謝雯靜,張紫薇,張宇航,李燕燕,徐子昂,張 瑋
臨床上可見較多已行根管治療的殘根或殘冠,修復時無法采用單純?nèi)谛迯?,根?jù)患牙具體情況,可采用不同材料進行樁核冠修復[1]。玻璃纖維樁核是采用較多的一種樁核材料,多為預成玻璃纖維樁,生物相容性較好,色澤佳,彈性模量接近牙體組織,但強度較低,適合性較差[2]。
近些年由于計算機輔助設(shè)計與計算機輔助制作(computer aided design and computer aided manufacture,CAD/CAM)在口腔修復領(lǐng)域的快速發(fā)展[3],人們對于數(shù)字化樁核的研究與應(yīng)用也逐步深入。從已有的研究文獻中,我們了解到,CAD/CAM玻璃纖維樁核,所用材料是一種纖維增強樹脂基復合材料[4],克服了預成樁頸部應(yīng)力集中而易造成的冠部折斷[5]、粘接劑過厚產(chǎn)生的冠向微滲漏與繼發(fā)齲[6]等不足,改善了預成樁的根管適合性[7-8],增強了樁的抗折性能[9],但由于椅旁直接加工制作樁核在臨床上還未大量推廣應(yīng)用,CAD/CAM玻璃纖維樁核+全瓷冠修復體的制作,醫(yī)生需要分次預備樁道和全瓷冠基牙,分次取樁道和全瓷冠基牙模型,分次戴入CAD/CAM樁核和全瓷冠[10],患者完成樁核冠修復治療需要兩次復診,和預成玻璃纖維樁樹脂核+全瓷冠修復相比,為醫(yī)患雙方帶來一定的不便。
本實驗對完成根管治療的離體牙進行樁道和全瓷冠基牙同期預備,使用數(shù)字化軟件和設(shè)備,同期完成樁核及全瓷冠的設(shè)計和制作,在臨床上實現(xiàn)一步法同期設(shè)計制作玻璃纖維樁核和全瓷冠修復體。本研究以一步法設(shè)計制作樁核冠為實驗組,單純?nèi)晒谛迯蜑閷φ战M,將兩組做對比,觀察兩組是否存在冠的邊緣密合性差異,以探討該方法的冠部封閉能否滿足臨床需求。
收集臨床因牙周病拔除的新鮮離體上頜中切牙和上頜第一前磨牙各10顆,隨機選取5顆前牙和5顆前磨牙作為實驗組,剩余5顆前牙和5顆前磨牙作為對照組。游標卡尺測量牙齒長度(釉牙骨質(zhì)界冠方4 mm至根尖孔)、頰舌徑、近遠中徑(表1),結(jié)果顯示實驗組和對照組所用牙齒樣本無統(tǒng)計學差異,離體牙樣本牙體完整,無隱裂、齲壞和充填物,未行根管治療,用刀片除盡牙周膜,室溫下保存于生理鹽水中。
表1 牙齒長度、頰舌徑、近遠中徑測量結(jié)果Tab.1 Measurement of tooth length, buccolingual diameter and mesiodistal diameter mm
1.2.1 根管治療和實驗分組 所有離體牙樣本均在體外實施完善的根管治療。實驗組樣本使用低速切割機(Buehler,德國)沿釉牙骨質(zhì)界冠方1.5 mm水平處垂直于牙體長軸截冠。
1.2.2 實驗組樁核冠的制作和粘接 對樣本進行樁道及全瓷冠基牙的同期預備。用Pesso機用擴大針逐級完成樁道預備,直徑為牙根直徑的1/3[11],保留4 mm的根尖封閉。剩余牙冠部分軸面預備1.5 mm,軸面聚合度約為5°,肩臺預備為寬度1 mm的135°淺凹型肩臺[12]。用硅橡膠印模材料(DMG,德國)取出樁道和全冠基牙模型,要求印模在預備體周圍至少有3 mm厚的材料且無缺損[13]。D2000口外掃描儀(3Shape,丹麥)掃描硅橡膠印模。第1步:設(shè)計制作纖維樁核。用CAD軟件3Shape Dental System(3Shape,丹麥)設(shè)計出樁核,廠商給出的樁核設(shè)計參數(shù)為核邊緣粘接劑厚度預留0.02 mm,樁周圍粘接劑厚度預留0.04 mm[14]。保存當前樁核設(shè)計文件并切削制作玻璃纖維樁核以備用(歐亞瑞康,中國)。第2步:在虛擬樁核上設(shè)計全瓷冠。我們發(fā)現(xiàn)當設(shè)計的虛擬樁核和牙體之間預留粘接劑值為0或任何其他正值時,軟件識別虛擬樁核和剩余牙體為兩個部分,無法在其上進行全冠設(shè)計。因此本研究采取了改良的方法:回到樁核設(shè)計之初的界面,保持樁核冠部形態(tài)不變,改變虛擬樁核與剩余牙體預留粘接劑間隙為負值(本研究中參數(shù)值選擇為-0.01 mm),然后對虛擬樁核及剩余牙體進行合并建模,繼而在此之上設(shè)計全瓷冠修復體,以上即為本實驗一步法設(shè)計的關(guān)鍵步驟。全瓷冠設(shè)計參數(shù)為邊緣粘接劑厚度預留0.04 mm,內(nèi)部粘接劑厚度預留0.07 mm,冠最小厚度為1 mm。第3步:數(shù)字化全瓷冠制作。設(shè)計完成后,常規(guī)切削制作全瓷冠(愛爾創(chuàng),中國)。至此,實現(xiàn)玻璃纖維樁核和全瓷冠的一步法同期設(shè)計和制作。將制作完成的樁核和全冠使用樹脂水門汀(3M,美國)與牙體粘接。
1.2.3 對照組全瓷冠的制作和粘接 對對照組離體牙樣本進行全瓷冠基牙預備,牙合面預備2 mm,軸面預備1.5 mm,軸面聚合度約為5°,肩臺預備為寬度1 mm的135°淺凹型肩臺[12]。使用Trios口內(nèi)掃描儀(3Shape,丹麥)掃描基牙,設(shè)計并切削制作全瓷冠,所用設(shè)計參數(shù)同實驗組,使用樹脂水門汀粘接全瓷冠修復體和基牙。
1.2.4 溫度循環(huán)實驗 所有與修復體粘接后的離體牙樣本在冷熱循環(huán)儀(先歐,中國)內(nèi)進行溫度循環(huán),循環(huán)條件為冷水5 ℃ 30 s,熱水55 ℃ 30 s,循環(huán)10 000次,模擬口內(nèi)1年的使用情況[15]。
1.2.5 染色、切開 每個樣本在釉牙骨質(zhì)界以下2 mm的牙根處涂布2層指甲油后晾干,僅暴露全瓷冠及其邊緣根向2 mm的牙根表面,所有樣本置于質(zhì)量分數(shù)為2%亞甲基藍(永安,中國)中染色24 h[16],取出后蒸餾水沖洗干凈,去除指甲油,低速切割機流水下平行于牙體長軸縱向切開。
1.2.6 微滲漏的觀察 在體視顯微鏡(Nikon,日本)下觀察邊緣微滲漏情況,測量染料滲透深度,每個樣本設(shè)有兩個觀測點。
溫度循環(huán)實驗后,全部離體牙樣本的全瓷冠均完整在位,無松動脫落和牙體裂紋的情況出現(xiàn)。染色切開后,體視顯微鏡下觀察20個樣本共計40個觀察點,冠方染料滲透于全瓷冠和牙體組織邊緣,染料粘附于粘接劑表面,37個觀察點僅有牙齒肩臺處的橫向滲透(圖1A、圖1B),3個觀察點除橫向滲透外,還可見向軸壁方向的縱向滲透,其中2個觀察位點在實驗組(圖1C),1個觀察位點在對照組(圖1D),實驗組樣本均未出現(xiàn)樁核邊緣明顯染料滲透。實驗組和對照組的邊緣微滲漏測量結(jié)果如表2所示:前牙和前磨牙樣本中,實驗組和對照組的邊緣微滲漏深度,組間比較P均大于0.05,無統(tǒng)計學差異。
A:實驗組中的橫向染料滲透;B:對照組中的橫向染料滲透;C:實驗組中的橫向縱向均有染料滲透;D:對照組中的橫向縱向均有染料滲透
表2 邊緣微滲漏結(jié)果Tab.2 Marginal microleakage results
針對目前臨床上制作個性化樁核與全冠修復體流程較繁瑣的情況,本研究采用一步法同期設(shè)計制作玻璃纖維樁核和全瓷冠修復體的臨床操作方法,以實現(xiàn)第1次復診即可戴入切削樁核和全瓷冠,完成樁核冠修復流程。
修復體良好的密合性,是獲取修復成功的關(guān)鍵要素之一,且與修復體未來使用壽命密切相關(guān)[17]。不完全的冠向封閉產(chǎn)生的微滲漏易引起繼發(fā)齲和粘接失敗,從而可能導致修復失敗[18]。目前CAD/CAM技術(shù)制作個性化樁核獲取樁道模型三維數(shù)據(jù)的主要方式是樁核蠟型掃描[19],有文獻顯示基于印模、蠟型掃描數(shù)據(jù)制作一體化個性化玻璃纖維樁核的根管內(nèi)適合性無統(tǒng)計學差異,精密度滿足臨床要求[20],且掃描印??梢允∪ス嘧⑹唷逗讼炐椭谱鞯炔襟E,減少材料浪費,因此本研究采用掃描印模方式來制作個性化樁核。已有文獻研究闡述切削制作玻璃纖維樁核相較于傳統(tǒng)預成玻璃纖維樁,改善了預成樁在根管內(nèi)的密合性,使切削樁與根管壁更密合[21]。在此基礎(chǔ)上,本實驗主要研究一步法同期設(shè)計制作樁核冠的冠部適合性,為了檢測該新方法設(shè)計出的全瓷冠能否與剩余牙體密合良好,我們采用了微滲漏檢測的方法,并將其與單純制作全瓷冠修復體相比較。
本研究采用的染料滲入法是染料通過牙本質(zhì)小管壁與充填材料或充填材料本身的空隙滲漏,在常規(guī)大氣壓力下進行被動染料滲漏,對樣本進行縱向剖開,可以較為直接地觀察染料的滲漏深度[22]。本實驗中,玻璃纖維樁核和全瓷冠均采用樹脂粘接劑粘接,有關(guān)研究表明,樹脂粘接劑為纖維樁材料和全瓷冠修復體的最佳粘接劑,其粘接后的冠方微滲漏顯著小于玻璃離子等傳統(tǒng)粘接劑[23]。
實驗結(jié)果顯示,實驗組和對照組冠方染料滲透于全冠與粘接劑之間,粘接劑表面著色較重,這可能是樹脂粘接劑聚合時中心性收縮[24],破壞了粘接劑和牙本質(zhì)之間的密合性,此界面產(chǎn)生可滲入染料的微間隙,從而使染料進入。實驗組樣本中,未出現(xiàn)樁核邊緣明顯染料微滲漏,證明了全瓷冠的冠方保護對樁核修復體的封閉性良好。本實驗方法是將樁道和全瓷冠基牙做同期預備,一定程度上預防了樁核粘接后高速渦輪手機預備基牙產(chǎn)生震動,破壞樁核部分封閉性的可能。
測量實驗組和對照組的冠向微滲漏深度,在不同牙體形態(tài)的樣本中進行兩組組間比較,均無統(tǒng)計學差異,可以認為一步法同期設(shè)計制作樁核冠的方法,與單純?nèi)晒谛迯偷倪吘夁m合性無明顯差異,但實驗組微滲漏數(shù)值較對照組稍大,差異可能是由于二者基牙組成部分不同。實驗組基牙為切削樁核和牙體,對照組基牙為剩余牙體,切削樁核在加工制作調(diào)磨等過程中,存在一定的工藝誤差,其與牙體的連接,無法達到百分之百的密合,但通過邊緣微滲漏數(shù)值的比較,認為該差異不影響制作的全瓷冠的邊緣適合性。
通過邊緣微滲漏的檢測,本研究提出的一步法同期設(shè)計制作玻璃纖維樁核和全瓷冠的方法,具有一定的臨床操作可行性,且具有縮短樁核冠修復周期的優(yōu)點。但由于本實驗存在一定局限性:實驗均在體外進行,缺少模擬口腔咀嚼運動下的牙合力加載狀況[25],且當前研究沒有包含磨牙樣本,所得實驗結(jié)果不能完全替代臨床實際情況,仍需更多更完善的研究來驗證本實驗所得的初步結(jié)論。