駱池怡，彭楚芳，楊 媛，秦 滿(mǎn)，王媛媛

(北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院·口腔醫(yī)院，兒童口腔科 國(guó)家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心 口腔數(shù)字化醫(yī)療技術(shù)和材料國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室 口腔數(shù)字醫(yī)學(xué)北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081)

乳牙樹(shù)脂粘接修復(fù)是兒童口腔臨床最常規(guī)的治療之一，然而針對(duì)不同粘接系統(tǒng)對(duì)乳牙的粘接作用研究較少[1-4]。就乳牙樹(shù)脂粘接修復(fù)治療而言，操作步驟簡(jiǎn)便、受唾液污染影響小的粘接劑更為適用，自酸蝕粘接劑在這一點(diǎn)上契合臨床需求。對(duì)自酸蝕粘接劑的研究大多集中在恒牙，對(duì)乳牙粘接性能的研究結(jié)論尚無(wú)統(tǒng)一定論[5-10]，本研究將比較3種臨床上常見(jiàn)的自酸蝕粘接劑在乳牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)粘接的表現(xiàn)，同時(shí)分析粘接界面老化后粘接強(qiáng)度的改變。

低齡兒童樹(shù)脂粘接治療過(guò)程中術(shù)野隔濕是一大難題，發(fā)生長(zhǎng)時(shí)間或大量的唾液污染的情況下要求重新預(yù)備粘接界面進(jìn)行再次粘接處理[11-12]。然而在有效隔濕情況下發(fā)生的一過(guò)性唾液污染如何處理尚無(wú)定論，Santschi等[5]發(fā)現(xiàn)粘接劑固化后發(fā)生唾液污染時(shí)即刻吹干，可恢復(fù)通用型粘接劑的即刻粘接強(qiáng)度。本研究將模擬粘接劑光固化后一過(guò)性唾液污染并即刻吹干的處理方法，評(píng)估不同自酸蝕粘接劑粘接強(qiáng)度的改變。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

將實(shí)驗(yàn)組依據(jù)不同的自酸蝕系統(tǒng)分為兩步法自酸蝕粘接劑Clearfil SE Bond(SE 組，Kuraray Noritake Dental公司, 日本)、一步法自酸蝕粘接劑AdperTMEasy One (EO組，3M ESPE公司，美國(guó))和通用型粘接劑Scotchbond Universal (SBU組，3M Deutschland公司，德國(guó))3組。對(duì)照組采用AdperTMSingle Bond Plus(SL組，3M ESPE公司，美國(guó))全酸蝕(格魯瑪酸蝕劑，Heraeus公司，德國(guó))粘接系統(tǒng)。充填樹(shù)脂為復(fù)合樹(shù)脂Z250(A2色，3M ESPE公司，美國(guó))。

根據(jù)操作說(shuō)明書(shū)，4種粘接系統(tǒng)的操作簡(jiǎn)述如下：SE組：干燥牙齒粘接界面上均勻涂布預(yù)處理劑靜置20 s，氣槍吹干5 s，涂布粘接劑后輕輕吹勻，光照固化10 s。EO組：牙齒粘接界面加壓涂抹粘接劑15 s，氣槍吹干直至粘接面無(wú)液體殘留，光照固化10 s。SBU組：保持粘接界面干燥，加壓涂抹粘接劑20 s，輕輕吹薄粘接界面5 s，光照固化10 s。SL組：酸蝕劑酸蝕粘接界面15 s，用三用槍水汽沖洗10 s，吹干界面，輕輕加壓涂抹粘接劑15 s，氣槍吹干5 s，光照固化10 s。

1.2 唾液的采集

為了模擬臨床上唾液污染的模式，且減少樣本間的差異，每次采集同一個(gè)人在上午8點(diǎn)至9點(diǎn)之間空腹時(shí)的非刺激性唾液，并立即直接應(yīng)用。

1.3 試樣的制備

本研究通過(guò)了北京大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)(批件號(hào)：PKUSSIRB-201839145)。共收集了150顆臨床因乳牙滯留拔除或自然脫落的無(wú)齲/淺齲乳牙，牙位包括乳切牙、乳尖牙和乳磨牙，用0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的氯胺水溶液(氯胺T粉，中國(guó)源葉生物公司)清潔和消毒后，儲(chǔ)存在4 ℃蒸餾水中，6個(gè)月內(nèi)使用。

乳磨牙的牙冠沿牙長(zhǎng)軸方向使用慢速切割機(jī)(Buehler Iso MetⅡ-1180-250，Buehler公司, 美國(guó))切割，獲得頰、舌、近中、遠(yuǎn)中4個(gè)部分，每個(gè)乳磨牙可制成4個(gè)試樣[13]，對(duì)乳前牙不做額外切割，所有試樣均在體視顯微鏡下以40倍的放大倍數(shù)仔細(xì)檢查是否完好。

將試樣的待粘接面倒置于模具底，加入自凝樹(shù)脂(新世紀(jì)公司，中國(guó))包埋，脫模后得到240個(gè)僅暴露待粘接面的圓柱形釉質(zhì)試樣塊。用600目碳化硅水砂紙打磨待粘接面15 s，以獲得平坦的釉質(zhì)表面。牙本質(zhì)試樣的制備方法相似，需打磨待粘接面至牙本質(zhì)層，并用600目碳化硅水砂紙拋光15 s[14]。

根據(jù)不同的粘接系統(tǒng)(自酸蝕粘接劑： SE、EO、SBU；對(duì)照組全酸蝕粘接劑：SL)，兩種污染狀態(tài)(無(wú)或有唾液污染)以及兩種儲(chǔ)存條件，將240個(gè)乳牙釉質(zhì)試樣和240個(gè)牙本質(zhì)試樣均隨機(jī)分為16組(n=15個(gè)/組)。

按第1.1小節(jié)中描述的操作方法應(yīng)用粘接劑后，無(wú)唾液污染組的試樣使用內(nèi)徑2.0 mm、高2.0 mm的標(biāo)準(zhǔn)模具堆塑復(fù)合樹(shù)脂，并從頂部光固化20 s。有唾液污染組的試樣在應(yīng)用粘接劑光固化后，粘接界面上滴加6 μL的唾液，靜置5 s后以相同的氣壓吹干，再行樹(shù)脂堆塑，模具建樣過(guò)程見(jiàn)圖1。

A, the applied adhesive system for setting up the bonding sample; B, a drop of saliva (6 μL) placed on the defined bonding area to establish the contaminated sample.

1.4 儲(chǔ)存條件

粘接即刻組：37 ℃蒸餾水中儲(chǔ)存24 h；老化處理組：37 ℃蒸餾水中儲(chǔ)存24 h后，在5 ℃和55 ℃水浴中循環(huán)5 000次，每一水浴中停留30 s。

1.5 剪切強(qiáng)度測(cè)試和斷裂模式

將粘接試件固定于萬(wàn)能實(shí)驗(yàn)機(jī)(Instron 3367型，Instron公司, 美國(guó))， 加載方向平行于粘接面，加載速度1 mm/min，記錄粘接界面開(kāi)裂時(shí)的最大載荷力，并計(jì)算剪切強(qiáng)度[最大載荷力(N)/粘接面積(mm2)]。

體視顯微鏡下(40倍)評(píng)估斷裂模式，可分為粘接劑內(nèi)斷裂、牙體組織斷裂、復(fù)合樹(shù)脂內(nèi)斷裂和混合斷裂(前三種失敗模式的任意組合)。

1.6 掃描電鏡(scanning electron microscope, SEM)觀(guān)察

每組取3個(gè)試樣，垂直于粘接界面切割開(kāi)，待觀(guān)察面依次使用400、600、1 000和2 000目碳化硅水砂紙進(jìn)行拋光，再用37%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的磷酸酸蝕待觀(guān)察面10 s，沖洗30 s后浸入5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))次氯酸鈉溶液中2 min[15]，在70%、80%、90%、99%(體積分?jǐn)?shù))乙醇溶液中系列脫水各5 min[16]。噴金后于SEM(JEOL JSM-7900F，JEOL公司，日本)下觀(guān)察粘接界面[17]。

1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。用三因素方差分析法分析不同粘接系統(tǒng)、唾液污染和儲(chǔ)存條件對(duì)剪切強(qiáng)度的影響，以及這三個(gè)因素間的相互作用，采用Tukey-Kramer檢驗(yàn)進(jìn)行多重比較，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 乳牙牙釉質(zhì)粘接

2.1.1剪切粘接強(qiáng)度 三因素方差分析結(jié)果顯示，粘接系統(tǒng)(F=72.88,P<0.001)和唾液污染(F=51.61,P<0.001)對(duì)乳牙釉質(zhì)的剪切強(qiáng)度均有顯著影響，粘接系統(tǒng)與唾液污染間的相互作用差異也有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=3.92,P= 0.010)。儲(chǔ)存條件對(duì)乳牙釉質(zhì)的剪切強(qiáng)度沒(méi)有顯著影響(F=0.00,P= 0.952，表1)。Tukey檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，全酸蝕粘接劑SL組無(wú)污染條件下的即刻剪切粘接強(qiáng)度為(28.92±1.83) MPa，唾液污染條件下的即刻剪切粘接強(qiáng)度為(26.14±5.17) MPa，顯著高于3種自酸蝕粘接劑，組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。無(wú)污染條件下3種自酸蝕粘接劑的即刻粘接強(qiáng)度差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。EO有污染組的即刻剪切粘接強(qiáng)度為(11.88±3.17) MPa，顯著低于其無(wú)污染組的即刻剪切粘接強(qiáng)度(19.57±3.89 MPa)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。全酸蝕粘接劑SL組無(wú)污染老化后剪切粘接強(qiáng)度為(27.27±3.03) MPa，有污染老化后剪切粘接強(qiáng)度為(24.86±5.41) MPa，顯著高于3種自酸蝕粘接劑，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。EO組有污染老化后剪切粘接強(qiáng)度為(11.90±3.98) MPa，顯著低于其無(wú)污染的老化后剪切粘接強(qiáng)度(19.01±5.03) MPa和SE組有污染的老化后剪切粘接強(qiáng)度(17.72±4.13) MPa，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

2.1.2斷裂模式 對(duì)乳牙釉質(zhì)，SE、EO和SBU組的主要斷裂模式是粘接劑內(nèi)斷裂，SL組的主要斷裂模式是釉質(zhì)內(nèi)斷裂(圖2)。

2.1.3SEM觀(guān)察 SEM結(jié)果顯示SL、SE和SBU的粘接即刻及老化處理組中，一過(guò)性唾液污染即刻吹干處理后，復(fù)合樹(shù)脂及牙釉質(zhì)之間仍粘接緊密，未見(jiàn)裂隙。EO組中，一過(guò)性唾液污染即刻吹干處理后，在即刻組中的粘接界面可觀(guān)察到明顯的裂隙(圖3)。

2.2 乳牙牙本質(zhì)粘接

2.2.1剪切粘接強(qiáng)度 三因素方差分析結(jié)果為：粘接系統(tǒng)(F=32.56,P<0.001)和唾液污染(F=20.72,P<0.001)對(duì)乳牙牙本質(zhì)的剪切強(qiáng)度均有顯著影響，粘接系統(tǒng)與儲(chǔ)存條件之間的相互作用差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=7.97，P<0.001)。儲(chǔ)存條件對(duì)乳牙牙本質(zhì)的剪切強(qiáng)度沒(méi)有顯著影響(F=1.60，P= 0.207，表2)。Tukey檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，EO組有污染的即刻剪切粘接強(qiáng)度(12.99±2.66) MPa顯著低于其無(wú)污染的即刻剪切粘接強(qiáng)度(18.63±3.61) MPa，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。全酸蝕粘接劑SL組無(wú)污染老化后的剪切粘接強(qiáng)度為(14.31±1.97) MPa，有污染老化后的剪切粘接強(qiáng)度為(12.83±4.03) MPa，顯著低于3種自酸蝕粘接系統(tǒng)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。EO組無(wú)污染老化后剪切粘接強(qiáng)度為(14.41±2.68) MPa，顯著低于SE無(wú)污染組的老化后剪切粘接強(qiáng)度(21.10±4.40) MPa和SBU無(wú)污染組的老化后剪切粘接強(qiáng)度(22.27±5.43) MPa，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。EO組有污染老化后剪切粘接強(qiáng)度為(10.93±2.18) MPa，顯著低于SE組有污染老化后剪切粘接強(qiáng)度(19.56±3.64) MPa和SBU組有污染老化后剪切粘接強(qiáng)度(20.60±5.11) MPa，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

表1 乳牙釉質(zhì)剪切強(qiáng)度結(jié)果的三因素方差分析

I, initial; T, thermal cycling; N, non-contaminated; C, contaminated; SL, AdperTM Single Bond Plus; SE, Clearfil SE Bond; EO, AdperTM Easy One; SBU, Scotchbond Universal.

2.2.2斷裂模式 對(duì)乳牙牙本質(zhì)，SL和EO組的主要斷裂模式是粘接劑內(nèi)斷裂，SE和SBU組的主要斷裂模式是牙本質(zhì)內(nèi)斷裂(圖4)。

2.2.3SEM觀(guān)察 SEM結(jié)果顯示，SL和SE的各組中，牙本質(zhì)小管內(nèi)有致密的樹(shù)脂突，長(zhǎng)度超過(guò)50 μm；SBU的各組中，牙本質(zhì)小管內(nèi)樹(shù)脂突長(zhǎng)度超過(guò)50 μm，但密集程度較SL和SE組低。在這3種粘接劑的粘接即刻及老化處理組中，一過(guò)性唾液污染后，可觀(guān)察到復(fù)合樹(shù)脂及牙本質(zhì)之間仍粘接緊密，未見(jiàn)裂隙。EO組中，牙本質(zhì)小管內(nèi)樹(shù)脂突較細(xì)短，且稀疏；一過(guò)性唾液污染后，在即刻組中的粘接界面可觀(guān)察到明顯的裂隙(圖5)。

A, B, resin-enamel interfaces with salivary contamination were observed by SEM after 5 000 thermal cycles in 5 ℃ and 55 ℃, representative SEM images of SL group at magnifications of ×500 and ×1 500; C, D, representative SEM images of SE group at magnifications of ×500 and ×1 500; E, F, representative SEM images of EO group at magnifications of ×500 and ×1 500; G, H, representative SEM images of SBU group at magnifications of ×500 and ×1 500. SL, AdperTM Single Bond Plus; SE, Clearfil SE Bond; EO, AdperTM Easy One; SBU, Scotchbond Universal; SEM, scanning electron microscope.

表2 乳牙牙本質(zhì)剪切強(qiáng)度結(jié)果的三因素方差分析

I, initial; T, thermal cycling; N, non-contaminated; C, contaminated; SL, AdperTM Single Bond Plus; SE, Clearfil SE Bond; EO, AdperTM Easy One; SBU, Scotchbond Universal.

3 討論

在研究樣本建立過(guò)程中，獲得釉質(zhì)研究試樣后進(jìn)行少量打磨，主要是為了消除釉質(zhì)表面污染對(duì)于實(shí)驗(yàn)的不良影響，同時(shí)也符合臨床實(shí)際操作流程。微拉伸測(cè)試的斷裂模式分為粘接劑的破壞即粘接界面斷裂、牙體組織斷裂、樹(shù)脂內(nèi)聚破壞導(dǎo)致的樹(shù)脂斷裂，以及這幾種方式的混合破壞。本實(shí)驗(yàn)中最主要的界面斷裂模式為粘接界面斷裂，這提示了數(shù)據(jù)更高的可信度[18]。

根據(jù)既往研究方法，本研究采用全酸蝕粘接劑作為對(duì)照，用于評(píng)估被測(cè)試粘接劑的粘接性能[2-3]。Silverstone等[19]和Sumikawa等[20]發(fā)現(xiàn)釉質(zhì)表面經(jīng)磷酸處理后會(huì)產(chǎn)生Silverstone Ⅱ型樣式，可提供更強(qiáng)的粘接力。本研究再次證實(shí)，全酸蝕粘接系統(tǒng)為乳牙釉質(zhì)提供了更強(qiáng)的粘接力，并認(rèn)為主要?dú)w因于35%(體積分?jǐn)?shù))磷酸(pH = 0.6)的酸度高于SE(pH = 2.0)、EO(pH = 2.4)和SBU(pH = 2.7)，可與釉質(zhì)形成更大的表面微鎖結(jié)力。

對(duì)于乳牙牙本質(zhì)粘接，本研究發(fā)現(xiàn)被稱(chēng)作“金標(biāo)準(zhǔn)”的自酸蝕粘接劑SE和通用型粘接劑SBU(以自酸蝕模式使用)的粘接性能優(yōu)于一步法自酸蝕粘接劑EO和全酸蝕粘接劑SL。大多數(shù)自酸蝕粘接劑中含有一種以上可產(chǎn)生化學(xué)粘接的功能性單體，SE和SBU中含有10-甲基丙烯酰氧基癸基磷酸二氫鹽，EO和SBU中還含有甲基丙烯酸酯改性的聚鏈烯酸共聚物[2]。既往研究顯示，10-甲基丙烯酰氧基癸基磷酸二氫鹽能夠增加自酸蝕粘接劑對(duì)乳牙牙本質(zhì)的粘接耐久性[10]。本研究中EO對(duì)牙本質(zhì)的粘接耐久性不夠理想可能的原因有：(1)乳牙牙本質(zhì)小管的直徑與恒牙相近，但密度高于恒牙[21-22]，粘接時(shí)易受到牙本質(zhì)小管液滲出的影響。甲基丙烯酸羥乙酯作為粘接劑中常用的一種溶劑，可以改善牙本質(zhì)表面的潤(rùn)濕性，但高濃度的甲基丙烯酸羥乙酯會(huì)限制水分的蒸發(fā)，從而降低粘接強(qiáng)度[9]。EO含有較高濃度的甲基丙烯酸羥乙酯，Werle等[23]發(fā)現(xiàn)，延長(zhǎng)粘接劑的吹干時(shí)間可增加EO的粘接強(qiáng)度。(2)在含有高濃度甲基丙烯酸羥乙酯的粘接劑固化后，牙本質(zhì)小管液仍可通過(guò)滲透作用進(jìn)入粘接界面，增加水潴留，使粘接界面易發(fā)生水解[24-25]。本研究發(fā)現(xiàn)水浴循環(huán)后EO的剪切粘接強(qiáng)度較SE和SBU低，這也與Pragasam等[25]的研究一致，即一步法自酸蝕粘接劑對(duì)乳牙的封閉性能不及兩步法自酸蝕粘接劑。雖然SBU以自酸蝕模式使用時(shí)也為一步法操作，但其粘接性能和兩步法的SE相當(dāng)。

乳牙牙本質(zhì)的礦物質(zhì)含量低于恒牙[26]，粘接混合層也會(huì)更快發(fā)生降解[8, 21]。采用全酸蝕粘接系統(tǒng)時(shí)，酸蝕深度與粘接劑滲入深度不一致，導(dǎo)致混合層下方的膠原蛋白原纖維暴露，使這一部分更易發(fā)生降解，降低粘接耐久性[27]，因此，當(dāng)臨床上進(jìn)行深齲治療時(shí)，用兩步法自酸蝕粘接劑SE或通用型粘接劑SBU來(lái)處理牙本質(zhì)可以獲得更好的粘接耐久性。結(jié)合全酸蝕粘接系統(tǒng)對(duì)乳牙釉質(zhì)的良好粘接效果和封閉作用，可在窩洞的釉質(zhì)邊緣選擇適當(dāng)預(yù)備斜面，并使用磷酸選擇性酸蝕[25]。

A, B, resin-dentin interfaces with salivary contamination were observed by SEM after 5 000 thermal cycles in 5 ℃ and 55 ℃, representative SEM images of SL group at magnifications of ×500 and ×1 500; C, D, representative SEM images of SE group at magnifications of ×500 and ×1 500; E, F, representative SEM images of EO group at magnifications of ×500 and ×1 500; G, H, representative SEM images of SBU group at magnifications of ×500 and ×1 500. SL, AdperTM Single Bond Plus; SE, Clearfil SE Bond; EO, AdperTM Easy One; SBU, Scotchbond Universal; SEM, scanning electron microscope.

低齡兒童行樹(shù)脂充填治療時(shí)，即便做到了有效隔濕，仍可出現(xiàn)粘接劑固化后唾液短暫污染粘接界面的情況。目前，對(duì)于這種輕度唾液污染的處理方式尚無(wú)共識(shí)。由于低齡兒童配合程度低，需要短時(shí)且有效的處理方式，本研究模擬了發(fā)生輕度唾液污染的臨床情況，并測(cè)試了不同的粘接系統(tǒng)在使用簡(jiǎn)單的去污染方式(即刻吹干)后的剪切粘接強(qiáng)度，結(jié)果顯示粘接劑光固化后發(fā)生輕度唾液污染，即刻吹干可以恢復(fù)SL、SE和SBU的粘接耐久性，EO的粘接性能受唾液污染的影響較大，SEM結(jié)果顯示其粘接界面上出現(xiàn)明顯的裂隙。

此外，本研究將唾液污染、粘接系統(tǒng)以及儲(chǔ)存條件作為變異因素進(jìn)行三因素方差分析，發(fā)現(xiàn)對(duì)于乳牙釉質(zhì)組，粘接系統(tǒng)與唾液污染之間存在交互作用，說(shuō)明乳牙釉質(zhì)剪切強(qiáng)度在受粘接系統(tǒng)影響的同時(shí)，唾液污染也是交互影響因素；對(duì)于乳牙牙本質(zhì)組，粘接系統(tǒng)與儲(chǔ)存條件之間存在交互作用，說(shuō)明乳牙牙本質(zhì)剪切強(qiáng)度在受粘接系統(tǒng)影響的同時(shí)，樣本儲(chǔ)存條件是粘接系統(tǒng)作用的交互影響因素。

綜上，通過(guò)本研究發(fā)現(xiàn)全酸蝕粘接劑對(duì)乳牙釉質(zhì)粘接耐久性更佳，與EO相比，SE和SBU更適用于乳牙牙本質(zhì)粘接。粘接劑光固化后發(fā)生粘接界面輕度唾液污染，采取即刻吹干的方式不會(huì)影響SE和SBU的粘接耐久性。