李 芊,孫 霞
(1.煙臺(tái)芝罘醫(yī)院,山東 煙臺(tái) 264000 ;2.濰坊市益都中心醫(yī)院,山東 濰坊 261000)
近年來隨著我國(guó)人口的老齡化,在牙體治療中老年患者的占比逐漸增大。Beck 等[1]發(fā)現(xiàn),只有14%的老年人口腔中無牙齒。這說明,現(xiàn)階段老年人口腔中保存的牙齒越來越多,牙體需要治療的概率增大。牙釉質(zhì)是牙冠表面高度礦化的組織,其中無機(jī)礦化成分占牙釉質(zhì)質(zhì)量的96%,其余部分由有機(jī)物和水組成。礦化物由碳化羥基磷灰石晶體組成,晶體緊密排列呈棱鏡形,稱為釉柱,直徑約5 μm,每個(gè)釉柱均由一層非常?。s1 μm)的蛋白質(zhì)基有機(jī)基質(zhì)隔開[2]。隨著年齡的增長(zhǎng),牙體組織會(huì)發(fā)生許多改變,其中牙釉質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分也會(huì)發(fā)生變化,這些變化與牙齒抗折性和酸蝕粘結(jié)的特性有密切關(guān)系。有研究表明,隨著年齡的增長(zhǎng),釉質(zhì)中裂紋的密度增加,牙釉質(zhì)的硬度和彈性模量隨年齡的增加而增加,兩者均會(huì)導(dǎo)致壓痕脆性的增加[3]。目前,關(guān)于年齡對(duì)人牙釉質(zhì)特性影響的研究較少。基于此,本文分析了年齡對(duì)牙釉質(zhì)粘結(jié)效果及粘結(jié)界面滲透性的影響,以期為臨床不同年齡的牙齒治療提供理論基礎(chǔ)。
體視顯微鏡 萊卡,德國(guó)冷場(chǎng)發(fā)射高分辨掃描電鏡 蔡司,德國(guó)鎢絲燈電子掃描顯微鏡 HITACHI,日本離體磨牙 煙臺(tái)芝罘醫(yī)院口腔頜面外科門診萬能試驗(yàn)機(jī) LLOYD,英國(guó)根管治療顯微鏡 萊卡,德國(guó)電熱恒溫箱 上海篤特科學(xué)儀器有限公司磷酸凝膠(36%)登士柏,美國(guó)粘結(jié)劑 3M ESPE,Seefeld,Germany光固化復(fù)合樹脂F(xiàn)iltek Z350 XT 3M ESPE,St.Paul,MN,USA
收集口腔外科門診因牙周病、正畸需要、外傷等原因拔除的新鮮無齲、牙釉質(zhì)發(fā)育正常、無脫礦、未曾進(jìn)行過任何修復(fù)治療且牙冠完整的磨牙80 顆,其中40 顆來自20 ~30 歲的患者,40 顆來自60 歲以上的患者。告知患者離體牙的實(shí)驗(yàn)用途,患者均知情同意。將所有離體牙樣本使用超聲潔治器去除表面的菌斑和牙結(jié)石,然后使用低速渦輪手機(jī)和小毛刷反復(fù)清洗。處理完畢后將收集的離體牙浸泡于氯胺溶液中,保存在4 ℃的冰箱中。用環(huán)氧樹脂膠HZ8811 完成離體牙的固定包埋,用1200 目碳化硅砂紙于流水沖洗下以150 N 的壓力研磨離體牙頰舌側(cè)釉質(zhì)表面30 s,使預(yù)處理的牙釉質(zhì)表面均一化,用生理鹽水沖洗后吹干備用。
取磷酸凝膠(36%)酸蝕30 s,用無菌生理鹽水沖洗3 次,每次10 s,吹干。將粘結(jié)劑涂布在牙釉質(zhì)表面,用無水氣槍吹10 s,光固化燈光照10 s 使之固化。然后將復(fù)合樹脂于涂布粘結(jié)劑的區(qū)域分層充填,充填厚度為5 mm,光固化燈光照30 s 使之固化。待樹脂固化后,將樣本置于37 ℃的恒溫水浴箱中,24 h 后,用硬組織切片機(jī)在水冷條件下垂直于粘結(jié)界面切割,制備長(zhǎng)8 mm、大小為1 mm×1 mm 的測(cè)試牙釉質(zhì)/ 粘結(jié)劑/ 樹脂試件。制備完成后,利用根管顯微鏡檢查試件粘結(jié)面、樹脂端、牙體端有無裂紋。每顆牙選取1 條滿足要求的試件,用作后續(xù)檢測(cè)。
將選取的不同年齡段待測(cè)試件每組各30 個(gè)用環(huán)氧樹脂膠HZ8811 固定在微拉伸測(cè)試的拉環(huán)上,然后用電子實(shí)驗(yàn)萬能機(jī)以1 mm/min 的速度拉伸至牙釉質(zhì)/粘結(jié)劑/ 樹脂試件粘結(jié)面斷裂,記錄此時(shí)的拉力值N。計(jì)算單位面積的粘結(jié)強(qiáng)度:?jiǎn)挝徽辰Y(jié)強(qiáng)度(MPa)=斷裂拉力值(N)/ 試件粘結(jié)面積(S)。
用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 20.0 對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度檢測(cè)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,使用Student’s t test 比較兩組間的差異,檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05,P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
青年組恒牙牙釉質(zhì)和樹脂的微拉伸粘結(jié)強(qiáng)度為(51.03±1.377)MPa,老年組恒牙牙釉質(zhì)和樹脂的微拉伸粘結(jié)強(qiáng)度為(37.49±1.636)MPa,二者相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 兩組恒牙牙釉質(zhì)酸蝕后微拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的比較(MPa)
3.1.1 配制銀氨溶液、顯影液 用電子分析天平稱取硝酸銀(AgNO3)50 g,加入50 mL 雙蒸水中,置于加熱磁力攪拌機(jī)上至其充分溶解。在滴定管中加入30%氫氧化銨溶液,記錄此時(shí)的讀數(shù),然后開始向AgNO3溶液中滴定,溶液中可有黑色沉淀出現(xiàn),然后滴定至黑色沉淀溶解,溶液呈無色透明,停止滴定,即得到硝酸銨銀溶液。記錄滴定結(jié)束時(shí)滴定管的刻度,計(jì)算使用30% 氫氧化銨溶液的體積。將制備的硝酸銨銀溶液用雙蒸水定容至100 mL。量取370 mL 雙蒸水置于黑色AP 防氧化瓶中,在避光條件下,量取30 mL顯影液母液加入其中,用磁力攪拌器充分混勻,避光保存?zhèn)溆谩?/p>
3.1.2 納米滲漏測(cè)試樣本的制備 取2 只棕色試劑瓶,每只試劑瓶中均加入20 mL 硝酸銨銀溶液。然后將青年組和老年組的牙釉質(zhì)/ 粘結(jié)劑/ 樹脂試件(各10個(gè)試件)分別置于上述2 只試劑瓶中,室溫下避光靜置24 h。24 h 后,將兩組處理后的試件取出,用雙蒸
水沖洗晾干,然后置于盛有上述稀釋好的顯影液的黑色AP 防氧化瓶中,室溫下避光靜置反應(yīng)12 h 后,將試件取出分別放入氫氧化二氨合銀〔Ag(NH3)2OH 〕溶液中充分反應(yīng)12 h,將Ag+還原成Ag 原子。12 h后取出試件,用雙蒸水沖洗晾干,用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察。
3.1.3 SEM 觀察納米滲漏 將處理過的牙釉質(zhì)/粘結(jié)劑/樹脂試件常規(guī)真空干燥、噴金,使用SEM 背散射模式觀察粘結(jié)界面納米滲漏的情況,在每個(gè)試件的粘結(jié)界面隨機(jī)取3 個(gè)點(diǎn)拍攝電鏡照片。
如下圖1 所示,箭頭所指示的高亮區(qū)域?yàn)槌霈F(xiàn)納米滲漏部分,乃粘結(jié)界面銀原子的沉積在SEM下的影像。由圖中可見青年組恒牙和老年組恒牙牙釉質(zhì)與粘結(jié)劑的粘結(jié)界面混合層中都出現(xiàn)了銀沉積,呈點(diǎn)狀或不連續(xù)線狀。老年組恒牙牙釉質(zhì)與粘結(jié)劑粘結(jié)界面混合層中的銀原子沉積比較多,許多呈連續(xù)線狀,有些區(qū)域幾乎貫穿整個(gè)粘結(jié)界面混合層。相較而言,青年組恒牙牙釉質(zhì)與粘結(jié)劑粘結(jié)界面混合層中的銀原子沉積比較少,多呈不連續(xù)的點(diǎn)狀沉積,少有連續(xù)線狀出現(xiàn)。
圖1 青年組、老年組粘結(jié)界面納米滲漏情況的定性比較
人類牙齒不同部位的牙釉質(zhì)厚度、釉柱排列走行存在差異,釉質(zhì)表層礦化致密且耐酸性強(qiáng)[4]。有研究報(bào)道,若對(duì)牙釉質(zhì)不做任何處理,牙釉質(zhì)和自粘結(jié)水門汀的機(jī)械嵌合作用比較小[5-6]。酸蝕劑處理后可以增加釉質(zhì)表面的表面積,從而使表面自由能增加(可使粘結(jié)面自由能較未酸蝕處理的釉質(zhì)表面增大2 倍),促進(jìn)了粘結(jié)劑向蜂窩狀小孔中的滲透[7]。本實(shí)驗(yàn)中,青年組恒牙牙釉質(zhì)和樹脂的微拉伸粘結(jié)強(qiáng)度為(51.03±1.377)MPa,而老年組恒牙牙釉質(zhì)和樹脂的微拉伸粘結(jié)強(qiáng)度為(37.49±1.636)MPa。這與先前關(guān)于粘結(jié)強(qiáng)度及穩(wěn)定性的研究結(jié)果是基本一致的。粘結(jié)強(qiáng)度的差異可能與青年組恒牙和老年組恒牙的礦化程度不同有關(guān)。此外,在本實(shí)驗(yàn)中用硬組織切片機(jī)制做條狀牙釉質(zhì)/ 粘結(jié)劑/ 樹脂試件時(shí),在垂直于粘結(jié)界面切割的過程中會(huì)產(chǎn)生切割振動(dòng),有些試件在制作過程中不能耐受振動(dòng),導(dǎo)致牙體和復(fù)合樹脂分離,致使粘結(jié)失敗。在兩組不同的樣本中,老年恒牙組粘結(jié)試件在切割過程中失敗率較高,這也與牙釉質(zhì)酸蝕后微拉伸粘結(jié)強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果相一致。本實(shí)驗(yàn)只是模擬單一恒定拉力載荷下牙釉質(zhì)的粘結(jié)強(qiáng)度,后續(xù)的研究將進(jìn)一步模擬口腔咀嚼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械疲勞負(fù)荷,進(jìn)行外加載負(fù)荷老化試驗(yàn),進(jìn)一步明確年齡對(duì)粘結(jié)強(qiáng)度及粘結(jié)穩(wěn)定性的影響。
目前常見的邊緣微滲漏檢測(cè)方法有:染料擴(kuò)散法、細(xì)菌及內(nèi)毒素滲入法、凝膠擴(kuò)散法、化學(xué)示蹤法等?;瘜W(xué)示蹤法檢測(cè)后可在SEM 下觀察,結(jié)果更為精細(xì)客觀。通過SEM 觀察微滲漏情況易于操作、成像質(zhì)量好、色差小、精度高。本實(shí)驗(yàn)采用硝酸銨銀溶液示蹤的方法,于SEM 下對(duì)青年組恒牙和老年組恒牙牙釉質(zhì)與粘結(jié)劑的粘結(jié)界面納米滲漏情況進(jìn)行觀察,并通過粘結(jié)界面納米滲漏的比較分析評(píng)估青年組恒牙和老年組恒牙牙釉質(zhì)粘結(jié)后短期的封閉效果。本研究結(jié)果顯示,青年組恒牙和老年組恒牙牙釉質(zhì)與粘結(jié)劑的粘結(jié)界面混合層中都出現(xiàn)了銀沉積,呈點(diǎn)狀或不連續(xù)線狀。因?yàn)檎辰Y(jié)時(shí),粘結(jié)劑吹干后其內(nèi)部仍會(huì)有部分殘留的水,其可與復(fù)合樹脂中單體的親水基團(tuán)結(jié)合生成氫鍵,使單體聚合不完全,形成了微小裂隙,導(dǎo)致納米滲漏的發(fā)生。本實(shí)驗(yàn)中,老年組恒牙牙釉質(zhì)與粘結(jié)劑粘結(jié)界面混合層中的銀顆粒沉積有輕度的增加,多呈連續(xù)線狀,且遍及整個(gè)標(biāo)本的混合層。而青年組恒牙牙釉質(zhì)與粘結(jié)劑粘結(jié)界面混合層中的銀顆粒沉積較少,呈不連續(xù)的點(diǎn)狀、粗顆粒沉積。這可能是因?yàn)樗嵛g劑對(duì)青年人群恒牙的酸蝕脫礦作用強(qiáng),青年組恒牙酸蝕后形成大量膠原纖維,滲入其間隙中的大量粘結(jié)劑圍繞在膠原纖維之間,對(duì)膠原纖維形成了天然的保護(hù)作用。另外,粘結(jié)劑表面的疏水樹脂層可以有效減少粘結(jié)界面的滲透性和水吸收,從而減少了納米滲漏。牙釉質(zhì)和樹脂修復(fù)體粘結(jié)界面的密閉性是牙體修復(fù)效果的重要評(píng)估指標(biāo)。使用復(fù)合樹脂充填修復(fù)后發(fā)生微滲漏的現(xiàn)象普遍存在,很難避免。其中有技術(shù)操作因素,也有材料性能的因素,如目前所用充填復(fù)合樹脂或多或少都存在一定的聚合收縮;復(fù)合樹脂的熱膨脹系數(shù)與牙體組織不同,導(dǎo)致膨脹和收縮率不同,隨著時(shí)間的延長(zhǎng),就會(huì)導(dǎo)致牙釉質(zhì)和粘結(jié)樹脂間出現(xiàn)裂隙或小裂隙變大。因此,臨床上在對(duì)中老年恒牙進(jìn)行粘結(jié)修復(fù)時(shí),特別要注意操作的規(guī)范性,減少因操作不規(guī)范造成的微滲漏。
綜上所述,年齡對(duì)牙釉質(zhì)的粘結(jié)強(qiáng)度有顯著影響,老年人牙釉質(zhì)的粘結(jié)能力較差,粘結(jié)界面發(fā)生微滲漏的現(xiàn)象較多。