iRoot SP直接充填后與牙本質(zhì)壁粘結(jié)強度的臨床初探

張福裕，仇曉慧, 章非敏, 張光東，徐 海

根管充填的目的是封閉根管系統(tǒng)，防止冠部和根尖部的滲漏[1]。臨床上，主要用牙膠尖聯(lián)合封閉劑來充填根管系統(tǒng)，而封閉劑的作用除了充填各種間隙和根管不規(guī)則區(qū)域外[2-4]，更重要是與根管壁之間產(chǎn)生粘結(jié)力，改善密閉性能[5]。

目前，常用的封閉劑有氧化鋅丁香油類、氫氧化鈣類、玻璃離子類、環(huán)氧樹脂類。iRoot SP是一種新型的硅酸鈣類生物陶瓷根管充填材料，由牙本質(zhì)中的水份參與固化反應(yīng)，在固化過程中生成羥基磷灰石與牙本質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)性粘接，且固化后體積不收縮[6-7]。因此，有學(xué)者提出了使用iRoot SP直接充填根管的設(shè)想[5,8]。然而，iRoot SP直接充填根管后與牙本質(zhì)的粘結(jié)強度則少有研究。

因此，本研究的目的是利用推出實驗比較iRoot SP直接充填和聯(lián)合牙膠尖充填根管后與牙本質(zhì)的粘結(jié)強度，為iRoot SP直接充填根管提供臨床參考。

1 材料與方法

1.1 主要儀器和器械

不銹鋼K銼(Mani公司，日本)、X-smart機動馬達(dá)(Dentsply 公司，美國)、機用ProTaper Universial鎳鈦銼(Dentsply 公司，美國)、iRoot SP(Innovative BioCeramix Inc，Vancouver，加拿大)、熱牙膠充填儀(SybronEndo公司，USA)。

側(cè)方加壓充填器(Dentsply公司，美國)、垂直加壓充填器(SybronEndo公司，美國)、非標(biāo)準(zhǔn)牙膠尖(Dentsply公司，美國)、標(biāo)準(zhǔn)牙膠尖(Dentsply 公司,美國)、低速切片機(Isomet, Bisco, 美國)、體式顯微鏡(OLIMPUS，日本)、萬能試驗機(3365，Instron，美國)、游標(biāo)卡尺(哈爾濱量具廠，中國)。

1.2 樣本的選擇

收集南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院2014年9月至2017年1月期間口腔頜面外科拔除的上頜前牙40顆。所有符合要求的離體牙用手術(shù)刀片去除牙周軟組織，超聲工作尖去除牙石、軟垢，并放入5.25%次氯酸鈉溶液中2 h后放入生理鹽水中保存?zhèn)溆谩?/p>

納入標(biāo)準(zhǔn)：單根管，牙根彎曲度<10°，牙體表面無裂紋、根尖發(fā)育完成、牙根無吸收，無明顯的齲壞或缺損，牙根長度近似，未行牙髓治療。

1.3 根管預(yù)備

所有樣本截牙冠，統(tǒng)一修整牙根長度為12 mm，用10號不銹鋼K銼疏通根管直到能在根尖孔處看到銼尖，測量該長度并減去0.5 mm作為根管工作長度，每個樣本按照機用ProTaper鎳鈦銼的預(yù)備順序預(yù)備至F3。預(yù)備過程中，每更換一次器械，均用5 mL 5.25%次氯酸鈉溶液沖洗根管。預(yù)備完成后用5 mL 17% EDTA溶液沖洗，最后用5 mL生理鹽水作為終末沖洗液，F(xiàn)3紙尖干燥根管。

1.4 根管充填

將處理好的標(biāo)本隨機分為A、B、C、D 4組(分別為冷側(cè)壓技術(shù)組、熱牙膠技術(shù)組、單尖法技術(shù)組、純糊劑技術(shù)組)進(jìn)行根管充填(n=10)。

A組(冷側(cè)壓技術(shù)組)：以主牙膠尖到達(dá)工作長度時在根尖部有阻塞感為標(biāo)準(zhǔn)選擇合適的主尖。先將iRoot SP注射至根尖1/3段，放入30# 04主牙膠尖，側(cè)方加壓，插入尖端蘸有少許iRoot SP的副尖(標(biāo)準(zhǔn)牙膠尖)，直至不能充入副尖。用攜熱器平根管口燙斷多余牙膠尖。

B組(熱牙膠技術(shù)組)：按照冷側(cè)壓技術(shù)組的方法選擇主牙膠尖。選擇06錐度的攜熱器和垂直加壓器，在距攜熱器尖端8 mm處用橡皮片標(biāo)記。將所選擇的30# 04主尖在根尖4 mm蘸取少量的iRoot SP放入根管內(nèi)，攜熱器在工作狀態(tài)下緩慢向根尖方向加壓移動，在距標(biāo)記長度1 mm時停止加熱并繼續(xù)向根尖方向垂直加壓直至標(biāo)記點，保持根向加壓10 s后加熱1 s并取出攜熱器及燙斷的牙膠。然后用熔融狀態(tài)牙膠注射于根管中上段并垂直加壓，平根管口去除多余的牙膠。

C組(單尖法技術(shù)組)：按照冷側(cè)壓技術(shù)組的方法選擇主牙膠尖。先將iRoot SP注射至根中1/3段，放入30# 04主牙膠尖，可見到iRoot SP在根管口溢出，用攜熱器平根管口燙斷多余牙膠尖。

D組(純糊劑技術(shù)組)：根據(jù)iRoot SP說明書，將注射針頭置于根尖1/3，緩慢推壓注射器針管直至在根尖孔處看見iRoot SP，然后逐漸后退注射至根管口下3 mm，然后用10# K銼插入根管上下提拉3次，排除氣泡，最后再次注射iRoot SP至根管口。

所有充填完成的標(biāo)本拍攝X線片，確保根管內(nèi)無可見的氣泡。然后放入37 ℃恒溫水浴箱內(nèi)7 d，使其完全固化。

1.5 推出實驗

將所有樣本用蠟塊包埋，使用Isomet低速切片機使刀片垂直于牙長軸，從根方向冠方間隔1 mm切割，每個樣本獲得9個厚度為(1.00±0.20)mm的牙片，第1、2、3片代表根尖1/3段，第4、5、6片代表根中1/3段,第7、8、9片代表根冠1/3段，從每段中抽取第2片作為實驗樣本。游標(biāo)卡尺測量每個牙片的厚度h(精確到0.01 mm)，所有牙片在體式顯微鏡下拍照(8倍)，測量每個牙片冠方和根方的根管直徑，根據(jù)比例尺換算得到真實的冠方直徑D1和根方直徑D2，并依據(jù)公式計算粘接面積A：

每個樣本牙片用粘蠟固定在推出實驗專用夾具上，然后將放在萬能試驗機加載臺上，并擇配套的加載頭，調(diào)整加載頭的位置使其垂直于牙片并僅接觸充填材料，直至充填材料從根管中發(fā)生移動，橫梁位移速度控制在0.05 mm/min，記錄充填材料發(fā)生移動時的載荷F，根據(jù)公式P=F/A計算粘接強度。

1.6 斷裂方式的觀察

所有試件在完成推出實驗后在體式顯微鏡下觀察斷裂方式。斷裂方式分為：界面斷裂(斷面位于牙本質(zhì)/糊劑界面)；內(nèi)聚斷裂(斷面位于牙膠與糊劑之間)；混合斷裂(既有界面斷裂又有內(nèi)聚斷裂)[5]。

1.7 實驗數(shù)據(jù)整理和分析

采用SPSS 22.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以α=0.05為檢驗標(biāo)準(zhǔn)，采用Kruskal-Wallis秩和檢驗和Mann-Whitney U檢驗對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，P<0.05表示有顯著性差異。

2 結(jié) 果

冷側(cè)壓技術(shù)組各段的粘接強度最高，根尖、中、冠1/3分別為：(7.48±3.61)MPa，(6.79±3.34)MPa和(5.95±3.20)MPa。

在根尖1/3段：純糊劑技術(shù)的粘接強度最低((3.86±1.58)MPa)，與冷側(cè)壓技術(shù)((7.48±3.61) MPa)、熱牙膠技術(shù)((7.19±1.03) Mpa)均有統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.05)，其他組間無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05)；在根中1/3段:四種充填技術(shù)之間粘接強度沒有顯著性差異(P>0.05)；在根冠1/3段：熱牙膠技術(shù)組粘接強度最低與其他三組均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，冷側(cè)壓技術(shù)組與單尖法技術(shù)組的粘接強度有顯著性差異(P<0.05)，而其他各組間則無差異(P>0.05)，圖1。

*：P<0.05

圖1根管各段在不同充填技術(shù)下的粘結(jié)強度

Fig.1The bonding strength of each segment of rootcanal by different filling techniques

在各種充填技術(shù)中，熱牙膠技術(shù)組根尖1/3段粘接強度最高，根冠1/3段最低，三段之間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；單尖法技術(shù)組中根冠1/3段的粘接強度最低與根中1/3段、根尖1/3段均有差異(P<0.05)，而根中1/3段與根尖1/3段之間則沒有差異(P>0.05)；冷側(cè)壓技術(shù)組、純糊劑技術(shù)組各段粘接強度均無明顯差異(P>0.05)，圖2，不同各組段切片見圖3。

冷側(cè)壓技術(shù)組的斷裂方式以混合斷裂為主，其次是內(nèi)聚斷裂；熱牙膠技術(shù)組三種斷裂方式都存在，以界面斷裂居多；單尖法技術(shù)組和純糊劑技術(shù)組沒有界面斷裂，而后者以混合斷裂為主，而前者內(nèi)聚斷裂和混合斷裂的發(fā)生率相近，圖4，表1。

*：P<0.05

圖2同種充填技術(shù)下根管各段的粘結(jié)強度

Fig.2The bonding strength of each segment of rootcanal by same filling techniques

3 討 論

在根管充填過程中，根管糊劑用于封閉牙膠尖與牙本質(zhì)壁的間隙及根管內(nèi)不規(guī)則區(qū)域[5]，而來自冠部或者根尖部的微滲漏均有可能導(dǎo)致根管治療的失敗，因此根管糊劑應(yīng)該具有良好的封閉和粘接性能[9]，這在牙齒受到外力時可以保持這個關(guān)鍵界面的完整性[10]。雖然推出強度實驗結(jié)果不能完全反映糊劑實際的臨床性能，但是它仍可以提供關(guān)于不同糊劑和不同充填技術(shù)之間的一些有價值的信息[11]。

本研究中，冷側(cè)壓技術(shù)組的各段平均粘接強度均高于其它組，這與國外學(xué)者的研究結(jié)果相似[12]。在操作中，加壓主牙膠尖和副牙膠尖時，糊劑受到垂直向和側(cè)向的壓力更容易進(jìn)入不規(guī)則區(qū)域甚至能夠進(jìn)入牙本質(zhì)小管產(chǎn)生微機械鎖扣作用，從而增加糊劑與牙本質(zhì)壁的粘接強度[12-13]。在單尖法技術(shù)充填中，糊劑主要受到垂直向的壓力，且牙膠的充填百分比也低于冷側(cè)壓組，這可能因為粘接強度低于冷側(cè)壓技術(shù)組。傳統(tǒng)觀點認(rèn)為牙膠的充填面積越高，粘接強度就越高[14]。然而，在冷側(cè)壓技術(shù)和單尖法技術(shù)中，越往冠方，糊劑量越少，粘接強度也逐漸降低。據(jù)此推測，當(dāng)iRoot SP聯(lián)合牙膠充填根管時，粘接強度與糊劑的量與相關(guān)。

圖3 不同組各段切片

圖4 斷裂方式

表1 不同充填技術(shù)下斷裂方式的樣本數(shù)Tab.1 The number of samples of fracture modes under different filling techniquesn

iRoot SP主要成份是硅酸鈣，硅酸鈣顆粒直徑小、低粘稠度，這些特點可能增加其進(jìn)入牙本質(zhì)小管的概率，有助于增加抵抗脫位的能力[15]。有研究指出在不使用牙膠等核心材料的情況下，iRoot SP與牙本質(zhì)之間只有一個界面，當(dāng)使用大塊充填時可在根管內(nèi)形成比較理想的連續(xù)的整體，抵抗脫位的能力更強；相反，當(dāng)與牙膠尖聯(lián)合使用時，充填就會缺乏連續(xù)性，在材料與糊劑之間存有空隙，這可能會降低充填的質(zhì)量影響粘接強度[16-17]。在純糊劑技術(shù)組中，iRoot SP的量從根尖段到根冠段是逐漸增加，而結(jié)果顯示根中1/3段的粘接強度最高。因此我們推測iRoot SP的用量與牙本質(zhì)的粘結(jié)強度存在內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

根據(jù)文獻(xiàn)報道，iRoot SP主要與牙本質(zhì)小管中的水份發(fā)生反應(yīng)生成羥基磷灰石[6-7]，因此其與牙本質(zhì)的粘接是化學(xué)性粘接，這可能是本實驗的粘接強度值高于環(huán)氧類樹脂的原因[13]。有研究顯示，熱牙膠充填技術(shù)會降低硅酸鈣類糊劑的粘接強度，因為糊劑受熱時可能會改變其機械、物理和化學(xué)特性，攜熱頭的加熱功能在下壓過程中可能會移除糊劑，從而減少根管壁的糊劑量，這會影響粘接強度，這可能是熱牙膠技術(shù)組中粘劑強度從根尖段向根冠段逐漸降低的原因[5]。同時也發(fā)現(xiàn)該組試件的斷裂方式與粘接強度呈正相關(guān)：在根尖段斷裂方式以內(nèi)聚斷裂為主，在根中和根冠段則分別是混合斷裂和界面斷裂為主。有研究發(fā)現(xiàn)圓形根管具有更高的粘接強度，本實驗選用的樣本均為上頜前牙，根管形態(tài)以圓形為主，這可能是本研究數(shù)值高于同類實驗的原因[12-13]。

雖然，現(xiàn)代牙髓病學(xué)很少使用純糊劑技術(shù)充填根管，但是這種方法能夠反映糊劑與牙本質(zhì)的真實的粘接強度，也可以降低牙膠尖的影響[18-21]。本研究中，在根尖1/3段，純糊劑充填技術(shù)的粘接強度均低于其他技術(shù)組。比較這幾種技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)，不同技術(shù)代表了iRoot SP的不同受力方式，純糊劑技術(shù)是通過iRoot SP與牙本質(zhì)小管中的水[22]發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生化學(xué)性粘接即所謂材料的自封閉性能[23]，而在其他組中iRoot SP還受到各種壓力的作用。此外，純糊劑注射法在根尖段注射時根尖氣鎖的阻礙作用也可能是導(dǎo)致粘接強度降低的原因之一[24-25]，而其他技術(shù)均可以通過主牙膠尖的移動減少根尖氣鎖的副作用。在根中1/3段，純糊劑技術(shù)組的粘接強度與其他組沒有明顯差異，據(jù)此推測iRoot SP的用量影響粘結(jié)強度，此時牙膠尖不是必需的，這與其他學(xué)者的觀點相似[26]。有研究顯示牙膠尖的可壓實性可以抵消一定的推出力量，但是不能改變粘接強度逐步下降的趨勢[27]，本研究中其他三組各段的粘結(jié)強度也體現(xiàn)了這種趨勢。

推出實驗通常用于評估糊劑與牙本質(zhì)之間的粘接強度[5]。有研究指出幾何參數(shù)和推頭直徑對粘結(jié)強度有重要影響[11,28]。因此，在該研究中我們充分考慮并盡量減少了這些因素的影響。另外，有報道稱根管干燥技術(shù)會影響硅酸鈣類糊劑與牙本質(zhì)的粘接強度[29]。研究顯示根管過度干燥會妨礙粘接[30]，在根管濕潤狀態(tài)下，當(dāng)只使用一根紙尖吸潮時，iRoot SP顯示了更高的粘接強度[29]。在本研究中，每個樣本均使用一根紙尖吸潮，以保持根管的潮濕狀態(tài)，以期獲得最大的粘接強度。此外，玷污層的存在也是影響粘接強度的因素之一，有研究顯示去除玷污層可以提高粘接強度[31]。本研究使用了17%EDTA沖洗根管，以提高粘接強度。

試件的斷裂方式與粘接強度具有相關(guān)性，試件在粘接界面發(fā)生斷裂時的數(shù)值最接近真實的粘接強度，因此內(nèi)聚斷裂和混合斷裂方式均表明實際的粘接強度值要高于測試值[32]。本研究中4種充填技術(shù)的斷裂方式以內(nèi)聚斷裂和混合斷裂居多，這與其他學(xué)者的研究結(jié)果相似[14]。

綜上所述，當(dāng)iRoot SP作為糊劑時，充填技術(shù)影響其與根管壁的粘接強度；當(dāng)iRoot SP作為材料直接充填后具有可接受的粘結(jié)強度。