硅酸鈣基生物材料和三氧化礦物凝聚體作為根尖倒充填材料的封閉性能和粘接強度比較

【摘要】目的 研究根尖倒充填材料iRoot BP Plus和三氧化礦物凝聚體（MTA）的封閉性與粘接強度，為臨床充填材料的選擇提供依據。方法 收集新疆醫科大學第一附屬醫院2017年7月至2020年6月因正畸或牙周病拔除的下頜雙尖牙120顆，以隨機數字表法分為3組。對照組（40顆）采用氧化鋅丁香酚水門汀進行倒填充，試驗1組（40顆）采用MTA進行倒填充，試驗2組（40顆）采用iRoot BP Plus進行倒填充。比較3組倒充填材料粘接強度、倒充填材料微滲漏情況及根尖倒充填操作時間。結果 與對照組比，試驗1組、試驗2組粘接強度均更高；與試驗1組比，試驗2組粘接強度更高；與對照組比，試驗1組、試驗2組微滲漏長度均更短（均Plt;0.05）；試驗1組、試驗2組微滲漏長度比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05）；試驗1組、試驗2組根尖倒充填操作時間均顯著短于對照組，且試驗2組顯著短于試驗1組（均Plt;0.05）。結論 與氧化鋅丁香酚水門汀相比，根尖倒充填材料iRoot BP Plus與MTA具有良好的封閉性能和粘接強度，均為較好的根尖封閉劑，但iRoot BP Plus使用前無需調拌，具有更好的機械性能與邊緣適應性，因此目前可優先考慮使用iRoot BP Plus。

【關鍵詞】根尖倒充填 ; iRoot BP Plus ; 三氧化礦物凝聚體 ; 封閉性能 ; 粘接強度

【中圖分類號】R783.1 【文獻標識碼】A 【文章編號】2096-3718.2023.10.0057.03

DOI：10.3969/j.issn.2096-3718.2023.10.019

根管治療術是目前臨床治療根尖周病、牙髓病等口腔疾病的重要方法，其療效已經得到臨床上的廣泛認可，但一些患牙無法采用根管治療或根管治療效果不佳，對于此類患牙還可以行顯微根尖手術治療，能夠保留患牙，減少對其口腔功能的影響。而顯微根尖手術治療成功的關鍵在于術中使用的根尖倒充填材料的性能，且主要與所用材料的封閉性與粘接強度有關，若封閉不良或粘接強度較差，則難以形成有效的根尖屏障，從而會引發感染[1]。氧化鋅丁香酚水門汀是以往顯微根尖手術中常用的倒充填材料，操作簡單方便，具有較好的粘接性，但其封閉性和粘接強度不足[2]。近年來隨著醫用材料研究的快速發展，臨床上開始將新型硅酸鈣基生物材料作為倒充填材料應用于顯微根尖手術中，相比傳統氧化鋅丁香酚水門汀，其具有更好的封閉性和粘接強度，其中三氧化礦物凝聚體（MTA）與iRoot BP Plus均為常用的新型硅酸鈣基生物材料，在形成根尖屏障方面取得了較好的效果[3]。基于此，本研究將iRoot BP Plus和MTA作為根尖倒充填材料，對其封閉性與粘接強度進行研究分析，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 樣本收集 收集新疆醫科大學第一附屬醫院2017年7月至2020年6月因正畸或牙周病拔除的下頜雙尖牙120顆，以隨機數字表法分為3組，各40顆。納入標準：單根管牙齒；根管彎曲度≤ 15°；未進行過牙髓治療的牙齒。排除標準：牙根隱裂紋；牙根內外吸收；存在根齲；根尖未發育完成。研究經院內醫學倫理委員會批準，且患者簽署知情同意書。

1.2 實驗方法

1.2.1 實驗材料 玻璃離子水門汀（上海二醫張江生物材料有限公司，國械注準20153171637，規格：20 g/瓶），根管充填及修復材料Root Canal filling repair materials（Innovative Bioceramix， Inc.，國械注進20153173774，型號：IRBPP 4610 U5-）、 MTA [美國Dentsply公司，國械注進20153630487，規格：（粉0.5 g+液0.18 g）/單套]、齒科氧化鋅丁香酚水門汀（武漢大學口腔醫學院口腔藥物材料廠，鄂械注準20132171211，規格：10 g/瓶）。

1.2.2 實驗過程 將新鮮拔除的牙齒表面血液和軟組織清除，浸泡于0.9%氯化鈉溶液中備用。取高速渦輪機將患牙牙冠截去，用10#不銹鋼K銼將根管疏通，之后用鎳鈦銼進行根管預備，期間用2.5%次氯酸鈉溶液對根管進行充分沖洗，完成后行超聲蕩洗。根管用無菌紙尖充分干燥，根管內充填熱牙膠至管口下約2 mm，然后使用玻璃離子水門汀暫封根管口，在恒溫箱內保存樣本，溫度37 ℃，濕度100%。待根管填充物硬固后，根尖段用金剛砂車針截去3 mm，使斷面垂直于牙體長軸。根尖截斷面用顯微鏡進行仔細觀察，確認無微裂后，用超聲波窩洞制備工作尖，完成后取無菌生理鹽水進行沖洗，并充分干燥，根尖冠方的牙膠用垂直加壓器壓緊；再次用顯微鏡對倒預備的窩洞側壁進行仔細觀察，確認不存在微裂。紙尖吸干后試驗1組用MTA進行倒填充，試驗2組用iRoot BP Plus進行倒填充，對照組用氧化鋅丁香酚水門汀進行倒填充，完成后根斷面用濕棉球清理干凈。恒溫箱內保存樣本7 d，溫度37 ℃，濕度100%，待材料充分固化，見圖1。

1.3 觀察指標 ①粘接強度：3組各隨機抽取20個樣本進行薄片推出實驗，樣本首先用自凝樹脂進行包埋處理，之后在倒預備區內用慢速切割機截取一個與長軸垂直的水平切片，厚度1 mm，取顯微鏡對斷裂形式進行仔細觀察。之后進行薄片推出試驗，在此過程中萬能測試機加載頭只能與倒充填材料接觸，牙體組織不能觸碰，對倒充填材料突然脫位時顯示的最大載荷進行詳細記錄，并對粘接強度進行計算。粘接面積（mm2）=倒充填材料直徑×π×薄片厚度。粘接強度（MPa）=最大破壞載荷/粘接面積。②微滲漏情況：對3組各剩余的20個樣本進行微滲漏實驗。用紙巾將樣本水分吸干，均在牙根表層全部涂刷指甲油，將所有離體牙低溫靜置24 h后，將標本浸入到印度墨水中進行染色，再置于恒溫箱中染色7 d后取出，用清液沖洗，以去凈牙根表層的指甲油；再放入恒溫箱中以5%鹽酸脫鈣溶液浸泡，每天換溶液，約5 d后取出；以流水清洗，在80%、90%的酒精溶液和無水乙醇梯度下彌散脫水，浸入到水楊酸甲酯溶液中，直到牙齒全部透明。之后使用顯微鏡仔細觀察，染料滲入根管的最大長度用Image J科學圖像處理軟件進行測量，連續測量3次，計算平均值。③觀察記錄3組根尖倒充填操作時間。

1.4 統計學方法 采用SPSS 23.0統計學軟件分析數據，本研究計量資料經S-W法檢驗符合正態分布，以（ x ±s）表示，兩組間比較采用t檢驗，多組間比較采用重復測量方差分析，兩兩比較采用SNK-q檢驗。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 3組倒充填材料粘接強度比較 與對照組比，試驗1組、試驗2組粘接強度均更高；與試驗1組比，試驗2組粘接強度更高，差異均有統計學意義（均Plt;0.05），見表1。

2.2 3組倒充填材料微滲漏情況比較 與對照組比，試驗1組、試驗2組微滲漏長度均更短，差異均有統計學意義（均Plt;0.05）；試驗1組、試驗2組微滲漏長度比較，差異無統計學意義（Pgt;0.05），見表2。 iRoot BP Plus微滲漏實驗顯示透明牙微滲漏長度較短，封閉性較好，見圖2-A；MTA微滲漏實驗顯示透明牙微滲漏長度較短，與iRoot BP Plus相比較為接近，封閉性較好，見圖2-B；氧化鋅丁香酚水門汀微滲漏實驗顯示透明牙微滲漏長度較長，封閉性較差，見圖2-C。

2.3 3組根尖倒充填操作時間比較 與對照組比，試驗1組、試驗2組根尖倒充填操作時間均更短，與試驗1組比，試驗2組更短，差異均有統計學意義（均Plt;0.05），見表3。

3 討論

氧化鋅丁香酚水門汀是傳統根尖倒充填材料，在臨床上應用廣泛，含有的丁香油對牙髓有安撫鎮痛效果，能夠用在深齲洞底的墊底、可阻止熱的傳導，操作簡便，但其局限性也同樣明顯，脆性較大，容易發生折斷和脫落，含有的丁香酚對復合樹脂有阻聚作用，且能夠減弱牙本質粘接劑的粘接效果[4]。iRoot BP Plus與MTA是新型硅酸鈣基生物材料，其生物學性能與傳統氧化鋅丁香酚水門汀相比進步明顯。MTA對成骨細胞增殖及軟組織再生具有促進作用，同時能夠對細菌生長進行有效抑制，但其需要較長時間才能夠完全固化，且具有一定的操作難度，同時根尖周組織液的浸泡和沖刷作用容易導致倒充填初期材料流失[5]。iRoot BP Plus是一種強堿性親水型修復材料，不會對牙髓組織產生明顯的毒性損傷，抗菌性良好，對牙髓與牙周組織再生具有促進作用，在根尖倒充填、根管充填等領域均有應用[6]。

本研究中，從倒充填材料粘接強度方面看，與對照組比，試驗1組、試驗2組粘接強度均更高，且試驗2組粘接強度高于試驗1組，提示與氧化鋅丁香酚水門汀相比，MTA與iRoot BP Plus均具有更高的粘接強度。究其原因可能為，倒充填材料的粘接強度主要受到兩方面因素的影響：一是其自身固化后的收縮應力；二是根管內壁沾污層的清除。但關于粘接強度與根管內壁玷污層之間的關系，目前尚未形成一致意見，因此暫不考慮這一因素。而從倒充填材料固化后的收縮應力方面分析，則主要是因為MTA與iRoot BP Plus固化后能夠保持穩定的體積，不會明顯受到固化后收縮應力的影響[7]。但MTA在粉液混合調拌后才能夠使用，而粉液比例、調拌時間等因素均會影響封閉效果。同時，MTA完全固化前的糊狀會使嚴密加壓操作的難度提升[8]。而iRoot BP Plus使用前不需要進行調拌，可避免材料機械性能受到調拌因素的影響；另外，iRoot BP Plus固化時出現的體積膨脹現象能夠使其邊緣適應性提高[9]。

倒充填材料微滲漏情況是評估材料封閉性的常用指標。本研究中，試驗1組、試驗2組微滲漏長度與對照組比較均更短，而試驗1組、試驗2組微滲漏長度比較，差異無統計學意義，提示與氧化鋅丁香酚水門汀相比，MTA與iRoot BP Plus具有更好的封閉性。MTA克服了傳統根尖倒填充材料的封閉性和生物相容性差等不足，具有較好的促成骨作用，臨床應用成功率高；iRoot BP Plus的組成材料中無氧化鉍、鋁等物質，可避免引起牙變色，并且血液也不會對材料固化產生影響，避免牙冠變色；同時其固化期間會產生羥基磷灰石，該物質與牙本質結合后能夠形成良好的封閉性[10]。另外，試驗2組根尖倒充填操作時間與其他兩組相比明顯更短，提示iRoot BP Plus操作更加簡便，這也是該材料的應用優勢之一。

綜上，與氧化鋅丁香酚水門汀相比，根尖倒充填材料iRoot BP Plus與MTA具有良好的封閉性和粘接強度，均為較好的根尖封閉劑。但iRoot BP Plus使用前無需調拌，具有更好的機械性能與邊緣適應性，因此可優先考慮使用iRoot BP Plus。需要指出的是，由于本研究選取樣本量較小，因此后續還需更多的體內外實驗進一步深入研究。

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