需要填写关键词

模拟髓腔压力在牙本质粘接强度研究中的应用

2019-4-22 10:04  来源:国际口腔医学杂志
编辑:谭欣 于海洋 阅读量:28974

    牙本质由于其结构的复杂性,含有较高比例的有机成分,并有不断流出的牙本质小管液等,其粘接机制也较釉质更为复杂。具体体现在:牙本质被轻度酸蚀后,为了防止暴露的胶原纤维塌陷,影响粘接剂单体的渗入,需使牙本质保持适度湿润的状态。由于髓腔正压,有天然和连续的牙本质小管液通过牙本质小管流出,后续过多的水份又会对粘接产生不利影响。这不仅对牙本质粘接的操作技术提出了要求,更对于如何获得长期稳定的牙本质的粘接强度提出了挑战。

    采用模拟髓腔压力的实验技术,是为了更好地模拟牙本质粘接这一特殊临床过程,通过在体外模拟髓腔的压力驱动模拟的牙本质小管液,观察其对牙本质-粘接剂界面的影响,近年来,多用于研究牙本质与多种粘接剂(全酸蚀粘接剂、自酸蚀粘接剂、聚羧酸等)以及与多种粘接对象(复合树脂、铸造全冠等)间粘接强度变化和改善措施。本文将近年来研究模拟髓腔压力下牙本质粘接强度变化及其机制进行综述。

    1. 髓腔压力影响牙本质粘接强度的机制

    1.1 牙本质小管液

    1.1.1 水的作用

    水在牙本质粘接中扮演着重要的作用。一方面,水是自酸蚀粘接剂中的固有成分,使酸性树脂单体保持电离的状态,以使玷污层及其下方完整的牙本质脱矿;而且在被强酸脱矿后的牙本质中,水通过阻止相邻胶原纤维间的氢键形成,而使胶原基质悬浮和充分的扩展,不致于塌陷,利于粘接剂单体的有效渗入。另一方面,虽然牙本质粘接最初的确是需要水分的,但在粘接剂聚合期间,未被除去的多余的水,会对树脂-牙本质粘接界面产生不利影响,体现在:1)水分会稀释粘接剂中的功能单体,如甲基丙烯酸羟乙酯(2-hydroxyethyl methacrylate,HEMA)、聚烯酸等,使自酸蚀粘接剂的pH上升,导致其酸蚀牙本质的能力和渗入胶原纤维网内的数量均下降;2)水分会阻碍粘接剂中树脂的聚合,导致聚合链的塑化,增加胶原纤维的降解,进而使粘接层的物理性能下降,比如弹性模量、最后的粘接强度、粘接剂的最终转化程度等;3)水分影响了粘接剂中固有水分的蒸发,使其滞留在聚合物网络中,造成混合层内树脂和胶原的水解,使树脂-牙本质间的长期粘接强度下降。多项研究表明:不断从牙本质小管渗透到粘接界面的水分是造成树脂-牙本质粘接强度随时间下降的主要原因。

    1.1.2 其他物质的作用

    牙本质小管液还含有电解质、蛋白质和酶。其中,电解质、蛋白质会影响牙本质小管液的渗透压,进而间接影响水分渗透入粘接层的速率;而酶类则是通过降解胶原纤维等途径影响粘接界面的力学性能。

    1.2 粘接剂的影响

    简化的一步法自酸蚀粘接剂,含有大量的亲水性单体(HEMA)与溶剂(水、乙醇、丙酮)来防止相位分离,以及使这些混合物维持在一种稳定的溶液中。然而,由于其亲水性的特性,粘接剂更易使水渗透过。扫描电子显微镜(scanning electron microscopy,SEM)下观察可以发现:水分通过牙本质小管流动,在固化的粘接树脂层外表面形成液滴,因此验证了粘接层的可渗透性。这种水分通过连接混合层和粘接层的水通道扩散,称为“水树”(water trees)。

    粘接过程中出现了过多的水分,影响了粘接层的聚合,就会形成一种较差的聚合粘接层,成为一种渗透性增强的膜,允许更多的水渗透过,从而形成更不稳定和更脆弱的粘接界面。

    1.3 髓腔压力的影响

    髓腔内的流体静压可以驱动类似于血浆的牙本质小管液,使其持续的由内向外流动,造成牙本质表面的湿润。髓腔压力与血压呈正相关,且有研究表明:髓腔内的血流会受到体位改变的影响。因此,髓腔压力给牙本质封闭和修复稳定性造成了困难和局限。树脂-牙本质界面的水污染被髓腔压力加速了,这个过程中,多余的水分持续沿着牙本质小管渗透进粘接层,阻碍粘接单体的继续聚合,塑化聚合链,水解胶原纤维,使溶剂滞留;此外,未完全反应的单体、降解后的低聚物,会到达牙髓组织,其毒性可能会导致牙髓炎症,髓腔压力在这种情况下会明显升高。更高的髓腔压力会导致粘接树脂的快速降解,以及释放更多的单体。这样的循环可能会导致牙齿敏感、细菌微渗漏、继发龋、粘接修复的失败。体外实验表明:髓腔压力会使粘接强度下降20%~70%。因此,模拟髓腔压力对于评估牙本质的粘接稳定性十分重要。

    2. 模拟髓腔压力

    2.1 原理及方法

    模拟髓腔压力,即通过特殊的实验装置,模拟髓腔对牙本质小管液的正压驱动,来观察牙本质粘接强度的变化。此种实验方法能够使离体的牙本质小管中的液体在恒定的压力下由内向外流动,压力的大小参照天然的髓腔压力。银示踪显示:在模拟髓腔压力下,水通道从混合层向粘接层突出,显示了此种方法的可靠性。

    2.2 优点

    学者们采取过各种方法来研究牙本质粘接强度的长期稳定性,包括直接水老化、冷热循环、机械载荷、浸泡于人工唾液或者蛋白水解酶溶剂中,以达到在短期内加速粘接退化的目的。直接水老化被认为是一种合适的促进树脂-牙本质粘接的方法,然而,当存在模拟髓腔压力时,水分渗透通过混合层与粘接层的过程会加快,然后使粘接强度更快的下降。这可能产生更多的水解作用、塑化作用,危害粘接界面的长期稳定性。

    多项研究表明:相比于未使用髓腔压力的研究组,使用了髓腔压力的实验组牙本质粘接强度下降程度更大,更为贴近临床实际情况中粘接界面的降解过程,而未使用该技术得出的实验结果由于缺少了模拟髓腔压力的不利影响,有可能会减缓粘接强度下降的速度,进而夸大粘接材料的效果,不利于对粘接材料粘接效果的正确评估与选择。因此,基于模拟髓腔压力的老化方法被认为是一种更为可靠和有效的挑战树脂-牙本质粘接强度的方法,且其与临床情况更为接近。

    2.3 前景与展望

    尽管模拟髓腔压力是比较接近临床实际的一种实验方法,但其并没有如其他疲劳方法一样被广泛的用于牙本质粘接研究中,究其原因,主要有:1)传统的模拟髓腔压力的装置操作较为复杂,且其模拟髓腔压力的精度也较低;2)传统的实验方法一套装置只能处理一个样本,这对于需要大样本量的粘接实验来说比较耗时、耗材。虽然目前已有该装置的改进版,使其能一次处理较多的样本,但其精度和可行性还有待较多的研究证实。此外,对于模拟髓腔压力的装置,还需改善的地方包括:1)目前的实验装置只能模拟某一恒定的压力,不能复制天然髓腔压力的波动可变性;2)目前用于被模拟髓腔压力驱动的液体,有蒸馏水、生理盐水等,如果要达到与临床更接近的情况,应尽量与牙本质小管液的成分接近。

    3. 减少髓腔压力影响粘接强度的措施

    3.1 粘接剂的选择

    要减少模拟髓腔压力的影响,首要的就是粘接剂的选择。研究表明:使用不含HEMA的一步和两步法自酸蚀粘接剂有可接受的对抗牙髓压力的能力,例如硅氧烷粘接剂,在髓腔压力下显示出较好的稳定性,会产生更少的溶剂滞留,更少的水分渗透以及更充分的聚合。减少了渗透性,进而减少了髓腔压力对粘接效果的不利影响。此外,有研究表明:对牙本质进行预处理后,单独使用疏水性粘接树脂,可以减少粘接层渗透性以及对抗模拟髓腔压力造成的降解,这便是多步法粘接系统在模拟髓腔压力下粘接强度更为稳定的原因。总之,粘接剂的选择,旨在产生更少的溶剂滞留,更少的水分渗透以及更充分的聚合,进而降低粘接层的渗透性和减少髓腔压力对粘接效果的不利影响。

    3.2 延长光固化时间

    研究表明:当光固化时间超过40 s时,会提高粘接剂的转化率,产生一个更加均匀少孔的聚合物网络,降低粘接剂的渗透性和减少界面微渗漏的发生。建议采用延长光固化时间的方法来改善一步法自酸蚀粘接剂的粘接效果,特别是当粘接界面在活髓牙的深层牙本质中时。

    3.3 即刻牙本质封闭

    研究表明:即刻牙本质封闭(immediate dentine sealing,IDS)能提高牙本质粘接界面的质量,对抗模拟髓腔压力的不良影响;对于某些自酸蚀粘接剂,IDS能提高其在模拟髓腔压力下的牙本质粘接强度,并且明显减少微渗漏。

    4. 小结

    模拟髓腔压力作为一种实用的评估牙本质粘接稳定性的方法,正逐渐被更多的研究者所选择。由于其较为真实地反映了临床的实际情况,其评估结果也具有较高的可信度与说服力。对于实验技术本身,尚需改进的地方包括操作流程的简化、模拟牙本质小管液真实性的提高等。而鉴于已有的研究现状,为了减少模拟髓腔压力的某些不利影响,应着手于粘接剂的选择、延长光固化时间、即刻牙本质封闭等方面。这一技术的发展成熟,将会惠及到口腔科学的众多领域。

编辑: 陆美凤

网友评论

XML 地图 | Sitemap 地图