滲透樹脂聯(lián)合生物活性玻璃對早期脫礦牙釉質表面顯微硬度及再礦化的影響

王 芹 李立恒 王 蕊

（河北北方學院附屬第一醫(yī)院口腔科，張家口 075000）

隨著人們生活水平不斷提高，患者對牙齒美觀度的要求越來越高，口腔正畸需求也隨之增多。臨床固定矯治器為廣泛應用的高效能矯治措施，相關研究表明固定矯治患者正畸治療結束后多存在50%～70%不同程度的釉質脫礦[1-2]。釉質脫礦即早期釉質白堊色病變，臨床主要表現(xiàn)為牙釉質白堊色改變或棕色齲斑，表面無光澤，粗糙度較大。齲病早期階段的釉質表面層損害較少，但表面層下方表現(xiàn)為顯著脫礦，是由于釉質齲損體部以微晶脫礦為主，脫礦與再礦化同時存在導致[3-4]。因此在釉質齲早期階段阻止脫礦進一步發(fā)展極其重要。既往臨床多用氟化物治療早期釉質齲再礦化治療，依賴患者依從性，部分病例出現(xiàn)再脫礦現(xiàn)象。近年來發(fā)展起來的滲透樹脂具有極高流動性與滲透性，通過酸蝕預處理牙表面，可去除礦化較高的表層結構與玷污層，顯露孔隙，滲透樹脂利用毛細虹吸作用滲透到釉質微孔結構，從而阻斷齲病繼續(xù)發(fā)展[5]。但臨床研究表明：早期治療釉質齲后仍存在部分病例伴有繼發(fā)齲。生物活性玻璃是一種生物活性材料，在體內(nèi)可以形成羥磷灰石樣結構，促進并誘導骨形成，對口腔內(nèi)常見細菌具有抑菌作用[6]。本研究通過研究滲透樹脂聯(lián)合生物活性玻璃對早期脫礦牙釉質表面的顯微硬度及對再礦化的影響，以期為臨床早期脫礦牙的治療提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 主要材料與儀器

1.1.1 收集牙齒標本 收集2021 年6 月至2022年4 月本院收治的80 例因正畸治療拔除的前磨牙、埋伏阻生恒牙及阻生的第三磨牙，患者平均年齡（16.75±2.83）歲，從中選取牙釉質發(fā)育及礦化良好、表面光滑無隱裂、無異常著色、無齲壞的牙齒共120 顆，置于生理鹽水中放4℃冰箱中保存。患者及家屬已填寫知情同意書，且本研究經(jīng)院倫理委員會審核通過（批準號：YYLL202106DL02）。

1.1.2 材料與儀器 60 g/L 生物活性玻璃溶液；滲透樹脂；人工脫礦液，主要成分包含2.2 mmol/L 的Ca（NO3）2、2.2 mmol/L 的KH2PO4、50 mmol/L 的CH3COOH，通過氫氧化鈉調(diào)整至4.5；人工唾液（采用ISO/TR1027 標準人工唾液配方），主要包含0.4 g/L NaCl、0.4g/L KCl、0.795 g/L CaCl2·2H2O、0.78 g/L NaH2PO4·2H2O、0.005 g/L Na2S·2H2O、1 g/L Urea，通過氫氧化鈉調(diào)整溶液pH 至6.8。德國DMG 公司生產(chǎn)的Icon 滲透樹脂，北京大清生物有限公司生產(chǎn)的45S5 生物活性玻璃，北京時代四合科技有限公司生產(chǎn)的顯微維氏硬度計，美國FEI 公司生產(chǎn)的Quanta 200 型掃描電子顯微鏡。

1.2 方法

1.2.1 樣本制備 所有牙齒均進行冠根分離，取牙冠唇頰面為樣本面，其余面包埋在環(huán)氧樹脂中，流動去離子水下依次通過600＃、1200＃、2500＃、5000＃碳化硅砂紙打磨與拋光，正中4 mm×4 mm位置保留一個平坦開窗區(qū)，其余部位均涂布2 層耐酸指甲油保護，共制備120 個樣本。

1.2.2 牙釉質表面脫礦模型建立及分組 將制備好的標本浸泡在人工脫礦液中，并置于37℃電熱恒溫箱中，在100 r/min 條件下混合振勻，每隔24 h更換一次人工脫礦液，測量其pH 值，保持該濃度不變。72 h 后取出，大量去離子水沖洗、吹干，可看到唇頰面開窗區(qū)存在顯著白堊色牙釉質脫礦區(qū)域，此時模型成功構建。采用隨機數(shù)字表法將120 個標本分為4 組，每組30 顆，分別為空白對照組（A 組）、滲透樹脂組（B 組）、滲透樹脂聯(lián)合氟化鈉組（C 組）及滲透樹脂聯(lián)合生物活性玻璃組（D 組）。

1.2.3 再礦化處理 B 組、C 組、D 組先通過滲透樹脂處理，吹干后通過Icon-鹽酸凝膠酸蝕劑處理2 min，清水沖洗30 s 后氣槍吹干，Icon-干燥劑處理30 s 后吹干，用小毛刷把滲透樹脂（德國DMG公司）均勻涂布在牙釉質開窗區(qū)表面，3 min 靜置后光固化40 s，通過拋光蝶拋光牙釉質表面。然后將A、B 組浸泡于人工唾液中；C 組于氟化鈉溶液（0.1%）中浸泡5 min，2 次/d；D 組于生物活性玻璃溶液（60 g 生物活性玻璃溶于940 ml 去離子水中，6%生物活性玻璃溶液）中浸泡5 min，2 次/d，處理完畢后均浸泡于人工唾液中，所有浸泡操作均于37 ℃恒溫箱中進行，為期4 周的再礦化處理。

1.2.4 再脫礦處理 將各組樣本再次浸入人工脫礦液中，并置于37 ℃電熱恒溫培養(yǎng)箱中，每隔24 h 更換一次溶液，測量pH 值并保證濃度不變，3 次后取出，用大量去離子水沖洗后置于人工唾液中。

1.3 觀察指標

①各組樣本處理前、脫礦后、再礦化處理后及再脫礦處理后牙釉質表面粗糙度：選取每組10顆標本，通過TR220 表面粗糙儀檢測各組牙釉質處理前、脫礦后、再礦化處理后及再脫礦處理后的粗糙度，在開窗區(qū)10 μm×10 μm 位處分別測量中心點、上、下、左、右4 個象限中各一個隨機點的粗糙度，共測量5 個點計算平均值，作為最終表面粗糙度。②各組樣本處理前、脫礦后、再礦化處理后及再脫礦處理后牙釉質表面硬度：選取每組10 顆標本，通過顯微硬度儀檢測各組牙釉質處理前、脫礦后、再礦化處理后及再脫礦處理后牙釉質的顯微硬度值，沿作用面中線上中下隨機選取3 個點，負荷為100 g，作用15s，取3 個測量點平均值作為最終顯微硬度值。③各組樣本再脫礦24 h、48 h 和72 h 后鈣容量測定：分別于第24 h、48 h 和72 h 從脫礦液中取出1 mL，用鄰甲酚酞絡合酮比色法，在生化分析儀上測定各樣本脫鈣液中的鈣離子濃度值，計算各時間點脫礦液中的鈣溶出總量。④各組在礦化后熒光染色情況：釉質再礦化、再脫礦處理結束后取出樣品,浸入配制0.1 mmol/L 羅丹明 B 溶液中，在 37 ℃恒溫水浴箱中放置 1 h，取出后用大量去離子水沖洗，分別切取0.2 mm 厚的切片置于載玻片上,干燥后置綠色激發(fā)塊熒光顯微鏡下,保持所測圖片拍攝條件一致,觀察熒光滲透情況（紅色部分代表脫礦區(qū)）。測量圖片所有區(qū)域內(nèi)熒光面積（A）及總熒光密度（TF）以及平均熒光密度（AF）。治療前后的觀察對比見圖1。

圖1 治療前后牙面比較

1.4 統(tǒng)計學分析

2 結果

2.1 牙釉質表面粗糙度

處理前、脫礦后各組間表面粗糙度值的比較結果顯示差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），再礦化處理后，各組的表面粗糙度值較初次脫礦后顯著下降（P＜0.05），再脫礦處理后，各組的粗糙度值均出現(xiàn)明顯升高（P＜0.05），其中A 組顯著高于初次脫礦后（P＜0.05），B、C、D 組明顯低于初次脫礦后（P＜0.05），組間比較的差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；再礦化處理后的及再脫礦處理后組間比較粗糙度值為A＞B＞C＞D（P＜0.05），見表1。

表1 各組樣本處理前、后的牙釉質表面粗糙度（，μm）

表1 各組樣本處理前、后的牙釉質表面粗糙度（，μm）

注：與A 組相比，aP＜0.05；與B 組相比，bP＜0.05；與C 組相比，cP＜0.05；與同組脫礦后比較dP＜0.05

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2.2 牙釉質表面硬度

處理前、脫礦后各組間的牙釉質表面硬度比較結果顯示差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），再礦化處理后，各組牙釉質顯微硬度值較初次脫礦后明顯升高（P＜0.05），脫礦處理后組牙釉質顯微硬度值明顯降低（P＜0.05），其中A 組明顯低于初次脫礦后（P＜0.05），B、C、D 組仍顯著高于初次脫礦后（P＜0.05）；再礦化處理后及再脫礦處理后組間比較粗糙度值為A＜B＜C＜D（P＜0.05），見表2。

表2 各組樣本處理前、后的牙釉質表面硬度（，HV）

表2 各組樣本處理前、后的牙釉質表面硬度（，HV）

注：與A 組相比，aP ＜0.05；與B 組相比，bP ＜0.05；與C 組相比，cP ＜0.05；與同組脫礦后比較dP ＜0.05

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2.3 再脫礦24 h、48 h 和72 h 后的鈣溶出量測定

再脫礦24 h、48 h 和72 h 后的鈣溶出總量結果顯：示D ＜ C ＜ B ＜ A（P＜0.05），見表3。

表3 各組樣本再脫礦24、48 和72 h 后鈣含量測定（，%）

表3 各組樣本再脫礦24、48 和72 h 后鈣含量測定（，%）

注：與A 組相比，aP＜0.05；與B 組相比，bP＜0.05；與C 組相比，cP＜0.05

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2.4 礦化后熒光染色情況

A 組、B 組、C 組的A、TF 顯著低于D 組（P＜0.05），但B 組與C 組的A、TF 差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），各組間的AF 值比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表4。

表4 各組在礦化后熒光染色情況（）

表4 各組在礦化后熒光染色情況（）

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3 討論

牙釉質脫礦為釉質齲的表現(xiàn)，飲食結構中的致齲因素、正畸治療與口腔衛(wèi)生狀況等均為牙釉質脫礦的好發(fā)原因。牙釉質脫礦后牙齒表面完整的釉質結構出現(xiàn)較多微小空隙，利于有機酸與致病菌的擴散，若未及時干預治療將會發(fā)展為齲病，致使牙釉質發(fā)生實質性缺損[7-8]。因此早期治療牙釉質脫礦對于阻斷齲病發(fā)展、牙體硬組織保護及牙齒美觀度保持等均有著重要意義。滲透樹脂是一種黏度較低且流動性較高的樹脂材料，可滲透牙釉質脫礦區(qū)，且在脫礦區(qū)內(nèi)形成一定屏障，從而阻斷齲病的發(fā)展[9]。相關研究指出滲透樹脂可有效改善牙釉質脫礦位置的白堊色斑塊狀改變，改善牙齒美觀度。但另有研究指出滲透樹脂滲透范圍僅達到牙釉質脫礦區(qū)的75%左右，即使脫礦表層也無法實現(xiàn)完全滲透。生物活性玻璃是一種以Na2O、CaO、P2O5等為主要成分的活性材料，在體內(nèi)可形成羥磷灰石樣結構，誘導并促進骨形成，且可抑制空腔內(nèi)常見細菌繁殖，具有良好的生物相容性[10-11]。

本研究通過將80 例患者的120 顆牙齒隨機分為4 組，分別予以滲透樹脂、滲透樹脂聯(lián)合氟化鈉及滲透樹脂聯(lián)合生物活性玻璃處理后，結果顯示單一滲透樹脂處理后，牙釉質表面粗糙度較脫礦后顯著降低，牙釉質顯微硬度顯著升高，但在脫礦處理后牙釉質表面卻出現(xiàn)升高，而牙釉質顯微硬度降低，這與張迪等[12]研究結果相似。滲透樹脂聯(lián)合氟化鈉處理后的效果較單一滲透樹脂與對照組更優(yōu)，這與岳陽麗等[13]的研究結果相似。但該治療方法需多次復診并嚴格保障口腔衛(wèi)生，依從性不良患者易出現(xiàn)牙釉質表面齲損，另過量氟化物的攝入會導致機體氟中毒。但滲透樹脂聯(lián)合生物活性玻璃處理后的釉質表面粗糙度、牙釉質顯微硬度均顯著高于其他3 組，這與葛榮暉等[14]研究結果具有相似性。分析原因可能是因為生物活性玻璃補充了滲透樹脂未能完全滲透的牙釉質微孔，改善粗糙度的同時提高顯微硬度。其再礦化原理主要是接觸唾液后顆粒中的鈉離子與唾液里的氫離子結合，從而升高溶液pH 值，利于鈣、磷等離子釋放，與唾液中相關離子共同落于牙齒表面并沉積，形成類羥基磷灰石，促使脫礦牙釉質發(fā)生再礦化。本研究結果顯示：再脫礦24 h 后D 組鈣溶出總量顯著高于B 組，再脫礦72 h 和144 h 后鈣溶出總量D＜C＜B＜A，這與梁非照等[15]研究結果相似。分析原因可能是因為由于透樹脂聯(lián)合生物活性玻璃雖能迅速在釉質表面形成礦物沉淀并堵塞釉質表層微孔，但這一過程反而會限制深層脫礦釉質的再礦化，故其抵抗再脫礦的能力也出現(xiàn)下降。熒光顯微鏡為紫外線光源，用來照射被檢測物體，使其發(fā)出熒光，在顯微鏡下觀察物體形態(tài)與所在位置。牙釉質自身無法發(fā)光，在染料染色后經(jīng)紫外線照射后可發(fā)熒光。熒光染料小分子可進入脫礦牙釉質微孔中，脫礦區(qū)熒光強弱大小及數(shù)量均可通過熒光強弱程度表示。本研究結果顯示：A 組的A、TF 均顯著低于B 組與C 組，但B 組與C 組的A、TF 差異無統(tǒng)計學意義，各組間的AF 值比較差異無統(tǒng)計學意義。這一結果再次證明了生物活性玻璃補充了滲透樹脂未完全滲透的脫礦牙牙釉質微孔，提高了滲透樹脂治療早期釉質齲的抗脫礦能力。

綜上所述，滲透樹脂聯(lián)合生物活性玻璃修復早期脫礦牙的牙釉質脫礦效果及抗脫礦穩(wěn)定性均更優(yōu)，具有臨床推廣應用價值。

4 結論

滲透樹脂、生物活性玻璃均能增強早期釉質脫礦后的硬度，滲透樹脂聯(lián)合生物活性玻璃修復早期脫礦牙的牙釉質脫礦效果優(yōu)于單一使用，可能原因是兩種方式聯(lián)合使用后能降低釉質微孔率，提高顯微硬度及熒光度，減少了繼發(fā)齲的發(fā)生。