模拟髓腔压力下牙本质深度对粘接系统剪切强度影响的比较研究

刘谨申　陈文霞

树脂粘接系统普遍应用于牙体缺损的修复治疗。国内外已有大量文献对牙本质粘接机制，影响因素等进行报道，通常对牙本质粘接系统的效果评价，是在湿润的牙本质上进行。然而临床上，牙本质表面的湿润可以是外源性的，也可以是内源性的(如牙髓向牙本质表层渗透而来的水分)[1]，髓腔内组织存在的内在压力会使髓腔液体缓慢流向牙本质表层，这些液体流动会影响粘接剂与牙本质的反应[2]。目前，较多研究表明这些液体会降低牙本质粘接强度及封闭能力，因此，在模拟髓腔压力的情况下评价牙本质粘接剂的粘接效果可以为临床提供更真实的参考。而不同深度的牙本质，其牙本质小管的直径、数目和牙本质细胞间质的面积，牙本质渗透性以及化学组成等方面均有很大的差异[3]，这种差异是否会影响牙本质粘接系统的粘接强度，国内鲜有报道。本研究旨在模拟髓腔压力下，评价牙本质深度的不同对粘接系统剪切强度的影响

1　材料与方法

1.1　实验材料

Ultra-etch35%酸蚀剂(皓齿，美国); Z250 光固化复合树脂材料(3M公司，美国); 3 种粘接剂： Prime&Bond NT(Dentsply，德国); Clearfil SE-Bond、 Clearfil S3 Bond(Kuraray 公司，日本)； 502 胶水(通用型，广州爱必达胶黏剂有限公司)。

1.2　实验仪器和设备

万能材料试验机(岛津 AG-IS，Japan)，硬组织切割机(SP16Leica，Germany)，光固化仪(台湾Monitex)。

1.3　样本制备

72 颗新鲜拔除的第三磨牙在 1% 氯胺溶液中 4 ℃下储存不超过3 个月，储存液每周更换一次。在流水冲洗下用硬组织切割机，垂直牙长轴，于牙尖下3～5 mm处截冠，暴露牙本质层，并用电子卡尺测量样本牙本质层与髓腔顶部最高点之间的剩余牙本质厚度(remaining dentin thickness，RDT)，RDT(3±0.5) mm为浅层牙本质组，RDT(2±0.5) mm为深层牙本质组。用粒径 600 目的碳化硅砂纸打磨牙本质表面30 s， 形成玷污层，制备出牙本质粘接面。用硬组织切割机沿釉牙骨质界下2 mm截掉牙根后去除牙髓组织，并用2.5%的次氯酸钠冲洗髓腔30 s，蒸馏水浸泡 30 min。

根据Bakry 等[4]的原理，制作传统模拟髓室压力装置。在 2.5 cm×2.5 cm×1.0 cm 的树脂玻璃块上钻孔，插入平头18号不锈钢针头，用聚乙烯管连接到注射器上，将树脂玻璃板通过502胶与制备好的样本粘接。参考国外同类实验[5]，用15 cm水柱模拟髓室压力(1.47 kPa)，注射器内水柱较树脂玻璃板平面高出15 cm(图 1); 参考文献[6]，制作储存模拟髓腔装置，应用带有盖子的储水容器，将牙齿样本用牙蜡固定于容器内盖子上，向容器中倒入蒸馏水至15 cm水位，将其倒置(图 2)。

图 1模拟髓室压力装置示意图

Fig 1Conventionally simulated pulpal pressure method

72 颗离体牙样本根据剩余牙本质厚度分为浅层牙本质组和深层牙本质组，分别再随机分成 3 个亚组，即SE(Clearfil SE Bond)，S3(Clearfil S3 Bond)及PB(Prime&Bond NT)。将样本连接于模拟髓室压力装置上，调节水柱高度。同时用流水冲洗牙本质粘接面，气枪吹至表面无明显水迹。选择Prime&Bond NT，Clearfil SE Bond 或Clearfil S3 Bond作为粘接剂，按操作说明进行粘接(表 1)，并在操作中使用直径4 mm， 高5 mm的不锈钢圆柱模具，在模具中分2 层水平堆积复合树脂，每层不超过2 mm，分层固化，形成直径 4 mm、高约 4 mm树脂柱，然后将样本从传统模拟髓腔装置取下，在树脂与牙本质连接处涂布两层指甲油，放置于储存模拟髓腔装置保持24 h。

图 2　模拟髓室压力储存装置示意图

1.4　剪切力加载及数据获得

义齿基托树脂包埋样本后固定于万能材料试验机上，速度0.5 mm/s，由冠根方向切端方向平行于粘接面加载，记录断裂时剪切强度。按P=F/S计算出剪切强度(F为测得力的最大值；S为粘接面面积)。

1.5　统计学分析

采用SPSS 16.0 软件进行统计学分析， 对测得数据进行t检验，P<0.05 时差异具有统计学意义。

2　结　果

各粘接系统不同深度牙本质的剪切力强度见表 2。对于全酸蚀粘接剂PB，浅层牙本质剪切强度高于深层牙本质剪切强度，差异有统计学意义。自酸蚀粘接系统SE和S3，深层牙本质与浅层牙本质剪切强度比较，差异无统计学意义。在深层牙本质，SE剪切强度最高，PB次之， S3最小，组间差异均有统计学意义。在浅层牙本质，PB剪切强度最高， SE次之，S3最小，PB与SE之间无统计学差异，但分别与S3有统计学差异。

3　讨　论

有研究表明[7]，牙本质表面的水分含量是粘接成功的关键。特别是应用亲水性粘接系统，湿润的牙本质表面在一定程度上增加了粘接强度[8]。由于水具有高氢键溶解度，它能够防止牙本质脱钙表面的胶原坍塌，保持胶原开放，有利于树脂单体充分渗入胶原纤维[9]，生成混合层。但水分残留过多不仅会导致混合层内的树脂成分降解，树脂单体不能充分渗入牙本质，且影响聚合物转化，降低其机械性能[10]。并影响粘接界面，发生相分离[11]。同时过多的水分稀释树脂单体的浓度，降低其渗透性，使进入牙本质小管的树脂突长度和直径都明显减少[12]。

牙本质表面的水分可以是外源性的，也可以是内源性的。内源性水分如牙髓向牙本质表层渗透而来的水分不仅受髓腔压力影响，且与牙本质部位有关。牙本质小管数量及直径随着牙本质深度而变化。小管直径从釉牙本质界(DEJ)的0.8 μm增加到髓腔附近的2.5 μm。同时，小管的数量从DEJ约20 000 mm2到髓腔的45 000 mm2[13]。已有研究表明，髓腔压力对粘接过程产生一定的危害[2]。这是由于牙本质通过牙本质小管与牙髓腔相通，在髓室压力的条件下髓腔内的液体不断通过牙本质小管渗出到牙本质表面。尤其是在深龋情况下，髓腔压力会伴随着牙髓炎症升高[14]。并且，随着牙本质深度的增加，牙本质小管数量增多，直径增大，粘接剂受到髓腔压力的影响更大[13]。然而，不同的粘接系统受到髓腔压力的影响的大小也不同，全酸蚀粘接系统受到的影响更大[15]。

本研究结果显示在15 cm高的水柱模拟髓腔压力下，Prime&Bond NT(PB)在深层的牙本质粘接剪切强度明显低于浅层的剪切强度。PB通过使用酸蚀剂完全去除表面玷污层和玷污栓，并去除管间牙本质促使髓腔内液体通过牙本质小管渗出至牙本质表面，增加牙本质湿润度和液压传导[16]。尤其在深牙本质层，牙本质小管的直径及密度增大，其影响更为明显[13]。此外，PB是以丙酮为溶剂的全酸蚀粘接剂。有研究表明以丙酮为溶剂的粘接剂系统对牙本质深度及髓腔压力非常敏感，其通过酸蚀后，增加了牙本质的渗透性，以致牙本质表面湿度增加，影响粘接强度[17]。

Clearfil SE Bond(SE)在浅层的剪切强度稍高于深层的牙本质剪切强度，但两者并无统计学差异。这可能与SE先涂抹引发剂再涂抹疏水性的粘接树脂有关。疏水性的粘接树脂层能阻碍粘接牙本质层界面聚合后的水通道的形成，同时能够减少水的渗透及抵抗模拟髓腔压力引起的降解[18]。而引发剂含有的酸性单体pH值较高，仅溶解部分玷污层，保留玷污栓并与粘接成分一起渗入到酸蚀形成的胶原纤维网和脱矿的牙本质小管内，共同形成混合层和树脂突，在玷污层的参与下，形成高质量的混合层，可更好的封闭牙本质小管，产生较强的粘接力[12]。Clearfil S3 Bond(S3)在深层及浅层牙本质的剪切强度差异无统计学意义，但与其他2 种粘接剂相比，其剪切强度明显偏低。已有研究表明，S3的粘接强度低于SE，其在电镜下混合层及粘接层虽紧密结合，但树脂突长度却明显短于SE[19]。此外由于S3作为一步法自酸蚀粘接剂含有大量亲水性单体及溶剂，虽然能防止相分离且使混合溶剂保持稳定状态。但由于其亲水特性，在本实验条件下，更易受水渗透的影响[20]。这种亲水特性能引起牙本质粘接界面的液体渗出，导致混合层的降解[21]。

在本实验条件下，Clearfil SE Bond在深层牙本质的剪切强度明显高于Prime&Bond NT。因此，在临床上遇到深层牙本质树脂修复，尤其是在深龋情况下，尽量避免使用全酸蚀粘接技术。但长期体内实验是否支持上述结果，尚需进一步研究。

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