【干货分享】生物陶瓷基底糊剂的六问六答

自从李亨利写过一篇关于单尖法根充的推送和不久前的线上课程,越来越多医生咨询生物陶瓷糊剂的细节,尤其关于其实际应用。因此,本文特别针对了 6 个临床常见的疑问,通过列出现有的科学证据,为大家提供客观可循的解答。但由于篇幅较长,阅读耗时较久,还请各位见谅。

根管充填的迷思

图片 1.png
摘自<Pathway of the Pulp> 11th edition

对于根管充填的目的,相信大家都烂熟于心,那就是对彻底清理后的根管系统所进行的严密封闭,防止细菌的再侵入和繁殖。大多数医生都把这一过程视为根管治疗成败的关键,另外也有不少实验提出根管充填的质量(密度和长度)是治疗效果的影响因素 (Ng et al. 2008)。

图片 2.png
根管充填的器械

所以有一段时间,学者们非常热衷于各种根充方法的研究,市场上也涌现出大量的辅助器械,例如超声侧压、连续波加压 (continuous wave compaction)、核载体 (core-carrier) 等,着实让人眼花缭乱,难以选择,同时也加重医疗成本。

那么,根管充填真的是如此重要,值得让我们不惜成本吗?

Fabricius et al. (2006)  发现只要根管预备后没有细菌存在,根尖周炎的愈合率为 78%;当测得有细菌,失败率则高达 79%,其中根管充填的质量并不影响结果。所以他们呼吁临床医生应该把重心放回根管预备对于感染的控制。

图片 3.png

病例来自 Klevant & Eggink (1983)

早在 1983 年,Klevant & Eggink 已经对「严密封闭的根管充填 (hermetically sealed root canal filling)」提出质疑,把根备后未充填的根管(实验组)与根备根充的(对照组)进行对比。结果显示实验组拥有和对照组一样的治疗成功率,只是根充后根尖周炎愈合得更快。

Sabeti et al. (2006)也进行了类似的动物实验,将根备未根充和已根充的牙齿拔除并进行组织学检查,结果同样显示了无论根充与否,根尖愈合情况并无区别。

通过上述证据,我们可以推出根管充填应该作为根管预备效果的反映,其实际临床作用主要是为了加速根尖周疾病的愈合,和保证根管治疗的远期效果。所以,我们更应该把精力花在化学机械性预备上,而根管充填则应该选择对技术和设备要求更低的方法,化繁为简。 

生物陶瓷基底糊剂

(Bioceramic-based root canal sealer)

图片 4.png

市面上的各种糊剂商品

之前看过李亨利的文章和听过线上课程的同行们,很多都被「生物陶瓷」、「硅酸钙」、「MTA(mineral trioxide aggregate)」等名词混淆,分不清彼此之间的区别,接下来的段落会为大家进行详尽的介绍。

图片 5.png

生物陶瓷实际上是专门用于医学或口腔领域的陶瓷类材料,包括氧化铝 (alumina)、氧化锆 (zirconia)、生物活性玻璃 (bioactive glass)。其实,运用最广泛的实际上是矫形外科 (orthopedic) 中的关节置换,生物陶瓷材料作为金属植体的涂层,增加其生物相容性 (Hench 1991; Jefferies 2014)。

生物陶瓷可根据与周围组织的相互反应,分为生物活性 (bioactive) 及生物惰性 (bioinert) 材料。前者包括活性玻璃和磷酸钙 (calcium phosphate),能与周围组织反应,促进生成更持续耐用的组织,可进一步划分为可降解及不可降解材料;而后者一般指氧化锆和氧化铝,不具备任何生物性或生理性的效果 (Best et al. 2008; Koch & Brave 2009)。

那么对于口腔医学来说,磷酸钙是最早被用于修复材料的 (LeGeros et al. 1982),而第一个被记载的生物陶瓷糊剂,则是由 Krell & Wefel 在 1984 年进行的实验,把磷酸钙加进 Grossman’s sealer 里面,测试其特性。

图片 7.png
市面上根据其主要成分分类的生物陶瓷基底糊剂

总的来说,生物陶瓷的含义非常广泛和模糊,包括了 MTA,硅酸钙基底 (calcium silicate-based sealer) 和磷酸钙基底的糊剂 (calcium phosphate-based sealer) 等不同材料,所以在严谨的学术讨论或科学文献中,我们更应该以材料本身的主要成分来进行命名和分类 (如上表)。

另外还有一点需要注意的,随着市场上出现越来越多与生物陶瓷相关的产品,虽然作用相近,但具体成分不尽相同,所以术者使用前一定要熟悉商品,切勿以一概全。

共同特征

刚说完了材料之间的一些区别,现在就为大家概括一下生物陶瓷基底的根充糊剂都拥有的基本特性,包括良好的生物相容性、封闭性、生物活性、抗菌特性 (pH>11)、亲水性、流动性、相近的固化时间 (约为 4 小时) 和物理稳定性 (固化不收缩)。这些也是与传统糊剂的最大分别。

图片 8.png

在 JOE 最新的一篇系统性回顾中指出,在缺乏设计良好的长期临床试验的情况下,根据体外实验和体内动物实验的结果,预调的硅酸钙基底糊剂 (EndoSequence BC 和 iRoot SP) 的物理化学以及生物特性与传统糊剂 (AH Plus) 相近或更优越 (Almeida et al. 2017)。

在完成了对根管充填过程以及 BC 材料的概述后,以下篇幅就开始对临床使用所产生的疑问进行讨论:

1 根管冲洗液对 BC 糊剂的影响

图片 9.png


氧化铋粉末、ProRoot MTA 和普通水泥与不同溶液混合后的反应(Camilleri 2014)

次氯酸:Camilleri (2014) 发现了氧化铋 (bismuth oxide) 与次氯酸溶液接触后,会产生化学反应形成深褐色沉淀。铋离子是 MTA 的常见成分之一,作为放射线的阻射剂 (radioopacifier),而硅酸钙基底的糊剂已经改用锆离子作为替代阻射剂,所以临床上使用次氯酸冲洗根管后并不引起该糊剂的颜色改变。

洗必泰:相关的文献并不多,仅有一篇伊朗的文献报道了洗必泰作为最后的根管冲洗液,可能会影响 BC 糊剂的粘结力 (Razmi et al. 2016)。由于文献并未对可能的原因进行详细讨论,因此各位需要谨慎参考。

EDTA:作为钙离子螯合剂 (calcium chelator),可能会影响同样含钙离子的 BC 糊剂的化学性质以及对牙本质的附着 (Harik et al. 2016)。

磷酸盐缓冲盐水 (PBS):实验证明该冲洗液能促进 BC 糊剂的生物矿化作用和粘结强度 (push-out bond strength)(Reyes-Carmona et al. 2010),但是会降低其抑菌能力 (Arias-Moliz & Camilleri 2016)。

关于冲洗液对 BC 糊剂性能影响的数据并不多,上述大部分的结论都只是由一两个实验得出,证据等级并不高,所以对于这个问题的探讨,还需要日后更多的高质量研究。

2 使用有生物陶瓷涂层牙胶尖的必要性

(coated gutta percha cones)

图片 10.png

GP-牙胶;SE-糊剂;DE-牙本质

为了提高根管充填的封闭性,大家一直在斟酌不同界面间的粘结问题,包括糊剂与牙胶以及糊剂与根管壁。虽然现在的 BC 材料基本是最接近理想的根充糊剂,但是其亲水性的特点与普通牙胶疏水性的表面结合存在疑问,因此已经有厂家推出了有生物陶瓷纳米粒子涂层的牙胶尖 (TotalFill BC™),声称糊剂与牙胶间能无缝结合。

图片 11.png

然而出乎意料的是,一份最近的 SEM 研究发现有涂层的牙胶尖与糊剂之间的缝隙竟然比传统牙胶要多,并且糊剂与根管壁的分布也稍不如使用传统牙胶尖。作者怀疑是由于涂层在生产时无法均匀地分布在牙胶表面上而导致。

另外,还有一个重要的临床局限性,就是消毒对涂层的影响。因为牙胶的生产过程并不是无菌的,根充前要把牙胶尖浸泡在次氯酸约 1 分钟来进行消毒。但是目前未知表面涂层结构能否保持完整,其性质会否改变等问题。

3实际集临床效果

图片 12.png

这是 BC 糊剂一直以来饱受争议的地方,因为目前还缺乏临床试验,部分学者怀疑实验室研究的效果实际上言过其实。最近,著名的学者 Arnaldo Castellucci 就在脸书上发表了自己对 BC 材料和单尖充填的看法,引起了一轮热议。

图片 13.png

上图是 Guivarc』h et al. 在 2015 年发表的一篇病案报告,认为对于免疫力底下的病人,含氧化锌或者甲醛的糊剂超充或许能引起上颌窦的曲菌病,因此提出考虑使用其他成分的糊剂。那么在这种情况下,拥有良好生物相容性的 BC 糊剂可能是一个更合适的选择。

图片 14.png
摘自 Eltair et al. 2017

另外关于扁根的单尖充填,也有 SEM 研究发现该方法并不会比侧压法产生更多的界面间缝隙 (interfacial gaps) (Eltair et al. 2017),与标准的连续波法相比,二者所产生的空隙区域也是相似的 (Zhang & Peng 2009)。当然也有来自反方的实验,证明单尖法的空隙容积 (void volumes) 是最大的,而核载体 Thermafil 所产生的则是最小 (Celikten et al. 2015)。

个人认为,MTA 的主要成分其实与工业用水泥 (Portland cement) 无异,只是摒弃了后者一些重金属、钾、铅和砷等有毒成分 (Parirokh & Torabinejad 2010),但这并不影响 MTA 成为目前口腔科生物活性材料的金标准。同理可得,基于 MTA 改良的新型 BC 糊剂 (如 iRootSP),虽然没有获得高质量证据表明其优越性,但基本特性也应该不会与 MTA 相差太多,所以临床应用还是值得推荐的。

至于 BC 糊剂缺乏有说服力的临床研究,这是不争的事实。因为 MTA 毕竟从·1993 年引入市场至今已经第 25 个年头,有足够的时间去观察实际效果,成熟的科研也确实让医生更有依据地使用于患者身上。所以,如果这个原因而不想过早使用 BC 糊剂的话,我还是理解和认同的。

然而,这又何尝不是所有新材料的必经阶段呢,既然该糊剂的特性能基本确定,使用效果已经有初步的实验室数据验证,那么对其临床疗效也能进行大概的推测,只是需要时间进行验证。况且,根据 JOE (Journal of Endodontics) 的审稿学者透露,目前已经有关于 BC 糊剂的临床试验准备发表。因此,我并不认为 BC 糊剂的临床使用是毫无依据的,更不能简单地等同于「拿患者进行实验」。这只是需要逐步完善临床研究,从而用更客观的证据来指导医生的选择和使用。

4能否配合使用传统的热压充填

图片 15.png
摘自<Pathway of the Pulp> 11th edition

很多医生都会提出,如果单尖法无法对根管系统进行严密的封闭,那么能否用回传统的垂直热压,从而取长补短呢?

要是大家根充时在显微镜下操作的话,应该能观察到当把匹配的牙胶尖放至工作长度时,BC 糊剂的良好流动性确实能被液压向四周输送。但是,当使用热加压的时候,糊剂的性状马上变得粗糙和粘稠的,容易形成团块。

图片 16.png

数据来源于 DeLong et al. 2015

对此,已经有相关的实验室研究,其中由 DeLong et al. 2015 的推出测试 (push-out study) 就发现,BC 糊剂 (Endo Sequence BC Sealer[aka iRoot SP]; Brasseler USA, Savannah, GA) 配合单尖法进行充填,其粘结强度最高,而当配合使用连续波热充填时,其粘结强度则最低(如上表)。作者怀疑是使用热烫断牙胶时 (down-pack),会顺势带出一部分糊剂,由此影响了粘结力。

虽然上述实验的确发现了高温对 BC 糊剂粘结强度产生影响,但是这种 push-out 的测试方法并不能代表实际临床使用的表现,更与治疗成功率没有相互关系。另外,有多个研究已经证明温度并不改变 BC 糊剂的化学和物理性质 (Viapiana et al. 2015; Camilleri 2015)。

对于问题四的解答,还是有待深入的研究,所以在此只能先分享李亨利临床操作的心得。本人一般对于扁根或尺寸较大的根管 (如上颌前牙、前磨牙、磨牙腭根,下颌前磨牙、磨牙远中和再治疗的根管),都会配合热压,但是会使用能融化牙胶的最低温度 (约 100°C),且仅烫断至根管中断,因为空腔多形成于根管中上段 (Celikten et al. 2015; Iglecias et al. 2017),这样就能最大程度降低温度对糊剂的影响。但实际效果,还是需要更多的科研来验证。

5再治疗的可行性

图片 17.png


电镜下根尖剩余的 BC 糊剂 (Hess et al. 2011)

这是大家抗拒使用 BC 糊剂的主要原因,担心在材料完全固化后,会像 MTA 一样变得非常坚硬,且与根管壁紧密结合,提高日后再治疗的难度而导致拔牙。

Hess 早在 2011 年,就进行了电镜实验,观察 BC 糊剂对下颌磨牙近中颊根再治疗的影响。他们发现当单尖充填的牙胶在工作长度时,有 80% 的根管能重新疏通根尖;而当欠充 2 mm 时,仅 30% 能疏通。作者推测,由于固化的 BC 糊剂有着较高的硬度,根管锉基本不可能穿透,只有当空隙或不规则的根管解剖存在时,才能让根管锉穿过并疏通根尖。所以根尖剩余的 BC 糊剂越多,再治疗的难度也越高,这也验证了该糊剂的局限性,也推翻了单纯使用糊剂进行充填的做法。但是对于简单的根管系统,如单根牙和前牙,BC 糊剂对再治疗的影响确不那么显著,工作长度的再获得和根尖疏通都与传统的 AH Plus 没有区别 (Donnermeyer et al. 2017 Aģrafioti et al. 2015)。

关于再治疗的可行性,确实限制了 BC 糊剂的推广,但这也从另一个侧面印证了其优越的密封性和与根管壁的附着能力。临床医生的关注点或许应该放在如何提高治疗成功率,而不是为挽救失败创造空间和条件。

6侧枝根管对于充填的重要性

图片 18.png

D-上前牙有根尖瘘管,根管内的碘仿糊剂封药通过侧枝根管填满整个瘘管;E-根尖片显示瘘管内的糊剂影像;F-11 年随访见瘘管和根尖周暗影愈合,牙周膜间隙恢复

这个问题实际上与 BC 糊剂的应用没太大关系,只是发现大家越来越追求侧枝根管在根充片上的体现,所以特意在此提出一些反思。

Schilder (1967) 提出的 3D 根管充填,就倡议预备和充填所有的根管系统,包括侧枝根管和根尖分歧。另外,也有学者认为残余在侧枝根管中的细菌是导致治疗失败的原因之一,能导致根尖疾病的发生 (Weine 1984)。基于这些原因,很多医生把侧枝根管的充填等同于治疗的成功,更是技术水平的体现。

但是,目前并无有效充填侧枝根管的方法,大部分实验都发现不同方法对于糊剂进入侧枝的效率无明显区别 (Venturi 2008; Venturi et al. 2005; Venturi et al. 2003),而且氢氧化钙封药还会明显降低充填的机率 (Goldberg et al. 2002)。

图片 19.png
病例显示,即使没有充填侧枝,单独的侧方病损也能成功愈合

明确的侧方病损通常提示存在较大的侧枝根管,其中的感染物质足以引起根尖周的炎症反应。但是临床经验发现,侧枝根管充填并不是病损愈合的必要条件 (Camps & Lambruschini 1991),人类尸体研究同样证实未充填的侧枝与根尖周炎症的状态并无联系 (Barthel et al.2004)。

图片 20.png

A-坏死牙髓的下颌前磨牙,X 片显示充填的侧枝根管;B-11 年后,侧枝根管影像消失,根尖周愈合;C-组织切片显示侧枝根管并非真正地充填,混合了糊剂和炎症细胞;D-对应 C 中上面的箭头;E-对应 C 中下面的箭头

另外,在 X 片上显影的侧枝根管,实际上只是糊剂被动挤入,里面混合着糊剂、炎症细胞和坏死组织,因此这并不无任何消毒效果 (Riccuci & Siqueira 2010)。有人可能会争论糊剂本身的抑菌作用,但是该作用仅存在于小部分的糊剂,并且只是在材料完全固化之前产生,较弱一过性的抑菌能力 (Siqueira et al. 2000; Ørstavik 1981 )。

图片 21.png

A,B-上颌磨牙远中颊根与根尖周病损相连的病理切片;C-对应 B 中最下面的箭头,观察到坏死组织;D-对应 B 中间的箭头,观察到由坏死组织到活髓组织的过度;E-对应 B 中最上面的箭头,观察到活髓组织,未有任何炎症细胞

从组织病理学的角度来看,侧枝根管与牙周膜韧带相连,拥有丰富的牙周血液供应,对坏死和细菌入侵的抵抗力较强,所以除非是长时间的牙髓完全坏死,侧枝根管才会被细菌彻底地感染,其余大部分情况都拥有不同程度的活髓细胞,不足以引起根尖周疾病的发生 (Ricucci & Siqueira 2008)。

最后对于这个问题的总结是,根充片上显影的侧枝根管并不意味着真正的根管消毒和封闭;一般侧枝根管中的组织并不受传统根管治疗过程所影响,要是把糊剂挤进活髓的侧支内,反而会对正常组织引起不必要的刺激和对应的炎症反应;至于感染的粗大侧枝或根尖分歧,临床策略更应该是如何进行有效清理和消毒,而非简单粗暴地把糊剂挤进根管内。所以,各位就不必纠结单尖法所产生的液压压力是否足以把糊剂挤进这些复杂的解剖结构,或者哪种方法更胜任了。

总结

●  BC 糊剂和单牙胶液压充填的确是有发展前景的材料和技术,只是需要更多的科学研究来指导最佳的临床使用;

●   传统糊剂和充填方法仍然是目前非常重要的治疗手段,二者更应该是互补关系,而非对立;

●   单牙胶技术大大降低了技术敏感性,但是这并不等于降低要求,严格匹配的主牙胶尖选择依然是治疗的关键;

●   以上 6 个问题只是 BC 糊剂真正面临挑战的冰山一角,而且大部分解答都是基于目前有限的科学证据,日后需要继续完善甚至更改。因此,本文的作用仅是给大家提供参考的观点,并不导向任何一方。

文章来源:循证根管李亨利微信公众号授权转载

想要获取更多专业口腔资讯

尽在 e 看牙 APP 

图片 22.png

(♥扫我~☝)

  • http://www.linkedcare.cn
  • 4008-213-720
  • 扫一扫关注微信公众号

  • contact@linkedcare.cn