許明明 麥天倩 殷亮亮 李春年 趙子鵬

復(fù)合樹脂材料因其具有美觀、良好的硬度和粘接性能、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)，在臨床治療中已被廣泛應(yīng)用，但深齲充填后引起敏感、疼痛等牙髓反應(yīng)的病例屢見不鮮[1，2]。因此為促進(jìn)修復(fù)性牙本質(zhì)的形成并隔絕外界對牙髓牙本質(zhì)復(fù)合體的刺激，保證治療的遠(yuǎn)期療效，需要使用蓋髓劑和墊底材料[3]。蓋髓劑在初始凝固并達(dá)一定強(qiáng)度后，與上方的材料需達(dá)到一定的結(jié)合強(qiáng)度，以抵抗脫位力及收縮應(yīng)力，保證嚴(yán)密的封閉與結(jié)合。而傳統(tǒng)的蓋髓劑和墊底材料對樹脂材料的粘接強(qiáng)度和微滲漏都有著不同程度的影響。因此活髓保存材料的選擇對治療的遠(yuǎn)期療效起著非常重要的作用[4]。

氫氧化鈣作為最常使用且價(jià)格低廉的蓋髓劑，曾被認(rèn)為是活髓保存的“金標(biāo)準(zhǔn)”[5]。隨著口腔材料學(xué)的發(fā)展，生物陶瓷材料、硅酸鈣類材料iRoot BP Plus 也已進(jìn)入臨床視野中。iRoot BP Plus 因其誘導(dǎo)形成修復(fù)性牙本質(zhì)的能力更強(qiáng)、良好的生物相容性、操作簡便等優(yōu)點(diǎn)被廣泛使用[6，7]，但目前iRoot BP Plus對樹脂材料粘接強(qiáng)度和微滲漏的影響的相關(guān)研究尚不充分，故本次研究選用iRoot BP Plus 與氫氧化鈣兩種蓋髓劑進(jìn)行量化比較。同時(shí)，墊底材料與充填材料的結(jié)合力影響著最終的充填效果，本實(shí)驗(yàn)選用了近年來在樹脂充填中常用的墊底材料：Lonosit-Baseliner 光固化墊底材料、傳統(tǒng)GIC 及3M Ketac Molar Easymix 玻璃離子，擬觀察比較Dycal、iRoot BP Plus 聯(lián)合不同的墊底材料對充填復(fù)合樹脂粘接強(qiáng)度和微滲漏的影響，以期為提高蓋髓術(shù)后能獲得最佳充填效果提供實(shí)驗(yàn)參考和依據(jù)。

材料與方法

1．主要試劑與儀器

iRoot BP Plus (創(chuàng)新生物公司，加拿大)，Dycal（登士柏，美國），Lonosit-Baseliner 光固化墊底材料（DMG，德國），3M Ketac Molar Easymix（德國，3M，公司），傳統(tǒng)Glass innomer cement（上海醫(yī)療器械股份有限公司），通用型粘接劑（3M single bond univesal ESPE，美國），Z350 光固化復(fù)合樹脂（3M ESPE，美國），S-3500N 型掃描電子顯微鏡（日立，日本），萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)（深圳萬測試驗(yàn)設(shè)備有限公司），電熱恒溫培養(yǎng)箱（上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠），冷熱循環(huán)機(jī)（天津泰斯特儀器有限公司）。

2．實(shí)驗(yàn)方法

（1）實(shí)驗(yàn)牙的制備與分組

收集在河北醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院口腔頜面外科門診因正畸拔除的前磨牙120 顆，去凈牙齒周圍的牙石及牙周膜等軟組織，4℃下0.9%生理鹽水保存?zhèn)溆?。納入標(biāo)準(zhǔn)：牙齒發(fā)育完成，牙釉質(zhì)表面顏色及形態(tài)正常，未經(jīng)任何治療?；颊呔炗喼橥鈺?。本研究經(jīng)河北醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)院倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)（編號2021049）。

將120 顆前磨牙制備成120 個(gè)10 mm×10 mm×2 mm 大小的牙本質(zhì)塊，每個(gè)牙本質(zhì)塊中心均制備出內(nèi)直徑4 mm、深度2 mm 的窩洞，隨機(jī)分為六組，每組20 個(gè)樣本，材料按照廠家提供的使用說明書要求進(jìn)行調(diào)拌和使用。實(shí)驗(yàn)由同一醫(yī)生完成操作（材料調(diào)拌均由同一名護(hù)理人員完成）。所有樣本均放置于金屬成型片上方進(jìn)行充填，其中蓋髓材料厚度為0.5 mm，墊底材料厚度為0.5 mm，上方樹脂充填材料厚度為1 mm。

將上述A 組、B 組窩洞表面分別用小毛刷涂布3M single bond univesal 通用型粘接劑10 S，輕吹5 S，光固化10 S，3M Z350 復(fù)合樹脂一次充填，光固化20 S（光照強(qiáng)度700 mW/cm2），表面修整拋光。填充完畢后，將標(biāo)本置于室溫下的生理鹽水中24 小時(shí)待材料完全固化。

（2）粘接強(qiáng)度測定：①推出實(shí)驗(yàn)：每組隨機(jī)選取10 個(gè)樣本，使用萬能試驗(yàn)機(jī)分別對各組樣本進(jìn)行粘接強(qiáng)度的測定。測定時(shí)，將樣本置于萬能試驗(yàn)機(jī)的推出平臺(tái)上，選擇直徑為1 mm 的加載頭，使加載頭僅接觸充填材料，加載速度設(shè)定為1.0 mm/min，加載方向?yàn)榇怪奔虞d，直至粘接面斷裂，記錄最大負(fù)荷數(shù)值(F)。用電子卡尺測量樣本厚度(h)、窩洞半徑(r)。運(yùn)用公式計(jì)算出充填材料與牙本質(zhì)間的粘接面積S＝2πrh。通過公式計(jì)算粘接強(qiáng)度：粘接強(qiáng)度(MPa)＝樣本斷裂力值（N）/粘接面積(mm2)。②掃描電鏡觀察：每組隨機(jī)選取5 個(gè)推出實(shí)驗(yàn)后的牙本質(zhì)塊，依次放置于25%、50%、75%、95%、100%乙醇中浸泡15 min，取出后自然干燥2 d；固定于載物臺(tái)上，置于真空干燥器中抽真空、干燥，高真空鍍膜儀噴鍍金膜；掃描電觀察樣本粘接面的結(jié)構(gòu)形態(tài)，選擇清晰典型區(qū)域留取圖像。

表1 分組與操作步驟

（3）微滲漏觀察：①冷熱循環(huán)老化實(shí)驗(yàn)：將快速恒溫?cái)?shù)顯水箱放適量水，并將溫度調(diào)節(jié)至55℃，制成55℃恒溫水箱。取保溫桶一個(gè)放少量冷水，在溫度計(jì)監(jiān)測下放冰調(diào)節(jié)并保持溫度在5℃左右，制成5℃恒溫水箱。每組選取余下的10 個(gè)樣本，將標(biāo)本交替放入自制的5℃和55℃恒溫水箱中進(jìn)行冷熱循環(huán)，每循環(huán)一次標(biāo)本分別在5℃（±2℃）和55℃（±2℃）的冷熱水中停留1 分鐘，共循環(huán)1000 次。②亞甲藍(lán)染色：循環(huán)完畢后，將樣本取出，在牙齒表面均勻涂兩層指甲油（充填體及邊緣外1 mm 的范圍除外），自然晾干。晾干后浸入亞甲藍(lán)染料中，置于37℃恒溫箱內(nèi)。7 天后取出，流水沖洗標(biāo)本，直至沖洗液無肉眼可見藍(lán)色顆粒，干燥，用低速金剛砂片將標(biāo)本沿牙體長軸通過牙體中心縱向劈開，體視顯微鏡下測量色素從粘接界面滲入的最大深度。

（4）統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用SPSS 26.0 軟件對各組樣本的粘接強(qiáng)度、微滲漏值進(jìn)行2×3 析因設(shè)計(jì)方差分析，P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1．2×3 析因設(shè)計(jì)方差分析

方差分析結(jié)果表明，墊底材料中，3M Ketac Molar Easymix 的粘接強(qiáng)度最高、封閉性能最好，傳統(tǒng)GIC 次之，Lonoist-Baseliner 光固化墊底材料最差，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）；蓋髓材料中，iRoot BP Plus 的封閉性能優(yōu)于Dycal 組，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），兩者的粘接強(qiáng)度顯示無顯著差異（P＞0.05）。

析因分析結(jié)果表明，蓋髓材料不同或墊底材料不同，對粘接強(qiáng)度和微滲漏均具有顯著影響（P＜0.05），同時(shí)，蓋髓材料與墊底材料間的交互作用不顯著（P＜0.05）。

表2 各組樣本粘接強(qiáng)度

表3 各組樣本微滲漏深度

表4 墊底材料粘接強(qiáng)度和微滲漏方差分析

表5 墊底材料粘接強(qiáng)度多重比較

表6 墊底材料微滲漏多重比較

2．掃描電鏡結(jié)果

A1、A2、A3、B1、B2、B3 組樣本掃描電鏡觀察結(jié)果如圖1 所示。

圖1 各組樣本表面形態(tài)

討 論

理想的蓋髓材料應(yīng)當(dāng)促進(jìn)修復(fù)性牙本質(zhì)的形成，維持牙髓活力，具有X 線阻射性、良好的密閉性和抗菌能力；還應(yīng)具備良好的操作性以及與牙本質(zhì)和后期牙體修復(fù)材料的粘接性和相容性。為了既能夠達(dá)到保存活髓的目的，又可以獲得良好的粘接強(qiáng)度和封閉性，蓋髓材料及墊底材料的選擇就顯得尤為重要。

20 世紀(jì)30 年代首次報(bào)道使用氫氧化鈣保存活髓，它能夠誘導(dǎo)形成修復(fù)性牙本質(zhì)，具有良好的抗菌性能[8]，但在實(shí)際應(yīng)用中存在一定的缺陷，由于其具有高堿性，對組織有一定毒性，易引起直接接觸的牙髓組織區(qū)域和修復(fù)性牙本質(zhì)表面形成凝固型壞死區(qū)，可能導(dǎo)致髓腔內(nèi)鈣化和牙內(nèi)吸收的發(fā)生[9，10]，且密封性較差、口腔環(huán)境內(nèi)溶解性高、抗力及固位不足，遠(yuǎn)期治療效果并不樂觀。

生物陶瓷材料iRoot BP Plus 的成分包括硅酸三鈣、硅酸二鈣、磷酸鈣、氧化鋯、氧化鉭等，能促進(jìn)組織再生，誘導(dǎo)牙髓細(xì)胞的增殖分化和成牙本質(zhì)細(xì)胞的形成[11]，增強(qiáng)堿性磷酸酶活性，促進(jìn)牙本質(zhì)涎磷蛋白、牙本質(zhì)基質(zhì)蛋白1 及骨鈣素等牙本質(zhì)向分化相關(guān)因子的表達(dá)[12～14]，具有更高的誘導(dǎo)成牙本質(zhì)分化和生物礦化的能力。此外物理化學(xué)性能穩(wěn)定、固化時(shí)間短、不使牙變色等優(yōu)點(diǎn)使其逐漸成為代替氫氧化鈣類制劑及MTA 的存在。Liu 等[15]的iRoot BP Plus 應(yīng)用于小鼠直接蓋髓術(shù)和活髓切斷術(shù)的研究中發(fā)現(xiàn)，4 周后大鼠的牙髓組織與iRoot BP Plus 之間形成了一層完整連續(xù)的、沒有孔隙的、含有均勻牙本質(zhì)小管樣結(jié)構(gòu)的修復(fù)性牙本質(zhì)橋，且有成牙本質(zhì)細(xì)胞沿該層排列。Shokouhinejad 等[16]采用推出測試檢測MTA、iRoot BP、iRoot BP Plus 暴露于磷酸鹽緩沖液中的粘接強(qiáng)度，結(jié)果顯示三者無明顯差異，但當(dāng)暴露于酸性溶液中，MTA、iRoot BP 粘接強(qiáng)度下降，iRoot BP Plus 則不受影響。且有研究顯示同種材料完全凝固后粘接強(qiáng)度均顯著高于初始凝固[17]。iRoot BP Plus 在2 小時(shí)達(dá)到初始凝固，完全固化需要5 天甚至更久[18，19]。方差分析結(jié)果表7 顯示了iRoot BP Plus 組封閉性能優(yōu)于Dycal 組，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但兩組的粘接強(qiáng)度差異不顯著；析因分析結(jié)果表8、9 顯示，iRoot BP Plus 和Dycal 對粘接強(qiáng)度和微滲漏的主體效應(yīng)具有顯著差異。一方面原因是iRoot BP Plus 在凝固水合反應(yīng)過程中增加了磷酸鈣鹽成分，硬固時(shí)產(chǎn)生羥基磷灰石形成微膨脹，能與牙本質(zhì)形成緊密的粘結(jié)，即在體內(nèi)iRoot BP Plus 可以利用牙本質(zhì)小管固有的水分來推動(dòng)磷酸鈣鹽的水化反應(yīng)，體外通過37℃恒溫水浴箱模擬濕潤環(huán)境來推動(dòng)固化，增強(qiáng)與牙本質(zhì)的結(jié)合從而達(dá)到良好的封閉效果，防止微滲漏發(fā)生和細(xì)菌的侵入，提高了機(jī)械性能與生物相容性[20]。另一方面原因是Dycal 在調(diào)拌比例、調(diào)拌時(shí)間也會(huì)存在一定的誤差；而iRoot BP Plus 不需要人為調(diào)制，可以直接使用，減少誤差。

表7 蓋髓材料粘接強(qiáng)度和微滲漏方差分析

表8 粘接強(qiáng)度主體間效應(yīng)檢驗(yàn)

表9 微滲漏主體間效應(yīng)檢驗(yàn)

Lonoist-Baseliner 是一種光固化復(fù)合體洞襯墊底材料，以氟鋁硅酸鈣及鋇玻璃粉為填料，復(fù)合體類洞襯墊底材料有許多優(yōu)點(diǎn)，但也有一些缺陷，如一定的牙髓刺激性。湯海峰等[21]通過3 個(gè)月的回顧性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，玻璃離子墊底充填修復(fù)后牙齒的術(shù)后敏感性要低于Lonosit-Baseliner 光固化復(fù)合體墊底的牙齒。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果如表4~6 所示，兩種玻璃離子組粘接強(qiáng)度和邊緣封閉性均顯著優(yōu)于Lonoist 洞襯材料組。這可能是由于Lonosit-Baseliner 光固化復(fù)合體的彈性模量要高于玻璃離子，受力時(shí)易發(fā)生形變，導(dǎo)致充填體承擔(dān)作用力較大而產(chǎn)生折裂的可能，而低彈性模量的玻璃離子在牙齒受力時(shí)可減少折裂的可能，保持其完整性。玻璃離子水門汀是由鋁玻璃和多丙烯酸混合而成的化合物，所含的羧基酸與牙齒中的鈣離子結(jié)合，還可以與牙本質(zhì)膠原中的羧基、氨基結(jié)合，因而二者可以形成較強(qiáng)的化學(xué)性粘接。同時(shí)玻璃離子的熱膨脹系數(shù)與牙體組織相似，使它具有了良好的邊緣封閉性，因而減少了微滲漏的發(fā)生[22]。如表4~6 所示，3M Ketac Molar Easymix玻璃離子組與傳統(tǒng)GIC 組的結(jié)果對比中可知，3M Ketac Molar Easymix 玻璃離子在粘接強(qiáng)度和封閉性方面要優(yōu)于傳統(tǒng)GIC，且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這是由于3M Ketac Molar Easymix 較傳統(tǒng)GIC 耐磨性強(qiáng)、抗壓強(qiáng)度高，對水的溶解度低，彌補(bǔ)了GIC 在固化早期濕度敏感性的缺陷，邊緣封閉性更優(yōu)，并且持續(xù)釋放的氟離子與牙齒中的羥基磷灰石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成比羥基磷灰石溶解度小的氟磷灰石，進(jìn)一步隔絕了樹脂及外界的刺激，保護(hù)牙本質(zhì)小管內(nèi)容物以及深部的牙髓組織，降低充填術(shù)后敏感疼痛及繼發(fā)齲的可能[23，24]。因此，3M Ketac Molar Easymix玻璃離子是一種良好的墊底材料。

根據(jù)本研究可以發(fā)現(xiàn)，iRoot BP Plus 與3M Ketac Molar Easymix 玻璃離子組合具有更強(qiáng)的粘接強(qiáng)度，并減少了微滲漏的發(fā)生，是目前較為理想的蓋髓和墊底材料，保證了樹脂充填后的遠(yuǎn)期療效，未來將對其臨床效果進(jìn)行進(jìn)一步的臨床實(shí)驗(yàn)研究。