充填物邊緣縫隙寬度對(duì)人工繼發(fā)齲形成的影響

王萬(wàn)山，趙信義

（第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院口腔材料教研室軍事口腔醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710032）

充填物邊緣縫隙寬度對(duì)人工繼發(fā)齲形成的影響

王萬(wàn)山，趙信義

（第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院口腔材料教研室軍事口腔醫(yī)學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西西安710032）

目的：評(píng)價(jià)充填物邊緣縫隙寬度對(duì)人工繼發(fā)齲形成的影響，確定繼發(fā)齲模型合適的縫隙寬度。方法：把牛牙釉質(zhì)塊包埋到圓環(huán)狀模具內(nèi)，然后對(duì)半縱切包埋后的試樣，將其中一半重新放入模具內(nèi)，用充填修復(fù)材料（Charisma，F(xiàn)ujiⅦ）充填剩余空間，在材料與釉質(zhì)縱切面間放置縫隙型片（厚度25、50、100、190、270 μm），制備釉質(zhì)與材料間有可控寬度縫隙的修復(fù)試樣，浸入水中7d后取出，脫礦72 h后用光固化樹脂充填縫隙，垂直于縫隙方向制備150 μm厚的切片，在正交偏振光顯微鏡下測(cè)量材料邊緣釉質(zhì)的表面齲損深度和洞壁齲損深度。結(jié)果：所有試樣的表面齲損深度顯著大于洞壁齲損，F(xiàn)ujiⅦ組表面齲損深度顯著小于Charisma組（P＜0.05）；縫隙寬度＜100 μm時(shí)，隨著寬度的增加，洞壁齲損深度也增加；縫隙寬度在50～100 μm，F(xiàn)ujiⅦ組的洞壁齲損深度小于Charisma組（P＜0.05）。結(jié)論：充填物有縫隙的繼發(fā)齲模型能形成明顯的表面齲損和洞壁齲損，當(dāng)縫隙寬度在50～100 μm時(shí)，能夠充分展現(xiàn)釋氟材料與無(wú)釋氟材料預(yù)防人工繼發(fā)齲的差異。

繼發(fā)齲；充填修復(fù)；釋氟材料；玻璃離子水門汀；復(fù)合樹脂

［Chinese Journal of Conservativedentistry，2015，25（4）：244］

牙齒充填修復(fù)體長(zhǎng)期失敗的主要原因之一是修復(fù)體邊緣發(fā)生繼發(fā)齲。導(dǎo)致繼發(fā)齲形成的原因是充填物邊緣出現(xiàn)縫隙，產(chǎn)生微滲漏［1-3］。許多研究表明［4-6］，具有良好釋氟能力的充填修復(fù)材料能夠氟化相鄰的牙齒硬組織，提高其抗脫礦能力，延緩或預(yù)防繼發(fā)齲的發(fā)生。因此具有緩釋氟性能的牙齒充填修復(fù)材料的研究一直是研究熱點(diǎn)，而評(píng)價(jià)釋氟材料提高牙齒硬組織抗脫礦性能是這類研究的主要內(nèi)容之一。

用體外繼發(fā)齲模型評(píng)價(jià)充填材料預(yù)防繼發(fā)齲形成時(shí)，應(yīng)能在短時(shí)間內(nèi)充分展示已知的可預(yù)防繼發(fā)齲的釋氟材料與無(wú)釋氟材料的差異。充填物邊緣縫隙的大小影響微滲漏的程度，進(jìn)而影響繼發(fā)齲的發(fā)生，因此體外繼發(fā)齲模型應(yīng)當(dāng)考慮邊緣縫隙及其大小。為此，本研究用一種釋氟能力高的玻璃離子水門汀和一種無(wú)釋氟的復(fù)合樹脂作為充填材料［7］，測(cè)定了充填物邊緣縫隙寬度對(duì)人工繼發(fā)齲形成的影響。本研究的假設(shè)是，充填物邊緣縫隙太窄時(shí)，繼發(fā)齲不易形成，進(jìn)而不能展現(xiàn)釋氟與不釋氟材料預(yù)防繼發(fā)齲發(fā)生的差別。

1　材料和方法

1.1材料

充填材料：無(wú)釋氟的光固化復(fù)合樹脂（Charisma，批號(hào)52128，賀利氏古莎齒科有限公司）；釋氟的玻璃離子水門?。‵ujiⅦ，批號(hào)1108031，GC公司，日本）；充填物邊緣縫隙型片采用聚酯樹脂片（Precision Brand，美國(guó)），厚度分別為25、50、100、190、270 μm；偏振光顯微鏡（PLM）（XP-330C型，上海泰明光學(xué)儀器廠），圖像分析軟件（DL-3000，上海蔡康光學(xué)儀器廠）；硬組織切片機(jī)（150型，沈陽(yáng)科晶設(shè)備制造有限公司）；顯微鏡（上海光學(xué)儀器廠）。

1.2方法

1.2.1充填修復(fù)模型的制備

選擇近1個(gè)月拔出的牛下頜切牙，要求釉質(zhì)發(fā)育正常、無(wú)缺損及裂縫。用硬組織切割機(jī)在牙齒唇面平坦處切取邊長(zhǎng)6 mm、厚3 mm的釉質(zhì)塊，然后放入直徑11 mm、高5 mm的中空模具中用自凝樹脂分別包埋每個(gè)釉質(zhì)塊，暴露唇面釉質(zhì)。然后將包埋塊對(duì)半縱向切割成兩個(gè)半圓塊（圖1a），將其中一個(gè)半圓塊重新放入上述中空模具中，在切割面的釉質(zhì)表面貼附一寬3 mm的縫隙型片（圖1b），然后在模具的另一半空間中充填FujiⅦ（圖1c），制備充填材料與釉質(zhì)間有間隙的試樣。另一個(gè)半圓塊按照相同的方法充填Charisma，制備充填修復(fù)試樣。

待材料固化后取出縫隙型片，然后依次用#600、#800、#1500、#2000碳化硅水砂紙及金相砂紙打磨拋光釉質(zhì)面。超聲清洗、吹干后，在精度為0.001 mm的測(cè)量顯微鏡下測(cè)量縫隙寬度，要求縫隙寬度在規(guī)定尺寸的±5%范圍內(nèi)。每種材料的每種縫隙寬度分別制備8個(gè)試樣。

1.2.2人工齲損的形成

在試樣表面涂布指甲油，表面中央暴露3 mm×3 mm的區(qū)域（圖1d）。然后將每個(gè)試樣浸入2 mL去離子水中，于37℃恒溫水浴中持續(xù)搖動(dòng)，以便充填材料釋放成分并作用于牙齒。7d后取出吹干，再浸入16.5 mL新配制的部分飽和酸緩沖脫礦液中（2 mol/L磷酸二氫鈉、75 mol/L乙酸鈉、2 mol/L硝酸鈣），用冰醋酸調(diào)節(jié)pH至4.7［4］，37℃恒溫水浴中持續(xù)搖動(dòng)，72 h后取出，用去離子水沖去縫隙。

1.2.3齲損深度測(cè)定

用自制的光固化封閉樹脂充填每個(gè)試樣的縫隙及試樣表面，光固化后在精密切割機(jī)上對(duì)試樣的暴露區(qū)進(jìn)行切片，切割方向垂直于縫隙（圖1e），切片厚200 μm。獲得的切片在金相砂紙上研磨至150 μm厚，然后在偏振光顯微鏡下以水（折射率= 1.33）為浸潤(rùn)介質(zhì)，在正交偏振光下觀察每張切片釉質(zhì)的表面齲損及洞壁齲損情況（圖1f），并采集40倍圖像。將圖像信息輸入計(jì)算機(jī)，用圖像分析軟件測(cè)量表面齲損及洞壁齲損深度（圖2）。測(cè)量時(shí)，每個(gè)面均勻間隔測(cè)5個(gè)點(diǎn)，結(jié)果取平均值。

圖1　充填試樣制備及觀測(cè)過(guò)程示意圖

圖2　人工齲損測(cè)定示意圖

1.2.4統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

應(yīng)用SPSS 17.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對(duì)相同縫隙下兩種材料間釉質(zhì)表面齲損及洞壁齲損深度值進(jìn)行兩樣本t檢驗(yàn)；對(duì)不同縫隙Charisma和FujiⅦ表面齲損及洞壁齲損的深度值（±s）進(jìn)行單因素方差分析，兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2　結(jié)果（圖3）

圖3　兩種材料不同間隙下釉質(zhì)脫礦的偏光顯微照片（×40）（E：釉質(zhì)；P：光固化封閉樹脂；★：脫礦區(qū)域；?：縫隙）

所有試樣縫隙的牙齒一側(cè)釉質(zhì)表面和洞壁均可見(jiàn)不同程度的脫礦，表面脫礦范圍與指甲油暴露范圍一致，齲損深度均勻，基本與牙齒表面平行，齲損未崩解者，可見(jiàn)明顯的負(fù)雙折射表層。洞壁齲損由表面齲損沿縫隙向深部延伸，呈窄帶狀。

表面齲損方面，Charisma各組表面齲損深度均顯著大于相應(yīng)的FujiⅦ（P＜0.05），而兩種材料各自不同縫隙組間的表面齲損深度差異均不顯著（P＞0.05）（表1）。洞壁齲損方面，對(duì)于Charisma，當(dāng)縫隙＜100 μm時(shí)，洞壁齲損深度隨縫隙寬度增加而顯著增大（P＜0.05），當(dāng)縫隙＞100 μm后，齲損深度增加不顯著（P＞0.05）；對(duì)于FujiⅦ，間隙為25 μm的洞壁齲損深度顯著小于其他縫隙組（P＜0.05），其他各縫隙組間齲損深度差異不顯著（P＞0.05）。相同縫隙寬度下兩種材料間比較，當(dāng)縫隙為25 μm時(shí)，洞壁齲損深度無(wú)顯著性差異（P＞0.05），其他各縫隙組的Charisma洞壁齲損深度顯著大于FujiⅦ（P＜0.05）。

表1　各實(shí)驗(yàn)組釉質(zhì)齲損深度 （μm，±s）

表1　各實(shí)驗(yàn)組釉質(zhì)齲損深度 （μm，±s）

同一列內(nèi)，不同字母表示P＜0.05；*與Charisma表面脫礦深度相比P＜0.05

縫隙寬度（μm）n 表面齲損深度CharismaFuji Ⅶ洞壁齲損深度CharismaFuji Ⅶ258198.57±13.9849.56±3.92*35.38±8.41a31.33±3.98a 508192.54±10.8348.79±3.32*49.97±6.08b41.42±6.84b* 1008205.88±25.6853.86±6.53*84.94±1.93c41.39±2.36b* 1808197.20±9.9054.00±7.66*85.26±10.33c43.31±5.78b* 2708199.79±16.8351.00±10.76*86.72±3.39c44.88±12.22b*

3　討論

繼發(fā)齲是指充填物邊緣牙齒的齲損，形成的齲損包括充填物邊緣周圍牙齒表面的齲損（outer lesion）和洞壁齲損（wall lesion）兩部分［8］。表面齲損是口腔內(nèi)致齲因子對(duì)牙齒的損害，洞壁齲損是細(xì)菌及其代謝產(chǎn)物和酸性液體滲入材料與牙齒界面間的縫隙內(nèi)作用的結(jié)果。體外研究釋氟性充填材料對(duì)繼發(fā)齲影響時(shí)，表面齲損能夠反映釋放到口腔環(huán)境中的氟離子氟化充填物周圍表面釉質(zhì)的能力，洞壁齲損能夠反映氟離子氟化洞壁的能力。由于充填物邊緣表面釉質(zhì)與洞壁釉質(zhì)所處的微環(huán)境不同，釋氟材料氟化釉質(zhì)的效果也不一樣。本結(jié)果表明，采用充填物邊緣有縫隙的繼發(fā)齲模型能夠形成明顯的釉質(zhì)表面齲損和洞壁齲損，而釋氟的FujiⅦ能顯著減小表面齲損深度和一定縫隙寬度的洞壁齲損深度，顯示不同材料的防齲功能差異。以往許多研究在評(píng)價(jià)材料對(duì)繼發(fā)齲影響時(shí)未考慮邊緣縫隙寬度對(duì)結(jié)果的影響，形成的洞壁齲損不明顯［9-10］，不能充分說(shuō)明釋氟材料在預(yù)防洞壁齲損方面的性能。

本結(jié)果表明，充填物邊緣釉質(zhì)表面齲損深度明顯受充填材料釋氟影響，而不受邊緣縫隙寬度的影響，因?yàn)椴牧媳砻驷尫诺姆x子很易作用于周圍表面釉質(zhì)，提高其抗脫礦能力。由于釉質(zhì)暴露在外，容易受到酸的侵蝕，而且脫礦過(guò)程中H+能得到及時(shí)補(bǔ)充［11］，因此表面齲損脫礦深度明顯大于洞壁齲損。

充填物邊緣縫隙內(nèi)是一個(gè)相對(duì)密閉的環(huán)境，其中的液體與外面的液體對(duì)流、擴(kuò)散作用較差，脫礦過(guò)程中脫礦液的酸性隨著與牙齒硬組織的反應(yīng)而降低，H+不能得到充分補(bǔ)充，脫礦作用減弱，因此洞壁齲損深度明顯小于表面齲損。如無(wú)縫隙，洞壁齲損將不會(huì)發(fā)生。本結(jié)果表明，縫隙寬度為25 μm時(shí)，釋氟材料（FujiⅦ）與無(wú)釋氟材料（Charisma）洞壁齲損的深度無(wú)顯著性差異，不能顯示兩種材料預(yù)防繼發(fā)齲能力的差異；當(dāng)縫隙為50～100 μm時(shí)，兩種材料預(yù)防繼發(fā)齲的能力有明顯差異，而且洞壁齲損的深度隨著縫隙寬度的增加而增加；當(dāng)縫隙寬度＞100 μm時(shí)，縫隙寬度的增加并不能增加洞壁齲損的深度。由此可見(jiàn)，采用有縫隙的繼發(fā)齲模型評(píng)價(jià)釋氟材料預(yù)防繼發(fā)齲能力時(shí)，縫隙寬度應(yīng)大于25 μm，小于100 μm。這一結(jié)果肯定了我們的假設(shè)。

充填物邊緣縫隙越大，其中的脫礦液與外面的交換就越好，H+能及時(shí)得到補(bǔ)充。當(dāng)間隙足夠大時(shí)，H+的補(bǔ)充等于或大于H+在脫礦過(guò)程中消耗，此時(shí)洞壁脫礦深度不再隨間隙的增加而有顯著增加。

Derand等［12］研究了銀汞合金充填物邊緣縫隙寬度與繼發(fā)齲的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)牙本質(zhì)繼發(fā)齲只出現(xiàn)邊緣縫隙寬度不低于30 μm的試樣，認(rèn)為要形成洞壁繼發(fā)齲，邊緣縫隙需達(dá)到一定的寬度。這一結(jié)果與本結(jié)果相近。Goldberg等［13］的臨床研究也表明，修復(fù)體邊緣縫隙繼發(fā)齲的發(fā)生與邊緣密合性密切相關(guān)。

充填物邊緣縫隙從5 μm到100 μm不等［14-15］。本實(shí)驗(yàn)采用尺寸非常接近臨床的25、50、100 μm間隙。為便于研究增加了190、270 μm間隙來(lái)模擬口腔內(nèi)的致齲過(guò)程，以探尋微間隙大小與齲損程度的關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)借鑒侯紹杰等［16］所用的化學(xué)致齲方法模擬致齲過(guò)程誘導(dǎo)釉質(zhì)形成人工齲損。該方法雖不及細(xì)菌培養(yǎng)法模擬致齲考慮齲病發(fā)生的微生物因素，但易操作、周期短、重現(xiàn)性好，是目前真正在實(shí)驗(yàn)室完全可控制條件下制備人工齲的唯一方法［17］。

本研究采用牛牙釉質(zhì)，因牛牙易獲得，體積大，在同一個(gè)牙上可制備多個(gè)釉質(zhì)塊，可降低釉質(zhì)的變異因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。牛牙釉質(zhì)在化學(xué)組成和物理特性上與人牙釉質(zhì)極為相近［18］，形成的齲損結(jié)構(gòu)和人牙釉質(zhì)基本一樣［17］，因此用牛牙代替人牙用于脫礦和再礦化研究非常普遍。綜上所述，充填物有縫隙的繼發(fā)齲模型能夠形成明顯的洞壁齲損和表面齲損，縫隙寬度在50～100 μm時(shí)，能充分展現(xiàn)釋氟材料與無(wú)釋氟材料預(yù)防人工繼發(fā)齲的差異。

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Effect of the gap width around a restoration on the formation of artificial caries lesion

WANG Wan-shan，ZHAO Xin-yi
（State Key Laboratory of Military Stomatology，Department ofdental Materials，School of Stomtology，The Fourth Military Medical University，Xi'an 710032，China）

AIM：To evaluate the effect of the gap width around a restoration on the formation of artificial caries lesion.METHODS：Each of bovine enamel blocks was invested into a metal ring and then was cut longitudinally into 2 equal portions.One portion was inserted into the ring again and the cut surface of the enamel block was adhered with a plastic space sheet，with a thickness（μm）of 25，50，100，190 and 270 respectively，followed by insertion of a restorative material（Charisma and FujiⅦrespectively）into the residual space of the ring.All restoration specimens were immersed in water for 7d and then indemineralization solution for 72 h，followed by filling each gap with a light curing sealant resin.Each specimen was cut vertically through the gap to obtain slices of 150 μm thick for the observation under a polarized light microscope and thedepths of outer lesion and wall lesion of each specimen were measured using image analysis software.RESULTS：All specimens presented adeeper outer lesion than wall lesion（P＜0.05）and Charisma group presenteddeeper outer lesion than FujiⅦgroup（P＜0.05）.Thedepth of wall lesion increased with the increase of the gap width within 100 μm and the Charisma group showeddeeper wall lesion than FujiⅦgroup（P＜0.05）when the gap width was within 50～100 μm.CONCLUSION：The artificial secondary caries model with controlled marginal gap can present obvious out lesion and wall lesion and present thedifference of fluoride -releasing materials and non-fluoride-releasing materials in preventing wall lesion.

secondary caries；filling restoration；fluoride-releasing materials；glass ionermer cement；composite resin

［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］1005-2593（2015）04-0244-04

10.15956/j.cnki.chin.j.conserv.dent.2015.04.012

2015-02-11

國(guó)家自然科學(xué)基金（81171002）

王萬(wàn)山（1987-），男，漢族，安徽毫州人。碩士生（導(dǎo)師：趙信義）

趙信義，E-mail：zhaoxinyi@fmmu.edu.cnn