王情情 李迎梅 陳雨昕 孟慶飛 孟 箭

纖維樁因其良好的美觀性、生物相容性和機(jī)械性能等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于殘根殘冠的保存修復(fù)治療，但仍存在一定的失敗率，多以粘接失敗、樁核脫落為主[1，2]。造成纖維樁粘接失敗的因素有很多，如樁道牙本質(zhì)內(nèi)壁的清潔程度、樹(shù)脂粘接劑的選擇及其使用方法以及纖維樁的種類及其表面處理等等。因根管治療、樁道預(yù)備等形成的樁道牙本質(zhì)表面玷污層，會(huì)堵塞牙本質(zhì)小管，影響纖維樁粘接強(qiáng)度，而良好的沖洗有助于玷污層的去除，利于后續(xù)粘接劑的滲透[3]。但是，對(duì)于臨床常用的注射器沖洗（conventional syringe irrigation，CSI）、被動(dòng)超聲蕩洗（passive ultrasonic irrigation，PUI）或激光活化蕩洗（laser-activated irrigation，LAI）等三種沖洗方法，哪種方法效果更好，目前尚存爭(zhēng)議。此外，第八代新型通用型粘接劑因其操作簡(jiǎn)便，在臨床操作中既可以選擇全酸蝕模式，也可以選擇自酸蝕模式等優(yōu)勢(shì)，逐漸被臨床醫(yī)生所青睞[4]；但在應(yīng)用過(guò)程中，選擇哪種粘接模式更能提高牙本質(zhì)與纖維樁之間的粘接強(qiáng)度，亦少見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。為此，本研究擬通過(guò)掃描電鏡與推出實(shí)驗(yàn)研究，探討不同根管管腔沖洗方法和不同粘接模式對(duì)樁道牙本質(zhì)/纖維樁粘接界面超微結(jié)構(gòu)的變化及纖維樁剪切粘接強(qiáng)度的影響，為提高樁核冠修復(fù)成功率提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

資料和方法

1.材料：選取年齡20~30歲、徐州市中心醫(yī)院口腔科一個(gè)月內(nèi)因正畸拔除單根管離體下頜第一前磨牙60顆，其標(biāo)準(zhǔn)為牙齒完整、無(wú)齲壞及裂紋、根尖無(wú)吸收，刀片去除牙齒表面的結(jié)石、軟垢及牙周膜，常溫下浸泡保存于0.9%生理鹽水中，一個(gè)月內(nèi)使用。

2.方法

（1）殘根及樁道制備：60顆牙齒均使用低速金剛砂片自頰側(cè)釉牙骨質(zhì)界冠方1.0mm處截冠，殘留根長(zhǎng)（14.0±1.0）mm。常規(guī)用10#或15# K銼（MANI，日本）進(jìn)行根管通暢，Protaper銼（Dentsply，美國(guó)）統(tǒng)一擴(kuò)大至F3，干燥根管后以根管糊劑AHPlus（Dentsply，美國(guó)）加牙膠尖常規(guī)側(cè)壓充填，X線片確保根充完善后，用蠟封閉根管口，常溫下浸泡于0.9%生理鹽水中1周。1周后去除殘根根管口暫封蠟塊，采用3#纖維樁（3M，美國(guó)）配套的Pre shaping鉆和Finishing鉆進(jìn)行樁道預(yù)備，預(yù)備深度10mm，保留根尖封閉區(qū)4.0±1.0mm。

（2）分組及樣本制作：查閱隨機(jī)數(shù)字表，將經(jīng)樁道預(yù)備后的所有殘根隨機(jī)分為3組，每組20顆。精確測(cè)量各組殘根根長(zhǎng)、近遠(yuǎn)中徑和頰舌徑（精確到0.01mm），經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析各組間樣本均衡可比（P＞0.05）。3組均以5.25% NaClO溶液（廣州貝康生物醫(yī)藥有限公司）和17% EDTA溶液（武漢朗力生物醫(yī)藥有限公司）作為沖洗劑組合。

A組：2ml 5.25% NaClO+2ml 17% EDTA+CSI，交替沖洗3次，每次20s，最后用2ml蒸餾水沖洗20s；B組：2ml 5.25% NaClO+2ml 17% EDTA+PUI，將沖洗液注入根管內(nèi)后，超聲波牙科治療儀（SATELEC，法國(guó)）關(guān)閉供液，功率調(diào)至中檔，將15#超聲工作尖（SATELEC，法國(guó)）放入根管達(dá)到工作長(zhǎng)度后，后退2mm，保持平行切勿接觸根管壁，以5mm左右的振幅上下移動(dòng)蕩洗20s，共3次，然后用2ml蒸餾水沖洗根管；C組：2ml 5.25% NaClO+2ml 17%EDTA+LAI，選擇Er:YAG激光治療機(jī)（Fotona，德國(guó)），參數(shù)設(shè)定為0.3W、20mJ、15Hz，在根管內(nèi)注入沖洗液，將直徑300μm光纖頭置于根管內(nèi)距工作長(zhǎng)度3mm，與牙長(zhǎng)軸保持平行切勿接觸根管壁，反復(fù)向上提拉，速度約為1mm/s，每次充分活化沖洗20s，循環(huán)3個(gè)周期，然后用2ml蒸餾水沖洗根管。所有組別樣本沖洗后，吸潮紙尖干燥根管，蠟塊封閉根管口，防止外界物質(zhì)進(jìn)入根管影響沖洗效果。

根據(jù)通用型粘接劑粘接模式不同，將各組經(jīng)管腔沖洗后的殘根隨機(jī)分為兩個(gè)小組即全酸蝕模式組和自酸蝕模式組，每小組10顆，具體分組情況見(jiàn)表1。使用Single Bond Universal（3M，美國(guó)）粘接劑和RelyX Ultimate樹(shù)脂水門(mén)?。?M，美國(guó)）進(jìn)行纖維樁粘接，操作流程如下：

表1 實(shí)驗(yàn)分組及樣本制作（n＝10）

全酸蝕模式組：殘根樁道以32%磷酸（Uni-Etch，Bisco）酸蝕15s，沖洗15s，吸潮紙尖干燥，涂布粘接劑20s，吸潮紙尖吸出多余粘接劑，無(wú)油空氣吹5s，光照20s，樹(shù)脂水門(mén)汀經(jīng)混合頭自底部注射，纖維樁插入樁道，光固化40s。

自酸蝕模式組：殘根樁道內(nèi)不行酸蝕前處理，其余操作同上。

纖維樁粘接完成后的殘根，置于37℃、0.9%生理鹽水中儲(chǔ)存一周。一周后用自凝樹(shù)脂經(jīng)精密研磨儀（Bredent，德國(guó)）將殘根垂直包埋于玻璃管中，保證纖維樁位于玻璃管的中央。用Isomet低速切割機(jī)（Buehler，美國(guó)）垂直于牙長(zhǎng)軸、冠根向連續(xù)切取1.0mm厚的薄片樣本備用。所有操作均由同一人完成。

（3）掃描電鏡觀察：從每小組10個(gè)殘根中隨機(jī)選取2個(gè)殘根，按上述要求制成1.0mm薄片樣本，依次用600目、800目和1200目的水砂紙打磨切片后，32%磷酸酸蝕15s、沖洗吹干，5%次氯酸鈉脫礦2min，乙醇梯度脫水，徹底干燥、噴金。掃描電子顯微鏡（QuantaTM 250 FEI，美國(guó)）觀察各實(shí)驗(yàn)組分別在根頸1/3、根中1/3及根尖1/3處的樁道牙本質(zhì)/纖維樁粘接界面的超微結(jié)構(gòu)并分析。

（4）推出實(shí)驗(yàn)及斷裂模式觀察：將每小組剩余的8個(gè)殘根制備成1.0mm薄片樣本，使其冠部朝下用熱熔膠固定于特制夾具上。將粘有薄片的夾具置于萬(wàn)能測(cè)試儀（MTS 810，美國(guó)）加載臺(tái)上，使特制的圓柱形加載頭輕微接觸纖維樁表面，以0.5mm/min的位移速度垂直加載直至樁脫落，記錄樁脫落時(shí)的最大力值。根據(jù)公式σ＝C/A計(jì)算粘接強(qiáng)度（單位為MPa，其中C為纖維樁從試件中推出的最大力值N，A為實(shí)際粘結(jié)面積mm），A＝π（R+r）[h2+（R-r）2]0.5（π＝3.14，R：切片冠部纖維樁半徑，r：切片根部纖維樁半徑，h：切片厚度）[5]。

將推出實(shí)驗(yàn)后的薄片置于20倍體視顯微鏡下，記錄各組薄片的斷裂模式。斷裂模式分為5種[6]:Ⅰ：牙本質(zhì)內(nèi)聚破壞；Ⅱ：樹(shù)脂水門(mén)汀內(nèi)聚破壞；Ⅲ：牙本質(zhì)-樹(shù)脂水門(mén)汀界面破壞；Ⅳ：樹(shù)脂水門(mén)汀-纖維樁界面破壞；Ⅴ：混合破壞（同時(shí)有兩種或以上破壞模式）。

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS 24.0軟件，采用裂區(qū)方差分析（split-plot ANOVA）對(duì)不同因素對(duì)剪切粘接強(qiáng)度的影響進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著性水平設(shè)為α＝0.05。

結(jié) 果

1.樁道牙本質(zhì)/纖維樁粘接界面超微結(jié)構(gòu)觀察

從掃描電鏡（scanning electron microscope，SEM）結(jié)果可見(jiàn)，經(jīng)PUI和LAI處理后，進(jìn)入樁道牙本質(zhì)小管內(nèi)的樹(shù)脂突直徑、進(jìn)入深度與密度均明顯優(yōu)于CSI處理組；PUI處理組樣本的樹(shù)脂突直徑較為勻稱、排列較為整齊，而LAI處理組樹(shù)脂突在牙本質(zhì)小管口處較粗，且有相互熔融連成一體的影像，往深層則逐漸變細(xì)，部分樹(shù)脂突進(jìn)入深度長(zhǎng)于PUI組。同一沖洗方法下，通用型粘接劑采用自酸蝕模式下的樹(shù)脂突較全酸蝕模式下更為明顯，樹(shù)脂突相對(duì)更長(zhǎng)且排列均勻。各實(shí)驗(yàn)組內(nèi)比較，自根頸1/3到根尖1/3處，樹(shù)脂突的長(zhǎng)度與密度均逐漸減少（見(jiàn)圖1~圖3）。

圖1 A1、A2組在根頸、根中、根尖區(qū)粘接界面的SEM圖（×2000）

2.剪切粘接強(qiáng)度及斷裂模式

根據(jù)裂區(qū)方差分析結(jié)果，“不同沖洗方法”對(duì)纖維樁剪切粘接強(qiáng)度的影響具有顯著性差異（F＝33.770，P＝0.000），LAI組樣本的纖維樁粘接強(qiáng)度最高，PUI組次之，CSI組的粘接強(qiáng)度最低；“不同粘接模式”對(duì)纖維樁粘接強(qiáng)度亦存在顯著性影響（F＝10.938，P＝0.001），自酸蝕模式組均高于全酸蝕模式組；同一組間、不同根段比較，自根頸1/3、根中1/3到根尖1/3，纖維樁剪切粘接強(qiáng)度均呈逐漸降低的趨勢(shì)（F＝50.937，P＝0.000）。采用Er:YAG激光活化蕩洗樁道，使用Single Bond Universal通用型粘接劑以自酸蝕模式進(jìn)行纖維樁的粘接，所得的殘根頸1/3區(qū)纖維樁剪切粘接強(qiáng)度最高（表2、圖4）。

表2 各組纖維樁剪切粘接強(qiáng)度均數(shù)（MPa）

各組薄片樣本的斷裂模式分布情況見(jiàn)圖5，CSI組以Ⅲ型破壞為主，PUI組和LAI組以Ⅴ型破壞為主，各組在Ⅲ型破壞模式的比例逐漸減少，同一沖洗方式下Ⅲ型破壞模式自酸蝕模式比全酸蝕模式比例小。

圖5 各組樣本斷裂模式比例分布圖

討 論

纖維樁核冠修復(fù)的成功要求清潔的樁道牙本質(zhì)面和良好的粘接。樁道預(yù)備時(shí)，操作器械不可避免的會(huì)產(chǎn)生碎屑和玷污層，5.25% NaClO與17%EDTA交替沖洗是目前去除玷污層較好的沖洗劑組合[7，8]。除了合適的沖洗劑，沖洗方法的選擇對(duì)去除玷污層尤為重要。臨床中常用的沖洗方法有CSI、PUI和LAI等。CSI因注射器尖部接觸面積有限，具有一定的局限性。PUI是通過(guò)超聲銼在根管內(nèi)形成渦流，產(chǎn)生聲流、空穴和協(xié)同效應(yīng)，從而有效清理根管壁的玷污層[9]。LAI是使用激光治療儀，在根管內(nèi)通過(guò)形成的蒸氣泡，發(fā)生微爆炸，進(jìn)而產(chǎn)生空化效應(yīng)，達(dá)到清理管腔的作用[10]。與Nd:YAG激光、二氧化碳激光等激光相比，Er:YAG激光的波長(zhǎng)為2940nm，對(duì)水具有高吸收性且接近羥磷灰石吸收紅外線的峰值，當(dāng)其作用于牙本質(zhì)表面時(shí)，熱量被水和羥磷灰石吸收，通過(guò)熱機(jī)械燒蝕作用，蒸發(fā)牙本質(zhì)中的水分，造成其體積的膨脹和結(jié)構(gòu)的破裂，從而引起微爆炸，達(dá)到牙本質(zhì)小管開(kāi)放、去除玷污層的效果，被認(rèn)為是清潔牙本質(zhì)的較好選擇[10～12]。

從本研究結(jié)果可見(jiàn)，采用PUI或Er:YAG激光蕩洗聯(lián)合“5.25% NaClO+17% EDTA”沖洗液清潔殘根樁道并行纖維樁粘接，兩者均可有效地去除牙本質(zhì)表面玷污層，開(kāi)放牙本質(zhì)小管，進(jìn)入小管內(nèi)的樹(shù)脂突在長(zhǎng)度、密度、粗度等方面均明顯優(yōu)于CSI處理組；而因樹(shù)脂突的進(jìn)入與牙本質(zhì)小管形成了有效的機(jī)械嵌合力、化學(xué)結(jié)合力和摩擦力等，PUI或LAI組纖維樁的剪切粘接強(qiáng)度亦顯著高于CSI組。此外，由各組樣本的斷裂模式分布圖可見(jiàn)（圖5），自CSI組到LAI組，牙本質(zhì)-樹(shù)脂水門(mén)汀界面的破壞比例逐漸減少。這充分說(shuō)明了PUI或Er:YAG激光活化蕩洗在清潔根管、提高纖維樁粘接強(qiáng)度方面的顯著優(yōu)勢(shì)，提示在臨床工作中對(duì)殘冠殘根樁道沖洗時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選擇PUI或Er:YAG激光蕩洗。

但對(duì)于PUI與LAI在去除玷污層、改善纖維樁粘接強(qiáng)度方面的差異性，目前存在爭(zhēng)議。Akyuz等[12]認(rèn)為L(zhǎng)AI對(duì)牙本質(zhì)粘接強(qiáng)度的提升優(yōu)于PUI，Keles等[13]則認(rèn)為兩者對(duì)去除玷污層、清潔牙本質(zhì)表面方面沒(méi)有顯著性差異。在本研究中，由圖2～3可見(jiàn)，PUI通過(guò)在根管內(nèi)產(chǎn)生渦旋，對(duì)牙本質(zhì)沒(méi)有損傷，因而產(chǎn)生的樹(shù)脂突比較勻稱、排列基本整齊；而因Er:YAG激光對(duì)牙本質(zhì)表層產(chǎn)生的燒蝕微爆破作用，在SEM上可見(jiàn)牙本質(zhì)表層樹(shù)脂突較粗，部分呈熔融聯(lián)合狀態(tài)，其產(chǎn)生的機(jī)械嵌合力可能優(yōu)于PUI處理組，這可能導(dǎo)致了推出實(shí)驗(yàn)中LAI組纖維樁剪切粘接強(qiáng)度高于PUI組。

圖2 B1、B2組在根頸、根中、根尖區(qū)粘接界面的SEM圖（×2000）

牙本質(zhì)粘接劑自問(wèn)世以來(lái)，經(jīng)歷了全酸蝕技術(shù)和自酸蝕技術(shù)。全酸蝕技術(shù)是通過(guò)磷酸酸蝕沖洗、去除牙本質(zhì)表面玷污層，使粘接劑滲透到牙本質(zhì)膠原纖維網(wǎng)中形成粘接力；自酸蝕粘接機(jī)理是通過(guò)酸溶解牙本質(zhì)表面玷污層但不去除，使偶聯(lián)作用與脫礦作用同時(shí)產(chǎn)生，形成混合層和樹(shù)脂突來(lái)達(dá)到粘接目的[14]。采用三步法（酸蝕-沖洗-粘接）的全酸蝕粘接技術(shù)一直被認(rèn)為是粘接系統(tǒng)的金標(biāo)準(zhǔn)。在第八代通用型粘接劑使用過(guò)程中，增加酸蝕前處理，能否提高粘接強(qiáng)度，目前尚存爭(zhēng)議。Chen等[15]認(rèn)為酸蝕與否不能提高此類粘接劑的粘接強(qiáng)度，Rosa等[6，16]則認(rèn)為酸蝕處理只能提高超溫和通用粘接劑（如All-Bond Universal）與牙本質(zhì)的粘接強(qiáng)度，對(duì)其他溫和型通用粘接劑無(wú)效。Daneshkazemi等[17，18]對(duì)Single Bond Universial通用粘接劑進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，與酸蝕處理相比，采用自酸蝕模式的粘接劑/牙本質(zhì)剪切粘接強(qiáng)度更高。這一結(jié)果與本研究結(jié)果基本一致。經(jīng)“5.25% NaClO+17% EDTA”的沖洗劑配合相應(yīng)的沖洗方法進(jìn)行根管沖洗后，樁道牙本質(zhì)內(nèi)壁已經(jīng)獲得較好的清潔效果，有效地保證了后續(xù)樹(shù)脂粘接劑的深入與樹(shù)脂突的形成。在此相對(duì)較為清潔的牙本質(zhì)表面，增加磷酸蝕刻處理，可能會(huì)因酸蝕后的酸蝕劑難以保證是否沖洗完全，以及牙本質(zhì)表面的濕潤(rùn)度難以把控等因素，反而阻礙了粘接劑與樹(shù)脂突在牙本質(zhì)小管內(nèi)的滲透，所以，在SEM圖像上顯示自酸蝕模式組更為突出的樹(shù)脂突超微結(jié)構(gòu)形態(tài)，而依靠相對(duì)較長(zhǎng)且密集的樹(shù)脂突的微機(jī)械嵌合作用，不僅提高了自酸蝕模式組纖維樁的剪切粘接強(qiáng)度，還在一定程度上減少了牙本質(zhì)-樹(shù)脂水門(mén)汀界面的破壞比例。

此外，化學(xué)結(jié)合力也是粘接力的一部分。Single Bond Universial通用型粘接劑的功能性單體是10-甲基丙烯酰氧癸基磷酸酯（10-MDP），其一端為親水性磷酸基團(tuán)，與牙本質(zhì)的羥基磷灰石結(jié)合形成鈣鹽，另一端為疏水性甲基丙烯酸酯，與樹(shù)脂結(jié)合。有文獻(xiàn)研究認(rèn)為，10-MDP與牙本質(zhì)中鈣離子之間的化學(xué)結(jié)合力有助于形成較強(qiáng)的具有疏水性的納米層，進(jìn)而提高了粘接強(qiáng)度及其粘接耐久性[19，20]。

與沖洗方式和粘接模式無(wú)關(guān)，自根頸部向根尖區(qū)，粘接強(qiáng)度呈逐步降低的趨勢(shì)，這可能與根尖牙本質(zhì)小管數(shù)量少、小管密度低、殘余封閉劑、碎屑等難以徹底清除等因素有關(guān)[21，22]。

本研究結(jié)果是基于“不同沖洗方法和粘接模式對(duì)纖維樁粘接強(qiáng)度影響”的離體牙體外實(shí)驗(yàn)研究，其對(duì)殘冠殘根保存修復(fù)的臨床指導(dǎo)價(jià)值有待進(jìn)一步臨床研究。