两种脱敏剂封闭牙本质小管的扫描电镜观察

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.38.015

摘要/Abstract

摘要：

背景：MS Coat、极固宁脱敏剂均可以有效封闭牙本质小管，隔绝外界刺激，降低牙本质敏感。国内外学者对两者效果的对比多为描述性、定性研究。
目的：通过扫描电镜定量观察MS Coat、极固宁脱敏剂对牙本质小管的封闭效果，并做出比较。
方法：将30颗人离体新鲜第三磨牙样本制成3 mm厚的牙本质盘，以17%EDTA液体处理牙本质表面2 min，随机均分为3组，空白对照组不做任何处理，MS Coat组和极固宁组分别用MS Coat脱敏剂和极固宁脱敏剂对牙本质表面进行处理，采用扫描电镜观察各组牙本质表面和纵剖面结构。
结果与结论：①表面观察：空白对照组牙本质小管全部开放；MS Coat组绝大部分牙本质小管口被堵塞；极固宁组牙本质小管口覆盖不规则鳞状晶体物质，仍可见一小部分暴露的牙本质小管口，但直径变窄。②纵剖面观察：空白对照组牙本质小管呈条状平行排列，无任何堵塞物；MS Coat组小管口有沉淀物沉积，较致密，基本上封闭了牙本质小管口；极固宁组牙本质小管内有鳞片状晶体物质沉积。组间牙本质直径及小管数量比较：空白对照组>极固宁组> MS Coat组(P < 0.05)。表明MS Coat脱敏剂和极固宁脱敏剂均能有效封闭牙本质小管，且MS Coat脱敏剂的封闭效果优于极固宁。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

关键词: 生物材料, 口腔生物材料, 生物活材料, 脱敏剂, 牙本质小管, 封闭, 扫描电镜

Abstract:

BACKGROUND: Both Ms Coat and Green OrTM desensitizers can seal dentinal tubules effectively, isolate the dentinal tubule from external stimuli and also reduce the dentinal hypersensitivity. The scholars around the world have discussed their effects from the descriptive and qualitative view.
OBJECTIVE: To quantitatively assess and compare the sealing effects of Ms Coat and Green OrTM desensitizers on dentine tubules.
METHODS: Thirty fresh human third molar samples were made into 3-mm dentin specimens that were treated with 17% EDTA for 2 minutes and randomly divided into three groups: Ms Coat group, Green OrTM group and control group with no treatment. In the former two groups, MS Coat desensitizer and Green OrTM desensitizer were applied respectively on the dentin surfaces. Scanning electron microscope was used to observe the dentin surface and longitudinal sections.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Surface observation: In the control group, all of the dentinal tubules were exposed; in the MS Coat group, it was observed that almost all the dentinal tubules were obliterated; in the Green OrTM group, the dentin tubules were covered with irregular crystalline substance and only a small number of exposed dentine tubules were visible but narrowed obviously. (2) Longitudinal profile observation: In the control group, the dentin tubules were strip-shaped and arranged in parallel without any blockage; in the MS coat group, the tubules were covered with dense sediments, and the dentinal tubules were basically closed; in the Green OrTM group, there were scaly crystalline material deposited within the dentinal tubules. Dentinal diameter and number of dentinal tubules were ranked as follows: control group > Green OrTM group > MS Coat group (P < 0.05). Both Ms Coat and Green OrTM desensitizers can occlude the tubules effectively, and moreover, the MS Coat is superior to the Green OrTM.

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Key words: Dentin Desensitizing Agents, Dentin, Pit and Fissure Sealants

中图分类号:

R318

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图/表（结果） 1

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引言

牙本质敏感是指暴露的牙本质对外界刺激产生短而尖锐的疼痛，并且不能归因于其他特定原因引起的牙体缺损或病变，典型的刺激有温度刺激(冷热)、化学刺激(酸甜)、机械性刺激(摩擦或咬硬物)、渗透压等^[1]。在2008年《我国成人牙本质敏感流行病学调查》发现，20-69岁成年人中29.7%曾患有牙本质敏感症，高发年龄在50-59岁，患病率为39.1%且女性比例高于男性^[2]。牙本质敏感的好发部位是前磨牙，其次是第一磨牙^[2]。造成牙本质过敏症的病因很多，牙釉质丧失是导致牙颈部暴露的主要原因，主要由侵蚀、磨损、牙周治疗、咬合创伤等引起^[3]，还有一些其他病因，如不当的刷牙方式、全身因素(心理、精神状态)等。
牙本质过敏症的发病机制尚不清楚，目前主要有以下3种学说：①神经学说：认为牙本质内存在牙髓神经末梢，感觉由牙本质表层传导到牙髓。②牙本质纤维传导学说：认为成牙本质细胞的原浆突中含乙酰胆碱酶，它在受刺激后可引起神经传导，产生疼痛。③液体动力学理论：该学说认为牙本质小管中存在着大量小管液，当各种刺激作用于牙本质表面时，会引起牙本质小管内的液体内外流动，这种异常的流动被传递到牙髓，引起神经纤维兴奋，产生短暂尖锐的疼痛。现在多数学者们广泛接受的是流体动力学说^[4]。依照发病机制，治疗牙本质敏感症的方法主要从2个方面解决：堵塞牙本质小管，防止或减少牙本质小管液体流动，或者抑制牙髓神经^[5-7]。封闭牙本质小管是更有效治疗牙本质敏感症的方法。另外牙菌斑形成也是一重要影响因素，聚集的牙菌斑可导致牙根结构脱矿和牙本质小管口开放。因而，促进牙齿再矿化与控制牙菌斑的形成，也可作为治疗牙本质敏感的间接途径^[8]。MS Coat和极固宁都是具有双重作用的脱敏剂。 MS Coat是一种较新的牙科脱敏剂，其有效成分草酸与牙体组织中钙离子结合发生反应，生成草酸钙结晶体，堵塞牙本质小管，同时具有化学粘接作用，形成更加稳定持久的牙本质小管栓塞层，隔绝外界刺激，封闭牙本质小管，达到治疗牙本质敏感的目的。极固宁能有效封闭牙本质小管，降低牙本质小管神经纤维的兴奋性，提高神经纤维对疼痛的阈值，降低牙本质敏感。国内外报道MS Coat和极固宁脱敏剂治疗牙本质过敏症取得了较满意的效果，但对MS Coat和极固宁两者的效果分析多为描述性、定性研究。本实验通过扫描电镜观察MS Coat与极固宁脱敏剂封闭牙本质表面小管口情况，以及纵剖面进入牙本质小管的深度，对效果作出定量方面的研究，并进行比较，为临床上选择脱敏剂提供参考。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

材料方法

1.1 设计分组对照实验。

1.2 时间及地点实验于2013年10月至2014年11月在青岛市口腔医院完成。

1.3 材料

牙齿标本：收集青岛口腔医院颌面外科新鲜拔除的人第三磨牙30颗，要求患者年龄22-30岁，无龋坏，牙体组织完整。

脱敏剂封闭牙本质小管实验的试剂与设备：
试剂与设备	来源
MS Coat脱敏剂，主要成分：A液为5%甲基丙烯酸与苯乙烯磺酸聚合物，B液为2.1%草酸	日本Sum Medical Co, Ltd
极固宁脱敏剂，主要成分：1液含磷酸钾、碳酸钾、羟苯甲酯钠、无离子水，2液含氯化钙、氯化锶、苯甲酸钠、无离子水	意大利，阿尔法韦士曼制药公司
乙二胺四乙酸二钠(EDTA)	中国西陇化工股份有限公司
高速涡轮机	佛山靓雅齿科器材有限公司
扫描电镜	JSM840-JEOL，日本

1.4 实验方法

标本处理：除去离体牙牙周膜与牙石等，蒸馏水清洗干净，浸泡于2.5%戊二醛溶液中，4 ℃冰箱保存。按照Gillam等介绍的方法制备牙本质盘模型^[4]。用高速涡轮机金刚砂切片在喷水、冷却下垂直于牙体长轴方向，于釉牙本质界下1，4 mm处切割，制备成约3 mm厚的牙本质片，放入17%EDTA液体中2 min去除表面玷污层，蒸馏水清洗待用。
实验分组及操作方法：将30个样本随机均分为3组，空白对照组不作任何处理；MS Coat脱敏剂组将A液和B 液按1∶1比例充分均匀混合，将蘸有混合液的小毛刷在干燥的牙本质表面同向涂布，时间为30 s，吹干；极固宁组用小毛刷蘸取极固宁脱敏剂1液涂擦牙本质表面10 s，立即用同种方法涂擦2液10 s后吹干。每组中随机抽取1块标本，在操作面背面正中劈开，不再做任何清理。
扫描电镜观察：将所有标本放在2.5%戊二醛中固定 24 h，脱水，真空干燥，喷金，在扫描电镜5 000倍下观察MS Coat脱敏剂和极固宁脱敏剂对牙本质表面小管的封闭度，在扫描电镜2 000倍下观察纵剖面牙本质小管封闭的程度，选取最具有代表性的区域。将图片导入 Image-ProPlus 6.0图像分析系统，系统自动分辨牙本质小管边界，并通过颜色标记小管边界。测量各组样本在5 000倍下牙本质小管直径并计算每2 000 µm²小管数目。
1.5 主要观察指标扫描电镜观察各组表面和纵剖面的小管直径和数目。
1.6 统计学分析每个样本的牙本质小管口直径都是在相同倍数(×5 000)下测量，测量开放牙本质小管口的最小直径。用SPSS 19.0统计实验数据，对各组样本牙本质小管直径和数目进行单因素方差分析检验3组之间是否有统计差异，然后用LSD-t 检验进行组内比较。检验标准α=0.05。

讨论

目前牙本质敏感的治疗方法种类繁多，如药物脱敏、中药脱敏、激光脱敏及微波、冷冻、电凝等。药物脱敏是最早用于牙本质脱敏的方法，也是目前应用最广泛的治疗方法，主要有降低神经兴奋和封闭或堵塞暴露的牙本质小管两个方面。用于降低神经兴奋的常用药物有硝酸钾、草酸钾等；用于封闭牙本质小管的药物主要有黏结剂、氟化物、Gluma、极固宁等。公认理想脱敏剂的标准：对牙髓无刺激性，使用时相对无痛，操作简便，疗效持久，作用迅速，无染色作用等。这个标准一直沿用至今，许多脱敏剂如草酸钾、氟化物和黏结剂等虽能有效减少牙本质过敏症状，但至今仍未找到理想治疗牙本质敏感的方法，并且远期效果不佳。尽管脱敏方法很多，但由于牙本质敏感症容易复发，远期疗效不理想。因此，大多学者正致力于对脱敏方法的改进。
暴露于口腔环境中的牙本质小管，是导致牙本质敏感的直接原因。扫描电镜下同一单位面积内，敏感牙齿表面的牙本质小管相比不敏感牙齿表面的多，并且敏感牙齿表面牙本质小管的直径为不敏感牙齿的2倍。Absi等^[9-10]实验表明，在不敏感牙本质表面大部分牙本质小管是封闭的。牙本质是潜在可通透性组织，一旦其表面的牙釉质、牙骨质丧失，各种外界刺激就可以通过牙本质小管进入牙髓。牙本质小管的结构和形态对牙本质通透性有重要影响，进而影响牙本质敏感的程度。李雅萍等^[11]对离体牙牙本质通透性的实验表明，牙本质的通透性与牙本质小管密度呈显著正相关。有效治疗牙本质敏感的主要目的就是缩窄或完全封闭牙本质小管，降低牙本质小管通透性，减少刺激。
本实验通过扫描电镜观察离体牙牙本质表面形态，分析评价治疗牙本质敏感的效果，为临床选择使用脱敏剂提供实验数据支持。牙本质小管平均数目和直径可能因不同牙齿而有显着差异，它们受年龄、牙齿形态、釉牙本质交界处的位置等因素的影响^[12-14]，因此选择新鲜拔除的第三磨牙。离体牙标本选择患者在特定的年龄组(22-30岁），这样样本在组间能够均匀分布。选择釉牙骨质处3 mm，是因为93%的牙本质敏感发生在牙颈部，这样使得每组间的样本有足够的数量，提高统计分析力^[12]。

近年来，随着口腔材料改进与更新，一些新的脱敏药物如MS Coat脱敏剂等药物脱敏剂在临床上应用广泛。MS Coat(美国产品名Pain-Free^®)脱敏剂是一种较新的牙科脱敏剂，有A、B液两种成分：A液为5%甲基丙烯酸与苯乙烯磺酸聚合物，B液为2.1%草酸，具有双重脱敏作用，作用机制可能是草酸与牙体组织中钙离子结合发生反应，生成不溶性的草酸钙结晶体，堵塞牙本质小管^[15-17]，并且合成的反应性多聚体将产生的沉淀物与牙体组织产生化学粘接，形成更加稳定持久的牙本质小管栓塞层，隔绝外界刺激，更好地封闭牙本质小管^[18]。
极固宁是临床上常用的脱敏剂之一，具有双重脱敏作用，其包括A、B两液，其A液含碳酸钾、磷酸钾、羟苯甲酯纳和去离子水；B液中含氯化锶、氯化钙、苯甲酸钠和去离子水，先后涂擦在牙本质表面，发生反应生成不溶性的钙盐、锶盐和可溶性的钾盐，形成超微结构-无机晶体复合物。不溶性钙盐和锶盐在暴露的牙本质表面产生沉淀层，可以机械地堵塞牙本质小管；钾盐能抑制牙髓神经的去极化，降低神经兴奋性，提高神经纤维对疼痛的阈值，达到脱敏效果^[19]。氯化锶是中性盐，高度水溶性，毒性低。在被广泛研究的各种药物中，锶对所有钙化组织包括牙本质在内具有强大的吸附性。锶对牙本质敏感的作用被认为是通过形成钙化锶磷灰石，堵塞了开放的牙本质小管。

本实验中将牙本质样本在17%EDTA中处理2 min，以去除玷污层，充分暴露出牙本质小管。经过EDTA处理后的空白对照组大部分牙本质小管开放，平坦清晰，且直径为(4.02±0.41) µm，与文献报道一致^[20-21]，纵断面可见牙本质小管呈条状排列，小管内无任何堵塞物。MS Coat组和极固宁组大部分牙本质小管被沉淀物封闭或者完全封闭。Cakar等^[22]选取每100 µm²比较各组开放牙本质小管数目，每 100 µm²所选单位面积太小，包含牙本质小管数目少，易产生偏差，因此本实验中选取每2 000 µm²。对比空白对照组，MS Coat组开放牙本质小管直径和每2 000 µm²小管数目减少(P < 0.05)，这表明MS Coat能有效封闭牙本质小管，降低牙本质敏感。张喆等^[23]探讨4种脱敏剂对牙本质小管通透性的影响，结果表明MS Coat降低牙本质小管通透性，能较好堵塞牙本质小管，用于脱敏治疗。Zhang^[24]实验也表明MS Coat脱敏剂可以降低牙本质通透性，减少刺激。钱进等^[25]应用能谱分析MS Coat脱敏剂涂抹牙本质表面的小管堵塞物和管间牙本质成分，结果显示堵塞物成分主要是磷和钙，MS Coat主要成分中无钙磷元素，可能是A液中反应性多聚体与B液酸蚀下来的管周牙本质中的钙磷离子结合，产生钙磷沉淀物晶体物质，封闭了牙本质小管。

相对比空白组，极固宁组开放牙本质小管直径和小管数目也减少了(P < 0.05)，极固宁组开放牙本质小管直径缩小到(1.35±0.47) µm，每2 000 µm²小管平均数目显著降低，由此可以推测极固宁同样可以堵塞牙本质小管，降低牙本质敏感。极固宁组开放小管平均直径和每2 000 µm²开放小管数目高于MS Coat组(P < 0.05)。赵思铭等^[26]实验发现在牙本质表面涂擦极固宁后，牙本质小管口表面被沉淀物封闭，小管口面积基线值从对照组的(15.47±1.61)%降低到(0.07±0.11)%(P < 0.05)，基本上封闭了牙本质小管。本研究与此结果大体一致。Markowitz等^[27-28]在钾离子离体实验中发现，当牙髓神经感受器周围的钾离子浓度达到 8 mmol/L以上，就可以诱导神经细胞产生去极化作用，降低神经纤维的兴奋性，减少敏感。于玲等^[29]探讨MS Coat治疗牙本质过敏症的疗效，分别用MS Coat和极固宁进行实验干预，结果两者即刻有效率分别为93%、92%。MS Coat和极固宁都能应用于牙齿脱敏治疗。

本实验还对两者封闭深度进行观察，纵剖面中MS Coat和极固宁组小管口都有沉淀物，MS Coat组沉积物进入牙本质小管的深度大约为30 µm，极固宁组大约为 25 µm。这可能与两者材料本身的性能，涂擦方式与时间等有关。

结论：MS Coat和极固宁用于新鲜制作的牙本质盘，在扫描电镜下观察两种脱敏剂都能不同程度地封闭牙本质小管，MS Coat的效果优于极固宁。
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