三种不同树脂材料治疗早期釉质龋的实验研究

吴晓沛 , 马 哲 , 张洪月, 林维龙, 李 涛

(1.河北省口腔医院 河北省重点实验室, 河北 石家庄 050017; 2.河北医科大学口腔医院口腔内科, 河北 石家庄 050017; 3. 河北北方学院附属第一医院口腔科, 河北 张家口 075000)

三种不同树脂材料治疗早期釉质龋的实验研究

吴晓沛1, 马 哲1, 张洪月2, 林维龙3, 李 涛2

(1.河北省口腔医院 河北省重点实验室, 河北 石家庄 050017; 2.河北医科大学口腔医院口腔内科, 河北 石家庄 050017; 3. 河北北方学院附属第一医院口腔科, 河北 张家口 075000)

目的: 比较渗透树脂(ICON)、流动树脂(Z350)、窝沟封闭剂3种树脂材料对早期釉质龋表面的处理效果。方法：选取新鲜拔除的牛切牙60个，模拟体外建立早期釉质龋模型后随机分为A、B、C、D 4组(n=15)；其中A、B、C组分别用渗透树脂、Z350流动树脂及窝沟封闭剂进行处理，D组不作任何处理用于对照。处理结束后，分别测量各组样本表面的粗糙度、显微硬度及树脂的渗透深度。结果：各组样本表面粗糙度由高到低以此为：D组>B组>A组>C组 ，各组间相比差异均有统计学意义(P<0.05)；各组样本表面显微硬度由高到低以此为：A组>B组>C组>D组，各组间相比差异均有统计学意义(P<0.05)；各组对树脂的渗透百分比由高到低依次为：A组>B组>C组>D组，各组间相比，除B组和C组无统计学差异(P>0.05)外, 其余各组间差异均有统计学意义(P<0.05)。结论：早期釉质龋样本经上述3种树脂处理后，其表面粗糙以窝沟封闭剂最低；表面显微硬 度以渗透树脂最高，其树脂树脂渗透百分比高于Z350流动树脂及窝沟封闭剂。

渗透树脂ICON; 渗透深度; 粗糙度; 显微硬度

[DOI] 10.15956/j.cnki.chin.j.conserv.dent.2015.10.004

[Chinese Journal of Conservative Dentistry,2015,25(10): 592]

目前，早期釉质龋的治疗方法主要是利用树脂材料对脱矿区域进行充填，通过阻断脱矿区的微孔结构从而达到阻止病变继续发展的治疗目的。临床上常用的树脂材料有窝沟封闭剂、流动树脂(如Z350)、渗透树脂等。其中渗透树脂是近年来推出的一种新型充填材料，因其具有良好的理化性能而倍受关注。本实验通过观察上述3种树脂材料在早期釉质龋表面的渗透深度，及其对釉质表面粗糙度和显微硬度影响，以期为治疗早期釉质龋材料的选择提供参考。

1 材料和方法

1.1 主要材料和设备

渗透树脂(ICON)及其酸蚀剂(Icon-Etch)、渗透剂(Icon-Infiltrate)、干燥剂(Icon-Dry)(DMG，德国)；流动树脂(Z350)、窝沟封闭剂(3M，德国)；脱矿液(自配，成分：50 mmol/L 乙酸、3 mmol/L二水合氯化钙、3 mmol/L磷酸二氢钾，用KOH调pH至4.5)；表面形貌仪(Machr M400，马尔，德国)；显微维氏硬度仪(Tunkon 2500，Wilson，美国)；IX81型激光扫描共聚焦显微镜(CLMS，OLYMPUS，日本)。

1.2 方法

1.2.1 离体牙选择及其釉质块样本的制备

取新鲜拔除的牛切牙60个(均釉质发育完好，且表面平整、无龋损、无脱矿、无着色、无裂纹、无明显形态异常)，去除其表面软组织、牙结石，并清洗干净后，截去牙根。取各牙冠，用橡皮杯蘸无氟牙膏对其唇侧釉质抛光30 s后，硬组织片切轮切取各牙的唇侧釉质，并制成长7 mm×7 mm×3 mm的釉质块60个，分别经超声震荡清洗并吹干后，用于后续实验。

1.2.2 早期釉质龋模型的建立

取上述制备的60个釉质块样本，分别在其唇侧表面留5 mm×5 mm的开窗区，并在开窗区外的部分涂布两层抗酸指甲油；然后将各标本置于脱矿溶液中，37 ℃恒温水浴条件下进行脱矿。每天更换1次脱矿液，连续脱矿4 d后取出标本，蒸馏水冲洗，吹干，肉眼观察可见开窗区呈白垩色即表明人工釉质龋建立成功。

1.2.3 实验分组及处理

1.2.3.1 样本预处理

分组处理前，首先使用150 g/L盐酸凝胶(ICON-Etch)酸蚀各人工釉质龋样本的脱矿区表面2 min，流水冲洗30 s、吹干后放入0.1%的罗丹明B乙醇溶液中染色12 h，以红色荧光染料标记病损处的微孔结构，使之显示红色。染色后再次冲洗并吹干10 s备用。

1.2.3.2 分组处理

将上诉染色后60个人工釉质龋样本随机分为A、B、C、D 4组(n=15)。A组：渗透树脂(ICON)处理组，分别在各样本表面涂布Icon-Dry，静置30 s后吹干，再将Icon-Infiltrant涂布于各样本的病损表面，并静置3 min；擦掉多余材料后光照固化40 s，再次涂布Icon-Infiltrant，静置10 s后擦掉多余材料并光照固化40 s。B组：流动树脂处理组，分别在各样本表面涂布Z350流动树脂，擦掉多余材料后光照固化40 s。C组：窝沟封闭剂处理组，分别在各样本表面涂布窝沟封闭剂，擦掉多余材料后光照固化40 s。D组：对照组，各样本表面均不做任何处理。上述处理结束后，将各组样本放入30 mL/L的过氧化氢中，37 ℃恒温水浴条件下静置12 h，以漂白掉多余染料。

1.2.4 相关指标检测

1.2.4.1 表面粗糙度测量

使用表面形貌仪测量各样本表面的粗糙度：首先选择各样本的中心点进行测量，然后再分别从其上、下、左、右4个象限各随机选取1个位点进行测量，以5个位点测量结果的平均值作为该样本的表面粗糙度(Ra)。

1.2.4.2 表面显微硬度的测量

取各组样本，按显微硬度测量要求对其表面进行抛光后，用显微维氏硬度仪(×700)分别测量各样本表面的显微硬度，测量条件：维氏压头载荷50 g，持续时间10 s。每个样本测量3个点(从开窗区正中央的周围随机选取)，并取其平均值作为该样本表面的显微硬度值(VHN)。

1.2.4.3 渗透深度的测量

以上测量结束后将所有样本垂直于表面切成厚1 mm的薄片，并用不同粒度的砂纸由粗到细将其打磨至透光。然后将各磨片放入含100 μmol/ L荧光素钠的500 mL/L乙醇溶液中浸泡3 min, 以标记未被树脂渗透的微孔结构，并使之显示绿色(荧光素钠可将原罗丹明B标记的红色部分染成绿色)。用离子水冲洗、吹干后，置于CLSM镜下观察并采集图像；然后在CLSM图像中分别对6个指定位点的病损深度(LD)、树脂渗透深度(PD)进行测量：其中LD为样本表面到绿色荧光最深点的距离；PD为样本表面到红色荧光最深点的距离(由于渗入树脂的阻挡，荧光素钠不能渗入病损部位，故仍呈罗丹明B所标记的红色)。得到数据后按以下公式计算渗透百分比(PP)。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 各组样本表面Ra值较

表面形貌仪测量结果显示，各组样本表面的Ra值由高到低依次为：D组>B组>A组>C组；各组间两两相比差异均有统计学意义(P<0.05)(表1)。

2.2 各组样本表面VHN值比较

显微维氏硬度仪测量结果显示，各组的VHN值由高到低依次为：A组>B组>C组>D组；各组间两两相比，差异均有统计学意义(P<0.05)(表1)。

2.3 各组树脂PP比较

用荧光素钠对不同树脂材料处理的各样本磨片进行染色后，CLSM观察可见：未被树脂渗透的病损区显示为绿色，有树脂渗透部分显示为红色，健康釉质及病损表层均显示为黑色(图1)。经测量，各组树脂PP由高到低依次为：A组>B组>C组>D组；各组间两两相比，除B组与C组无统计学差异(P<0.05)外(表1)。

不同字母组间P<0.05

树脂渗透的病损区呈绿色, 无树脂渗透的病损区呈红色

3 讨论

目前，乳、恒牙早期龋的治疗越来越受到学者们的关注，但在其治疗中，两种传统治疗龋病的方法均受到了一定的限制。其中药物治疗以氟化物的应用为主，但不适用于龋损的晚期阶段；而“侵略性”治疗则需要备洞和充填，势必要牺牲部分健康的牙体组织及其结构。Steinberg等(2002)提出早期龋的病变过程是可逆的，同时提出对龋病的治疗应注重以非手术治疗取代传统的手术治疗[1-2]。Davila等[3](1975)提出，流动性的材料可渗透至龋损处的晶体孔隙中，并充填于釉柱间，从而使病损的进程被阻断，龋病也随之终止。此即为渗透治疗龋病的最早理念[4]。

本实验结果显示，窝沟封闭剂处理后其样本表面的粗糙度在4组中最低。其原因可能与窝沟封闭剂的基质成分较少，溶剂比例较大有关。渗透树脂能快速渗入病损体部，而使表面残留的树脂材料很少，加之其填料的粒度较常用树脂更细小，故也在一定程度上改善样本表面的粗糙度。但由于渗透树脂中以乙醇作为溶剂，当其挥发后会使孔隙率增加，所以其固化后的表面粗糙度较窝沟封闭剂高。与渗透树脂相比，流动树脂的颗粒粒度大、填料含量较多，且渗透能力相对较差，其中的大粒度填料会随树脂残留于样本表面，所以其固化后的表面粗糙度在3种树脂材料中最高。充填体表面粗糙度直接影响着治疗后菌斑的聚集以及长期抗着色的能力。一般来说，当牙体表面Ra>0.2 μm时，局部细菌的聚集和附着明显增加，龋病的发病几率也随之增加；因此，目前已将Ra为0.2 μm作为菌斑附着的阈值[5]。本实验结果显示，3种树脂材料处理后其样本表面Ra均大于0.4 μm，与其研究结果一致[6]；因此临床上使用树脂材料充填后，对其表面进行细致的抛光是必不可少的。

本实验对各组样本表面显微硬度的测量结果显示，ICON组最高，流动树脂组次之，窝沟封闭剂组最低。原因可能是: 窝沟封闭剂和Z350流动树脂的基质均主要为双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯(BisGMA), 由于这种基质的分子结构较紧密且黏性较高，从而降低了其渗透能力，使其无法充分渗透进入病损区的小管结构, 因而不能充分提高样本表面的显微硬度[7]; 与前两者相比，虽然ICON本身的显微硬度并不高(远低于健康的釉质结构，甚至低于早期龋病损区的硬度[8]), 但其能充分渗入病损区的微孔，并在晶体的间隙中起到机械支持作用，从而与周围未坍塌的釉柱形成釉质-树脂混合物，因此可明显增加样本表面的显微硬度强。

本实验对3种树脂的渗透百分比测量结果显示，ICON组的渗透百分比最高；流动树脂组虽高于窝沟封闭剂组，但两者无显著差异。普通树脂的主要成分为BisGMA、三甘醇双甲基丙烯酸酯和乙醇(TEGDMA)、乙醇等。有研究发现，减少BisGMA的含量，并同时增加TEGDMA的含量则可提高树脂的渗透系数。由于ICON的成分中大部分是TEGDMA，所以其渗透能力较其他普通树脂明显增加。Paris等认为，若以乙醇作为溶剂, 当其挥发时可造成体部的孔隙率增加，这些孔隙会对流动性强的树脂产生虹吸作用，从而提高树脂的渗透系数[9]。而ICON中以乙醇作为溶剂的, 所以其渗透能力在3种树脂材料中最高。

近年来, 采用ICON对早期釉质龋进行“微创治疗”越来越受到学者们的关注。然而，由于渗透树脂尚处于研发上市的初期阶段，临床应用较少，其长期临床效果需待观察，亦需与其他临床常用材料在更多观察指标方面做进一步对比。

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The effects of three different resins on initial enamel caries

WU Xiao- pei*, MA Zhe, ZHANG Hong- yue, LIN Wei- long, LI Tao

(*HebeiMedicalUniversityStomatologicalHospital,ShiJiazhuang050017,China)

AIM: To investigate the effects of infiltration resin ICON, flow resin Z350 and fissure sealant 3M on on early enamel caries. METHODS：60 freshly extracted bovine teeth were randomly divided into 4 groups(n=15) after artificial enamel caries had been built. The samples were treated with ICON (group A), Z350 (group B) and 3M (groups C) respectively, those in Group D received no treatmentad the controls. Enamel surface roughness, micro hardness and percentage of penetration were measured. RESULTS： Enamel roughness value was in the following order; group D>group B>group A> group C, (between each 2 groups,P<0.05); micro hardness value: group A>group B>group C>group D, (between each 2 groups,P<0.05); percentage of penetration depth were: group A>group B>group C>group D (between each 2 groups,P<0.05 except group B vs. group C). CONCLUSION: When applied on artificial enamel lesions, fissure sealant may produce the lowest surface roughness value. ICON may produce the highest micro hardness and percentage of the penetration value.

infilitration resin ICON; penetration; roughness; Micro-hardness

2015-06-02

河北省科研厅科技支撑计谋项目(11246126D)

吴晓沛(1989-)，女，汉族，河北沧州人。硕士生(导师：马哲)。现在河北省张家口市口腔医院工作

马 哲，Email：mazhe2009@126.com

R783.1

A

1005-2593(2015)10-0592-04