不同再矿化剂对酸蚀症牙釉质树脂粘结强度的影响

孔祥红，任颖超，肖燕

（郑州大学第一附属医院 口腔医学中心，河南 郑州 450000）

牙酸蚀症是指在无细菌参与的情况下，牙面受到酸或其螯合物的化学侵蚀而发生的一种病理、慢性的牙体硬组织丧失［1］。随着社会经济的发展及饮食结构的变化，我国酸性饮料的消费率日渐上升，而酸性饮料又是酸蚀症最主要的诱发因素，使得酸蚀症的发病率呈上升趋势［2-3］。早期的酸蚀症往往不易察觉，当出现明显症状时，患者往往已经出现了明显的釉质损伤，甚至可能出现牙髓症状，影响患者的口腔健康及生活质量［4］。关于酸蚀症的治疗，目前多数学者认为应尽可能地采用微创的方法以求保留更多健康的牙体组织。临床上先对患者进行口腔卫生及饮食指导，控制酸的摄入，使用矿化剂进行再矿化治疗，在重新建立足够的口腔条件后，可采用直接树脂粘结修复术恢复患牙形态［5］。既往研究表明，氟化钠、酪蛋白磷酸肽-无定形磷酸钙（casein phosphopeptide-amorphous calcium phosphate，CPP-ACP）、生物活性玻璃类等均可提高脱矿釉质的表面硬度，促进脱矿釉质的再矿化，阻止酸蚀进展［6］。目前关于促进釉质矿化的研究较多，而对于矿化治疗对后期树脂粘结修复的影响研究较少。本试验旨在研究不同再矿化剂处理酸蚀症牙釉质是否会对后期树脂粘结修复产生影响，从而为酸蚀症再矿化剂的选择提供依据。

1 材料与方法

1.1 主要材料与仪器可口可乐（郑州太古可口可乐饮料有限公司）、人工唾液（ISO10271，北京雷根生物技术有限公司）、FiltekTM Z350 XT光固化复合树脂（明尼苏达矿业及机器制造公司）、350 g·L-1的磷酸酸蚀剂（贺利氏古莎齿科有限公司）、自酸蚀粘结剂（明尼苏达矿业及机器制造公司）、氟保护漆（明尼苏达矿业及机器制造公司）、奥敏清牙齿脱敏剂（北京大清生物技术有限公司）、GC护牙素［而至齿科（苏州）有限公司］、亚甲基蓝（常德比克曼生物科技有限公司）。恒温水浴箱（常州恩培仪器制造有限公司）、金相切割机（上海精密仪器仪表有限公司）、碳化硅砂纸（上海怡和研磨材料有限公司）、体视显微镜（上海致旗实业有限公司）、扫描电子显微镜（法国赛特力公司）、电子万能试验机（上海华龙测试仪器股份有限公司）。

1.2 样本选择和制备收集郑州大学第一附属医院口腔颌面外科2021年2—7月拔除的牙冠完整、根尖发育完成的离体磨牙。经患者同意将拔出牙齿用于本实验研究，并签署知情同意书。超声及手工刮治器去除表面软组织及牙石，筛选出80颗釉质无裂纹、无龋坏、无脱矿的牙齿作为样本，置于5℃的冰箱备用，统一于釉牙骨质界下1 mm的位置截冠，选定5 mm×5 mm的完整釉质面作为工作面，金刚砂车针扫去表面釉质，再依次用400、600、1 200目碳化硅砂纸将釉质面打磨平整，非工作区域涂抹两层耐酸指甲油，超声波清洗机清洗5 min。

1.3 酸蚀症模型的建立将样本牙置于新鲜可口可乐中浸泡5 min，然后去离子水冲洗5min，后放在人工唾液中，37℃恒温箱中保存，至此为完成一次脱矿，以上操作每日8 h内完成6次，连续操作8 d，完成80颗酸蚀症牙模型的制备［7］。

1.4 分组处理将上述80颗酸蚀症牙模型随机分为4组（n=20）。A组：空白对照组，仅放置于人工唾液中。B组：氟保护漆组，仅在第1天将3M氟保护漆涂布于工作面上，24 h后去除，并用去离子水冲洗5min。C组：GC护牙素组，每晚涂布一次护牙素（CPPACP）于工作面，保持3 min后，去离子水冲洗5 min。D组：奥敏清组，每天早晚各涂布一次奥敏清糊剂于工作面上，保持3 min后去离子水冲洗5 min，不进行上述处理时均置于人工唾液中，人工唾液每日更换1次，共计矿化处理12 d。完成上述操作后，每组随机抽取10个样本，350 g·L-1的磷酸预酸蚀15 s后，反复冲洗并吹干，使用自酸蚀粘结剂涂擦20 s，无水无油气枪轻吹5 s，固化灯照射10 s，将内径为3 mm的空心圆柱形聚乙烯模具垂直放置于釉质工作面，Z350树脂分层充填成高3 mm的树脂柱，每组其余10个样本使用内边长4 mm的空心方形柱聚乙烯模具按上述相同方式堆塑3 mm高的树脂柱，各组选取2颗方形树脂柱样本待用，其余所有样品在37℃的蒸馏水中保存24 h，然后5℃及55℃水浴温度循环1 000次，每次浴中停留时间为30 s，转移时间为15 s。

1.5 剪切粘结强度测试将堆有圆形柱的10个样本固定于万能材料试验机上，使加载头平行于粘结界面，并高于树脂柱上方1 mm。设定加载速度为0.5 mm·min-1，计算机上记录树脂柱断裂时的最大载荷力，计算剪切粘结强度。剪切粘结强度（MPa）为粘结面断裂的最大载荷力（N）除以粘结面积（mm2）的商。并于体视显微镜下观察断裂模式［8］，断裂模式有以下3种：界面破坏（断裂部位发生在树脂与釉质之间的粘结界面）；内聚破坏（发生在树脂或釉质内部的断裂）；混合破坏（发生2种或2种以上的破坏类型）。

1.6 微渗漏实验将各组进行冷热循环的8颗方形树脂柱样本，完全浸没在20 g·L-1亚甲蓝溶液中24 h，流水冲去样本的亚甲蓝并去除表面指甲油，使用硬组织切片机在粘结面中央及两侧距离中央1 mm的位置垂直于粘结面切片，每颗牙得到6个切面，在体视显微镜下观察粘结界面亚甲蓝的渗入情况，每个切面以其中较大值作为该面的微渗漏评分。微渗漏程度分级评分标准［9］：0级为无亚甲蓝染料渗入；1级为有染料渗入但深度＜1 mm；2级为染料渗入深度≥1 mm且＜2 mm；3级为染料渗入的深度≥2 mm。

1.7 扫描电镜观察每组待用2样本使用硬组织切片机垂直于粘结面切片，碳化硅砂纸逐级抛光至5 000目，超声波清洗机震荡10 min，5 mol·L-1盐酸脱矿30 s，乙醇梯度脱水，取出后放入37℃的恒温干燥箱内48 h，喷金，扫描电镜观察粘结界面形态。

1.8 统计学方法使用SPSS 22.0统计软件对实验数据进行统计分析。采用单因素方差分析（one-way ANOVA）检验比较各组试件之间剪切粘结强度差异，各组断裂模式的比较采用χ2检验，多组间的微渗漏比较采用Kruskal-Wallis秩和检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 剪切粘结强度及断裂模式各组剪切粘结强度及各组断裂模式分布见表1及图1，B组的剪切粘结强度低于A组，差异具有统计学意义（P＜0.05），C组、D组与A组的剪切粘结强度差异无统计学意义（P＞0.05）；断裂模式结果，B组与C组、D组比较差异有统计意义（P＜0.05），其余两两比较差异均无统计学差异（P＞0.05）。

表1 各组剪切粘结强度及断裂模式分布

图1 粘结试件的3种断裂模式（放大倍数×20）

2.2 微渗漏结果各组微渗漏分级分布见表2，微渗漏4种级别见图2，各组均有亚甲蓝渗入，但各组微渗漏分级情况比较差异无统计学意义（P＞0.05）。

图2 微渗漏4种级别（放大倍数×40）

表2 各组微渗漏分级分布（n）

2.3 粘结界面超微结构扫描电镜下观察（如图3），A组树脂与釉质之间粘结紧密，树脂突数量多且形态完整；B组树脂与釉质之间粘结不紧密，未见明显树脂突形成；C组及D组树脂与釉质粘结较紧密但树脂突数量少且形态不完整。

图3 粘结界面扫描电镜观察

3 讨论

既往研究发现，当牙釉质与酸接触发生表面溶解后，表面硬度降低，使得牙釉质更容易受到机械力和酸蚀的影响，从而加快牙釉质的丧失［10］。因此，采取措施促进脱矿牙釉质的再矿化，并及时进行树脂粘结修复显得尤为重要。本实验选用目前常用的再矿化剂（氟保护漆、GC护牙素、奥敏清糊剂）处理酸蚀症牙釉质，再进行树脂粘结。

在以往树脂粘结实验中，剪切粘结强度被认为可以有效反映牙釉质与树脂结合状况。牙釉质与树脂的粘结主要依靠粘结树脂渗入釉质，在釉柱之间或釉柱末端的微空隙内形成树脂突，与釉质嵌合形成机械固位，从而达到满意的粘结效果。酸蚀症牙釉质表面受酸侵蚀，脱矿主要在釉柱中心，以致釉柱边缘及釉柱间质高于釉柱中心，釉质表面呈现独特的蜂窝状［11］，有利于树脂突的形成，使树脂与釉质之间表现出较强的粘结作用。本研究中，空白对照组扫描电镜观察到，树脂与釉质的粘结较紧密，树脂突较长，且浓密。

氟保护漆使用时在牙表面形成保护层，可持续释放氟离子并与唾液中钙离子及磷酸根结合形成氟化钙沉积在釉质表面，阻挡深层微小缝隙的矿化；另一方面，氟离子置换羟基磷灰石中的羟基，形成耐酸蚀的氟磷灰石［11］，有研究表明电镜下观察到这些沉积物在釉质表面呈现出大片状的沉积［12］。本研究中，氟保护漆组的树脂剪切粘结强度低于对照组，可能是氟化物在釉质表面形成的氟磷灰石抗酸能力强，降低酸蚀剂对釉质柱的蚀刻作用；氟化钙沉积覆盖釉柱中心及釉柱间质的微空隙，阻挡粘结剂的渗入，不利于树脂突的形成而降低粘结强度［13］。这与本研究扫描电镜下观察到氟保护漆组树脂与釉质粘结界面粘结不紧密，未见明显树脂突形成吻合。此外，冷热循环实验中反复的收缩及舒张压力会加速氟沉积物的溶解，使粘结层中出现微小的结构缺陷，降低树脂粘结效果［14-15］。本实验在断裂模式观察中发现，氟保护漆组的界面破坏占比高，与GC护牙素组及奥敏清组比较有差异，侧面说明了氟保护漆处理牙面后，树脂与釉质之间粘结不紧密。Bakry等［16］分别使用氟保护漆及生物活性玻璃离子处理脱矿牙釉质后进行粘结树脂，之后进行树脂的粘结强度测试及断裂模式观察，发现氟化物处理后粘结强度显著降低，但生物活性玻璃组对树脂粘结的影响不大，与本研究结果一致。Ortiz-Ruiz等［8］在氟化物处理牙釉质后，使用抛光杯进行抛光处理发现，抛光后的釉质剪切粘结强度提高，与未进行氟化物处理的牙釉质树脂剪切粘结强度无异。因此，本研究团队认为酸蚀症的治疗过程中，氟化物再矿化治疗后，可以使用抛光等措施先去除表面松散的矿化沉积物，再进行树脂粘结。

与氟保护漆不同，GC护牙素的再矿化主要通过在牙面上释放钙离子及磷酸根离子，两者集合形成的磷酸氢钙可扩散至脱矿牙釉质深部，在釉柱中心形成与自然晶体排列方式相似的晶体，填充釉柱并部分覆盖釉柱，实际整合到磷灰石微晶结构中，而不是简单以钙及磷酸盐的形式表面析出［17］。奥敏清脱敏剂的主要成分为生物活性玻璃，与水或唾液接触会释放钙和磷离子形成羟基磷灰石层促进釉质再矿化，与GC护牙素的矿化机制相类似。隋小玲等［18］研究发现，奥敏清处理脱矿牙釉质表面扫描电镜下观察到釉质表面有结构较为松散的球形沉淀物。

本研究中，护牙素组及奥敏清组的剪切粘结强度与对照组差异无统计学意义，分析可能是两者表面的再矿化沉积物结构松散，与釉质之间结合不强，冲洗步骤导致部分表面沉积矿物质被冲走。此外，磷酸酸蚀可能使部分矿化沉积物溶解，有利于粘结剂的渗入。本研究中两组的扫描电镜观察到，釉质与树脂之间粘结界面存在少量树脂突，虽不及空白对照组长，但粘结仍紧密，粘结界面较为平整可能与再矿化充填釉柱中心有关。Moule等［19］的研究发现，使用CPP-ACP处理牙釉质会在表面形成沉积物而影响自酸蚀树脂粘结强度，但对全酸蚀粘结无明显影响；Shadman等［20］在脱矿牙釉质树脂粘结前使用CPP-ACP连续处理5 d，也同样发现使用再矿化剂处理脱矿牙釉质对全酸蚀树脂粘结强度无明显影响。本研究自酸蚀粘结前使用了磷酸预处理，实验结果显示，CPP-ACP、奥敏清组的粘结断裂模式与对照组无明显差异，证实了使用CPP-ACP、奥敏清再矿化处理后对粘结强度及断裂模式影响不大，因此，临床上可选用GC护牙素及奥敏清糊剂进行再矿化治疗。

微渗漏常被用来表示树脂与粘结牙面之间微裂隙的大小。20 g·L-1亚甲蓝因其渗透稳定性较好、操作简单，而被广泛应用于微渗漏的检测［21］。因此本研究选用20 g·L-1亚甲蓝溶液，结果显示各组均有不同程度的微渗漏，但各组之间微渗漏分级分布无明显差异，说明矿化剂的使用对微渗漏无明显影响。

综上，使用氟保护漆再矿化酸蚀症牙釉质后，不利于后期树脂粘结修复，使用GC护牙素及奥敏清脱敏剂对树脂粘结的影响不大，可为临床上酸蚀症再矿化剂的选用提供实验依据。本实验在自酸蚀粘结前使用了磷酸预酸蚀，提高了操作的复杂性，对牙周也存在一定的刺激，将再矿化成分添加到树脂等树脂充填材料中或更具临床意义，同时，临床医生在牙体预备结束后抛光，也可使修复体获得较强的粘结强度。本研究为体外评估，与实际复杂的口腔环境相比仍存在较大区别，因此在矿化治疗后对树脂粘结能力的影响仍待进一步研究，3种再矿化剂处理后树脂充填的临床保留率仍需进一步追踪。