不同沖洗方法對纖維樁粘接強度影響的電鏡觀察及推出實驗研究

王情情 劉福來 孟慶飛 孟箭

[摘要]目的：比較不同沖洗方法對殘冠殘根樁道牙本質清潔效果及纖維樁粘接強度的影響。方法：36顆完整離體單根管牙完善根管治療后，統一截冠。根據樁道預備時的根管腔沖洗方法不同，將殘根隨機分為3組。3組使用不同的沖洗方法，A組注射器沖洗，B組被動超聲蕩洗，C組Er：YAG激光活化蕩洗。每組任選2個殘根縱向剖開，掃描電鏡觀察比較各組樣本樁道牙本質表面的清潔效果。各組剩余10個殘根，經纖維樁粘接后制備1.0 mm厚的橫切薄片，每組任選2個薄片樣本行掃描電鏡觀察粘接界面，剩余8個薄片樣本經推出實驗，記錄各組樣本的纖維樁剪切粘接強度并行統計學分析。結果：B、C組牙本質表面清潔效果、進入小管內的樹脂突直徑、深度與密度等均優于A組。A、B、C三組纖維樁剪切粘接強度（MPa）均值為11.64±1.38、12.68±1.82、15.05±1.23，不同“沖洗方法”對纖維樁粘接強度的影響對比，差異具有統計學意義（P<0.05）。結論：采用超聲或Er：YAG激光沖洗根管管腔，均可取得較好的清潔效果;Er：YAG激光蕩洗更有利于提高纖維樁的粘接強度。

[關鍵詞]注射器沖洗;被動超聲蕩洗;激光活化蕩洗;掃描電鏡觀察;粘接強度

[中圖分類號]R783.3? ? [文獻標志碼]A? ? [文章編號]1008-6455（2022）02-0091-04

Effect of Different Irrigation Methods on the Bond Strength of Fiber Posts with Scanning Electron Microscope and Push-out Test

WANG Qingqing1，LIU Fulai1，MENG Qingfei1，2，MENG Jian1，2

（1.College of Stomatology，Bengbu Medical College，Bengbu 233000，Anhui，China; 2.Department of Stomatology，Xuzhou Central Hospital，Xuzhou 221000，Jiangsu，China）

Abstract： Objective To evaluate the effect of different irrigation methods on dentin cleaning of the residual crown and root and shear bond strength of the fiber post. Methods 36 complete isolated single canal teeth were treated with complete root canal treatment， and the crowns were cut uniformly. The residual roots were randomly divided into 3 groups according to the different root canal irrigation methods during the preparation of the post. The three groups used different washing methods， group A syringe washing， group B passive ultrasonic wave washing， and group C Er：YAG laser activated wave washing. Choose 2 residual roots in each group to cut longitudinally， observe and compare the cleaning effect of the dentin surface of each group sample post by scanning electron microscope. The remaining 10 residual roots in each group were bonded by fiber posts to prepare 1.0 mm thick transverse slices. Choose 2 slice samples in each group to observe the bonding interface by scanning electron microscope， and the remaining 8 slice samples were pushed out experiments， and the shear bonding strength of the fiber posts of each group of samples was recorded and statistically analyzed. Results The cleaning effect of the dentin surface， the diameter， depth and density of the resin protrusion into the tubules of the B and C groups are better than those of the A group. The mean values of the shear bond strength （MPa） of fiber posts in A，B，C three groups were 11.64±1.38， 12.68±1.82， 15.05±1.23， and the comparison of the effects of different "washing methods" on the bond strength of fiber posts was statistically significant （P<0.05）. Conclusion Within the limitations of this study， it was effective in cleaning the dentin surface of the root canals by passive ultrasound irrigation or Er：YAG laser-activated irrigation. Er：YAG laser-activated irrigation was more beneficial to improve the bond strengths of fiber posts.

Key words： conventional syringe irrigation; passive ultrasonic irrigation; laser-activated irrigation; scanning electron microscope; bond strength

殘冠殘根的保存修復是口腔修復的重點與難點，近年來，樁核冠在殘根殘冠方面的應用取得令人滿意的效果。纖維樁因其良好的生物相容性、機械性能、美學性能及與牙本質相近的彈性模量等優點，在殘冠殘根的保存修復方面得到了廣泛應用[1]。但多數研究表明，纖維樁核修復殘冠殘根后仍存在一定的失敗率，引起失敗的原因多為粘接失敗[2-3]。在預備樁道過程中由于機械工具的高速切割和擠壓，在根管腔牙本質內壁形成由無機物碎屑和膠原纖維碎屑組成的玷污層。既往研究表明，去除玷污層可以更好地打開封閉的牙本質小管，利于樹脂粘接劑的滲透，形成良好的微機械固位，進而提升粘接效果[4]。但對于臨床常用的注射器沖洗、被動超聲蕩洗（Passive ultrasonic irrigation，PUI）或激光活化蕩洗（Laser-activated irrigation，LAI）等三種方法，哪種方法更有利于清潔樁道牙本質內壁、提升纖維樁粘接強度，目前尚存爭議。為此，本研究擬通過掃描電鏡與推出實驗研究來探討不同沖洗方法對樁道牙本質微觀結構的變化及其對牙本質/纖維樁剪切粘接強度的影響，為殘冠殘根的保存修復提供參考。

1? 材料和方法

1.1 材料：選取徐州市中心醫院口腔科一個月內因正畸新鮮拔除的單根管離體下頜第一前磨牙36顆，其標準為牙齒完整、無齲壞、無裂紋、根尖無吸收，清潔后于常溫下0.9%生理鹽水中浸泡保存，2周內使用。

1.2 方法

1.2.1 殘根及樁道制備：選取的36顆牙齒均使用低速金剛砂片自頰側釉牙骨質界冠方1.0 mm處截冠，殘留根長（14.0±1.0）mm。常規拔髓，用10#或15#K銼（MANI，日本）進行根管通暢，Pro taper銼（Dentsply，美國）統一擴大至F3，干燥根管后以根管糊劑AH-Plus（Dentsply，美國）加牙膠尖常規側壓充填根管，封閉根尖孔，X線片確保根充完善后用蠟封閉根管口，充填好的殘根浸泡于0.9%生理鹽水中1周。1周后去除所有殘根根管口暫封蠟塊，采用3#纖維樁（3M，美國）配套的Preshaping鉆和Finishing鉆進行樁道預備，預備深度10 mm。

1.2.2 分組及樣本制作：查閱隨機數字表，按樁道沖洗方法不同將經樁道預備后的殘根隨機分為3組，每組12顆，根據圖1實驗流程進行操作。A組：2 ml 5.25% NaClO+2 ml 17% EDTA+注射器沖洗。交替沖洗3次，每次沖洗20 s，最后用2 ml蒸餾水沖洗20 s;B組：2 ml 5.25% NaClO+2 ml 17% EDTA+被動超聲蕩洗。將沖洗液注入根管內后，超聲潔牙機（SATELEC，法國）關閉供液，功率調至中檔，將15#超聲工作尖放入根管達到工作長度后，后退2 mm，保持平行切勿接觸根管壁，以5 mm左右的振幅上下移動蕩洗20 s，共3次，然后用2 ml蒸餾水沖洗根管;C組：2 ml 5.25% NaClO+2 ml 17% EDTA+Er：YAG激光活化蕩洗。根據使用說明書，將Er：YAG激光治療儀（Fotona，德國）參數設定為0.3 W、20 mJ、15 Hz，在根管內注入沖洗液，將直徑300 μm光纖頭置于根管內距工作長度3 mm，與牙長軸保持平行切勿接觸根管壁，反復向上提拉，速度約為1 mm/s，每次充分活化沖洗20 s，循環3個周期，然后用2 ml蒸餾水沖洗根管。所有組別樣本沖洗后，吸潮紙尖干燥根管，蠟塊封閉根管口，防止外界物質進入根管影響沖洗效果。

1.2.3 掃描電鏡觀察

1.2.3.1 樁道牙本質表面超微結構觀察：每組殘根隨機各選取2顆，在牙根表面沿頰舌向磨出縱溝，勿穿過根管壁，用外科骨鑿和骨錘沿縱溝將牙齒剖開，暴露殘根樁道牙本質內壁。將縱向剖開后的樣本經乙醇梯度脫水、徹底干燥、噴金、掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，SEM）（QuantaTM 250 FEI，美國）觀察每組樣本在根頸1/3、中1/3及尖1/3區樁道牙本質表面清潔程度并分析。

1.2.3.2 牙本質/纖維樁粘接界面超微結構觀察：每組剩余的10顆殘根均行纖維樁粘接操作，具體流程如下：根據使用說明書，將Single Bond Universal通用型粘接劑（3M，美國）均勻涂布于樁道內壁20 s，吸潮紙尖吸出多余的粘接劑，無油空氣吹5 s，光照20 s，RelyX Ultimate樹脂水門汀（3M，美國）經混合頭充分混合后從樁道底部填充樁道后，插入3#玻璃纖維樁，光照40 s。纖維樁粘接完成后，置于37℃、0.9%生理鹽水中恒溫儲存一周。

一周后用自凝樹脂將粘接好的殘根經精密研磨儀（Bredent，德國）垂直包埋于玻璃管中，保證纖維樁位于玻璃管的中央且與管壁平行。采用Isomet低速切割機（Buehler，美國）、垂直于牙長軸、冠根向連續切取1.0 mm厚的薄片樣本。

隨機選取每組各2顆殘根制備的1.0 mm薄片樣本，經600目、800目、1 200目的水砂紙打磨后，37%磷酸酸蝕15 s，沖洗吹干，5% NaClO溶液脫礦2 min，乙醇梯度脫水、徹底干燥、噴金、SEM觀察各組根頸1/3、中1/3及尖1/3區牙本質/纖維樁粘接界面超微結構并分析。

1.2.4 推出實驗：每組剩余的8顆殘根制備的1.0 mm薄片樣本，使其冠部朝下用熱熔膠固定于特制夾具上，置于萬能測試儀（MTS 810，美國）加載臺上，用特制的圓柱形加載頭輕微接觸纖維樁表面，以0.5 mm/min的位移速度垂直加載直至樁脫落，記錄樁脫落時的最大力值。根據公式P=F/S計算粘接強度（F為樁脫落時的最大力值，S為實際粘結面積），S=π（R2+R1）[h2+（R2-R1）2]0.5（π=3.14，R2：切片上部半徑，R1：切片下部半徑，h：切片厚度）[5]。

1.3 統計學分析：應用SPSS 24.0軟件，對3組樣本根頸、根中與根尖區的纖維樁剪切粘接強度分別進行單因素方差分析，對差異有顯著性的結果用Tukey HSD Test進行兩兩比較分析。所有檢驗的顯著性水平均設定為α=0.05，P<0.05表示差異具有統計學意義。

2? 結果

2.1 掃描電鏡觀察：如圖2牙本質表面掃描電鏡圖片所示，在根頸1/3區，B組樁道牙本質表面玷污層清除最為徹底，牙本質小管清晰;C組牙本質表面清潔效果亦較好，僅見少量牙本質小管堵塞，但管間結構不清晰，管間牙本質有被燒灼熔融狀表現;A組的清潔效果最差，可見明顯玷污層殘留。如圖2～4所示，自根頸1/3區至根尖1/3區，各組牙本質表面清潔效果均呈逐漸降低的趨勢。

如圖5牙本質/纖維樁粘接界面掃描電鏡圖片所示，在根頸1/3區，3組樣本粘接界面均可見明顯樹脂突，但B、C組樣本樁道牙本質小管內的樹脂突直徑、深度與密度均明顯優于A組;B組樣本的樹脂突直徑較為均勻、排列較為整齊，而C組樹脂突密度雖低于B組，但在牙本質小管口處較粗，部分樹脂突直徑大于B組，往深層逐漸變細。如圖5～7所示，自根頸區到根尖區，3組樣本樹脂突的密度、粗度等均呈逐漸降低的趨勢。

2.2 纖維樁剪切粘接強度：不同沖洗方法對纖維樁粘接強度的影響對比，在根頸1/3、根中1/3、根尖1/3區，C組粘接強度最高、B組次之、A組最低，差異均具有統計學意義（P=0.000<0.05）;同時，自根頸到根尖區，各組樣本的粘接強度均逐漸降低，差異均具有統計學意義（P<0.05），見表1。

3? 討論

殘冠殘根行樁道預備后，根管內壁牙本質表面被玷污層所覆蓋，良好的樁道沖洗有助于去除玷污層、開放牙本質小管，促進樹脂及粘接劑的滲透，形成更好的化學和機械固位，進而提高殘冠殘根樁核冠的修復效果[6]。在樁道沖洗過程中，沖洗劑的選擇尤為重要。既往研究表明，5.25%NaClO與17%EDTA被認為是最有效的沖洗劑組合，兩者交替沖洗可以有效去除樁道牙本質的玷污層，清潔牙本質表面，促進牙本質小管開放[7-8]。因此，在本研究中，選用了這種沖洗劑組合，對樁道牙本質進行交替沖洗。從電鏡掃描觀察結果可見，各組殘根的樁道牙本質小管均呈現不同程度的開放，亦可見不同數量的樹脂突進入小管內，其中以B組效果最佳。這一結果進一步驗證了“5.25%NaClO+17%EDTA”沖洗液組合在樁道牙本質中的清潔作用。在此基礎上比較研究不同沖洗方法對樁道牙本質清潔效果及纖維樁粘接強度的影響，更具臨床指導意義。

PUI是通過工作尖或銼的振蕩使沖洗液獲得能量，在其周圍發生聲流效應和空穴效應，從而達到清潔效果[9]。Er：YAG激光波長為2 940 nm，是一種紅外波段激光，其與羥基磷灰石（2 800 nm）和水（2 950 nm）的波長相似，因此激光能量被蕩洗液吸收時，在根管內形成蒸氣泡，并發生微爆炸，進而產生空化效應[10]。與PUI和LAI兩種方法相比，因注射針頭與牙面接觸面積有限、沖洗壓力較小，注射器沖洗清潔效果往往欠佳[11-12]。在本研究中，注射器沖洗后的樣本，從牙本質表面玷污層的清潔程度、牙本質小管的開放率、樁道牙本質/纖維樁粘接界面樹脂突的密度、長度及粗度等方面，與PUI和LAI沖洗相比，在根頸、中及根尖區域均存在一定的差距，進而造成了該組的纖維樁剪切粘接強度明顯低于其他兩組。因此在臨床中，應盡量選擇PUI和LAI這兩種方式對樁道的沖洗，以提高清潔效果。

目前，關于PUI與LAI對樁道牙本質/纖維樁粘接影響的文獻報道，大多聚焦于對其粘接強度的比較研究，較少見有對粘接界面的超微結構觀察[13-15]。常穎等[13]學者認為超聲和激光蕩洗兩者對去除玷污層的作用機制類似，均可以有效提高纖維樁的粘接強度。Akyuz等[14]則認為LAI對提升牙本質/纖維樁粘接強度的效果優于PUI。另有學者的推出實驗結果提示雖兩者間沒有統計學差異，但PUI組的粘接強度稍高于LAI組[15]。可見，這兩種樁道沖洗方法對纖維樁粘接強度影響的差異性，目前仍存有爭議，且造成粘接強度差異的粘接機理亦未可知。本研究將樁道牙本質表面和牙本質/纖維樁粘接界面超微結構變化與纖維樁粘接強度結合起來進行研究，擬探討出導致纖維樁粘接強度變化的超微結構形態學證據。從研究結果可見，雖PUI處理組的牙本質表面清潔效果及樹脂突密度與排列均稍優于LAI處理組。但因Er：YAG激光在沖洗過程中對牙本質表層結構形成的微爆炸與燒灼效應，在LAI組牙本質超微結構上可見表層牙本質小管結構破壞、熔融呈不規則狀態，牙本質小管管徑增大，以根頸部尤為明顯（圖2），進而造成進入小管內的樹脂突形態在牙本質表層亦較粗，且呈融合狀態（圖5～6），從而在一定程度上可能使其產生的機械嵌合力優于PUI處理組，這一超微結構形態學的變化可能導致了LAI處理組的纖維樁剪切粘接強度高于PUI組（表1）。不過，對于造成PUI與LAI對纖維樁粘接強度差異的粘接機理，仍有待今后進一步研究。

此外，與沖洗方法無關，自根頸到根尖區，因牙本質表面清潔程度與進入牙本質小管的樹脂突均呈逐漸減少的趨勢，因而各組纖維樁粘接強度自根頸向根尖區，亦逐漸減小。

綜上，在殘冠殘根樁道沖洗時，選擇超聲蕩洗或Er：YAG激光蕩洗均可對樁道牙本質進行有效地清潔;但Er：YAG激光蕩洗對提高纖維樁粘接強度的效果更佳。

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[收稿日期]2021-03-02

本文引用格式：王情情，劉福來，孟慶飛，等.不同沖洗方法對纖維樁粘接強度影響的電鏡觀察及推出實驗研究[J].中國美容醫學，2022，31（2）：91-95.

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