3 種流動(dòng)性材料用于恒磨牙預(yù)防性樹脂充填的微滲漏研究

黃程成 施春梅

Simonsen[1]最早提出了“預(yù)防性樹脂充填(preventive resin restoration, PRR)”的概念，即用復(fù)合樹脂+窩溝封閉劑在修復(fù)窩溝齲的同時(shí)封閉其余窩溝。然而此方法由2 個(gè)步驟完成，不僅耗時(shí)較長(zhǎng)，邊緣的封閉性也差強(qiáng)人意。20 世紀(jì)末，流動(dòng)樹脂問世，是一種流動(dòng)性和貼合性強(qiáng)的樹脂型充填材料，其應(yīng)用范圍擴(kuò)展到直接充填窩洞。自粘接流動(dòng)樹脂屬于新型的樹脂充填系統(tǒng)，改變了流動(dòng)樹脂臨床操作的傳統(tǒng)方式，即省去酸蝕-沖洗-粘接的步驟[2]，極大的簡(jiǎn)化了操作流程。本研究擬通過比較新型自粘接流動(dòng)樹脂與另2 種流動(dòng)性材料體外實(shí)驗(yàn)中的微滲漏情況，為臨床上充填窩溝齲的材料選擇提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

收集廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院口腔科1 個(gè)月內(nèi)因正畸原因拔除的33 顆新鮮離體恒前磨牙，經(jīng)檢查牙體完整，無(wú)裂紋、無(wú)齲壞、無(wú)充填物。用牙周刮治器和手術(shù)刀去除牙菌斑色素、牙結(jié)石及牙周軟組織，在4 ℃生理鹽水下保存待用。

1.2 實(shí)驗(yàn)材料

實(shí)驗(yàn)所用3 種流動(dòng)性充填材料成分見表1。第8 代Single Bond Universal樹脂粘接劑(3M，美國(guó))，亞甲基藍(lán)(國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑公司)，水砂紙(湖北玉立砂帶公司)，硅膠正方體模具。

1.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

高速渦輪手機(jī)Alegra TE-98C(W&H，奧地利)； 低速手機(jī)CA 1∶1 L(Bien Air，瑞士)； LITEX 696 LED光固化燈(DENTAMERICA，美國(guó))； DK-600電熱恒溫水槽箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)； SIM-F140AY65顆粒制冰機(jī)(三洋株式會(huì)社，日本)； BX53F生物顯微鏡(奧林巴斯，日本)； VEGA-3 LM掃描式電子顯微鏡(TESCAN公司，捷克)。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

表1 實(shí)驗(yàn)用材料

注： 制造商說(shuō)明書 Bis-GMA: 雙酚A-二甲基丙烯酸甘油酯; GPDM: 甘油磷酸二甲基丙烯酸甲酯; HEMA: 甲基丙烯酸羥乙酯; TEGDMA: 二甲基丙烯酸三甘醇酯; S-PRG: 高密度預(yù)反應(yīng)玻璃離子

1.4.1 窩洞預(yù)備與充填 按預(yù)防性樹脂充填技術(shù)制備I類窩洞，以模擬治療窩溝齲。高速渦輪手機(jī)配備TR-25F金剛砂車針、 2#小球鉆(Mani，日本)于離體牙面沿點(diǎn)隙窩溝制備寬1 mm、深2 mm的I類洞型，隨后清潔牙面。將處理好的離體牙按隨機(jī)數(shù)字表法分為A、B、C 3 組(n=11)。A組Dyad Flow自粘接流動(dòng)樹脂(A2)：適度壓力下使用干燥空氣吹干窩洞，直接將適量流動(dòng)樹脂注入窩洞，使用配套小毛刷均勻地將樹脂均勻涂布并充滿于窩洞及其周圍點(diǎn)隙裂溝處，涂布時(shí)間為20 s，距材料表面1 mm進(jìn)行持續(xù)光固化20 s。B組Beautifil Flow Plus F03加強(qiáng)型流動(dòng)聚合體(A2)：干燥空氣輕吹，保持窩洞內(nèi)微濕狀態(tài)，小毛刷蘸3M自酸蝕粘接劑，涂布20 s，輕吹5 s使多余粘接劑揮發(fā)，光固化10 s，窩洞內(nèi)注入F03流動(dòng)材料，探針輕輕調(diào)整，使材料充分布滿窩洞，光固化20 s。C組Fuji VII玻璃離子：干燥、消毒小棉球擦拭窩洞，保持微濕，同時(shí)助手混合粉劑與液劑進(jìn)行調(diào)拌, 將調(diào)拌好的玻璃離子以探針?biāo)腿敫C洞，沿洞壁操作使材料充分填滿線角處。充填完成待材料表面失去光澤時(shí)，于表層涂布凡士林，水環(huán)境下去除多余材料。所有操作步驟均由同一人完成，并嚴(yán)格按照產(chǎn)品說(shuō)明書進(jìn)行。

1.4.2 冷熱循環(huán) 每組11 顆離體牙共同交替置于冷水浴箱(5±2) ℃與電熱恒溫水槽箱(55±2) ℃中，預(yù)設(shè)每個(gè)溫度停留時(shí)間為30 s，共循環(huán)1 000 次[3]。循環(huán)完畢后室溫下靜置24 h。

1.4.3 根尖封閉、染色、制作磨片 拭干離體牙，黏蠟封閉根尖，指甲油封閉窩洞周圍1.5 mm外的區(qū)域。所有牙均于室溫下統(tǒng)一直立浸于配置好的2%亞甲基藍(lán)溶液，容器為經(jīng)過避光處理的燒杯，染色48 h。染色完成后，自來(lái)水流動(dòng)沖洗30 min，拭干。用自凝樹脂將每顆實(shí)驗(yàn)牙的牙根部固定于正方體模具盒內(nèi)。使用低速?gòu)澥謾C(jī)配備砂輪沿頰-舌方向，在中央溝近中1/3、中點(diǎn)、遠(yuǎn)中1/3三個(gè)標(biāo)記點(diǎn)處分別縱形切開牙冠，每顆牙保留3 個(gè)較完整的磨片。用800～2 500目的水砂紙對(duì)每個(gè)磨片的2 個(gè)觀測(cè)位點(diǎn)進(jìn)行拋光。

1.4.4 顯微鏡觀測(cè)及數(shù)據(jù)處理 在體視顯微鏡下(×40)測(cè)量每個(gè)磨片中頰舌側(cè)的染料垂直滲入深度以及充填材料-牙體組織結(jié)合界面的垂直深度(單位： mm)，并在顯微鏡下拍攝照片。所有磨片的數(shù)據(jù)均由同一人使用Image J科學(xué)圖像處理軟件重復(fù)測(cè)量3 次。表2列出ISO指南推薦的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)每組標(biāo)本的微滲漏程度進(jìn)行分級(jí)[4]。

1.4.5 掃描電鏡(SEM)標(biāo)本處理及觀察 僅經(jīng)冷熱循環(huán)的3 顆離體牙(分別來(lái)自A、B、C組)切割成磨片后，打磨、拋光。磨片使用導(dǎo)電膠常規(guī)粘于金屬片上，輕吹，盡可能清除試件表面異物，隨后放入噴金儀樣品室內(nèi)，抽真空滿足條件后，使用SEM離子濺射儀對(duì)牙磨片的觀察面進(jìn)行噴金鍍膜。將制備好的磨片組合置于樣品臺(tái)上，按標(biāo)準(zhǔn)抽吸真空，在×40、 ×350、 ×1 000 倍下選取典型的牙體-材料結(jié)合界面、材料內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行拍照。

表2 微滲漏評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

注： ISO/TS 11405: 2015-5.3.6: Measurement of microleakage

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)分析軟件包對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)3 組等級(jí)資料間比較用Kruskal-Wallis檢驗(yàn)，而 Mann-Whitney檢驗(yàn)則對(duì)組間標(biāo)本評(píng)分值進(jìn)行兩兩比較。 設(shè)定檢驗(yàn)水準(zhǔn)雙側(cè)α=0.05， 當(dāng)P<0.05時(shí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 3 種材料的微滲漏情況

微滲漏實(shí)驗(yàn)顯示，Dyad Flow自粘接流動(dòng)樹脂組、Beautifil Flow Plus F03加強(qiáng)型流動(dòng)聚合體組、Fuji VII玻璃離子組均有微滲漏產(chǎn)生，結(jié)果如圖1。評(píng)分經(jīng)Kruskal-Wallis檢驗(yàn)， 3 組流動(dòng)充填材料模擬充填窩溝齲的微滲漏評(píng)分之間差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.001)，結(jié)果見表3。組間微滲漏評(píng)分的兩兩比較，DF與F03的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.233)， 而Fuji VII與DF(P=0.005)及F03(P=0.001)間的差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.2 SEM觀察結(jié)果

DF、F03、Fuji VII材料與牙釉質(zhì)間均有不同程度的縫隙出現(xiàn)，如圖2所示, 圖2A示高倍鏡下牙釉質(zhì)與DF結(jié)合良好，界面連續(xù)，局部可見淺凹面；在圖2B中，F(xiàn)03與釉質(zhì)結(jié)合緊密，界面無(wú)明顯裂隙，且觀察到明顯的混合層結(jié)構(gòu)；圖2C可見Fuji VII與釉質(zhì)間有較為明顯的裂隙，隙周材料一側(cè)有皸裂現(xiàn)象。

圖1 有代表性的實(shí)驗(yàn)牙磨片 (×40)

Fig 1 Representative sections with microleakage of the experimental teeth (×40)

表3 3 組材料微滲漏評(píng)分的比較 [n(%)]

Tab 3 Scores of dye penetration of the 3 groups evaluated by kruskal-wallis H test [n(%)]

注：χ2=18.902,P=0.001

3 討 論

3.1 窩溝齲、預(yù)防性樹脂充填與微滲漏

微滲漏是細(xì)菌、極細(xì)異物等進(jìn)入充填體與牙體間的微小裂隙， 于其中遷移或滯留[9]。有研究證實(shí)充填體內(nèi)面定植的微生物容易在合適條件下啟動(dòng)齲壞的進(jìn)程[10]。而當(dāng)前，包括自粘接流動(dòng)樹脂在內(nèi)的各種新型充填材料應(yīng)用于臨床， 邊緣密合性作為衡量充填材料性能的重要指標(biāo)之一，學(xué)界也不斷地對(duì)這些材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，為臨床的應(yīng)用前景提供科學(xué)依據(jù)。

圖2 實(shí)驗(yàn)牙SEM圖 (×1 000)

Fig 2 SEM photo of the experimental teeth (×1 000)

3.2 新型自粘接流動(dòng)樹脂材料

DF作為一種新型的自粘接流動(dòng)樹脂，應(yīng)用OptiBond粘接技術(shù)將有效粘接成分整合入流動(dòng)樹脂當(dāng)中，可與牙體硬組織之間同時(shí)產(chǎn)生化學(xué)與微機(jī)械的結(jié)合能力，實(shí)現(xiàn)了免酸蝕、免粘接，無(wú)需預(yù)先對(duì)窩洞進(jìn)行任何化學(xué)處理，這極大的簡(jiǎn)化了操作流程，節(jié)省了就診時(shí)間。

3.3 實(shí)驗(yàn)微滲漏情況分析

本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，3組材料的邊緣抗?jié)B漏能力有顯著性差異 (χ2= 18.902，P=0.001)。 DF組與F03組間的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.223)，這與袁鶴的研究結(jié)果相近[11]，且均優(yōu)于Fuji VII組。GPDM和HEMA均為DF的主要成分：前者是樹脂中的主要功能性粘接單體，酸性磷酸基團(tuán)可完成對(duì)牙釉質(zhì)或牙本質(zhì)表面的酸蝕：與兩個(gè)甲基丙烯酸酯功能基團(tuán)及其他甲基丙烯酸單體產(chǎn)生共聚作用，且這種化學(xué)基團(tuán)間的共聚作用增加了不同尺寸微粒間的交聯(lián)密度，同時(shí)增強(qiáng)了聚合性粘接的機(jī)械強(qiáng)度；后者的兩親性可阻止充填材料在與含水合物組織的粘合中出現(xiàn)分離相，提高了DF對(duì)牙體硬組織的粘接強(qiáng)度[12]。臨床上窩溝齲預(yù)備后的窩洞，通常會(huì)有細(xì)微線角甚至倒凹的部分，所以要求PRR的充填材料能有效流動(dòng)并充滿于這些窩溝中。DF有優(yōu)良的流動(dòng)性能，能填充至器械不易到達(dá)之處。實(shí)驗(yàn)中DF沒有染料滲入的例數(shù)較F03多，但統(tǒng)計(jì)結(jié)果示F03的微滲漏評(píng)分中位數(shù)在1 分，而DF組的中位數(shù)位于1.5 分，說(shuō)明F03的滲漏主要局限于充填界面的冠方1/2。在光照固化時(shí)，DF中的粘接性成分和樹脂成分分別發(fā)生了不均勻的變化，這就影響了樹脂的聚合收縮，收縮應(yīng)力若分布不均勻，直接導(dǎo)致邊緣界面不甚密合，增加了微滲漏發(fā)生的幾率。自酸蝕粘接劑可滲入洞壁形成較為均勻樹脂突，進(jìn)一步加強(qiáng)了F03與窩洞的結(jié)合，而且保證了牙體-粘接劑-樹脂這一均勻密合的結(jié)果，這在一定程度上可解釋本實(shí)驗(yàn)中F03邊緣封閉失敗的例數(shù)(1.7%)要少于DF(13.3%)的情況。F03主要由Bis-GMA、TEGDMA、S-PRG等組成，同時(shí)兼具玻璃離子與樹脂的一些特性，流動(dòng)性佳。高密度的S-PRG填料不僅能補(bǔ)償樹脂固化時(shí)產(chǎn)生的聚合收縮，還可以在緩沖口腔內(nèi)偏酸性的PH值，抑制致齲菌群的附著作用。實(shí)驗(yàn)中高倍光鏡下發(fā)現(xiàn)在DF中存在更多的毛刺狀或線狀連續(xù)的充填缺陷，而F03中幾乎沒有，這與DF中的氟化鐿、鋇玻璃等填料減弱了GPDM的有效作用有關(guān)[13]。

Fuji VII玻璃離子屬樹脂改性型玻璃離子，可釋放氟離子，通常用于窩溝保護(hù)、防控牙本質(zhì)過敏癥、永久充填等。雖然Fuji VII用途廣泛，但本研究中Fuji VII均出現(xiàn)不同程度的染料滲入，邊緣封閉失敗率(21.4%)最高。Fuji VII的完全固化需要24 h，理論上在這期間，邊緣發(fā)生滲漏的機(jī)會(huì)將明顯增加，而流動(dòng)樹脂類材料則可在光固化后即刻硬化。Fuji VII固化初期時(shí)含有大量的親水性基團(tuán)，可吸附靜置環(huán)境中的水分子，盡管吸水后的體積膨脹補(bǔ)償了邊緣的封閉，但完全固化后多余的水分子釋出，材料內(nèi)部發(fā)生微折裂，上層材料連鎖反應(yīng)式地塌陷，導(dǎo)致主要的化學(xué)性粘接作用下降[14]。

3.4 SEM結(jié)果分析

1 000 倍鏡下所見，DF與釉質(zhì)洞壁結(jié)合面基本延續(xù)，但局部有淺凹面。F03與釉質(zhì)的結(jié)合界面明顯連續(xù)，這與流動(dòng)樹脂具有良好的流動(dòng)性以及聚合收縮時(shí)應(yīng)力的分布較為平均有關(guān)[15]。 2 種流動(dòng)樹脂材料內(nèi)部質(zhì)地均勻、致密，無(wú)明顯氣泡及局部破損。Fuji VII中則發(fā)現(xiàn)有不平整的裂隙，結(jié)合界面連續(xù)性欠佳，而且邊緣處可見放散狀裂解，這主要由于玻璃離子在初期固化時(shí)吸水膨脹，隨后固化過程中飽和的水不斷析出，從而形成局部小丘狀碎裂的現(xiàn)象[16]。

綜上所述，Dyad Flow自粘接流動(dòng)樹脂的操作時(shí)間短、邊緣封閉性良好，可作為PRR治療窩溝齲的新路徑，且在配合度差、唾液分泌較多的兒童中有較大優(yōu)勢(shì)。本實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)與還需要做進(jìn)一步的臨床研究以確認(rèn)DF作為PR材料的療效，值得在臨床上作進(jìn)一步的長(zhǎng)期應(yīng)用觀察。