三種窩溝封閉劑邊緣微滲漏及抗壓強度的體外對比研究

裴麗玲 薛 欣 呂 晶 劉英群

齲病是兒童口腔中最常見的慢性疾病[1]，第四次全國口腔健康流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示，12 歲年齡組兒童患齲率達(dá)38.5%[2]，與第三次全國口腔健康流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果相比，呈明顯上升趨勢，且12 歲年齡組兒童齲齒最好發(fā)于磨牙[2]。有研究顯示磨牙咬合面齲的發(fā)生率是光滑面齲發(fā)生率的5 倍[3]，由于磨牙咬合面窩溝點隙形態(tài)復(fù)雜，易聚集食物殘渣、滯留菌斑且難以清潔，因此窩溝齲最為常見。

窩溝封閉術(shù)是預(yù)防窩溝齲的有效方法[4]。傳統(tǒng)窩溝封閉術(shù)需要酸蝕-沖洗，操作繁瑣，時間較長，故要求患兒有較高配合度，而兒童口底淺、唾液多且配合程度低，為臨床操作增加了一定的難度。本研究通過比較自酸蝕窩溝封閉劑、免酸蝕窩溝封閉劑與傳統(tǒng)窩溝封閉劑的微滲漏及抗壓強度，旨在尋求封閉效果好且操作簡便的窩溝封閉材料，為臨床中簡化操作步驟提供參考。

資料和方法

一、材料

1.離體牙收集：收集本院因正畸治療拔除的前磨牙30 顆，要求牙體完整、窩溝點隙清晰、無齲壞、無隱裂，去除牙齒周圍軟組織及牙石軟垢。

2.實驗材料：BeautiSealant 窩溝封閉劑（SHOFU，日本）；Prevent Seal 窩溝封閉劑（iTENA，法國）；ClinproTM窩溝封閉劑（3M ESPE，美國）；Gluma Etch 35 Gel 型酸蝕劑（Heraeus，德國）；2%亞甲基藍(lán)染料。

3. 實驗設(shè)備及儀器：光固化燈（3M ESPE，美國）；低速手機（NSK，日本）；恒溫水浴箱（HF90，中國）；冷熱循環(huán)儀（Hanon，中國）；Isomet 4000 硬組織切片機（Buehler，德國）；體視顯微鏡（Leica，德國）；S3400N 掃描電鏡（Hitachi，日本）；電子萬能試驗機（Zwick，德國）。

二、方法

1.樣本的分組與制備：離體牙隨機分為A、B、C三組，每組10 顆，清洗所有離體牙的窩溝點隙，每組分別按照各自使用說明封閉窩溝。A 組即BeautiSealant 窩溝封閉劑組：吹干牙面后涂布預(yù)處理劑，靜置5s，弱空氣吹干5s 后涂布封閉劑，LED固化燈光照10s。B 組即Prevent Seal 窩溝封閉劑組：吹干牙面后涂布封閉劑，靜置15s，LED 固化燈光照20s。C 組即ClinproTM窩溝封閉劑組：吹干牙面后涂布35%磷酸酸蝕劑，酸蝕30s 后沖洗、吹干，涂布封閉劑，LED 固化燈光照20s。檢查所有樣本封閉情況并置于37℃蒸餾水中浸泡24h，后將所有樣本置于0℃～5℃和55℃～60℃水中進(jìn)行冷熱循環(huán)處理，每個溫度各2min，共60 個循環(huán)。

2.染料滲透實驗：每組隨機抽取8 個樣本用流動樹脂封閉根尖孔，于封閉劑邊緣1mm 外均勻涂布透明指甲油兩層，干燥后置于2%亞甲基藍(lán)溶液中浸泡24 小時，徹底清洗吹干，用硬組織切割機從近中點隙、遠(yuǎn)中點隙及近遠(yuǎn)中點隙連線的中點3 個位點沿頰舌向切割標(biāo)本。將切片置于體視顯微鏡（×40）下觀察并測量各組樣本釉質(zhì)- 封閉劑界面長度、染料滲入深度，并計算微滲漏深度及微滲漏率。微滲漏深度=兩側(cè)染料滲入深度的平均值。微滲漏率= 染料滲入深度/ 釉質(zhì)- 封閉劑界面長度×100%，兩側(cè)取均值。

3.掃描電鏡觀察：用硬組織切割機將各組剩余2個樣本沿頰舌向切開，打磨拋光后沖洗，進(jìn)行常規(guī)真空干燥、噴金鍍膜，掃描電鏡下觀察窩溝封閉劑與牙體組織的結(jié)合狀況。

4.抗壓強度實驗：用3 種窩溝封閉劑分別制作直徑3mm、高3mm 的圓柱狀模塊32 個，并隨機分為4 組（n＝8），于37℃生理鹽水中浸泡，分別于浸泡1d、4w、8w、12w 后取出模塊，置于電子萬能試驗機上以1mm/min 的速度加壓直到模塊碎裂，記錄斷裂時的最大載荷值。抗壓強度（MPa）＝斷裂時的最大載荷（N）/受力面積（mm2）

5.統(tǒng)計學(xué)方法：數(shù)據(jù)采用SPSS20.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析，數(shù)據(jù)描述使用±s 表示，組間比較采用方差分析，組間的兩兩比較采用LSD 檢驗，P＜0.05 認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

3 種窩溝封閉劑微滲漏結(jié)果比較：3 種窩溝封閉劑微滲漏深度和微滲漏率均無統(tǒng)計學(xué)差異（均P＞0.05）（表 1、圖 1）。掃描電鏡觀察可見 3 種窩溝封閉劑與釉質(zhì)之間的結(jié)合均較緊密（圖2）。

3 種窩溝封閉劑抗壓強度比較：3 種窩溝封閉劑浸泡不同時間點相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），各測量時間點內(nèi)不同封閉劑相比，浸泡1d 與4w 均以Prevent Seal 窩溝封閉劑組抗壓強度最高（P＜0.05），浸泡 8w 與 12w 差異無統(tǒng)計學(xué)意，（P＞0.05）（表 2、圖 3、4）。

表1 三組窩溝封閉劑的微滲漏深度及微滲漏率比較（±s）

表1 三組窩溝封閉劑的微滲漏深度及微滲漏率比較（±s）

組別A 組B 組C 組滲漏深度（μm）311.76±88.41 320.38±67.33 292.9±87.17微滲漏率（%）2.43±0.76 2.64±0.44 2.32±0.81

圖1 體視顯微鏡下微滲漏結(jié)果（×40 倍）

圖2 掃描電鏡下封閉劑與牙體組織結(jié)合狀況（×2000 倍）

表2 三組窩溝封閉劑浸泡不同時間抗壓強度比較（MPa，±s）

表2 三組窩溝封閉劑浸泡不同時間抗壓強度比較（MPa，±s）

注：*表示與BeautiSealant 窩溝封閉劑組、ClinproTM 窩溝封閉劑組比較，抗壓強度差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

時間1d 4w 8w 12w A 組238.74±31.48 215.01±20.18 266.42±17.74 222.99±32.45 B 組319.00±35.79*293.38±49.09*274.22±30.53 270.41±50.53 C 組250.60±74.83 203.18±74.74 288.78±23.18 259.37±56.42

圖3 三組窩溝封閉劑浸泡不同時間點抗壓強度比較

圖4 各浸泡時間點三組窩溝封閉劑抗壓強度比較

討 論

窩溝封閉劑預(yù)防齲病的發(fā)生和發(fā)展是由于其良好的邊緣密合性及較高的保存率而得以實現(xiàn)的。理想的窩溝封閉劑應(yīng)具有較高的滲透性，以便封閉劑能夠滲入窩溝底部并長期保存于窩溝內(nèi)；同時封閉材料應(yīng)具有良好的邊緣密合性，以防因微滲漏致繼發(fā)齲的發(fā)生，從而導(dǎo)致封閉效果的失??；此外，封閉劑還應(yīng)具有一定的抗壓強度，使之不易在咀嚼時破碎而脫落，從而提高其保存率[5，6]。

窩溝封閉術(shù)成功與否，很大程度上取決于材料的邊緣封閉能力，材料與牙面結(jié)合能力弱會導(dǎo)致邊緣微滲漏，從而使封閉劑的下方細(xì)菌定植及齲壞發(fā)展[7]。邊緣微滲漏是衡量充填材料性能的重要指標(biāo)之一，染料微滲漏實驗具有可靠性、簡便性和易于應(yīng)用等優(yōu)點，是測定邊緣微滲漏的一種較為成熟和常用的方法[8，9]。本實驗結(jié)果顯示BeautiSealant、Prevent Seal 和ClinproTM3 組窩溝封閉劑的微滲漏深度和微滲漏率均無統(tǒng)計學(xué)差異（均P＞0.05），表明自酸蝕窩溝封閉劑與免酸蝕窩溝封閉劑均可達(dá)到傳統(tǒng)窩溝封閉劑的密封效果。

抗壓強度是評價材料力學(xué)性能的重要指標(biāo)之一，它代表材料抵抗壓縮載荷而不破裂或發(fā)生屈服的能力[10～12]，不僅可以檢測材料的機械強度，也可預(yù)示材料的臨床粘結(jié)性能[13，14]。窩溝封閉劑需具有一定的抗壓強度來抵抗各個方向咬合力的作用，防止材料受力時發(fā)生斷裂，造成封閉劑脫落，進(jìn)而影響封閉劑的保留壽命。本實驗比較了3 種窩溝封閉劑的抗壓強度，結(jié)果顯示：3 種窩溝封閉劑浸泡不同時間點相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）；各測量時間點內(nèi)不同封閉劑相比，浸泡1d 與浸泡4w 后均以Prevent Seal 窩溝封閉劑組抗壓強度最高（P＜0.05），浸泡8w 與浸泡12w 后3 組差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。Prevent Seal 窩溝封閉劑的抗壓強度隨浸泡時間延長而漸逐降低，BeautiSealant 窩溝封閉劑組和ClinproTM窩溝封閉劑組的抗壓強度隨浸泡時間延長呈降低趨勢，但在浸泡8w 時有回升現(xiàn)象，這可能與材料中所含硅石填料有關(guān)。有研究表明在樹脂基質(zhì)中添加合適比例的填料，可使窩溝封閉劑具備更好的機械強度從而提高其保留率[6，11，14]。有學(xué)者認(rèn)為材料的抗壓強度與釋氟量呈負(fù)相關(guān)[15]，除此之外，材料中單體轉(zhuǎn)化率直接影響其機械性能[16]，但具體機制還有待研究。

目前臨床上使用最廣泛的窩溝封閉劑是基于雙酚A- 甲基丙烯酸縮水甘油酯（BisGMA）的樹脂型封閉劑，但此類封閉劑成功的關(guān)鍵步驟是避免唾液污染。臨床上，兒童口底淺、唾液多、配合能力差、難以耐受酸蝕劑口感，本實驗中選用的兩種材料均無需酸蝕-沖洗這一步驟，在縮短操作時間的同時減少了對患兒產(chǎn)生的更多不適感。材料中所含酸性單體可與釉質(zhì)中的鈣離子相鰲合，使材料具有較高的粘接強度，同時避免了磷酸酸蝕劑使釉質(zhì)過度脫礦的現(xiàn)象，減輕了對釉質(zhì)表面的傷害。

本實驗中體視顯微鏡下觀察可見Prevent Seal窩溝封閉劑材料表面有染料滲入現(xiàn)象，其滲透情況有待進(jìn)一步研究，此外，該組材料起始抗壓強度最高，隨浸泡時間延長呈逐漸下降趨勢，在本實驗研究時間段內(nèi)，該材料的抗壓強度在3 組中呈明顯衰減，其原因有待后續(xù)研究。BeautiSealant 窩溝封閉劑中所含的S-PRG 填料可持續(xù)釋放以氟離子為首的Na+、Al3+等6 種離子，可減少致齲菌產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，促進(jìn)釉質(zhì)再礦化[17]，氟離子具有優(yōu)異的抗酸、抗菌、強化牙齒結(jié)構(gòu)等特性，因此封閉材料的釋氟情況需進(jìn)一步研究。

自酸蝕窩溝封閉劑和免酸蝕窩溝封閉劑可達(dá)到傳統(tǒng)窩溝封閉劑的封閉效果，可為臨床上窩溝封閉劑的選用提供實驗依據(jù)。本研究為體外評估，雖已盡量模擬口腔環(huán)境，但與實際復(fù)雜的口腔環(huán)境仍有較大區(qū)別，故有待進(jìn)一步研究，同時實驗中3 種窩溝封閉劑的保留率還需完善的臨床檢驗。