渗透树脂和氟化物对早期牙釉质龋治疗效果的比较

何薇薇，王晓明，安峰，林维龙

龋是指被酸破坏的牙体组织生成细菌代谢副产物牙菌斑［1］。牙釉质龋早期，牙齿表面近似完整，但表层下由于矿物质的丢失而呈现多孔性，致使牙釉质表面出现白斑病损。Featherstone［2］认为早期牙釉质龋是可逆的病变过程，提出现代龋病治疗的观念应该从传统的侵入性治疗向非侵入性治疗转变，强调对白斑病损的早期诊断和治疗非常重要。非侵入性治疗是采用局部氟移除牙斑来阻止病损的再矿化［3］。而再矿化是在氟化物的协助下，依靠钙和磷酸根离子，在去矿质作用后重建新的表面［4］。树脂渗透技术是近年来阻止白斑病损的新的治疗手段，此微创技术无需牺牲健康的牙体组织，可防止脱矿的牙釉质发生再矿化并可稳定已脱矿的牙釉质、增强牙釉质的强度，充填微孔，阻止龋病的进展［5］。这项技术被认为是微观浸入的，可以缩小非侵入性治疗和侵入性治疗早期龋的差距，尽可能保存牙体组织的完整性［6］。本研究旨在为临床上治疗早期牙釉质龋树脂材料的选择应用提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 一般资料 选取张家口沙岭子屠宰场当日新鲜拔除的60颗完整的牛切牙，在室温下储存于0.1%酚溶液中。人工龋 脱 矿 液 的 成 分［7］：2.2 mmol/L Ca（NO4）2、2.2 mmol/L KH2PO4、50 mmol/L CH3COOH、5.0 mmol/L NaN3、0.5 mg/L NaF；pH=4.5。人工唾液［8］：碳酸氢盐（22.1 mmol/L）、钾（16.1 mmol/L）、钠（14.5 mmol/L）、磷酸氢盐（2.6 mmol/L）、硼酸（0.8 mmol/L）、钙（0.7 mmol/L）、硫氰酸盐（0.2 mmol/L）、镁（0.2 mmol/L）；pH值7.4～7.8。渗透树脂（ICON，德国DMG公司）；0.05% 氟化钠溶液（0.05%sodium fluoride solution），自制；2%氟化物凝胶（2%fluoride gel），朗力生物医药（武汉）有限公司；显微维氏硬度仪（Tunkon 2500，Wilson，美国）；激光扫描共聚焦显微镜（CLSM，OLYMPUS，日本）。

1.2 显微硬度实验

1.2.1 实验样本的预备 新鲜拔除的牛切牙30颗，从每个牙冠上取直径3 mm、厚2.2 mm的牙釉质标本，唇面用砂针预备。将样本放在底部有一直径3 mm、深0.1 mm的二类洞的硅模型内。样本用1 200目细砂打磨，去除部分牙釉质，得到厚度2 mm的牙釉质样本。处理好的样本在显微镜下检查以确定没有裂缝或其他表面缺损的存在。准备完成后将样本储存到0.1%麝香草酚溶液中避免脱水。所有样本浸泡于人工龋脱矿液中脱矿24 h，样本脱矿后可见釉质面呈白垩色改变。

1.2.2 显微硬度的测量 脱矿后，测量新的显微硬度，获得基线值。根据治疗方法将60例样本平均分为4组，每组15例。CON（对照）组：样本被储存在5 mL人工唾液8周，每天更换人工唾液。DF组：样本每天浸泡在1 mL 0.05%氟化钠溶液中1 min，持续8周；处理完成后，用去离子水冲洗并储存在人工唾液中。WF组：样本每周用1 mL 2%氟化物凝胶涂布表面1 min，持续8周；处理完成后，用去离子水冲洗并储存在人工唾液中。IC组：15%盐酸酸蚀120 s，冲洗干燥30 s，涂干燥剂30 s干燥，用渗透树脂处理2次，第一次3 min、第二次1 min，每次操作后光照40 s，最后用氧化铝砂纸抛光（4 000目）20 s。

显微硬度仪测定显微硬度：50 g负荷的金刚石作用牙釉质表面10 s，读出维氏硬度仪数值。每组样本测量3个位点，距离100µm；在每个样本中心操作，计算维氏硬度均数值。所有组的样本分别测量4周、8周时的显微硬度值。8周后，所有样本重新浸润到先前的再矿化液中24 h，再次测量各组的显微硬度值。

1.3 渗透深度实验

1.3.1 制备实验样本 从60颗牛恒切牙中制取60例牙釉质标本（6 mm×4 mm×4 mm）并嵌入到甲基丙烯酸树脂中。每个样本的牙釉质表面被研磨成平面并抛光，用耐酸性指甲油涂布3个平行线制作出4个无保护的牙釉质窗。将标本储存在5 L脱矿液中15 d以制造人工牛切牙釉质龋损。每天检测pH值（pH=4.5），必要时用盐酸或氢氧化钾溶液调整。

1.3.2 渗透百分比测量 60例样本平均分成4组，除CON组作为对照储存在5 mL人工唾液4周，每天更换人工唾液外，其余3组分别用0.05%氟化钠溶液（DF组）、2%氟化物凝胶（WF组）、渗透树脂（IC组）处理4周。为了对釉质病变进行染色，将样本浸入到0.1%的罗丹明B乙醇溶液中12 h。然后将60例样本从牙釉质病损表面垂直切开，获得700µm厚的切片并置于37℃30%过氧化氢溶液中漂白，以从非渗透的多孔结构中去除未被封闭的红色染料。样本随后浸泡于50%乙醇溶液，用荧光素钠然料标记3 min，去离子水冲洗10 s。用激光扫描共聚焦显微镜（×100）双荧光模式观察样本。测量3个不同位点，其中包括指定位点的病损深度（LD）和渗透深度（PD）；计算渗透百分比（PP），PP（%）=PD/LD×100%。

1.4 统计学方法 采用SPSS 20.0统计软件进行数据分析。符合正态分布的计量数据用均数±标准差（x±s）表示，涉及时间变量的重复测量数据采用重复测量资料方差分析；同一时间点多组间的比较采用单因素方差分析，组间多重比较用LSD-t检验，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 各组样本显微硬度值比较 时间效应与组间干预效应差异均有统计学意义，且存在交互作用。基线时各组间显微硬度差异无统计学意义，IC组在4周时，其他各组在8周时显微硬度达到高峰，再次脱矿后各组显微硬度值都较第8周有所下降；除基线值外，各时点IC组均明显高于其他组（P＜0.05），见表1。

2.2 各组样本渗透百分比比较 牙釉质病损的渗透区呈现红色，病损部分和牙本质出现绿色，未脱矿的牙釉质不存在任何荧光团而呈现黑色，见图1。CON组、DF、WF及IC组的渗透百分比分别为0，（77.87±1.64）%，（76.73±4.06）%和（93.40±2.59）%（F=4 095.489，P＜0.01）。其中 DF、WF、IC 三组的渗透深度值均明显高于CON组（P＜0.01），IC组的渗透深度值高于DF组和WF组（P＜0.05），DF组和WF组间差异无统计学意义。

Tab.1 Comparison of micro-hardness test results between different treatment methods at different time points表1 不同处理方法在不同检测时间的显微硬度对比分析结果 （n=15，kg/mm2，±s）

Tab.1 Comparison of micro-hardness test results between different treatment methods at different time points表1 不同处理方法在不同检测时间的显微硬度对比分析结果 （n=15，kg/mm2，±s）

＊P＜0.05，＊＊P＜0.01；a与 CON 组比较，b与 DF 组比较，c与 WF 组比较，P＜0.05；F 组间=9 336.074，F 时间=19 882.871，F 交互=2 280.394，均P＜0.01；1 kg/mm2=9.80665 MPa

组别CON组DF组WF组IC组F基线21.24±0.60 21.01±0.37 20.75±0.67 20.68±0.72 2.745 4周52.37±1.63 120.39±2.73a 90.61±2.21ab 230.72±5.39abc 8 012.411＊＊8周67.77±2.19 131.80±1.78a 115.17±3.82ab 230.28±2.65abc 9 451.379＊＊再脱矿41.43±2.08 122.33±7.70a 91.28±1.20ab 180.76±4.91abc 2 290.865＊＊

Fig.1 Observation results of four groups of samples by confocal microscope(×100)图1 各组样本的共聚焦显微镜观察结果（×100）

3 讨论

树脂渗透技术是近年来兴起的用于治疗早期牙釉质龋的微创技术，其原理是利用低黏度树脂材料的流动性，通过毛细虹吸作用渗入脱矿釉质的多孔隙结构，堵塞和充填微孔，从而替代因脱矿而丢失的硬组织，进而阻断早期龋的进展，同时为牙体组织提供机械性的支持，防止釉质表层塌陷及龋坏的进一步发展［8-9］。表面微硬度是衡量釉质表面脱矿以及再矿化的重要指标，也是临床评价口腔材料的评价指标关键特性［7］。渗透深度是评价树脂材料进入到病变深度并能否有效阻断龋进展的重要因素［6］。既往研究大多只基于微创治疗后一次显微硬度值的测量，关于样本再次被酸侵蚀后显微硬度是否改变的相关研究较少。而在实际临床使用中，牙齿在口腔中会经常与酸性物质接触，为此本次实验增加了当样本再次被酸侵蚀后显微硬度值变化的研究，为临床应用提供更加贴近实际的参考依据。

多项研究显示，龋的渗透技术作为一种创新方法，可有效限制牙釉质龋发展［6-8，10-12］。本实验结果显示，各组显微硬度达到峰值时IC组高于氟化物各组，考虑原因可能是渗透技术相比氟化物的应用，扩散的屏障不仅存在于牙釉质表面，而是在牙釉质龋损内制造了一个扩散屏障，用树脂基质增强脱矿牙釉质的结构，阻止了龋洞形成［13］。再次脱矿后各组显微硬度值均较第8周下降，但IC组较其他组表现出明显的优势，表明低黏性树脂填充剩余晶体多孔可使脱矿的组织再硬化，提高其机械强度［13］。Takashino等［13-14］研究显示，尽管树脂渗透技术可明显降低发生在脱矿状态下龋损的进展速度，但一些脱矿仍然可发生在渗透树脂治疗后。本次实验也得到了相同的结果，IC组显微硬度值在第4周达到峰值，而第8周却有所下降，考虑可能是由于病损本身剩余矿物的颗粒溶解，病损本身并没有完全被树脂基质嵌入或在光照时树脂收缩造成，有研究认为这将导致渗漏和抗酸能力降低［3，15］。

相关研究显示，渗透树脂可通过毛细作用力渗透到病损表面及内部并形成一扩散阻碍层［9，15］。牙釉质龋表面用15%的盐酸酸蚀，可有效提高渗透树脂的渗透能力［16］。另外，渗透树脂中使用了像乙醇、丙酮等溶剂，其与渗透树脂中的水呈现出低表面张力和黏度，这些材料显示更高的渗透系数［12］。本研究亦显示，渗透树脂治疗牙釉质早期龋其渗透百分比明显优于氟化物各治疗组。所以，树脂渗透技术的成功依赖这种低黏度树脂的特性，而且需渗透到白斑的一定深度而不只是掩盖病损。

另外，在本实验中，从初始到第4周、第8周，随着在唾液中浸泡时间的增加，CON组显微硬度值逐渐增强，表明唾液具有再矿化的能力，与Paris等［9，11］的研究结果相近。研究认为，氟化物使脱矿更困难，却有利于再矿化，这是氟化物作用到牙体组织以减少牙齿龋坏的依据［1］。另有研究显示，口腔冲洗剂中高浓度氟化物对早期脱矿的牙釉质有再矿化作用，可预防初期的龋病［17］。龋病预防和再矿化的主要方式是低氟水平频繁接触［15］。本研究中，每天以0.05%氟化物溶液治疗的方案较2%氟化物凝胶每周治疗更有效，表明治疗频率较治疗药物的浓度更重要，考虑原因是高浓度氟化物可快速引起矿物沉淀在牙釉质表面及牙釉质表面细孔，这些细孔与深层的脱矿病损相通。相关研究显示，氟化物治疗这些过程可更进一步限制脱矿牙釉质表面再矿化［14］。

相关研究显示，牛牙釉质已被成功充分地应用于已发龋的渗透研究，并且类似的结果可在人工牙中得到证实[12，18]。因此，本研究使用牛切牙进行牙釉质病损的人工诱导，但这项实验的结果是否能直接适用于自然人牙釉质病变还有待探讨，也为不同材料的渗透能力研究提供了一个可能。

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