摘要

目的  測量上頜乳前牙根管錐度、直徑及根部牙本質(zhì)的彈性模量和硬度，為用于上頜乳前牙的可吸收根管樁的制作提供參考。方法  選擇全身麻醉下進(jìn)行上頜乳前牙根管治療的患兒，采用硅橡膠制取上頜乳前牙根管印模，掃描印模后測量根管的錐度和直徑。收集10顆離體上頜乳前牙，測量根部牙本質(zhì)的彈性模量和硬度。結(jié)果  本研究共收集了74顆上頜乳前牙的根管模型，其中乳中切牙28顆，乳側(cè)切牙35顆，乳尖牙11顆。乳中切牙、乳側(cè)切牙、乳尖牙的平均錐度依次為0.106、 0.185、0.098，釉牙骨質(zhì)界下方5 mm處平均直徑依次為1.267、0.860、 1.429 mm。10顆離體上頜乳前牙根部的牙本質(zhì)彈性模量范圍為19.919~25.017 GPa，硬度范圍為0.867~1.082 GPa。結(jié)論  制作乳牙根管樁時，乳中切牙及乳尖牙根管樁建議取錐度為0.1，尖端直徑為1.2、1.4 mm；乳側(cè)切牙根管樁建議取錐度為0.2，尖端直徑為0.8 mm；樁的彈性模量范圍為20~25 GPa，硬度范圍為0.87~1.08 GPa較為適宜。

關(guān)鍵詞

乳牙；錐度；根管內(nèi)徑；根部牙本質(zhì)；彈性模量；硬度

嬰幼兒齲是嚴(yán)重危害乳牙列健康和生長發(fā)育的一種進(jìn)行性及破壞性疾病[1]，也是兒童時期最常見的慢性疾病[2-3]。鄧輝等[1]經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，嬰幼兒齲患病率為40.19%，其中上頜乳中切牙占患齲牙總數(shù)的33.61%。乳前牙的崩壞和早失不僅影響咀嚼功能，還將導(dǎo)致垂直距離喪失，影響發(fā)音、美觀和兒童心理發(fā)育[4-6]。

上頜乳前牙的大面積齲壞由于沒有足夠的固位形和抗力形，所以無法進(jìn)行常規(guī)修復(fù)。如果可以制備出一種安全、生物相容性好且不影響乳恒牙替換的可吸收根管樁，就會顯著提高大面積齲壞上頜乳前牙修復(fù)的成功率和保存率。近年來，國內(nèi)有學(xué)者試圖使用聚乳酸根管樁修復(fù)乳前牙。體外實(shí)驗(yàn)[7-9]證明，聚乳酸根管樁無細(xì)胞毒性，且不影響乳恒牙的生理性替換，但是根管樁的物理性能似乎與乳牙不匹配?；仡檱鴥?nèi)外文獻(xiàn)，目前尚無關(guān)于乳牙根管內(nèi)徑及錐度的數(shù)據(jù)，亦無有關(guān)上頜乳前牙根部牙本質(zhì)彈性模量及硬度的研究。本實(shí)驗(yàn)旨在通過測量上頜乳前牙的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為可吸收根管樁的研究提供參考依據(jù)。

1 、材料和方法

1.1  上頜乳前牙根管內(nèi)徑及錐度的測量

1.1.1  納入及排除標(biāo)準(zhǔn)  納入標(biāo)準(zhǔn)：全身麻醉治療時，2.5~4歲兒童的上頜乳中切牙和上頜乳側(cè)切牙，4~6歲兒童的上頜乳側(cè)切牙和上頜乳尖牙，牙根發(fā)育完成且處于牙根穩(wěn)定期，去腐后齦緣水平的牙體完整且需要做牙髓治療，X線片示無根尖周暗影或牙根吸收。排除標(biāo)準(zhǔn)：去腐后齦緣水平的牙體不完整，牙根顯著彎曲，做過根管治療或X線有根尖病變或牙內(nèi)外吸收的牙齒。

1.1.2  取模  取模方式：開髓（不擴(kuò)大開髓洞型），拔髓，2.5%NaClO蕩洗，稍預(yù)備至根管無明顯滲出，拭干根管，冠部吹干；采用硅橡膠印模材取模，置于1%84消毒液中浸泡20 min。本研究采用Aquasil Ultra Monophase （登士柏公司，美國）取冠周組織印模，Variotime（賀利氏公司，德國）取根管內(nèi)部及牙冠部印模。印模合格標(biāo)準(zhǔn)：取模后檢查印模，要求邊界清晰完整，齦緣至其下方5 mm處印模材無明顯缺損或氣泡。

1.1.3  掃描  采用牙頜模型掃描儀（ZENOTEC S107型，威蘭德公司，德國）掃描硅橡膠模型。掃描圖像合格標(biāo)準(zhǔn)：印模邊界清晰完整，無明顯缺損。

1.1.4  測量  選擇釉牙骨質(zhì)界（cementum-enamel junction，CEJ）及其下5 mm水平位置的牙根進(jìn)行測量。因?yàn)樵谀Ｐ蜕虾茈y準(zhǔn)確確定CEJ的位置，本研究選擇掃描圖像上可以準(zhǔn)確確定的患牙齦緣近似代表CEJ的位置。采用Rapid Form軟件測量兩個位置的患牙直徑，每顆牙測量3次，取均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。測量步驟見圖1。采用SPSS 13.0記錄患兒性別和年齡，患牙牙位、CEJ處短徑、CEJ下方5 mm處短徑。定義錐度C=（CEJ短徑-CEJ下方5 mm處短徑）÷5。

a：選取近遠(yuǎn)中齦緣中點(diǎn)A、B并連成線段，取中點(diǎn)M；

b：選取近遠(yuǎn)中向根尖1/3處牙根表面的兩點(diǎn)C、D并連成線段，取中點(diǎn)即為根尖方向中點(diǎn)P，連接MP即為牙根長軸方向；

c：過線段AB及P點(diǎn)做平面P1（平分牙根近遠(yuǎn)中向），以MP為法向量，做通過M點(diǎn)的平面P2（垂直P1）；

d~e：取唇側(cè)齦緣中點(diǎn)La，并過La點(diǎn)做平行于P2的平面P3，P3即為CEJ水平截面；

f~g：自P3平面截冠，建立坐標(biāo)系，以牙根長軸及AB點(diǎn)在P3平面的投影線段為坐標(biāo)軸方向；h：測量P3水平的數(shù)值，即為CEJ短徑；

i~j：將P3平面沿牙長軸方向平移5 mm，測量CEJ下方5 mm處短徑。

圖 1  上頜乳前牙根管內(nèi)徑及錐度的測量過程示意圖

Fig 1  Measurement of taper and diameter of root canal in maxillary primary anterior teeth

1.2  上頜乳前牙根部牙本質(zhì)彈性模量及硬度的測定

1.2.1  離體牙收集  選擇因外傷拔除的上頜乳前牙10顆，拔髓后超聲蕩洗2 min，儲存于4 ℃ PBS溶液中，3個月內(nèi)進(jìn)行測量。離體牙納入標(biāo)準(zhǔn)：牙根處于穩(wěn)定期，X線片示無牙根內(nèi)外吸收，CEJ完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：CEJ不完整，做過根管治療，有根尖病變、牙內(nèi)外吸收或牙根發(fā)育未完成。

1.2.2  試樣制備  用自凝塑料立方塊（20 mm×20 mm×20 mm）包埋離體牙，要求牙長軸與立方塊底部垂直。流水下片切，上層面通過牙冠唇側(cè)與近中鄰面CEJ中點(diǎn)，垂直牙長軸截冠，下層面為其下5 mm（圖2）。使用1 000、1 200、2 000、3 000、5 000目砂紙拋光5 min，超聲去除玷污層，儲存于4 ℃ PBS溶液備用。

圖 2  離體乳前牙試樣

Fig 2  Sample of primary anterior teeth in vitro

1.2.3  試樣測定  實(shí)驗(yàn)前將樣本自然風(fēng)干。標(biāo)記牙面并在顯微鏡下選點(diǎn)，各斷面自牙根近中、遠(yuǎn)中、唇側(cè)、腭側(cè)四邊的垂直平分線由外向內(nèi)取點(diǎn)，共取12點(diǎn)。外側(cè)點(diǎn)為牙骨質(zhì)-牙本質(zhì)界下100 µm處，內(nèi)側(cè)點(diǎn)為離髓腔100 µm處，兩點(diǎn)間中點(diǎn)為第3點(diǎn)，分別定義為外層、內(nèi)層、中間層（圖3）。采用納米壓痕儀（美國MTS公司，型號XP）測定各點(diǎn)的牙本質(zhì)彈性模量和硬度。

A、B、C點(diǎn)分別為外層、內(nèi)層、中間層。

圖 3  選點(diǎn)示意圖

Fig 3  The method of picking the points

1.3  統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 13.0軟件統(tǒng)計(jì)，對各組數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)。多組數(shù)據(jù)比較采用方差分析法（One Way ANOVA），兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05；不同層面相同位點(diǎn)的牙本質(zhì)彈性模量及硬度均值的比較用雙樣本獨(dú)立t檢驗(yàn)。

2 、結(jié)果

2.1  上頜乳前牙根管內(nèi)徑及錐度

本實(shí)驗(yàn)共收集到32名2.5~6歲患兒的74顆上頜乳前牙根管模型，其中男孩15名，女孩17名。根管內(nèi)徑及錐度測量結(jié)果見表1：經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，所有數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布（P>0.05）。

表 1  上頜乳前牙根管內(nèi)徑及錐度

Tab 1  Root canal diameter and taper of maxillary primary anterior teeth

2.2  乳前牙根部牙本質(zhì)的硬度

CEJ及CEJ下方5 mm的牙本質(zhì)硬度測量結(jié)果見表2：各組數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布，各水平的3組數(shù)據(jù)均滿足方差齊性。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，CEJ水平的內(nèi)層與外層、內(nèi)層與中間層的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），而外層與中間層的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p>0.05）；CEJ下方5 mm處的結(jié)果相同。CEJ與CEJ下方5 mm的硬度進(jìn)行比較，兩個水平的外層、中間層、內(nèi)層數(shù)據(jù)的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值分別為0.041、 0.034、0.000。

表 2  CEJ及CEJ下方5 mm的牙本質(zhì)硬度

Tab 2  Hardness of dentin at CEJ level and 5 mm below CEJ level   

2.3  乳前牙根部牙本質(zhì)的彈性模量

CEJ及CEJ下方5 mm的牙本質(zhì)彈性模量見表3。各組數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布，各水平的3組數(shù)據(jù)滿足方差齊性；經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)，CEJ水平的內(nèi)層與外層、內(nèi)層與中間層的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），外層與中間層的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p>0.05）。CEJ下方5 mm處結(jié)果相同。CEJ與CEJ下方5 mm的彈性模量進(jìn)行比較，兩個水平的外層、中間層、內(nèi)層數(shù)據(jù)的差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，P值均為0.000。

表 3  CEJ及CEJ下方5 mm的牙本質(zhì)彈性模量

Tab 3  Elastic modulus of dentin at CEJ level and 5 mm below CEJ level

3 、討論

本實(shí)驗(yàn)收集了32名患兒74顆上頜乳前牙的根管模型用于測量根管形態(tài)。男女比例為1:1.1，比較接近。本研究采用硅橡膠取模法進(jìn)行根管測量，此法廣泛應(yīng)用于鑄造樁核修復(fù)牙體缺損的臨床操作，且硅橡膠印模具有很高的精確性，可以滿足本研究中測量精度的要求。相較于需大量離體牙樣本且破壞標(biāo)本的直接測量法[10]，以及間接測量法中因投照角度不同影響測量結(jié)果的X線測量和存在輻射及過度檢查問題的CBCT法測量[11-12]，本研究所采用的方法更具優(yōu)勢。本研究以齦緣代表CEJ，是因?yàn)樵谀Ｐ蜕虾茈y準(zhǔn)確確定CEJ的位置，而且上頜乳前牙齦溝很淺，可以忽略其影響，因此選取可以在掃描圖像上準(zhǔn)確確定的患牙齦緣水平近似代表CEJ水平的數(shù)值。

目前尚未查到國內(nèi)外有關(guān)上頜乳前牙根管內(nèi)徑和錐度的數(shù)據(jù)，無法為可吸收根管樁的制備提供參考，因此本研究對上頜乳前牙根管內(nèi)徑和錐度的數(shù)據(jù)進(jìn)行測量，這一創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對根管樁的制作有較大的參考價值。

由本研究結(jié)果可見，上頜乳中切牙、乳側(cè)切牙、乳尖牙的錐度平均為0.106、0.185、 0.098，CEJ下方5 mm處平均直徑為1.267、0.860、1.429 mm。就根管直徑而言，乳尖牙>乳中切牙>乳側(cè)切牙，與臨床上對X線片的觀察大致相同。

目前市售恒牙纖維樁錐度約為0.1，直徑有1.0、1.2、1.4、1.6 mm之分。以此為參考，擬制上頜乳中切牙及乳尖牙的根管樁錐度0.1，尖端直徑1.2 mm和1.4 mm；擬制上頜乳側(cè)切牙根管樁的錐度0.2，尖端直徑0.8 mm。

修復(fù)學(xué)教科書推薦根管樁的長度應(yīng)為根長1/2~2/3[13]，達(dá)到該長度則根管內(nèi)固定修復(fù)效果理想。乳牙的根管樁也應(yīng)具備足夠的植入長度才能保證修復(fù)效果。上頜乳前牙根長為8~13 mm，因此本實(shí)驗(yàn)選取CEJ水平及CEJ以下5 mm水平進(jìn)行測量。同時，參考Hosoya等[14]用納米壓痕法測量乳牙冠部彈性模量和硬度的方法，本研究選取由外向內(nèi)（自CEJ向髓腔方向）3個位置的點(diǎn)進(jìn)行測量。

Mahoney等[15]用納米壓痕儀測量乳磨牙牙本質(zhì)彈性模量為（19.89±1.92） GPa，硬度為（0.92±0.11） GPa，但未評估牙本質(zhì)中不同的深度和位置的數(shù)值變化。Hosoya等[14]測得乳尖牙彈性模量為13.73~26.49 GPa。但這些數(shù)據(jù)均是針對乳牙冠部的研究，并未對乳前牙根部的彈性模量進(jìn)行研究。

從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)值來看，總體趨勢為中間層最高，外層其次，內(nèi)層最低。此趨勢有別于Hosoya等[14]報(bào)道的上頜乳尖牙的測量數(shù)據(jù)。Hosoya等[14]測量了3顆乳尖牙牙冠的彈性模量和硬度，二者的數(shù)值由外向內(nèi)均逐漸減小。這種區(qū)別可能基于兩方面：一是成分有別，即根部牙本質(zhì)性質(zhì)與冠部牙本質(zhì)本來就不同，尤其是礦化程度不同；二是根部牙本質(zhì)的外層結(jié)構(gòu)為透明層和顆粒層，而透明層無牙本質(zhì)小管結(jié)構(gòu)，其下方的顆粒層礦化不足。本實(shí)驗(yàn)外層的選點(diǎn)位于牙骨質(zhì)-牙本質(zhì)界下100 µm，可能受到影響。

Mahoney等[15]認(rèn)為，牙齒的彈性模量隨硬度增加而增加，此結(jié)論在本研究中也得到了證實(shí)。同時，本研究結(jié)果顯示，內(nèi)層彈性模量和硬度的數(shù)值均為最小，Ryou等[16]認(rèn)為可能與牙本質(zhì)小管的密度或礦物質(zhì)成分有關(guān)。就冠部而言，越接近髓腔，牙本質(zhì)小管密度越高，彈性模量和硬度的數(shù)值越小。這一結(jié)論也被Angker等[17]證實(shí)。

有關(guān)乳牙根管修復(fù)材料的選擇需考慮以下幾點(diǎn)。首先，根管樁的彈性模量和硬度應(yīng)盡可能接近根部牙本質(zhì)的彈性模量和硬度[13]，在其數(shù)值范圍內(nèi)都是可以接受的；其次，既往在對恒牙樁修復(fù)后應(yīng)力分布的研究[18]中發(fā)現(xiàn)，高彈性模量的樁材料應(yīng)力分布集中于根尖，低彈性模量的樁材料不改變牙本質(zhì)內(nèi)原有的應(yīng)力分布方式，修復(fù)后牙根應(yīng)力均勻分布在樁與剩余牙本質(zhì)的接觸面上。根管樁與牙根內(nèi)層牙本質(zhì)直接接觸，而根管CEJ水平和CEJ下方5 mm的數(shù)值的差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），由此推測，根管樁的彈性模量接近彈性模量較低的CEJ下方5 mm處根管內(nèi)層牙本質(zhì)可能更好。對于乳牙而言，由于存在乳恒牙替換的特殊性，其樁材料的選擇除了滿足接近乳牙牙本質(zhì)彈性模量的條件外，還應(yīng)具備可吸收的特點(diǎn)，只有通過動物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其降解速率、可吸收性和粘接劑的粘接強(qiáng)度[19]后，才能真正實(shí)現(xiàn)可吸收根管樁的臨床應(yīng)用。

來源： 華西口腔醫(yī)學(xué)雜志