两种临床常用治疗牙本质敏感牙膏用于牙本质小管封闭情况的扫描电镜观察*

杨常委 郭志游 尹路 林娉婷 黄文霞

口腔医学领域，牙本质过敏症（DH）是口腔临床常见病症之一，是因为牙齿硬组织缺损尤其是重度磨耗造成牙本质暴露，导致牙齿被冷热或机械等刺激时出现酸痛、不适感等症状，具有疼痛尖锐、发作快、消失快等特点［1］。据统计，我国DH的发病率还是挺高的，约有30%以上。根据Brannstrom的流体动力学理论［2］，牙本质小管口的开放是引起临床牙本质敏感症的重要原因，因此，能否对开放的牙本质小管口进行有效封闭是临床DH治疗疗效成功与否的关键。1935年，Grossman［3］就提出了关于治疗DH的规范化治疗要求，并一直受用至今。但因DH发病率比较高，发病的机制也比较复杂，临床表现酸痛感明显，患者接受程度不一，而且治疗效果特别是远期效果多不理想，多年来这个问题也一直是口腔医生的一个困扰。临床治疗中，除龋齿、楔状缺损等采用充填、牙体修复的方法外，药物脱敏为常用保守治疗方法。但一直以来，治疗原理单一，也仅有氟、钙等作为脱敏材料用来暂时封闭小管口，短效减缓敏感，不能达到堵塞牙本质小管的长期效果。近年来，舒适达脱敏牙膏由于使用简单、疗效显著而得到广泛应用［1］。本文就对两种临床常用治疗牙本质敏感牙膏分别作用于建立的离体模型进行分析，并用扫描电镜（Scanning electron microscopy,SEM）观察它们作用于离体牙本质模型表面和牙本质小管的纵剖面情况，同时使用空白对照及Gluma脱敏剂进行对照试验，来评价这两种治疗型牙膏对牙本质小管封闭情况的有效性，以评价它们的临床使用意义。

1.材料与方法

1.1 材料与设备 舒适达专业修复牙膏（CPR，葛兰素史克，美国)；舒适达速效抗敏牙膏（CAA，葛兰素史克，美国)；Gluma脱敏剂（贺利氏古莎齿科有限公司，上海)；低速金刚石切割机（SYJ-160，科晶自动化设备有限公司，沈阳）；扫描电镜（TM3000株式会社日立研究所，日本)

1.2 方法

1.2.1 敏感牙本质模型制取 标本来自厦门医学院附属口腔医院颌面外科门诊32个患者完整拔除的共计48个上颌或者下颌智齿，刮除牙根表面的牙周膜，用生理盐水超声震荡两次，然后保存在4℃医用冰箱备用［4］。在釉牙骨质界（ECJ）附近1mm-3mm处，以牙长轴垂直方向，截取大小约4mm×4mm牙本质片，依次用不同目数值的水砂纸逐级打磨，精细抛光亮，再次于生理盐水中超声荡洗，以备后用。

1.2.2 敏感牙本质模型样本的分组处理 将48个建立的敏感牙本质模型片混装在一起，随机分组，共4组，每组为12个。

表1 样本的处理与管理（总样本数为48）

从A、B、C、D组各12个样本中随机抽取2个，标号为A1、B1、C1、D1组和A2、B2、C2、D2组。再从中随机选取一组如A1、B1、C1、D1，将该组各样本切开，干燥，真空下喷金，置于扫描电子显微镜加速电压为20kV下观察离体模型表面形态及牙本质小管纵剖面堵塞情况，通过能谱分析测定模型表面元素含量，并拍摄横断面照片（放大5000倍，10000倍）。并且，将另外一组A2、B2、C2、D2组样本模拟常规刷牙，每次持续3min，每日进行10次，坚持刷牙6天（相当于每次3min，每天进行2次，坚持刷牙1个月，每月按30天计算），然后同样置于人工唾液，37℃保存。亦将该组各样本切开处理，干燥，SEM（放大5000倍，10000倍）下观察敏感牙本质模型的表面形态改变情况，以推断分析各试剂在模拟口腔环境下封闭效果的稳定性。

2.结果

2.1 电镜下不同试剂处理后的四组样本表面形貌 图1和图2示A1组：在SEM下，样本表面较为平整，无明显沉积物；在5000倍SEM下，牙本质小管口呈完全开放状态；在10000倍SEM下，管内壁较光滑并且无阻塞物，开放小管的管口直径大概为3-4μm。B1组：大多数牙本质小管口有新生物质沉着，呈白色；在5000倍SEM下，白色物与小管壁之间有缝隙，并且有不全闭合的小管口散在分布；在10000倍SEM下，小部分小管口新生物于管内壁见有弧线状间隙。C1组：表面形貌类似于B1组，在5000倍SEM下，小管口表面较为均匀覆盖一层新生物质，中间有极少封闭不完全的小管口；在10000倍SEM下，小管内可见新生物，新生物紧贴着小管内壁，有少量小管中心处有封闭不全的不规则间隙。D1组：在5000倍SEM下，样本表面有新生物形成，较为平坦，基本未见到暴露的小管口；在10000倍SEM下，仍未见到暴露明显的牙本质小管口，与C1组较为相似的是，表面亦有少量小管中央有封闭不全的裂隙。样本纵剖面观察如图3示A1组牙本质小管内壁清晰，均未见明显新生堵塞物存在；B1组小管内壁上段见有较为密实的堵塞物，未见有完全开放的小管，电镜视野区域下小管内新生堵塞物的平均长度大概为11μm；C1组与B1组观察结果较为一致，电镜视野区域下小管内亦可见较为密实的堵塞物，只是小管内新生物的长度会更长，平均长度大概为14μm。通过对深入小管内新生物的成分进行能谱分析，得出成分主要为:O、P、K、Ca；D1组小管内壁较为清晰，仅开口处可见一薄层新生物。

2.2 不同试剂处理后的四组样本经口外刷牙模拟试验后电镜观察 图4所示A2组：样本表面形貌类似于洗刷试验前，小管内未见有堵塞物存在，管口完全开放；B2组：样本表面仍有较为平坦的堵塞物覆盖，完全暴露的小管口基本上看不到；C2组：样本表面形貌与B2组几乎一致，基本上没有看到完全暴露的小管口；D2组:样本表面部分小管口开放状态，直径有增大，并且小管口开放的数量有增多。

图1 四组处理样本（A1：空白对照，B1：CPR，C1：CAA，D1：Gluma）刷洗前扫描电镜下表面形貌（×5000）

图2 四组处理样本（A1：空白对照,B1：CPR,C1：CAA,D1：Gluma）刷洗前扫描电镜下表面形貌（×10000）

图3 四组处理样本（A1：空白对照,B1：CPR,C1：CAA,D1：Gluma）刷洗前扫描电镜下横断面形貌（×5000）

图4 四组处理样本（A2：空白对照，B2：CPR，C2：CAA，D2：Gluma）刷洗后扫描电镜下表面形貌（×5000）

3.讨论

扫描电镜（scanning electron microscopy，SEM）是一种新型电子光学仪器。在SEM下可以对样本表面形貌变化进行清晰、直观地观察，并可对牙本质小管的大小、形态改变进行精确地测量和计算。利用样本模型，于实验过程中模拟人体口腔环境，双盲随机，使结果更有理论支撑。

由于体内研究与观察记录者的操作方式，熟练程度等因素密切相关，受试患者心理，生理等主观因素的影响也较大，导致较差的可重复性，从而影响研究结果的可信度。因此，建立准确、可靠的牙本质敏感模型，开展体外实验研究是观察分析评价牙本质敏感的治疗效果的必要途径。进行体外实验不仅可观察牙本质表面微观形貌，测量牙本质通透性，定性分析牙本质表面及深层新生矿物质的沉积等，还可对在规定视域范围内对小管数量计数、计算单位面积内小管的数量、测量不同处理下小管口的开放大小及测量纵断面下小管口至管内新生物的堵塞深度等进行定量分析，并可采用专业测量计算分析软件进行进一步的客观分析比较，可以较为有效地减少研究者的主观因素干扰，因此得到的实验结果相对来说会更加真实准确。

已有临床研究证明，通常只有在小管口开放时才会出现敏感症状，且小管开放的数量越多，管径开放的面积越大，越容易出现牙本质敏感症状，症状也越明显。在修复学临床工作中，活髓牙牙体预备后，牙本质基本全部暴露，外界刺激物很容易通过开放的小管口进入牙髓，故经体外实验的方法模拟实现小管口外露，是建立牙本质敏感的根本目标。对于牙本质过敏症的发病机制，目前还没有也不能定论，因为牙本质感觉的来源还没弄清楚，以及牙本质其无论对何种外界刺激均仅出现痛觉反应的特殊性，当然，流体动力学理论［5］的提出对于大多数口腔界人士来说都较为认同，因为其与临床实际情况较为符合，并且经过大量的基础实验证实了这一点，认为牙本质小管中存在组织液，外界各种刺激（机械、温度、化学等）都可以引起组织液的快速不定向流动，特别是当牙本质小管处于开放状态下，小管内组织液的不定向流动会使牙髓纤维产生异常兴奋，进而出现酸痛感觉。据此，可想办法封闭开放的小管口，减小对其内组织液的刺激，进而抑制或者阻断牙髓神经的异常激发，使活髓牙特别是牙备后预备体的敏感程度得到明显降低［6］，目前，即刻牙本质封闭（IDS）即为此原理。目前常用的各种抗敏方法大同小异，大多通过使小管内组织液凝固变性，使小管内组织液流动性降低，以达到脱敏效果。比如说对于脱敏剂Gluma来讲，它可以与小管内液体的蛋白直接发生反应，使之凝固、变性，聚集，形成新生物，达到封闭小管口的作用［7］。此实验见Gluma能于牙本质表层产成一层均匀的新生物，具有较为有效的封闭作用，但因为材料本身渗透能力较弱，还不能在小管内壁形成一定深度的堵塞物起到较为稳定的封闭效果。

含有硝酸钾和氟化钠成分的抗敏牙膏（CAA），钾离子能刺激神经末梢后降低其纤维之兴奋性，目前已被商品化用来发挥其脱敏作用，市面销售的各种脱敏牙膏的主要成分就是硝酸钾。其机制是K+浓度升高，能使牙髓纤维去极化，降低纤维之敏感性，生成惰性物质沉积于小管内壁，同时它具有比较强的抗酸性，增强牙本质的抗溶能力，进而有效阻止小管口的开放，并能阻碍小管内组织液压力下的不规则运动，疼痛信号被有效阻止，敏感性减低［8］。黄晓刚等学者经研究证实，CAA主要作用是通过对牙本质小管采取持续的封闭措施，防止小管内液体异常流动，进而减轻或者缓解其敏感症状；同时，对牙髓神经具有镇静作用，通过抑制牙髓神经末梢兴奋，有效减轻疼痛、不适等症状，最终达到治疗目的［9］。Narhi M等［10］研究揭示，K+有效刺激牙髓神经后，其电活性反应得到触发，并迅速对其他刺激敏感性减弱，并得出K+能够引起牙髓感觉纤维去极化的结论，达到中断疼痛反应传递的目的。在本实验中，CAA处理完的样本，扫描电镜下观察显示：牙本质块表面有均匀新生物形成，小管纵剖面观察，小管内部亦可见新生堵塞物，后通过刷牙模拟实验，小管本来开放的管径并没有增大，并且开放数目也并没明显增多，表明对新生物结构较为稳定，脱敏性能较佳。同时，因小管内新生物中能持续分离出K+，作用于牙髓纤维，使之兴奋性减弱，从而收到双重抗敏效果。

另外一款含Novamin技术的且含氟化物的牙膏（CPR)，亦能促进牙本质表面形成修复层，最终起到修复敏感牙齿的作用［11］。NovaMin是一种能促进骨再生的有效成分，目前临床上，NovaMin的应用广泛，特别是在医用骨结合材料中，NovaMin在接触唾液后把构成羟磷灰石矿物质的钙离子和磷酸盐离子释放出来，原本暴露的牙本质表面被羟磷灰石全面覆盖，重塑坚固的外层，而且矿物质保护层把牙本质小管完全堵住，有效防止外来刺激敏感部位，但是由于该牙膏含氟化物，不适合用于某些特殊患者，比如幼儿、妊娠期及哺乳期女性等［12］。

由结果得出，除对照组，其他各组处理后均能对小管口出现不同程度的封闭，进而减弱小管内组织液的刺激性运动，有不同程度的脱敏效果。CPR组以及CAA组均能在牙本质小管内形成新的堵塞物，且新生封闭物经刷牙实验不易脱落，增强了牙体的抗磨耗抗冲刷性能，Gluma组因不能在小管内壁形成一定深度的新生堵塞物，所以经体外刷牙模拟实验后，牙本质小管口开放的数目会有一定数量增多，说明其不能耐受机械摩擦力，倒可用于牙体预备后即刻牙本质封闭（IDS）情况［13］。实验中CAA组能持续析出钾离子，因牙髓神经被钾离子刺激后变不敏感，推断其比CPR组会有更为理想的脱敏效果。

当然，本实验为体外实验，CAA只是当前口腔医生较为认可的一种更有效治疗牙本质敏感的商用牙膏，若要明确其远期效果及观察其临床脱敏效果，需要长期的追踪随访研究及更多的体内外模拟实验验证。