(yàn)長度保持5 s，再以100 mm/min的速度放松至3倍實(shí)驗(yàn)長度保持（30±2）s時(shí)的拉伸力值具有很好的穩(wěn)定性。變形拉伸力值與拉伸過程的關(guān)系見圖5。

圖5　變形拉伸力值與拉伸過程關(guān)系圖

4.小結(jié)

斷裂延伸率的測試過程中，初始狀態(tài)對于斷裂延伸長度的影響，僅在于初始實(shí)驗(yàn)長度的不同；從實(shí)際應(yīng)用的角度考慮出發(fā)，以周長/2作為初始長度進(jìn)行拉伸測定斷裂延伸率，則具有相對較合理的實(shí)際應(yīng)用意義，對于不同規(guī) 格型號的樣品，同樣滿足此規(guī)律。在初始變形拉伸力與平衡時(shí)間的關(guān)系測試中，平衡時(shí)間從30s開始，樣品變形拉伸力的減小逐漸變緩，在平衡時(shí)間達(dá)到120 s時(shí)，樣品的變形拉伸力基本達(dá)到平衡狀態(tài)；因此，將測試結(jié)束后平衡30 s時(shí)的力值作為初始變形拉伸力值較將測試結(jié)束即刻的力值作為初始變形拉伸力值更具有更實(shí)際的應(yīng)用意義，對于不同規(guī)格型號的樣品，同樣滿足此規(guī)律。
從不同拉伸過程對拉伸力的影響可以看出，橡皮鏈拉至3倍實(shí)驗(yàn)長度保持（30±2）s時(shí)的拉伸力值具有一定的波動(dòng)性；而將橡皮鏈以100 mm/min拉至4倍實(shí)驗(yàn)長度保持5 s，再以100 mm/min的速度放松至3倍實(shí)驗(yàn)長度保持（30±2）s 時(shí)的拉伸力值具有很好的穩(wěn)定性。  

【參考文獻(xiàn)】

［1］秦明群，黃甲清，毛俊武，等.比較 Ni-Ti螺旋彈簧和橡皮鏈?zhǔn)┝笱例X向遠(yuǎn)中移動(dòng)速率及齦溝液中細(xì)胞間黏附分子變化[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2007，11（40）：8111-8114.
［2］胡月華.正畸乳膠牽引圈拉伸性能及力值衰減的體外實(shí)驗(yàn)研究[D].南昌：南昌大學(xué)，2009.