韓光政 熊正慧 陳亞明
(1.蘇州口腔醫(yī)院 修復(fù)科,蘇州 215005;2.南京醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院 綜合診療科,南京 210029)
纖維樁在臨床應(yīng)用日益普及,其與根管壁的固位大小是影響修復(fù)效果的重要因素。如何提高纖維樁的固位已成為目前的研究熱點(diǎn)。氧化鋅丁香油(zinc oxide and eugenol,ZOE)作為一種傳統(tǒng)的、臨床仍廣泛應(yīng)用的根管封閉劑,常在新材料測試中作為金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對(duì)照[1]。但丁香酚對(duì)聚合物有阻聚作用,ZOE封閉劑會(huì)降低樹脂水門汀的粘接強(qiáng)度。Guttaflow是一種新型的常溫流動(dòng)牙膠封閉劑,不含丁香酚,其對(duì)纖維樁粘接強(qiáng)度是否有影響,國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道較少。Macrolock是一種新型的纖維樁,表面有螺紋結(jié)構(gòu),其是否會(huì)加強(qiáng)固位目前尚缺乏相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。本實(shí)驗(yàn)采用薄片推出實(shí)驗(yàn)法,比較ZOE和Guttaflow封閉劑對(duì)纖維樁剪切粘接強(qiáng)度的影響,并分析纖維樁表面不同形態(tài)對(duì)其固位的影響。
江蘇省口腔醫(yī)院口腔頜面外科1月內(nèi)(2010年5—6月)拔除的離體上頜中切牙28顆。Guttaflow封閉劑(Coltène/Whaledent公司,德國),Cortisomol糊劑(必蘭公司,法國),牙膠尖(登士柏公司,美國),Macrolock、Matchpost纖維樁(RTD公司,法國),Uni-Etch酸蝕劑、One-Step粘接劑、DuoLink樹脂水門汀、VIPTM光固化燈(輸出功率500mW·cm-2)、Isomet慢速切割機(jī)(Bisco公司,美國),導(dǎo)線觀測儀(韓國世新公司),體視顯微鏡(SZM45-B2型,南京舜宇光學(xué)儀器有限公司),萬能試驗(yàn)機(jī)(3365型,Instron公司,美國),掃描電鏡(scanning electron microscope,SEM)(JSM-6300型,JEOL公司,日本)。
1.2.1 根管治療 將28顆完整離體人上頜中切牙于釉牙骨質(zhì)界(cemento-enamel junction,CEJ)冠方2mm處垂直牙體長軸切開,逐步后退法將根管預(yù)備到40號(hào)。28顆牙隨機(jī)分為A、B、C、D組,每組7顆,測量各組的牙根根長、近遠(yuǎn)中向及頰舌向根徑,A、B組采用Cortisomol糊劑和牙膠尖冷側(cè)壓法充填,C、D組采用Guttaflow封閉劑充填。37℃ 0.9%NaCl溶液保存1周。
1.2.2 黏固 每組選6顆牙采用配套器械制備樁道,深11.0mm。無水乙醇處理纖維樁,Uni-Etch酸蝕、沖洗、干燥根管,涂布One-Step粘接劑,DuoLink樹脂水門汀將Matchpost黏固于A、C組,Macrolock黏固于B、D組。
1.2.4 掃描電鏡觀察 每組預(yù)留1顆根管充填牙,均預(yù)備11.0mm樁道。B、D組用Uni-Etch酸蝕根管壁15 s,平行牙長軸通過根管中心將牙沿近遠(yuǎn)中向剖開,干燥,噴金,SEM下觀察根管壁牙本質(zhì)。
將Matchpost黏固于A、C組剩余的1個(gè)牙根,每個(gè)牙根均切成6個(gè)厚1.5mm的薄片,分為根頸、中、尖切片(每組2個(gè)),Uni-Etch酸蝕30 s,5%NaClO處理5min,乙醇梯度脫水,噴金,SEM下觀察粘接界面。
采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)各組的牙根根長、近遠(yuǎn)中向、頰舌向根徑行單因素方差分析,對(duì)粘接強(qiáng)度行雙因素方差分析,并進(jìn)行兩兩比較。采用精確概率法分析各組試件的斷裂模式。
4組的牙根根長、近遠(yuǎn)中向、頰舌向根徑見表1。單因素方差分析顯示4組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),各組間具有可比性。
表1 4組的牙根根長、近遠(yuǎn)中向及頰舌向根徑Tab 1 The root lengths,mesial-distal and labialpalatal diameters in 4 groups mm,±s
表1 4組的牙根根長、近遠(yuǎn)中向及頰舌向根徑Tab 1 The root lengths,mesial-distal and labialpalatal diameters in 4 groups mm,±s
項(xiàng)目 A組 B組 C組 D組 P值根長 14.11±0.34 14.33±0.27 14.38±0.16 14.50±0.41 0.42近遠(yuǎn)中向根徑 6.45±0.27 6.46±0.31 6.53±0.45 6.78±0.59 0.50頰舌向根徑 6.51±0.28 6.48±0.22 6.41±0.44 6.24±0.39 0.54
4組的剪切粘接強(qiáng)度見表2。統(tǒng)計(jì)分析表明:1)B、D組剪切粘接強(qiáng)度顯著高于A、C組(P<0.05);2)A組與C組(P=0.86)、B組與D組(P=0.64)間剪切粘接強(qiáng)度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);3)牙根頸、中、尖部的剪切粘接強(qiáng)度依次降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。
表2 4組的剪切粘接強(qiáng)度Tab 2 Bond strengths in 4 groups MPa,±s
表2 4組的剪切粘接強(qiáng)度Tab 2 Bond strengths in 4 groups MPa,±s
分組剪切粘接強(qiáng)度根頸部 根中部 根尖部 平均A 10.71±2.22 6.39±1.49 4.08±1.05 7.06±3.22 B 13.50±1.68 8.97±1.25 5.45±1.23 9.31±3.61 C 10.31±2.23 6.53±1.46 3.86±1.06 6.90±3.13 D 13.56±1.88 9.10±1.63 6.48±1.78 9.71±3.42
4組試件的加載斷裂模式分布見表3。從表3可見,粘接破壞的類型以混合性破壞為主(39.2%),牙本質(zhì)-粘接劑界面破壞(25.0%)與纖維樁-粘接劑界面破壞(15.8%)次之,單獨(dú)的牙本質(zhì)內(nèi)聚性破壞未見到。B、D組相對(duì)于A、C組,纖維樁-粘接劑界面破壞降低,牙本質(zhì)-粘接劑界面破壞較多(P<0.05)。
表3 4組試件的加載斷裂模式分布Tab 3 Failure modes in 4 groups %
酸蝕后根管壁牙本質(zhì)的超微形態(tài)見圖1。酸蝕后,樁道表面玷污層去除,牙本質(zhì)小管暴露多,根頸1/3玷污層完全去除,牙本質(zhì)小管內(nèi)沒有玷污栓(箭頭所示),但是根尖處的部分區(qū)域玷污層覆蓋在管壁表面,未見清晰小管口(方框所示)。B組與D組之間小管開放程度無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
粘接界面顯微結(jié)構(gòu)見圖2。大量樹脂突進(jìn)入牙本質(zhì)小管,根頸部樹脂突數(shù)量較多、密集,樹脂突間有大量交通支交聯(lián)成網(wǎng)狀或集結(jié)成束;根尖部樹脂突少而短,樹脂突交通支明顯減少;根中介于二者間。
常規(guī)推出實(shí)驗(yàn)中試件較厚,復(fù)合樹脂收縮易引起應(yīng)力集中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可靠。本實(shí)驗(yàn)采用薄片推出實(shí)驗(yàn),應(yīng)力分布均勻,對(duì)粘接界面影響小,預(yù)失敗率低,并且1個(gè)樣本可以獲得多個(gè)試件,節(jié)約樣本量[2],更適用于樁與根管的粘接強(qiáng)度測試。在纖維樁-水門汀、水門汀-根管壁2個(gè)界面上,考慮根管封閉劑種類和纖維樁表面形態(tài)對(duì)纖維樁固位的影響,對(duì)臨床操作具有指導(dǎo)意義。
Guttaflow是一種牙膠與封閉劑合為一體的多聚甲基硅烷類根充材料,基質(zhì)主要有聚二甲基硅氧烷和均勻分布的細(xì)牙膠顆粒、硫酸鋇、氧化鋅等,不含丁香酚,對(duì)樹脂固化無影響。有學(xué)者[3]認(rèn)為,丁香酚分子C10H12O2中的羥基基團(tuán)易造成自由基團(tuán)質(zhì)子化,抑制其活性,阻礙樹脂粘接劑聚合反應(yīng)。Demiryürek等[1]應(yīng)用整體推出實(shí)驗(yàn)比較了根管封閉劑對(duì)纖維樁固位的影響,認(rèn)為非丁香油酚組的管壁清潔,利于粘接,而丁香油酚組封閉劑聚合速度較慢,苯酚滲入牙本質(zhì)小管較深,樁道預(yù)備無法清除。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示:One-Step粘接劑粘接纖維樁時(shí),采用Cortisomol和Guttaflow充填根管的粘接強(qiáng)度無明顯差異。導(dǎo)致差異不明顯的原因可能有:1)本研究是在樣本根管治療后儲(chǔ)存1周才進(jìn)行的纖維樁粘接。Vano等[4]認(rèn)為ZOE類封閉劑擁有6~8 h的固化時(shí)間,根管充填后即刻粘接纖維樁,根尖部封閉劑未聚合,微刷操作時(shí)封閉劑會(huì)污染根管壁。而1周后行樁道預(yù)備[5],丁香酚聚合完全,對(duì)粘接劑固化的影響減小。2)利用乙醇、丙酮、乙二胺四乙酸[3]和磷酸可減少丁香酚對(duì)樹脂粘接劑的影響。本實(shí)驗(yàn)中樣本在37℃ 0.9%NaCl溶液中保存1周后,采用Uni-Etch磷酸凝膠酸蝕根管壁,去除玷污層及殘余封閉劑成分,使牙本質(zhì)小管暴露,降低了表面張力,提高了表面活性,有利于樹脂滲入,從而形成樁-粘接劑-根管壁復(fù)合體。Dimitrouli等[6]認(rèn)為Guttaflow充填后制備的樁道表面富含硅元素,抗酸能力增強(qiáng),而本實(shí)驗(yàn)中掃描電鏡顯示,Cortisomol充填后酸蝕的小管開放程度和粘接界面顯微結(jié)構(gòu)與Guttaflow充填后并無明顯差別。
纖維樁大多表面光滑,基質(zhì)為環(huán)氧樹脂,與甲基丙烯酸類樹脂粘接劑的相容性不佳。Macrolock是一種新型的石英纖維樁,根尖2/3區(qū)域有加強(qiáng)固位的鋸齒槽。本實(shí)驗(yàn)表明:改變纖維樁的形態(tài),表面螺紋強(qiáng)化機(jī)械嵌合,可顯著提高纖維樁與管壁間的粘接力及摩擦力。斷裂模式分析發(fā)現(xiàn),粘接破壞的類型以混合破壞(39.2%)為主,牙本質(zhì)-粘接劑界面破壞(25.0%)與纖維樁-粘接劑界面破壞(15.8%)次之,單獨(dú)的牙本質(zhì)內(nèi)聚性破壞未見到。Macrolock相對(duì)于Matchpost,纖維樁-粘接劑界面破壞降低,牙本質(zhì)-粘接劑界面破壞較多,考慮是表面螺紋強(qiáng)化了纖維樁-粘接劑界面。Love等[7]認(rèn)為碳纖維樁表面采用鋸齒狀的外形并不能增強(qiáng)固位,反而降低纖維樁的強(qiáng)度,但其研究采用整體拉出法,粘接面積大,應(yīng)力分布不均[2],同時(shí)其研究對(duì)象是碳纖維樁,其粘接、抗折性能與玻璃、石英纖維樁有很大差別??谇簧砘顒?dòng)過程中,纖維樁承受的應(yīng)力主要集中在頸部[8],而Macrolock纖維樁的螺紋結(jié)構(gòu)主要存在于牙根下2/3區(qū)域,對(duì)纖維樁強(qiáng)度影響較小。
根管不同區(qū)域內(nèi),粘接力自頸部至根尖部逐漸降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。SEM觀察顯示,樁道表面上2/3部經(jīng)酸蝕處理后含有封閉劑成分的玷污層去除,小管較多且開放程度高,利于樹脂浸潤牙本質(zhì)小管(圖1A、B和a、b);牙根頸部、中部樹脂突較長、數(shù)量較多,樹脂突間有大量交通支,交聯(lián)成網(wǎng)狀(圖2A、B和a、b)。但是根尖部分小管被玷污栓堵塞(圖1C和c),樹脂突數(shù)目少,交聯(lián)支不明顯(圖2C和c),與Baldissara等[3]的研究結(jié)果相同。如何提高根管較深區(qū)域的粘接效果尚需要進(jìn)一步研究。
本研究表明:根管封閉劑種類對(duì)纖維樁固位無明顯影響;酸蝕劑去除玷污層及殘留的根管封閉劑,可使樹脂易滲透進(jìn)入牙本質(zhì)小管,從而產(chǎn)生牢固的微機(jī)械嵌合;石英纖維樁表面螺紋可以明顯提高纖維樁與根管壁間的固位力;根管不同區(qū)域內(nèi)的粘接力存在明顯差異。
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