渗透树脂对牛牙釉质洪峰菌病损表面微硬度的影响

渗透树脂对牛牙釉质洪峰菌病损表面微硬度的影响

在过去10年中，蠕虫的发病率在全球显著下降，但蠕虫仍然是牙科治疗中最常见的疾病之一。龋病治疗方法通常有两种:非侵入性治疗和侵入性治疗。非侵入性治疗主要指局部涂氟、口腔卫生宣教和饮食指导;侵入性治疗是去除病损组织,用人工材料进行充填。但这两种方法均存在明显的缺陷,非侵入性治疗需要患者有良好的依从性,并且对已经存在明显进展的病损无效;而侵入性治疗则会损失部分健康牙体组织,同时由于修复体本身的寿命问题,常常需要定期更换。近年来,随着预防牙科学的观念逐步深入人心,越来越多的学者均致力于早期终止龋病病损,尽可能推迟充填治疗时机。利用光固化渗透树脂的渗透作用,终止龋病病损的进展,是近年来微创牙科的一个非常重要的发展。由于釉质龋损表面的多孔性不仅是酸的扩散通道,更是釉质矿物质流失的途径,因此利用低粘性的渗透树脂取代由于脱矿而丧失的硬组织并占据微孔的空间,是这一治疗方法的关键所在。许多研究已证实,渗透树脂能够渗入釉质病损深部,并能有效控制龋病进展。这一治疗方法的出现,为早期控制龋病进展提供了一种非常有效的方案。釉质龋的早期表现为表面的白垩斑以及表面微硬度的降低。釉质表面微硬度是评价硬组织形态结构、化学组成等方面的重要指标。Featherstone等报道,龋病病损表面的微硬度与其矿物质的流失有明显的相关性;在对于龋病进行治疗时,恢复其表面微硬度更是一项非常重要的疗效评价指标。利用渗透树脂治疗早期釉质龋,如能在控制龋病进展的同时,有效提高釉质表面微硬度,可使其治疗的有效性和可靠性大幅度增加。本实验通过比较不同脱矿程度人工釉质龋经渗透树脂治疗后其表面微硬度的提高程度,以探讨渗透树脂治疗不同脱矿程度釉质龋的有效性。1材料和方法1.1脱矿时间的确定取新鲜拔除的牛切牙60个,体视显微镜检查确定其釉质表面无裂纹、无脱矿后,用金刚砂车针(MANI日本)截去牙根;然后将各牙冠包埋于环氧树脂中(暴露唇面釉质并使之与样本表面平行)。取包埋后的各牙冠,分别打磨掉其表面釉质约100~200μm后,在其表面留3mm×3mm开窗区,并按不同脱矿时间(10、20、30、40、50、60d)将其随机分为6组;然后将每组样本浸泡于50mL人工龋脱矿液(含有50mmol/L乙酸、3mmol/LCaCl22H2O、3mmol/LKH2PO4、5mmol/LNaN3、0.5mg/LNaF,pH值为5.0)中,并在37℃恒温条件下按分组分别脱矿相应时间。脱矿期间每天检测脱矿液的pH值,并用100g/L盐酸或10mol/L氢氧化钠液进行调整,使其pH值始终维持在5.0的水平。1.2透皮吸收收益促进胶凝剂渗透取脱矿不同时间后1~6组样本(可见明显的白垩改变),分别用ICON渗透树脂(DMG,德国)对其釉质病损进行治疗:应用350g/L磷酸液酸蚀各样本脱矿釉质面5s;三用枪加压冲洗30s后,涂ICON干燥剂作用30s;吹干后将ICON渗透树脂涂布于牙面3min,干棉球擦拭,光照40s;再次将ICON渗透树脂涂布于牙面1min;干棉球擦拭,光照40s。上述治疗结束后,分别用彩虹抛光盘套装(松风,日本)对各样本渗透树脂表面进行抛光。套装中包括第一级抛光(黑色,抛光盘表面氧化铝颗粒细度60μm)、第二级抛光(紫色,氧化铝颗粒细度30μm)、第三级抛光(绿色,氧化铝颗粒细度20μm)和第四级抛光(粉色,氧化铝颗粒细度7μm)。每个抛光盘均在喷水冷却下,并以中等转速(12000r/min)和轻加压对各样本表面各抛光15s。1.3微硬度和渗透率分别于脱矿前、脱矿后即刻、渗透树脂治疗后未抛光、渗透树脂治疗并抛光后,采用韦氏微硬度仪(HMV-2T,SHIMADZUCorporation,日本)测量各组样本表面的微硬度(surfacemicrohardnessSMH)(25g载荷持续5s);每个样本测量4个位点,取其平均值作为该样本的表面微硬度值。同时测量渗透树脂本身的硬度作为阴性对照:用树脂制作一个4mm×4mm×2mm的箱状容器,并将ICON树脂分层固化于容器内(保证树脂至少有1.5mm厚度);然后在固化的树脂表面涂布一层黑色墨水,应用微硬度仪测量其微硬度,共测量4次,取平均值作为ICON渗透树脂的微硬度值。1.4d激光扫描显微系统分别于脱矿后、第一次渗透树脂涂布后、第二次渗透树脂涂布后、渗透树脂治疗结束并抛光后,采用3D激光扫描显微系统(VK-X100/X200,Keyence,日本)观察各组样本病损表面的形貌。1.5-/ws-pcr分析应用SPSS20.0统计软件(IBMSPSS20.0forMac;IBM,Armonk,NY,UnitedStates)对数据(x珋±s)进行one-wayANOVA分析,两两比较用t检验;检验水准α=0.05。2渗流过程与脱矿时代的smh值比较表1釉质表面微硬度(SMH)值显示:脱矿前,10、20、30、40、50、60d各组样本釉质的SMH初始值无显著差异(P>0.05),可认为样本来自同一总体;分别脱矿10~60d后,各组样本的SMH值均较其脱矿前显著降低(P<0.05),并且随着脱矿时间的延长,SMH值的降低越明显,不同脱矿时间组间SMH值相比均有显著差异(P≤0.05);脱矿样本经渗透树脂治疗后但未抛光时,各组的SMH值均与ICON渗透树脂自身的SMH值(27.1±4.63)基本一致,各组间相比均无显著性差异(P>0.05);脱矿样本经渗透树脂治疗并抛光后,各组SMH值较其脱矿后的SMH值明显升高(P<0.05),但仍明显低于其脱矿前的SMH值(P<0.05),其中以脱矿60d组的SMH值最低,依次为脱矿60d<50d<40d<30d<20d<10d,除10~40d(1~4组)各组间无统计学差异(P>0.05)外,其他各组间均有显著差异(P<0.05)(表1)。3D激光扫描显微系统观察显示,治疗后的各组样本表面均形成渗透树脂深入层;同时还发现,渗透树脂首次涂布并经光固化后,其表面残留树脂较少,当参照产品推荐的操作要求进行第二次渗透树脂涂布并经光固化后,病损表面则有大量树脂残留,而且其表面呈非均质性;治疗后的病损表面经抛光后,残余渗透树脂均被彻底去除(图1)。3渗透树脂对釉质表面微硬度的影响龋病是一种慢性、进行性、破坏性疾病,当其进展到一定程度并出现症状时,常需要较复杂的治疗过程和较多的治疗费用,因而已成为影响人类健康的问题之一。尤其对于放化疗、口干综合症患者以及接受正畸治疗的特殊人群,预防龋病的发生或对其进行及时的治疗尤为重要。如果能对龋病实现“早发现、早诊断、早治疗”,积极控制早期釉质龋的发展,并通过恰当的处理提高局部对龋病的抵抗能力,无论从人类健康角度还是社会经济学角度,都是非常重大的进步。釉质表面脱矿是龋病的初期表现,也是龋病病损能够向牙体硬组织深部进展的门户和通道。利用再矿化技术,虽然能够在一定程度上控制釉质脱矿,但却无法提高已经脱矿釉质的抗酸、抗龋能力。即便经过再矿化处理,在脱矿易感部位的釉质表面仍处于患龋的危险之中。因此,对于脱矿的易感部位,特别是已经发生不同程度脱矿的釉质,采用渗透树脂进行治疗不仅能早期控制脱矿,并终止龋病的进展;同时还能提高其局部的抗龋能力。已有研究表明,渗透树脂可通过毛细作用进入到釉质的微孔中,从而改变了釉质龋损表面的结构,不但能改善釉质表面的折光性;同时还能提高釉质表面的强度。表面微硬度是衡量釉质表面脱矿以及再矿化的重要指标,也是临床评价牙科材料的关键特性。到目前为止,尚无渗透树脂对不同脱矿程度釉质龋表面微硬度的改善能力的相关报道。表面微硬度是釉质的重要物理特性之一,脱矿釉质表面微硬度的恢复对评估渗透树脂临床治疗的长期有效性及其应用范围具有重要的意义。故本研究通过观察不同脱矿程度釉质龋经渗透树脂治疗后其表面微硬度恢复情况,以探讨成品ICON渗透树脂对釉质龋表面微硬度提高的有效性和可行性。本结果说明,渗透树脂能明显提高釉质龋表面的微硬度,从而证实了渗透树脂能够渗入釉质龋的微孔结构中并强化了脱矿釉质的表面结构这一理论。釉质微孔的大小以及脱矿釉质表面硬组织的剩余量与脱矿程度明显相关,脱矿程度越高,釉质表面的微孔越大,硬组织剩余量也越小。如果渗透树脂能够完全进入到脱矿釉质的微孔结构中,那么,脱矿程度(即硬组织剩余量)与渗透树脂在釉质表面所占比例就可能会影响渗透治疗后釉质表面的微硬度。由于渗透树脂自身的微硬度值明显低于釉质的微硬度,因此推测,渗透治疗后釉质表面微硬度随脱矿程度的增加而降低。但本实验中发现:在一定脱矿程度以内,尽管釉质表面脱矿程度不同,但渗透治疗后釉质表面的微硬度仍能维持在一个较稳定的程度;当脱矿程度超过一定范围时,渗透治疗后釉质表面的微硬度将明显下降,并随着脱矿程度的增加而进一步降低。釉质表面脱矿后形成的每一个微孔结构可以被想象成锥形,由病损表面到病损底部由大变小。渗透治疗前无论人工龋还是自然龋都需要经过酸蚀去除脱矿表面的硬化层,在此过程中,势必会去除部分病损最外层的部分硬组织;另外,树脂渗透渗入脱矿釉质并光固化后还需抛光,在此过程中,也会将少量病损表层强度较低的硬组织连同渗透树脂一起被打磨掉。经过上述这些步骤后,尽管渗透治疗前釉质表面脱矿程度不同,但治疗后釉质表面硬组织剩余量和渗透树脂在釉质表面所占比例则可达到基本一致的水平,因而表现为表面微硬度恢复到相同的程度。那为什么当脱矿程度增加到一定程度后,釉质表面微硬度无法恢复到这个水平呢?其原因可能是:渗透树脂可能无法渗入到脱矿釉质微孔结构的全长,即在病损底部可能会有渗透不完全的状态;随着脱矿程度的加深,病损底部渗透不完全的情况也会增加。因此当渗透治疗经过酸蚀处理以及抛光过程后,由于去除了病损表面部分脆弱的硬组织,势必会使表面距离渗透不完全的病损底部更近,从而无法维持渗透树脂在釉质表面所占的比例。本研究参照产品说明所建议的操作方法,将渗透树脂涂布于牙面2次,(分别停留3、1min,并在光固化前用干棉球擦拭牙面。治疗后用3D激光扫描显微系统观察其表面形貌发现,渗透树脂首次涂布时渗入病损内部较彻底,表面残留树脂较少。当再次涂布渗透树脂时,能够渗入病损内部的树脂量则大大减少,牙面有大量树脂残留。待抛光完成后,牙面残留未渗入的渗透树脂能够被完全去除。这一结果说明,渗透树脂治疗后进行抛光非常重要。首先,如未经过抛光,病损表面残留的渗透树脂将无法提供有效的表面微硬度;其次,残留的渗透树脂可能为菌斑提供附着位点,容易形成新的龋损来源。人工龋模型是目前龋病研究中广泛采用的实验手段,因其可控制样本的脱矿程度,故本实验通过制备人工龋模型作为研究对象。但由于人工龋和天然龋在结