生物陶瓷类根管封闭剂结合单尖根管充填技术的研究进展*

陈 亮 王祖华

根管治疗的主要目的是通过清理和成形根管，配合根管冲洗与消毒，清除感染并严密封闭根管系统，防止根尖周病变发生或促进根尖周病变愈合。由于根管系统存在复杂的解剖结构如峡部、根尖三角及不规则区域等，根管内的细菌无法被完全清除，同时，这些区域在根管充填时也存在诸多困难[1]。因此，能否有效清理、充填和封闭这些区域与根管治疗的成功息息相关[2]。近年来，生物陶瓷类根管封闭剂iRoot SP 因其具有良好的生物相容性、封闭性与抗菌性被逐渐重视。iRoot SP 结合单根大锥度牙胶尖即可完成根管充填，这种单尖充填技术因其简单、高效正被越来越广泛地应用于临床[3,4]。本文就iRoot SP 的相关性能、单尖法的临床操作步骤与技术要点、存在的疑问等进行综述。

1.iRoot SP 相关性能

iRoot SP 根管封闭剂(Innovative BioCeramix公司，加拿大，简称iRoot SP)是预混合的生物陶瓷根管封闭糊剂，在国外也被称为Endosequnce BC sealer、TotalFill BC sealer，主要由无机成分(硅酸钙、磷酸二氢钙、氢氧化钙、填料)、显影剂(氧化锆)以及不含水的增稠剂预混合而成，主要成分及各成分间的比例决定了其良好的理化性质与生物学性能。

1.1 根尖封闭性 关于iRoot SP 封闭性的研究较多，不同的研究方法所得出的结论略有差异，其中大多认为iRoot SP 具有良好的根尖封闭性，由于封闭剂的组成成分与颗粒直径等会影响其流动性，iRoot SP 颗粒小，流动性较好，同时亲水性特点使其接触角小、表面张力小，易于渗透进入牙本质小管中[5]，与根管壁之间形成机械锁结。高流动性有利于封闭剂充填根管不规则区域、侧副根管及峡部[6]，进而提高对根管系统特别是复杂解剖结构区域的封闭效果。iRoot SP 吸收牙本质内的水分发生固化反应生成硅酸钙水凝胶与氢氧化钙，后者与磷酸盐反应形成羟基磷灰石，从而与根管壁形成化学结合[7]，固化后体积无收缩反而有轻微膨胀[8]，增加了材料与牙本质之间的密闭性，有利于减少微渗漏的发生。Zhang 等[9]利用扫描电镜发现iRoot SP 的封闭性与AH Plus 无差异，但对于根管形态的适应性更好。此外，材料的吸水性和溶解度与其尺寸稳定性有关，目前，有研究认为iRoot SP 通过水合作用产生氢氧化钙，会影响其吸水性与溶解度，进而降低其尺寸稳定性，将对根管的封闭效果产生负面影响[10,11]。

1.2 抗菌性 微生物及其产物是引起牙髓病和根尖周病变的主要致病因素。经机械化学预备后根管内微生物数量明显减少，但却无法完全清除，使用有抗菌性的根管封闭剂能进一步减少或消除根管内残余细菌，对控制感染起着重要作用。以往的研究表明，根管封闭剂的抗菌性能取决于它们的碱性程度[12]。Singh 等[13]采用琼脂糖扩散抑菌实验研究显示iRoot SP 对粪肠球菌的抑菌环为14.4±1.497mm，说明其有较强的抑制粪肠球菌的性能。Wang 等[14]通过牙本质感染模型进行抗菌性评估，发现iRoot SP 与AH Plus 对牙本质小管内粪肠球菌均有明显的抗菌作用，且两者抗菌效果相近。另有一些研究得出了并不完全一致的结果，Willershausen等[15]研究显示iRoot SP 不能抑制粪肠球菌、微小微单胞菌在其表面粘附生长，说明其无抑菌作用。除粪肠球菌外，真菌感染可能和根管治疗失败相关。Ozcan 等[16]采用直接接触法研究显示新鲜制备的iRoot SP 对白色念珠菌有抑制作用，但固化后1 天及7 天组的材料无抑制作用。iRoot SP 对金黄色葡萄球菌也有抗菌作用[17]。目前的研究多集中于游离菌或单一细菌的生物膜，但在临床根管感染中存在的是含有不同细菌的混合生物膜，因此还需采用统一的研究方法进一步对混合菌生物膜的抑菌性能进行研究[18,19]。

1.3 生物相容性 在根管充填中，根管封闭剂可能会超出根管外与根尖周组织直接接触，因此，要求根管封闭剂应具备良好的生物相容性。目前，关于iRoot SP 生物相容性的研究较多。研究结果表明，iRoot SP 对人类成纤维细胞[20]、人骨髓间充质干细胞[21]、人类牙周膜细胞[15]等均显示了良好的细胞相容性，在对人牙胚干细胞[22]的研究中甚至显示无毒性。由于实验情况差异如使用的细胞系、研究材料呈递给细胞的方式等，也有一些不一致的研究结果，如Loushine 等[23]采用MTT 比色法研究显示iRoot SP 对小鼠成骨细胞(MC3T3-E1 cells)的毒性大于AH Plus(P＜0.05)，但随着固化时间的延长，其细胞毒性逐渐减小。遗传毒性是根管封闭剂对细胞遗传物质的作用，是致癌性最重要的指标之一。Eldeniz 等[24]通过γ-H2AX 识别抗体免疫荧光法测定研究iRootSP 封闭剂对慢病毒基因转染人类端粒酶逆转录酶的牙周膜细胞DNA 双链断裂影响，结果显示iRoot SP 遗传毒性小，致癌性小。目前iRoot SP 生物相容性相关研究多集中在细胞毒性方面。对于分子水平特别是基因水平等研究还比较缺乏，有待更进一步的研究。

1.4 生物活性 理想的根管封闭剂不应影响骨愈合，如具有诱导成骨的能力，则有利于促进根尖病变的修复与组织的愈合。iRoot SP 成分中含有氢氧化钙，通过水合作用，还能形成硅酸钙水凝胶、氢氧化钙及羟基磷灰石等，其中硅酸钙水凝胶可以作为组织修复材料中的纤维增强组分，钙离子释放能促进矿物质的沉积，碱性PH 能激活ALP(碱性磷酸酶)以促进硬组织形成[25]。郑晶晶等[26]利用分子生物学方法检测MTA、iRoot SP 和AH Plus对人牙周膜干细胞增殖及成骨的影响，发现MTA组和iRoot SP 组矿化结节显著多于AH Plus 组和对照组，iRoot SP 组矿化基因表达最高(P＜0.05)，硬固后的iRoot SP 和MTA 均有一定的骨诱导能力，但在相同时间内，iRoot SP 的作用更明显。这与Lee 等[27]所做的类似研究结果一致。Güven 等[28]研究显示iRoot SP 与MTA 能显著促进人牙胚干细胞I 型胶原(COLlA)和牙本质涎磷蛋白(DSPP)的mRNA 上调表达，诱导人牙胚干细胞分化为成牙本质细胞样细胞，并进一步诱导成骨细胞样细胞产生更多的矿化基质基因和蛋白表达，但MTA 能提供更多的诱导电位和硬组织沉积。此外，iRoot SP呈多孔性，可以作为支架结构利于成骨细胞爬入，从而提高其促进成骨能力[29]。

2.iRoot SP 结合单尖根管充填技术临床操作步骤与技术要点

生物陶瓷类根管封闭剂iRoot SP 结合单尖根管充填技术有别于传统以牙胶为主的充填技术。由于iRoot SP 良好的流动性、根尖封闭性及固化后体积无收缩反而有轻微膨胀的特性，单尖根管充填技术是以封闭剂为主的充填技术，牙胶尖只是作为封闭剂的载体，通过挤压作用，帮助封闭剂在根管系统中更好的分布，特别是根管内的不规则区域及各种间隙，可减少根管充填过程中对牙根的压力，牙胶尖亦为桩道预备与根管再治疗提供了可能[32]。具体充填步骤与操作要点如下[30,31]：

2.1 主牙胶尖的选择 选择锥度比主尖锉小一号的主牙胶尖(如根管预备锥度为06 锥度，则选用04 锥度的牙胶尖)，到达工作长度有阻力不会超出工作长度。

2.2 根管的干燥 iRoot SP 需要吸收根管内的水分引导固化反应。选择吸潮纸尖干燥根管，不需要刻意保留水分(过度湿润)，也不要过度干燥，不需要使用无水乙醇冲洗根管。

2.3 封闭剂的放置 使用封闭剂匹配的注射头插入根管至根中部，缓慢轻柔的推送直至观察到有封闭剂从根管口溢出。

2.4 主牙胶尖的放置 将选好并经消毒处理的主牙胶尖缓慢插入根管直至工作长度，若主尖周围间隙较大可插入副尖(不需要侧方加压)。

2.5 冠方牙胶与髓腔的处理 在根管口处切断牙胶，使用垂直加压器轻轻加压，使用超声器械彻底清除髓腔内特别是不规则区域的封闭剂以避免残留封闭剂对树脂粘接的影响。如在显微镜下完成上述操作能够更加精准高效。

3.iRoot SP 结合单尖根管充填技术应用中的临床问题

3.1 iRoot SP 结合单尖根管充填技术适合的根管形态 传统观念认为单尖充填技术只适合圆形根管与弯曲细小根管。由于封闭剂相关性能的改进，以iRoot SP 为主的单尖充填技术除了适合圆形与弯曲细小根管外，同样也适合卵圆形根管、C 形根管等不规则根管，只是在操作中应更加关注不规则区的封闭，可以根据实际情况配合插入多根适合的牙胶尖来辅助封闭剂挤压进入不规则区域[31]。

3.2 iRoot SP 封闭剂超充对预后的影响 由于iRoot SP 良好的流动性，加之术者往往会担心封闭剂放置不足，易导致封闭剂超充。Chybowski等[31]对307 颗采用iRoot SP 结合单尖根管充填的患牙进行平均30.1 个月的随访，发现有47.4%的病例有封闭剂超充，其中15.8%超充封闭剂发生完全吸收，36.3%超充封闭剂发生部分吸收，其余无变化。术前有根尖周病变较无根尖周病变的患牙更易超充(P＜0.001)，但超充的封闭剂对治疗效果没有影响。陈柳池等[3]对110 颗采用iRoot SP 结合单尖根管充填的患牙进行超过12 个月的随访，发现有40%的病例有封闭剂超充，但超充对治疗成功率无影响。黎晶等[29]对采用iRoot SP 结合单尖充填的病例随访发现，超充的iRoot SP 封闭剂不会引起显著的根管充填术后疼痛，亦不会影响根尖周组织的愈合。由于iRoot SP 良好的生物相容性，超充对愈合无明显影响，但封闭剂超充若进入上颌窦、下颌神经管等重要解剖结构仍会对患者造成不良影响。Alves 等[32]报道了1 例右下第二磨牙充填时因生物陶瓷材料进入下颌神经管造成永久性面部感觉异常。

3.3 充填时根管内气泡的消除 由于根尖气锁效应，以封闭剂为主的单尖充填更易产生气泡，气泡的存在会影响根管系统的封闭。为了尽可能避免或减少气泡的产生，在临床治疗中应注意如下要点：(1)首先应进行完善的机械与化学预备，尽量彻底去除牙髓组织；(2)合理干燥根管。虽然iRoot SP 需要吸收根管内的水分引导固化反应，但过多的水分会影响iRoot SP 的性能，并且会引起更多的气锁效应。在临床操作中，可使用与主尖锉号数匹配的吸潮纸尖干燥根管至吸潮纸尖无明显潮湿；(3)选择适合的主尖锥度。如主牙胶尖中上段与根管壁贴合过紧会不利于气泡排出，因此可以选择比主尖锉锥度小一号的主牙胶尖；(4)对于粗大与不规则根管，可插入多根适合的牙胶尖以挤压封闭剂减少气泡产生，增加充填致密性[33]。

3.4 加热对iRoot SP 封闭剂的影响 Qu 等[34]研究发现，iRoot SP 固化时间会随着温度的升高而缩短从而导致其流动性降低，进而影响iRoot SP在热牙胶充填技术中的封闭性能。Martin Trope 推荐改良生物陶瓷封闭剂结合热牙胶垂直加压充填方法，即封闭剂仅涂布于牙胶尖尖端4mm，携热器进入连续波距根尖5mm，垂直加压，尽量避免携热器直接接触封闭剂；近年来，一种新配方的iRoot SP 已改性为HiFlow 封闭剂，该封闭剂在加热时(加热温度150～220℃)显示出较低的粘度，可适用于热牙胶垂直加压充填[35]。

3.5 iRoot SP 封闭剂对再治疗的影响 iRoot SP 通过水合作用生成羟基磷灰石与牙本质形成良好的衔接结合，固化后较难去除，采用传统的再治疗技术，包括加热、氯仿溶剂、机用器械和手用锉往往效果不佳。当根尖区全部为封闭剂时，很难将封闭剂去除重建根尖通畅，对于弯曲或复杂根管有可能还会造成预备并发症；而当牙胶尖到达工作长度时则可重建根尖通畅，并与其他封闭剂(AHPlus)无明显差别，但所需要的时间更长[36]。因此，采用单尖充填时，主牙胶尖应尽可能到达工作长度。此外，研究发现，采用再治疗锉结合超声[37]或激光[38]根管荡洗能有效提高iRoot SP 的清除效率。

此外，生物陶瓷类根管封闭剂iRoot SP 在临床使用年限不长，目前尚无关于其使用的长期临床研究。Chybowski 等[31]对在2009～2015 年采用iRoot SP 结合单尖充填的307 颗患牙进行平均30.1个月的复查，总成功率为90.9%。陈柳池等[3]对110 颗使用iRoot SP 结合单尖充填的患牙进行超过1 年的复查，总体成功率为95.5%，说明iRoot SP 结合单尖充填在临床实践中可行。

综上，生物陶瓷类根管封闭剂结合单尖根管充填技术操作简单，能够适应不同形态的根管系统，是一项可行的临床充填技术。目前，临床研究资料还比较有限，临床广泛应用还需要更严谨、更大样本量、更长随访时间的进一步临床研究加以验证。