渗透树脂和两种粘接剂对早期牙釉质龋渗透能力的比较*

何薇薇 林维龙 王晓明

目前对于表现为白垩色斑块的早期牙釉质龋其治疗模式更趋向于保存健康的牙体组织[1]。渗透树脂作为白垩色斑块病变的替代疗法，通过渗透低粘度树脂扩散到多孔的釉质结构，从而阻止病变的推进[2]。这些单体一旦聚合，就形成了防止酸扩散的物理屏障，同时也阻止了牙釉质中钙和磷离子的释放[1,3]。这种治疗方案在物理上是可持续的，因为矿物流失主要发生在牙釉质的亚表面，而表面很少脱矿呈现一健康的外观[4]。因此，具有低粘度、低接触角、低表面张力等物理特性的渗透树脂可以很好的治疗早期牙釉质龋[4]。

本实验的目的是通过扫描电镜观察渗透树脂ICON在人工白垩色斑块病变中的渗透深度，并与两种低粘度广泛临床应用的传统粘合剂：XP-Bond(Dentsply Caulk，Milfond，DE，USA)和 Single Bond2(3M-ESPE，St Paul，MN，USA)进行比较。

1.材料和方法

1.1 样本制备 收集90颗健康的牙齿(前磨牙50颗，第三磨牙40颗，有拔牙指征，但无龋洞，白垩色斑块和充填体)，用牙刷清洁，37℃保存在去离子水中。将牙根切分，离开牙冠，用玻璃离子黏固剂(Vitremer，3M-ESPE，St Paul，MN，USA)密封髓腔，每个牙冠都涂上指甲油，在颊侧留下6×6mm的窗口，随后将它们浸入到乳酸溶液中(a-hidroxy-propanoicacid 0.1M，pH4.5 stablilzed with NaOH)，37℃条件下在干燥箱中保存8周。该溶液每周更换两次，直到白斑病变形成。

1.2 分组实验 然后将标本随机分成3组，每组30个；A组：ICON。B组：XP-Bond。C组：Single Bond2。并按下列操作应用树脂：

A组(ICON树脂渗透剂)

·用15%盐酸凝胶(ICON-Etch)表面预处理2min。

·用水冲洗30s

·99%乙醇处理30s(ICON-Dry)

·空气中干燥3s

·3min内应用渗透树脂(ICON-Infiltrant)

·光固化 40s(QHL75，Dentsply Corporate USA)

B组(XP-Bond)和C组(Single Bond2)

·用 37%磷酸(Eco-Etch，Ivoclar Vivadent，Liechtenstein)表面预处理30s

·在1min内用显微毛刷(MultiBrush，Denbur Inc，IL，USA)应用粘合剂

·空气中干燥3s

·第二次用微刷应用粘合剂1min

·空气中干燥3s

·光固化 40s(QHL75，Dentsply Corporate USA)。

1.3 扫描电镜分析 一旦用各自的树脂渗透到每一个白斑病变部位，这些表面就会覆盖一层复合材料，以保护和维持渗透区，(Filtex Supreme，3M-ESPE，St Paul，MN，USA)用同一盏灯光固化40s。牙冠被垂直于渗透病变区分为两半。并在渗透区用盐酸处理15min，将部分釉质溶解并去除，去除树脂周围的釉质，以使其暴露。这些样本制成后，用金钯进行金属化，并在放大倍数为500倍和1000倍时用扫描电镜(TM-3000，Hitachi High Technologies Corporation，Tokyo，Japan)观察。

1.4 统计分析 用软件Image-Pro Premiere V.9.1(Media Cybernetics)对其进行分析，并对树脂的渗透深度进行量化。在每一张显微照片中，要测量的最完整和最容易辨认的树脂标记是从其表面的基底到位于更深处的终末区之间选择的。对显微照片上的每个标记进行测量，然后平均得到每幅图像的值。用方差分析和SNK-q检验两两比较对数据进行表列和统计学分析，设定检验水准α=0.05，以P＜0.05认为有统计学差异。

2.结果

用500倍的显微照片对样本进行了总体观察。并利用Image-Pro Premiere软件对1000倍的显微图像进行了分析。在每张显微照片中测量最完整和最容易识别的数值标记，并获得平均值。通过测量与不同树脂对应的标记得到的数值(表1，图1-图3)。牙釉质人工白斑病变经渗透树脂渗透后镜下(见图1)，放大500倍的图像显示腐蚀的釉质右边可见一个由多个树脂标记组成的均匀厚度的条带。放大1000倍的图像相同区域，证实了大量这种结构的存在，从形态学上看这些标记表面不规则呈圆柱形或锥形。牙釉质人工白斑病变经XP-Bond渗透后镜下(见图2)，放大500倍的图像显示不同长度的树脂在腐蚀釉质上方形成复合材料。放大1000倍的图像显示树脂标记厚度均匀且明显中空。牙釉质人工白斑病变经Single Bond2渗透后镜下(见图3)，放大500倍的图像显示复合材料在右边，腐蚀釉质在左边，中间有一层粘着层。放大1000倍的图像显示的标记更少、更短，表面不规则。三张图比较：图1标记最长，图2其次，图3显示的标记最少、最短。

方差分析发现A、B、C组间差异有统计学意义(P＜0.001)，通过SNK-q检验的两两比较证明A组、B组以及A组、C组间差异有显著性意义(P＜0.001)；而B组和C组间无显著性差异(P＞0.05)。

图1 牙釉质人工白斑病变经渗透树脂渗透。E=Etched enamel；I=ICON

图2 牙釉质人工白斑病变经XP-Bond渗透。C=Composite；XP=XP-Bond；E=Etched enamel

图3 牙釉质人工白斑病变经Single Bond2渗透。C=Composite；E=Enamel；SB=Single Bond2

表1 不同树脂对人工白斑病变渗透深度的平均值

图4 用于人工白斑渗透的树脂渗透深度的箱式图

3.讨论

树脂渗透治疗早期牙釉质龋的能力与某些具有流动性和填充白斑病变中微孔的低分子量单体有关[4]。在本研究中观察到渗透树脂确实具有穿透受人工白斑病变影响牙釉质的能力。虽然ICON渗透剂比粘合剂系统性能好，但有研究表明，为了阻止白斑病变的进展，穿透深度需达到60μm以上。而这通过ICON渗透剂可以实现，在实验条件下，传统的粘合剂系统也可接近这个数值[5]。

本研究在所用的实验条件下，测得的渗透深度低于Meyer-Lueckl[7]的报道，Meyer-Lueckle用共聚焦显微镜观察使用渗透树脂处理后的天然白斑，测得其渗透深度值为414μm。而Paris[6]报道，在不同的应用时间内用ICON渗透到乳牙的天然白斑，得到的渗透深度为286±212.38μm。

Davila[4]用光学显微镜在猴牙上进行的人工白斑病变的实验，分析了一种以间苯二酚-甲醛为基础的树脂的渗透性，所获得的深度在40～60μm之间，本研究的结果与其相似。Paris[8]也用共聚焦显微镜观察了树脂在早期自然白斑病变中的渗透情况，比较了15%HCl凝胶和37%磷酸凝胶对牙釉质的预处理结果，发现在使用15%HCl凝胶(58μm)和37%磷酸凝胶(18μm)的渗透率存在差异。Subramaniam[9]同样人为地诱发白斑病变，并用体现显微镜对ICON的渗透深度进行测量，得到的数值约为6.06±3.31μm，低于本研究中所获得的数值，因此，本研究的实验模型可以更准确地测量不同树脂渗透形成的标记长度。[2]

这些学者实验当中得到的渗透深度的差异可能取决于不同的因素，包括：

(1)白斑病变来源：自然或人工诱发

(2)表面与处理

(3)化学成分和渗透剂特性

(4)渗透剂的应用时间

关于白斑病变的起源，在渗透过程上存在差异。在自然白斑病变中，釉质处于再矿化和脱矿的动态过程中，增加了抗酸蚀能力，同时还加入了有机分子[3]。这些口腔内的条件减少了白斑病变产生的微孔型号，解释了在没有这些条件的情况下，人工诱导的龋病具有更大的渗透深度[3]。

为了使低粘度树脂渗透，必须进行釉质表面预处理，以去除或贯穿白斑表面区域，其厚度为20～50μm，研究者们认为这是达到有效单体渗透到病变体的一个障碍[4,7-10]。Hynn-Kyung[11]比较了15%HCl和37%磷酸的应用情况，盐酸的表面釉质去除值(36±7.6μm)大于磷酸(13±2.7μm)。尽管研究表明，盐酸预处理后渗透增加，但本研究认为表层的保存对处理结果的可预见性很重要。15%盐酸处理2min，可去除掉更多的不需要被清除的羟基磷灰石晶体，甚至完全去除釉质表面，因此本研究应该选择侵略性不太强的预处理剂，即可提高釉质的渗透性，同时避免釉质表层被完全去除。

树脂的组成直接关系到它的渗透能力。在比例和单体类型上，ICON具有较高的TEGDMA含量，低粘度单体和低分子量，以及较高的转化率[12]。这些性质授予其很大的渗透能力，然而尽管它是疏水的，但它的吸水能力使它更容易在口腔环境中被水解[13]。XP-Bond粘合剂体系具有很高的流动性，尽管它们含有UDMA和TEGDMA，高分子量和高疏水性，水溶性有限。它含有低分子量和亲水性单体HEMA，粘度低，吸水能力强，因此更易水解[13]。Single Bond2粘合剂主要由高分子量，高粘度单体Big-GMA和HEMA组成，提高了其流动性[13-15]。为了提高树脂的机械性能，降低聚合收缩，Single Bond2以胶体二氧化硅为填料，这会改变树脂的粘度，不利用渗透过程，这可以解释树脂标记长度值较低的原因[13]。为了在潮湿条件下获得粘附，并提高流动性，在粘合体系的组成成分中有溶剂。但是，这会影响它们的聚合度和机械性能。在测试的粘合体系中溶剂的种类也会影响渗透深度[12,16]。

渗透剂的渗透能力是阻止早期病变进展的重要因素，还有一些其他因素也影响着材料的效果，应该被加以分析，如树脂标记密度，密封质量，耐酸蚀性，表面显微硬度，长期有效性和稳定性等。

4.结论

在实验条件下，ICON的树脂渗透剂对人工龋病的渗透深度最大，其平均值为81.26±19.27μm。ICON和传统粘接体系之间的差异有显著性(P＜0.05)。XP-Bond和Single Bond2粘接系统分别的平均渗透值为59.84±16.29μm 和52.86±17.63μm，两者无显著差异。

本次实验中虽然ICON的渗透性能明显优于其他两种传统的粘接体系，但ICON的渗透是在用盐酸预处理2min，可能已经去除了釉质表面层。本研究期待今后在临床对早期牙釉质龋的白垩色斑块使用渗透树脂治疗中可出现一种侵略性不太强的预处理剂，即可提高釉质的渗透性，同时避免釉质表层被完全去除。