引用本文
李爽, 张清. 玷污层对新型三氧化矿物凝聚体根尖封闭性的影响. 北京大学学报(医学版), 2018,50(3): 560-563
LI Shuang, ZHANG Qing. Effect of smear layer on apical sealing ability of mineral trioxide aggregate (MTA) Plus through the sucrose penetration mode. Journal of Peking University(Health Sciences), 2018,50(3): 560-563.  
Doi: 10.3969/j.issn.1671-167X.2018.03.028
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玷污层对新型三氧化矿物凝聚体根尖封闭性的影响
李爽1, 张清2,Δ
1.国家儿童医学中心 首都医科大学附属北京儿童医院口腔科,北京 100045
2.北京大学口腔医学院·口腔医院,第四门诊部 国家口腔疾病临床医学研究中心 口腔数字化医疗技术和材料国家工程实验室 口腔数字医学北京市重点实验室,北京 100025;
收稿日期: 2017-10-30
摘要

目的:评价根尖倒预备窝洞壁的玷污层对根尖倒充填材料新型三氧化矿物凝聚体(mineral trioxide aggregate,MTA)Plus封闭性的影响。方法:选取50颗单根管离体上颌前牙或前磨牙,以步退法根管预备至60#,冷牙胶侧方加压法充填根管,行根尖切除及超声倒预备处理后,随机均分成两组:实验组(Smear-组)用0.17 g/L乙二胺四乙酸溶液(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)冲洗倒预备窝洞,对照组(Smear+组)用生理盐水冲洗。各抽取5颗离体牙,采用体视显微镜排除微裂。采用扫描电镜观察窝洞壁的玷污层去除情况及牙本质小管管口开放情况;其余40颗牙使用材料MTA Plus行根尖倒充填后,采用蔗糖定量流体渗漏法,在第1、7、14、21、28、35、42、49、56 d检测从冠方向根方渗漏出的蔗糖量。实验模型置于恒温箱(37 ℃,100%湿度)中保存。采用重复测量资料的方差分析比较两组同一时间点和同组不同时间点的渗漏量差异,显著性水平α=0.05。结果:在56 d的观察期内,Smear-组和Smear+组渗漏量差异无统计学意义( P>0.05),不同检测时间点的渗漏量差异有统计学意义( P<0.05)。结论:玷污层对根尖倒充填材料MTA Plus的封闭性无明显影响。

关键词: 玷污层; 微渗漏; 根尖倒充填; 三氧化矿物凝聚体
中图分类号:R781.3 文献标志码:A 文章编号:1671-167X(2018)03-0560-04
Effect of smear layer on apical sealing ability of mineral trioxide aggregate (MTA) Plus through the sucrose penetration mode
LI Shuang1, ZHANG Qing2,Δ
1.Department of Stomatology, Beijing Children’s Hospital, Capital Medical University, National Center for Children’s Health, China, Beijing 100045, China;
2.Fourth Clinical Division, Peking University School and Hospital of Stomatology & National Clinical Research Center for Oral Diseases & National Engineering Laboratory for Digital and Material Technology of Stomatology & Beijing Key Laboratory of Digital Stomatology, Beijing 100025, China;
Δ Corresponding author’s e-mail, hehe0948@sina.com
Abstract

Objective:To investigate the effect of smear layer on apical sealing ability in teeth obturated with mineral trioxide aggregate (MTA) Plus as retrofilling materials.Methods:Fifty freshly extracted maxillary anterior teeth or premolars with single root canal were used in this study. All teeth were instrumented to master apical point 60# by using the step-back technique, obturated with lateral condensation technique, and then apical resected. A root-end cavity was then instrumented with an ultrasonic diamond-coated tip. Then the selected teeth were randomly and equally divided into two groups ( n=25). In the experimental group (smear-), the teeth were irrigated with 0.17 g/L ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) to remove smear layer on the root-end cavity wall; in the control group (smear+), the teeth were irrigated with physiological saline. Five teeth were extracted to evaluate the cleanliness of root end cavity walls under a videomicroscope, respectively. The scanning electron microscope (SEM) evaluation was also performed for the presence of smear layer and open tubule. For the additional 40 teeth, the root-end cavities were filled with MTA Plus. The quantitative apical leakage of each teeth was evaluated by measuring the concentration of leaked sucrose in apical reservoir on 1, 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 and 56 days, respectively. The samples were stored at 37 ℃ and 100% humidity for 56 days. Statistical analysis was done with ANOVA for repeated measurement design data.Results:Removal of the smear layer did not cause significantly less apical leaked sucrose than that when the smear layer was left intact for 56 days ( P>0.05). There were statistically significant differences at the concentration of leaked sucrose among different observation time points ( P<0.05) .Conclusion:It may be concluded that removing the smear layer may not be necessary in root-end cavities filled with MTA Plus.

Key words: Smear layer; Microleakage; Retrofilling; Mineral trioxide aggregate

根尖手术成功的关键是严密地封闭倒预备窝洞。玷污层(smear layer)是根尖倒预备时产热使窝洞壁有机质变性, 与牙本质碎屑、细菌混合形成的松散结构, 可贴附在牙本质表面, 也可进入牙本质小管内, 妨碍充填材料与洞壁的紧密贴合, 可能成为微渗漏的通道[1]。三氧化矿物凝聚体(mineral trioxide aggregate, MTA)是一种新型生物材料, 广泛应用于牙科治疗中, MTA Plus是传统MTA的改进, 具有更好的物理性能。

玷污层是否对根尖倒充填材料封闭性产生影响, 相关研究较少, 研究结果迥异。本研究通过蔗糖定量流体渗漏法评价玷污层对MTA plus根尖封闭性的影响。

1 资料与方法
1.1 样本收集

选取北京大学口腔医院口腔颌面外科因正畸或牙周病而新鲜拔除的单根管前磨牙或前牙50颗, 要求根尖孔发育完全, 根管通畅, 无根面龋、根裂及牙根吸收。超声去除牙面软组织及牙石, 储存于4 ℃生理盐水中。所有患者均对本研究知情同意。

1.2 主要材料与器械

主要材料与器械包括:MTA Plus(Cerkamed, 波兰)、扫描电镜S-4300(Hitachi, 日本)、超声倒预备工作尖S12/7D(Satelec, 法国)、恒温箱(上海一恒科技公司)、DK-450B型电热恒温水槽(上海森信实验仪器公司)、EnSpire多标记微孔板检测仪(Perkin Elmer, 美国)。

1.3 根尖倒预备及分组

所有离体牙经开髓、拔髓、步退法根管预备、冷侧压法根管充填后放入恒温箱(37 ℃, 100%湿度)1周备用。用高速金刚砂钻切除根尖3 mm, 切割面与牙体长轴方向垂直。在超声中档功率下根尖倒预备, 倒预备后的根管横断面呈圆形, 深度为3 mm、直径2 mm, 过程中充分喷水冷却, 倒预备时间2 min。体视显微镜(上海长方光学仪器公司)25倍视野下观察根尖切割面, 排除微裂后随机均分为两组:(1)实验组(Smear-组):倒预备窝洞采用5 mL 0.17 g/L EDTA冲洗1 min; (2)对照组(Smear+组):倒预备窝洞采用5 mL生理盐水冲洗1 min。再用5 mL生理盐水清除残余的冲洗液5 s。

1.4 扫描电子显微镜观察

两组各取5颗牙, 用涡轮手机在牙颊舌侧制备沟槽, 不深及根管内壁; 用凿子沿长轴纵向劈开, 喷金, 置于扫描电子显微镜下观察。

1.5 微渗漏检测

余牙干燥, 用MTA plus材料倒充填, 固化后用GG-Bur取出根管内的牙胶, 放入恒温箱(37 ℃, 100%湿度)1周后备用。牙根表面涂布双层指甲油, 冠方通过乳胶管固定于吸唾管底部, 使2/3的牙体置于乳胶管之外, 以正畸结扎丝及超能胶(氰基丙烯酸盐粘合剂)[2]密封连接部, 通过吸唾管向根管内注入1 mol/L(含2 g/L NaN3)的蔗糖溶液, 液面比倒充填材料冠方高13.5 cm, 上方与大气相通。保持液面高度不变, 将管固定于一个可密封的玻璃瓶, 使根尖部浸于玻璃瓶内10 mL 2 g/L NaN3溶液中, 玻璃瓶盖上插一个27#冲洗针头与大气相通(模型见图1)。模型置于恒温箱(37 ℃, 100%湿度)中, 第1、7、14、21、28、35、42、49、56 d抽取10 μ L模型下方玻璃瓶内的渗漏液, 用β -D-果糖苷酶将蔗糖转化为葡萄糖, 检测葡萄糖的浓度, 即渗漏量。渗漏量越少, 封闭性越好; 反之, 封闭性越差。

图1 蔗糖定量流体渗漏模型图Figure 1 The block diagram of sucrose microleakage model

1.6 统计学处理

使用SPSS 16.0软件进行统计分析。采用重复测量资料的方差分析比较两组同一时间点和同组不同时间点的渗漏量差异, 显著性水平α =0.05。

2 结果
2.1 扫描电子显微镜观察

Smear-组玷污层覆盖表面少于25%, 牙本质小管口清晰、敞开(图2); Smear+组玷污层覆盖表面多于75%, 无可见、敞开的牙本质小管口(图3)。

图2 Smear-组倒预备窝洞壁扫描电子显微镜图(A, × 1 000; B, × 3 000)Figure 2 Images of an instrumented root-end cavity wall of smear- group, showing no smear layer (A, × 1 000; B, × 3 000)

图3 Smear+组倒预备窝洞壁扫描电子显微镜图(A, × 1 000; B, × 3 000)Figure 3 Images of an instrumented root-end cavity wall of smear+ group, showing the presence of smear layer (A, × 1 000; B, × 3 000)

2.2 微渗漏检测

56 d的观察期内, 玷污层分组及不同检测时间两个因素对渗漏量的影响见表1。两组均在第1天渗漏量最低, 随时间延长渗漏量逐渐增加, 不同检测时间点间差异有统计学意义(F=194.547, P< 0.05), 且在Smear-组和Smear+组均如此, F值分别为172.552 和202.699(P< 0.05)。Smear-组与Smear+组渗漏量差异无统计学意义(F=0.165, P=0.687), 从各时间点看亦是如此(P > 0.05)。玷污层分组与不同检测时间点间不存在交互效应(F=1.110, P=0.306)。

表1 两组MTA plus倒充填后渗漏量比较(n=20, x̅± s) Table 1 Microleakage of two groups with MTA plus as a retrofiling material(n=20, x̅± s) /(mmol/L)
3 讨论

对于常规根管治疗不能控制根尖周感染的患牙, 根尖手术是保留此类患牙的最后手段。显微根尖手术的成功率超过90%[3], 其成功的关键在于去除感染, 严密封闭倒预备窝洞。微渗漏是衡量根尖封闭性的指标。倒充填术后微渗漏是指根尖手术后, 根管刺激物通过牙骨质及牙本质小管、侧副根管、充填材料与牙齿硬组织界面、充填材料自身等途径进入根尖周组织。微渗漏的检测方法很多, 其中, 葡萄糖定量法已被国内外广泛采用。但葡萄糖在碱性环境下不稳定, 可能与碱性材料MTA发生反应, 影响结果的准确性, 因此, 邓文娟[4]提出以蔗糖取代葡萄糖作为示踪剂检测微渗漏。

倒预备后窝洞壁玷污层普遍存在, 可能影响根尖封闭并导致微渗漏。目前, 文献中多采用化学法去除玷污层, 如用稀浓度的酸蚀液(如柠檬酸)、含有功能基团的弱酸(如聚丙烯酸)、螯合剂(如EDTA)、中性或弱酸性盐类(如草酸钾)等, 其中, EDTA和柠檬酸均是最常用的去除玷污层的方法, 两者去除玷污层的效果相同, 但柠檬酸的终末羧基会与羟基磷灰石的Ca2+结合形成柠檬酸钙。因此, 为防止柠檬酸盐沉淀物影响实验结果, 本研究采用临床常用的根管内冲洗液0.17 g/L EDTA溶液。本研究扫描电子显微镜结果表明, 0.17 g/L EDTA溶液直接冲洗倒预备窝洞1 min, 使冲洗液与洞壁充分接触, 能有效地去除玷污层, 但需严格控制溶液浓度及冲洗时间, 避免造成管周牙本质和管间牙本质过度脱矿侵蚀、牙本质基质结构塌陷以及牙本质硬度减低。既往关于玷污层的研究大部分采用染色法, 少数研究采用细菌渗透法或液体滤过法。由于实验方法为半定量, 不能准确地反映玷污层对于根尖封闭性的影响, 因此, 本研究选择蔗糖定量流体渗漏法。

MTA Plus是在传统MTA上的改进, 具有更好的物理性能, 其颗粒更精细, 表面积约是传统ProRoot MTA的1.5倍, 因此, 增强了反应活性并延长了释放钙的能力, 使局部pH值升高[5], 操作性及封闭性均优于MTA[6, 7]。

既往研究中, Davis等[8]、陆明辉等[9]和李永立等[10]认为去除玷污层能减少微渗漏, 可能与不同倒充填材料与牙本质的粘接机制有关, 或与倒充填深度有关。另外, 利用柠檬酸去除玷污层及根面上的残留污染物, 使牙本质脱矿, 牙本质小管口开放, 胶原蛋白基质暴露, 刺激成纤维细胞附着与生长, 促进牙骨质形成, 从而可能减少微渗漏。但Yildirim等[11, 12]和Estrela等[13]则认为去除玷污层会增加微渗漏, 因为玷污层封闭了根管内细菌进入牙本质小管的通道并限制多种分子的扩散。去除玷污层后, 剩余的胶原纤维暴露, 根管壁软化, 导致倒充填材料与根管壁不密合。

实验方法上, 细菌渗透法为半定量分析, 灵敏度较低, 且材料的抑菌性、去除玷污层的方式、冲洗液及其pH值、浓度、作用时间等因素都会影响微渗漏检测结果。而液体滤过法的影响因素也较多, 如受温度变化或实验操作引起的聚乙烯管的膨胀与收缩、接口处渗漏, 且只能测量贯通的孔隙造成的微渗漏[14]。另外, 不同因素, 如毛细管的直径、气泡长度、测量时间和所使用的压力等都将可能改变实验结果[15]。

本研究结果表明, Smear-组和Smear+组均随时间延长, 渗漏量逐渐增加, 推测可能随时间的延长, MTA plus中主要成分硅酸钙水合物因长期浸泡在实验液体中而脱钙, 或产生新的微裂纹, 从而影响了根尖封闭的长期稳定性。本研究结果与Peters等[16]、Saunders等[17]、Kubo等[18]和李昌盛[19]的研究结果一致, 玷污层对MTA Plus倒充填后微渗漏的量无明显影响, 其原因可能是:去除玷污层后牙本质小管开口的直径增大, 有利于提高倒充填材料与根管壁的密合性, 但由于MTA Plus倒充填材料脱钙或产生新的微裂纹, 从而抵消了有利的影响。

综上所述, 在本实验条件下, 是否去除玷污层对MTA Plus倒充填后的根尖封闭性无显著影响, 提示临床上应用MTA Plus倒充填时无需去除玷污层。

The authors have declared that no competing interests exist.

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