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纖維樁具粘接除垢中乙二胺四乙酸的應用綜述

時間:2019-07-24 來源:西南軍醫 作者:陳月,周凱璇,鄭月梅, 本文字數:8861字

  摘    要: 纖維樁具有良好的性能, 常應用于殘冠殘根的修復治療。牢固的粘接是纖維樁修復遠期成功的重要保證。樁道預備過程中產生的玷污層是影響纖維樁粘接的重要因素。乙二胺四乙酸 (ethylene diamine tetraacetic acid, EDTA) 用于樁道清理具有獨特的優勢。本文就EDTA及EDTA與其他的材料和技術的聯合運用進行綜述, 為纖維樁的臨床粘接提供一定的參考。

  關鍵詞: EDTA; 纖維樁; 牙本質粘接; 根管牙本質;

  纖維樁具有與牙本質相近的物理性能, 良好的透光性和生物相容性, 因而是殘冠殘根修復治療中的優先選擇[1]。研究表明, 纖維樁修復失敗的主要類型是失粘接[2]。玷污層是影響纖維樁粘接的重要因素[3]。EDTA是一種溫和的螯合劑, 與牙本質表面鈣鎂等金屬離子結合, 形成可溶于水的高穩定系數螯合物, 可達到清潔牙面、去除玷污層、暴露牙本質小管的目的, 有利于粘接體系的建立和穩定。

  1、 EDTA對根管牙本質玷污層的影響

  樁道預備時, 機械切割牙本質產生的玷污層, 包括大量無機物以及變性的膠原纖維, 甚至牙膠碎屑和封閉劑碎屑, 貼附于樁道內牙本質表面[4], 擠壓進入牙本質小管內的玷污層可深達40μm[5]。表層排列疏松、自由能低的玷污層不利于高質量混合層的形成, 影響粘接強度, 降低修復體遠期成功率[6]。EDTA分子中帶有4個羧酸基團, 螯合牙本質中的金屬離子, 選擇性地去除羥磷灰石和非膠原蛋白, 保留膠原基質的結構, 膠原不易變性, 膠原纖維網結構更完整[7], EDTA螯合能力較強, 0.5mol/L EDTA處理1min脫礦深度為0.2μm[8], 而涂布17%EDTA 2 h后, 牙本質脫礦可達150μm[9]。然而, EDTA對玷污層作用的具體效果還與濃度、劑型、作用時間和PH密切相關。

  1.1、 濃度和劑型

  張朝良等[10]研究了5%-20%ED-TA糊劑對玷污層的作用, 發現隨EDTA濃度的增加, 玷污層的去除程度和根管的腐蝕程度都逐步增加, 15%EDTA能有效去除根頸1/3和根中1/3的玷污層, 雖對根尖1/3的玷污層去除能力不顯著, 但對根管的腐蝕顯著小于17%和20%EDTA。鐘聲等[11]研究格蘭根管凝膠 (含15%EDTA和過氧化脲) 和EDTA水溶液 (15%EDTA) 作用1 min和5 min對根管玷污層的影響, 結果顯示, 無論是1 min還是5 min時, 格蘭根管凝膠對玷污層的清除效果及對根管的腐蝕作用均強于EDTA水溶液。凝膠去玷污層和腐蝕作用更強, 原因與其流動性差、粘附力強有關, 若與NaClO共同作用時, 氧化劑過氧化脲與NaClO作用時釋放氧產生泡騰效應也是其原因之一, 另外, 正因為氧化物的存在, 纖維樁粘接受到干擾, 使用17%ED-TA凝膠出現了纖維樁粘接強度降低的不良影響[4]。

  1.2、 時間

  EDTA對玷污層的去除效果呈現高度的時間依賴性[11], 暴露的時間延長, 釋磷量增加[12]。單獨使用17%EDTA 1 min, 玷污層可以有效去除[13], Alkhudhairy等[14]使用17%EDTA僅20 s, 樁道內的玷污層就幾乎完全去除。15%EDTA在凝膠狀態時, 1 min即可清除玷污層并導致牙本質過度脫礦, 5 min則腐蝕顯著, 呈現焦土狀;15%EDTA水溶液作用1 min可有效清除玷污層, 5 min可引起脫礦[11]。目前認為臨床應用EDTA水溶液和EDTA凝膠時應將持續作用時間控制在l min以內, 以避免根管壁過度脫礦腐蝕和遠期可能發生的根管吸收[11]。

纖維樁具粘接除垢中乙二胺四乙酸的應用綜述

  1.3、 p H EDTA與羥基磷灰石存在平衡反應

  p H越小, 羥磷灰石釋放的鈣越多, 但EDTA有效離子鍵減少;pH越大, EDTA的Y4-形式增多, 利于螯合, 但同時羥磷灰石釋放的鈣減少, 想要最好的去污效果, p H需要兼顧兩個平衡。有報道稱:偏酸性條件 (pH=6.5) 比偏堿性 (pH=13) 條件下的EDTA去污效果好, 但對根尖1/3的作用仍然較差[15];而Serper等[12]測量牙釋磷量證明中性EDTA溶液 (pH=7.4) 比弱堿性溶液 (pH=9.0) 更適合用于去除玷污層, 隨時間的延長, 釋磷量增多, 且根頸、中1/3比根尖1/3的作用明顯。

  2、 EDTA對纖維樁粘接系統的影響

  纖維樁粘接的特殊性在于它幾乎完全在根管內進行, 相比于冠部牙本質, 根管形態各異, 直徑小, 沖洗劑不易進入, 玷污層去除困難, 特別是根尖1/3。再者, 根管內牙本質小管分布不規則, 分支較多, 從根頸1/3到根尖1/3牙本質小管密度逐步減小且更無序, 樹脂滲透困難, 不利于粘接界面的機械鎖合。另外, 越往根尖, 固化光照的距離加大, 不利于樹脂水門汀的聚合反應[2]。以上各原因均阻礙了纖維樁牢固粘接力的形成。

  EDTA的金屬螯合性及基質金屬蛋白酶 (matrix metalloproteinase, MMPs) 的抑制作用, 利于維持天然膠原纖維結構, 使纖維之間的氫鍵更完整[16], 樹脂單體更容易滲入及包裹膠原纖維網, 加大樹脂與牙本質小管的機械鎖合強度[17]。

  在自酸蝕粘接系統中, 弱酸性的酸性單體使表面玷污層發生變性, 其酸蝕過程被礦物成分緩沖, 殘留在膠原基質上的礦物成分與樹脂之間形成化學鍵, 有助于粘接更牢固, 單獨使用EDTA后, 膠原上的礦物質完全去除, 導致化學鍵減少, 粘接強度降低[18], 但明顯高于雜亂玷污層完全存在的對照組[19]。

  在自粘接系統中, 以磷酸酯代替磷酸, 簡化了粘接程序, 固位依靠機械固位及交聯聚合物和填充材料之間相互作用[18]。相比用生理鹽水或NaClO沖洗, 使用EDTA后玷污層清除良好但粘接效果卻并不理想, 且發現螯合劑類沖洗劑均出現此現象[20]。

  在全酸蝕粘接系統中, 粘接的關鍵是完全清除玷污層, 開放漏斗狀牙本質小管, 一般使用磷酸酸蝕, 其粘接力來源于樹脂單體與小管之間形成機械鎖合, 并且該粘接系統對表面的干燥度有較高的要求, 又特別在根管內, 操作不好把控。相比于自酸蝕粘接系統, EDTA作用在全酸蝕粘接系統中時所達到的粘接效果欠佳[18]。

  3、 EDTA與其他材料和技術的聯合運用

  3.1、 EDTA和NaClO

  Na ClO通過釋放HClO產生非特異性的蛋白水解作用, 降解玷污層雜亂的膠原基質, 能使EDTA更有效地發揮脫鈣作用[4], 單獨使用時, 殘留于牙本質膠原網中Na ClO會釋放出氧原子, 影響樹脂的聚合, 這一方面有礙粘接牢固性。兩者聯合使用時, 效力互補, 效果更佳[21]。在不同的粘接系統, 其聯合使用的效果不完全相同。

  在自粘接系統中, 17%EDTA+5%NaClO[22]或者18%EDTA+5.25%NaClO[23], 以先EDTA, 后NaClO的順序使用時, 能夠提高纖維樁的粘接強度;6.15%Na ClO+17%EDTA以先NaClO后EDTA的順序聯合使用[14], 或者2.5%NaClO+17%EDTA以Na ClO-EDTA-NaClO的順序 (20 s) 交替使用時, 也能提高纖維樁的粘接強度[21]。Oliveira等[2]對樁道沖洗方法對纖維樁粘接效果的影響進行了系統地分析, 發現幾乎在所有實驗中, EDTA和NaClO聯合使用都是有利的, 最佳使用方式為17%EDTA聯合5.25%Na ClO沖洗1 min。但祝書金[24]等使用17%EDTA和5.25%NaClO后并沒有相應的效果, 可能是因為清洗液未去除干凈, 干擾了樹脂的聚合。每一種自粘接樹脂都有不同的灌溉策略, EDTA的使用效果各不相同[2], 它對部分樹脂如RelyX U200的粘接加強作用不明顯[21]。

  自酸蝕粘接系統中, 有研究發現單獨使用17%EDTA后的樹脂粘接效果不如使用5.25%NaClO[18], 但優于1%NaClO[25];劉婧源等[26]將5.25%NaClO與15%EDTA聯合運用, 發現纖維樁的粘接強度高于對照組;但狄貴景等[1]的實驗中5%NaClO與17%EDTA聯用后獲得的粘接效果不如各自單用, 劉暢等[4]的實驗發現5.25%NaClO與17%EDTA合用時的粘接效果與對照組無明顯差異。產生負面影響的原因可能是:一些滲入牙本質小管的殘余EDTA、NaClO及其分解產物形成氧抑層導致樹脂粘接劑聚合不完全, 結果玷污層去除良好但力學效應不理想, 或者這種組合沖洗導致表面膠原纖維網結構溶解破壞[4], 降低了有效樹脂突的數量, 以及去除玷污層后由改性玷污層、粘接劑、偶聯劑所形成的混合層質量下降[26]。

  全酸蝕粘接系統的纖維樁粘接效果不如前兩種粘接系統, 相關的實驗研究較少, Bitter K等[23]發現18%EDTA與5.25%NaClO聯合使用相比對照組降低了纖維樁的粘接強度, 恰好是1%NaClO與超聲震蕩聯合時粘接強度最高。然而也有稱EDTA運用于全酸蝕粘接系統是不錯的選擇[2]。EDTA聯合NaClO在全酸蝕粘接系統的應用還有待進一步探索。

  EDTA和NaClO的使用順序不同導致牙本質小管的腐蝕程度不同, Qian等人[27]的研究發現:先用Na ClO后用EDTA沖洗, 根管牙本質沒有腐蝕, 而用NaClO作為終末沖洗劑時, 管周及管間牙本質被顯著腐蝕, 原因可能是在EDTA前使用Na ClO時, 羥基磷灰石可以保護深層膠原纖維不受NaClO的溶解作用, 然而在相反的情況下, Na ClO在EDTA可以直接攻擊使用脫礦劑后已經暴露的膠原蛋白。

  3.2、 EDTA與氯已定

  氯已定 (chlorhexidine, CHX) 為廣譜抗菌劑, 生物相容性好, 其毒性和腐蝕性小于NaClO[28]。自酸蝕系統中僅使用0.2%CHX, 獲得的纖維樁粘接強度大于5.25%NaClO+15%EDTA。劉暢等[4]研究發現17%EDTA+2%CHX用于纖維樁粘接比聯合5.25%Na ClO的效果更好, 并且氯己定是一種MMPs抑制劑, 可以抑制膠原纖維的降解, 延長粘接系統耐久性[9]。Qmix是EDTA、CHX、表面活性劑的混合制劑, 抗菌效果更強且持久, 使用Qmix可以簡化纖維樁沖洗灌溉的程序, 表面活性劑的存在能夠降低根管牙本質表面張力, 增加其可濕性, 使沖洗劑向牙本質中的滲透程度加大, 有助于高效的開放牙本質小管, 用Qmix比用氯己定時纖維樁粘接強度更大[29]。Vemuri等[30]比較了MTDA、EDTA、Qmix對根尖1/3的玷污層清洗效果, 結果認為Qmix是最好的去根尖玷污層的終末沖洗劑。Aksel H等[31]發現, 用NaClO作為初次沖洗液, 再用Qmix沖洗后的牙本質小管腐蝕程度比用17%EDTA低。

  3.3、 EDTA與激光活化沖洗 (LAI) 技術

  Er:YAG激光 (Erbium:yttrium-aliminum-garnet, 摻鉺釔鋁石榴石) 發出2.94μm的光波被水強烈吸收, 被羥基磷灰石少量吸收后, 組織內部壓力劇增, 發生微爆破, 牙本質表面可呈現凹凸不平的鱗片狀[32], 具有潛在良好的去除玷污層能力。Er:YAG聯合使用17%EDTA (1min) , 纖維樁粘接的不同部位獲得的粘接強度均大于EDTA單獨使用時[33]。光子激光聲流系統 (photon-initiated photoacoustic streaming, PIPS) 采用低功率, 短脈寬的設計, 在Er:YAG激光活化沖洗技術上發展而來, Er:YAG激光在PIPS模式下沖洗玷污層的能力更強, 能開放更多的牙本質小管, 使用Panavia F 2.0, 獲得的粘接效果比使用Nd:YAG、Er:YAG更好[34]。

  Er, Cr:YSGG (Erbium, chromium:yttrium-scandium-gal-lium-garnet, 鉺鉻釔鈧鎵石榴石) 作為牙硬組織消熔工具, 近年來廣泛用于口腔領域, 研究發現, Er, Cr:YS-GG對無機成分無明顯影響, 其熱熔原理選擇性消除玷污層的有機成分, 用Er, Cr:YSGG照射牙本質表面后, 牙本質表面呈現彈坑狀, 牙本質小管開放, 管周牙本質突出[35], Haralur等[36]研究結果顯示, Er, Cr:YS-GG+EDTA去除玷污層的效果比Er, Cr:YSGG+NaClO優秀;但單獨使用Er, Cr:YSGG后樹脂粘接效果并不理想[37]。

  Nd:YAG激光 (Neodmiyum:yttrium-aliminum garnet, 釔鋁石榴石) 照射后的根管側壁玷污層發生部分溶解、熔融、氣化, 從而被清除, 但不如17%EDTA去污效果, 若17%EDTA聯合使用Nd:YAG, 效果優于分別單獨使用[13]。

  3.4、 EDTA與超聲

  超聲震蕩具有很強的清潔蕩洗作用, 其空穴效應、聲流效應和熱效應, 能夠分解生物組織圈, 可以有效地去除由牙本質碎屑、牙膠碎屑、封閉劑等不能以化學方法去除的玷污層成分, 獲得極佳的清洗效果[21], 對根尖1/3的清洗也是有利的[2]。超聲與17%EDTA聯合使用時的效果有不同的結論, 李崴嵬等[38]實驗證明在自酸蝕系統中, 超聲震蕩+EDTA (凝膠) 或NaClO, 對纖維樁的粘接均有加強作用;樁道預備后的封閉劑與粘接樹脂之間會有相互作用。Moura等[21]用激光共聚焦顯微鏡觀察封閉劑、粘接樹脂滲透度及兩者的相互關系, 發現使用超聲震蕩后的封閉劑和粘接樹脂為混合狀態。相比于樹脂封閉劑, 丁香酚類明顯降低纖維樁即刻粘接力, 單獨使用EDTA對此類封閉劑去除效果不佳, 而聯合使用超聲震蕩清除效果好[24]。此外, Moura等[21]還發現, 超聲震蕩促進了EDTA與NaClO降低牙本質小管顯微硬度作用, 這一副作用導致粘接強度并沒有得到更深一步加強反而有所降低。

  4、 EDTA的不良影響

  4.1、 腐蝕與軟化牙本質

  EDTA能夠腐蝕牙本質小管, 并且呈現很強的時間、劑型和濃度依賴性。牙本質的硬度與牙本質小管的密度呈反向關系, 脫礦能夠開放牙本質小管, 增加牙本質小管密度, 從而降低牙本質硬度。EDTA螯合作用可引起牙本質鈣磷比發生變化, 增加根管牙本質的通透性和溶解度[39], 同時也對牙本質的顯微硬度產生不利影響[21]。Baldasso等[7]比較了Qmix、EDTA (5 min EDTA+5 min 2.5%NaClO) 、檸檬酸和過氧乙酸處理前后根部牙本質努氏顯微硬度變化和牙本質小管腐蝕情況, 離牙本質表面100μm處, 各組均明顯軟化牙本質, 以Qmix和EDTA組最明顯, 而深入牙本質500μm, 僅有Qmix和EDTA組軟化牙本質具統計意義。軟化牙本質的粘接界面密閉性低, 微滲漏更易發生[18], 同時軟化牙本質降低了根管抗性, 若EDTA完全清除玷污層, 粘接強度雖增加, 根管折斷的可能性也增加, 臨床選擇灌溉策略時應該充分考慮[6]。

  4.2、 EDTA滲透出根尖孔外

  現在觀點認為EDTA對根尖周組織有一定的毒副作用。EDTA的細胞毒性作用呈現劑量依賴性, 0.05%至1.0%EDTA對中國倉鼠肺成纖維細胞 (V79) 均產生活力抑制[40], 30 min后細胞活力減小。各種濃度的ED-TA凝膠對人牙周膜的堿性磷酸酶具有一定的活性抑制作用, 含0.01%EDTA凝膠培養基中細胞存活率低于80%, 0.005%EDTA使細胞的存活率在90%以上, 說明這個濃度以下EDTA凝膠溶液的細胞毒性甚微[41], 而這個濃度遠遠達不到在粘接處理中要求的運用效果。同時對牙周膜的細胞毒性也具有時間依賴性[42], 17%EDTA的細胞毒性在1 min, 5 min, 10 min強度遞增, 均具統計學意義, 且毒性大于QMix、CHX和NaClO。

  綜上所述, EDTA具有較好的去除玷污層的能力, 但在不同纖維樁粘接系統及與其他技術和材料的聯合應用取得的效果有所差異。在自粘接和自酸蝕粘接系統中EDTA作用效果較好。EDTA與NaClO、氯己定、激光、超聲震蕩都可達到相互促進的效果, 但相似實驗取得結果有一定差異, 最佳的使用方法定論有待進一步探索。為減少根管牙本質的腐蝕軟化, 應嚴格控制臨床作用時間和濃度同時要盡量避免漏出根尖孔產生毒性作用。

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    論文來源參考:陳月,周凱璇,鄭月梅,鄢國偉.EDTA對纖維樁粘接的影響[J].西南軍醫,2019,21(04):327-331.
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