韩光政 熊正慧 陈亚明
(1.苏州口腔医院 修复科,苏州 215005;2.南京医科大学附属口腔医院 综合诊疗科,南京 210029)
纤维桩在临床应用日益普及,其与根管壁的固位大小是影响修复效果的重要因素。如何提高纤维桩的固位已成为目前的研究热点。氧化锌丁香油(zinc oxide and eugenol,ZOE)作为一种传统的、临床仍广泛应用的根管封闭剂,常在新材料测试中作为金标准进行对照[1]。但丁香酚对聚合物有阻聚作用,ZOE封闭剂会降低树脂水门汀的粘接强度。Guttaflow是一种新型的常温流动牙胶封闭剂,不含丁香酚,其对纤维桩粘接强度是否有影响,国内外文献报道较少。Macrolock是一种新型的纤维桩,表面有螺纹结构,其是否会加强固位目前尚缺乏相关的实验研究。本实验采用薄片推出实验法,比较ZOE和Guttaflow封闭剂对纤维桩剪切粘接强度的影响,并分析纤维桩表面不同形态对其固位的影响。
江苏省口腔医院口腔颌面外科1月内(2010年5—6月)拔除的离体上颌中切牙28颗。Guttaflow封闭剂(Coltène/Whaledent公司,德国),Cortisomol糊剂(必兰公司,法国),牙胶尖(登士柏公司,美国),Macrolock、Matchpost纤维桩(RTD公司,法国),Uni-Etch酸蚀剂、One-Step粘接剂、DuoLink树脂水门汀、VIPTM光固化灯(输出功率500mW·cm-2)、Isomet慢速切割机(Bisco公司,美国),导线观测仪(韩国世新公司),体视显微镜(SZM45-B2型,南京舜宇光学仪器有限公司),万能试验机(3365型,Instron公司,美国),扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)(JSM-6300型,JEOL公司,日本)。
1.2.1 根管治疗 将28颗完整离体人上颌中切牙于釉牙骨质界(cemento-enamel junction,CEJ)冠方2mm处垂直牙体长轴切开,逐步后退法将根管预备到40号。28颗牙随机分为A、B、C、D组,每组7颗,测量各组的牙根根长、近远中向及颊舌向根径,A、B组采用Cortisomol糊剂和牙胶尖冷侧压法充填,C、D组采用Guttaflow封闭剂充填。37℃ 0.9%NaCl溶液保存1周。
1.2.2 黏固 每组选6颗牙采用配套器械制备桩道,深11.0mm。无水乙醇处理纤维桩,Uni-Etch酸蚀、冲洗、干燥根管,涂布One-Step粘接剂,DuoLink树脂水门汀将Matchpost黏固于A、C组,Macrolock黏固于B、D组。
1.2.4 扫描电镜观察 每组预留1颗根管充填牙,均预备11.0mm桩道。B、D组用Uni-Etch酸蚀根管壁15 s,平行牙长轴通过根管中心将牙沿近远中向剖开,干燥,喷金,SEM下观察根管壁牙本质。
将Matchpost黏固于A、C组剩余的1个牙根,每个牙根均切成6个厚1.5mm的薄片,分为根颈、中、尖切片(每组2个),Uni-Etch酸蚀30 s,5%NaClO处理5min,乙醇梯度脱水,喷金,SEM下观察粘接界面。
采用SPSS 13.0软件进行统计分析,对各组的牙根根长、近远中向、颊舌向根径行单因素方差分析,对粘接强度行双因素方差分析,并进行两两比较。采用精确概率法分析各组试件的断裂模式。
4组的牙根根长、近远中向、颊舌向根径见表1。单因素方差分析显示4组间的差异无统计学意义(P>0.05),各组间具有可比性。
表1 4组的牙根根长、近远中向及颊舌向根径Tab 1 The root lengths,mesial-distal and labialpalatal diameters in 4 groups mm,±s
表1 4组的牙根根长、近远中向及颊舌向根径Tab 1 The root lengths,mesial-distal and labialpalatal diameters in 4 groups mm,±s
项目 A组 B组 C组 D组 P值根长 14.11±0.34 14.33±0.27 14.38±0.16 14.50±0.41 0.42近远中向根径 6.45±0.27 6.46±0.31 6.53±0.45 6.78±0.59 0.50颊舌向根径 6.51±0.28 6.48±0.22 6.41±0.44 6.24±0.39 0.54
4组的剪切粘接强度见表2。统计分析表明:1)B、D组剪切粘接强度显著高于A、C组(P<0.05);2)A组与C组(P=0.86)、B组与D组(P=0.64)间剪切粘接强度差异无统计学意义(P>0.05);3)牙根颈、中、尖部的剪切粘接强度依次降低,差异有统计学意义(P<0.01)。
表2 4组的剪切粘接强度Tab 2 Bond strengths in 4 groups MPa,±s
表2 4组的剪切粘接强度Tab 2 Bond strengths in 4 groups MPa,±s
分组剪切粘接强度根颈部 根中部 根尖部 平均A 10.71±2.22 6.39±1.49 4.08±1.05 7.06±3.22 B 13.50±1.68 8.97±1.25 5.45±1.23 9.31±3.61 C 10.31±2.23 6.53±1.46 3.86±1.06 6.90±3.13 D 13.56±1.88 9.10±1.63 6.48±1.78 9.71±3.42
4组试件的加载断裂模式分布见表3。从表3可见,粘接破坏的类型以混合性破坏为主(39.2%),牙本质-粘接剂界面破坏(25.0%)与纤维桩-粘接剂界面破坏(15.8%)次之,单独的牙本质内聚性破坏未见到。B、D组相对于A、C组,纤维桩-粘接剂界面破坏降低,牙本质-粘接剂界面破坏较多(P<0.05)。
表3 4组试件的加载断裂模式分布Tab 3 Failure modes in 4 groups %
酸蚀后根管壁牙本质的超微形态见图1。酸蚀后,桩道表面玷污层去除,牙本质小管暴露多,根颈1/3玷污层完全去除,牙本质小管内没有玷污栓(箭头所示),但是根尖处的部分区域玷污层覆盖在管壁表面,未见清晰小管口(方框所示)。B组与D组之间小管开放程度无统计学差异。
粘接界面显微结构见图2。大量树脂突进入牙本质小管,根颈部树脂突数量较多、密集,树脂突间有大量交通支交联成网状或集结成束;根尖部树脂突少而短,树脂突交通支明显减少;根中介于二者间。
常规推出实验中试件较厚,复合树脂收缩易引起应力集中,实验结果不可靠。本实验采用薄片推出实验,应力分布均匀,对粘接界面影响小,预失败率低,并且1个样本可以获得多个试件,节约样本量[2],更适用于桩与根管的粘接强度测试。在纤维桩-水门汀、水门汀-根管壁2个界面上,考虑根管封闭剂种类和纤维桩表面形态对纤维桩固位的影响,对临床操作具有指导意义。
Guttaflow是一种牙胶与封闭剂合为一体的多聚甲基硅烷类根充材料,基质主要有聚二甲基硅氧烷和均匀分布的细牙胶颗粒、硫酸钡、氧化锌等,不含丁香酚,对树脂固化无影响。有学者[3]认为,丁香酚分子C10H12O2中的羟基基团易造成自由基团质子化,抑制其活性,阻碍树脂粘接剂聚合反应。Demiryürek等[1]应用整体推出实验比较了根管封闭剂对纤维桩固位的影响,认为非丁香油酚组的管壁清洁,利于粘接,而丁香油酚组封闭剂聚合速度较慢,苯酚渗入牙本质小管较深,桩道预备无法清除。本实验结果显示:One-Step粘接剂粘接纤维桩时,采用Cortisomol和Guttaflow充填根管的粘接强度无明显差异。导致差异不明显的原因可能有:1)本研究是在样本根管治疗后储存1周才进行的纤维桩粘接。Vano等[4]认为ZOE类封闭剂拥有6~8 h的固化时间,根管充填后即刻粘接纤维桩,根尖部封闭剂未聚合,微刷操作时封闭剂会污染根管壁。而1周后行桩道预备[5],丁香酚聚合完全,对粘接剂固化的影响减小。2)利用乙醇、丙酮、乙二胺四乙酸[3]和磷酸可减少丁香酚对树脂粘接剂的影响。本实验中样本在37℃ 0.9%NaCl溶液中保存1周后,采用Uni-Etch磷酸凝胶酸蚀根管壁,去除玷污层及残余封闭剂成分,使牙本质小管暴露,降低了表面张力,提高了表面活性,有利于树脂渗入,从而形成桩-粘接剂-根管壁复合体。Dimitrouli等[6]认为Guttaflow充填后制备的桩道表面富含硅元素,抗酸能力增强,而本实验中扫描电镜显示,Cortisomol充填后酸蚀的小管开放程度和粘接界面显微结构与Guttaflow充填后并无明显差别。
纤维桩大多表面光滑,基质为环氧树脂,与甲基丙烯酸类树脂粘接剂的相容性不佳。Macrolock是一种新型的石英纤维桩,根尖2/3区域有加强固位的锯齿槽。本实验表明:改变纤维桩的形态,表面螺纹强化机械嵌合,可显著提高纤维桩与管壁间的粘接力及摩擦力。断裂模式分析发现,粘接破坏的类型以混合破坏(39.2%)为主,牙本质-粘接剂界面破坏(25.0%)与纤维桩-粘接剂界面破坏(15.8%)次之,单独的牙本质内聚性破坏未见到。Macrolock相对于Matchpost,纤维桩-粘接剂界面破坏降低,牙本质-粘接剂界面破坏较多,考虑是表面螺纹强化了纤维桩-粘接剂界面。Love等[7]认为碳纤维桩表面采用锯齿状的外形并不能增强固位,反而降低纤维桩的强度,但其研究采用整体拉出法,粘接面积大,应力分布不均[2],同时其研究对象是碳纤维桩,其粘接、抗折性能与玻璃、石英纤维桩有很大差别。口腔生理活动过程中,纤维桩承受的应力主要集中在颈部[8],而Macrolock纤维桩的螺纹结构主要存在于牙根下2/3区域,对纤维桩强度影响较小。
根管不同区域内,粘接力自颈部至根尖部逐渐降低,差异有统计学意义。SEM观察显示,桩道表面上2/3部经酸蚀处理后含有封闭剂成分的玷污层去除,小管较多且开放程度高,利于树脂浸润牙本质小管(图1A、B和a、b);牙根颈部、中部树脂突较长、数量较多,树脂突间有大量交通支,交联成网状(图2A、B和a、b)。但是根尖部分小管被玷污栓堵塞(图1C和c),树脂突数目少,交联支不明显(图2C和c),与Baldissara等[3]的研究结果相同。如何提高根管较深区域的粘接效果尚需要进一步研究。
本研究表明:根管封闭剂种类对纤维桩固位无明显影响;酸蚀剂去除玷污层及残留的根管封闭剂,可使树脂易渗透进入牙本质小管,从而产生牢固的微机械嵌合;石英纤维桩表面螺纹可以明显提高纤维桩与根管壁间的固位力;根管不同区域内的粘接力存在明显差异。
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[4]Vano M,Cury AH,Goracci C,et al.The effect of immediate versus delayed cementation on the retention of different types of fiber post in canals obturated using a eugenol sealer[J].J Endod,2006,32(9):882-885.
[5]Vano M,Cury AH,Goracci C,et al.Retention of fiber posts cemented at different time intervals in canals obturated using an epoxy resin sealer[J].J Dent,2008,36(10):801-807.
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