GuttaFlow2垂直加压充填根管桩道预备前后根尖封闭性的体外研究

高毓彬,魏美荣,邱 真,吴真真,葛 潇,白建文

根管治疗的目的是清除根管内所有的感染物质后严密封闭根管,防止细菌等微生物再次感染[1]。对于牙冠缺损较大的患牙,为了恢复牙齿的形态和功能,根管治疗后往往需要桩核冠修复[2],所以桩道预备后保护根尖5 mm左右剩余根充物的完整是保证根尖封闭性的关键[3]。但根管解剖结构复杂,尤其是根尖区,其复杂的形态不能完全被常规牙胶材料填充,此时根管封闭剂的使用可充填根管内的狭窄空隙。目前临床应用最多的充填方法为热牙胶垂直加压充填和冷牙胶侧方加压充填,二者的根尖封闭性均可。但热牙胶垂直加压充填的技术敏感性高,操作时间长;冷牙胶侧方加压充填的根尖封闭性不如热牙胶充填,且会降低牙根的抗折性[4]。GuttaFlow2是新型硅基类根管封闭剂,其常温流动性和固化膨胀的特点,使根管充填操作简便,且充填效果好,多在单尖法充填中使用[5]。但因其与根管壁粘接性差、封闭性不佳,操作时易产生气泡等问题[6],使部分学者对GuttaFlow2单尖法充填的根管充填效果提出质疑。

本次实验对GuttaFlow2单尖法充填进行改良,采用GuttaFlow2垂直加压充填,即根管口处烫断牙胶后立即垂直加压2 mm的方法充填根管[7-8],以期弥补GuttaFlow2单尖法充填的不足。目前尚罕见对GuttaFlow2垂直加压充填根管桩道预备前后根尖封闭性的研究。本次实验通过透明牙技术对GuttaFlow2垂直加压充填单根管桩道预备前后,根尖区的染料渗透长度进行比较,为临床中桩核冠修复的根管充填方法提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料和设备

GuttaFlow2根管封闭剂、ParaPost根管桩用牙钻(Coltene公司,瑞士);AH Plus根管封闭剂、Protaper专用牙胶尖F3号、Protaper机用镍钛器械(DentsplyMaillefer公司,美国);B&L无线热牙胶根管充填系统(韩国);电热恒温水浴锅(上海新苗医疗器械制造有限公司,中国上海);AOSVI体视数码显微镜(奥斯微光学仪器有限公司,中国深圳);5%盐酸(莱阳经济技术开发区精细化工厂,中国烟台);100%二甲苯溶液(烟台远东精细化工有限公司,中国烟台);100%水杨酸甲酯溶液(上海麦克林生化科技有限公司,中国上海)。

1.2 实验对象

本实验离体牙(实验获得潍坊市人民医院伦理委员会批准)选自2022年1月至2022年6月于潍坊市人民医院口腔医院就诊,因牙周病Ⅲ度松动或正畸需要拔除的完整牙齿,拍摄根尖片选择根尖发育完成、牙根无吸收的单根管牙齿,选择髓室底至根尖区的长度≥12 mm的牙齿,排除隐裂牙、已行根管治疗、18岁以下患者的牙齿。去除牙根表面的牙结石及残留的软组织。共选取100颗离体牙,自釉牙骨质界处截冠,放入4 ℃生理盐水中保存。

1.3 实验方法

1.3.1 根管预备 将所有离体牙拔髓,10#和15#K锉疏通根管,工作长度的判定标准为解剖性根尖孔处刚好看见锉尖时测量出的距离再减去0.5 mm,Protaper机用镍钛器械将所有样本依次预备至F3,更换器械时使用2 mL 3%次氯酸钠溶液作为根管冲洗液,同时配合17%EDTA溶液交替冲洗,每颗牙在预备、冲洗完成后,5 mL生理盐水用作终末冲洗,按下述方式分组。

1.3.2 样本分组 将离体牙试干按照随机数字表法分成8组,A1、A2组:GuttaFlow2垂直加压充填(n=15);B1、B2组:热牙胶连续波垂直加压充填(n=15);C1、C2组:冷牙胶侧方加压充填(n=15);A1、B1、C1组不进行桩道预备,A2、B2、C2组进行桩道预备;D组为阳性对照,只预备不充填,包括根管口及根尖孔在内的全部牙面均匀涂布2层指甲油(n=5);E组为阴性对照,只预备不充填,根尖2 mm以上的牙面包括根管口均匀涂布2层指甲油(n=5)。

1.3.3 根管充填 实验组选择Protaper专用F3牙胶尖作为主牙胶尖,根据需要修剪,直至试尖时有卡抱感为止。A1、A2组GuttaFlow2垂直加压充填。选择合适的垂直加压器能顺利到达根管口下方2 mm,放置橡胶标志,GuttaFlow2安装混合注射针头,其橡胶标记于工作长度短2～3 mm处,缓慢推注至少许封闭剂自根管口溢出,然后边缓慢后退边推注至根管口处,用选择好的主尖根尖区蘸取少量GuttaFlow2根管封闭剂,沿管壁的一侧慢慢地放入根管中,上下小幅度移动3～4次后,按工作长度放入,平根管口处将主牙胶尖烫断,并立即向牙根方向加压2 mm根充物。B1、B2组热牙胶连续波垂直加压充填,首先选择可以顺利到达根尖4～5 mm,且大小合适的垂直加压器和携热器工作尖,并放置橡胶标志。主牙胶尖根尖区蘸取少量AH Plus根管封闭剂,插入至工作长度,携热器先平齐于根管口处烫断主尖,后升温加热短于4 s的同时插入至橡胶标志处,停止加热并加压10 s牙胶,加热1 s后将携热器沿一侧根管壁旋转拔出,顺势带出上段牙胶,垂直加压器立即压实剩余牙胶至橡胶标记处,β机压实的牙胶处停顿1～2 s后注射牙胶,垂直加压,最终牙胶位于根管口下方2 mm位置时停止操作。C1、C2组冷牙胶侧方加压充填,主牙胶尖根尖区蘸取少量AH Plus根管封闭剂,插入至工作长度,副尖充填至侧方加压器仅能插入2 mm为止,并在此处烫断。拍摄X线片确保恰填。

1.3.4 桩道预备 将所有样本置于37 ℃电热恒温水浴锅内7 d,使根管封闭剂充分固化。将A2、B2、C2组样本取出,以 ParaPost 根管桩的钻头进行桩道预备,根尖保留5 mm根充材料,所有牙根均用复合树脂封闭冠方。

1.3.5 染色及透明牙处理 除D组外的所有样本根尖 2 mm 以上包括根管口的牙面均需均匀涂布2层透明指甲油;而用于D组则需在包括根管口及根尖孔在内的全部牙面均匀涂布2层透明指甲油。倒入印度墨水浸没牙根,染色7 d取出,冲洗30 min。室温下晾干,将所涂的指甲油全部去净,所有样本均浸没在5%盐酸溶液中脱钙,早、中、晚各晃动1次,每24 h换液,至大头针轻稍用力可穿透变软的牙根表面为止。冲洗30 min,所有牙根按浓度梯度浸没在75%、85%、95%、100%四种乙醇溶液中,均脱水12 h,浸入在二甲苯溶液中至所有样本透明,最后放入水杨酸甲酯溶液中保存待用。

1.4 微渗漏检测方法

通过透明牙染色技术评价样本根尖封闭性[9]。在 AOSVI 体视显微镜( ×20)下,游标卡尺测量根管内从根尖处开始至牙冠方向染色的最远距离即为染料渗入的长度,每颗牙均需测量3次,取平均值,所得数值需精确到0.01 mm,以此评价根尖封闭性情况。以上所有操作均由同一医师完成。

1.5 统计学分析

采用SPSS 20.0统计软件对本次实验中所得的数据进行统计分析,数据符合正态性分布且方差齐,对三组间数据比较采用单因素方差分析,组间的两两比较采用 SNK 法;对两组间的比较采用t检验进行分析,α=0.05为检验水准。

2 结 果

8组样本根尖区根管内壁的平均染料渗入长度情况见表1,实验组中根尖区均可见不同程度的染料渗入,但阳性对照组D组中未见染料渗入,在阴性对照组E组中染料渗入根管全长(图1)。

表1 8组平均染料渗透长度Tab.1 Average dye penetration length of 8 groups mm

图1 8组染料渗入根尖区情况Fig.1 Dye infiltration into the apical region of 8 groups

3种充填方法桩道预备前后采用单因素方差分析进行比较,同一充填方法桩道预备前后的两两比较采用t检验。不进行桩道预备下,A1、B1、C1三组比较,差异有统计学意义P<0.05,且A1长度最短,C1最长,B1居中;桩道预备下,A2、B2、C2三组间比较有差异P<0.05,同样A2长度最短,C2最长,B2居中(图2)。而同一种充填方法下,桩道预备前后A1与A2间比较差异无统计学意义(P>0.05),但B1与B2、C1与C2间比较有差异(P<0.05),且A1、B1、C1的长度均小于A2、B2、C2;所有组与E比较均有差异(P<0.05)(表2)。

图2 不同充填方法桩道预备前后平均染料渗透长度比较Fig.2 Comparison of the average dye penetration length before and after post space preparation between different filling methods

表2 微渗漏值的组间比较Tab.2 Comparison of microleakage values between groups

3 讨 论

根尖区的严密封闭是决定根管治疗疗效和桩核冠修复远期效果的因素之一,根尖微渗漏越小,根尖封闭性越好[10]。但现阶段临床中常用的根管封闭剂包括环氧树脂类、硅基类和生物陶瓷类等[11],无论与冷牙胶侧方加压充填、热牙胶连续波垂直加压充填还是单尖法充填等根管充填方式如何配合使用,均达不到理想的根尖区零微漏目标[12]。

冷牙胶侧方加压充填成本低廉、操作相对简单,现仍在临床中应用。然而, 已有研究发现冷牙胶的变形能力有限,充填时容易形成空隙;易发生根折[7]。热牙胶垂直加压充填在牙胶加热软化时配合垂直压力充填根管,可使根管充填较为严密,现阶段在临床中应用广泛。然而,也有研究表明热牙胶垂直加压充填的技术敏感性较高,因器械温度较高若操作不当可能损伤牙周膜;操作时间长[13]。本次实验结果也表明,在不进行桩道预备时,热牙胶连续波垂直加压充填的根尖封性优于冷牙胶侧方加压充填。

GuttaFlow2根管封闭剂是第一款尝试封闭剂与牙胶相结合的产品,主要由聚二甲基硅氧烷基质组成,充满细磨的牙胶粉,其混合颗粒直径<0.9 μm,可进入细小的牙本质小管内严密充填根管,使根管充填物中牙胶占比增高,解决了以往单尖法充填因牙胶占比少、封闭剂吸收而发生的微渗漏和根尖封闭性差的问题。理论上讲,GuttaFlow2充填根管可不配合牙胶尖单独使用,但研究发现,主牙胶尖配合GuttaFlow2对根尖孔的封闭性优于单纯使用GuttaFlow2,原因可能是主牙胶尖封闭大部分根尖孔,GuttaFlow2颗粒细小、流动性好,可封闭主牙胶尖与根尖孔间的空隙,其低吸水率和固化后0.2%的体积膨胀率[5],使根管充填更为严密,根尖封闭性增强。正如胡静等[15]实验发现GuttaFlow2与iRootSP、AH Plus相比根尖微渗漏最低,且操作更方便,证实了上述观点。

但也有学者对GuttaFlow2单尖法充填的根管充填效果提出质疑。Mohammed等[6]的研究显示,GuttaFlow2与牙本质的粘接作用明显弱于AH Plus,可能与GuttaFlow2内含有机硅成分,使其表面张力增加、流动性下降,润湿作用差,与根管壁的表面结合能力弱、封闭性差等因素有关[16]。其次,Mokeem-Saleh等[17]通过MicroCT发现GuttaFlow2单尖法充填因气锁效应产生的气泡较多,根管内孔隙率增高,影响根管三维充填的严密性。最后,根管解剖结构复杂,如侧副根管、根管峡区等,使GuttaFlow2单尖法充填的根管充填效果难以保证[12]。

根管充填要求根管内充填物止于根管口下2～3 mm处[8],张琛[7]认为单尖法充填时在根管口烫断处垂直加压根充物,充填效果更好。由此本次实验对以往GuttaFlow2单尖法充填进行改良,采用根管口处烫断牙胶尖后立即向根尖方向垂直加压2 mm的GuttaFlow2垂直加压充填方法。本实验结果可见,不同充填方法桩道预备前后,GuttaFlow2垂直加压充填的根尖染料渗透长度均小于其余两组,根尖封闭性佳。而且如图1所示,GuttaFlow2垂直加压组的根管填充物在体视显微镜下观察未见气泡。分析原因,牙胶加热软化后,于根管口处垂直加压可推动GuttaFlow2更易进入根管内的狭窄区域,并使GuttaFlow2细小颗粒更易嵌入牙本质小管内,增加GuttaFlow2与根管壁的接触面积,同时对根管内充填物施加的压力也有利于气体排出,减少根管内气泡的发生率,充分发挥其0.2%体积膨胀的作用,严密充填根管,封闭根尖。

本实验结果显示阳性对照组根管内未见染料渗入,阴性对照组染料渗入根管全长,由此可知本次实验中染料的渗透性和指甲油的封闭性均可,实验数据可靠。国内外学者研究发现,根管充填材料的根尖封闭性会受桩道预备的影响,桩道预备后的根尖微渗漏明显大于预备前[18-20]。与本次实验所得出的结论一致,热牙胶连续波垂直加压充填和冷牙胶侧方加压充填在桩道预备前后根尖微渗漏比较差异有统计学意义,桩道预备前的根尖封闭性明显优于桩道预备后。原因可能是进行桩道预备时,牙钻运动过程中产生的旋转、剪切及震动的力量,会对已经固化的封闭剂起到牵拉、破坏作用,从而使根尖微渗漏增加[18]。但是本次实验发现GuttaFlow2垂直加压充填桩道预备前后的染料渗透长度差异无统计学意义,都具有良好的根尖封闭性。可能与在根管口处对根管充填物施加压力时可推动GuttaFlow2细小颗粒更好地进入牙本质小管内,利用其固化膨胀的特点,使其能够抵抗桩道预备所产生的剪切力,对根尖区固化的封闭剂破坏小,具有更好的根尖封闭性。

本次实验显示,不同充填方法桩道预备前后,GuttaFlow2垂直加压充填的根尖微渗漏数值最小,热牙胶连续波垂直加压充填居中,冷牙胶侧方加压充填最大,三者间比较差异有统计学意义,说明与传统充填技术相比,GuttaFlow2垂直加压充填是一种良好的根管充填技术,这与刘春春等[10]研究结果一致;而在同样的充填方法下,热牙胶连续波垂直加压充填与冷牙胶侧方加压充填桩道预备前后的根尖封闭性差异明显,桩道预备前明显小于桩道预备后的微渗漏值,但GuttaFlow2垂直加压充填桩道预备前后的根尖封闭性差异无统计学意义,具有良好的根尖封闭性,进一步证明GuttaFlow2垂直加压充填良好的根尖封闭性。综上所述,GuttaFlow2垂直加压充填是一种良好的根管充填方法,在单根管桩道预备前后均具有良好的根尖封闭性,能为后期桩核冠修复提供良好的根尖封闭。

但本次实验在体外进行,相对于口腔内的复杂环境,其局限性无法避免;选取的研究对象为单根管离体牙,而根管系统的解剖结构复杂,对于其他形态的根管未进行研究;本次实验为短期的研究,对于GuttaFlow2垂直加压充填根管桩道预备前后根尖封闭性的长期效果有待进一步的探讨,后续应在临床上使用同种材料、方法进一步研究。