iRoot SP根管封閉劑的研究

王旭 劉暢 繆婧

摘要：根管治療是牙髓病和根尖周病最有效的治療方法，根管封閉的質(zhì)量決定著根管治療的成敗，而根管封閉劑的選擇對(duì)于根管系統(tǒng)的封閉至關(guān)重要。iRoot SP作為一種硅酸鈣根管封閉劑，因其具有良好的生物相容性、抗菌性及封閉性已廣泛應(yīng)用于根管充填、乳恒牙的蓋髓術(shù)、根尖屏障術(shù)和根管內(nèi)的側(cè)穿和底穿的修補(bǔ)。本文就iRoot SP的理化性質(zhì)和生物學(xué)特性兩個(gè)方面作一綜述，以期為iRoot SP的臨床研究和應(yīng)用提供依據(jù)和思路。

關(guān)鍵詞：生物相容性;封閉性;粘接性;理化性質(zhì)

Abstract：Root canal treatment is the most effective treatment method for dental pulp disease and periapical disease. The quality of root canal sealing determines the success or failure of root canal treatment， and the choice of root canal sealing agent is crucial for the sealing of the root canal system. iRoot SPas a calcium silicate root canal sealer， has been widely used in root canal filling， pulp capping of permanent teeth， apical barrier surgery and repair of side and bottom penetration in the root canal because of its good bio-compatibility，antibacterial and sealing peoperties.This article reviews the physical and chemical properties and biological characteristics of iRoot SP in order to provide a basis and ideas for the clinical research and application of iRoot SP.

Key words：Bio-compatibility;Sealing;Adhesiveness;Physical and chemical properties

根管充填作為根管治療的最后一步，其目的是為化學(xué)消毒和機(jī)械預(yù)備后的根管系統(tǒng)提供足夠的封閉性，而根管封閉劑在三維根管封閉中具有重要作用。理想的根管封閉劑不僅具有穩(wěn)定的理化性質(zhì)，還應(yīng)具有良好的生物相容性、抗菌性等生物學(xué)特性。iRoot SP根管封閉劑是一種基于硅酸鈣成分的生物陶瓷材料，由硅酸鈣、磷酸二氫鈣、氧化鋯、氧化鉭和填充劑組成，可以作為糊劑在預(yù)裝注射器中使用，具有較強(qiáng)的密封性、抗菌和抗真菌活性。有研究表明[1]，硅酸鈣生物陶瓷能夠在體內(nèi)外促進(jìn)類骨磷灰石的形成具有良好的生物活性，提示iRoot SP具有人體組織的功能，又具有吸收和促進(jìn)自然組織再生的能力。本文主要從iRoot SP的理化性質(zhì)、生物學(xué)特性作一綜述，旨在為臨床應(yīng)用提供參考。

1理化性質(zhì)

1.1 X線阻射性? 在口腔醫(yī)學(xué)臨床中，X線阻射性是一種重要的物理特性，其可通過(guò)X線檢查來(lái)評(píng)價(jià)根管充填材料封閉的質(zhì)量。根據(jù)YY0717-2009/ISO6876：2001[2]的要求，根管封閉劑X線阻射值應(yīng)不低于3 mm鋁厚度（以mm Al表示），過(guò)高或過(guò)低的阻射性都可能影響臨床醫(yī)生對(duì)根管充填質(zhì)量的客觀評(píng)價(jià)。Candeiro GT等[3]利用傳統(tǒng)膠片測(cè)出iRoot SP的X線阻射值為（3.84±0.35）mm Al;安智廣等[4]通過(guò)數(shù)字根尖片和相應(yīng)圖像分析軟件測(cè)得iRoot SP的X線阻射值為（8.6±0.2）mm Al;Tanomaru-Filho M等[5]同樣使用數(shù)字根尖片測(cè)得iRoot SP的X線阻射值為（6.15±0.39）mm Al。不同研究所測(cè)得的iRoot SP的X線阻射值的差異可能是由于不同的研究方法所致，但iRoot SP的X線阻射值均能滿足臨床標(biāo)準(zhǔn)。

1.2溶解度? 溶解度是評(píng)估根管封閉劑適合性的一個(gè)重要因素，它被定義為一種物質(zhì)在另一種物質(zhì)中溶解的能力，表示為前者的飽和溶液在后者中的濃度。按照ISO 6876/2001標(biāo)準(zhǔn)和ANSI/ADA規(guī)范第57號(hào)測(cè)定的要求，根管封閉劑在水中浸泡24 h后的溶解度不得超過(guò)3%的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[6]。有研究發(fā)現(xiàn)[7]，iRoot SP的溶解度在0.90%～2.9%則符合ISO 6876/2001和ANSI/ADA對(duì)溶解度的要求。然而Borges RP等[8]研究發(fā)現(xiàn)，iRoot SP的平均溶解度為20.64%;Poggio C等[9]研究測(cè)出iRoot SP的平均溶解度為13.12%。兩者的溶解度均超過(guò)ISO 6876/2001的要求，其原因可能與對(duì)樣品進(jìn)行溶解度測(cè)試后干燥所使用的方法有關(guān)，也可能是由于iRoot SP親水納米粒子增加其比表面積并允許更多液體分子與封閉劑接觸的結(jié)果。iRoot SP較高的溶解度有利于鈣離子的釋放和堿性pH的提高，從而增強(qiáng)iRoot SP的生物學(xué)和抗菌作用，但持續(xù)的溶解度可能影響iRoot SP防止根尖滲漏的能力。

1.3凝固時(shí)間? 理想的根管封閉劑需要緩慢的凝固時(shí)間以確保足夠的操作時(shí)間來(lái)完成根管系統(tǒng)的充填。iRoot SP具有凝固時(shí)間較短的特點(diǎn)，但其操作性能強(qiáng)，可以確保足夠的操作時(shí)間。iRoot SP是一種無(wú)水糊狀物，在注射器中儲(chǔ)存期間不會(huì)凝固，只有暴露在水環(huán)境中時(shí)才會(huì)凝固和硬化，因此，注射到根管的iRoot SP需要吸收根管及牙本質(zhì)內(nèi)的水分來(lái)啟動(dòng)和完成固化反應(yīng)。Loushine BA等[10]通過(guò)對(duì)iRoot SP在不同含水量（0～9 wt%）存在下的凝固時(shí)間進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在干燥條件下，iRoot SP需要240 h才能完成固化;當(dāng)iRoot SP中的水量逐漸增加時(shí)，凝固時(shí)間逐漸減少到168 h，提示在干燥的根管內(nèi)iRoot SP的凝固時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)。Xuereb M等[11]利用牙本質(zhì)壓力模型研究指出，iRoot SP在HBSS溶液中凝固時(shí)間超過(guò)22 h。Zamparini F等[12]研究指出，iRoot SP在（95±5）%相對(duì)濕度下凝固時(shí)間達(dá)52 h。iRoot SP的凝固時(shí)間的差異可能是由于不同的研究方法和條件所致。

1.4 pH和鈣離子釋放? iRoot SP有較高的pH和較強(qiáng)的釋放鈣離子的能力，堿性pH有助于根管封閉劑的成骨潛力、生物相容性和抗菌能力，而鈣離子的釋放有利于環(huán)境中pH呈堿性，促進(jìn)生化效應(yīng)，加速修復(fù)過(guò)程[13]。Dudeja C等[14]在用不同的封閉劑修復(fù)模擬牙根吸收腔的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，iRoot SP的pH值和鈣離子釋放量最高，表明礦化組織沉積促進(jìn)修復(fù)的機(jī)制取決于材料的pH和釋放鈣離子的能力[15]。因此，建議對(duì)于炎癥性牙根吸收的治療，先使用氫氧化鈣根管內(nèi)封藥一周，然后用牙膠和iRoot SP封閉劑進(jìn)行充填，是一種有效的可替代性治療方式。Candeiro GT等[3]采用pH計(jì)和原子吸收光譜儀分別對(duì)不同時(shí)間段的pH值和鈣離子釋放量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在各時(shí)間段iRoot SP的pH值和鈣離子釋放量均高于AH Plus，并且在第168 h時(shí)iRoot SP的pH值和鈣離子釋放量最高，這可能與iRoot SP在潮濕介質(zhì)中的終凝時(shí)間在160～240 h有關(guān)。以上研究說(shuō)明iRoot SP的鈣離子釋放量和pH值均高于傳統(tǒng)的封閉劑，這可能歸因于納米顆粒提供了均勻的混合物，高溶解度和良好的流動(dòng)性。

1.5封閉性? 實(shí)現(xiàn)嚴(yán)密的三維根管充填是根管治療的最終目的。研究表明根管充填不全、根尖封閉不良是導(dǎo)致根管治療失敗的主要原因之一。根管封閉劑的主要功能是在充填物和根管壁之間實(shí)現(xiàn)即時(shí)、持久的封閉，因此，具有良好封閉性能的根管封閉劑在實(shí)現(xiàn)根管三維充填中起著關(guān)鍵作用。一般認(rèn)為iRoot SP與常規(guī)的根管封閉劑相比，有相似或更好的根尖封閉性。Ballullaya SV等[16]通過(guò)在體視顯微鏡下測(cè)量iRoot SP和AH Plus根尖染料滲漏值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)iRoot SP比AH Plus顯示更低的染料滲漏值。Hegde V等[17]也在研究中證明iRoot SP比AH Plus的染料滲漏值更少，但該研究中未發(fā)現(xiàn)兩者的根尖滲漏值的差異，可能是由于不同的實(shí)驗(yàn)方法所致。iRoot SP與不同核心材料的結(jié)合使用可能會(huì)影響iRoot SP的封閉性，Mohamed El Sayed MAA等[18]研究發(fā)現(xiàn)，iRoot SP與CPoint結(jié)合使用時(shí)，根尖染料滲漏量比與傳統(tǒng)的牙膠結(jié)合使用時(shí)要少，這可能歸因于CPoint在吸收根管內(nèi)殘余水分或牙本質(zhì)小管中自然存在的水分的同時(shí)發(fā)生側(cè)向膨脹的緣故?？傊琲Root SP在充填物和牙本質(zhì)之間可形成無(wú)間隙的界面，并且固化后無(wú)收縮。此外，iRoot SP具有形成界面磷灰石層的能力，該界面導(dǎo)致封閉劑和牙本質(zhì)之間形成化學(xué)鍵。CPoint的側(cè)向膨脹使得iRoot SP與根管牙本質(zhì)的接觸更為緊密，從而在兩者之間形成化學(xué)鍵，提高iRoot SP的根尖封閉性，減少根尖微滲漏。

1.6粘接性? 根管封閉劑的粘接性是影響根管封閉劑性能的重要因素，理想的根管封閉劑必須與牙膠和根管牙本質(zhì)形成粘接，且封閉根管間隙。然而粘接性也會(huì)受到諸多因素的影響，如充填技術(shù)、玷污層、根管沖洗液等。iRoot SP與根管牙本質(zhì)的粘接性易受根管充填技術(shù)的影響，有研究表明[19]，iRoot SP聯(lián)合單尖充填技術(shù)使用時(shí)粘接強(qiáng)度高于熱垂直加壓技術(shù)，這可能是由于高溫可以加速iRoot SP的水化和羥基磷灰石的形成反應(yīng)，快速固化會(huì)導(dǎo)致剛度增加，從而降低粘接強(qiáng)度;然而Al-Hiyasat AS等[20]研究發(fā)現(xiàn)，單尖充填技術(shù)、冷側(cè)加壓技術(shù)和熱垂直加壓技術(shù)對(duì)iRoot SP和根管牙本質(zhì)間的粘接強(qiáng)度均沒有影響。Razmi H等[21]研究指出，去除玷污層會(huì)顯著降低iRoot SP和根管壁間的粘接強(qiáng)度，增加微滲漏，其原因是iRoot SP是一種親水性材料，牙本質(zhì)小管中的水分可能不足以幫助固化材料，因此其需要利用玷污層中的水分來(lái)幫助固化生成類羥基磷灰石材料并以化學(xué)方式附著在牙本質(zhì)上，從而提高粘接強(qiáng)度。然而Shokouhinejad N等[22]研究認(rèn)為，玷污層的存在與否并不會(huì)影響iRoot SP的粘接強(qiáng)度。根管沖洗液的類型會(huì)影響iRoot SP和根管壁間的粘接強(qiáng)度，Gundogar M等[23]評(píng)價(jià)了2.5%NaOCl、17%EDTA、2%CHX、QMix 2in1四種不同根管沖洗液對(duì)iRoot SP和根管壁間粘接強(qiáng)度的影響后發(fā)現(xiàn)，使用QMix溶液沖洗后的iRoot SP的粘接強(qiáng)度高于其他根管沖洗液，可能是QMix溶液處理后的根管潤(rùn)濕性高，進(jìn)而有利于iRoot SP親水性顆粒的滲入，相應(yīng)地提高了粘接強(qiáng)度。

2生物學(xué)特性

2.1抗菌活性? 細(xì)菌及微生物是引起牙髓炎和根尖周炎的主要病因。根管內(nèi)的細(xì)菌清除是通過(guò)化學(xué)消毒和根管系統(tǒng)的機(jī)械預(yù)備來(lái)實(shí)現(xiàn)的，盡管有各種各樣可用的化學(xué)沖洗劑和機(jī)械預(yù)備方法，但依然不可能完全清除根管系統(tǒng)中的微生物。因此，使用具有抗菌活性的根管封閉劑對(duì)于提高牙髓治療的成功率具有重要的意義。目前有研究發(fā)現(xiàn)，iRoot SP對(duì)糞腸球菌[24]，大腸桿菌[25]，乳桿菌[25]，銅綠假單胞菌[25]，金黃色葡萄球菌[24]和白色念珠菌[25]均有抑菌作用，其中糞腸球菌是一種革蘭氏陽(yáng)性兼性厭氧菌，在4%～40%的原發(fā)性牙髓感染和24%～77%的繼發(fā)性牙髓感染中均有發(fā)現(xiàn)。因此，Alsubait S等[26]研究采用共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）比較iRoot SP和AH Plus對(duì)牙本質(zhì)小管中糞腸球菌生物膜的抗菌活性，結(jié)果表明iRoot SP的抗菌活性顯著高于AH Plus。而Wang Z等[27]也同樣采用了CLSM對(duì)其進(jìn)行比較，結(jié)果表明iRoot SP對(duì)牙本質(zhì)小管內(nèi)糞腸球菌生物膜有抗菌作用，與AH Plus相似。Colombo M等[28]在直接接觸試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，iRoot SP在接觸時(shí)間6、15和60 min后顯示出明顯的抗菌活性，高于AH Plus?？傊?，iRoot SP與傳統(tǒng)封閉劑相比具有更好或相似的抗菌效果，iRoot SP較高的抗菌活性可歸因于其堿性pH、釋放鈣離子的能力及親水性的特點(diǎn)。

[10]Loushine BA，Bryan TE，Looney SW，et al.Setting properties and cytotoxicity evaluation of a premixed bioceramic root canal sealer[J].J Endod，2011，37（5）：673-677.

[11]Xuereb M，Vella P，Damidot D，et al.In situ assessment of the setting of tricalcium silicate-based sealers using a dentin pressure model[J].J Endod，2015，41（1）：111-124.

[12]Zamparini F，Siboni F，Prati C，et al.Properties of calcium silicate-monobasic calcium phosphate materials for endodontics containing tantalum pentoxide and zirconium oxide[J].Clin Oral Investig，2019，23（1）：445-457.

[13]Parirokh M，Torabinejad M.Mineral trioxide aggregate：a comprehensive literature review--Part I：chemical，physical，and antibacterial properties[J].J Endod，2010，36（1）：16-27.

[14]Dudeja C，Taneja S，Kumari M，et al.An in vitro comparison of effect on fracture strength，pH and calcium ion diffusion from various biomimetic materials when used for repair of simulated root resorption defects[J].J Conserv Dent，2015，18（4）：279-283.

[15]Okabe T，Sakamoto M，Takeuchi H，et al.Effects of pH on mineralization ability of human dental pulp cells[J].J Endod，2006，32（3）：198-201.

[16]Ballullaya SV，Vinay V，Thumu J，et al.Stereomicroscopic Dye Leakage Measurement of Six Different Root Canal Sealers[J].J Clin Diagn Res，2017，11（6）：ZC65-ZC68.

[17]Hegde V，Arora S.Sealing ability of three hydrophilic single-cone obturation systems：An in vitro glucose leakage study[J].Contemp Clin Dent，2015，6（Suppl 1）：S86-S89.

[18]Mohamed El Sayed MAA，Al Husseini H.Apical dye leakage of two single-cone root canal core materials（hydrophilic core material and gutta-percha）sealed by different types of endodontic sealers：An in vitro study[J].J Conserv Dent，2018，21（2）：147-152.

[19]Delong C，He J，Woodmansey KF.The effect of obturation technique on the push-out bond strength of calcium silicate sealers[J].J Endod，2015，41（3）：385-388.

[20]Al-Hiyasat AS，Alfirjani SA.The effect of obturation techniques on the push-out bond strength of a premixed bioceramic root canal sealer[J].J Dent，2019（89）：103169.

[21]Razmi H，Bolhari B，Karamzadeh Dashti N，et al.The Effect of Canal Dryness on Bond Strength of Bioceramic and Epoxy-resin Sealers after Irrigation with Sodium Hypochlorite or Chlorhexidine[J].Iran Endod J，2016，11（2）：129-133.

[22]Shokouhinejad N，Hoseini A，Gorjestani H，et al.The effect of different irrigation protocols for smear layer removal on bond strength of a new bioceramic sealer[J].Iran Endod J，2013，8（1）：10-13.

[23]Gundogar M，Sezgin GP，Erkan E，et al.The influence of the irrigant QMix on the push-out bond strength of a bioceramic endodontic sealer[J].Eur Oral Res，2018，52（2）：64-68.

[24]Nirupama DN，Nainan MT，Ramaswamy R，et al.In Vitro Evaluation of the Antimicrobial Efficacy of Four Endodontic Biomaterials against Enterococcus faecalis，Candida albicans，and Staphylococcus aureus[J].Int J Biomater，2014（2014）：383756.

[25]Singh G，Elshamy FM，Homeida HE，et al.An in vitro Comparison of Antimicrobial Activity of Three Endodontic Sealers with Different Composition[J].J Contemp Dent Pract，2016，17（7）：553-556.

[26]Alsubait S，Albader S，Alajlan N，et al.Comparison of the antibacterial activity of calcium silicate- and epoxy resin-based endodontic sealers against Enterococcus faecalis biofilms：a confocal laser-scanning microscopy analysis[J].Odontology，2019，107（4）：513-520.

[27]Wang Z，Shen Y，Haapasalo M.Dentin extends the antibacterial effect of endodontic sealers against Enterococcus faecalis biofilms[J].J Endod，2014，40（4）：505-508.

[28]Colombo M，Poggio C，Dagna A，et al.Biological and physico-chemical properties of new root canal sealers[J].J Clin Exp Dent，2018，10（2）：e120-e126.

[29]Willershausen I，Wolf T，Kasaj A，et al.Influence of a bioceramic root end material and mineral trioxide aggregates on fibroblasts and osteoblasts[J].Arch Oral Biol，2013，58（9）：1232-1237.

[30]Rodriguez-Lozano FJ，Garcia-Bernal D，Onate-Sanchez R E，et al.Evaluation of cytocompatibility of calcium silicate-based endodontic sealers and their effects on the biological responses of mesenchymal dental stem cells[J].Int Endod J，2017，50（1）：67-76.

[31]Camps J，Jeanneau C，El Ayachi I，et al.Bioactivity of a Calcium Silicate-based Endodontic Cement（BioRoot RCS）：Interactions with Human Periodontal Ligament Cells In Vitro[J].J Endod，2015，41（9）：1469-1473.

[32]Bosio CC，F(xiàn)elippe G S，Bortoluzzi E A，et al.Subcutaneous connective tissue reactions to iRoot SP，mineral trioxide aggregate（MTA）Fillapex，DiaRoot BioAggregate and MTA[J].Int Endod J，2014，47（7）：667-674.

[33]Yuan Z，Zhu X，Li Y，et al.Influence of iRoot SP and mineral trioxide aggregate on the activation and polarization of macrophages induced by lipopolysaccharide[J].BMC Oral Health，2018，18（1）：56.

[34]Zordan-Bronzel CL，Tanomaru-Filho M，Rodrigues EM，et al.Cytocompatibility，bioactive potential and antimicrobial activity of an experimental calcium silicate-based endodontic sealer[J].Int Endod J，2019，52（7）：979-986.

收稿日期：2019-12-30;修回日期：2020-04-02

編輯/杜帆