根管封闭剂影响牙根抗折性的研究进展

宁晨曦 李霞

1.山西医科大学口腔医学院·口腔医院牙体牙髓病一科 太原 030001；2.口腔疾病防治与新材料山西省重点实验室 太原 030001

牙根折裂是根管治疗最严重的并发症之一，可导致治疗失败及患牙被拔除。根管治疗过程中的很多操作，如使用大锥度根管预备器械、次氯酸钠冲洗[1]、根管充填时压力过大等，会导致剩余牙体组织抗折性降低[2]，从而增加牙根折裂的风险。近年来有研究[3-4]表明，根管充填材料中的根管封闭剂与牙根抗折性关系密切，根管封闭剂可在一定程度上增加根管预备后的牙根抗折性。本文就根管封闭剂对牙根抗折性的影响做一综述。

目前根管治疗中以牙胶和不溶性的封闭剂作为根管充填材料的金标准[5]。因为牙胶尖与根管壁之间无黏结性，因此需要与封闭剂结合使用，以充填牙胶尖之间、牙胶尖与根管壁之间的空隙。封闭剂具有流动性，与牙本质形成化学机械结合，这对形成根管三维充填的致密性有重要的临床意义。Shipper和Trope等学者提出“Monoblock”（根管充填整体化）的新理念，是目前根管治疗的新趋势。该理念强调根管充填后充填材料与牙本质壁结合形成一个整体，即牙本质-根管封闭剂-核心充填材料共同形成一个整体，充填材料与牙本质共同承受咬合力，增强牙根抗折性并提高根管封闭性。封闭剂在上述黏结界面中起关键作用，它在与核心充填材料产生黏结的基础上，渗入牙本质小管，形成弥漫性黏结界面，不仅增大了与牙本质的黏结面积，同时形成封闭剂突起，增大根管充填物质的机械滞留力，增强牙根的抗折性[6]。根管封闭剂的黏结性能在实现根管充填整体化中起重要作用。封闭剂具有流动性与黏结性，从而可以渗入牙本质小管是形成“Monoblock”的关键。封闭剂的主要作用是与根管壁实现即刻的和长久的黏结封闭。封闭剂渗透深度越深，与根管内牙本质的接触面积越大，根管封闭性越好，同时根管封闭剂与牙本质小管形成机械扣锁，可增强牙根的抗折性[7]，防止牙根折裂，使根管治疗后的患牙得以长期保存。

随着材料学的不断发展，临床常用根管封闭剂由氧化锌丁香酚类、氢氧化钙类、玻璃离子类封闭剂逐渐演变为树脂类、生物陶瓷以及硅酮类封闭剂。不同类型的封闭剂与牙本质及牙胶的黏结性能不同，对牙根抗折性的影响也不尽相同，本文分别对其进行叙述。

1 氧化锌丁香酚类封闭剂

氧化锌丁香酚类封闭剂含有丁香油，该成分具有抑菌、安抚和麻醉作用，但细胞毒性大，可刺激根尖周组织[8]，此外还有一定的溶解性，根尖长期封闭性差。此类封闭剂与牙本质壁黏结强度极小[9]，不能形成进入牙本质小管的封闭剂突起，整体化充填效果较差，根管充填后牙根抗折性远低于树脂类封闭剂[10]，目前临床应用较少。

据报道[11]，目前已经研发出一种新型纳米氧化锌封闭剂（nano-sized zinc-oxide eugenol，NZOE），它与普通氧化锌封闭剂的区别是颗粒更细小，其尺寸为纳米级别。通过构建大鼠模型，观察AH-26（环氧树脂类封闭剂）、NZOE、Pulp Canal Sealer（氧化锌丁香油类封闭剂）与大鼠皮下组织的反应，对其生物相容性进行研究，结果发现，NZOE与其他两种封闭剂的生物相容性相当[11]。在细胞毒性方面，Javidi等[12]通过体外观察NZOE、AH-26、Pulpdent（氧化锌丁香油类封闭剂）与人牙龈成纤维细胞接触一定时间后的细胞活性，发现NZOE的细胞毒性显著低于树脂类封闭剂AH-26和传统氧化锌丁香油类封闭剂。 胡菁颖等[13]比较了NZOE与传统氧化锌封闭剂的封闭性，发现NZOE具有很好的表面活性和流动性，对侧支根管和副根管有很好的充填效果，对根管系统较传统氧化锌有更好的封闭性。目前对于NZOE的研究多数仅限于实验室研究，对其根尖封闭性的研究较少，对牙根抗折性等性能的研究更少，还需要进一步研究确认。

2 玻璃离子类封闭剂

传统玻璃离子类封闭剂与牙本质及牙胶黏结性较弱[14]。玻璃离子类根管封闭剂与根管壁主要以化学结合的方式结合，所含羧基既能够与牙本质中的钙离子发生螯合反应，又能与牙本质中所含的羧基及氨基发生化学反应，但其与牙胶的黏结性较低。目前尚无玻璃离子溶解剂，根管充填硬固后的玻璃离子封闭剂很难取出，不利于根管再治疗，目前临床上使用较少[15]。

近年来，针对玻璃离子封闭剂与传统牙胶尖黏结强度较弱的缺点，学者们尝试进行改进。Tay等[6]报道了一种新型的玻璃离子封闭剂ActiV GP系统 ，主要包括玻璃离子聚合物涂层包被的牙胶尖与玻璃离子封闭剂（ActiV GP cone和ActiV GP sealer），但目前该种封闭剂在牙根抗折性方面的表现研究较少，尚存在争议。Celikten等[16]分别使用ActiV GP sealer、EndoSequence BC sealer（生物陶瓷类封闭剂）和Smartpaste bio sealer（生物陶瓷类封闭剂）作为封闭剂，采用单尖法进行根管充填，测试充填后的牙根抗折性，结果表明：ActiV GP cone和ActiV GP sealer根管充填系统配合单尖充填法进行根管充填后，牙根抗折强度数值低于完整牙根，但差异并无统计学意义；ActiV GP系统与EndoSequence BC系统、Smartpaste bio系统相比，三者抗折强度的差异无统计学意义，但生物陶瓷材料充填后的牙根抗折强度低于完整牙根。分析其原因可能是由于生物陶瓷材料在固化过程中所需水分不足导致固化不足，影响其抗折强度所致。该种新型玻璃离子材料在使用中，因其牙胶表面包被的纳米玻璃离子材料可使玻璃离子封闭剂通过这层薄膜与牙胶产生较好的黏结，使得牙本质-封闭剂-牙胶三者形成一整体，形成三元相Monoblock界面（根管牙本质壁与核心充填材料间存在3个黏结界面）[17]，产生稳固的Monoblock，从而提高了牙根抗折性。对于此类充填材料，推荐使用单尖法进行根管充填，防止涂层被破坏，同时单尖充填法避免了冷侧压充填时的楔力和热牙胶垂直加压充填时的垂直向力，可以提高牙根的抗折性。但还有研究[18-19]发现，虽然ActiV GP系统能提供较好的Monoblock界面连接，但与AH plus（树脂类封闭剂）相比，在增强牙根抗折性方面表现欠佳。总体来说，目前ActiV GP系统牙根抗折性方面可供参考数据较少，同时缺乏长期的临床观察，需要进一步研究。

3 树脂类封闭剂

树脂类封闭剂包括环氧树脂基树脂和甲基丙烯酸树脂基，是目前临床应用较多的类型。

环氧树脂基的代表有AH plus，它有着优越的物理和化学性能，可与牙本质形成良好的黏结。Phukan等[10]的研究表明，与无机三氧化物聚合物（mineral trioxide aggregrate，MTA）、氢氧化钙和氧化锌封闭剂相比，AH plus的抗折性能最好。Nagas等[20]认为，AH plus的高抗折性能与其固化时的低收缩和长期的尺寸稳定性有关，同时它与牙本质良好的黏结性能提升了牙根抗折性。在充填技术方面，无论是单尖法充填还是侧方加压法充填，两者的牙根抗折性无统计学差异[21]，但与牙胶尖的惰性结合及微弱的聚合收缩使其封闭性受到一定影响。在侧支根管充填方面，环氧树脂基与生物陶瓷材料的充填效果类似。Candeiro等[22]通过模拟侧支根管，发现环氧树脂基封闭剂配合单尖法充填时对不同位置和不同直径的侧支根管都有较好的充填效果，能达到较好的三维充填，可提高牙根抗折性。AH plus是目前临床使用最广泛的环氧树脂基封闭剂，但若封闭剂进入根尖则不易被吸收，可能延长根尖周病的愈合时间。

甲基丙烯酸树脂基封闭剂经历了4代的发展，由无酸蚀型的封闭剂逐渐发展成为一步法自酸蚀封闭剂，其代表有Metaseal和Epiphany SE，其中加入了酸性树脂单体4-甲基丙烯酰氧乙基三甲酸酐（4-methacryloxyethyl trimellitate anhydride，4-META），这种酸性树脂单体最初存在于牙本质黏结剂中，使封闭剂同时具有了自酸蚀性、亲水性和自黏结性，封闭剂与根尖牙本质产生自酸蚀与自黏结，减少了单独酸蚀与粘接步骤，简化了粘接程序，缩短了操作时间[21,23]。Metaseal的制造商表示，该封闭剂可使牙本质与牙根充填材料结合成一整体，增强根管治疗后牙根的抗折性，但目前对该产品在牙根抗折性方面的研究相对较少，还需进一步研究[21]。

近年来Resilon根管充填系统成为研究热点。Resilon根管充填系统包括固态充填材料Resilon、封闭剂Epiphany或RealSeal（第3代甲基丙烯酸树脂类封闭剂）和引物。Resilon是一种聚合物基热塑性树脂，含有生物活性玻璃、氯氧铋、硫酸钡和不透光填料。引物为一种自酸蚀黏结剂，可渗透进入牙本质小管内，封闭剂是一种具有双重固化功能的复合树脂，与引物和Resilon发生化学反应，形成复合体，与牙本质结合形成Monoblock单一模块[24]。研究[25]表明，第3代树脂类封闭剂与树脂类根管核心充填材料Resilon联合使用，可形成“一体化”结构，与AH plus相比，可以显著增强根管治疗后牙根的抗折性，达到与完整牙根相当的抗折性。Resilon根管充填系统用于根管充填时可与牙本质形成整体化充填，相对于牙胶充填的根管，抗根折强度增高。有学者[26]指出，Resilon将取代牙胶和传统封闭剂成为可以推广应用的根管充填材料。Tan等[27]对Resilon根管充填系统和AH plus配合传统牙胶充填根管的抗折强度进行了Meta分析，结果显示，Resilon充填系统充填的根管较AH plus有着更高的抗折强度，其结果可归因于Monoblock。Resilon可通过封闭剂Epiphany或RealSeal与牙本质形成良好的黏结，形成Monoblock单一模块；相较于传统牙胶，Resilon与树脂类封闭剂有着更好的黏结性能。目前可查阅的研究结果差异较大，主要因为实验所用牙齿类型、根管形态等多种因素的差异所致。尽管在离体牙及实验室的研究中，Resilon根管充填系统显示出广阔的应用前景，但Strange等[28]和Barborka等[29]的临床观察发现，Resilon的临床远期效果较差，因为其根尖的长期封闭性稍差，所形成的Monoblock不如预期，所以还需要进一步研究以明确其封闭性能。

4 硅酸钙类封闭剂

硅酸钙类封闭剂以生物陶瓷封闭剂iRoot-SP为代表，其生物相容性好，有较好的抗菌性能和亲水性，流动性较好，颗粒小，在牙本质壁上有较好的渗透性，易于渗透进入到牙本质小管中[30]。iRoot-SP因极好的物理性能与生物相容性，常与单尖充填法配合使用，进行根管充填时以封闭剂为主，牙胶尖为辅。iRoot-SP在固化过程中形成羟磷灰石，最终与牙本质壁形成良好的黏结，加之材料本身含有氧化锆成分，有利于增强牙根的抗折性。研究[30]发现，iRoot-SP结合牙胶进行根管充填时，其牙根的抗折性与不预备不根充的对照组相比无明显差异，且在根尖2 mm，iRoot-SP在牙本质小管中的渗透性较AH plus明显提高，说明iRoot-SP与牙本质小管的良好黏结可增强根管治疗后牙根的抗折性。因iRoot-SP在高温作用下，其理化性能、流动性及黏结性能会受到一定影响，影响其封闭能力，故生物陶瓷类的封闭剂多用于单尖法充填；若与热牙胶垂直加压法配合使用时，则建议使用改良热牙胶垂直加压根管充填法[31]。

生物陶瓷类根管封闭剂的亲水性，使其与湿润牙本质壁具有良好的黏结性，这是根管封闭剂研究的一大进展。研究[32]指出，根管壁上玷污层的去除有利于根管封闭剂渗入牙本质小管中，生物陶瓷封闭剂iRoot-SP以其亲水性和纳米级微粒的特点，在牙本质渗透深度方面有较好的表现[33]。但iRoot-SP在根尖区的渗透深度不如AH plus，原因可能是玷污层可堵塞牙本质小管，而根尖区玷污层不能通过冲洗完全去除，iRoot-SP缺乏酸性单体，不能穿透玷污层进入牙本质所致[33]。目前研究[34]显示，硅酸钙类封闭剂在成膜厚度、流动性及钙离子释放等方面的性能显著好于树脂类封闭剂，但硅酸钙类封闭剂溶解度较高，具有尺寸不稳定性，在临床推广使用时还需要进行改进。

5 硅酮类封闭剂

硅酮类根管封闭剂是近年发展起来的，主要成分为聚二甲基硅氧烷，其代表是GuttaFlow。GuttaFlow即常温流动牙胶根管充填系统，由聚二甲基硅氧烷基质和均匀分布其中的高比例微小球形牙胶颗粒组成，将根管充填糊剂与牙胶合二为一，同时含有纳米银颗粒，具有抗菌性，可防止根管再感染。GuttaFlow可与牙本质和牙胶尖产生良好的黏结，可形成良好的根尖封闭，同时形成Monoblock，提高牙根抗折性[35]。此种材料具有加压触变性，即在压力作用下流动性进一步提高，对细小侧支根管有较好的充填效果，与根管壁贴合更紧密，加之固化后有0.2%的体积聚合膨胀，可配合主牙胶尖达到良好的三维充填，无需加热和侧方加压，可减少根管充填时加压过大引起的牙根纵裂[36]。有学者[37]通过应用分裂牙模型进行研究，证实在模型中GuttaFlow可以在距根尖7 mm处完全充填所有的侧支根管和凹陷，在距离根尖2 mm处，GuttaFlow对侧支根管的充填效果强于使用传统牙胶和热牙胶垂直加压技术的充填效果。还有研究[38]发现，GuttaFlow因为具有极好的流动性，所以容易造成超充，但其细胞毒性低于MTA和AH-plus。GuttaFlow是否适合于临床应用还需要在体外和体内进行更多的研究以确定。

综合上述文献，笔者将不同类型的根管封闭剂对牙根抗折性的影响进行总结，见表1。

表1 不同类型根管封闭剂对牙根抗折性的影响Tab 1 Effects of different root canal sealers on root fracture resistance

综上所述，根管封闭剂可在一定程度上增加根管治疗后牙根的抗折性。树脂类、硅酸钙类、硅酮类封闭剂是目前应用前景比较广阔的三类封闭剂，也是研究的热点，在增强牙根抗折性方面有较好的实验数据。新型的纳米氧化锌封闭剂虽然细胞毒性低，但在牙根抗折性等方面还需更多的实验室和临床研究。环氧树脂基封闭剂AH plus无论配合何种充填技术，均能增强牙根抗折性。硅酸钙基iRoot-SP主要配合单尖法充填，可增强牙根抗折性。Resilon需与Epiphany或RealSeal（第3代甲基丙烯酸树脂类封闭剂）联合用于根管充填。Resilon和GuttaFlow根管充填系统在离体实验中有较好的抗折表现，但仍需要大量和长期的临床实验数据予以验证。