三种酸蚀模式对不同复合树脂充填Ⅱ类洞微渗漏影响的体外研究

三种酸蚀模式对不同复合树脂充填Ⅱ类洞微渗漏影响的体外研究

引用本文：王小婷，乔智鑫，班玥，等.三种酸蚀模式对不同复合树脂充填Ⅱ类洞微渗漏影响的体外研究[J].中国实用口腔科杂志，2025，18（4）：424-432. DOI：10.19538/j.kq.2025.04.006

基 金 项 目 ：辽宁省自然科学基金（2020-BS-111）
作者姓名：王小婷1，2，乔智鑫1，班 玥1，许战鹏1，刘丽红1，3，邵丽娜1

作者单位：1. 中国医科大学口腔医学院·附属口腔医院牙体牙髓病科，辽宁省口腔疾病重点实验室，辽宁 沈阳 110002；2. 安徽医科大学合肥口腔临床学院，合肥市口腔医院牙体牙髓一科，安徽合肥 230001；3. 大连医科大学口腔医学院，辽宁 大连 116000

通信作者：邵丽娜，电子信箱：429530054@qq.com

摘要：目的 体外制备离体前磨牙Ⅱ类洞，研究酸蚀-冲洗、选择性酸蚀、自酸蚀 3种酸蚀模式对 5种复合树脂充填Ⅱ类洞微渗漏的影响。方法 选取2023年6—8月于中国医科大学附属口腔医院口腔颌面外科就诊患者因正畸治疗需要拔除的前磨牙135颗，制备Ⅱ类洞后根据酸蚀模式随机分为酸蚀-冲洗组、选择性酸蚀组、自酸蚀组，每组 45 颗。每组离体牙再随机分为 5 个亚组（每亚组 9 颗），分别使用 3M FiltekTM Z350 XT 通用纳米复合树脂（Z350亚组）及4种国产复合树脂［登泰克树脂（登泰克亚组）、安泰生物树脂（安泰生物亚组）、张江生物树脂（张江生物亚组）、正海生物树脂（正海生物亚组）］进行充填。冷热循环老化实验后采用染料渗入法在体视显微镜下观察评价各组微渗漏分级，扫描电镜下观察粘接界面特点，通过Micro-CT扫描计算银沉积物体积来评估微渗漏程度。结果 采用同种酸蚀模式的不同复合树脂充填Ⅱ类洞远中壁、龈壁微渗漏分级比较，差异均无统计学意义（均P > 0.05）。对于采用不同酸蚀模式的同种复合树脂充填Ⅱ类洞微渗漏分级比较，Z350亚组、登泰克亚组、安泰生物亚组和正海生物亚组远中壁微渗漏分级差异有统计学意义（均 P < 0.05），龈壁微渗漏分级差异均无统计学意义（均P > 0.05）；张江生物亚组远中壁和龈壁微渗漏分级差异均无统计学意义（均P > 0.05）。在各酸蚀模式组相同复合树脂亚组内，龈壁微渗漏分级均高于远中壁，差异均有统计学意义（均 P < 0.001）。扫描电镜观察显示，酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组Ⅱ类洞远中壁和龈壁处树脂与牙体组织间结合较为紧密，粘接界面较平直完整；自酸蚀组树脂与牙体组织间裂隙宽长且不规整，粘接界面有破碎产生。Micro-CT分析结果显示，酸蚀模式、复合树脂类型均对银沉积物体积有影响，且二者存在交互效应（F值分别为 57.204、501.046、3.093，均 P < 0.05）。在同种酸蚀模式中，张江生物亚组银沉积物体积大于其他亚组；在同种复合树脂类型中，自酸蚀组银沉积物体积大于酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组，差异均有统计学意义（均P < 0.05）。结论 国产复合树脂（登泰克树脂、安泰生物树脂和正海生物树脂）充填Ⅱ类洞表现出与3M FiltekTM Z350 XT通用纳米复合树脂类似的边缘封闭性，且采用酸蚀-冲洗模式和选择性酸蚀模式相较于自酸蚀模式可降低其微渗漏程度。

关键词：复合树脂；微渗漏；酸蚀模式；粘接界面；Ⅱ类洞

近年来，光固化复合树脂由于具有良好的美学性能、生物相容性及临床易操作性等优势，成为口腔临床上应用广泛的充填修复材料［1］。但光固化复合树脂仍存在不足，其在固化过程中会发生聚合收缩，在窝洞洞壁与树脂之间形成微小缝隙，成为唾液、细菌及其产物等物质渗入粘接界面的通道，导致微渗漏发生［2］。目前，光固化复合树脂依赖进口、价格较昂贵，增加了在临床使用中的成本；而关于国产复合树脂在微渗漏方面的研究较少，应用机制尚不明确。因此，本研究将 4种国产复合树脂与 3M FiltekTM Z350 XT 通用纳米复合树脂比较，探讨不同酸蚀模式对5种复合树脂充填Ⅱ类洞微渗漏的影响，以期为口腔临床上复合树脂的选择提供参考依据。
1    资料与方法
1. 1    主要材料与仪器    Gluma 酸蚀剂（贺利氏古莎齿科有限公司）；Single Bond Universal 通用粘接剂、3M Filtek ™ Z350 XT通用纳米复合树脂（3M，美国）；正海生物树脂（烟台正海生物科技股份有限公司）；登泰克树脂（吉林省登泰克牙科材料有限公司）；安泰生物树脂（北京安泰生物医用材料有限公司）；张江生物树脂（上海二医张江生物材料有限公司）；亚甲基蓝染液（天津市致远化学试剂有限公司）；氨化硝酸银（50 g/L，北京北方伟业计量技术研究院）；冷热循环机（SD Mechatronik，德国）；盒相研磨抛光机（UNIPOL-820，合肥科晶材料 技 术 有 限 公 司）；体 视 显 微 镜（SZX-10，OLYMPUS，日 本）；扫 描 电 镜（Apreo ™ 2 SEM，Thermo Fisher Scientific，美国）；Micro-CT（u CT50型，SCANCO Medical AG，瑞士）。
1. 2    研究对象    本研究经中国医科大学附属口腔医院医学伦理委员会审批（批件号：2022074），研究内容符合《赫尔辛基宣言》及相关医学伦理学要求。选取 2023 年 6—8 月于中国医科大学附属口腔医院口腔颌面外科就诊患者因正畸治疗需要拔除的前磨牙 135颗。纳入标准：牙体组织完整、近远中径> 5 mm、牙冠高> 5 mm，牙齿未经任何治疗，患者已签署知情同意书。排除标准：在体视显微镜下显示牙齿有龋坏、隐裂、釉质发育不全，在备洞后发现穿髓孔。刮除牙齿表面软组织、菌斑、结石后，置入常温生理盐水中备用，3 个月内用于以下实验。
1. 3    研究方法
1. 3. 1    前磨牙Ⅱ类洞的制备    使用高速涡轮机裂钻在水冷却条件下于牙体近中𬌗面制备 1个邻𬌗面洞，其颊舌向长 4 mm、𬌗面近远中向宽 4 mm（其中髓壁宽2 mm、龈壁宽2 mm）、冠根向总深4 mm（其中𬌗面洞深2 mm）。见图1。洞型制备过程中使用游标卡尺和牙周探针评估洞型规格，以确保洞型制备统一且规范。



1. 3. 2    酸蚀-粘接-充填处理与分组    将 135 颗前磨牙随机分为酸蚀-冲洗组、选择性酸蚀组、自酸蚀组，每组 45 颗。各组主要酸蚀-粘接处理步骤如下。酸蚀-冲洗组：涂布 Gluma 酸蚀剂，先酸蚀牙釉质15 s，再酸蚀牙本质15 s，流动水冲洗30 s后 吹 干 窝 洞，使 牙 釉 质 表 面 呈 白 垩 色，最 后 将Single Bond Universal通用粘接剂反复涂布在牙体粘接界面，作用20 s，气枪轻吹5 s使粘接剂呈均匀薄膜，光固化 20 s。选择性酸蚀组：牙釉质表面涂布 Gluma 酸蚀剂，作用 15 s 后流动水冲洗 30 s，吹干 窝 洞 使 牙 釉 质 表 面 呈 白 垩 色，再 涂 布 Single Bond Universal通用粘接剂，余下操作步骤同酸蚀-冲洗组。自酸蚀组：直接涂布 Single Bond Universal通用粘接剂，余下操作步骤同酸蚀-冲洗组。
将经过不同酸蚀-粘接处理的每组前磨牙再随机分为 5 个亚组（每亚组 9 颗），分别使用 3M FiltekTM Z350 XT通用纳米复合树脂、登泰克树脂、安泰生物树脂、张江生物树脂、正海生物树脂进行斜向分层充填，依次记为 Z350亚组、登泰克亚组、安泰生物亚组、张江生物亚组、正海生物亚组。固化后修整洞缘多余树脂，常规抛光后放入生理盐水中储存。
1. 3. 3     冷热循环老化实验    将充填后的前磨牙放入冷热循环机，设置高温（55 ± 1）℃作用30 s，低温（5 ± 1）℃作用30 s，间隔5 s，冷热水浴循环5 000次。
1. 3. 4    粘接界面微渗漏的测定
1. 3. 4. 1    体视显微镜下观察微渗漏情况及分级标准    每亚组中随机选取3颗前磨牙，吹干后用流动树脂封闭根尖孔，距充填体边缘1 mm外所有区域均封蜡处理，再涂上指甲油封闭。采用染料渗入法，将前磨牙放入盛有 2.0% 亚甲基蓝溶液的避光容器中，37 ℃条件下水浴24 h，取出后用流动水冲洗30 min去除浮色。在清理并抛光后用研磨机将前磨牙按近远中向沿牙体长轴研磨，树脂每研磨 1 mm 记录 1 次，每颗前磨牙记录 3 次。在体视显微镜下观察并选取每颗前磨牙 3次记录中最大深度作为微渗漏评价依据，采用双盲法，根据微渗漏分级标准对远中壁和龈壁微渗漏情况分别进行评价。见表1和图2。




1. 3. 4. 2    扫描电镜下观察粘接界面特点    每亚组中随机选取3颗前磨牙，在牙体表面测量标记窝洞颊舌径中点连线，按近远中向沿牙体长轴研磨，保留标记线处厚约1 mm的切片。将切片冲洗、干燥后进行抽真空喷金镀膜，在扫描电镜下依次观察各亚组粘接界面的超微结构特点。

1. 3. 4. 3    Micro-CT 扫描评估微渗漏程度    将每亚组中剩余的 3颗离体牙进行表面封闭。在暗室将离体牙浸入氨化硝酸银溶液，作用 24 h 后用流动水冲洗 2 min，放入显影液并暴露于日光下 8 h，使银离子充分还原为单体银，最后用抛光杯去除牙齿表面的银沉积物。应用 Micro-CT 进行扫描，图像预处理后获得三维重建模型图像。将树脂和牙体间的整个粘接界面作为牙齿感兴趣区（region of interest，ROI），通过设定恰当的灰度阈值，分割出牙齿感兴趣区的银沉积物影像，并对银沉积物进行三维重建，将所有银沉积物逐一进行分层标注。见图3。选择体积参数计算银沉积物的体积，以此评估微渗漏程度。


1. 4    统计学处理应用    SPSS 22.0 软件对数据进行统计学分析。正态分布的计量资料以“均数±标准差”表示，计数资料以“频数（百分比）”表示。采用 Kruskal-Wallis H 检验比较各组微渗漏分级，组间及组内两两比较采用 Mann-Whitney U 检验；采用两因素析因设计资料的方差分析比较各组银沉积物体积，组间及组内两两比较采用 LSD-t检验。P < 0.05为差异有统计学意义。
2    结果
2. 1    微渗漏分级评价    各组远中壁和龈壁微渗漏分级情况见表 2。对于采用同种酸蚀模式的不同复合树脂充填Ⅱ类洞微渗漏分级比较结果显示，酸蚀-冲洗组、选择性酸蚀组和自酸蚀组内各亚组Ⅱ类洞远中壁微渗漏分级比较，差异无统计学意义（H 值依次为 2.333、1.037、1.500，P 值依次为 0.675、0.904、0.827）；各亚组Ⅱ类洞龈壁微渗漏分级比较，差异无统计学意义（H 值依次为 2.333、0.136、0.000，P值依次为0.675、0.998、> 0.999）。

对于采用不同酸蚀模式的整体Ⅱ类洞充填体微渗漏分级比较结果显示，各酸蚀模式组Ⅱ类洞远中壁、龈壁微渗漏分级比较，差异有统计学意义（H 值 分 别 为 4.833、6.935，P 值 分 别 为 0.028、0.008）；其中，酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组远中壁和龈壁微渗漏分级均低于自酸蚀组，差异具有统计学意义（均 P < 0.05）；而酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组间比较，差异均无统计学意义（均P > 0.05）。
对于采用不同酸蚀模式的同种复合树脂充填Ⅱ类洞微渗漏分级比较结果显示：①Z350亚组、登泰克亚组、安泰生物亚组和正海生物亚组远中壁微渗漏分级差异有统计学意义（H值分别为6.054、6.054、6.054、6.889，P 值 分 别 为 0.048、0.048、0.048、0.032），龈壁微渗漏分级比较差异无统计学意义（H值分别为2.889、2.889、2.541、4.500，P值分别为 0.236、0.236、0.281、0.105）；其中，酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组远中壁微渗漏分级均低于自酸蚀组，差异具有统计学意义（均P < 0.05），而酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组间比较差异无统计学意义（P > 0.05）。②张江生物亚组远中壁和龈壁微渗漏分级比较，差异均无统计学意义（H 值分别为5.913、3.810，P值分别为0.052、0.149）。
在各酸蚀模式组相同复合树脂亚组内，远中壁微渗漏分级均低于龈壁，差异具有统计学意义（均P < 0.001）。
2. 2    粘接界面特点分析    扫描电镜下显示，酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组Ⅱ类洞远中壁和龈壁处树脂与牙体组织间结合较为紧密，粘接界面仅出现少量微裂隙，较平直完整，未见明显破碎，宽混合层的范围更广，形成了良好的树脂突形态。而自酸蚀组中，树脂与牙体组织间裂隙宽且长，同时可见粘接界面有破碎产生，裂隙界面不规整。相同酸蚀模式下不同复合树脂亚组间的粘接界面差异不明显。见图4。

2. 3    微渗漏程度评价    经 Micro-CT 分析各组银沉积物体积结果显示，不同酸蚀模式及不同复合树脂类型间银沉积物体积比较，差异均有统计学意义（F 值分别为 57.204、501.046，均 P < 0.001）；且酸蚀模式与复合树脂类型间存在交互效应（F =  3.093，P = 0.011）。其中，在同种酸蚀模式中，张江生物亚组银沉积物体积大于其他亚组，差异均有统计学意义（均 P < 0.05）；其他亚组间比较，差异均无统计学意义（均 P > 0.05）。在同种树脂类型中，自酸蚀组银沉积物体积大于酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组，差异均有统计学意义（均 P < 0.05）；而酸蚀-冲洗组与选择性酸蚀组间比较，差异均无统计学意义（均P > 0.05）。见表3。

3    讨论

良好的边缘封闭性是衡量充填修复质量的重要指标之一。因此，在临床上微渗漏程度被广泛作为评价术后充填疗效的重要依据。微渗漏会引起充填体边缘着色、术后敏感、继发龋、牙髓炎等问题，是造成充填治疗失败的主要原因之一［3］。如何减少微渗漏的发生从而获得良好的临床疗效是复合树脂研发的重要方向。
临 床 上 邻 面 龋 发 生 率 较 高（27.81% ~  32.18%）［4］，Ⅱ类洞常作为检测微渗漏的洞型。本研究染料渗入法结果表明，龈壁微渗漏分级要高于远中壁，龈壁是较易发生粘接失败的区域，其原因可能包括以下方面。①在解剖方面，龈壁处的釉柱排列几乎呈水平状，此时酸蚀面与釉柱平行，相较于釉柱末端暴露的远中壁，形成的树脂突较短，这会促进微渗漏的发生。②在组成成分方面，龈壁相比于远中壁，主要以牙本质粘接为主。而牙本质相较于牙釉质结构更为复杂，含有的牙本质小管和不同程度的矿化区域会对牙本质的粘接过程和远期效果产生不利影响［5-6］。牙本质小管内含有的牙本质渗出液会在髓腔压力下往外侧流动，阻碍粘接剂向内渗透，从而形成未被粘接剂包裹的胶原纤维［7］，影响了粘接强度。同时，液体渗入粘接剂的亲水区域促进了粘接界面的降解［8］。这些都会造成牙本质粘接的临床效果难以预测。因此，相关研究建议，在去腐后邻面洞的颊舌侧壁洞缘应做到能够探及，一方面为后期成形片的放置提供空间，防止无法被动就位造成成形片变形；另一方面也为窝洞精修和抛光提供了有利条件，尽量避免发生微渗漏［9］。在隔湿方面，橡皮障的使用可减少唾液、血液和龈沟液的影响［10］。充填时，除了成形片和木楔的使用，流动树脂也至关重要。它的高流动性可帮助树脂进入窝洞细小狭窄的区域，从而减少气泡的形成，获得良好的封闭性［11］。光照时，推荐多角度、多次投照等方案使龈壁获得足够的光照强度。此外，应强调抛光的重要性，以获得光滑牙体表面，降低菌斑滞留风险，促进自洁，从而维持边缘密合度［12］。在临床中，应提高对龈壁处理的重视，尽可能完善操作，以期减少龈壁微渗漏发生。在本研究中，龈壁的微渗漏分级在这3种酸蚀模式中均较高，这可能导致不同酸蚀模式的同种复合树脂充填Ⅱ类洞龈壁的微渗漏分级比较差异无统计学意义，需后续扩大样本量进一步研究。
微渗漏的发生与酸蚀模式也密切相关，为了减少牙体组织和充填体之间的微渗漏，需选择合适的酸蚀模式。目前研究认为，酸蚀-冲洗模式是粘接的金标准，能够较好去除干扰的玷污层，是临床常用粘接方法［5］；且较强作用的酸蚀剂易形成良好的树脂-牙体机械嵌合力，来对抗复合树脂体积收缩产生的应力，从而减少微渗漏的发生［13］。而自酸蚀模式只能改性玷污层，对牙釉质酸蚀不充分，微机械嵌合深度不足，影响了粘接界面的密合性和稳定性［5］。选择性酸蚀模式是指仅对釉质进行酸蚀，再与自酸蚀相结合，这样可解决牙釉质酸蚀不充分的问题［14］。这也解释了在本研究中，对于Ⅱ类洞，酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组微渗漏评价结果并没有显著差异，而自酸蚀组的微渗漏程度会更严重。另一方面，选择性酸蚀模式下发生术后敏感的风险与自酸蚀模式相比无显著性差异，均低于酸蚀-冲洗模式［15］，这可能是因为酸蚀-冲洗模式对牙本质的酸蚀过于强烈，脱矿深度为4 ~ 6 µm，使胶原纤维深度暴露，从而易受到外界刺激。而选择性酸蚀模式和自酸蚀模式可使牙本质表面部分脱矿，胶原蛋白仍被羟基磷灰石包围保护。由此推测，选择性酸蚀模式可能更适用于后牙Ⅱ类洞的充填治疗，但其临床长期疗效仍需相关研究验证。
本研究将 4种国产复合树脂（登泰克树脂、安泰生物树脂、张江生物树脂和正海生物树脂）与3M FiltekTM Z350 XT 通用纳米复合树脂进行比较发现，除张江生物亚组外，其他国产复合树脂亚组微渗漏程度与 Z350亚组相当，这提示国产复合树脂具有临床推广应用的可行性。口腔科复合树脂材料的基本成分主要包括树脂基质和无机填料。基质作为树脂材料的主体部分，对树脂性能起到决定性作用，赋予了树脂流动性和可塑性［16］。较高含量的无机填料能够在提高树脂机械性能的同时降低聚合收缩率［17］。在国产复合树脂中，安泰生物树脂具有较高的无机填料含量，可达75%。此外，硅烷化处理的无机填料可通过与树脂基质之间形成化学键结合使两相间界面结合增强，进一步改善复合树脂的机械性能［18］。安泰生物树脂、正海生物树脂和张江生物树脂中均含有硅烷化玻璃粉。氧化硅填料具有直径小、化学纯度高、分散性能好等特点，可让树脂耐磨性、延展性、机械强度及稳定性都得到明显提升，可通过提高填料含量来减少微渗漏的发生［19］；而张江生物树脂的无机填料成分中不含有氧化硅，这可能是张江生物亚组疗效不理想的原因。而且，在 Micro-CT实验结果中，张江生物亚组银沉积物体积大于其他亚组。这可能是因为 Micro-CT 是利用牙釉质、牙本质、复合树脂和金属银的密度差异，通过设定恰当的灰度阈值，来分割并提取目标区域的数据信息，从而进行银沉积物的三维重建。在 Mimics软件中，张江生物复合树脂的填料密度与金属银相近，很难通过选择合适的灰度阈值完全区分开，只能依靠人工分辨，这可能也一定程度上增加了张江生物亚组的银沉积物体积。在后续研究中需进一步完善实验方法，重点探究不同树脂组成成分对微渗漏影响的机制，从而为提高国产复合树脂的封闭性能提供理论依据和临床指导。
本研究使用了3种常用的检测方法，分别是染料渗入法、扫描电镜和 Micro-CT。染料渗入法操作简单，扫描电镜高效且测量精度高［20-21］，但其在制作切片、打磨过程中产生的碎屑可在粘接界面处形成玷污层，尽管进入混合层孔隙内的牙本质碎屑可在酸的作用下脱矿，但树脂碎屑却不受酸或次氯酸钠的影响。这些都会掩盖真正的粘接界面结构［22］。此外，在本研究中，扫描电镜观察酸蚀-冲洗组和选择性酸蚀组仅存在一些微裂纹，并没有观察到明显的缝隙，无法统一标记微缝隙的宽度，做到定量研究。相较于前 2 种方法，Micro-CT 能够定量、定位微渗漏，在不破坏样本的情况下立体重现微渗漏形态［23-24］。本研究同时使用了这 3种检测方法，做到宏观和微观相结合，定性且定量地评价了不同国产复合树脂充填后的微渗漏情况，具有一定临床参考价值。
综上所述，国产复合树脂（登泰克树脂、安泰生物树脂和正海生物树脂）充填Ⅱ类洞表现出与3M FiltekTM Z350 XT 通用纳米复合树脂类似的边缘封闭性，且采用酸蚀-冲洗模式和选择性酸蚀模式相较于自酸蚀模式可降低其微渗漏程度。但以上结论仍需相关临床研究结果验证，国产复合树脂的机械性能和生物安全性等方面仍需探究，以进一步为复合树脂的改良提供方向。