活髓保存材料的研究现状

徐梅　李健

[摘要]活髓保存材料尤其是一些新型的生物活性材料相继问世、应用于临床，增加了活髓保存治疗的成功率。材料的生物学特性和临床应用备受关注和研究。氢氧化钙抗压强度和封闭性差、术后容易引起牙髓的炎症反应、形成的修复性牙本质量少的缺点；MTA有良好的生物相容性、封闭性、抗菌性及引导牙本质再生的能力，但有可操作性差，可使牙齿变色的缺点；iRoot BP比GMTA的可操作性好，有毒金属元素少，术后牙髓炎症少；Biodentine硬固时间短，可操作性好。活髓保存术后形成的修复性牙本质的体积比MTA大。本文就活髓保存材料近年来的研究现状作一综述。

[关键词]活髓保存；氢氧化钙；三氧化矿物凝聚体；iRoot BP；Biodention

[中图分类号]R781.05 [文献标志码]A [文章编号]1008-6455（2017）07-0132-04

牙髓组织有诱导和形成牙本质、供应牙齿营养、防御和感觉的功能。是否保存正常的牙髓活力对于牙齿本身具有至关重要的意义。活髓保存治疗就是利用盖髓剂诱导牙髓组织中的牙髓干细胞向成牙本质细胞分化，形成修复性牙本质以隔绝外界刺激，保存牙髓活力。牙髓自身的修复潜能是活髓保存治疗成功的生物学基础。但是牙髓仅通过狭窄的根尖孔与周围组织相连，其特殊解剖条件又不利于牙髓组织的再生修复，给活髓保存治疗的成功带来困难。活髓保存治疗成功的关键除了正确选择适应证、有效地控制感染外，活髓保存材料也是一个非常重要的因素。随着医学的飞速发展，一些新型的生物学活髓保存材料相继问世，逐步应用于临床，成为口腔领域关注和研究的热点。现对活髓保存治疗材料的研究现状作一综述。

1修复性牙本质

活髓保存之所以能够成功是因为牙髓组织本身具有自我修复能力的内在因素和外在的因素活髓保存材料的诱导。第三期牙本质，是牙髓牙本质复合体在外界刺激作用下，在对应的髓腔内侧形成的牙本质。外界刺激较轻微可导致成牙本质细胞分泌产生牙本质称为反应性牙本质；当外界刺激较强烈时，受刺激侧的成牙本质细胞变性，死亡，牙髓干细胞聚集，分化成新的成牙本质细胞，形成修复性牙本质。反应性牙本质和修复性牙本质统称为第三期牙本质。

2活髓保存材料的研究现状

2.1氢氧化钙

2.1.1氢氧化钙的理、化特点：氢氧化钙是临床应用时间最长的活髓保存材料，至今已有80多年。它具有强碱性，pH值为9～12，可以中和炎症反应所产生的酸性产物，具有一定的抑菌性抗菌性，主要是通过解离成钙离子和氢氧根离子。氢氧化钙可以使蛋白质变性，破坏DNA和细胞膜，但是对粪肠球菌和白色念珠菌的抗菌效果较弱。对能够增加碱性磷酸酶（ALP）的活性、诱导牙髓细胞干细胞分化和矿化产生修复性牙本质。但是，氢氧化钙可以引起牙髓的慢性炎症和牙髓钙化。常用制剂有强氧化钙粉液调粉剂、Dycal：两组份自固化氢氧化钙、Calcicur：直接使用的水基质氢氧化钙、Caleimol LC：光固化注射型糊剂。氢氧化钙制剂费用较低，可用于盖髓、活髓切断、根尖诱导、根管消毒、乳牙根管充填等。

2.1.2氢氧化钙的体内、体外研究：Zhaofei等研究得知氢氧化钙直接盖髓术后容易导致牙髓的炎症和钙化，成功率低于MTA组。Accorinte等观察到氢氧化钙LLMTA直接盖髓术后形成的牙本质桥少，氢氧化钙的封闭性和抗压强度相对欠佳。但是，有学者与以上的研究结果不同，Mathur等学者采用单盲法从临床上随机选取了94名7～12岁儿童，将第一、二乳磨牙或第一恒磨牙，共109颗牙齿，分成三组，分别用氢氧化钙、玻璃离子水门汀、MTA进行间接盖髓术，术后8周、6个月、1年进行隨访观察，术后1年间接盖髓术的成功率为96.85%，采用CBCT比较评估牙本质桥的厚度，三组得到的修复性牙本质的厚度在术后6个月有统计学差异，但是发现三组形成的钙化桥X线阻射强度是相似的，三种材料同样适合做间接盖髓材料。

2.2三氧化矿物凝聚体

2.2.1 MTA的理、化和生物学特性：三氧化矿物凝聚体（Mineral Trioxide Aggregate，MTA）是一种新型的生物学材料，1993年由Lee等学者首次在牙科文献中提出。1998年被FDA（美国食品药品管理局）批准应用于牙髓治疗。MTA有良好的生物相容性、封闭性、抗菌性及引导牙本质再生的能力，在牙髓治疗方面具有很好的潜能。MTA的主要成分是由精制的硅酸盐和氧化铋以及微量的二氧化硅、氧化钙、氧化镁、硫酸钾和硫酸钠组成。其中，主要成分硅酸盐是硅酸二钙，硅酸三钙，铝酸三钙和石膏的混合物。加入了不溶性的物质

氧化铋比牙本质更能阻挡X线，更好的显影。MTA具有低细胞毒性MTA在水和作用下，从胶体到固态大约需要3～4h，周围组织的湿度可以加速化学反应。MTA的初始pH值是10.2，调拌3h后pH值上升到12.5，整个凝固过程被描述为硅酸三钙和硅酸二钙的水化反应，硅酸二钙主要与材料的强度有关。有灰色MTA（GMTA）和白色MTA（WMTA）主要区别在于白色MTA中含铁氧化物含量较少。主要用于盖髓术、活髓切断术、根管穿孔的修复，根尖诱导成形术，根尖倒充填、血运重建等治疗。

2.2.2 MTA的体内、体外研究：Dammaschke等学者从36只大鼠选取了72颗无龋的左、右上颌第一磨牙，制备面洞，用探针穿通髓腔，形成穿髓孔。分别用MTA和氢氧化钙做直接盖髓，盖髓术后均用流动树脂充填封闭窝洞。于盖髓术后1d、3d、7d、70d处死大鼠，制作牙髓组织切片，用光学电子显微镜观察牙髓是否有坏死、细菌感染。1d、3d后发现MTA组的牙髓坏死迹象显著低于氢氧化钙组。而70d后均为健康的牙髓组织，两组数据无统计学差异。MTA应用于人类的牙齿直接盖髓术也得到了类似的结论。据报道，Alshwaimi等将36个正畸欲拔除的的第一前磨牙，用MTA和betamethasone/gentamicin（BG）做直接盖髓，2周和8周分别观察，两组的牙髓炎症反应第8周显著好于第2周，MTA组第8周的牙本质桥厚度显著高于BG组。MTA盖髓初期会有轻微的牙髓炎症反应，随着时间的延长逐渐好转。MTA应用于活髓切断术也有非常好的疗效，Yildirim等报道了对65名5～9岁的患儿24个月的临床追踪观察，选取140颗第一和第二乳磨牙分别用甲醛甲酚、MTA行活髓切断术，术后24个月照射X线片评估，MTA组优于甲醛甲酚组，它临床成功率100%，影像学成功率93%；甲醛甲酚组临床成功率96.9%，影像成功率84.4%。endprint

Zhao等学者用MTA作用于牙髓干细胞，用MTT法和实时PCR法检测，MTA能够显著增加成牙本质细胞标记基因碱性磷酸酶（ALP）、牙本质涎磷蛋白（DSPP）、Ⅰ型胶原、骨钙素（OCN）和骨涎蛋白（BSP）的基因表达，MTA能够诱导人牙髓干细胞向成牙本质样细胞分化，MTA在20mg/ml和10mg/ml的浓度时对人牙髓干细胞是有一定毒性的。与此相似，Seo等研究得出了MTA能够刺激牙髓干细胞分化向成牙本质细胞分化的结论。关于MTA的抗菌性能，有学者通过直接接触实验观察得知，MTA比Dycal的对粪肠球菌抗菌性显著增强，具有统计学差异。并且MTA的抗菌性随时间的延长逐渐增强。

在活髓保存治疗中大量的体内、体外实验证明，MTA是活髓保存材料的“金标准”。MTA优于氢氧化钙，能够促进牙髓干细胞向成牙本质细胞分化，减少牙髓的炎症反应，有效提高治疗的成功率。但是，一些文献也报道了MTA的不足之处，含三氧化二铋作为阻射剂，可增加细胞毒性。调拌后不易操作，硬固时间长。灰色MTA活髓切断时使牙齿变色，价格较昂贵。

2.3 iRoot BP

2.3.1 iRoot BP的理、化和生物学特性：iRoot BP（Innovative Bioceramix lnc，Vancouver，Canada）是近年來新研制成功的硅酸盐生物陶瓷材料。主要成分为：硅酸三钙、硅酸二钙、磷酸二氢钙、氧化锆、氧化钽。具有较高的类似于MTA的生物相容性、抗菌性、亲水性，不含铝、不收缩、X线阻射、用氧化钽和氧化锆代替三氧化二铋减少细胞毒性。硬固时间约为2h，操作时间30min。iRoot BP为预混即用型材料，避免调拌过程中的材料不均匀和浪费，降低了单个牙的材料费用。有两种剂型，iRootBP是注射糊剂型，iRoot BP Plus是膏状。iRoot BP可用于盖髓、修补底穿、根管侧穿，根尖诱导成形术、根管外科倒充填。

2.3.2 iRoot BP的体内、体外研究：Machado等报道，MTA和iRoot BP两种盖髓剂对小鼠牙髓细胞增殖分化、促进碱性磷酸酶（ALP）水平、促进的血管内皮生长因子（VEGF）的表达，均有相似的作用。而血管内皮生长因子（VEGF）的分泌是在直接盖髓过程中牙髓修复的一个至关重要的因素。Shi等学者在比格犬左右前牙上制备Ⅴ类洞，制作1mm的露髓孔，分别用iRoot BP、MTA做直接盖髓，玻璃离子水门汀充填。3个月后患牙制作切片观察，两组绝大多数实验标本均能形成钙化桥，且没有发现牙髓的炎症。但是，发现MTA组有牙冠的变色。Azimi等将24名患者的前磨牙随机分为iRoot BP和MTA两组，行牙髓切断术，治疗6周后对两组的临床症状、体征和影像学变化进行评估，发现两组都有钙化桥的形成且无牙髓的坏死，两组无统计学差异；MTA组患牙对冷刺激敏感减轻，但是iRoot BP组的患牙对冷刺激更敏感。有研究分析了MTA和iRoot BP Plus的微观结构和元素成分，在酸性环境中两组材料均增加锶离子和钙离子的释放，iRoot BP Plus比MTA的有毒金属元素少、更适合应用于有炎症的酸性环境中。iRoot BP是一个有良好应用前景的生物活性材料，有较好的可操作性，不使牙冠变色，有毒金属元素少，盖髓术后没有牙髓的炎症反应，单颗牙的材料费用比MTA低。

2.4 Biodentine

2.4.1 Biodentine的理、化和生物学特性：Biodentine是一种生物牙本质替代材料，2009年由法国赛普敦公司研制成功的，粉剂主要由硅酸三钙、硅酸二钙、碳酸钙、氧化钙和氧化锆组成，碳酸钙和组成，液体由氯化钙和水溶性聚合物。Biodentine硬固时间短，是区别于其它硅酸钙材料的一个独特的特点，是通过增加粒子大小、添加氯化钙液体成分而缩短硬固时间，其硬固时间为9～12min。具有良好生物相容性和封闭性，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有抗菌性。细胞毒性低，与MTA相似，调拌后粘稠度大，操作过程简便，不会引起牙冠的变色。可用于盖髓、活髓切断、形成根尖屏障、修复根管穿孔、根尖倒充填、牙髓再生等治疗。

2.4.2 Biodentine的体内、体外研究：有学者研究了Biodentine和MTA对牙髓干细胞的影响，Biodentine组第4天时牙髓干细胞的增殖能力明显优于MTA组，而7d后没有统计学差异，Biodentine和MTA在酸性环境中可增加牙髓干细胞的附着和增殖。Soni追踪观察了一位12岁的患者，右下第一恒磨牙的不可复性牙髓炎，做冠髓切除后，于髓室放置Biodentine，不锈钢金属全冠修复。3、6、12、18个月进行临床和影像学检查，到18个月时患牙无任何不适的症状，影像学检查无炎症和感染的迹象。Nowicka等将44颗无龋的第三磨牙分别用氢氧化钙、MTA、Biodentine和Single Bond Universal做直接盖髓术，术后6周行锥形束CT扫描，对形成的修复性牙本质桥的密度和体积进行评价，和Biodentine组形成的牙本质桥的平均体积最大，MTA组形成牙本质桥的密度最高，Single Bond Universal组牙本质桥的体积最小，作者认为，直接盖髓术后牙本质桥形成的厚度取决于所使用的材料。

3结语

综上所述，活髓保存材料在牙髓治疗领域有良好的临床应用价值和前景。尤其是生物活性材料使活髓保存治疗的成功率得到了提高。氢氧化钙是应用最早、时间最长的材料，制剂种类多，费用低。它有抗压强度和封闭性差、术后容易引起牙髓的炎症反应、形成的修复性牙本质量少的缺点；MTA是具有良好的生物学特性，修复性牙本质形成的厚度优于氢氧化钙，术后牙髓的炎症反应轻。可操作性较差，有可使牙齿变色的缺点；iRoot BP比MTA的可操作性好，有毒金属元素少，术后牙髓炎症少；Biodentine硬固时间短，可操作性好。活髓保存术后形成的修复性牙本质的体积比MTA大。但是，新型的生物活性材料如iRoot BP、Biodentine的临床应用时间较短，缺乏大量的病例数及长时间临床观察的文献报道。另外，形成一定厚度的修复性牙本质和牙髓无炎症反应所需要的时间以及深入探讨其作用机制也有待进一步研究。endprint