目前认为牙髓病和根尖周病主要是由细菌感染导致的，只有利用充填材料严密封闭根管系统，占据细菌生存空间并且封闭根管和根尖周组织的交通才能彻底控制感染[1]，因此，研究根管充填材料(包括根管封闭剂和牙胶尖)的根尖封闭性对根管内感染的控制及治疗的成功与否有着重要影响[2]。

传统根管充填材料的金标准是根管封闭剂与牙胶尖的结合[3]。其中生物陶瓷类根管封闭剂因具有良好的生物相容性、极佳的流动性、高X线阻射性、亲水性、抑菌性及诱导骨再生性等优点[4,5,6,7,8]而备受关注，因此本文用研究较为成熟的生物陶瓷根管封闭剂iRoot SP作为对照，对国产新型生物陶瓷根管封闭剂nRoot的根尖封闭性进行研究，以期为临床根管封闭剂的选择提供新的思路。

牙胶尖根据组成成分不同可分为普通牙胶尖和生物陶瓷牙胶尖，其中生物陶瓷牙胶尖因其组成成分的不同具有良好的生物相容性[9,10]、更高的X线阻射性[4]，以及诱导骨再生[11,12]等优点而备受关注。因此本文以普通牙胶尖为对照，研究生物陶瓷牙胶尖的根尖封闭性，以期为临床牙胶尖的选择提供新的思路。

1、材料和方法

1.1 主要实验器材及试剂

1.1.1 主要实验器材：

恒温水浴箱(常州鸿泽实验科技有限公司，中国)；扫描电子显微镜(Hitachi，日本)；口腔手术显微镜(苏州速迈医学科技股份有限公司，中国)；高速手机(NSK，日本)；根管长度测量仪(VDW，德国)；机用ProTaPer根管预备器械(登士柏公司，美国)；K锉(登士柏，美国)；超声工作尖(EMS公司，瑞士)；Beefill 2in1热牙胶充填系统(VDW，德国)。

1.1.2 主要实验试剂：

nRoot根管封闭剂(江西恩普诺生物科技有限公司，中国)；iRoot SP根管封闭剂(Innova-tive BioCreamix Inc，Vancouver，加拿大)；生物陶瓷牙胶尖(舒尔齿科有限公司，韩国)；普通牙胶尖(天津加发医疗器械有限公司，中国)；印度墨汁(上海康朗生物科技有限公司，中国)；10%的硝酸溶液(江阴市卓午化工有限公司，中国)；99%无水乙醇(上海沃凯生物技术有限公司，中国)；99%的水杨酸甲酯(北京百灵威科技有限公司，中国)。

1.2 研究对象：

选取2022年1月-2022年8月因正畸减数、牙髓炎及牙周病等问题拔除的轻、中度弯曲(Schneider 法)的220颗前磨牙作为实验对象。纳入标准：①因正畸减数、牙髓炎及牙周病等问题拔除的前磨牙；②根管弯曲度<20°(Schneider 法)的直根管或中度弯曲根管；③离体牙自釉牙骨质界到解剖性根尖孔长度大于等于12 mm；④根尖孔未被破坏；⑤自釉牙骨质界到解剖性根尖孔的牙根无龋坏、无吸收、无根折、无隐裂；⑥根尖孔已发育完成的恒牙；⑦根管通畅，无钙化；⑧均为近期新鲜拔出的恒牙；⑨初尖锉以插入ISO15# K锉时稍感发紧为准；⑩多角度拍摄X线根尖片，确保根管无解剖变异和畸形，每个牙根均为1-1型的单根管且根管形态均为圆形(从颊舌向和近远中向拍摄X线片，在距根尖5 mm处测量根管内径，长径与短径比值<2)。

1.3 实验步骤

1.3.1 样本处理：

按上述纳入标准从新鲜拔除的离体牙中选取样本，去除牙体表面的污染物、牙石和肉芽组织，将其置于5.25%的次氯酸钠溶液中浸泡2 h消毒，然后置于0.9%的生理盐水中备用，4℃低温保存。样本使用前用高速手机在冷水状态下自釉牙骨质界将牙冠去除，保留至少12 mm的牙根。

1.3.2 实验样本分组及编号：

根据每组使用的根管封闭剂和牙胶尖类型不同，将处理后的样本分为A、B、C、D四个实验组(每组50颗离体牙)和E、F两个对照组(每组10颗离体牙)，并对其进行编号(见表1)。  

表1 实验分组及编号  

1.3.3 测量工作长度：

用小号K锉，测量从冠方参照点到根尖牙本质牙骨质界的距离即为根管工作长度。离体牙根管长度电测法实验装置[13]见图1，将根管长度测量仪一端的电极连接唇钩后置于生理盐水中，另一端电极与K锉相连，将K锉插入根管中并缓慢向根方旋转推进，同时使离体牙根尖与唇钩浸于同一生理盐水中，当K锉尖端到达根尖牙本质牙骨质界时，根管长度测量仪屏幕上指示带位于黄色区域的第三格，用探针将K锉锉杆上的橡皮片与冠方参照点接触，测量此时K锉上橡皮片到锉尖的距离，即可测出根管工作长度。

图1 离体牙根管长度电测法实验装置   

1.3.4 根管预备：

先用手用器械K锉预备至15号，再通过逐步深入技术用ProtaPer机用镍钛锉将根管预备至F2，每更换一次器械均需用5.25%的NaCLO和17%的EDTA溶液交替荡洗去除玷污层并用小号器械回锉。

1.3.5 根管充填：

四个实验组按照表1选择相应的根管封闭剂和配套的牙胶尖，使用BeeFill 2in1热牙胶充填系统，通过Martin TroPe推介的生物陶瓷封闭剂改良热牙胶垂直加压充填技术完成根管充填[14]。具体步骤如下：①干燥根管后，选择与根管预备相符的主牙胶尖进行试尖并拍X线根尖片确保到达工作长度；②仅牙胶尖尖端4 mm蘸取根管封闭剂；③缓慢插入牙胶尖至工作长度，避免过快和上下提拉，使根管封闭剂进入到根尖不规则区；④将携热器头直接插入牙胶直到距根尖5 mm处，并向根尖方向加压，退出时取出根管中上段的牙胶；⑤剩余根管中上段再次涂布少量根管封闭剂，分次热牙胶注射，垂直加压回填到根管口；⑥完成根管充填后，拍摄颊舌向和近远中向X线根尖片确定恰填，冠方用指甲油严密封闭。阳性对照组和阴性对照组根管预备后，不进行根管充填，只用指甲油做冠方封闭。用磷酸盐缓冲液(PBS溶液)调拌的藻酸盐印模材包裹上述根尖，然后将其泡在PBS溶液中并置于温度为37℃、湿度为100%的恒温水浴箱中7 d，使根充材料完全固化。以上操作均由同1人完成。

1.4 染料渗透法根尖封闭性检测

1.4.1 染色前准备：

根管充填完成7 d后，实验组中每组取出40枚样本，对照组中每组取出10枚样本，去除根尖印模材，待自然干燥后，将实验组和阳性对照组根尖孔2 mm范围以外的牙体表面涂布两层指甲油，封闭根尖孔以外的其他牙体组织，确保染料只能经过根尖区域渗透入根管[15]；阴性对照组的整个牙体表面，包括根尖区均涂布两层指甲油(见图2)。

图2 指甲油封闭牙体组织表面   

1.4.2 印度墨汁染色：

待指甲油彻底干燥后，将实验样本牙根垂直向下固定在1.5 ml的离心管中，根尖1/3浸入印度墨汁中，然后将实验样本放入37℃、湿度为100%的恒温箱中7 d进行染色(见图3)。7 d后将实验样本用蒸馏水超声荡洗30 min，去除表面浮色，室温下干燥1 d，用刀片刮去样本表面的指甲油。

图3 牙体组织印度墨汁染色   

1.4.3 应用透明技术进行检测：

将上述处理后的样本置于10%的硝酸中脱矿7 d，每日更换脱矿液，7 d后检查牙本质可被细针无阻力穿透，牙本质穿透时呈橡皮样，即脱矿完成，否则需要延长脱矿时间。脱矿完成后用蒸馏水超声荡洗30 min，在80%、90%和99%的乙醇中分别浸泡12 h进行逐级脱水，待自然干燥后将其放入99%的水杨酸甲酯中至透明[15]。

1.4.4 口腔显微镜下测量染色长度：

将游标卡尺放到显微镜下，然后拿另一游标卡尺直接测量显示器上游标卡尺一格的长度，显示器上一格的测量结果/游标卡尺每格的实际长度=物体被放大的倍数。本实验通过调整物镜倍数和工作距离，在确保样本聚焦清晰的前提下，将样本放大20倍，微距拍摄每颗牙的四个面并用游标卡尺分别测量每个牙的四个面中从根尖孔向冠方渗入染料的距离，记录四个面中最长染色距离(mm)，由三个人分别测量3次，取其平均值作为样本染料渗入长度并记录，精确到0.02 mm。

1.5 扫描电镜法根尖封闭性检测：

从恒温水浴箱内将实验组中每组剩余的10枚样本全部取出，于70%、80%和95%的乙醇中逐级脱水，环氧树脂包埋后用单面金刚砂片将牙体沿牙长轴纵向剖开，暴露根充材料，单面金刚砂片光滑面所对应的牙根面为扫描电镜要观察的面，将牙体剖面置于流水下，使用不同表面粒度的水磨砂纸由粗到细依次打磨抛光，直至牙体标本试件光亮，流水冲洗，自然干燥0.5 h。导电胶将处理后的样本剖面逐次固定于样品台上，喷金镀膜，分别于扫描电镜的低倍镜(100×)和高倍镜(1 000×)下观察根充材料与牙体组织结合界面的微缝隙情况[16]。

1.6 统计学分析：

采用SPSS 24统计分析软件对数据进行分析，染料渗透长度以均数±标准差(±s)表示，四个实验组样本数据符合正态分布且具有方差齐性，行2×2析因设计的方差分析，显著性水平α设为0.05，P<0.05认为差异具有统计学意义。

2、结果

2.1 染料渗透实验结果：

各组染料渗透情况显示，阳性对照组自根尖孔到冠方均被染色，证明印度墨汁具有良好的渗透性和染色作用(见图4A)；阴性对照组未见染料渗入根管，证明指甲油具有良好的防渗透作用(见图4B)；四个实验组均可见不同程度的染料渗透(见图4C～F)。实验组各组染料渗透长度见表2。方差分析结果见表3，根管封闭剂：F=3.410，P>0.05，认为iRoot SP和nRoot的根尖封闭性差异无统计学意义；牙胶尖：F=247.987，P<0.05，认为生物陶瓷牙胶尖和普通牙胶尖的根尖封闭性差异有统计学意义，且生物陶瓷牙胶尖染料渗透平均值低于普通牙胶尖；根管封闭剂×牙胶尖：F=0.379，P>0.05，认为根管封闭剂与牙胶尖交互效应不显著。

2.2 扫描电镜观察结果：

低倍镜下(100×)和高倍镜(1 000×)下，各组充填材料与牙体组织结合界面均可见大小不等的微缝隙，其中使用普通牙胶尖的B组和D组中，微缝隙较宽，而使用生物陶瓷牙胶尖的A组和C组中，微缝隙相对较小；B组与D组之间，A组与C组之间，微缝隙宽度均没有明显区别(见图5)。

3、讨论

本文对国产新型生物陶瓷根管封闭剂nRoot的根尖封闭性进行研究，结果表明国产生物陶瓷根管封闭剂nRoot与进口生物陶瓷根管封闭剂iRoot SP具有相似的根尖封闭性能，以往生物陶瓷根管封闭剂都需要依赖进口，因为有全球独家专利，售价昂贵，很多患者因无力承担高昂费用而放弃使用，现在国产生物陶瓷根管封闭剂nRoot上市后，其价格便宜、无需进口、方便采购等优点让患者有了第二种选择，所以可以考虑在国内用国产nRoot代替进口iRoot SP使用。当然由于nRoot进入市场时间较短、临床试验较少，其远期疗效还有待进一步观察，这也是所有新材料的必经阶段。

图4 口腔显微镜下染料渗透情况（20×）

表2 四个实验组染料渗透长度 

表3 方差分析检验结果 

本研究在应用生物陶瓷根管封闭剂的同时，对生物陶瓷牙胶尖的根尖封闭性进行研究，结果表明生物陶瓷牙胶尖的根尖封闭性优于普通牙胶尖，此外，生物陶瓷牙胶尖还具有良好的生物相容性、高X线阻射性以及诱导骨再生等优点[4]，所以可以考虑使用生物陶瓷牙胶尖来代替普通牙胶尖使用，因为本实验中的根管封闭剂无论是nRoot还是iRoot SP均为生物陶瓷类，所以该结果只能说明在应用生物陶瓷类根管封闭剂时，生物陶瓷牙胶尖的根尖封闭性优于普通牙胶尖，尚无实验证明在应用其他类型根管封闭剂时，生物陶瓷牙胶尖的根尖封闭性是否同样优于普通牙胶尖。

图5 扫描电镜下充填材料与牙体组织结合界面的微缝隙情况，箭头示微缝隙处   下载原图

为了尽可能避免因充填方法带来的根管封闭性的影响，本实验最终决定采用由Martin TroPe推介的生物陶瓷封闭剂改良热牙胶垂直加压充填术[14]，该根管充填方法既避免了单尖法和冷侧方加压法根尖封闭的不确定性，又充分考虑了热垂直加压法中高温对生物陶瓷根管封闭剂封闭性的影响，主要具有以下三大优势：①该法只在牙胶尖尖端4 mm内蘸取根管封闭剂，且携热器仅烫断至距根尖5 mm处的根管中段，这样做一方面是因为根管充填的空腔多形成于根管中上段[17]，该距离足够去除大部分空腔，另一方面是因为这样做能避免高温的携热器直接接触根管封闭剂，从而最大程度降低温度对生物陶瓷根管封闭剂的影响；②该方法在根尖5 mm充填完成后，回填时还需第二次涂布根管封闭剂，在一定程度上加强了根管封闭性；③回填时的热牙胶熔点为60℃，该温度并不会影响到生物陶瓷根管封闭剂的性能和流动性[18]。

染料渗透法是应用最早且目前最常用的根尖封闭性检测方法[19]。本实验中选用的印度墨汁具有稳定的理化性能，色泽不会随环境pH的改变而变化，离体牙脱矿、脱水后印度墨汁不被脱色，有清晰的染料渗入终点[20]，而且，印度墨汁为低分子物质，可以穿透0.22μm的细菌过滤器，Gilbert SD等[21]的研究得出，印度墨汁渗透实验与微生物渗透实验的结果无显著性差异，也就是说如果根管充填材料与根管壁之间的空隙小到印度墨汁分子都不能穿透，那么细菌也将无法穿透，则该空隙可被忽略，认为不会影响到根尖封闭性[22]，基于上述印度墨汁的特点，本实验最终决定使用印度墨汁作染料。

综上所述，国产新型生物陶瓷根管封闭剂nRoot具有与进口生物陶瓷根管封闭剂iRoot SP相似的根尖封闭性；生物陶瓷牙胶尖的根尖封闭性优于普通牙胶尖。而在充填材料中根管封闭剂和牙胶尖对根尖封闭性的影响相互独立，互不干扰。

参考文献:

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[4]黎晶,蒋宏伟.iRoot SP的特性及根管封闭剂超充的研究进展[J].中华口腔医学研究杂志(电子版),2019,13(1):56-62.

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[8]胡龙鑫,汪丽.根管封闭剂iRoot SP根尖封闭性能的体外研究[J].世界复合医学,2021,7(6):62-64.

[9]王振铭,叶玲.生物活性组织工程材料在口腔颌面部骨修复中的应用研究进展[J].口腔生物医学,2021,12(2):71-76.

[12]钟秀芬,杨红叶,施春梅,等.3种消毒剂对牙胶尖快速消毒效果的实验观察[J].广西医学,2011,33(12):1646-1648.

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[16]何存兰.iRoot BP Plus根尖封闭性能的体外实验研究[D].昆明:昆明医科大学,2015.

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基金资助:2022年度自治区卫生健康科技计划项目(名称:两种根管分类系统应用于下颌第一磨牙;编号:20211404);

文章来源:王培儒,牛一山,武万超,等.生物陶瓷封闭剂nRoot和生物陶瓷牙胶尖的根尖封闭性研究[J].中国美容医学,2024,33(07):60-64.