不同光動(dòng)力療法對(duì)根牙本質(zhì)機(jī)械性能及與纖維樁粘接強(qiáng)度的影響

岳進(jìn) 賀專 白慶霞 高蕊

根管治療后的缺損牙冠，通常需要樁冠修復(fù)。纖維樁因其良好的美學(xué)和力學(xué)性能，是目前臨床應(yīng)用最廣泛的一類樁核材料，其與根牙本質(zhì)的粘接直接關(guān)乎根內(nèi)修復(fù)體是否成功。有研究表明，利用光動(dòng)力療法（photodynamic therapy，PDT）［1－2］進(jìn)行樁道處理能有效去除玷污層，改善粘接效果。故本研究旨在探討幾種不同光動(dòng)力療法對(duì)根牙本質(zhì)機(jī)械性能及與纖維樁粘接強(qiáng)度的影響，為臨床上樁道處理提供一定的理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

纖維樁（RelyXTMFiber Post）、配套鉆（RelyXTMFiber Post drill）、自酸蝕樹脂粘接系統(tǒng)（RelyXTMU200；3M ESPE，美國）；激光器（Laser Duo；MMO，S?o Carlos，SP，巴西）；Er，Cr∶YSGG激光器（Waterlase，Biolase，美國）；DUH-211超顯微動(dòng)態(tài)硬度計(jì)（Shimadzu，Kyoto，日本）；萬能試驗(yàn)機(jī)（Testometric M500，25 kN，英國）。

1.2 實(shí)驗(yàn)步驟

1.2.1 根管治療和樁道預(yù)備 收集因正畸拔除、形態(tài)大小相似、健康單根管前磨牙100顆，自釉牙骨質(zhì)界冠方約1 mm處垂直于牙體長軸截?cái)啵捎弥鸩胶笸朔ㄐ懈茴A(yù)備，AH-Plus配合熱熔牙膠進(jìn)行根充；拍攝X線片確保所有牙齒根充恰填。根尖孔用復(fù)合樹脂封閉，根管口用玻璃離子暫封，放入37℃水浴保存。7 d后使用纖維樁配套鉆逐級(jí)進(jìn)行樁道預(yù)備，保留根尖約4 mm根充材料。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)分組 將100顆牙隨機(jī)編碼分成5組，每組20顆，進(jìn)行樁道處理。A組：蒸餾水5mL沖洗樁道60 s，重復(fù)3次，作為陰性對(duì)照。B組：采用常規(guī)樁道處理方法，2.25%NaCIO＋17%EDTA＋蒸餾水，各 5 mL分別沖洗樁道60 s。C組：Er，Cr∶YSGG激光＋2.25%NaCIO＋17%EDTA，將 Er，Cr∶YSGG激光器設(shè)定模式H、波長830 nm、功率 1.25W、頻率15 Hz、空氣 34%、水24%。激光聯(lián)合NaCIO蕩洗60 s。D組：核黃素＋17%EDTA，樁道內(nèi)注入0.1 mg／mL核黃素，激光器設(shè)定波長632 nm、功率150 mW。E組：亞甲基藍(lán)＋17%EDTA，樁道內(nèi)注入 0.05 mg／mL亞甲基藍(lán)，激光器設(shè)定波長660 nm、功率150 mW。D組和E組光敏劑保持3 min預(yù)照射期后，將300μm光纖頭插入樁道照射60 s。再用5mL蒸餾水沖洗樁道，去除殘余光敏劑。然后，C、D、E組用17%EDTA＋蒸餾水各5mL分別沖洗樁道60 s。最后，所有處理后的樁道用紙尖干燥。

1.2.4 纖維樁粘接及粘接強(qiáng)度測定 剩余牙齒每組10顆。選用直徑1.5 mm纖維樁，75%乙醇消毒并干燥。使用自酸蝕樹脂粘接系統(tǒng)進(jìn)行纖維樁的粘接。然后，放入37℃水浴保存7 d后，制備根頸、根中、根尖3組切片，厚 1.3 mm（方法同 1.2.3）。

使用萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行推出測試試驗(yàn)，檢測粘接強(qiáng)度［4］。根據(jù)纖維樁直徑選擇加載頭，要求加載頭只與纖維樁接觸，由尖端向冠端推出，加載速度為0.5 mm／min，計(jì)算公式為：粘接強(qiáng)度（MPa）＝F／A；F為最大破壞載荷力，A為粘接面積。用游標(biāo)卡尺測量薄片厚度（h）、冠端內(nèi)徑（r1）和尖端內(nèi)徑 r2，精度至 0.01 mm，面積計(jì)算公式為：

1.3 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用SPSS 24.0軟件，所有數(shù)據(jù)經(jīng)過正態(tài)性檢驗(yàn)，采用方差分析和Tukey檢驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以P＜0.05有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 各組根牙本質(zhì)MH和Eit*比較

（1）A組作為陰性對(duì)照，與B、C、D和E組相比，MH和Eit*值均最高，但組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；（2）所有分組根頸、根中、根尖組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（表1～2）。

表1 根牙本質(zhì)MH比較Tab 1 Comparison of MH of root dentin

表2 根牙本質(zhì)彈性模量（Eit*）比較Tab 2 Comparison of Eit*of root dentin

2.2 各組粘接強(qiáng)度比較

（1）A組作為陰性對(duì)照，與 B、C、D和 E組相比，粘接強(qiáng)度值最低，D組最高，均有顯著差異（P＜0.05）。A組＜B組＜C組＜E組≤D組，且D與E組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；（2）所有分組從根頸→根中→根尖粘接強(qiáng)度值逐漸降低，根頸和根中組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，與根尖組相比，均有顯著差異（P＜0.05）（表 3）。

表3 粘接強(qiáng)度比較（MPa）Tab 3 Comparison of bond strength（MPa）

3 討 論

臨床上經(jīng)完善根管治療保留下來的殘冠、殘根，因其本身的結(jié)構(gòu)完整性破壞、剩余牙體組織薄弱，往往面臨很高的牙折風(fēng)險(xiǎn)，通常選用樁冠修復(fù)來延長使用壽命［5］。纖維樁因出眾的美觀性、抗腐蝕性、生物相容性、與牙體組織相似的彈性模量等優(yōu)點(diǎn)，獲得臨床醫(yī)師的普遍認(rèn)可。其粘接的成功和持久性至關(guān)重要，它取決于根牙本質(zhì)的結(jié)構(gòu)、玷污層、根管內(nèi)污染和粘接劑的性能等。玷污層由樁道預(yù)備時(shí)的切割產(chǎn)生，是有機(jī)物包裹的牙本質(zhì)碎屑，包括大量無機(jī)物和變性膠原蛋白、血液、唾液、微生物及污染物等成分；一般的噴水沖洗不易去除，NaCIO聯(lián)合EDTA是一種目前臨床應(yīng)用較廣泛且成熟的去除玷污層的沖洗方法。Er，Cr∶YSGG激光又名水激光，通過產(chǎn)生空泡效應(yīng)，使牙體組織溶解，形成粗糙表面，從而有效去除玷污層，開放牙本質(zhì)小管，達(dá)到提高粘接效果的作用［6］。故本研究選用Er，Cr∶YSGG激光聯(lián)合常規(guī)樁道處理方法作為試驗(yàn)組（C組），結(jié)果表明：粘接強(qiáng)度值，C組＞B組（常規(guī)）＞A組（陰性對(duì)照），均有顯著差異（P＜0.05）；但 C組較PDT組低，可能由于激光產(chǎn)熱升溫，熱能對(duì)粘接強(qiáng)度的降低有一定的作用；同時(shí)，熱能引發(fā)了玷污層不能完成去除的不斷循環(huán)，導(dǎo)致粘接強(qiáng)度降低［7］。

近年來，利用 PDT［8－9］進(jìn)行根管消毒已被廣泛研究，其原理是采用特定波長的光（635～890 nm）照射光敏劑，通過產(chǎn)生活性氧，發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，從而破壞細(xì)菌細(xì)胞壁，促進(jìn)細(xì)胞裂解。已有研究表明，多種光敏劑如核黃素、亞甲基藍(lán)、姜黃素等光敏劑可用于根管消毒和樁道處理。有研究認(rèn)為纖維樁脫粘可能原因是膠結(jié)過程中消耗酸而釋放基質(zhì)金屬蛋白酶，導(dǎo)致膠原溶解和混合層破壞。因此，聯(lián)合交聯(lián)抗氧化劑，如核黃素（維生素B2交聯(lián)劑），通過光氧化途徑釋放單線態(tài)氧與膠原結(jié)合，促進(jìn)粘接的完成［10］。亞甲基藍(lán)因其親水、低分子量、帶正電荷的特性（可通過革蘭氏陰性和陽性菌外膜的蛋白孔通道）而被廣泛用作PDT中的光敏劑［11］。故本研究選用核黃素和亞甲基藍(lán)作為試驗(yàn)組比較樁道消毒的粘接強(qiáng)度。結(jié)果表明，D組（核黃素＋17%EDTA）和E組（亞甲基藍(lán)＋17%EDTA）粘接強(qiáng)度較其他組高，均有顯著差異（P＜0.05），但 D、E組間無差異。而E組≤D組可能與亞甲基藍(lán)是陽離子化合物，可與根牙本質(zhì)中的羥基磷灰石中的磷酸鹽陰離子結(jié)合相關(guān)。

本研究結(jié)果表明：所有分組粘接強(qiáng)度值從根頸→根中→根尖逐漸降低，根頸和根中組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，與根尖組相比，均有顯著差異（P＜0.05）。可能的原因［12］是根尖部形態(tài)復(fù)雜、根尖鈣化、腔體結(jié)構(gòu)、根尖區(qū)預(yù)備難度大、光能向根尖方向下降、樹脂聚合力下降及根牙本質(zhì)的力學(xué)性能等。

超微壓痕法是測量材料硬度和彈性模量非常靈敏的一種方法，適用于檢測牙體組織的破壞分解。本研究中使用的DUH-211數(shù)字超顯微動(dòng)態(tài)硬度計(jì)屬于一種深度感應(yīng)壓痕設(shè)備，使用超低負(fù)荷和高位移分辨率，能產(chǎn)生具有高臨床相關(guān)性的結(jié)果。MH和Eit*這兩項(xiàng)指標(biāo)可用于評(píng)估牙本質(zhì)中礦物質(zhì)的變化，評(píng)價(jià)牙體組織的塑性和彈性變形［13］。故本研究測量了各組的MH和Eit*，雖然各試驗(yàn)組與對(duì)照組間，及根頸、根中、根尖組間，均無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，但陰性對(duì)照組的MH和Eit*普遍高于其他各組。

綜上所述，在任何牙根深度（根頸、根中、根尖），核黃素（0.1 mg／mL）和亞甲基藍(lán)（0.05 mg／mL）介導(dǎo)的PDT不僅不影響根牙本質(zhì)的馬氏硬度和彈性模量，而且顯著提高了其與纖維樁的結(jié)合強(qiáng)度。