何薇薇 林維龍 王曉明
目前對(duì)于表現(xiàn)為白堊色斑塊的早期牙釉質(zhì)齲其治療模式更趨向于保存健康的牙體組織[1]。滲透樹脂作為白堊色斑塊病變的替代療法,通過滲透低粘度樹脂擴(kuò)散到多孔的釉質(zhì)結(jié)構(gòu),從而阻止病變的推進(jìn)[2]。這些單體一旦聚合,就形成了防止酸擴(kuò)散的物理屏障,同時(shí)也阻止了牙釉質(zhì)中鈣和磷離子的釋放[1,3]。這種治療方案在物理上是可持續(xù)的,因?yàn)榈V物流失主要發(fā)生在牙釉質(zhì)的亞表面,而表面很少脫礦呈現(xiàn)一健康的外觀[4]。因此,具有低粘度、低接觸角、低表面張力等物理特性的滲透樹脂可以很好的治療早期牙釉質(zhì)齲[4]。
本實(shí)驗(yàn)的目的是通過掃描電鏡觀察滲透樹脂ICON在人工白堊色斑塊病變中的滲透深度,并與兩種低粘度廣泛臨床應(yīng)用的傳統(tǒng)粘合劑:XP-Bond(Dentsply Caulk,Milfond,DE,USA)和 Single Bond2(3M-ESPE,St Paul,MN,USA)進(jìn)行比較。
1.1 樣本制備 收集90顆健康的牙齒(前磨牙50顆,第三磨牙40顆,有拔牙指征,但無齲洞,白堊色斑塊和充填體),用牙刷清潔,37℃保存在去離子水中。將牙根切分,離開牙冠,用玻璃離子黏固劑(Vitremer,3M-ESPE,St Paul,MN,USA)密封髓腔,每個(gè)牙冠都涂上指甲油,在頰側(cè)留下6×6mm的窗口,隨后將它們浸入到乳酸溶液中(a-hidroxy-propanoicacid 0.1M,pH4.5 stablilzed with NaOH),37℃條件下在干燥箱中保存8周。該溶液每周更換兩次,直到白斑病變形成。
1.2 分組實(shí)驗(yàn) 然后將標(biāo)本隨機(jī)分成3組,每組30個(gè);A組:ICON。B組:XP-Bond。C組:Single Bond2。并按下列操作應(yīng)用樹脂:
A組(ICON樹脂滲透劑)
·用15%鹽酸凝膠(ICON-Etch)表面預(yù)處理2min。
·用水沖洗30s
·99%乙醇處理30s(ICON-Dry)
·空氣中干燥3s
·3min內(nèi)應(yīng)用滲透樹脂(ICON-Infiltrant)
·光固化 40s(QHL75,Dentsply Corporate USA)
B組(XP-Bond)和C組(Single Bond2)
·用 37%磷酸(Eco-Etch,Ivoclar Vivadent,Liechtenstein)表面預(yù)處理30s
·在1min內(nèi)用顯微毛刷(MultiBrush,Denbur Inc,IL,USA)應(yīng)用粘合劑
·空氣中干燥3s
·第二次用微刷應(yīng)用粘合劑1min
·空氣中干燥3s
·光固化 40s(QHL75,Dentsply Corporate USA)。
1.3 掃描電鏡分析 一旦用各自的樹脂滲透到每一個(gè)白斑病變部位,這些表面就會(huì)覆蓋一層復(fù)合材料,以保護(hù)和維持滲透區(qū),(Filtex Supreme,3M-ESPE,St Paul,MN,USA)用同一盞燈光固化40s。牙冠被垂直于滲透病變區(qū)分為兩半。并在滲透區(qū)用鹽酸處理15min,將部分釉質(zhì)溶解并去除,去除樹脂周圍的釉質(zhì),以使其暴露。這些樣本制成后,用金鈀進(jìn)行金屬化,并在放大倍數(shù)為500倍和1000倍時(shí)用掃描電鏡(TM-3000,Hitachi High Technologies Corporation,Tokyo,Japan)觀察。
1.4 統(tǒng)計(jì)分析 用軟件Image-Pro Premiere V.9.1(Media Cybernetics)對(duì)其進(jìn)行分析,并對(duì)樹脂的滲透深度進(jìn)行量化。在每一張顯微照片中,要測(cè)量的最完整和最容易辨認(rèn)的樹脂標(biāo)記是從其表面的基底到位于更深處的終末區(qū)之間選擇的。對(duì)顯微照片上的每個(gè)標(biāo)記進(jìn)行測(cè)量,然后平均得到每幅圖像的值。用方差分析和SNK-q檢驗(yàn)兩兩比較對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表列和統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,設(shè)定檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05,以P<0.05認(rèn)為有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
用500倍的顯微照片對(duì)樣本進(jìn)行了總體觀察。并利用Image-Pro Premiere軟件對(duì)1000倍的顯微圖像進(jìn)行了分析。在每張顯微照片中測(cè)量最完整和最容易識(shí)別的數(shù)值標(biāo)記,并獲得平均值。通過測(cè)量與不同樹脂對(duì)應(yīng)的標(biāo)記得到的數(shù)值(表1,圖1-圖3)。牙釉質(zhì)人工白斑病變經(jīng)滲透樹脂滲透后鏡下(見圖1),放大500倍的圖像顯示腐蝕的釉質(zhì)右邊可見一個(gè)由多個(gè)樹脂標(biāo)記組成的均勻厚度的條帶。放大1000倍的圖像相同區(qū)域,證實(shí)了大量這種結(jié)構(gòu)的存在,從形態(tài)學(xué)上看這些標(biāo)記表面不規(guī)則呈圓柱形或錐形。牙釉質(zhì)人工白斑病變經(jīng)XP-Bond滲透后鏡下(見圖2),放大500倍的圖像顯示不同長(zhǎng)度的樹脂在腐蝕釉質(zhì)上方形成復(fù)合材料。放大1000倍的圖像顯示樹脂標(biāo)記厚度均勻且明顯中空。牙釉質(zhì)人工白斑病變經(jīng)Single Bond2滲透后鏡下(見圖3),放大500倍的圖像顯示復(fù)合材料在右邊,腐蝕釉質(zhì)在左邊,中間有一層粘著層。放大1000倍的圖像顯示的標(biāo)記更少、更短,表面不規(guī)則。三張圖比較:圖1標(biāo)記最長(zhǎng),圖2其次,圖3顯示的標(biāo)記最少、最短。
方差分析發(fā)現(xiàn)A、B、C組間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001),通過SNK-q檢驗(yàn)的兩兩比較證明A組、B組以及A組、C組間差異有顯著性意義(P<0.001);而B組和C組間無顯著性差異(P>0.05)。
圖1 牙釉質(zhì)人工白斑病變經(jīng)滲透樹脂滲透。E=Etched enamel;I=ICON
圖2 牙釉質(zhì)人工白斑病變經(jīng)XP-Bond滲透。C=Composite;XP=XP-Bond;E=Etched enamel
圖3 牙釉質(zhì)人工白斑病變經(jīng)Single Bond2滲透。C=Composite;E=Enamel;SB=Single Bond2
表1 不同樹脂對(duì)人工白斑病變滲透深度的平均值
圖4 用于人工白斑滲透的樹脂滲透深度的箱式圖
樹脂滲透治療早期牙釉質(zhì)齲的能力與某些具有流動(dòng)性和填充白斑病變中微孔的低分子量單體有關(guān)[4]。在本研究中觀察到滲透樹脂確實(shí)具有穿透受人工白斑病變影響牙釉質(zhì)的能力。雖然ICON滲透劑比粘合劑系統(tǒng)性能好,但有研究表明,為了阻止白斑病變的進(jìn)展,穿透深度需達(dá)到60μm以上。而這通過ICON滲透劑可以實(shí)現(xiàn),在實(shí)驗(yàn)條件下,傳統(tǒng)的粘合劑系統(tǒng)也可接近這個(gè)數(shù)值[5]。
本研究在所用的實(shí)驗(yàn)條件下,測(cè)得的滲透深度低于Meyer-Lueckl[7]的報(bào)道,Meyer-Lueckle用共聚焦顯微鏡觀察使用滲透樹脂處理后的天然白斑,測(cè)得其滲透深度值為414μm。而Paris[6]報(bào)道,在不同的應(yīng)用時(shí)間內(nèi)用ICON滲透到乳牙的天然白斑,得到的滲透深度為286±212.38μm。
Davila[4]用光學(xué)顯微鏡在猴牙上進(jìn)行的人工白斑病變的實(shí)驗(yàn),分析了一種以間苯二酚-甲醛為基礎(chǔ)的樹脂的滲透性,所獲得的深度在40~60μm之間,本研究的結(jié)果與其相似。Paris[8]也用共聚焦顯微鏡觀察了樹脂在早期自然白斑病變中的滲透情況,比較了15%HCl凝膠和37%磷酸凝膠對(duì)牙釉質(zhì)的預(yù)處理結(jié)果,發(fā)現(xiàn)在使用15%HCl凝膠(58μm)和37%磷酸凝膠(18μm)的滲透率存在差異。Subramaniam[9]同樣人為地誘發(fā)白斑病變,并用體現(xiàn)顯微鏡對(duì)ICON的滲透深度進(jìn)行測(cè)量,得到的數(shù)值約為6.06±3.31μm,低于本研究中所獲得的數(shù)值,因此,本研究的實(shí)驗(yàn)?zāi)P涂梢愿鼫?zhǔn)確地測(cè)量不同樹脂滲透形成的標(biāo)記長(zhǎng)度。[2]
這些學(xué)者實(shí)驗(yàn)當(dāng)中得到的滲透深度的差異可能取決于不同的因素,包括:
(1)白斑病變來源:自然或人工誘發(fā)
(2)表面與處理
(3)化學(xué)成分和滲透劑特性
(4)滲透劑的應(yīng)用時(shí)間
關(guān)于白斑病變的起源,在滲透過程上存在差異。在自然白斑病變中,釉質(zhì)處于再礦化和脫礦的動(dòng)態(tài)過程中,增加了抗酸蝕能力,同時(shí)還加入了有機(jī)分子[3]。這些口腔內(nèi)的條件減少了白斑病變產(chǎn)生的微孔型號(hào),解釋了在沒有這些條件的情況下,人工誘導(dǎo)的齲病具有更大的滲透深度[3]。
為了使低粘度樹脂滲透,必須進(jìn)行釉質(zhì)表面預(yù)處理,以去除或貫穿白斑表面區(qū)域,其厚度為20~50μm,研究者們認(rèn)為這是達(dá)到有效單體滲透到病變體的一個(gè)障礙[4,7-10]。Hynn-Kyung[11]比較了15%HCl和37%磷酸的應(yīng)用情況,鹽酸的表面釉質(zhì)去除值(36±7.6μm)大于磷酸(13±2.7μm)。盡管研究表明,鹽酸預(yù)處理后滲透增加,但本研究認(rèn)為表層的保存對(duì)處理結(jié)果的可預(yù)見性很重要。15%鹽酸處理2min,可去除掉更多的不需要被清除的羥基磷灰石晶體,甚至完全去除釉質(zhì)表面,因此本研究應(yīng)該選擇侵略性不太強(qiáng)的預(yù)處理劑,即可提高釉質(zhì)的滲透性,同時(shí)避免釉質(zhì)表層被完全去除。
樹脂的組成直接關(guān)系到它的滲透能力。在比例和單體類型上,ICON具有較高的TEGDMA含量,低粘度單體和低分子量,以及較高的轉(zhuǎn)化率[12]。這些性質(zhì)授予其很大的滲透能力,然而盡管它是疏水的,但它的吸水能力使它更容易在口腔環(huán)境中被水解[13]。XP-Bond粘合劑體系具有很高的流動(dòng)性,盡管它們含有UDMA和TEGDMA,高分子量和高疏水性,水溶性有限。它含有低分子量和親水性單體HEMA,粘度低,吸水能力強(qiáng),因此更易水解[13]。Single Bond2粘合劑主要由高分子量,高粘度單體Big-GMA和HEMA組成,提高了其流動(dòng)性[13-15]。為了提高樹脂的機(jī)械性能,降低聚合收縮,Single Bond2以膠體二氧化硅為填料,這會(huì)改變樹脂的粘度,不利用滲透過程,這可以解釋樹脂標(biāo)記長(zhǎng)度值較低的原因[13]。為了在潮濕條件下獲得粘附,并提高流動(dòng)性,在粘合體系的組成成分中有溶劑。但是,這會(huì)影響它們的聚合度和機(jī)械性能。在測(cè)試的粘合體系中溶劑的種類也會(huì)影響滲透深度[12,16]。
滲透劑的滲透能力是阻止早期病變進(jìn)展的重要因素,還有一些其他因素也影響著材料的效果,應(yīng)該被加以分析,如樹脂標(biāo)記密度,密封質(zhì)量,耐酸蝕性,表面顯微硬度,長(zhǎng)期有效性和穩(wěn)定性等。
在實(shí)驗(yàn)條件下,ICON的樹脂滲透劑對(duì)人工齲病的滲透深度最大,其平均值為81.26±19.27μm。ICON和傳統(tǒng)粘接體系之間的差異有顯著性(P<0.05)。XP-Bond和Single Bond2粘接系統(tǒng)分別的平均滲透值為59.84±16.29μm 和52.86±17.63μm,兩者無顯著差異。
本次實(shí)驗(yàn)中雖然ICON的滲透性能明顯優(yōu)于其他兩種傳統(tǒng)的粘接體系,但I(xiàn)CON的滲透是在用鹽酸預(yù)處理2min,可能已經(jīng)去除了釉質(zhì)表面層。本研究期待今后在臨床對(duì)早期牙釉質(zhì)齲的白堊色斑塊使用滲透樹脂治療中可出現(xiàn)一種侵略性不太強(qiáng)的預(yù)處理劑,即可提高釉質(zhì)的滲透性,同時(shí)避免釉質(zhì)表層被完全去除。