劉謹申 陳文霞
樹脂粘接系統(tǒng)普遍應(yīng)用于牙體缺損的修復(fù)治療。國內(nèi)外已有大量文獻對牙本質(zhì)粘接機制,影響因素等進行報道,通常對牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)的效果評價,是在濕潤的牙本質(zhì)上進行。然而臨床上,牙本質(zhì)表面的濕潤可以是外源性的,也可以是內(nèi)源性的(如牙髓向牙本質(zhì)表層滲透而來的水分)[1],髓腔內(nèi)組織存在的內(nèi)在壓力會使髓腔液體緩慢流向牙本質(zhì)表層,這些液體流動會影響粘接劑與牙本質(zhì)的反應(yīng)[2]。目前,較多研究表明這些液體會降低牙本質(zhì)粘接強度及封閉能力,因此,在模擬髓腔壓力的情況下評價牙本質(zhì)粘接劑的粘接效果可以為臨床提供更真實的參考。而不同深度的牙本質(zhì),其牙本質(zhì)小管的直徑、數(shù)目和牙本質(zhì)細胞間質(zhì)的面積,牙本質(zhì)滲透性以及化學(xué)組成等方面均有很大的差異[3],這種差異是否會影響牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)的粘接強度,國內(nèi)鮮有報道。本研究旨在模擬髓腔壓力下,評價牙本質(zhì)深度的不同對粘接系統(tǒng)剪切強度的影響
Ultra-etch35%酸蝕劑(皓齒,美國); Z250 光固化復(fù)合樹脂材料(3M公司,美國); 3 種粘接劑: Prime&Bond NT(Dentsply,德國); Clearfil SE-Bond、 Clearfil S3 Bond(Kuraray 公司,日本); 502 膠水(通用型,廣州愛必達膠黏劑有限公司)。
萬能材料試驗機(島津 AG-IS,Japan),硬組織切割機(SP16Leica,Germany),光固化儀(臺灣Monitex)。
72 顆新鮮拔除的第三磨牙在 1% 氯胺溶液中 4 ℃下儲存不超過3 個月,儲存液每周更換一次。在流水沖洗下用硬組織切割機,垂直牙長軸,于牙尖下3~5 mm處截冠,暴露牙本質(zhì)層,并用電子卡尺測量樣本牙本質(zhì)層與髓腔頂部最高點之間的剩余牙本質(zhì)厚度(remaining dentin thickness,RDT),RDT(3±0.5) mm為淺層牙本質(zhì)組,RDT(2±0.5) mm為深層牙本質(zhì)組。用粒徑 600 目的碳化硅砂紙打磨牙本質(zhì)表面30 s, 形成玷污層,制備出牙本質(zhì)粘接面。用硬組織切割機沿釉牙骨質(zhì)界下2 mm截掉牙根后去除牙髓組織,并用2.5%的次氯酸鈉沖洗髓腔30 s,蒸餾水浸泡 30 min。
根據(jù)Bakry 等[4]的原理,制作傳統(tǒng)模擬髓室壓力裝置。在 2.5 cm×2.5 cm×1.0 cm 的樹脂玻璃塊上鉆孔,插入平頭18號不銹鋼針頭,用聚乙烯管連接到注射器上,將樹脂玻璃板通過502膠與制備好的樣本粘接。參考國外同類實驗[5],用15 cm水柱模擬髓室壓力(1.47 kPa),注射器內(nèi)水柱較樹脂玻璃板平面高出15 cm(圖 1); 參考文獻[6],制作儲存模擬髓腔裝置,應(yīng)用帶有蓋子的儲水容器,將牙齒樣本用牙蠟固定于容器內(nèi)蓋子上,向容器中倒入蒸餾水至15 cm水位,將其倒置(圖 2)。
圖 1模擬髓室壓力裝置示意圖
Fig 1Conventionally simulated pulpal pressure method
72 顆離體牙樣本根據(jù)剩余牙本質(zhì)厚度分為淺層牙本質(zhì)組和深層牙本質(zhì)組,分別再隨機分成 3 個亞組,即SE(Clearfil SE Bond),S3(Clearfil S3 Bond)及PB(Prime&Bond NT)。將樣本連接于模擬髓室壓力裝置上,調(diào)節(jié)水柱高度。同時用流水沖洗牙本質(zhì)粘接面,氣槍吹至表面無明顯水跡。選擇Prime&Bond NT,Clearfil SE Bond 或Clearfil S3 Bond作為粘接劑,按操作說明進行粘接(表 1),并在操作中使用直徑4 mm, 高5 mm的不銹鋼圓柱模具,在模具中分2 層水平堆積復(fù)合樹脂,每層不超過2 mm,分層固化,形成直徑 4 mm、高約 4 mm樹脂柱,然后將樣本從傳統(tǒng)模擬髓腔裝置取下,在樹脂與牙本質(zhì)連接處涂布兩層指甲油,放置于儲存模擬髓腔裝置保持24 h。
圖 2 模擬髓室壓力儲存裝置示意圖
義齒基托樹脂包埋樣本后固定于萬能材料試驗機上,速度0.5 mm/s,由冠根方向切端方向平行于粘接面加載,記錄斷裂時剪切強度。按P=F/S計算出剪切強度(F為測得力的最大值;S為粘接面面積)。
采用SPSS 16.0 軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析, 對測得數(shù)據(jù)進行t檢驗,P<0.05 時差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
各粘接系統(tǒng)不同深度牙本質(zhì)的剪切力強度見表 2。對于全酸蝕粘接劑PB,淺層牙本質(zhì)剪切強度高于深層牙本質(zhì)剪切強度,差異有統(tǒng)計學(xué)意義。自酸蝕粘接系統(tǒng)SE和S3,深層牙本質(zhì)與淺層牙本質(zhì)剪切強度比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。在深層牙本質(zhì),SE剪切強度最高,PB次之, S3最小,組間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。在淺層牙本質(zhì),PB剪切強度最高, SE次之,S3最小,PB與SE之間無統(tǒng)計學(xué)差異,但分別與S3有統(tǒng)計學(xué)差異。
有研究表明[7],牙本質(zhì)表面的水分含量是粘接成功的關(guān)鍵。特別是應(yīng)用親水性粘接系統(tǒng),濕潤的牙本質(zhì)表面在一定程度上增加了粘接強度[8]。由于水具有高氫鍵溶解度,它能夠防止牙本質(zhì)脫鈣表面的膠原坍塌,保持膠原開放,有利于樹脂單體充分滲入膠原纖維[9],生成混合層。但水分殘留過多不僅會導(dǎo)致混合層內(nèi)的樹脂成分降解,樹脂單體不能充分滲入牙本質(zhì),且影響聚合物轉(zhuǎn)化,降低其機械性能[10]。并影響粘接界面,發(fā)生相分離[11]。同時過多的水分稀釋樹脂單體的濃度,降低其滲透性,使進入牙本質(zhì)小管的樹脂突長度和直徑都明顯減少[12]。
牙本質(zhì)表面的水分可以是外源性的,也可以是內(nèi)源性的。內(nèi)源性水分如牙髓向牙本質(zhì)表層滲透而來的水分不僅受髓腔壓力影響,且與牙本質(zhì)部位有關(guān)。牙本質(zhì)小管數(shù)量及直徑隨著牙本質(zhì)深度而變化。小管直徑從釉牙本質(zhì)界(DEJ)的0.8 μm增加到髓腔附近的2.5 μm。同時,小管的數(shù)量從DEJ約20 000 mm2到髓腔的45 000 mm2[13]。已有研究表明,髓腔壓力對粘接過程產(chǎn)生一定的危害[2]。這是由于牙本質(zhì)通過牙本質(zhì)小管與牙髓腔相通,在髓室壓力的條件下髓腔內(nèi)的液體不斷通過牙本質(zhì)小管滲出到牙本質(zhì)表面。尤其是在深齲情況下,髓腔壓力會伴隨著牙髓炎癥升高[14]。并且,隨著牙本質(zhì)深度的增加,牙本質(zhì)小管數(shù)量增多,直徑增大,粘接劑受到髓腔壓力的影響更大[13]。然而,不同的粘接系統(tǒng)受到髓腔壓力的影響的大小也不同,全酸蝕粘接系統(tǒng)受到的影響更大[15]。
本研究結(jié)果顯示在15 cm高的水柱模擬髓腔壓力下,Prime&Bond NT(PB)在深層的牙本質(zhì)粘接剪切強度明顯低于淺層的剪切強度。PB通過使用酸蝕劑完全去除表面玷污層和玷污栓,并去除管間牙本質(zhì)促使髓腔內(nèi)液體通過牙本質(zhì)小管滲出至牙本質(zhì)表面,增加牙本質(zhì)濕潤度和液壓傳導(dǎo)[16]。尤其在深牙本質(zhì)層,牙本質(zhì)小管的直徑及密度增大,其影響更為明顯[13]。此外,PB是以丙酮為溶劑的全酸蝕粘接劑。有研究表明以丙酮為溶劑的粘接劑系統(tǒng)對牙本質(zhì)深度及髓腔壓力非常敏感,其通過酸蝕后,增加了牙本質(zhì)的滲透性,以致牙本質(zhì)表面濕度增加,影響粘接強度[17]。
Clearfil SE Bond(SE)在淺層的剪切強度稍高于深層的牙本質(zhì)剪切強度,但兩者并無統(tǒng)計學(xué)差異。這可能與SE先涂抹引發(fā)劑再涂抹疏水性的粘接樹脂有關(guān)。疏水性的粘接樹脂層能阻礙粘接牙本質(zhì)層界面聚合后的水通道的形成,同時能夠減少水的滲透及抵抗模擬髓腔壓力引起的降解[18]。而引發(fā)劑含有的酸性單體pH值較高,僅溶解部分玷污層,保留玷污栓并與粘接成分一起滲入到酸蝕形成的膠原纖維網(wǎng)和脫礦的牙本質(zhì)小管內(nèi),共同形成混合層和樹脂突,在玷污層的參與下,形成高質(zhì)量的混合層,可更好的封閉牙本質(zhì)小管,產(chǎn)生較強的粘接力[12]。Clearfil S3 Bond(S3)在深層及淺層牙本質(zhì)的剪切強度差異無統(tǒng)計學(xué)意義,但與其他2 種粘接劑相比,其剪切強度明顯偏低。已有研究表明,S3的粘接強度低于SE,其在電鏡下混合層及粘接層雖緊密結(jié)合,但樹脂突長度卻明顯短于SE[19]。此外由于S3作為一步法自酸蝕粘接劑含有大量親水性單體及溶劑,雖然能防止相分離且使混合溶劑保持穩(wěn)定狀態(tài)。但由于其親水特性,在本實驗條件下,更易受水滲透的影響[20]。這種親水特性能引起牙本質(zhì)粘接界面的液體滲出,導(dǎo)致混合層的降解[21]。
在本實驗條件下,Clearfil SE Bond在深層牙本質(zhì)的剪切強度明顯高于Prime&Bond NT。因此,在臨床上遇到深層牙本質(zhì)樹脂修復(fù),尤其是在深齲情況下,盡量避免使用全酸蝕粘接技術(shù)。但長期體內(nèi)實驗是否支持上述結(jié)果,尚需進一步研究。
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