不同根管终末冲洗方案对硅氧烷类根管封闭剂与牙本质粘接性能的影响
2018-04-26张昕李志伟苗苗刘颖
张昕,李志伟,苗苗,刘颖
根管封闭剂与根管壁牙本质形成良好的粘接效果对于严密封闭根管系统、增加牙体抗力具有重要意义[1]。终末冲洗方案作为根管化学预备的最后环节,对根管壁牙本质的表面结构及形态具有显著作用,从而影响封闭剂与根管壁的粘接效果[2-4]。目前,QMiX、西曲溴铵(Cetrimide,CTR)、次氯酸钠(Sodium hypochlorite,NaOCl)、乙 二 胺 四 乙 酸(Ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)均被证实为具有良好冲洗效果的终末冲洗药物,但其作用特点与机制各不相同。其中QMiX是一种新型一步法终末冲洗药物,具有良好的去除玷污层能力及抗菌效果[5]。CTR是一种季铵盐类阳离子表面活性剂,研究证实,CTR对根管内定植的粪肠球菌具有良好的清除作用,与其他冲洗液联合使用可显著提高根管抗菌效果[6]。GuttaFlow是一种用于根管永久性充填的常温流动牙胶系统,含有聚二甲基硅氧烷基质以及均匀分布其中的高比例细小球形牙胶颗粒,其硬固后有0.2%的轻微体积膨胀,因此具有出色的根尖封闭质量[7-9],可配合单尖充填法用于根管充填。但是,目前有关不同冲洗方案对其与根管壁粘接强度的研究十分有限。本研究比较了应用新型一步法根管冲洗药物QMiX及17%EDTA+0.2%CTR配伍方案进行根管终末冲洗,对硅氧烷类根管封闭剂GuttaFlow与根管壁牙本质粘接性能的影响,旨在为临床根管充填之前选择合适的终末冲洗方案提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料 NaOCl(天津基准化学试剂有限公司),EDTA(韩国美塔生物材料有限公司),CTR(Sigma-Aldrich公司),GuttaFlow2(Colténe/Whaledent公司),QMiX、侧方开口冲洗针、机动ProTaper(美国Dentsply公司),螺旋充填器(美国Dentsply公司),显微镜(德国Moller Wedel公司),万能测试机(美国Instron公司)。
收集天津医科大学口腔医院颌面外科因牙周疾患而拔除的单根离体牙。患者男17例,女13例,年龄(52±11)岁。纳入标准:单根直根管且根长13~15 mm,根尖孔发育完全,龋坏及充填物未累及牙冠颈1/3或牙根,未做过根管治疗,无根裂、牙根吸收等缺陷。将新鲜拔除的单根直根管离体牙去除根周软组织及牙石等,清洗干净后浸泡于0.1%麝香草酚溶液中,4℃冰箱保存备用。
1.2 方法
1.2.1 离体牙的前期处理及根管预备 离体牙使用前以大量流动水冲洗去除残余药液。用金刚砂车针在流动水冷却下于釉牙骨质界水平截冠,获得约12 mm长的牙根部分。所有牙根模拟临床步骤拔髓,#15 K锉通畅根管,以其穿出根尖孔的长度减去1 mm作为工作长度。以ProTaper机动镍钛器械标准冠向下法根管预备至F3。每次换锉予1 mL 5.25%NaOCl冲洗。预备完成后,采用随机数字表法将样本分为3组(n=10),分别应用不同冲洗方案进行终末根管冲洗。QMiX 组:QMiX 5 mL;EDTA+CTR 组:17%EDTA 5 mL冲洗后加用0.2%CTR 5 mL;NS组:生理盐水5 mL。所有的冲洗均使用30G侧方开口冲洗针,按照厂家说明书进行操作。
1.2.2 根管充填及试件制备 终末冲洗完成后,所有牙根均以无菌纸尖干燥根管,用螺旋充填器将新鲜混合的GuttaFlow根管封闭剂充分导入根管,暂封牙胶封闭根尖孔及根管口,置于37℃、100%湿度条件下储存1周。待根管封闭剂完全固化后,将每个牙根垂直包埋于自凝树脂中,并储存24 h,使自凝树脂完全固化。用安装在低速马达上的金刚砂片切盘,在水冷条件下,垂直于样本的牙根长轴自冠方向根方依次切取3个厚度约为2 mm的水平薄片。每个薄片以磨石光滑上、下两个截面后,在光学显微镜下测量上、下端根管直径及薄片厚度并记录数据。
1.2.3 根管封闭剂粘接强度测试 将每组试件近牙根方向的截面朝上置于万能测试机上,根据根管直径大小分别选用0.5、0.9、1.3 mm直径的特制加载头,仅接触充填区域,以1 mm/min的速度加以持续性垂直向下载荷,进行薄片推出实验。记录封闭剂突然脱位时的最大载荷,并根据文献[10]公式计算推出强度。
1.2.4 封闭剂粘接界面断裂方式观察 将完成薄片推出实验后的样本置于显微镜下放大24倍观察断裂方式。依照文献方法确定断裂方式:(1)内聚型断裂。断裂层完全位于根管封闭剂内。(2)粘接型断裂。断裂层完全位于根管封闭剂与根管壁牙本质界面之间。(3)混合型断裂。内聚型断裂与粘接型断裂同时存在[11]。
1.3 统计学方法 采用SPSS 13.0软件进行统计学处理,计量资料以均数±标准差(±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间多重比较行Dunnett T3检验;计数资料多组间比较采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 粘接强度 不同终末冲洗方案处理后GuttaFlow根管封闭剂与根管壁牙本质的粘接强度不同,见图 1。QMiX 组(1.617±0.513)MPa显著高于EDTA+CTR 组(1.108±0.555)MPa和 NS组(1.049±0.272)MPa,差异有统计学意义(F=12.079,P<0.05),EDTA+CTR组与NS组间差异无统计学意义(P>0.05)。
Fig.1 Effects of different final irrigation protocols on resin sealer bond strength to dentin of GuttaFlow图1 不同终末冲洗方案处理后GuttaFlow与根管壁的粘接强度
2.2 粘接界面断裂方式 不同终末冲洗方案均以混合型断裂为主要断裂方式,各组试件断裂方式的比例分布见图2。不同终末冲洗方案处理后GuttaFlow根管封闭剂粘接界面断裂方式的差异无统计学意义(χ2=7.939,P>0.05)。
3 讨论
在根管治疗术的多项治疗环节中,利用核心材料和封闭剂严密充填根管的三维系统,获得整体化的根充效果,有助于降低甚至避免根管微渗漏的形成,并增强牙体抗力,是良好预后的必要条件。而根管封闭剂与根管壁牙本质之间良好的粘接是达到整体化充填的重要因素[12-14]。获得良好的粘接需要封闭剂对牙本质表面充分的润湿,以达到尽量完全的接触,使分子相互吸引,形成化学结合或者微机械固位等。研究证实,对根管壁牙本质进行不同的终末冲洗可对其表面化学组成及结构形态造成不同作用,从而影响封闭剂与牙本质的粘接强度[15-16]。
聚甲基硅烷类根管封闭剂GuttaFlow将根管封闭剂与牙胶两种成分合二为一[17-18]。由于其基质填料颗粒微小,流动性良好,能够流入侧支根管和最细的牙本质小管中,从而形成机械锁合,其改良的二代产品GuttaFlow2,生物相容性更好,封闭性更佳,临床操作更简便[19-20],更适合在微创治疗中广泛使用,具有良好的应用前景。但是,根管化学预备对于该封闭剂粘接性能影响的研究十分有限。Akcay等[21]报道了不同终末冲洗方案对根管封闭剂渗透入牙本质小管的能力的影响,证实GuttaFlow与AHPlus渗透性能相似。然而,本研究结果显示,不同根管终末冲洗方案可显著影响其与牙本质的粘接强度。
QMiX是含有EDTA、CHX及表面活性物质成分的根管冲洗药物。其不但具有优良的抗菌及去除玷污层能力,而且细胞毒性小,生物相容性好,对牙本质微硬度影响小[22],因而是一种更加安全、高效的终末冲洗药物。因此,QMiX对封闭剂与根管壁牙本质粘接性能的影响也被关注。Ballal等[23]的体外实验研究认为QMiX有利于环氧树脂类封闭剂对根管壁牙本质的润湿。Aranda-Garcia等[24]报道了QMiX可显著提高AHPlus与根管牙本质的粘接强度,与17%EDTA和SmearClear相当。从而推测其有助于环氧树脂类封闭剂获得良好粘接。但QMiX对硅氧烷类根管封闭剂与牙本质粘接能力的影响目前尚少见报道。本研究结果证实,QMiX作为终末冲洗方案可提高GuttaFlow与根管壁牙本质的粘接强度,其促进粘接的作用优于17%EDTA/CTR方案。分析其机制可能与其有利于疏水性封闭剂对根管壁牙本质的润湿,从而提高粘接作用相关。具体机制尚需要进一步研究。
Fig.2 The failure mode distribution proportions of different final irrigation protocols图2 不同终末冲洗方案3种断裂方式的比例分布
武洲等[25]的研究显示,CTR具有优于2%氯己定的抗菌性,及优于QMiX的残余抗菌性。多篇研究亦证实,CTR作为去污剂与其他冲洗液联合使用可显著提高根管抗菌效果[6]。但CTR对封闭剂与牙本质粘接性的相关研究较少。最新研究只见Ballal等[26]报道马来酸与CTR联合应用可有效清除玷污层以及增加AHPlus在根管壁牙本质的润湿性。CTR属于季铵盐类阳离子表面活性剂,在接触亲水性的牙本质表面后,西曲溴铵双亲性分子的亲水基伸向牙本质表面,而疏水基伸向空气,理论上有利于疏水性硅氧烷类根管封闭剂在牙本质表面的铺展,更好地渗透至开放的牙本质小管之中以形成微机械固位,从而获得良好的粘接。但在本研究中并未观察到EDTA/CTR对GuttaFlow粘接强度的显著影响,这可能与其较低CTR应用浓度相关。
本研究为体外研究,试件储存条件与体内口腔环境的动态变化尚有相当的差距,不能完全反映体内条件下的测试结果。而且,本研究测试的是根管冲洗方案对根管封闭剂充填后短期内粘接强度的影响,其对体内环境下远期粘接效果的影响仍需要进一步研究。
综上所述,体外环境下,在对人离体牙进行常规根管机械化学预备后,应用QMiX进行终末冲洗,可有助于硅氧烷类封闭剂粘接强度的提高,而EDTA/CTR冲洗方案对其无显著影响。QMiX因其具有良好的抗菌性,去玷污层能力,便捷的操作性,可能成为一种具有良好应用前景的根管消毒药物。
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