生物陶瓷類根管封閉劑結(jié)合單尖根管充填技術(shù)的研究進(jìn)展*

陳 亮 王祖華

根管治療的主要目的是通過清理和成形根管，配合根管沖洗與消毒，清除感染并嚴(yán)密封閉根管系統(tǒng)，防止根尖周病變發(fā)生或促進(jìn)根尖周病變愈合。由于根管系統(tǒng)存在復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)如峽部、根尖三角及不規(guī)則區(qū)域等，根管內(nèi)的細(xì)菌無法被完全清除，同時(shí)，這些區(qū)域在根管充填時(shí)也存在諸多困難[1]。因此，能否有效清理、充填和封閉這些區(qū)域與根管治療的成功息息相關(guān)[2]。近年來，生物陶瓷類根管封閉劑iRoot SP 因其具有良好的生物相容性、封閉性與抗菌性被逐漸重視。iRoot SP 結(jié)合單根大錐度牙膠尖即可完成根管充填，這種單尖充填技術(shù)因其簡(jiǎn)單、高效正被越來越廣泛地應(yīng)用于臨床[3,4]。本文就iRoot SP 的相關(guān)性能、單尖法的臨床操作步驟與技術(shù)要點(diǎn)、存在的疑問等進(jìn)行綜述。

1.iRoot SP 相關(guān)性能

iRoot SP 根管封閉劑(Innovative BioCeramix公司，加拿大，簡(jiǎn)稱iRoot SP)是預(yù)混合的生物陶瓷根管封閉糊劑，在國(guó)外也被稱為Endosequnce BC sealer、TotalFill BC sealer，主要由無機(jī)成分(硅酸鈣、磷酸二氫鈣、氫氧化鈣、填料)、顯影劑(氧化鋯)以及不含水的增稠劑預(yù)混合而成，主要成分及各成分間的比例決定了其良好的理化性質(zhì)與生物學(xué)性能。

1.1 根尖封閉性 關(guān)于iRoot SP 封閉性的研究較多，不同的研究方法所得出的結(jié)論略有差異，其中大多認(rèn)為iRoot SP 具有良好的根尖封閉性，由于封閉劑的組成成分與顆粒直徑等會(huì)影響其流動(dòng)性，iRoot SP 顆粒小，流動(dòng)性較好，同時(shí)親水性特點(diǎn)使其接觸角小、表面張力小，易于滲透進(jìn)入牙本質(zhì)小管中[5]，與根管壁之間形成機(jī)械鎖結(jié)。高流動(dòng)性有利于封閉劑充填根管不規(guī)則區(qū)域、側(cè)副根管及峽部[6]，進(jìn)而提高對(duì)根管系統(tǒng)特別是復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)區(qū)域的封閉效果。iRoot SP 吸收牙本質(zhì)內(nèi)的水分發(fā)生固化反應(yīng)生成硅酸鈣水凝膠與氫氧化鈣，后者與磷酸鹽反應(yīng)形成羥基磷灰石，從而與根管壁形成化學(xué)結(jié)合[7]，固化后體積無收縮反而有輕微膨脹[8]，增加了材料與牙本質(zhì)之間的密閉性，有利于減少微滲漏的發(fā)生。Zhang 等[9]利用掃描電鏡發(fā)現(xiàn)iRoot SP 的封閉性與AH Plus 無差異，但對(duì)于根管形態(tài)的適應(yīng)性更好。此外，材料的吸水性和溶解度與其尺寸穩(wěn)定性有關(guān)，目前，有研究認(rèn)為iRoot SP 通過水合作用產(chǎn)生氫氧化鈣，會(huì)影響其吸水性與溶解度，進(jìn)而降低其尺寸穩(wěn)定性，將對(duì)根管的封閉效果產(chǎn)生負(fù)面影響[10,11]。

1.2 抗菌性 微生物及其產(chǎn)物是引起牙髓病和根尖周病變的主要致病因素。經(jīng)機(jī)械化學(xué)預(yù)備后根管內(nèi)微生物數(shù)量明顯減少，但卻無法完全清除，使用有抗菌性的根管封閉劑能進(jìn)一步減少或消除根管內(nèi)殘余細(xì)菌，對(duì)控制感染起著重要作用。以往的研究表明，根管封閉劑的抗菌性能取決于它們的堿性程度[12]。Singh 等[13]采用瓊脂糖擴(kuò)散抑菌實(shí)驗(yàn)研究顯示iRoot SP 對(duì)糞腸球菌的抑菌環(huán)為14.4±1.497mm，說明其有較強(qiáng)的抑制糞腸球菌的性能。Wang 等[14]通過牙本質(zhì)感染模型進(jìn)行抗菌性評(píng)估，發(fā)現(xiàn)iRoot SP 與AH Plus 對(duì)牙本質(zhì)小管內(nèi)糞腸球菌均有明顯的抗菌作用，且兩者抗菌效果相近。另有一些研究得出了并不完全一致的結(jié)果，Willershausen等[15]研究顯示iRoot SP 不能抑制糞腸球菌、微小微單胞菌在其表面粘附生長(zhǎng)，說明其無抑菌作用。除糞腸球菌外，真菌感染可能和根管治療失敗相關(guān)。Ozcan 等[16]采用直接接觸法研究顯示新鮮制備的iRoot SP 對(duì)白色念珠菌有抑制作用，但固化后1 天及7 天組的材料無抑制作用。iRoot SP 對(duì)金黃色葡萄球菌也有抗菌作用[17]。目前的研究多集中于游離菌或單一細(xì)菌的生物膜，但在臨床根管感染中存在的是含有不同細(xì)菌的混合生物膜，因此還需采用統(tǒng)一的研究方法進(jìn)一步對(duì)混合菌生物膜的抑菌性能進(jìn)行研究[18,19]。

1.3 生物相容性 在根管充填中，根管封閉劑可能會(huì)超出根管外與根尖周組織直接接觸，因此，要求根管封閉劑應(yīng)具備良好的生物相容性。目前，關(guān)于iRoot SP 生物相容性的研究較多。研究結(jié)果表明，iRoot SP 對(duì)人類成纖維細(xì)胞[20]、人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞[21]、人類牙周膜細(xì)胞[15]等均顯示了良好的細(xì)胞相容性，在對(duì)人牙胚干細(xì)胞[22]的研究中甚至顯示無毒性。由于實(shí)驗(yàn)情況差異如使用的細(xì)胞系、研究材料呈遞給細(xì)胞的方式等，也有一些不一致的研究結(jié)果，如Loushine 等[23]采用MTT 比色法研究顯示iRoot SP 對(duì)小鼠成骨細(xì)胞(MC3T3-E1 cells)的毒性大于AH Plus(P＜0.05)，但隨著固化時(shí)間的延長(zhǎng)，其細(xì)胞毒性逐漸減小。遺傳毒性是根管封閉劑對(duì)細(xì)胞遺傳物質(zhì)的作用，是致癌性最重要的指標(biāo)之一。Eldeniz 等[24]通過γ-H2AX 識(shí)別抗體免疫熒光法測(cè)定研究iRootSP 封閉劑對(duì)慢病毒基因轉(zhuǎn)染人類端粒酶逆轉(zhuǎn)錄酶的牙周膜細(xì)胞DNA 雙鏈斷裂影響，結(jié)果顯示iRoot SP 遺傳毒性小，致癌性小。目前iRoot SP 生物相容性相關(guān)研究多集中在細(xì)胞毒性方面。對(duì)于分子水平特別是基因水平等研究還比較缺乏，有待更進(jìn)一步的研究。

1.4 生物活性 理想的根管封閉劑不應(yīng)影響骨愈合，如具有誘導(dǎo)成骨的能力，則有利于促進(jìn)根尖病變的修復(fù)與組織的愈合。iRoot SP 成分中含有氫氧化鈣，通過水合作用，還能形成硅酸鈣水凝膠、氫氧化鈣及羥基磷灰石等，其中硅酸鈣水凝膠可以作為組織修復(fù)材料中的纖維增強(qiáng)組分，鈣離子釋放能促進(jìn)礦物質(zhì)的沉積，堿性PH 能激活A(yù)LP(堿性磷酸酶)以促進(jìn)硬組織形成[25]。鄭晶晶等[26]利用分子生物學(xué)方法檢測(cè)MTA、iRoot SP 和AH Plus對(duì)人牙周膜干細(xì)胞增殖及成骨的影響，發(fā)現(xiàn)MTA組和iRoot SP 組礦化結(jié)節(jié)顯著多于AH Plus 組和對(duì)照組，iRoot SP 組礦化基因表達(dá)最高(P＜0.05)，硬固后的iRoot SP 和MTA 均有一定的骨誘導(dǎo)能力，但在相同時(shí)間內(nèi)，iRoot SP 的作用更明顯。這與Lee 等[27]所做的類似研究結(jié)果一致。Güven 等[28]研究顯示iRoot SP 與MTA 能顯著促進(jìn)人牙胚干細(xì)胞I 型膠原(COLlA)和牙本質(zhì)涎磷蛋白(DSPP)的mRNA 上調(diào)表達(dá)，誘導(dǎo)人牙胚干細(xì)胞分化為成牙本質(zhì)細(xì)胞樣細(xì)胞，并進(jìn)一步誘導(dǎo)成骨細(xì)胞樣細(xì)胞產(chǎn)生更多的礦化基質(zhì)基因和蛋白表達(dá)，但MTA 能提供更多的誘導(dǎo)電位和硬組織沉積。此外，iRoot SP呈多孔性，可以作為支架結(jié)構(gòu)利于成骨細(xì)胞爬入，從而提高其促進(jìn)成骨能力[29]。

2.iRoot SP 結(jié)合單尖根管充填技術(shù)臨床操作步驟與技術(shù)要點(diǎn)

生物陶瓷類根管封閉劑iRoot SP 結(jié)合單尖根管充填技術(shù)有別于傳統(tǒng)以牙膠為主的充填技術(shù)。由于iRoot SP 良好的流動(dòng)性、根尖封閉性及固化后體積無收縮反而有輕微膨脹的特性，單尖根管充填技術(shù)是以封閉劑為主的充填技術(shù)，牙膠尖只是作為封閉劑的載體，通過擠壓作用，幫助封閉劑在根管系統(tǒng)中更好的分布，特別是根管內(nèi)的不規(guī)則區(qū)域及各種間隙，可減少根管充填過程中對(duì)牙根的壓力，牙膠尖亦為樁道預(yù)備與根管再治療提供了可能[32]。具體充填步驟與操作要點(diǎn)如下[30,31]：

2.1 主牙膠尖的選擇 選擇錐度比主尖銼小一號(hào)的主牙膠尖(如根管預(yù)備錐度為06 錐度，則選用04 錐度的牙膠尖)，到達(dá)工作長(zhǎng)度有阻力不會(huì)超出工作長(zhǎng)度。

2.2 根管的干燥 iRoot SP 需要吸收根管內(nèi)的水分引導(dǎo)固化反應(yīng)。選擇吸潮紙尖干燥根管，不需要刻意保留水分(過度濕潤(rùn))，也不要過度干燥，不需要使用無水乙醇沖洗根管。

2.3 封閉劑的放置 使用封閉劑匹配的注射頭插入根管至根中部，緩慢輕柔的推送直至觀察到有封閉劑從根管口溢出。

2.4 主牙膠尖的放置 將選好并經(jīng)消毒處理的主牙膠尖緩慢插入根管直至工作長(zhǎng)度，若主尖周圍間隙較大可插入副尖(不需要側(cè)方加壓)。

2.5 冠方牙膠與髓腔的處理 在根管口處切斷牙膠，使用垂直加壓器輕輕加壓，使用超聲器械徹底清除髓腔內(nèi)特別是不規(guī)則區(qū)域的封閉劑以避免殘留封閉劑對(duì)樹脂粘接的影響。如在顯微鏡下完成上述操作能夠更加精準(zhǔn)高效。

3.iRoot SP 結(jié)合單尖根管充填技術(shù)應(yīng)用中的臨床問題

3.1 iRoot SP 結(jié)合單尖根管充填技術(shù)適合的根管形態(tài) 傳統(tǒng)觀念認(rèn)為單尖充填技術(shù)只適合圓形根管與彎曲細(xì)小根管。由于封閉劑相關(guān)性能的改進(jìn)，以iRoot SP 為主的單尖充填技術(shù)除了適合圓形與彎曲細(xì)小根管外，同樣也適合卵圓形根管、C 形根管等不規(guī)則根管，只是在操作中應(yīng)更加關(guān)注不規(guī)則區(qū)的封閉，可以根據(jù)實(shí)際情況配合插入多根適合的牙膠尖來輔助封閉劑擠壓進(jìn)入不規(guī)則區(qū)域[31]。

3.2 iRoot SP 封閉劑超充對(duì)預(yù)后的影響 由于iRoot SP 良好的流動(dòng)性，加之術(shù)者往往會(huì)擔(dān)心封閉劑放置不足，易導(dǎo)致封閉劑超充。Chybowski等[31]對(duì)307 顆采用iRoot SP 結(jié)合單尖根管充填的患牙進(jìn)行平均30.1 個(gè)月的隨訪，發(fā)現(xiàn)有47.4%的病例有封閉劑超充，其中15.8%超充封閉劑發(fā)生完全吸收，36.3%超充封閉劑發(fā)生部分吸收，其余無變化。術(shù)前有根尖周病變較無根尖周病變的患牙更易超充(P＜0.001)，但超充的封閉劑對(duì)治療效果沒有影響。陳柳池等[3]對(duì)110 顆采用iRoot SP 結(jié)合單尖根管充填的患牙進(jìn)行超過12 個(gè)月的隨訪，發(fā)現(xiàn)有40%的病例有封閉劑超充，但超充對(duì)治療成功率無影響。黎晶等[29]對(duì)采用iRoot SP 結(jié)合單尖充填的病例隨訪發(fā)現(xiàn)，超充的iRoot SP 封閉劑不會(huì)引起顯著的根管充填術(shù)后疼痛，亦不會(huì)影響根尖周組織的愈合。由于iRoot SP 良好的生物相容性，超充對(duì)愈合無明顯影響，但封閉劑超充若進(jìn)入上頜竇、下頜神經(jīng)管等重要解剖結(jié)構(gòu)仍會(huì)對(duì)患者造成不良影響。Alves 等[32]報(bào)道了1 例右下第二磨牙充填時(shí)因生物陶瓷材料進(jìn)入下頜神經(jīng)管造成永久性面部感覺異常。

3.3 充填時(shí)根管內(nèi)氣泡的消除 由于根尖氣鎖效應(yīng)，以封閉劑為主的單尖充填更易產(chǎn)生氣泡，氣泡的存在會(huì)影響根管系統(tǒng)的封閉。為了盡可能避免或減少氣泡的產(chǎn)生，在臨床治療中應(yīng)注意如下要點(diǎn)：(1)首先應(yīng)進(jìn)行完善的機(jī)械與化學(xué)預(yù)備，盡量徹底去除牙髓組織；(2)合理干燥根管。雖然iRoot SP 需要吸收根管內(nèi)的水分引導(dǎo)固化反應(yīng)，但過多的水分會(huì)影響iRoot SP 的性能，并且會(huì)引起更多的氣鎖效應(yīng)。在臨床操作中，可使用與主尖銼號(hào)數(shù)匹配的吸潮紙尖干燥根管至吸潮紙尖無明顯潮濕；(3)選擇適合的主尖錐度。如主牙膠尖中上段與根管壁貼合過緊會(huì)不利于氣泡排出，因此可以選擇比主尖銼錐度小一號(hào)的主牙膠尖；(4)對(duì)于粗大與不規(guī)則根管，可插入多根適合的牙膠尖以擠壓封閉劑減少氣泡產(chǎn)生，增加充填致密性[33]。

3.4 加熱對(duì)iRoot SP 封閉劑的影響 Qu 等[34]研究發(fā)現(xiàn)，iRoot SP 固化時(shí)間會(huì)隨著溫度的升高而縮短從而導(dǎo)致其流動(dòng)性降低，進(jìn)而影響iRoot SP在熱牙膠充填技術(shù)中的封閉性能。Martin Trope 推薦改良生物陶瓷封閉劑結(jié)合熱牙膠垂直加壓充填方法，即封閉劑僅涂布于牙膠尖尖端4mm，攜熱器進(jìn)入連續(xù)波距根尖5mm，垂直加壓，盡量避免攜熱器直接接觸封閉劑；近年來，一種新配方的iRoot SP 已改性為HiFlow 封閉劑，該封閉劑在加熱時(shí)(加熱溫度150～220℃)顯示出較低的粘度，可適用于熱牙膠垂直加壓充填[35]。

3.5 iRoot SP 封閉劑對(duì)再治療的影響 iRoot SP 通過水合作用生成羥基磷灰石與牙本質(zhì)形成良好的銜接結(jié)合，固化后較難去除，采用傳統(tǒng)的再治療技術(shù)，包括加熱、氯仿溶劑、機(jī)用器械和手用銼往往效果不佳。當(dāng)根尖區(qū)全部為封閉劑時(shí)，很難將封閉劑去除重建根尖通暢，對(duì)于彎曲或復(fù)雜根管有可能還會(huì)造成預(yù)備并發(fā)癥；而當(dāng)牙膠尖到達(dá)工作長(zhǎng)度時(shí)則可重建根尖通暢，并與其他封閉劑(AHPlus)無明顯差別，但所需要的時(shí)間更長(zhǎng)[36]。因此，采用單尖充填時(shí)，主牙膠尖應(yīng)盡可能到達(dá)工作長(zhǎng)度。此外，研究發(fā)現(xiàn)，采用再治療銼結(jié)合超聲[37]或激光[38]根管蕩洗能有效提高iRoot SP 的清除效率。

此外，生物陶瓷類根管封閉劑iRoot SP 在臨床使用年限不長(zhǎng)，目前尚無關(guān)于其使用的長(zhǎng)期臨床研究。Chybowski 等[31]對(duì)在2009～2015 年采用iRoot SP 結(jié)合單尖充填的307 顆患牙進(jìn)行平均30.1個(gè)月的復(fù)查，總成功率為90.9%。陳柳池等[3]對(duì)110 顆使用iRoot SP 結(jié)合單尖充填的患牙進(jìn)行超過1 年的復(fù)查，總體成功率為95.5%，說明iRoot SP 結(jié)合單尖充填在臨床實(shí)踐中可行。

綜上，生物陶瓷類根管封閉劑結(jié)合單尖根管充填技術(shù)操作簡(jiǎn)單，能夠適應(yīng)不同形態(tài)的根管系統(tǒng)，是一項(xiàng)可行的臨床充填技術(shù)。目前，臨床研究資料還比較有限，臨床廣泛應(yīng)用還需要更嚴(yán)謹(jǐn)、更大樣本量、更長(zhǎng)隨訪時(shí)間的進(jìn)一步臨床研究加以驗(yàn)證。