牙本质粘接剂

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[摘要] 牙齿酸蚀粘接技术开展以来，粘接材料及技术得到了很大发展，促进了牙齿的保存修复。牙齿粘接包括釉质的粘接和牙本质的粘接。釉质粘接的粘接机制和粘接剂都已相当成熟。而牙本质由于其结构不同于釉质，其粘接较釉质困难的多。1992年以后，牙本质粘接随着人们对其机制的深入研究现已趋向成熟。本文回顾了六代牙本质粘接系统及其粘接机制的发展，并介绍了新型粘接剂的特点。此种粘接剂操作方法简便，有良好的生物相容性，对牙髓无明显刺激性。
　　[关键词]牙本质，牙本质粘接剂
　　[Abstract] Adhesive materials and techniques are more developed after bonding to etched enamel. Bonding to dental hard tissue includes enamel and dentin. Both bonding mechanism and bonding agents to enamel are well developed. Dentin bonding is more difficult than enamel bonding because of dentine structural characteristics. This article reviews the evolution of bonding agents and bonding mechanism and introduces the new bonding agents that are simple and biocompatible.
　　[Keywords] Dentin ，Dentin bonding agents
　　粘接指充填材料有效地与牙齿结构相结合。粘接剂是指将两种固体表面牢固结合在一起的媒介物。充填材料与牙齿结构之间无论是直接粘接还是通过中介物粘接一直是牙科研究人员关注的问题。具有良好粘接能力的材料可以最大限度减小牙齿和充填体之间的微漏的形成，从而减少继发龋的发生和牙髓的损伤。良好的粘接还可以增加充填材料的固位，较少磨除健康的牙体组织。
　　1955年Buonocore[1]报道的酸蚀技术成功粘接了树脂与釉质，自此后粘接材料及技术得到了很大发展，牙齿修复技术进入了新的时代。传统洞型固位的方法已被较少磨削牙齿的粘接方法所取代，使修复的范围不断扩大。如今粘接技术在临床已广泛使用。 对牙齿硬组织的粘接包括对釉质的粘接和对牙本质的粘接。釉质的粘接机制和粘接剂都已相当成熟。而牙本质由于其结构不同于釉质，其粘接较釉质粘接困难些，所以一直未能达到较好的效果，这也是多年来粘接研究的重点。1992年以后，牙本质粘接达到较高水平，产生了新一代的粘接剂。到如今粘接系统已有了六代的变化。
　　一、 牙本质结构的特点
　　牙本质中无机物占69%，有机物和水占31%。有机物中主要为胶原，占牙本质体积的17%。胶原是一种蛋白质大分子，主链上联有大量功能侧基，如氨基，羧基，酰胺基，羟基等。牙本质结构主要有牙本质小管，成牙本质细胞突，管间牙本质及管周牙本质构成。胶原被羟基磷灰石晶体围绕，粘接剂不易通过胶原，而牙本质小管是唯一可被利用的孔隙。牙本质小管贯通整个牙本质，从牙髓腔向釉牙本质界面呈放射状排列。小管内有成牙本质细胞突，并有液体阻碍粘接。当牙本质暴露后，牙本质小管中细胞液受到刺激后可引起液体向外流动。因此活体状态时牙本质粘接面是不可能得到完全干燥的。粘接剂通过的牙本质小管的数目随着牙本质小管所在的位置而变化，深层牙本质比浅层牙本质小管数目多。其他因素，如牙本质小管的排列方向，釉柱，牙本质表面的能量等都对粘接效果有一定影响。
　　二. 粘接系统及粘接机理的发展
　　⒈第一代粘接系统（包括二甲基丙烯酸磷酸甘油酯，丙烯酸氢酯，N-苯基甘氨酸和甲基丙烯酸甘油酯的加成聚合物NPG-GMA）
　　Buonocore[1] 1955年提出了釉质酸蚀技术。在釉质粘接成功以后，Buonocore等人[2]又研究了树脂与牙本质粘接的可行性。他们的研究表明粘接性丙烯酸树脂材料可以与离体牙的牙本质表面较好的 结合，而且粘接强度在牙本质酸蚀后几乎翻了一倍，其粘接机理主要为：①与牙本质非有机成分的 化学结合[3][4]。在此基础上制成的商品有Scotchband和 Bondlite 。②酸蚀：牙本质表面用85%磷酸酸蚀，酸处理后牙本质小管口开放，再使用二甲基丙烯酸树脂，使得树脂在牙本质小管内形成树脂突 ， 达到机械性结合。但树脂突在牙本质小管内不能完全聚合，因而粘接强度较差[5]，低于酸蚀后的釉质[6]。因此第一代粘接系统并不提倡酸蚀牙本质，而是提倡玷污层（smear layer）发挥作用。玷污层被认为是有利的，因为它减少了粘接剂渗透入牙本质，保护牙髓免受刺激。而且二甲基丙烯酸磷酸甘油酯在口腔环境下发生水解，丙烯酸氢酯较难发生大量聚合以及NPG-GMA在溶液中不稳定。这些因素使粘接强度降低，妨碍了这种粘接剂的临床应用[7]。
　　2. 第二代粘接系统
　　70年代出现了第二代粘接系统。它的主要成分是双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯（Bis-GMA）的磷酸盐[7]，也使用多脲烷基复合物。商品包括Scotchbond(3M Dentai products，St.Paul，MN，USA)，Bondlite(Sybron/Kerr，Romulus，MI，USA)等。但由于牙本质中的钙离子与磷酸盐结合形成的磷酸钙键的水解[3,6]，影响树脂与牙本质的粘接，导致粘接强度下降易引起微漏。第二代粘接剂中有的认为软化或去玷污层可以提高树脂的渗透，但是还不确定采用这种方法是否可以增强粘接力。
　　3. 第三代粘接系统
　　第三代粘接系统要求酸蚀牙本质并要改变和/或去除玷污层[4]，部分系统还要求表面处理，即用底涂剂（primer）。底涂剂含有亲水性的成分，例如4-甲基丙酰氧乙基偏苯三酸酐（4-META），BPOM等。这些成分可渗入玷污层，粘接剂可与其形成坚固的表面，提高牙本质的粘接力，但其操作较复杂且浪费时间。代表商品有：Gluma(Bayer Dental，Leverkusen，Germany)，Tenure(Den-Mat，Corp)。
　　它的粘接机制有：①与牙本质有机成分的化学结合。牙本质中氨基酸的成键集团（-NH,-OH, -COOH）使牙本质可能与其他化合物结合成键[4]，但是均不能获得足够的粘接力[3,4]。最有效的与胶原结合的物质是羟乙基甲基丙烯酸和戊二醛的混合物。据报道5%戊二醛和35%HEMA与牙本质的粘接强度为15-20MPa[8]。依据这种原理制成的粘接剂商品之一是：Gluma。 ②表面沉淀-成键后的无机层可以沉淀在釉质和牙本质的表面。Bowen[9]等人介绍了一种粘接系统，依次使用草酸铁溶液，N-甲苯基甘氨酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的加成聚合物(NTG-GMA)或N-苯基甘氨酸和甲基丙烯酸缩水甘油酯的加成物(NPG-GMA)，以及焦苯二羧酸的双酸酐和甲基丙烯酸二羟乙酯的加成物(PMDM)。草酸铁溶液作用于牙本质表面时，玷污层被去除，同时在牙本质表面沉积形成粘接性、结实的、不溶性的网状结构。使用NTG-GMA或NPG-GMA使牙本质表面活性化合物增加，与铁离子形成鳌合物。当使用PMDM时,它将与这些表面活性化合物反应。最后，当复合树脂材料加到预备好的牙本质表面时，PMDM单体和复合树脂将共同聚合形成粘接[10]。然而有新的证据表明牙本质酸蚀过程中形成的微形固位比单纯的沉淀反应更为重要。依据这种原理制成的粘接剂商品之一是：Tenure。
　　4. 第四代粘接系统：
　　第四代粘接系统完全去除了玷污层。牙本质表面经酸蚀后，玷污层被去除，其下的牙本质表面也轻度脱矿，牙本质胶原纤维网暴露。未吹干水分时，因水的表面引力作用使胶原纤维网成直立膨松状态。若吹干牙面，胶原纤维网因脱水而塌陷，最终在管间牙本质表面及管周牙本质表面形成一层致密的纤维层，此时再涂传统的疏水粘接剂，粘接剂只能渗入表浅的暴露的牙本质小管中形成短的树脂突。而且疏水性粘接剂很难渗入亲水性的纤维层内并与其下的牙本质粘接，因而粘接剂不能与牙本质本身形成紧密的接触，粘接强度不高[11]。
　　1992年Kanca等人发现[12][13]，将亲水性底涂剂涂于表面湿润的酸蚀过的牙本质粘接面上，再涂疏水性的粘接剂，此粘接强度明显高于吹干牙本质表面的粘接强度。因此，Kanca[14]提出了牙本质全酸蚀湿粘接的概念。全酸蚀技术是釉质和牙本质同时使用一种酸蚀剂进行酸蚀，湿粘接是指牙本质粘接面在涂粘接剂前不必吹干，但临床比较难确定牙本质湿润的程度。
　　现在人们普遍认为牙本质表面的玷污层阻挡了粘接剂与牙本质的直接紧密接触，影响粘接强度，应用酸蚀技术将其去除。牙本质表面经酸蚀和冲洗后，不能吹干，而应保持一定的湿润，以防止表面的胶原纤维网塌陷而变致密。在湿润的牙本质表面涂亲水性的底涂剂，底涂剂能很容易地与胶原纤维网中的水分混溶，渗入纤维网中。然后充分吹干牙面，底涂剂所含的挥发性溶剂带着水分挥发，最终胶原纤维网中充满表面活性单体并保持膨松状态。再涂上疏水性的粘接剂，而粘接剂与表面活性单体都是甲基丙烯酸酯类，互溶性强，因而粘接剂也能渗入胶原纤维网中，与纤维网下的牙本质形成紧密的接触，经固化后粘接剂与牙本质胶原纤维网形成一层混合层，从而消除了粘接剂与牙本质之间的界面，形成一层过渡混合层，大大提高了粘接强度，这是湿粘接的机制[15][16]。
　　5.第五代粘接系统
　　第五代有二种不同类型的粘接材料：一种为一步粘接系统（one-bottle systems），另一种为自酸蚀偶联粘接系统（self-etching primer systems）。
　　一步粘接系统[13]是将引体和粘接剂溶为一体，用35%-37%磷酸酸蚀釉质和牙本质15-20秒，玷污层完全被去除。另一方面随着研究的进展，人们意识到玷污层的组成与牙本质相同，只是排列不规则。为减少操作步骤及对它加以利用，Watanabe and Nakabayashi发明了自酸蚀偶联粘接系统（self-etching primer systems），含有30%HEMA，20%苯剂-P。玷污层被溶解，而不是被完全去除。它与完全去除玷污层略有不同，因为脱矿后玷污层结构及管塞的存在和玷污层的缓冲作用，使其下方酸蚀脱矿牙本质层较浅，脱矿层更以达到树脂充分渗透，不余留薄弱层，所以虽然树脂渗透受限，但不影响粘接性能。它可同时粘接釉质与牙本质，减少胶原纤维的塌陷[13]。粘接力的实验研究表明这两种粘接系统没有显著性差异[17]。但实验室和临床的微漏实验表明在釉质边缘粘接方面前者优于后者[18]。
　　6.第六代粘接系统
　　第四到第六代的共同特征是全酸蚀。第六代是釉质和牙本质使用同种粘接材料。完全除去玷污层，管周和管中牙本质开放，胶原纤维塌陷，树脂分子渗透进去形成混合层。这种粘接系统是真正的一步（one-step）粘接系统，但是这种粘接系统的最初评价显示釉质的粘接不如牙本质的粘接有效。这可能是因为这种粘接系统的酸蚀剂流动性大，对釉质不是很合适。
　　三. 近代粘接剂的应用及临床效果
　　近代牙本质粘接剂的应用比较广泛，不仅用于复合树脂，玻璃离子，复合体直接充填修复，还用以粘接烤瓷，复合树脂等间接修复体（如嵌体，高嵌体，贴面，冠），以及用于粘接新充填的银汞合金，有些学者还把粘接剂用于牙本质过敏的表面封闭。
　　1．实验室研究
　　Tanumiharja等人[19]研究了7种粘接剂的粘接强度及产生粘接失败的方式。七种粘接剂中有三种传统粘接系统：Solid Bond、 EBS-Multi，PermaQuik；二种自酸蚀偶联粘接系统（self-etching primer systems）：Prime & Bond NT/NRC，Clearfil Liner Bond 2V；二种一步粘接系统（one-bottle systems）：One Coat Bond，Gluma One Bond。结果显示粘接强度的范围从Solid Bond（17.8±7.0）MPa到Clearfil Liner Bond 2V为（36.0±8.1）MPa大小不等。Clearfil Liner Bond 2V和PermaQuik（30.8±8.5）MPa的粘接强度没有显著差异，二者的粘接强度高于其他五种粘接剂。Solid Bond，EBS-Multi（18.7±5.0）MPa，One Coat Bond（21.9±5.6）MPa和Gluma One Bond（23.4±5.2）MPa的粘接强度无显著性差异。
　　粘接失败的方式显示传统粘接系统主要为粘接剂和牙本质粘接面断裂或者粘接剂内部断裂，而自酸蚀偶联粘接系统（self-etching primer systems）主要为粘接剂内部断裂；一步粘接系统（one-bottle systems）的粘接失败方式则多样化，除上述两种方式外，还表现为粘接剂和牙本质粘接面的断裂。Solid Bond，EBS-Multi和One Coat Bond在粘接失败方式上无显著性差异；但与PermaQuik，Prime & Bond NT/NRC和Clearfil Liner Bond 2V有显著性差异。
　　2.临床研究
　　钱小丽等[20]报告使用All-Bond Ⅱ粘接剂和复合树脂修复牙体缺损121例，经一年临床观察树脂脱落率为7.44%，其中主要是前牙切缘切角（20%）的修复树脂脱落较多，这与合力、复合树脂本身强度有关。All-Bond Ⅱ对牙髓刺激小，但在近髓的窝洞仍需垫底。
　　Kato等[21]比较了同一种瓷（G-cera Cosmotech Ⅱ Porcelain） 与六种粘接材料进行粘接，每一种粘接材料都与各自的偶联剂配合使用。结果发现采用同一种偶联剂Clearfil Procelain Bond 与不同的树脂配合时与 Panavia 21 结合时粘接力是39.0MPa ，与 Panavia EX结合时的强度是65.3 MPa。说明不同的树脂对粘接强度的影响还是很明显的。
　　许多临床医生用粘接剂作为脱敏剂的初步报道显示100%有效。许多病例随访3-6个月未复发，近期疗效肯定，远期疗效有待进一步观察。银汞合金充填应用粘接剂可以明显减少微渗漏和增加洞壁密合度，增强了治疗牙齿的抗折裂性能[22]。
　　四．粘接剂的生物相容性
　　传统的牙本质粘接剂，出现粘接后敏感和疼痛，是因为粘接剂不能与塌陷的胶原纤维网下的牙本质紧密结合，而胶原纤维网中含有互相贯通的缝隙，极易容许使外部刺激物质或细菌进入，从而对牙髓产生刺激，而新型的粘接剂与牙本质紧密结合，不会出现术后敏感或疼痛等问题，因为已有许多研究证明，酸蚀剂短时间接触牙本质以及粘接剂本身不会对牙髓产生强烈刺激，由于牙本质粘接剂的化学成分不同，而且临床操作方法也不同，因此对牙髓组织也有不同的生物学影响。
　　理想的粘接系统应该有良好的生物相容性，釉质和牙本质的粘接无差异，有足够的粘接力克服咬合力的影响，并与牙齿的天然结构结合良好，可以抵抗口内唾液环境的影响且临床应用方便。最近30年粘接剂取得了重大进步，今后将会有更好的发展。