牙本質粘接劑的發(fā)展歷程
導讀
最近我在研究樹脂粘接劑方面的理論知識,收獲頗豐,挑選了一篇題目為《牙本質粘接劑的發(fā)展歷程》的綜述分享給大家。
這是一篇理論性比較強的文章,我覺得在臨床工作中再好的技術手法都要以理論作為基礎。在正確理論知識的指導下,邊操作邊分析,即使不熟練也不會偏離航線。有理論知識作為支撐,才能通過自己的理解與分析,創(chuàng)造出來更好的技術方法。
正文
1955年Buonocore首先提出了釉質粘接技術。一種不需過多磨牙的,能夠通過機械和化學力固位的牙體修復方法誕生了。隨著物理學、化學的發(fā)展,粘接修復得到了進一步完善。近20年來,隨著牙本質粘接技術的發(fā)展,越來越多的醫(yī)生和患者傾向于選擇粘接修復來替代傳統(tǒng)的、只靠機械力固位的銀汞合金充填。
粘接修復可以更多保留健康牙體組織、減少充填體與牙體組織間的微滲漏、防止繼發(fā)齲、減少牙齒破裂的危險,擴大了牙體修復的適應證。
粘接劑的發(fā)展是粘接修復發(fā)展的關鍵。當前雖然仍沒有公認的粘接劑分代方法,但是為了描述方便,利于歸納,有學者人為地將粘接劑分為七代。因為牙本質結構的特殊性(如礦化程度較釉質低,含大量膠原成分等),牙本質的粘接要比釉質困難得多,而牙體缺損的患牙與充填材料接觸的表面大多是牙本質面,因此牙本質粘接劑的發(fā)展是粘接修復發(fā)展的關鍵。本文按照七代分類描述,旨在回顧牙本質粘接劑的發(fā)展歷史。
第一代 | 粘接系統(tǒng)
introduce
1955年Buonocore2提出了釉質酸蝕技術,在釉質粘接成功以后,Buonocore等5人又研究了樹脂與牙本質粘接的可行性。
主要成分:
二甲基丙烯酸磷酸甘油酯(MMA),丙烯酸氫酯等。
粘接機制:
①與牙本質非有機成分的化學結合。②酸蝕:牙本質表面用85%磷酸酸蝕,酸處理后牙本質小管口開放,再使用二甲基丙烯酸樹脂,使得樹脂在牙本質小管內形成樹脂突,達到機械性結合。但樹脂突在牙本質小管內不能完全聚合,因而粘接強度較差,低于酸蝕后的釉質。
因此第一代粘接系統(tǒng)并不提倡酸蝕牙本質,而是提倡玷污層(smear layer)發(fā)揮作用。玷污層指當用器械切割牙本質時會在牙本質表面形成微晶碎屑,這種鉆磨的碎屑由牙釉質和管間及管周基質的基礎成分組成,包含有牙本質小管的所有成分,混合有水、牙本質液,并且?;煊型僖?。玷污層被認為可以減少粘接劑滲透入牙本質,保護牙髓免受刺激。第一代粘結材料幾乎沒有粘結牙本質的成分。而且牙體預備與銀汞充填沒有明顯區(qū)別。
操作要點:
操作過程分為酸蝕與粘接兩步。酸蝕時不要去除玷污層,提倡玷污層發(fā)揮作用。牙體預備與銀汞充填要求相同,要形成固位型。
優(yōu)缺點:
第一代粘接系統(tǒng)的出現(xiàn)讓粘接修復走上了歷史的舞臺,但粘接力極低。一般認為,人牙釉質的拉伸強度約10 MPa8,39,樹脂聚合過程中產(chǎn)生的收縮強度高達15MPa,因此粘接強度達到15 MPa方可滿足臨床需要。這些粘結材料與牙本質的粘接強度將近3MPa ,而它們在聚合過程中產(chǎn)生的收縮強度卻高達15MPa ,所以充填后在樹脂與牙本質之間很容易形成微滲漏。
治療后幾個月內發(fā)生脫落的情況相當普遍,充填后的過敏現(xiàn)象也非常常見,妨礙了這種粘接劑的臨床應用。這時的粘接極易脫落。術后敏感非常常見。
第二代 | 粘接系統(tǒng)
introduce
在20世紀70年代出現(xiàn)了第二代粘接系統(tǒng)。
代表產(chǎn)品:Scotch- bond(3M)
主要成分:
雙酚A甲基丙烯酸縮水甘油酯(Bis-GMA)的磷酸鹽。
粘接機制:
認為軟化或去玷污層可以提高樹脂的滲透。第二代粘接材料采用Bis-GMA的磷酸鹽的成分,加強粘接作用。第二代粘接劑中有的認為軟化或去玷污層可以提高樹脂的滲透,但是還不確定采用這種方法是否可以增強粘接力。甲基丙烯酸甲脂(MMA)被Bis-GMA代替,而且第二代牙本質粘接劑中增加了未加填料樹脂。
操作要點:
操作過程仍為酸蝕與粘接兩步。操作要求與第一代相同,還要考慮到機械性固位的需求。
優(yōu)缺點:
這一代粘接材料與牙本質的粘接強度達到4~5MPa。但由于粘接強度有限,牙體預備時還要考慮到機械性固位的需求。而且,邊緣微漏和后牙咬合面充填后的過敏現(xiàn)象依然非常普遍。此類材料的12 個月脫落率高達30%。效果仍不理想。
第三代 | 粘接系統(tǒng)
introduce
20世紀80年代,以日本學者Nakabayashi等提出的牙本質酸蝕技術為基礎,出現(xiàn)了第三代粘接系統(tǒng)。
代表產(chǎn)品:ScotchbondⅡ(3M)
主要成分:
由多組分組成:牙釉質酸蝕劑(15%-40%正磷酸)、牙本質處理劑(多為鰲合劑或低濃度的酸性溶液)、底涂劑(primer)及樹脂粘接劑組成。
粘接機制:
要求酸蝕牙本質并要改變和/或去除玷污層,采用了表面處理,即底涂劑。對牙本質的粘接能力大大提高。第三代牙本質粘接劑的機制是:酸蝕去除牙本質表層0.5-5.0um厚的玷污層,打開牙本質小管,并使管間及管周牙本質脫礦,形成膠原纖維網(wǎng)狀結構,使粘接樹脂進入牙本質小管及膠原纖維網(wǎng)的微孔中,形成機械固位。
第三代粘結材料引入了primer,引導疏水性的粘接樹脂進入脫礦牙本質層,primer中既含有溶于有機溶劑的親水單體,也含有疏水單體。親水單體對膠原纖維結構具有較高親和力,可有效濕潤牙本質,疏水單體可與粘接樹脂發(fā)生共聚。
操作要點:
操作過程包括對釉質和牙本質的分別酸蝕、預處理、粘接。要求以較強的酸酸蝕牙本質,徹底去除玷污層,并且充分吹干,之后分別涂擦底涂劑和粘接樹脂。整個操作過程中要嚴格隔濕,避免水和唾液的污染。牙體預備中對固位型的要求大大降低。
優(yōu)缺點:
采用第三代粘接系統(tǒng)治療中對牙體預備中的機械固位需求大大降低。粘接強度達到15-18MPa6。而且,第三代粘結材料的微漏發(fā)生率降低,治療后的過敏現(xiàn)象明顯減少。從此,后牙樹脂充填就成了臨床的常規(guī)治療方式。這類材料還能夠與金屬和瓷發(fā)生粘結作用。第三代粘結材料的主要問題是壽命比較短,操作較復雜且浪費時間。臨床資料顯示,它的固位效果在3年后開始減弱。而且該系統(tǒng)要求去除玷污層,打開牙本質小管,一旦粘接界面受到唾液等污染,粘接效果將大大降低,對隔濕的要求較高。過度酸蝕會造成粘接強度下降、微滲漏增加;殘留過多的處理液的水解也會造成同樣的問題。
第四代 | 粘接系統(tǒng)
introduce
1982年Nakabayashi提出混合層是牙本質粘接的關鍵,但當時并沒有被廣泛接受。1992年Kanca提出了牙本質全酸蝕濕粘接(a total-etch wet-bonding technique)的概念。操作中要求完全去除玷污層,形成混合層(hybrid layer)。
代表產(chǎn)品:OptiBond FL(Kerr)
主要成分:
酸蝕劑、底涂劑和粘接劑。
粘接機制:
Nakabayashi(1982年)認為形成牙本質與聚合甲基丙烯酸的混合層是牙本質粘接的關鍵,奠定了全酸蝕技術的理論基礎,但當時并沒有被廣泛接受。
混合層定義為:由粘接劑單體滲入脫礦后的牙體硬組織(包括牙釉質、牙本質和牙骨質)表面及亞表面,隨后聚合在一起形成的結構。即粘接劑向酸蝕脫礦后牙本質表面暴露的膠原纖維網(wǎng)中滲透并固化形成的、位于樹脂和未脫礦的牙本質結構之間的一層交聯(lián)區(qū)域。
混合層的厚度一般在5μm左右。在牙本質粘接中,粘接力的構成主要是混合層和樹脂突的共同作用的結果,而其中首要的和基本的固位力來自于粘接樹脂向牙本質表層膠原纖維結構滲透形成的混合層。有研究發(fā)現(xiàn)混合層還具有吸收樹脂聚合收縮應力的作用。有明顯混合層的粘接修復所產(chǎn)生的修復體邊緣更為密合?;旌蠈訒a(chǎn)生屏障作用, Nakabayashi認為混和層可以看作是一種牙本質的假性傷口愈合層,高質量的混合層可以象生物組織的防護體系一樣具有保護暴露的牙本質的作用。
1992年Kanca12等人發(fā)現(xiàn),將親水性底涂劑涂于表面濕潤的酸蝕過的牙本質粘接面上,再涂疏水性的粘接劑,此粘接強度明顯高于吹干牙本質表面的粘接強度。因此,Kanca提出了牙本質全酸蝕濕粘接的概念。
全酸蝕(total-etch)技術是釉質和牙本質同時使用一種酸蝕劑進行酸蝕,濕粘接是指牙本質粘接面在涂粘接劑前不必吹干。當時認為牙本質表面的玷污層阻擋了粘接劑與牙本質的直接緊密接觸,影響粘接強度,應用酸蝕技術將其去除。牙本質表面經(jīng)酸蝕和沖洗后,不能吹干,而應保持一定的濕潤,以防止表面的膠原纖維網(wǎng)塌陷而變致密。在濕潤的牙本質表面涂親水性的底涂劑,底涂劑能很容易地與膠原纖維網(wǎng)中的水分混溶,滲入纖維網(wǎng)中。然后充分吹干牙面,底涂劑所含的揮發(fā)性溶劑帶著水分揮發(fā),最終膠原纖維網(wǎng)中充滿表面活性單體并保持膨松狀態(tài)。再涂上疏水性的粘接劑,而粘接劑與表面活性單體都是甲基丙烯酸酯類,互溶性強,因而粘接劑也能滲入膠原纖維網(wǎng)中,與纖維網(wǎng)下的牙本質形成緊密的接觸,經(jīng)固化后粘接劑與牙本質膠原纖維網(wǎng)形成一層混合層,從而消除了粘接劑與牙本質之間的界面,形成一層過渡混合層,大大提高了粘接強度。
操作要點:
分為三步:酸蝕(釉質和牙本質同時進行)、預處理、粘接。操作中以較強的酸酸蝕后要徹底沖洗,以便清除玷污層,同時不可完全吹干,在濕潤的環(huán)境下涂底涂劑形成混合層,之后粘接。
優(yōu)缺點:
第四代粘接系統(tǒng)粘結強度高, 根據(jù)不同學者的報道,其與牙本質的粘接強度為22-30 MPa,甚至有體外實驗結果達到54 MPa。微漏和過敏非常少見,使后牙直接樹脂充填的應用變得更加廣泛,但其最大缺點是成分較多,以致臨床操作比較復雜,操作時間比較長。臨床比較難確定牙本質濕潤的程度。濕粘接的濕度應為多少,目前尚無可定量的標準,一般臨床操作以去除過多的水分為主,盡量不用氣槍吹干牙面或僅用柔和的氣量驅除過多的水分,以牙面仍顯示光滑水膜為最佳。也有人認為,先吹干牙面,再用潮濕棉球涂擦是最佳方案。
第五代 | 粘接系統(tǒng)
introduce
出現(xiàn)于上世紀90年代中期。又稱為單瓶系統(tǒng)(one-bottle system)。
代表產(chǎn)品:Prime&BondⅡ(Dentsply)
主要成分:
單瓶系統(tǒng)主要是將底涂劑和粘接樹脂合二為一,另外還有酸蝕劑。
粘接機制:
與第四代粘接系統(tǒng)基本相同,屬于全酸蝕濕粘接。
操作要點:
臨床操作與第四代基本相同,用35%-37%磷酸酸蝕釉質和牙本質15-20秒,玷污層完全被去除,但沖洗后處理與粘接在一步完成。
優(yōu)缺點:
臨床操作較第四代簡便。市面上所使用的第五代粘結材料的粘結強度普遍在15MPa以上, 有的甚至達30MPa以上。有的產(chǎn)品加入氟和具有彈性的成分,提高產(chǎn)品的防齲能力和邊緣的密合性。第五代粘結材料的突出優(yōu)點是操作簡單,節(jié)省時間,效果確實。臨床應用第五代粘結材料偶見治療后敏感,可能與應用高濃度酸蝕劑有關。
第六代 | 粘接系統(tǒng)
introduce
以自酸蝕技術為標志第六代粘接系統(tǒng)產(chǎn)品大量出現(xiàn)于上世紀90年代末。
主要成分:自酸蝕底涂劑和粘接樹脂。
代表產(chǎn)品:Clearfil SE Bond(Kuraray)
粘接機制:
第六代粘接系統(tǒng)是以Chigira于1989年提出的自酸蝕(self-etching)理論為基礎的。自酸蝕系統(tǒng)在底涂劑配方里含有酸性功能單體,稱之為自酸蝕底涂劑,代替了酸蝕劑。隨著研究的進展,人們意識到玷污層的組成與牙本質相同,只是排列不規(guī)則。為減少操作步驟及對它加以利用,Watanabe等發(fā)明了自酸蝕偶聯(lián)粘接系統(tǒng),含有30%HEMA(甲基丙烯酸β-羥乙酯),20%苯劑-P。玷污層被溶解,而不是被完全去除。它與完全去除玷污層略有不同,因為脫礦后玷污層結構及管塞的存在和玷污層的緩沖作用,使其下方酸蝕脫礦牙本質層較淺,脫礦層更易達到樹脂充分滲透,不余留薄弱層,所以雖然樹脂滲透受限,但不影響粘接性能。它可同時粘接釉質與牙本質,減少膠原纖維的塌陷。
操作要點:
操作過程為酸蝕(兩步涂擦)與粘接兩步,以自酸蝕底涂劑處理牙本質表面后不需要徹底沖洗,直接將玷污層改性后滲透其中形成混合層,不需吹干,最后完成粘接。
優(yōu)缺點:
第六代粘接系統(tǒng)粘接力可達22~25MPa,操作簡便,技術敏感性(technique sensitive)更低。自酸蝕粘接系統(tǒng)與常規(guī)的粘接劑不同之處在于:它用較弱的酸蝕劑,從而可以免去沖洗步驟,并減少術后敏感;在對玷污層的處理上,它并不去除玷污層而只是將其改性。自酸蝕技術的“技術敏感性”低,大大降低了對操作技術的要求,簡化了操作步驟。
改性的玷污層、牙本質脫礦層和底涂劑共同形成混合層,從而達到粘接的目的。該混合層的厚度約為1μm。
自酸蝕粘接系統(tǒng)微滲漏少,對牙髓刺激性弱,對修復材料有良好隔絕性,操作簡單,易于規(guī)范化。但是這種粘接系統(tǒng)的最初評價顯示釉質的粘接不如牙本質的粘接有效,抗剪切強度稍差。自酸蝕粘接系統(tǒng)粘接的長期效果不穩(wěn)定,對硬化牙本質及根面牙本質粘接強度較低,較傳統(tǒng)粘接系統(tǒng)有更多疲勞現(xiàn)象發(fā)生。對于硬化牙本質和受齲波及的牙本質粘接效果不如全酸蝕系統(tǒng)。
后來又推出多合一系統(tǒng)(all-in-one),僅用同樣的一步處理步驟即可對牙釉質、牙本質進行同時粘接的粘接劑。該系統(tǒng)將酸蝕劑、底涂劑和粘接樹脂合在一起,操作步驟簡化為一步,但用前需對兩組分進行混合。
自酸蝕系統(tǒng)出現(xiàn)后,受到了越來越多的關注,逐漸成為臨床應用中牙本質粘接的主流。
第七代 | 粘接系統(tǒng)
introduce
時間進入21世紀,又出現(xiàn)了第七代粘接系統(tǒng)。
代表產(chǎn)品:Clearfil S Bond(Kuraray)
主要成分:
主要成分:實現(xiàn)了單組分一步粘接,即酸蝕、處理、粘接三組分和一。
粘接機制:
同第六代,自酸蝕粘接。
操作要點:
單一組分涂擦光照后充填。
優(yōu)缺點:
據(jù)報道粘接力可達到33MPa。
但目前臨床應用時間較短,報道較少。但普遍認為,第七代粘接系統(tǒng)的粘接力不如第五代和第六代產(chǎn)品,且與自凝和雙重固化樹脂不能兼容。最近的研究表明,一步自酸蝕粘接劑的牙本質粘接強度低于兩步自酸蝕粘接劑,但多仍可滿足臨床要求。
總結
展望未來,牙本質粘接劑正朝著更簡化的臨床操作、更少的椅旁時間、更強大可靠的粘接力、更高的生物安全性方向發(fā)展。目前的研究熱點包括仿生學及生物重組(recombinant)技術在粘接劑中的應用36,37、粘接劑的自我診斷能力38和自動修復潛力36。
粘接劑與充填材料的共同發(fā)展促進了粘接修復技術的進步,使充填體更美觀、更耐久,更多的牙體組織得以保留。粘接修復這一新興的技術有著廣闊的發(fā)展空間。
信息來源:藝齒非凡