年齡對牙釉質酸蝕粘結的影響

李 芊，孫 霞

（1.煙臺芝罘醫院，山東 煙臺 264000 ；2.濰坊市益都中心醫院，山東 濰坊 261000）

近年來隨著我國人口的老齡化，在牙體治療中老年患者的占比逐漸增大。Beck 等[1]發現，只有14%的老年人口腔中無牙齒。這說明，現階段老年人口腔中保存的牙齒越來越多，牙體需要治療的概率增大。牙釉質是牙冠表面高度礦化的組織，其中無機礦化成分占牙釉質質量的96%，其余部分由有機物和水組成。礦化物由碳化羥基磷灰石晶體組成，晶體緊密排列呈棱鏡形，稱為釉柱，直徑約5 μm，每個釉柱均由一層非常薄（約1 μm）的蛋白質基有機基質隔開[2]。隨著年齡的增長，牙體組織會發生許多改變，其中牙釉質的結構和成分也會發生變化，這些變化與牙齒抗折性和酸蝕粘結的特性有密切關系。有研究表明，隨著年齡的增長，釉質中裂紋的密度增加，牙釉質的硬度和彈性模量隨年齡的增加而增加，兩者均會導致壓痕脆性的增加[3]。目前，關于年齡對人牙釉質特性影響的研究較少。基于此，本文分析了年齡對牙釉質粘結效果及粘結界面滲透性的影響，以期為臨床不同年齡的牙齒治療提供理論基礎。

1 資料與方法

1.1 主要設備與材料

體視顯微鏡 萊卡，德國冷場發射高分辨掃描電鏡 蔡司，德國鎢絲燈電子掃描顯微鏡 HITACHI，日本離體磨牙 煙臺芝罘醫院口腔頜面外科門診萬能試驗機 LLOYD，英國根管治療顯微鏡 萊卡，德國電熱恒溫箱 上海篤特科學儀器有限公司磷酸凝膠（36%）登士柏，美國粘結劑 3M ESPE,Seefeld,Germany光固化復合樹脂Filtek Z350 XT 3M ESPE,St.Paul,MN,USA

1.2 離體牙的收集和預處理

收集口腔外科門診因牙周病、正畸需要、外傷等原因拔除的新鮮無齲、牙釉質發育正常、無脫礦、未曾進行過任何修復治療且牙冠完整的磨牙80 顆，其中40 顆來自20 ～30 歲的患者，40 顆來自60 歲以上的患者。告知患者離體牙的實驗用途，患者均知情同意。將所有離體牙樣本使用超聲潔治器去除表面的菌斑和牙結石，然后使用低速渦輪手機和小毛刷反復清洗。處理完畢后將收集的離體牙浸泡于氯胺溶液中，保存在4 ℃的冰箱中。用環氧樹脂膠HZ8811 完成離體牙的固定包埋，用1200 目碳化硅砂紙于流水沖洗下以150 N 的壓力研磨離體牙頰舌側釉質表面30 s，使預處理的牙釉質表面均一化，用生理鹽水沖洗后吹干備用。

1.3 制備牙釉質/粘結劑/樹脂試件

取磷酸凝膠（36%）酸蝕30 s，用無菌生理鹽水沖洗3 次，每次10 s，吹干。將粘結劑涂布在牙釉質表面，用無水氣槍吹10 s，光固化燈光照10 s 使之固化。然后將復合樹脂于涂布粘結劑的區域分層充填，充填厚度為5 mm，光固化燈光照30 s 使之固化。待樹脂固化后，將樣本置于37 ℃的恒溫水浴箱中，24 h 后，用硬組織切片機在水冷條件下垂直于粘結界面切割，制備長8 mm、大小為1 mm×1 mm 的測試牙釉質/ 粘結劑/ 樹脂試件。制備完成后，利用根管顯微鏡檢查試件粘結面、樹脂端、牙體端有無裂紋。每顆牙選取1 條滿足要求的試件，用作后續檢測。

2 實驗一：不同年齡段離體牙牙釉質酸蝕后粘結力的比較

2.1 方法

將選取的不同年齡段待測試件每組各30 個用環氧樹脂膠HZ8811 固定在微拉伸測試的拉環上，然后用電子實驗萬能機以1 mm/min 的速度拉伸至牙釉質/粘結劑/ 樹脂試件粘結面斷裂，記錄此時的拉力值N。計算單位面積的粘結強度：單位粘結強度（MPa）=斷裂拉力值（N）/ 試件粘結面積（S）。

2.2 統計學分析

用統計軟件SPSS 20.0 對粘結強度檢測值進行統計分析，使用Student’s t test 比較兩組間的差異，檢驗水準為α=0.05，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2.3 結果

青年組恒牙牙釉質和樹脂的微拉伸粘結強度為（51.03±1.377）MPa，老年組恒牙牙釉質和樹脂的微拉伸粘結強度為（37.49±1.636）MPa，二者相比差異有統計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 兩組恒牙牙釉質酸蝕后微拉伸粘結強度的比較（MPa）

3 實驗二：不同年齡離體牙牙釉質粘結界面微滲漏情況的分析

3.1 方法

3.1.1 配制銀氨溶液、顯影液 用電子分析天平稱取硝酸銀（AgNO3）50 g，加入50 mL 雙蒸水中，置于加熱磁力攪拌機上至其充分溶解。在滴定管中加入30%氫氧化銨溶液，記錄此時的讀數，然后開始向AgNO3溶液中滴定，溶液中可有黑色沉淀出現，然后滴定至黑色沉淀溶解，溶液呈無色透明，停止滴定，即得到硝酸銨銀溶液。記錄滴定結束時滴定管的刻度，計算使用30% 氫氧化銨溶液的體積。將制備的硝酸銨銀溶液用雙蒸水定容至100 mL。量取370 mL 雙蒸水置于黑色AP 防氧化瓶中，在避光條件下，量取30 mL顯影液母液加入其中，用磁力攪拌器充分混勻，避光保存備用。

3.1.2 納米滲漏測試樣本的制備 取2 只棕色試劑瓶，每只試劑瓶中均加入20 mL 硝酸銨銀溶液。然后將青年組和老年組的牙釉質/ 粘結劑/ 樹脂試件（各10個試件）分別置于上述2 只試劑瓶中，室溫下避光靜置24 h。24 h 后，將兩組處理后的試件取出，用雙蒸

水沖洗晾干，然后置于盛有上述稀釋好的顯影液的黑色AP 防氧化瓶中，室溫下避光靜置反應12 h 后，將試件取出分別放入氫氧化二氨合銀〔Ag(NH3)2OH 〕溶液中充分反應12 h，將Ag+還原成Ag 原子。12 h后取出試件，用雙蒸水沖洗晾干，用掃描電子顯微鏡（SEM）觀察。

3.1.3 SEM 觀察納米滲漏 將處理過的牙釉質/粘結劑/樹脂試件常規真空干燥、噴金，使用SEM 背散射模式觀察粘結界面納米滲漏的情況，在每個試件的粘結界面隨機取3 個點拍攝電鏡照片。

3.2 結果

如下圖1 所示，箭頭所指示的高亮區域為出現納米滲漏部分，乃粘結界面銀原子的沉積在SEM下的影像。由圖中可見青年組恒牙和老年組恒牙牙釉質與粘結劑的粘結界面混合層中都出現了銀沉積，呈點狀或不連續線狀。老年組恒牙牙釉質與粘結劑粘結界面混合層中的銀原子沉積比較多，許多呈連續線狀，有些區域幾乎貫穿整個粘結界面混合層。相較而言，青年組恒牙牙釉質與粘結劑粘結界面混合層中的銀原子沉積比較少，多呈不連續的點狀沉積，少有連續線狀出現。

圖1 青年組、老年組粘結界面納米滲漏情況的定性比較

4 討論

人類牙齒不同部位的牙釉質厚度、釉柱排列走行存在差異，釉質表層礦化致密且耐酸性強[4]。有研究報道，若對牙釉質不做任何處理，牙釉質和自粘結水門汀的機械嵌合作用比較小[5-6]。酸蝕劑處理后可以增加釉質表面的表面積，從而使表面自由能增加（可使粘結面自由能較未酸蝕處理的釉質表面增大2 倍），促進了粘結劑向蜂窩狀小孔中的滲透[7]。本實驗中，青年組恒牙牙釉質和樹脂的微拉伸粘結強度為（51.03±1.377）MPa，而老年組恒牙牙釉質和樹脂的微拉伸粘結強度為（37.49±1.636）MPa。這與先前關于粘結強度及穩定性的研究結果是基本一致的。粘結強度的差異可能與青年組恒牙和老年組恒牙的礦化程度不同有關。此外，在本實驗中用硬組織切片機制做條狀牙釉質/ 粘結劑/ 樹脂試件時，在垂直于粘結界面切割的過程中會產生切割振動，有些試件在制作過程中不能耐受振動，導致牙體和復合樹脂分離，致使粘結失敗。在兩組不同的樣本中，老年恒牙組粘結試件在切割過程中失敗率較高，這也與牙釉質酸蝕后微拉伸粘結強度測試結果相一致。本實驗只是模擬單一恒定拉力載荷下牙釉質的粘結強度，后續的研究將進一步模擬口腔咀嚼運動產生的機械疲勞負荷，進行外加載負荷老化試驗，進一步明確年齡對粘結強度及粘結穩定性的影響。

目前常見的邊緣微滲漏檢測方法有：染料擴散法、細菌及內毒素滲入法、凝膠擴散法、化學示蹤法等。化學示蹤法檢測后可在SEM 下觀察，結果更為精細客觀。通過SEM 觀察微滲漏情況易于操作、成像質量好、色差小、精度高。本實驗采用硝酸銨銀溶液示蹤的方法，于SEM 下對青年組恒牙和老年組恒牙牙釉質與粘結劑的粘結界面納米滲漏情況進行觀察，并通過粘結界面納米滲漏的比較分析評估青年組恒牙和老年組恒牙牙釉質粘結后短期的封閉效果。本研究結果顯示，青年組恒牙和老年組恒牙牙釉質與粘結劑的粘結界面混合層中都出現了銀沉積，呈點狀或不連續線狀。因為粘結時，粘結劑吹干后其內部仍會有部分殘留的水，其可與復合樹脂中單體的親水基團結合生成氫鍵，使單體聚合不完全，形成了微小裂隙，導致納米滲漏的發生。本實驗中，老年組恒牙牙釉質與粘結劑粘結界面混合層中的銀顆粒沉積有輕度的增加，多呈連續線狀，且遍及整個標本的混合層。而青年組恒牙牙釉質與粘結劑粘結界面混合層中的銀顆粒沉積較少，呈不連續的點狀、粗顆粒沉積。這可能是因為酸蝕劑對青年人群恒牙的酸蝕脫礦作用強，青年組恒牙酸蝕后形成大量膠原纖維，滲入其間隙中的大量粘結劑圍繞在膠原纖維之間，對膠原纖維形成了天然的保護作用。另外，粘結劑表面的疏水樹脂層可以有效減少粘結界面的滲透性和水吸收，從而減少了納米滲漏。牙釉質和樹脂修復體粘結界面的密閉性是牙體修復效果的重要評估指標。使用復合樹脂充填修復后發生微滲漏的現象普遍存在，很難避免。其中有技術操作因素，也有材料性能的因素，如目前所用充填復合樹脂或多或少都存在一定的聚合收縮；復合樹脂的熱膨脹系數與牙體組織不同，導致膨脹和收縮率不同，隨著時間的延長，就會導致牙釉質和粘結樹脂間出現裂隙或小裂隙變大。因此，臨床上在對中老年恒牙進行粘結修復時，特別要注意操作的規范性，減少因操作不規范造成的微滲漏。

綜上所述，年齡對牙釉質的粘結強度有顯著影響，老年人牙釉質的粘結能力較差，粘結界面發生微滲漏的現象較多。