窝沟封闭术前预处理方法及封闭剂/材料的应用进展

孙瑜峰，李霞，吕海驰

1 山西医科大学口腔医（学）院牙体牙髓一科，太原 030000；2 口腔疾病防治与新材料山西省重点实验室；3 山西医科大学口腔医（学）院牙体牙髓二科

我国第四次口腔健康流行病学调查结果显示，儿童龋病发病率呈上升趋势［1］。窝沟封闭是一种较为成熟、针对乳牙及年轻恒牙尤其是第一恒磨牙窝沟龋所采取的防龋措施［2］，其效果已得到大量研究证实［3-5］。窝沟封闭剂可有效防止细菌聚集和食物残渣滞留，封闭剂的渗透深度及保留情况影响窝沟封闭的防龋效果。近年来窝沟封闭材料的性能及牙面处理技术不断改进，使封闭剂的保留率得到很大提高。现就窝沟封闭术前预处理方法及不同种类窝沟封闭剂/材料的应用进展进行综述，以期为窝沟封闭术前预处理方法和封闭剂/材料的选择来提供参考，提高窝沟封闭剂的保留率和窝沟封闭的防龋效果。

1 窝沟封闭术前预处理方法

由于牙齿生长发育因素，牙齿表面发育沟末端釉质未能完全连接，致窝沟点隙呈“Y”形、“I”形、“IK”形等多种复杂的解剖形态，从而使窝沟中的牙菌斑及其代谢产物和食物残渣等难以得到有效清理，阻碍了封闭剂向釉质孔隙及窝沟深处渗透，因此在放置封闭剂前需对窝沟点隙处进行预处理。传统的预处理方式是用浮石粉或不含氟的清洁剂处理牙齿表面［2］，但对窝沟深部的清理受限。为提高封闭剂的渗透率，学者们提出不同的术前预处理方式，如窝沟釉质成形封闭术（EST）、空气喷磨处理、釉质脱蛋白处理、激光处理等。

1.1 EST EST 是通过微创机械性预备窝沟，高效清理窝沟深部，提高封闭剂的渗透深度，增加封闭剂厚度，提高其强度，同时去除表面耐酸、高度矿化的无釉柱釉质，增强酸蚀效果，并且还能发现窝沟深部的龋损组织［6］。HATIRLI 等［7］通过体外染料浸透实验，检测经EST 和传统的杯刷清理技术（CST）预处理牙面后封闭剂的边缘微渗漏及渗透深度，结果显示，EST 组微渗漏低于CST 组，EST 组渗透深度优于CST 组。但EST 常使用高速涡轮牙科手机，对于配合较差或有牙科恐惧症儿童要谨慎使用。

1.2 空气喷磨处理 空气喷磨处理是用氧化铝颗粒或生物活性玻璃通过空气压力高速流动作用于牙齿表面，使牙齿表面得到有效的清洁并去除无釉柱釉质，粗化釉质表面，提高封闭效果［8］。SINGH 等［9］体外对比了经CST、EST 与空气喷磨预处理窝沟表面后封闭剂的微渗漏情况，结果显示，空气喷磨处理组微渗漏率为16.5%，低于CST 组的37.5%和EST组的25.5%。但氧化铝颗粒会对患儿和医生造成吸入性损伤，也会对空气造成一定污染，故学者提出用生物活性玻璃代替氧化铝颗粒。生物活性玻璃含钙、磷酸盐等成分，呈碱性，具有良好的生物相容性，颗粒直径小，可诱导形成羟基磷灰石和促进再矿化，进而使釉质表面粗糙度增加，有效减少封闭剂的微渗漏［10］。空气喷磨处理可减少震动和噪音，但可能会造成吸入性损伤，故建议配合橡皮障使用。

1.3 釉质表面脱蛋白处理 年轻恒牙中存在大量有机物且牙齿表面有一些影响酸蚀效果的蛋白，可降低酸对牙釉质的脱矿作用，减少釉质中钙和磷酸盐向液体环境移出，使封闭剂向酸蚀后牙釉质微孔结构中的渗入受限，从而影响封闭效果RGK［11］。NaClO 具有杀菌作用，可去除有机物，在水溶液中形成超氧自由基，诱导氧化反应，使蛋白长肽链断裂，从而起到脱蛋白作用。在酸蚀处理牙齿表面前用5.25%的NaClO 脱蛋白可增加封闭剂与牙齿表面的粘接面积［12］。但NaClO 是一种强氧化剂，且有刺激性气味，若使用不当，会对患儿造成一定损伤。木瓜蛋白酶具有抗菌抗炎特性，可去除龋坏组织中部分降解的胶原蛋白。BAYRAK 等［13］通过体外实验对比了5.25% NaClO 与10%木瓜蛋白酶处理牙面后的微渗漏情况，结果显示，两组微渗漏率分别为38.46%、50.00%，差异无统计学意义，且均可有效增强封闭剂的剪切强度。因此，在提高酸蚀效果同时，为避免不良反应的发生，可以用木瓜蛋白酶来代替NaClO预处理牙齿表面。

1.4 激光处理 激光作用于牙齿硬组织时可改变其钙磷比，形成更稳定、不溶于酸的化合物，减少酸的侵蚀性并降低龋齿易感性，同时还有杀菌作用［14］。但封闭前单独用激光处理釉质表面可使羟基磷灰石熔融而封闭牙釉质表面微孔，影响封闭剂渗透，从而降低封闭剂保留率，增加微渗漏率［15］。DURMUS 等［16］采用自身半口对照，随访18 个月，比较Er：YAG 激光与酸蚀技术联合使用和单独使用酸蚀技术预处理窝沟的效果，结果显示，联合组患龋率为10%、单独酸蚀组为22%，两组差异有统计学意义，故建议激光与酸蚀技术联合预处理窝沟表面，可有效提高封闭剂保留率，降低微渗漏率。

2 不同窝沟封闭剂/材料的应用

除窝沟点隙处复杂的解剖形态影响封闭剂的渗透外，封闭剂自身的流动性、机械性能、抗菌性等也影响封闭剂的保留率及渗透深度。目前最常用的窝沟封闭剂有玻璃离子型封闭剂（GICs），树脂型封闭剂（RBs）、树脂—玻璃离子型封闭剂（RMGIC）及低黏型流动树脂，以及一些为减少椅旁操作时间所使用的亲水型封闭剂及自粘结型流动树脂。

2.1 GICs GICs 可释放氟，隔湿要求低，但其水解稳定性、机械强度较差，氟化物释放周期短，故将GICs 作为封闭剂仍存在争议。有学者对1 736 颗新萌出的第一恒磨牙使用GICs行窝沟封闭后，经过13年临床随访观察显示，76%的封闭剂完全脱落，65%的受试牙无龋损发生，虽然GICs 的保留率较低，但可预防龋病的发生［17］。国内学者经5 年随访观察GICs 的临床疗效，结论与国外学者一致［18］。建议对于未完全萌出的、深窝沟的牙齿用GICs 作为临时封闭材料，待牙齿完全萌出后换用树脂型封闭剂［4］。

2.2 RBs RBs 流动性好，渗透性强，机械性能好，是常用的封闭剂。现在最常用的是含氟型RBs，氟离子可以吸附唾液中的钙、磷离子，在釉质表面形成耐酸、溶解度低的氟磷灰石样物质，有效预防龋齿的发生发展［19］。双甲基丙烯酸缩水甘油酯（Bis-GMA）为RBs 的主要成分，其中双酚A（BPA）为Bis-GMA的重要组成部分，但处于生长发育期的儿童长期接触BPA 会影响内分泌水平。SCHILL 等［20］采用自身半口对照，3 年随访观察含BPA 的RBs 与不含BPA的RBs 的临床应用效果，结果显示含BPA 组和不含BPA 组的封闭剂保留率分别为84.3%和81.7%，龋齿发生率分别为8.3%和0，差异无统计学意义，建议临床可用不含BPA的RBs来代替含BPA的RBs。

RBs 虽具有良好的物理性能，但其聚合收缩会导致边缘微渗漏，从而继发龋齿。故仍需进一步改善其性能，减少聚合收缩，长期有效地预防龋齿。

2.3 RMGIC RMGIC 在GICs 的基础上加强了物理、化学性能及离子交换率，封闭剂固化后些许膨胀可补偿RBs的聚合收缩。与GICs相比，RMGIC 的剪切粘结强度、机械强度、含氟量和再矿化能力等均得到改善，固化方式也发生改变。而且，与RBs 相比，RMGIC 临床操作简化。但一项24 个月的随访观察显示，RMGIC 组和RBs 组的封闭剂完整保留率分别为35.93%、73.43%，患龋率分别为23.44%、12.5%，差异有统计学意义，RBs 组效果更好［21］。虽然RMGIC的保留率较低，但可有效预防龋齿，这可能是由于窝沟深处残存封闭剂或RMGIC在窝沟深处形成具有高抵抗力的磷灰石和类牙釉质结构物质，从而发挥防龋和促进再矿化作用。虽然RMGIC临床操作技术相对简化，但其机械性能仍需改善，故可以将RMGIC用于隔湿较差、尚未建颌的深窝沟牙齿。

2.4 亲水型封闭剂 亲水型封闭剂是耐湿型，固化后呈中性且水溶性很低，与略微潮湿的牙齿界面产生化学和微机械结合，既有亲水特性又有疏水型的机械强度。ALSABEK 等［22］在扫描电镜下观察到亲水型封闭剂可形成较长的树脂突，渗透性更深，边缘适应能力优异，微渗漏更少。但BERESESCU 等［23］采用自身半口对照经进行了24个月的临床随访，结果显示，RBs 与亲水型封闭剂的保留率分别为80.35%和78.57%，患龋率为5.35%和8.92%，RBs的保留率及龋齿预防率优于亲水型流动树脂。因此，对于亲水型封闭剂应谨慎选用，或者可将其作为过渡材料，用于不能完全隔湿的患牙或配合较差的患儿。

2.5 生物活性分子型封闭剂 生物活性分子具有抗菌、中和酸的作用，同时可释放矿化物离子从而阻止脱矿，促进再矿化，且未对封闭剂本身的机械性能造成影响。ALBESHIR 等［24］将不同浓度的甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯和无定形磷酸钙纳米粒子加入到树脂材料中，结果显示45%树脂+5%甲基丙烯酸二甲氨基十六烷基酯+20%无定形磷酸钙+30%玻璃材料表现出理想的流动性、机械性能、表面粗糙程度、抗菌性及长期释放和再充矿化物离子的能力，可抑制变形链球菌的生长及附着，破坏细胞结构，且经过树脂老化处理后仍具有抗菌性。YANG 等［25］将水合硅酸钙填料加到树脂基质中，发现该材料可快速、长期中和酸性的致龋环境；同时大量释放钙离子，且具有自我修复能力，可防止材料和牙齿脱矿，促进再矿化。

生物活性分子型封闭剂是预防乳牙及年轻恒牙龋齿最理想的材料之一，但大部分为体外研究，缺乏口内环境对比研究，其临床效果需进一步证实。

2.6 流动树脂 相较于RBs，流动树脂机械性能强，弹性模量低，边缘适应性好。将流动树脂用于窝沟封闭，可减少封闭剂内部的空泡和缝隙，增加与洞缘的贴合性，提高保留率，预防龋齿的发生发展［26］。但流动树脂固化时易发生聚合收缩，导致边缘微渗漏，继发龋坏。为优化流动树脂性能，学者们通过向树脂中加入纳米填料、促进再矿化的离子或抗菌型生物活性成分等，来减少菌斑的聚集，促进再矿化。

2.6.1 纳米填料型流动树脂 流动树脂填料含量较少、流动性好，但机械强度较差，为改善机械强度而增加填料含量会使流动性降低从而影响保留率。纳米填料的引入实现了提高机械性能的同时保持较好的流动性能［27］。有研究通过体外实验对比流动复合树脂与含纳米填料型流动树脂的微渗漏及渗透深度，结果显示，复合组与含纳米填料组的微渗漏率分别为93%、27%，最大渗透率分别为78.56%、84.88%，两组 差 异有 统计 学意 义［28］。KAMATH等［29］通过18 个月的临床随访发现，纳米填料型流动树脂组的完全保留率比传统流动树脂组高12%。

2.6.2 自酸蚀粘接流动树脂 自酸蚀粘接流动树脂集酸蚀、粘接、充填于一体，以甲基丙烯酸磷酸酯和磷酸甘油二甲基丙烯酸酯作为功能单体。MINE等［30］通过透射电子显微镜分别观察经600 粒度碳化硅纸研磨处理、切割处理和未处理的釉质表面与自酸蚀粘接流动树脂的粘接界面，发现无论釉质表面经过何种处理，两者之间均有明显的缝隙，且未观察到釉质脱矿。这是由于处理釉质时产生的玷污层阻碍了树脂的渗透。未处理的表面有一层高度矿化的耐酸釉质层，而自酸蚀粘接流动树脂的酸性有限，无法有效溶解这层结构，影响其渗透性。但BHUVANESWARI 等［31］用37%磷酸处理牙面，采用自身半口对照分别用自酸蚀粘接流动树脂和RBs 行窝沟封闭，经18 个月随访后，自酸蚀粘接流动树脂的完整保留率为46%，而RBs 仅为5%。因此，虽然自酸蚀粘接流动树脂简化了临床操作，但也有一定的局限性，建议将自粘接流动树脂与酸蚀技术配合使用。

2.6.3 促进再矿化型流动树脂 牙菌斑生物膜活性变化引起脱矿与再矿化失衡，导致牙体硬组织脱矿和龋洞形成［32］。为促进牙齿硬组织再矿化，可向树脂材料中加氟化物、非晶态磷酸钙（ACP）等再矿化离子。氟化物能降低致龋菌的代谢活性，诱导牙齿脱矿后形成耐酸的氟磷灰石。YAN 等［33］经过24个月的随访，比较含氟型流动树脂与RBs 的临床疗效，结果显示，含氟型流动树脂组与RBs组的保留率分别为88.46%和73.08%，患龋率分别为7.69%和25.00%，氟释放型流动树脂能够有效提高保留率、预防龋齿，但其氟离子释放周期短。ACP 可长期大量释放钙、磷离子，当pH＜5.5 时，可形成过饱和的磷灰石，降低酸对牙齿表面的侵蚀；当pH＞5.5 时，钙、磷离子停止释放而得到大量储存，延长释放周期，且渗透性强。KHATRI 等［34］通过一年的临床观察发现，含ACP 树脂的保留率为72%，表现出更高的保留率和更强的防龋能力。故向树脂材料中加入ACP 等再矿化剂可降低龋病致病因子水平，提高保护因子水平。

除此之外，牙科显微镜可以辅助术前诊疗，降低临床操作中的窝沟遗漏等因素，提高封闭效果［35］。同时大量研究表明，随着随访观察时间延长，封闭剂的脱落率升高，龋齿发病率也不断上升［3-4］，故定期检查必不可少。

综上所述，牙科显微镜下结合橡皮障对适龄及龋齿高风险儿童施行窝沟封闭可有效预防龋齿，且大多数体内外研究表明，术前行EST、激光和釉质表面脱蛋白等预处理可有效提高封闭剂的保留率。使用不含BPA 的RBs 及纳米填料型、促进再矿化型等封闭材料，可减少边缘微渗漏发生，增强抗菌性和再矿化能力，提高机械性能。但生物活性分子型封闭剂相关研究大部分为体外研究，缺乏口内环境对比观察，仍需进一步验证其临床效果。同时也需对患儿定期随访，减少龋齿的发生。