不同類型樁核修復(fù)腭尖缺損上頜前磨牙后抗折力的對(duì)比研究

付藝璇 郭曉陽(yáng) 馬曉平 陳志宇

根管治療后的牙齒由于牙體及根管的完整性遭到破壞，缺損越大牙體組織的抗折強(qiáng)度越低[1，2]。上頜前磨牙牙尖斜度大，承擔(dān)咬合時(shí)側(cè)向力大，容易出現(xiàn)牙尖折裂[3]，其中腭尖作為功能尖，折裂露髓后的修復(fù)重建值得關(guān)注[4]。腭尖折裂后前磨牙往往由于缺損過(guò)大，剩余牙體組織無(wú)法為上部全冠提供充分固位，需要通過(guò)樁核重建良好的固位形。目前臨床常用的樁核系統(tǒng)有鑄造金屬樁核與預(yù)成纖維樁+樹(shù)脂核，金屬樁核具有個(gè)性化的根樁形狀，與根管密合度好，但美學(xué)性能差，且金屬的彈性模量遠(yuǎn)大于牙本質(zhì)，容易造成應(yīng)力集中，引發(fā)根折導(dǎo)致修復(fù)失敗[5]。預(yù)成纖維樁的彈性模量與牙本質(zhì)近似，在承受載荷時(shí)，能夠讓咀嚼壓力更好地沿樁長(zhǎng)軸分布，降低牙根折裂的風(fēng)險(xiǎn)，但由于樁的尺寸固定，用于粗大或卵圓形根管時(shí)密合度差，樁折斷及樁核冠脫落的風(fēng)險(xiǎn)較高[6]。近年來(lái)應(yīng)用CAD/CAM技術(shù)切削制作的一體化纖維樁核，綜合了鑄造金屬樁核的個(gè)性化外形和纖維樁良好的生物學(xué)與美學(xué)特性，可更好地適應(yīng)不規(guī)則根管形態(tài)，密合度高[7，8]，樁核為一整體，臨床操作簡(jiǎn)便。本研究通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)采用不同樁核系統(tǒng)結(jié)合二硅酸鋰玻璃陶瓷全冠修復(fù)腭尖折裂缺損的上頜前磨牙，并進(jìn)行人工老化后檢測(cè)其抗折強(qiáng)度，對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果以期為臨床上頜前磨牙腭尖缺損的修復(fù)方案選擇提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

資料和方法

1.主要材料和儀器

可切削纖維加強(qiáng)樹(shù)脂塊（歐亞瑞康，中國(guó)），金鈀合金（Ivoclarvivadent，列支敦士登），Variolink N樹(shù)脂水門汀（Ivoclarvivadent，列支敦士登），ParaPost玻璃纖維樁（Coltent齒科，瑞士），ParaCore復(fù)合樹(shù)脂樁核材料（Coltent齒科，瑞士），3Shape E3激光掃描儀（3Shape，丹麥），IPS e.max Press瓷塊（Ivoclarvivadent，列支敦士登），Programat P300燒結(jié)爐（Ivoclarvivadent，列支敦士登），高點(diǎn)指示劑Arti-Spray（Bausch，德國(guó)），TC-501F自動(dòng)冷熱循環(huán)儀（蘇州威爾，中國(guó)），電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（Instron，美國(guó)）。

2.實(shí)驗(yàn)方法

（1）離體牙的收集：收集因正畸拔除的上頜前磨牙，根尖發(fā)育完全，無(wú)牙體缺損，無(wú)隱裂，未經(jīng)根管治療。運(yùn)用電子游標(biāo)卡尺（8014，SANTO）依次測(cè)量根長(zhǎng)、頸寬、頸厚選取根長(zhǎng)約為15.0mm，最大頰舌徑約9mm，最大近遠(yuǎn)中徑約5.0mm的離體牙40顆，隨機(jī)分成4組，每組10顆，手用牙周刮治器（Gracey 13/14，Hu-Friedy）去除殘留的牙周膜、牙石。所分4組分別為：A組：金鈀合金鑄造樁核+二硅酸鋰玻璃陶瓷冠；B組：CAD/CAM一體化玻璃纖維樁核+二硅酸鋰玻璃陶瓷冠；C組：預(yù)成纖維樁樹(shù)脂核+二硅酸鋰玻璃陶瓷冠；D組：完整離體牙（對(duì)照組）。

將離體牙儲(chǔ)存于1%氯胺T溶液中1周，后置于蒸餾水中備用。

（2）樣本缺損制備及根管預(yù)備：除對(duì)照組外，實(shí)驗(yàn)組離體牙自牙合面近遠(yuǎn)中窩至腭側(cè)釉牙骨質(zhì)界磨除部分牙冠，形成牙冠腭尖缺損的形態(tài)。實(shí)驗(yàn)組離體牙依次完成開(kāi)髓、拔髓，手用K銼（15#）疏通達(dá)根尖后，手用根管鎳鈦成型銼（Densply，USA）對(duì)樣本根管內(nèi)壁進(jìn)行成型，所有樣本主尖銼均為25#。超聲蕩洗根管內(nèi)壁，吸潮紙尖干燥根管，冷側(cè)壓充填技術(shù)完成根管充填，Cotosol暫封根管口后置于室溫下蒸餾水中保存1周。

（3）樁的制作與粘接：使用高速金剛砂車針進(jìn)行牙體初預(yù)備。按照樁核預(yù)備要求保留4mm根尖區(qū)充填物，樁道直徑約為牙根直徑的1/3，保留2mm厚的牙本質(zhì)壁，車針修整根管口，形成圓緩光滑并微外敞的邊緣。

A組（金鈀樁核組）：直接法制取樁核蠟型，失蠟鑄造法制作10支金鈀合金樁核，常規(guī)處理根管后調(diào)整試戴，高點(diǎn)指示劑指示下用細(xì)粒金剛砂車針磨除阻礙就位點(diǎn)，使其完全就位，120目氧化鋁噴砂，75%酒精清洗，吹干使用ParaCore樹(shù)脂水門汀將鑄造金鈀樁核粘接至根管內(nèi)。

B組（一體化纖維樁核組）：直接法制取樁核蠟型，在蠟型上均勻噴涂薄層白色遮光粉，固定在3Shape三維激光掃描儀的掃描倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行掃描，掃描完成后進(jìn)行數(shù)控加工，通過(guò)切削玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂塊制作出個(gè)性化一體化玻璃纖維樁核實(shí)物（圖1）。同A組方法（除去噴砂步驟）將樁核粘接至根管內(nèi)。C組（預(yù)成纖維樁核組）：選擇10支直徑為1.3mm的預(yù)成纖維樁，試樁，每個(gè)纖維樁均能達(dá)到樁道根尖部，同A組方法（除去噴砂步驟）將樁核粘接至根管內(nèi)。

所有標(biāo)本按粘接劑及樹(shù)脂水門汀說(shuō)明書(shū)要求粘接樁核，預(yù)成單支纖維樁組用同種樹(shù)脂水門汀堆塑樹(shù)脂核。光固化30s后按照玻璃陶瓷全冠預(yù)備標(biāo)準(zhǔn)修整預(yù)備體形態(tài)，牙合面均勻降低2mm，肩臺(tái)腭側(cè)平齊釉牙骨質(zhì)界，向唇側(cè)移行至釉牙骨質(zhì)界上1mm，寬約1mm，軸面聚合度約6°。

（4）全冠制作與包埋：采用失蠟鑄造法制作二硅酸鋰玻璃陶瓷全冠，按照常規(guī)程序試戴、打磨、拋光。按照粘接操作說(shuō)明使用Variolink N樹(shù)脂水門汀完成全冠粘接。將實(shí)驗(yàn)牙從釉牙骨質(zhì)界以下2mm至根尖均纏繞4圈約0.2mm厚的聚四氟乙烯薄膜，用來(lái)模擬牙周膜。用自凝樹(shù)脂將樣本牙包埋于直徑為15mm，高為20mm的圓柱體塑料模具中央，包埋至牙根釉牙骨質(zhì)界以下2mm處，使牙長(zhǎng)軸與水平面垂直，待樹(shù)脂凝固成型后將樹(shù)脂塊打磨拋光，留存待用（圖2）。

圖1 一體化纖維樁核

圖2 試件完成包埋

（5）冷熱循環(huán)試驗(yàn)：將試件進(jìn)行5000次5～55℃的冷熱循環(huán)，模擬口內(nèi)使用5年的情況[9]。試件在5和55℃水槽中浸泡時(shí)間分別為20S，轉(zhuǎn)移時(shí)間為10S，一個(gè)循環(huán)周期為60S。

（6）水儲(chǔ)存老化：冷熱循環(huán)結(jié)束后將試件放入蒸餾水中，室溫下儲(chǔ)存，7天更換一次儲(chǔ)存溶液，儲(chǔ)存時(shí)間為5個(gè)月。

（7）離體牙力學(xué)測(cè)試：所有模型均固定在電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行靜態(tài)加載實(shí)驗(yàn)（圖3），加載點(diǎn)位于腭尖頂1/3處，加載角度與牙齒長(zhǎng)軸成20°，速度1.0mm/min。當(dāng)修復(fù)體發(fā)生斷裂時(shí)，讀取相應(yīng)的力值為最終的斷裂載荷數(shù)值。檢查斷裂模式，Ⅰ類：可修復(fù)性折裂模式（折裂線未超過(guò)釉牙骨質(zhì)界下2mm）；Ⅱ類：不可修復(fù)性折裂模式（折裂線超過(guò)釉牙骨質(zhì)界下2mm）。

（8）統(tǒng)計(jì)學(xué)分析：采用SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)各組樣本最大壓縮載荷進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)及方差齊性檢驗(yàn)，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)描述。對(duì)各組應(yīng)用單因素方差分析，組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α＝0.05。

圖3 電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)

結(jié) 果

1.各組折裂載荷值的比較（表1）

表1 各組抗折強(qiáng)度（±s，N）

表1 各組抗折強(qiáng)度（±s，N）

a：與金鈀樁核組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；b：與一體化纖維樁核組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；c：與預(yù)成纖維樁樹(shù)脂核組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異；d：與完整離體牙組有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異

冠修復(fù)未修復(fù)修復(fù)方式金鈀樁核（A）一體化纖維樁核（B）預(yù)成纖維樁樹(shù)脂核（C）完整離體牙（D）最大壓縮載荷2416.47±277.1cd 2251.03±388.62d 2070.21±309.23ad 1024.92±304.11abc

A組抗折強(qiáng)度優(yōu)于B組及C組，且與C組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），B組與C組比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），A,B,C三組抗折強(qiáng)度均優(yōu)于D組且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.各組折裂模式的比較

預(yù)成纖維樁組2例試件發(fā)生了不可修復(fù)性折裂，其余組別均未見(jiàn)不可修復(fù)性折裂的發(fā)生（圖4，5）。

圖4 不可修復(fù)性折裂

圖5 可修復(fù)性折裂

討 論

牙齒經(jīng)樁核冠修復(fù)后的長(zhǎng)期成功主要取決于剩余牙體組織量，其中牙本質(zhì)肩領(lǐng)在樁核冠修復(fù)體系中的重要作用已經(jīng)被廣泛認(rèn)可[10]。目前臨床公認(rèn)牙本質(zhì)肩領(lǐng)高度在1.5～2mm時(shí)，修復(fù)體的抗折強(qiáng)度即可滿足臨床需求[11，12]。牙本質(zhì)肩領(lǐng)的存在對(duì)于根管治療后牙齒的抗折性有重要意義，特別是在前磨牙，肩領(lǐng)的存在直接影響修復(fù)體的存活率[13]。此外，剩余牙本質(zhì)壁的數(shù)量即牙本質(zhì)肩領(lǐng)的完整性對(duì)修復(fù)體抗折強(qiáng)度也存在影響[14]。Domingo等[15]通過(guò)體外研究，證實(shí)當(dāng)牙本質(zhì)肩領(lǐng)高度增加時(shí)，其抗折強(qiáng)度顯著增加，甚至可彌補(bǔ)近遠(yuǎn)中一壁缺失導(dǎo)致的抗折強(qiáng)度下降。本研究中，上頜前磨牙的腭尖缺損致腭側(cè)牙本質(zhì)肩領(lǐng)缺失，可視作一壁缺損的情況。目前對(duì)于此類缺損牙如何修復(fù)缺乏充分的臨床及實(shí)驗(yàn)證據(jù)，本研究對(duì)比了三種不同樁核形式修復(fù)后的牙齒抗折強(qiáng)度，三組不同樁核材料修復(fù)后的腭尖缺損前磨牙都獲得了較高的抗折強(qiáng)度，原因之一可能是完好的頰側(cè)及相對(duì)完整的近遠(yuǎn)中牙本質(zhì)壁彌補(bǔ)了腭側(cè)牙本質(zhì)肩領(lǐng)缺失對(duì)修復(fù)體系抗折強(qiáng)度的不利影響[15]。

樁核的材料選擇對(duì)于樁核冠修復(fù)體系的抗折性也會(huì)產(chǎn)生重要影響。樁強(qiáng)度不足，在重復(fù)性的功能載荷下容易發(fā)生變形，在牙頸部就會(huì)形成應(yīng)力集中區(qū)，樁容易發(fā)生折裂。同時(shí)，樁與核之間也會(huì)發(fā)生微動(dòng)，影響冠邊緣的密合性，導(dǎo)致邊緣微隙或者繼發(fā)齲[16，17]。而如果樁彈性模量過(guò)高，當(dāng)牙根發(fā)生變形時(shí)，樁未能發(fā)生同步變形，牙根和樁之間存在應(yīng)力集中區(qū)，從而導(dǎo)致彈性模量較低的牙體組織發(fā)生折裂[5，18]。因此，樁核材料的合理選擇是修復(fù)體長(zhǎng)期穩(wěn)定性的重要影響因素。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果中，三種不同修復(fù)方式抗折強(qiáng)度均遠(yuǎn)高于完整離體牙組，且遠(yuǎn)大于健康人正常咀嚼力222-447N[19]。其中金鈀鑄造樁核組與CAD/CAM一體化纖維樁核組的抗折強(qiáng)度高于預(yù)成纖維樁組，與以往研究結(jié)果一致[20]。金合金鑄造樁核由于其擁有較好的彈性模量和延展性，與根管密合性好，能夠獲得滿意的臨床修復(fù)效果等優(yōu)點(diǎn)一直被當(dāng)作金標(biāo)準(zhǔn)[21]，這也可以從本研究中金鈀鑄造樁核組抗折強(qiáng)度最高得到證實(shí)。而CAD/CAM一體化纖維樁核將鑄造金屬樁核的個(gè)性化密合性優(yōu)點(diǎn)與纖維樁彈性模量與牙本質(zhì)接近的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，樁核一體化制作，消除了樁與核的交界面，使得應(yīng)力分布更均勻[22]。金鈀鑄造樁核與CAD/CAM一體化纖維樁核的這些特點(diǎn)均優(yōu)于預(yù)成纖維樁核。

實(shí)驗(yàn)中溫度循環(huán)老化加速粘接界面樹(shù)脂基質(zhì)的水解破壞，溫度的持續(xù)變化所導(dǎo)致的熱膨脹和收縮也會(huì)使粘接界面的粘接強(qiáng)度降低[23]，水儲(chǔ)存老化則進(jìn)一步加劇修復(fù)體邊緣微滲漏的增加[24]。二者協(xié)同作用最終導(dǎo)致修復(fù)體邊緣粘接強(qiáng)度降低。但是經(jīng)過(guò)老化試驗(yàn)后，實(shí)驗(yàn)組的抗折強(qiáng)度仍遠(yuǎn)高于離體牙對(duì)照組，可能是由于離體牙雖然結(jié)構(gòu)完整，但是牙本質(zhì)失去牙髓的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源后，再經(jīng)過(guò)冷熱循環(huán)和水儲(chǔ)存老化，牙本質(zhì)彈性顯著下降，對(duì)牙釉質(zhì)的支撐能力也隨之降低，直接導(dǎo)致牙齒的抗折強(qiáng)度下降。這也提示臨床，牙髓失活后，盡管牙冠完整，但隨著牙體組織在口腔內(nèi)的老化，抗折強(qiáng)度還是會(huì)顯著降低，而全冠修復(fù)可以改善牙齒的抗力。

樁核冠修復(fù)組別中大部分為修復(fù)體腭側(cè)斜形折裂，可能是由于腭尖缺損的折裂線達(dá)牙骨質(zhì)牙本質(zhì)較薄的釉牙骨質(zhì)界，導(dǎo)致牙體預(yù)備完成后肩臺(tái)較窄。當(dāng)修復(fù)體腭尖受力時(shí)，較薄的肩臺(tái)不能形成有效的支撐，從而使牙冠腭側(cè)劈裂。對(duì)于折裂模式來(lái)說(shuō)，預(yù)成纖維樁組不可修復(fù)性折裂的發(fā)生，可能是由于樹(shù)脂核的彈性模量較金鈀鑄造樁核小，在功能載荷狀態(tài)下容易發(fā)生變形，將應(yīng)力更多的分散到剩余牙體組織上[16，17]，從而導(dǎo)致牙體組織折裂。而高彈性模量的鑄造金合金樁核可以起到有效的支撐作用，并將應(yīng)力傳導(dǎo)至牙根，保護(hù)了剩余牙體組織。在本實(shí)驗(yàn)所研究缺損模式中未發(fā)現(xiàn)金鈀合金鑄造樁核組有不可修復(fù)性根折，提示臨床中對(duì)于上頜前磨牙腭尖缺損模式，可以采用金鈀合金鑄造樁核或CAD/CAM一體化纖維樁核來(lái)修復(fù)，當(dāng)考慮到美學(xué)區(qū)域修復(fù)時(shí)，可選用美學(xué)效果更好的CAD/CAM一體化纖維樁核來(lái)修復(fù)。