生物陶瓷封閉劑nRoot和生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性研究

[摘要]目的：體外評價國產新型生物陶瓷根管封閉劑nRoot的根尖封閉性以及應用生物陶瓷根管封閉劑時生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性，為臨床材料選擇提供理論依據。方法：選取單根管的離體前磨牙，自釉牙骨質界處截去牙冠，隨機分為四個實驗組和兩個對照組。通過逐步深入技術進行根管預備，然后采用Martin TroPe推介的生物陶瓷封閉劑改良熱牙膠垂直加壓充填技術進行根管充填。A組：nRoot根管封閉劑聯合生物陶瓷牙膠尖；B組：nRoot根管封閉劑聯合普通牙膠尖；C組：iRoot SP根管封閉劑聯合生物陶瓷牙膠尖；D組：iRoot SP根管封閉劑聯合普通牙膠尖；E組和F組分別為陽性對照組和陰性對照組。通過染料滲透法和掃描電鏡法分別觀測各組根尖封閉性情況，染料滲透長度越長，微縫隙越寬，表示根尖封閉性越差。結果：染料滲透實驗結果顯示，A組（2.455±0.137）mm，B組（2.830±0.148）mm，C組（2.426±0.130）mm，D組（2.774±0.163）mm。經方差分析得出，iRoot SP和nRoot差異無統計學意義（P＞0.05）；生物陶瓷牙膠尖和普通牙膠尖差異有統計學意義（P＜0.05），且生物陶瓷牙膠尖染料滲透平均值低于普通牙膠尖；根管封閉劑與牙膠尖交互效應不顯著（P＞0.05）。掃描電鏡結果顯示，各組充填材料與牙體組織結合界面均可見大小不等的微縫隙，其中使用普通牙膠尖的B組和D組中，微縫隙較寬，而使用生物陶瓷牙膠尖的A組和C組中，微縫隙相對較小；B組與D組之間，A組與C組之間，微縫隙寬度均沒有明顯區別。結論：①國產新型生物陶瓷根管封閉劑nRoot具有與進口生物陶瓷根管封閉劑iRoot SP相似的根尖封閉性；②應用生物陶瓷根管封閉劑時，生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性優于普通牙膠尖；③充填材料中根管封閉劑和牙膠尖對根尖封閉性的影響相互獨立，互不干擾。

[關鍵詞]nRoot根管封閉劑；iRoot SP根管封閉劑；生物陶瓷牙膠尖；普通牙膠尖；根尖封閉性

[中圖分類號]R781.05" " [文獻標志碼]A" " [文章編號]1008-6455（2024）07-0060-05

Study on Apical Sealing Properties of Bioceramic Sealer nRoot and Bioceramic Gum Tips

WANG Peiru1， NIU Yishan2， WU Wanchao2， HAN Yuhuan2

（ 1.School of Stomatology， Inner Mongolia Medical University， Hohhot 010050， Inner Mongolia， China; 2.Affiliated HosPital of Inner Mongolia Medical University， Hohhot 010050， Inner Mongolia， China ）

Abstract： Objective" To evaluate in vitro the apical sealing property of nRoot， a new domestic bioceramic root canal sealing agent， and the apical sealing property of bioceramic tooth adhesive tip when applying bioceramic root canal sealing agent， providing a theoretical basis for clinical material selection. Methodsnbsp; Single-canal premolars were randomly divided into four experimental groups and two control groups. The crowns were removed from the cemento-enamel junction. The root canal was prepared by gradual deepening technique， and then the root canal was obturated by using bioceramic sealant modified hot gutta-percha vertical compression filling technique recommended by Martin Trope.Group A： nRoot root sealer combined with bioceramical tooth tip. Group B： nRoot root canal sealer combined with common gum tip. Group C： iRoot SP root canal sealer combined with bioceramical tooth tip. Group D： iRoot SP root canal sealer combined with common gum tip. Group E and group F were positive control group and negative control group respectively. The apical closure of each group was observed by dye permeation method and scanning electron microscope. The longer the dye permeation length was， the wider the microgap was， the worse the apical closure was. Results" Dye penetration test results show that， group A （2.455±0.137） mm， group B （2.830±0.148） mm， group C （2.426±0.130） mm， group D （2.774±0.163） mm. There was no significant difference between iRoot SP and nRoot （P＞0.05）. There was a significant difference between bioceramics and common dental gums （P＜0.05）， and the average value of dye Penetration of bioceramics dental gums was lower than that of common dental gums. There was no significant interaction between root canal sealant and gum tip （P＞0.05）. Scanning electron microscopy results showed that micro-gaps of varying sizes were visible at the interface between filling materials and dental tissue in all groups. groups B and D with common gutta tips showed larger micro-gaps， while groups A and C with bioceramic gutta tiPs showed smaller micro-gaps. There was no significant difference in microgap width between group B and group D， and between group A and group C. Conclusion" ①nRoot， a new bioceramics root canal sealer， has similar aPical closure as iRoot SP. ②When using bioceramic root canal sealer， the aPical closure of bioceramic gutta-percha tips is better than that of common gutta-percha tips. ③The effects of root canal sealant and gutta-percha tip on the apical closure were independent and did not interfere with each other.

Key words： nRoot root canal sealer; iRoot SP root canal sealer; bioceramic gum tip; common gum tip; apical closure

目前認為牙髓病和根尖周病主要是由細菌感染導致的，只有利用充填材料嚴密封閉根管系統，占據細菌生存空間并且封閉根管和根尖周組織的交通才能徹底控制感染[1]，因此，研究根管充填材料（包括根管封閉劑和牙膠尖）的根尖封閉性對根管內感染的控制及治療的成功與否有著重要影響[2]。

傳統根管充填材料的金標準是根管封閉劑與牙膠尖的結合[3]。其中生物陶瓷類根管封閉劑因具有良好的生物相容性、極佳的流動性、高X線阻射性、親水性、抑菌性及誘導骨再生性等優點[4-8]而備受關注，因此本文用研究較為成熟的生物陶瓷根管封閉劑iRoot SP作為對照，對國產新型生物陶瓷根管封閉劑nRoot的根尖封閉性進行研究，以期為臨床根管封閉劑的選擇提供新的思路。

牙膠尖根據組成成分不同可分為普通牙膠尖和生物陶瓷牙膠尖，其中生物陶瓷牙膠尖因其組成成分的不同具有良好的生物相容性[9-10]、更高的X線阻射性[4]，以及誘導骨再生[11-12]等優點而備受關注。因此本文以普通牙膠尖為對照，研究生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性，以期為臨床牙膠尖的選擇提供新的思路。

1" 材料和方法

1.1 主要實驗器材及試劑

1.1.1 主要實驗器材：恒溫水浴箱（常州鴻澤實驗科技有限公司，中國）；掃描電子顯微鏡（Hitachi，日本）；口腔手術顯微鏡（蘇州速邁醫學科技股份有限公司，中國）；高速手機（NSK，日本）；根管長度測量儀（VDW，德國）；機用ProTaPer根管預備器械（登士柏公司，美國）；K銼（登士柏，美國）；超聲工作尖（EMS公司，瑞士）；Beefill 2in1熱牙膠充填系統（VDW，德國）。

1.1.2 主要實驗試劑：nRoot根管封閉劑（江西恩普諾生物科技有限公司，中國）；iRoot SP根管封閉劑（Innova-tive BioCreamix Inc，Vancouver，加拿大）；生物陶瓷牙膠尖（舒爾齒科有限公司，韓國）；普通牙膠尖（天津加發醫療器械有限公司，中國）；印度墨汁（上海康朗生物科技有限公司，中國）；10%的硝酸溶液（江陰市卓午化工有限公司，中國）；99%無水乙醇（上海沃凱生物技術有限公司，中國）；99%的水楊酸甲酯（北京百靈威科技有限公司，中國）。

1.2 研究對象：選取2022年1月-2022年8月因正畸減數、牙髓炎及牙周病等問題拔除的輕、中度彎曲（Schneider 法）的220顆前磨牙作為實驗對象。納入標準：①因正畸減數、牙髓炎及牙周病等問題拔除的前磨牙；②根管彎曲度＜20°（Schneider 法）的直根管或中度彎曲根管；③離體牙自釉牙骨質界到解剖性根尖孔長度大于等于12 mm；④根尖孔未被破壞；⑤自釉牙骨質界到解剖性根尖孔的牙根無齲壞、無吸收、無根折、無隱裂；⑥根尖孔已發育完成的恒牙；⑦根管通暢，無鈣化；⑧均為近期新鮮拔出的恒牙；⑨初尖銼以插入ISO15# K銼時稍感發緊為準；⑩多角度拍攝X線根尖片，確保根管無解剖變異和畸形，每個牙根均為1-1型的單根管且根管形態均為圓形（從頰舌向和近遠中向拍攝X線片，在距根尖5 mm處測量根管內徑，長徑與短徑比值＜2）。

1.3 實驗步驟

1.3.1 樣本處理：按上述納入標準從新鮮拔除的離體牙中選取樣本，去除牙體表面的污染物、牙石和肉芽組織，將其置于5.25%的次氯酸鈉溶液中浸泡2 h消毒，然后置于0.9%的生理鹽水中備用，4℃低溫保存。樣本使用前用高速手機在冷水狀態下自釉牙骨質界將牙冠去除，保留至少12 mm的牙根。

1.3.2 實驗樣本分組及編號：根據每組使用的根管封閉劑和牙膠尖類型不同，將處理后的樣本分為A、B、C、D四個實驗組（每組50顆離體牙）和E、F兩個對照組（每組10顆離體牙），并對其進行編號（見表1）。

1.3.3 測量工作長度：用小號K銼，測量從冠方參照點到根尖牙本質牙骨質界的距離即為根管工作長度。離體牙根管長度電測法實驗裝置[13]見圖1，將根管長度測量儀一端的電極連接唇鉤后置于生理鹽水中，另一端電極與K銼相連，將K銼插入根管中并緩慢向根方旋轉推進，同時使離體牙根尖與唇鉤浸于同一生理鹽水中，當K銼尖端到達根尖牙本質牙骨質界時，根管長度測量儀屏幕上指示帶位于黃色區域的第三格，用探針將K銼銼桿上的橡皮片與冠方參照點接觸，測量此時K銼上橡皮片到銼尖的距離，即可測出根管工作長度。

1.3.4 根管預備：先用手用器械K銼預備至15號，再通過逐步深入技術用ProtaPer機用鎳鈦銼將根管預備至F2，每更換一次器械均需用5.25%的NaCLO和17%的EDTA溶液交替蕩洗去除玷污層并用小號器械回銼。

1.3.5 根管充填：四個實驗組按照表1選擇相應的根管封閉劑和配套的牙膠尖，使用BeeFill 2in1熱牙膠充填系統，通過Martin TroPe推介的生物陶瓷封閉劑改良熱牙膠垂直加壓充填技術完成根管充填[14]。具體步驟如下：①干燥根管后，選擇與根管預備相符的主牙膠尖進行試尖并拍X線根尖片確保到達工作長度；②僅牙膠尖尖端4 mm蘸取根管封閉劑；③緩慢插入牙膠尖至工作長度，避免過快和上下提拉，使根管封閉劑進入到根尖不規則區；④將攜熱器頭直接插入牙膠直到距根尖5 mm處，并向根尖方向加壓，退出時取出根管中上段的牙膠；⑤剩余根管中上段再次涂布少量根管封閉劑，分次熱牙膠注射，垂直加壓回填到根管口；⑥完成根管充填后，拍攝頰舌向和近遠中向X線根尖片確定恰填，冠方用指甲油嚴密封閉。陽性對照組和陰性對照組根管預備后，不進行根管充填，只用指甲油做冠方封閉。用磷酸鹽緩沖液（PBS溶液）調拌的藻酸鹽印模材包裹上述根尖，然后將其泡在PBS溶液中并置于溫度為37℃、濕度為100%的恒溫水浴箱中7 d，使根充材料完全固化。以上操作均由同1人完成。

1.4 染料滲透法根尖封閉性檢測

1.4.1 染色前準備：根管充填完成7 d后，實驗組中每組取出40枚樣本，對照組中每組取出10枚樣本，去除根尖印模材，待自然干燥后，將實驗組和陽性對照組根尖孔2 mm范圍以外的牙體表面涂布兩層指甲油，封閉根尖孔以外的其他牙體組織，確保染料只能經過根尖區域滲透入根管[15]；陰性對照組的整個牙體表面，包括根尖區均涂布兩層指甲油（見圖2）。

1.4.2 印度墨汁染色：待指甲油徹底干燥后，將實驗樣本牙根垂直向下固定在1.5 ml的離心管中，根尖1/3浸入印度墨汁中，然后將實驗樣本放入37℃、濕度為100%的恒溫箱中7 d進行染色（見圖3）。7 d后將實驗樣本用蒸餾水超聲蕩洗30 min，去除表面浮色，室溫下干燥1 d，用刀片刮去樣本表面的指甲油。

1.4.3 應用透明技術進行檢測：將上述處理后的樣本置于10%的硝酸中脫礦7 d，每日更換脫礦液，7 d后檢查牙本質可被細針無阻力穿透，牙本質穿透時呈橡皮樣，即脫礦完成，否則需要延長脫礦時間。脫礦完成后用蒸餾水超聲蕩洗30 min，在80%、90%和99%的乙醇中分別浸泡12 h進行逐級脫水，待自然干燥后將其放入99%的水楊酸甲酯中至透明[15]。

1.4.4 口腔顯微鏡下測量染色長度：將游標卡尺放到顯微鏡下，然后拿另一游標卡尺直接測量顯示器上游標卡尺一格的長度，顯示器上一格的測量結果/游標卡尺每格的實際長度=物體被放大的倍數。本實驗通過調整物鏡倍數和工作距離，在確保樣本聚焦清晰的前提下，將樣本放大20倍，微距拍攝每顆牙的四個面并用游標卡尺分別測量每個牙的四個面中從根尖孔向冠方滲入染料的距離，記錄四個面中最長染色距離（mm），由三個人分別測量3次，取其平均值作為樣本染料滲入長度并記錄，精確到0.02 mm。

1.5 掃描電鏡法根尖封閉性檢測：從恒溫水浴箱內將實驗組中每組剩余的10枚樣本全部取出，于70%、80%和95%的乙醇中逐級脫水，環氧樹脂包埋后用單面金剛砂片將牙體沿牙長軸縱向剖開，暴露根充材料，單面金剛砂片光滑面所對應的牙根面為掃描電鏡要觀察的面，將牙體剖面置于流水下，使用不同表面粒度的水磨砂紙由粗到細依次打磨拋光，直至牙體標本試件光亮，流水沖洗，自然干燥0.5 h。導電膠將處理后的樣本剖面逐次固定于樣品臺上，噴金鍍膜，分別于掃描電鏡的低倍鏡（100×）和高倍鏡（1 000×）下觀察根充材料與牙體組織結合界面的微縫隙情況[16]。

1.6 統計學分析：采用SPSS 24統計分析軟件對數據進行分析，染料滲透長度以均數±標準差（xˉ±s）表示，四個實驗組樣本數據符合正態分布且具有方差齊性，行2×2析因設計的方差分析，顯著性水平α設為0.05，P＜0.05認為差異具有統計學意義。

2" 結果

2.1 染料滲透實驗結果：各組染料滲透情況顯示，陽性對照組自根尖孔到冠方均被染色，證明印度墨汁具有良好的滲透性和染色作用（見圖4A）；陰性對照組未見染料滲入根管，證明指甲油具有良好的防滲透作用（見圖4B）；四個實驗組均可見不同程度的染料滲透（見圖4C～F）。實驗組各組染料滲透長度見表2。方差分析結果見表3，根管封閉劑：F=3.410，P＞0.05，認為iRoot SP和nRoot的根尖封閉性差異無統計學意義；牙膠尖：F=247.987，P＜0.05，認為生物陶瓷牙膠尖和普通牙膠尖的根尖封閉性差異有統計學意義，且生物陶瓷牙膠尖染料滲透平均值低于普通牙膠尖；根管封閉劑×牙膠尖：F=0.379，P＞0.05，認為根管封閉劑與牙膠尖交互效應不顯著。

2.2 掃描電鏡觀察結果：低倍鏡下（100×）和高倍鏡（1 000×）下，各組充填材料與牙體組織結合界面均可見大小不等的微縫隙，其中使用普通牙膠尖的B組和D組中，微縫隙較寬，而使用生物陶瓷牙膠尖的A組和C組中，微縫隙相對較小；B組與D組之間，A組與C組之間，微縫隙寬度均沒有明顯區別（見圖5）。

3" 討論

本文對國產新型生物陶瓷根管封閉劑nRoot的根尖封閉性進行研究，結果表明國產生物陶瓷根管封閉劑nRoot與進口生物陶瓷根管封閉劑iRoot SP具有相似的根尖封閉性能，以往生物陶瓷根管封閉劑都需要依賴進口，因為有全球獨家專利，售價昂貴，很多患者因無力承擔高昂費用而放棄使用，現在國產生物陶瓷根管封閉劑nRoot上市后，其價格便宜、無需進口、方便采購等優點讓患者有了第二種選擇，所以可以考慮在國內用國產nRoot代替進口iRoot SP使用。當然由于nRoot進入市場時間較短、臨床試驗較少，其遠期療效還有待進一步觀察，這也是所有新材料的必經階段。

本研究在應用生物陶瓷根管封閉劑的同時，對生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性進行研究，結果表明生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性優于普通牙膠尖，此外，生物陶瓷牙膠尖還具有良好的生物相容性、高X線阻射性以及誘導骨再生等優點[4]，所以可以考慮使用生物陶瓷牙膠尖來代替普通牙膠尖使用，因為本實驗中的根管封閉劑無論是nRoot還是iRoot SP均為生物陶瓷類，所以該結果只能說明在應用生物陶瓷類根管封閉劑時，生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性優于普通牙膠尖，尚無實驗證明在應用其他類型根管封閉劑時，生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性是否同樣優于普通牙膠尖。

為了盡可能避免因充填方法帶來的根管封閉性的影響，本實驗最終決定采用由Martin TroPe推介的生物陶瓷封閉劑改良熱牙膠垂直加壓充填術[14]，該根管充填方法既避免了單尖法和冷側方加壓法根尖封閉的不確定性，又充分考慮了熱垂直加壓法中高溫對生物陶瓷根管封閉劑封閉性的影響，主要具有以下三大優勢：①該法只在牙膠尖尖端4 mm內蘸取根管封閉劑，且攜熱器僅燙斷至距根尖5 mm處的根管中段，這樣做一方面是因為根管充填的空腔多形成于根管中上段[17]，該距離足夠去除大部分空腔，另一方面是因為這樣做能避免高溫的攜熱器直接接觸根管封閉劑，從而最大程度降低溫度對生物陶瓷根管封閉劑的影響；②該方法在根尖5 mm充填完成后，回填時還需第二次涂布根管封閉劑，在一定程度上加強了根管封閉性；③回填時的熱牙膠熔點為60℃，該溫度并不會影響到生物陶瓷根管封閉劑的性能和流動性[18]。

染料滲透法是應用最早且目前最常用的根尖封閉性檢測方法[19]。本實驗中選用的印度墨汁具有穩定的理化性能，色澤不會隨環境pH的改變而變化，離體牙脫礦、脫水后印度墨汁不被脫色，有清晰的染料滲入終點[20]，而且，印度墨汁為低分子物質，可以穿透0.22μm的細菌過濾器，Gilbert SD等[21]的研究得出，印度墨汁滲透實驗與微生物滲透實驗的結果無顯著性差異，也就是說如果根管充填材料與根管壁之間的空隙小到印度墨汁分子都不能穿透，那么細菌也將無法穿透，則該空隙可被忽略，認為不會影響到根尖封閉性[22]，基于上述印度墨汁的特點，本實驗最終決定使用印度墨汁作染料。

綜上所述，國產新型生物陶瓷根管封閉劑nRoot具有與進口生物陶瓷根管封閉劑iRoot SP相似的根尖封閉性；生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性優于普通牙膠尖。而在充填材料中根管封閉劑和牙膠尖對根尖封閉性的影響相互獨立，互不干擾。

[參考文獻]

[1]陳燕，黃正蔚，張彭飛.AH plus和iRoot SP用于熱牙膠充填的根尖封閉性能研究[J].口腔材料器械雜志，2021，30（1）：13-17.

[2]Meirinhos J， Martins J N R， Pereira B， et al. Prevalence of apical periodontitis and its association with previous root canal treatment， root canal filling length and type of coronal restoration - a cross-sectional study[J]. Int Endod J， 2020，53（4）：573-584.

[3]Wolf M， Küppe K， Reimann S， et al. 3D analyses of interface voids in root canals filled with different sealer materials in combination with warm gutta-percha technique[J]. Clin Oral Investig， 2014，18（1）：155-161.

[4]黎晶，蔣宏偉.iRoot SP的特性及根管封閉劑超充的研究進展[J].中華口腔醫學研究雜志（電子版）， 2019，13（1）：56-62.

[5]Loushine B A， Bryan T E， Looney S W， et al. Setting properties and cytotoxicity evaluation of a premixed bioceramic root canal sealer[J]. Endod J， 2011，37（5）：673-677.

[6]呂翱，林曉新，郭曉莉，等.三種根管封閉劑的根尖封閉性能體外比較研究[J].中國實用口腔科雜志，2022，15（3）：300-303.

[7]Jin H R， Jang Y E， Kim Y. Comparison of obturation quality between calcium silicate-based sealers and resin-based sealers for endodontic re-treatment[J]. Materials， 2021，15（1）：72.

[8]胡龍鑫，汪麗.根管封閉劑iRoot SP根尖封閉性能的體外研究[J].世界復合醫學，2021，7（6）：62-64.

[9]王振銘，葉玲.生物活性組織工程材料在口腔頜面部骨修復中的應用研究進展[J].口腔生物醫學，2021，12（2）：71-76.

[10]Eltair M， Pitchika V， Hickel R， et al. Evaluation of the interface between gutta-percha and two types of sealers using scanning electron microscopy （SEM）[J]. Clin Oral Investig， 2018，22（4）：1631-1639.

[11]María V. Bioceramics： from bone substitutes to nanoparticles for drug delivery[J]. Pure Appl Chem， 2019，91（4）：687-706.

[12]鐘秀芬，楊紅葉，施春梅，等.3種消毒劑對牙膠尖快速消毒效果的實驗觀察[J].廣西醫學，2011，33（12）：1646-1648.

[13]黃力子.根管長度電測法及其原理[J].中華口腔醫學雜志，1988，23（5）：297-300.

[14]Fernández R， Restrepo J S， Aristizábal D C， et al. Evaluation of the filling ability of artificial lateral canals using calcium silicate-based and epoxy resin-based endodontic sealers and two gutta-percha filling techniques[J]. Int Endod J， 2016，49（4）：365-373.

[15]孟偉濤，殷金萍，張筱婭，等.不同材料及根尖術式對根管封閉性的影響[J].口腔醫學研究，2023，39（2）：156-159.

[16]何存蘭.iRoot BP Plus根尖封閉性能的體外實驗研究[D].昆明：昆明醫科大學，2015.

[17]Celikten B， Uzuntas C F， Orhan A I， et al. Evaluation of root canal sealer filling quality using a single-cone technique in oval shaped canals： An In vitro Micro-CT study[J]. Scanning， 2016，38（2）：133-140.

[18]Huang Y， Celikten B， de Faria Vasconcelos K， et al. Micro-CT and nano-CT analysis of filling quality of three different endodontic sealers.[J]. Dentomaxillofac Radiol， 2017，46（8）：20170223.

[19]李蜀鄂，程祥榮.樁腔預備對根尖封閉性的影響及檢測方法的研究進展[J].國際口腔醫學雜志，2011，38（6）：681-683.

[20]吳林芮，劉加榮.4種根管封閉劑根尖封閉效果的體外研究[J].華中科技大學學報（醫學版），2017，46（5）：608-611.

[21]Gilbert S D， Witherspoon D E， Berry C W. Coronal leakage following three filling techniques[J]. Int Endod J， 2001，34（4）：293-299.

[22]危薇，陳作良.根管微滲漏實驗方法的研究進展[J].國際口腔醫學雜志，2008，35（4）：372-374.

[收稿日期]2023-04-03

本文引用格式：王培儒，牛一山，武萬超，等.生物陶瓷封閉劑nRoot和生物陶瓷牙膠尖的根尖封閉性研究[J].中國美容醫學，2024，33（7）：60-64.