聚乳酸可吸收薄膜对可吸收螺纹桩封闭性能的微渗漏研究

侯玉妹, 黄 华, 周永明

(广西 南宁 530021: 1. 广西医科大学附属口腔医院; 2. 南宁天使口腔医院)

聚乳酸可吸收薄膜对可吸收螺纹桩封闭性能的微渗漏研究

侯玉妹1, 黄 华1, 周永明2

(广西 南宁 530021: 1. 广西医科大学附属口腔医院; 2. 南宁天使口腔医院)

目的: 评价聚乳酸(PLA)可吸收薄膜对可吸收螺纹桩与根管壁间的封闭性能。方法：选择36个完整离体上颌中切牙, 常规根管治疗术后，随机取3个样本作为阴性对照(E组)，其余33个样本随机分为A、B、C 3个实验组(n=10)和1个阳性对照组(D组，n=3)，行桩道预备后，A组: 采用可吸收薄膜固位封闭PLA可吸收螺纹桩; B组：采用双固化树脂粘结玻璃纤维桩；C组：采用玻璃离子粘结金属螺纹桩；D组：不行桩修复。各组处理后，样本牙浸泡于印度墨水72 h后纵向剖开，体视显微镜下观察和测量各剖面微渗漏情况，并进行统计分析。结果：D组微渗漏累及整个桩道; E组无微渗漏。A、B、C组微渗漏(mm)分别为1.30±0.77、0.50±0.45、1.47±0.41，B组与A、C组相比有统计学意义(P=0.002)，A、C组相比差异无统计学意义(P=0.246)。结论: PLA薄膜具有可吸收性且根管壁间的封闭性能与玻璃离子粘结剂相当。

微渗漏; 聚乳酸(PLA); 可吸收薄膜; 可吸收螺纹桩

[DOI] 10.15956/j.cnki.chin.j.conserv.dent.2015.10.008

[Chinese Journal of Conservative Dentistry,2015,25(10): 610]

乳牙是幼儿期的咀嚼器官，维持乳牙的健康和完整性，有利于儿童牙颌系统和身体的正常发育；因此，对龋病或外伤而导致的幼儿乳牙残根残冠应尽可能予以保存治疗。然而，在对乳牙残根残冠进行保存治疗时，常由于固位差而易出现修复体脱落；加之乳牙牙根具有生理性吸收的特点，若沿用恒牙残根残冠修复方法而采用不可吸收的根管桩进行固位[1]，将会影响乳恒牙的正常替换。因此，寻找可吸收的根管桩进行固位，以提高乳牙残根残冠的修复质量，是儿童口腔临床研究的热点。聚乳酸(Polylatic acid，PLA)是一种以玉米淀粉为原料制成的、具有代表性的可吸收生物材料，并以其良好的生物相容性、可降解性以及力学性能被广泛应用于医学各领域，也是乳牙根管桩的首选材料[2-4]。本研究原创性提出以PLA薄膜作为PLA可吸收螺纹桩与根管壁间的封闭材料(桩膜固位封闭系统)，并对比临床常用的树脂粘结剂、玻璃离子粘接剂，评价其封闭性能，以期为临床应用提供新方法。

1 材料和方法

1.1 主要材料和仪器

Inion OTPS®聚乳酸可吸收接骨螺纹钉(INION，芬兰)；RelyXTM玻璃纤维桩(3M，美国)；预成金属螺纹桩(杭州西湖生物材料)；富士IX玻璃离子水门汀(GC，日本)；ResiLute双固化树脂水门汀(PULPDENT，美国)；金属接骨螺纹钉(HA2.0×14)(苏州优贝特医疗器械)；ProTaper机用镍钛器械(DENTSPLY，瑞士)；印度墨水(北京索莱宝科技)；SP1600慢速硬组织切割机(Leica，德国)；SPX智能生化箱(宁波江南仪器厂)；SMZX7体视显微镜(OLYMPUS，日本)。

1.2 样本收集

选择完整成人离体上颌中切牙36个，要求单根管，根尖孔发育完全，无充填物或修复体，牙根无龋损、无吸收，未行根管治疗，放大镜下(×5)无明显隐裂或裂纹。去除牙结石及牙周膜后，室温保存于100 mg/L甲醛液中备用。

1.3 方法

1.3.1 PLA薄膜的制备

采用溶剂挥发成膜法[6]进行PLA薄膜的制备。将直径为2.0 mm的聚乳酸可吸收接骨螺纹钉0.4 g、氯仿20 mL一并置于棕色瓶中，密闭保存，让其充分溶解呈油状，然后将0.2 mL溶解液涂布在7 mm×20 mm的医用载玻片上，热风使溶剂蒸发，置干燥器中24 h，除尽残余溶剂[5]，得到厚约0.024 μm、宽7 mm、长20 mm薄膜备用。

1.3.2 桩道预备

所有样本牙截冠，使牙根长度为12 mm，采用ProTaper机用镍钛器械冠向下法常规预备根管至F3，工作长度为截面至根尖长度减0.5 mm，每更换1次器械均用10 g/L次氯酸钠溶液和170 g/L EDTA凝胶冲洗、润滑根管。预备完成后，纸尖干燥根管，牙胶尖+AH-plus糊剂联合热垂直加压技术[5]充填根管。摄X线片确定根管充填完整。

将根管充填后的样本牙随机分为A、B、C 3个实验组(n=10)和D(阳性对照)、E(阴性对照)组(n=3)。A组：用直径为1.78 mm的金属螺纹桩预备钻去除截面下7.0 mm充填物, 并初步扩大至形成桩道，PLA可吸收接骨螺纹钉配套专用助攻器形成直径2.0 mm，长7.0 mm螺纹桩道；B组：用冠部直径为1.9 mm的玻璃纤维桩配套预备钻预备深度为7.0 mm的桩道；C组：用直径为1.78 mm的金属螺纹桩预备钻预备深度为7.0 mm的桩道；D组：分别用A、B、C组的方法进行桩道预备，每种方法预备1个牙; E组不行桩预备及桩修复。

1.3.3 桩修复样本制作

A组：以PLA可吸收接骨螺纹钉(直径2.0 mm、长20 mm)为固位桩，将PLA薄膜以逆时针方向缠绕在经乙醇(750 mL/L)棉球消毒的PLA可吸收螺纹桩上，每根桩缠绕3片薄膜(通过预试验确定)，并以顺时针方向拧入根管内，慢速金刚砂片截去多余部分桩。

B组：将自酸蚀树脂粘结剂涂布于根管内和经乙醇(750 mL/L)棉球消毒的玻璃纤维桩上，吹匀，各光照20 s, 将ResiLute双固化树脂水门汀导入根管内，并涂布于玻璃纤维桩上，纤维桩就位、光照3 s并去除多余树脂后，继续光照40 s，慢速金刚砂片截去多余部分桩。

C组：将玻璃离子水门汀导入根管内并涂布于经乙醇(750 mL/L)棉球消毒的金属螺纹桩上，螺纹桩就位，指压2 min，待玻璃离子水门汀硬固后去除多余粘结剂。

D组：不行桩修复。

将制备好A、B、C、D组样本和E组样本浸泡于蒸馏水中，并置于37 ℃恒温生化箱中48 h[7]，使材料完全固化。所有操作均有同一位医师完成。

1.3.4 微渗漏评价

将A、B、C、D组每个牙根表面均涂两层指甲油，E组整个牙表面涂两层指甲油，待干燥后将所有样本牙浸泡于印度墨水中72 h[8]，并确保每个牙面均与印度墨水接触。

将样本牙取出，流水冲洗干净，去除表面指甲油，自凝塑料包埋后用SP1600慢速硬组织切割机将样本牙沿颊舌向纵向剖开为两部分，体视显微镜下(×8)观察和测量墨水渗入根管内壁的长度。每个试件均观察所有剖面并取其渗漏最重的值代表微渗漏情况。

1.4 统计学分析

用SPSS 16.0统计软件录入数据，经正态性判定显示数据不符合正态分布，因此采用成组设计多样本的Kruskal-WallisH秩和检验进行统计分析，两两比较采用秩转换变量做LSD检验，双侧检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 体视显微镜观察结果

体视显微镜下，D组(阳性对照组)微渗漏最明显，累及整个桩道；E组(阴性对照组)未发生微渗漏，说明表面涂布的指甲油能有效地封闭隔离；A、C组根管壁可见明显染料渗入，B组根管壁见少量染料渗入(图1)。

2.2 实验组牙根长度测量及微渗漏比较

经Kruskal-WallisH秩和检验，3个实验组牙根长度相比χ2=1.911，P=0.385，具有可比性；B组的微渗漏值明显低于A、C组 (P=0.002)；A组的微渗漏值略低于C组，差异无统计学意义(P=0.246)(表1)。

表1 实验组牙根长度和微渗漏比较 (mm, ±s)

3组相比，不同字母P<0.05；相同字母P>0.05

PLA膜+PLA螺纹桩双固化树脂+纤维桩玻璃离子+金属螺纹桩 阳性对照组阴性对照组

图1 体视显微镜下各组微渗漏情况(×8)

3 讨论

随着生物材料的发展，可吸收材料广泛应用于临床，尤其在骨折内固定方面取得良好的效果[9-11]。乳牙残根残冠的治疗，在经历了常规修复(拔除或对症处理)、非吸收短桩修复、生物修复技术后，也逐渐向可吸收根管桩修复方向发展[12]。有研究表明[13-14]，PLA材料体内完全降解需3～4年，与乳牙根生理性吸收在时间上较为同步，其最终被水解为单分子乳酸，进入三羧酸循环后被分解为ATP、水和二氧化碳，经呼吸系统和泌尿系统排出体外，对人体无害。邹艳萍等[15](2009)进行“PLA根管桩浸提液对人牙囊细胞生物学性能的影响”研究，结果表明可吸收PLA根管桩无明显细胞毒性,不会引起细胞凋亡。继之完成的PLA根管桩生物相容性研究[3]表明，PLA材料具有良好的细胞生物相容性，符合生物安全性要求。同时进行的PLA根管桩应用的动物实验研究[3]表明，采用PLA根管桩进行乳牙内固定修复对乳恒牙的生理性替换无明显影响。Mizutani T等[4](2012)体外实验表明，PLA可吸收桩具有足够的机械强度及降解能力，可用于幼儿严重龋损的修复。邹艳萍等[3](2010)采用骨科接骨用的SmartPinTM医用生物可吸收棒(直径2 mm，长10 cm)作为可吸收乳牙桩并用玻璃离子(RelyXTM)粘接修复乳牙残根，近期效果良好。但玻璃离子的不可吸收性对乳恒牙替换存在隐患。

基于以上研究，本研究原创性提出采用PLA可吸收螺纹桩膜固位封闭系统修复乳牙残根残冠。即借鉴水暖安装工程[16]中常以生料带(高分子材料聚四氟乙烯)作为螺纹连接管道的密封填料，以可封闭给水管道螺纹间的间隙，使管内介质不向外泄露的方法以及PLA高分子化合物具有溶解于有机溶剂(如氯仿、丙酮等)的特点，采用溶剂挥发成膜法[5]制备成与PLA螺纹桩材质相同的PLA薄膜，可作为PLA可吸收螺纹桩的辅助固位与封闭材料，并以膜包裹桩拧入根管，从而形成PLA螺纹桩膜固位封闭系统。PLA薄膜与PLA螺纹桩属于同质材料，能确保其同步吸收，薄膜制作时用热风使溶剂蒸发，并置于干燥器中24 h，已达到除尽残余溶剂的目的[6]，对人体无害，使PLA可吸收螺纹根管桩固位修复乳牙残根用于临床成为可能。但PLA可吸收螺纹桩膜固位封闭系统中PLA可吸收薄膜对可吸收螺纹根桩与根管壁间的封闭性能研究，尚未见报道。

目前，临床桩修复常用的粘结剂主要有复合树脂粘结剂、玻璃离子和改良玻璃离子粘结剂，磷酸锌水门汀粘固剂等，不同类型粘结剂的封闭能力有所差异[17]。纤维桩的粘结通常选用双固化树脂水门汀，而玻璃离子水门汀作为一种通用型的粘结剂，常用于金属桩的粘结。有研究表明[17-20]，桩的种类对微渗漏无明显影响，桩核能否为根管提供理想的冠向封闭，取决于粘结剂的选择、桩腔预备时机、桩核粘结后预备的间隔时间、根管内剩余充填物长度、临床操作等因素。因此，本研究在确保桩腔预备时机、根管内剩余充填物长度、临床操作等因素基本一致的前提下，选择临床上桩修复常用的组合，即双固化树脂水门汀粘结纤维桩、玻璃离子水门汀粘结金属螺纹桩作为标准对照，以评价PLA可吸收薄膜对可吸收螺纹根桩与根管壁间的封闭性能。

微渗漏的检测是评价封闭性能的主要方法。评估桩修复后微渗漏的方法主要有染色法、液体传输(滤过)法、葡萄糖定量检测法等。染色法是目前最常用的方法，简单、直接、易于掌握[21]，其常用染料有碱性亚甲蓝、印度墨水、碱性品红等。印度墨水性能稳定，pH偏向中性，分子大小与根管内微生物或细菌毒素大小相似[22]，可较好的反映渗漏情况。观察染色深度的方法有纵切法、横切法、透明技术法。为了解各观察方法是否具有一致性，研究者比较了透明技术法与横切片法[23-25]，及透明技术法与纵切片法[26]对同一样本的观察结果，Martin等[24]发现透明技术法的阳性率明显高于横切片法，而Sadighpour L等[26]研究结果显示，透明技术法与纵切片法的观察结果无显著性差异，且两者呈高度相关(P=0.0001,r=0.9)。因此，本研究采用印度墨水染色、纵剖法评价微渗漏。

本结果显示：玻璃纤维桩组的微渗漏值明显低于PLA可吸收螺纹桩组和金属螺纹桩组(P=0.002)，提示树脂类粘结剂较玻璃离子粘结剂具有更好的封闭性能，与Bachicha WS等[27-28]的研究结果一致。可能是因为ResiLute双固化树脂水门汀使用的是自酸蚀粘结系统，其酸蚀与渗透同步进行，酸蚀的深度可全部被粘结剂渗透形成树脂突，使粘结界面呈密封状态，防止水分进入，从而减少微渗漏的发生[17]；其次，可能与玻璃离子和金属之间难以形成化学性结合有关[29]。PLA可吸收螺纹桩组与金属螺纹桩组的微渗漏值差异无统计学意义(P=0.246)，说明PLA可吸收薄膜通过机械嵌合作用封闭间隙的性能与玻璃离子金属螺纹桩组合的封闭效果相当。

为控制变异，本研究要求样本牙为单根管，根尖孔发育完全，无充填物或修复体,牙根无裂纹、无龋损、无吸收，未行根管治疗的上颌中切牙，并统一了牙根及桩道长度，且整个实验过程均由同1位操作者完成，但3个实验组的微渗漏值变异仍较大，这与难控制的因素(如根管的解剖形态，桩腔预备的体积，玷污层的性质，粘结剂的量和分布等)有关，建议后续研究对此加以控制。

基于本研究结果，得出以下结论：虽然玻璃纤维的封闭性能最好，PLA可吸收螺纹桩次之，但PLA可吸收薄膜具有可吸收性，且封闭性能与玻璃离子粘结剂相当，可用于乳牙残根、残冠修复。

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Microleakage of endodontically treated teeth restored with polylatic acid absorbable screw post and membrane

HOU Yu- mei*, HUANG Hua, ZHOU Yong- ming

(*Dept.ofPediatricDentistry,TheAffiliatedStomatologyHospital,GuangXiMedicalUniversity,nanning530021,China)

AIM: To investigate the sealing capability of endodontically treated teeth restored with polylatic acid(PLA) absorbable post and membrane. METHODS: 36 extracted maxillary central incisors were used. 3 incisors were untreated as the negative controls(group E), 33 teeth were chemomechanically prepared and filled with gutta-percha and sealer. The teeth in group A(n=10) were restored with PLA absorbable post and membrane, those in group B(n=10) with fiber post cemented by ResiLute, a kind of dual cure resin cement, in group C(n=10) with metal screw post cemented by glass ionomer cement (GIC). Then the teeth in group A, B and C were restred with post, 3 teeth without post in group D were used as the positive controls. All teeth were separately immersed in Indian ink for 72 h. Buccolingual sections were made through the vertical axis of the specimens and a stereomicroscope was used to evaluate the deepest length of dye penetration. The Kruskal-Wallis H nonparametric test was used to determine intergroup difference. RESULTS: No micrdeakage was observed in group E and microleakage covered the whole post space in group D. A statistically significant difference of microleakage was observed among the three tested groups (P=0.002). Group B had the lowest microleakage (0.50+0.45) mm, followed by Group A (1.30+0.77) mm and Group C (1.47+0.41) mm. But no significant difference was observed between Group A and Group C (P=0.246). CONCLUSION: The sealing capability of PLA is comparable with that of glass ionomer cement.

microleakage; polylatic acid; absorbable membrane; absorbable screw post

2014-08-21

中华口腔医学会口腔健康促进与口腔医学发展西部行临床科研基金项目(CSA-W2012-01)

侯玉妹(1987-)，女，汉族，广西人。硕士生(导师：黄华)

黄 华, E-mail：huanghua58430@126.com

R783.1

A

1005-2593(2015)10-0610-05