孫智劉泓
根管充填是保持根管治療效果的重要一步。因此無論是從材料還是技術(shù)方法上都要求能夠達(dá)到良好的封閉性和生物相容性。隨著材料學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,根管充填材料有了較快的發(fā)展,出現(xiàn)了大量的新型材料,如樹脂類封閉劑和多聚甲基硅烷類封閉劑等。目前,國內(nèi)外對此研究較多,期望能夠?yàn)楦苤委熣业礁喔线m的根充材料。
Leyhausen等[1]認(rèn)為理想的根管充填材料應(yīng)該是不刺激根尖周組織;在凝固前應(yīng)有良好的流動性,凝固過程中體積不收縮,凝固后與根管壁無間隙;具有X射線阻射性,便于檢查是否充填完滿;應(yīng)該無菌或能夠快速滅菌;能夠封閉根尖孔和根管側(cè)壁;操作簡便,能以簡單方法將根管充填完滿,必要時(shí)能從根管中取出;能長期保存在根管中而不被吸收;不使牙體變色;具有抑菌作用或至少不促進(jìn)細(xì)菌生長。
根管充填材料種類繁多,有固體的牙膠尖,有液體的酚醛樹脂,有傳統(tǒng)的糊劑如氧化鋅丁香酚類、碘仿類等,有添加了抗生素或中藥成分的自制糊劑等。與之相比較,新型的根充材料的各種性能和效果更好,下面介紹一些新型的根充材料的組成和特性,列舉了其中的部分代表性材料。
1.氫氧化鈣糊劑類:氫氧化鈣具有強(qiáng)堿性,能中和炎癥區(qū)的酸性物質(zhì),起到殺菌、消炎的作用,能激活堿性磷酸酶,從而促進(jìn)根尖周硬組織形成屏障,促進(jìn)根尖牙槽骨增生使根尖周骨破壞減小、甚至消失,促進(jìn)類牙骨質(zhì)、類牙本質(zhì)的增生,封閉根尖孔。但是,氫氧化鈣容易被吸收,對于根尖周炎癥未被控制的根管,炎癥可沿著吸收后的縫隙進(jìn)入根管,從而影響了正常的修復(fù)效果。目前臨床應(yīng)用較多的氫氧化鈣糊劑類多添加了碘仿,增加其抗菌和X線阻射效果,如calvital糊劑、vitapex糊劑、apexit、sealapex、sealer 26等。尤其是vitapex糊劑可促使組織鈣化和骨化,材料本身能夠逐漸被巨噬細(xì)胞所吞噬,其成分均勻穩(wěn)定,流動性好,注射式充填的方法簡化了操作程序,對于主根管和側(cè)支根管均能達(dá)到較好的充填效果。
而且 Asgary等[2]認(rèn)為含鈣豐富的混合接合劑(calcium enriched mixture,CEM)呈堿性,能夠持續(xù)的釋放氫氧化鈣,控制炎癥發(fā)展,促進(jìn)新骨形成,加速根尖周組織愈合,并且發(fā)表了有關(guān)研究的病例報(bào)道,因此他們認(rèn)為對于根管治療不當(dāng)或是根尖孔未閉合的年輕恒牙而言,使用CEM可能是適用和有效的。
2.樹脂根充糊劑類:隨著黏結(jié)技術(shù)的發(fā)展,帶有黏性的根管充填材料已經(jīng)得到發(fā)展,應(yīng)用于牙髓病和根尖周病的治療。包括了以環(huán)氧樹脂單體為主要成分的AH26、AH plue等和以甲基丙烯酸甲酯(MMA)為基礎(chǔ)的endoREZ、realseal、epiphany、realSesl SE、epiphany SE等。(1)環(huán)氧樹脂類:AH Plus是AH26的改良黏結(jié)劑,由環(huán)氧樹脂、鎢酸鈣、氧化鋯、二氧化硅、氧化鐵和金剛烷胺所組成。AH Plus的特點(diǎn)是具有良好的組織相容性和X線阻射、較低的毒性與溶解性、凝固時(shí)間短、空間穩(wěn)定性長、對于牙齒基本無染色,熱膨脹系數(shù)與牙體組織接近等。AH Plus的流動性好,能夠較好的滲透側(cè)支根管,甚至是牙本質(zhì)小管中,增強(qiáng)根管的封閉性,從而提高抑菌作用。又因?yàn)锳H Plus含有雙酚環(huán)氧樹脂,其黏結(jié)力強(qiáng)、體積收縮性小、熱膨脹系數(shù)與牙體組織接近,與牙膠一起充填根管后發(fā)生微滲漏少。Ulusoy等[3]對AH-plus、endoREZ、resilon等不同的根充糊劑充填的牙齒的抗斷裂性能進(jìn)行比較,證實(shí)了resilon的抗折性最高,而AH-plus的細(xì)胞毒性也比后兩者?。?]。(2)甲基丙烯酸甲酯類:resilon/epiphany(R/E)包括固體充填材料resilon、密封糊劑epiphany和引物。理論上它與根管壁之間會形成化學(xué)性黏結(jié),形成一體化充填,從而降低微滲漏,而且具有良好的X線阻射性,有利于通過X線片觀察其根管充填效果。但是有體外實(shí)驗(yàn)證明,epiphany在充填完成后短期內(nèi)細(xì)胞毒性較同類封閉劑高,會對根尖周組織造成炎癥[5]。De Campos- Pinto等[6]用成年鼠進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn),R/E引物的使用可以有效地減少epiphany的細(xì)胞毒性。
3.多聚甲基硅烷類(RSA):guttaFlow作為RSA的一種,主要由牙膠顆粒、氧化鋅、硫酸鋇及根管封閉劑(聚二甲基硅氧烷、硅油、石蠟油、納米銀、六氫氯鉑酸、二氧化鋯和著色劑)等成分組成,其中牙膠顆粒和聚二甲基硅氧烷為主要成分。隨著納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中日益廣泛的應(yīng)用,出現(xiàn)了納米銀材料,由于它具有量子效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)和極大的表面積,使其具有長效、廣譜的抗菌性,比傳統(tǒng)抗菌劑具有更優(yōu)良的抗菌效果[7,8]。因此含有納米銀離子牙膠粉末的guttaFlow,具有良好的生物相容性、流動性、體積穩(wěn)定性、高阻射性和抑菌性。guttaFlow[9]在常溫下使用,其固化不受溫度和濕度的影響,固化后有0.2%的輕度體積聚合膨脹,吸水性為0.4%,溶解度為0.13%,這是在美國牙科學(xué)會(American Dental Association,ADA)規(guī)定的范圍(<3%)之內(nèi)的,能起到良好的根尖封閉作用,此材料本身也不溶解,這樣就有利于提高根管封閉效果。目前,此類材料的臨床試驗(yàn)進(jìn)行的較多,效果較理想[9,10]。
根管充填材料的性質(zhì)決定了其在臨床的應(yīng)用與否。在臨床操作中根充材料可能被擠出根尖孔,與根尖周組織直接接觸,刺激根尖周組織產(chǎn)生炎性物質(zhì),同時(shí),根尖周組織所釋放出的炎性物質(zhì)可能從根尖孔反流入根管,造成根管再感染等,因此,能夠有效封閉根尖孔,具有良好的生物相容性,較強(qiáng)的理化性質(zhì)是根充材料應(yīng)用的重要基礎(chǔ),是根管治療能否成功的關(guān)鍵之一。
1.根管封閉性:根管充填的目的就是能夠封閉無菌的根管,維持根管治療的效果,達(dá)到根管治療成功的目的。Vasiliadis等[11]利用液體濾過傳輸法對AH Plus和guttaflow進(jìn)行了短期和長期的根管微滲漏的體內(nèi)研究。結(jié)果顯示,AH Plus的微滲漏值在1周為0.2±0.31mm,3個月為0.28±0.38mm;guttaflow的微滲漏值在一周為0.36±0.33mm,3個月為0.41± 0.36mm。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明兩者的微滲漏值在1周和3個月的結(jié)果沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
另外,Oliveira等[12]利用糞腸球菌對幾種根充材料即AH Plus(AHP),sealer 26(S26),epiphany SE (ESE),sealapex(SEL),active GP(AGP),endofill (EDF)與纖維樁的黏結(jié)能力進(jìn)行了比較。結(jié)果顯示在120天后,各實(shí)驗(yàn)組均可測得細(xì)菌滲漏,而AGP,CPM和MTAS的細(xì)菌滲漏明顯(P<0.05),AH Plus和 sealapex的黏結(jié)最緊密,封閉能力最好(P<0.05)。而Nawal等[13]人對guttaflow、resilon、epiphany、AH-plus 4種材料在體外進(jìn)行微生物泄漏和流動實(shí)驗(yàn)。此實(shí)驗(yàn)中的細(xì)菌是糞腸球菌,結(jié)果觀察顯示,所有材料均有較好的流動性,epiphany的流動性最大,其次是AH-Plus和guttaflow。
Barcelos等[14]對一個電子文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(1950~2010年)進(jìn)行了檢索,其中符合要求的43篇文獻(xiàn)中報(bào)道了,其根管封閉的成功率為60.0%(sealapex)、從85.0%到100.0%(ZOE)和89.0%,100.0%(vitapex)不同。同時(shí)vitapex、sealapex有根管內(nèi)吸收的報(bào)道。
2.細(xì)胞毒性:細(xì)胞毒性作為評價(jià)材料生物相容性的重要因素之一,主要是進(jìn)行體外細(xì)胞的培養(yǎng)。Silva-Herzog等[15]利用3種根充材料對28只雄性大白鼠進(jìn)行了皮下移植的炎癥反應(yīng)研究。結(jié)果顯示,在14天時(shí),sealapex分泌的炎性滲出物明顯多于 AH Plus和roekoSeal(P<0.05),而后兩者之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。Sealapex是刺激性最大的封閉材料,與多核巨細(xì)胞結(jié)合能夠產(chǎn)生嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)。
Ashraf等[16]運(yùn)用MTT試驗(yàn)進(jìn)行了細(xì)胞毒性研究。試驗(yàn)選用鼠纖維細(xì)胞L-929進(jìn)行培養(yǎng)。結(jié)果顯示,guttaflow(GF)的細(xì)胞毒性的最大值和最小值出現(xiàn)在24h和72h。Gencoglu等對60只大白鼠進(jìn)行動物實(shí)驗(yàn),研究兩種根充材料(guttaflow和endoREZ)的生物相容性和細(xì)胞毒性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較了大白鼠的肺、肝、腎和皮膚中的丙二醇(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)以及血清參數(shù)中的血清天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶(aminotransferase,AST)、丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、肌酐和尿素氮(creatinine and blood urea nitrogen,BUN),各實(shí)驗(yàn)組的結(jié)果中MDA的含量、GSH的水平和血清參數(shù)在7天和30天均無明顯的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。這兩種材料對于組織毒性表現(xiàn)出較高的可兼容性和耐受性。
而Ghanaati等為了得到更接近體內(nèi)環(huán)境的結(jié)果,進(jìn)行了體外和體內(nèi)培養(yǎng),利用熒光顯微鏡著色試驗(yàn),比較AH Plus和guttaflow對牙周纖維細(xì)胞的生長和形態(tài)學(xué)的影響。結(jié)果顯示了,在96h孵育期后因?yàn)锳H Plus僅有一小部分纖維細(xì)胞存活下來,所以AH Plus的細(xì)胞毒性明顯(P<0.002)超過guttaflow的細(xì)胞毒性;在體內(nèi)培養(yǎng)后,guttaflow被纖維膜包圍,沒有發(fā)生退化,而AH Plus被巨噬細(xì)胞吞噬形成了新鮮的肉芽組織。與此同時(shí),實(shí)驗(yàn)還證明了封閉材料被擠出根尖孔后,其細(xì)胞毒性反應(yīng)能夠提高抗菌藥物的藥效并且引導(dǎo)材料自身的退化。
3.物理力學(xué)性質(zhì):根充材料在充填過程中和術(shù)后要求盡量保持自身的形態(tài)不變,甚至是少膨脹,不發(fā)生轉(zhuǎn)化,這些對于維持根管治療效果是重要的。Mokeem-Saleh等對4種根充材料(realSeal、endoRez、guttaflow及tubliseal)的有孔性、轉(zhuǎn)化度(DC)、硬度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)比較。結(jié)果顯示,有孔性中tubliseal最大(3.52%),realseal最小 (0.41%)。realseal的轉(zhuǎn)化度百分比明顯高于 endorez(P=0.01)。然而,硬度值endoRez最高(28.54 VHN),tubliseal最小(13.57 VHN)。除了realseal和endorez之間以外,其他各組的有孔性和硬度值都有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P= 0.01)。此實(shí)驗(yàn)反應(yīng)了樹脂類根充材料具有低孔性、高強(qiáng)度、高轉(zhuǎn)換率的特點(diǎn)。而Rahimi等對3種樹脂的微剪切黏結(jié)強(qiáng)度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,環(huán)氧樹脂對于罩牙本質(zhì)的微剪切黏結(jié)強(qiáng)度明顯高于聚氨酯二甲基丙烯酸酯(P<0.001)。而且,封閉劑的厚度也對黏結(jié)強(qiáng)度有影響,實(shí)驗(yàn)證實(shí)了封閉劑的厚度越厚其黏結(jié)強(qiáng)度越好(P<0.001)薄層封閉劑可反映出不同的黏結(jié)模式。
Monteiro等對應(yīng)用resilon和AH-plus的牙齒的抗斷性能進(jìn)行了比較。將80顆下頜單根前磨牙浸于10%的甲醛中,所有操作由一人完成,每個試樣安裝在丙烯酸聚環(huán)和萬能試驗(yàn)機(jī)抗骨折測試。應(yīng)用一個垂直加載力,直到根分裂。結(jié)果顯示,Resilon密閉的牙齒比 AH-plus密閉的牙齒更耐斷裂(P= 0.00001)。Resilon增加了單根牙在體外的阻力骨折。此外,Ulusoy等[3]對 AH-plus、endorez、resilon等不同的根充糊劑充填的牙齒的抗斷裂性能進(jìn)行比較,也證實(shí)了resilon的抗折性最高。
4.抗菌性:為了長期維持根管充填后的效果,根管充填材料還應(yīng)該具有長期的抗菌抑菌效果。Ferk等對ketac endo、AH-Plus、diaket和gutta-percha進(jìn)行了瓊脂擴(kuò)散試驗(yàn)(the agar diffusion test,ADT)。在研究中,采用變形鏈球菌、乳酸桿菌、金黃色葡萄球菌、糞腸球菌和多種微生物懸濁液,每種材料分別進(jìn)行試驗(yàn)。其結(jié)果顯示,diaket、AH-Plus、ketac endo具有抗菌效果,gutta-percha無抗菌效果。diaket的抗菌作用與 AH Plus、ketac endo和gutta-percha相比較,具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(變形鏈球菌P<0.05;乳酸桿菌P<0.05;金黃色葡萄球菌P<0.05;糞腸球菌P<0.05;多種微生物懸濁液P<0.05)。
Nawal等[13]對guttaflow、resilon、epiphany、AH-plus 4種材料在體外密閉系統(tǒng)中進(jìn)行微生物泄漏的瓊脂擴(kuò)散試驗(yàn)(ADT)和直接接觸測試(direct contact test,DCT)。此實(shí)驗(yàn)中的細(xì)菌是糞腸球菌,結(jié)果觀察顯示,epiphany的抗菌活性最好,其次是AH-Plus和guttaflow,并且guttaflow在一段較長的時(shí)間內(nèi)抗微生物泄漏。掃描電子顯微鏡(scanning electron microscopy,SEM)顯示結(jié)果可證實(shí)微生物泄漏試驗(yàn)的相關(guān)結(jié)果。
各種根充材料都有其自身的特點(diǎn)。氫氧化鈣糊劑類的理化性質(zhì)優(yōu)于其他兩類根充材料,但是封閉性和生物相容性較后兩者差。樹脂根充糊劑類的理化性質(zhì)好,生物相容性較好,但與比較細(xì)胞毒性更大。而guttaflow的生物相容性好,細(xì)胞毒性較小,封閉性好于環(huán)氧樹脂類,但是較MMA還有一定差距??偠灾?,新型根充材料的封閉性、生物相容性及理化性質(zhì)都更優(yōu)越,尤其是樹脂類和RSA。對于根充材料的各種性能的實(shí)驗(yàn)研究還在繼續(xù),由于臨床應(yīng)用的長期效果觀察文獻(xiàn)報(bào)道有限,所以可以推測,未來對于根充材料的研究重點(diǎn)就在此。
1 Leyhausen G,Heil J,Reifferscheid G,et al.Genotoxicity and cytotoxicity of the epoxy resin-based root canal sealer AH plus[J].J Endod,1999,25(2):109
2 Asgary S,Nosrat A,Seifi A.Management of inflammatory external root resorption by using calcium-enriched mixture cement:a case report[J].Endod,2011,37(3):411-413
3 Ulusoy OI,Nay Y,Darendeliler-Yaman S.Effect of different root canal sealers on fracture strength of simulated immature roots[J].O-ral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod,2011,112(4):544-547
4 Ames JM,Loushine RJ,Babb BR,et a1.Contemporary methacrylate resin-based root canal sealers exhibit different degrees of ex vivo cytotoxicity when cured in their serf-cured mode[J].JEnded,2009,35(2):225-228
5 Donadio M,Jiang J,Safavi KE,et al.Cytotoxicity evaluation of activ GP and resilon cones in vitro[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol O-ral Radiol Endod,2008,106(1):76-79
6 de Campos-Pinto MM,de Oliveira DA,Versiani MA,et al.Assessment of the biocompatibility of epiphany root canal sealer in rat subcutaneous tissues[J].Oral Surg Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod,2008,105(5):77-81
7 Wijnhoven SWP,Peijnenburg WJGM,Herberts CA,et al.Nanosilver a review of available data and knowledge gaps in human and environmental risk assessment[J].Nanotoxicology,2009,3:109
8 Ruden S,Hilpert K,Berditsch M,et al.Synergistic interaction between silver nanoparticles andmembrane-permeabilizing antimicrobial peptides[J].Antimicrob Agents Chemother,2009,53:3538-3540
9 Hammad M,Qualtrough A,Silikas N.Extended setting shrinkage behavior of endodontic sealers[J].JEndod,2008,34(1):90-93
10 Adam D,Jeremy S.Water sorption and solubility ofmehacrylate resin-based root canal sealers[J].Basic Research-Technology,2007: 990-994
11 Vasiliadis L,Kodonas K,Economides N,et al.Short-and longterm sealing ability of Gutta-flow and AH-Plususingan ex vivo fluid transportmodel[J].Int Endod J,2010,43(5):377-381
12 Oliveira AC,Tanomaru JM,F(xiàn)aria-Junior N,etal.Bacterial leakage in root canals filled with conventional and MTA-based sealers[J].Int Endod J,2011,44(4):370-375
13 Nawal RR,Parande M,Sehgal R,et al.A comparative evaluation of antimicrobial efficacy and flow properties for epiphany,guttaflow and AH-Plus sealer[J].Int Endod J,2011,44(4):307-313
14 Barcelos R,Santos MP,Primo LG,et al.ZOE paste pulpectomies outcome in primary teeth:a systematic review[J].J Clin Pediatr Dent,2011,35(3):241-248
15 Silva-Herzog D,Ramírez T,Mora J,et al.Preliminary study of the inflammatory response to subcutaneous implantation of three root canal sealers[J].Int Endod J,2011,44(5):440-446
16 Ashraf H,Taherian A,Kerdar AN.Evaluation of cytotoxicity of two root canal fillingmaterials by MTT assay[J].Aust Endod J,2010,36 (1):24-28