预酸蚀时间对复合树脂充填V类洞边缘微渗漏的影响

惠 敏 苗德田 王欣欣 周 晗 张晓明

1 滨州医学院口腔医学实验教学中心 滨州 256603；2 滨州医学院附属医院口腔修复科；3 日照市人民医院口腔内科；

为了改善复合树脂的机械及物理化学性能，研究者们对各种可能影响复合树脂性能的因素进行了研究，诸如：预冷、预热、改变光照模式、预酸蚀(pre-etching)、窝洞构象因素等。但近年来研究者对预酸蚀是否会减少复合树脂充填后的边缘微渗漏争议较多。预酸蚀，即前处理剂涂布之前，预先使用35%～37%的磷酸选择性的进行牙本质的预处理以弥补自酸蚀系统对釉质边缘封闭不足的问题。大多数学者认为预酸蚀可以减少复合树脂的微渗漏，但是以往的预酸蚀一般酸蚀时间为15 s以上，临床医生操作时可能误酸蚀正常牙本质而对其的粘接造成不利影响，因此有人提出是否可以在保证微拉伸强度和边缘封闭的前提下减少酸蚀预处理的时间从而减轻这种不利影响[1]。本实验通过比较在预酸蚀15 s的基础上减少预酸蚀时间，观察其对自酸蚀粘结系统粘结后产生微渗漏的影响，完善预酸蚀对自酸蚀粘结系统影响的评价，为临床操作提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 离体牙：收集2017年3月至2017年6月就诊于滨州医学院附属医院口腔外科因正畸拔除的完整恒前磨牙以及第三恒磨牙共80颗。应用超声设备清理牙结石及刮匙刮净根周软组织，储存于4 ℃ 0.5%的氯胺溶液中；3MFiltek Z350XT 纳 米 树 脂(3M，USA)；Kuraray SE Bond(Kuraray Noritake Dental Inc.，Japan)；科尔抛光套装(Kavo，Germany)；LED光固化灯；贺利氏35%格鲁玛酸蚀剂(Heraeus，Germany)。

1.2 主要仪器

体式显微镜(OlympusCorporation，Japan)；数显恒温水浴锅 (HH-420，Yi Ke Instument，China)；自动内圆切片机(J5060E1，Huisheng electronic machinery equipment co. LTD.，China)；电热恒温箱(XMTD—8222，Jing Hong Laboratory Instrument co. LTD.China)。

1.3 实验方法

1.3.1 牙体预备 在离体牙制作长、宽标记和车针上制作深度标记(长和宽分别为5 mm和3 mm，深度为2 mm)，与颊舌侧分别制备标准V类洞，线角圆钝，底平壁直，不制备洞缘斜面，窝洞底壁边缘全部位于釉牙骨质界龈方1 mm。

1.3.2 实验分组 所有分组均使用3M Z350 XT树脂，根据预酸蚀处理的时间不同以及是否应用预酸蚀分为以下四组：A组：可乐丽菲露TM SE BOND+3M Z350；B组：37%磷酸预处理3 s+可乐丽菲露TM SE BOND+3M Z350；C组：37%磷酸预处理10 s+可乐丽菲露TM SE BOND+3M Z350；D组：37%磷酸预处理15 s+可乐丽菲露TM SE BOND+3M Z350。

1.3.3 缺损修复的修复标准 A组操作要点：窝洞预备完成后，涂药棒蘸取并充分涂抹粘合预处理剂后，放置20 s后重复上述操作一次。用弱-中等程度气流干燥预处理剂，涂抹粘合剂(粘结剂及预处理剂处理范围为窝洞外缘0.5 mm)，气枪轻吹使粘合剂均匀分布，光固化灯距牙面2 mm光照20 s，分层充填复合树脂；充分抛光；

B组操作要点：首先用37%磷酸预处理：处理全部釉质及牙体表面釉质边缘0.5 mm范围，处理时间以磷酸涂抹完毕起，酸蚀3 s后流水冲洗30 s，三用枪轻吹彻底干燥。涂药棒蘸少量粘合预处理剂充分涂擦于窝洞表面后，放置20 s，重复上述操作1次。用弱-中等程度气流干燥预处理剂，涂抹粘合剂(粘结剂及预处理剂处理范围为窝洞外缘0.5 mm)，三用枪轻吹使粘合剂均匀分布，光敏灯距窝洞表面2 mm光照20 s；分层充填复合树脂；充分抛光。C组操作要点：首先用37%磷酸预处理：处理全部釉质及牙体表面釉质边缘0.5 mm范围，处理时间以磷酸涂抹完毕起，酸蚀10 s后流水冲洗30 s，三用枪轻吹彻底干燥。涂药棒蘸少量粘合预处理剂充分涂擦于窝洞表面后，放置20 s，重复上述操作1次。用弱-中等程度气流干燥预处理剂，涂抹粘合剂(粘结剂及预处理剂处理范围为窝洞外缘0.5 mm)，三用枪轻吹使粘合剂均匀分布，光敏灯距窝洞表面2 mm光照20 s；分层充填复合树脂；充分抛光。D组操作要点：首先用37%磷酸预处理：处理全部釉质及牙体表面釉质边缘0.5 mm范围，处理时间以磷酸涂抹完毕起，酸蚀15 s后流水冲洗30 s，三用枪轻吹彻底干燥。涂药棒蘸少量粘合预处理剂充分涂擦于窝洞表面后，放置20 s，重复上述操作1次。用弱-中等程度气流干燥预处理剂，涂抹粘合剂(粘结剂及预处理剂处理范围为窝洞外缘0.5 mm)，三用枪轻吹使粘合剂均匀分布，光敏灯距窝洞表面2 mm光照20 s；分层充填复合树脂；充分抛光。

1.3.4 温度循环 将充填完成的离体牙在冷水和热水中完成1 000次循环(每次都将离体牙置于5±5℃冰水和60±5℃热水中各放置30 s)以模拟牙齿在口腔内的变化。

1.3.5 染色及微渗漏评价 第一步：使用粘蜡封闭离体牙的根尖部以防止染色剂从根管渗入髓腔影响实验结果；第二步：窝洞四周1 mm为界，外围涂两层指甲油，阴干；第三步：将四组标本分别浸没于0.5%苯酚品红溶液中24 h；第四步：流水冲洗下使用小毛刷策划地洗去牙体表面染色材料，刀片剥离表面指甲油，检查充填体在位情况；第五步：使用自凝塑料将牙齿充填面朝上包埋于长方形木块中，待自凝塑料彻底凝固后，使用内圆切片机沿失状方向切成0.9 mm厚度的薄片，从单个牙齿中挑选染色最深的1片作为标本，体视显微镜放大12倍进行观察，观察染料渗透深度与龈壁宽度的关系(图1)。

1.3.6 以0-4级评价染料渗透情况(图2)：

0级：无染料渗透；1 级：染料渗透不超过龈壁宽度的三分之一；2 级：染料渗透超过龈壁宽度的三分之一，不超过龈壁宽度的三分之二；3 级：染料渗透超过龈壁宽度的三分之二，甚至达到轴壁；4 级：染料渗透沿轴壁延伸。

图1 切片方式示意图 图2 染料渗透评价示意图

1.3.7 统计学分析 使用SPSS 24.0软件包对数据进行统计分析，组间微渗漏使用Mann-Whitney U检验，检验水准a=0.05，以P≤0.05为差异有统计学意义。

表1 不同酸蚀预处理时间的微渗漏值

2 结果

2.1 A组与B、C、D组微渗漏值比较，差异有统计学意义(P<0.05)，体式显微镜×12典型图像见图3。

2.2 B、C、D三组之间微渗漏值两两比较，差异没有统计学意义(P>0.05)。(表1、2)

表2 不同酸蚀预处理时间的组间微渗漏比较

注：*P<0.05。

A 常温组 B 预酸蚀3 s组 C 预酸蚀10 s组 D 预酸蚀15 s组

3 讨论

多年来，磷酸酸蚀早已经成为正常牙釉质(NE)粘结的标准程序，旨在应用粘结剂和封闭剂之前改善釉质表面特性并且增加粘结面积。粘结性树脂单体进入多孔区使釉质形成树脂突，从而在酸蚀过的釉质表面建立微机械锁合[2-3]。釉质的磷酸处理不仅增加釉质的表面能和粘结面积，而且增加了粘附表面的湿润性[4]。纵然全酸蚀粘结系统具有良好的釉质边缘封闭，但部分原因限制了其使用的广泛性，主要原因有：(1)磷酸虽然是弱酸，但若磷酸酸蚀时间过长会导致正常牙本质(ND)胶原纤维的变性，或冲洗不当将磷酸冲入牙本质小管而引起充填后的敏感；(2)全酸蚀粘结系统在处理ND比较复杂。全酸蚀粘结系统的特征在于初始磷酸处理的步骤，接着使用流动的水流冲洗，以除去玷污层[5]。然而，能否精确控制牙本质表面的水分情况是十分困难的，于是有人提出全酸蚀的牙本质“湿粘接”理论，但是到底牙本质的湿润程度如何没有一定的标准，过干燥或潮湿的牙本质表面可能会导致粘结强度的降低甚至粘结失败[6]。牙本质的“湿粘接”技术对于新手来说是一个挑战[7]。(3)虽然近年来随着橡皮障技术的应用，基本可以隔绝唾液的污染，但是由于椅旁操作时间长，操作步骤繁杂，稍有失误即会对充填的结果造成不利的影响。自酸蚀粘结系统通过减少粘接步骤和消除对蚀刻和启动的需要来简化成键过程，从而降低了污染的风险，减少了粘结时间。但是近年来有部分研究表明，一瓶一步法的自酸蚀粘结系统对牙釉质的粘结强度以及对牙釉质的边缘封闭远小于酸蚀-冲洗系统[4]。因此，有人提出，针对此问题自酸蚀粘结系统可以使用磷酸预处理来增强NE与复合树脂之间的粘结。即所谓的“预酸蚀”理论。

本实验研究结果中预酸蚀(B、C、D)组的微渗漏都小于非预酸蚀(A)组，且差异有统计学意义(P<0.05)。即说明在不考虑磷酸预处理作用时间的前提下，预酸蚀可以减少微渗漏。Taklamakan等人的研究结果同样可以证明此问题，其实验结果表明：应用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察牙釉质表面形态表明，应用自酸蚀底漆处理不会在NE表面产生与磷酸预处理相似的粘结剂渗入深度[8]。多年来，磷酸处理以基本成为改变釉质结构的标准程序。粘结剂的树脂单体渗入多孔区形成树脂突，从而形成微机械嵌合。并且，牙釉质的磷酸预处理可以增加其粘结面积和NE表面的湿润性。正如Mutsuhito等人研究结果表明，与应用细砂纸磨砂处理相比，用磷酸处理的NE可以提高其表面自由能约30%[9]。虽然传统认为磷酸处理的牙本质若过分干燥将会导致牙本质表面的胶原纤维塌陷，并且会抑制树脂单体渗入到脱钙牙本质的整个区域。但另外有研究结果表明：无论是单步法还是两步法的自酸蚀粘结系统，其中含有的亲水的HEMA和水分，都有助于膨胀塌陷的胶原纤维并增强粘合剂单体向脱矿牙本质渗透[10]。

据报道，自酸蚀粘结系统中酸性官能团单体与牙釉质表面的羟基磷灰石的化学相互作用小于牙本质，因为釉质羟基磷灰石晶体结构干扰他与酸性官能单体的化学结合牙釉质内的羟基磷灰石晶体比牙本质内的羟基磷灰石晶体小得多，并且与牙本质内的羟基磷灰石晶体的纵横交错相比，更加规则和平行[11]。磷酸预酸蚀蚀刻牙釉质内的羟基磷灰石晶体，并在他们表面形成多孔和蜂窝状结构[12]。Taklamakan的研究结果表明，预酸蚀的处理可以使酸性官能单体与牙釉质羟基磷灰石之间的化学键合创建更具反应性的表面[13]。因此，其预酸蚀后的酸性官能单体可能是以化学方式与牙釉质结合。另外，有研究结果表明，虽然扫面电子显微镜图像中显示酸蚀10 s和15 s的釉质表面显示出比酸蚀3 s和5 s的釉质表面更深的蚀刻图案，但是在充填完成后的树脂切片中，磷酸预酸蚀3 s或者更长时间未表现出明显的粘结界面的差异[14]。

全酸蚀系统的设计是基于NE和ND同时酸蚀，他们的粘结单体被设计成更佳容易而且渗入脱矿组织深度更深。特别是甲基丙烯酸乙酯(HEMA)和挥发性溶剂作为促进树脂单体渗入脱矿牙本质的成分是众所周知的。但是，以前的全酸蚀粘结系统的研究表明，当酸蚀时间从15 s延长到2～3 min，牙本质的粘结强度明显下降[14]。Mutsuhito等人研究了不同磷酸预处理时间对牙本质抗疲劳强度的影响，其实验结果发现：短时间的磷酸预酸蚀增强了通用粘结剂的牙本质粘结性能[15]。

为了保证NE有效粘接的同时减少预酸蚀时间过长对牙本质的粘接的不利影响，本实验设计了逐渐增加的时间梯度，即3、10、15 s。本实验研究结果表明：本实验中的三个磷酸预处理的时间梯度，即3、10、15 s，研究预酸蚀是否会对复合树脂边缘微渗漏产生影响，以及随着增加牙本质的酸蚀时间，微渗漏的结果是否会发生改变。而研究结果表示B、C、D三组的微渗漏明显小于A组(差异有统计学意义)，但是B、C、D三组之间微渗漏未差异无统计学意义。与Sanabe等人[14]的研究结果不同，原因有可能是15 s的酸蚀增加了釉质的蚀刻从而部分增强的NE的边缘封闭，而经过冷热水循环又缩小了这种微渗漏的差异，因而导致三个实验组微渗漏差异无统计学意义。综上所述，减少酸蚀处理时间未见明显的微渗漏增加，同时可以减少酸蚀剂对牙本质粘接以及耐久性的影响，建议使用。