【專家筆談】新型流動(dòng)復(fù)合樹脂在牙體修復(fù)中的應(yīng)用 科貿(mào)嘉友收錄
復(fù)合樹脂是牙體修復(fù)的主要材料。近年來,隨著納米材料及修復(fù)技術(shù)的發(fā)展,越來越多的可用于直接充填、具有流動(dòng)性的新型復(fù)合樹脂問世。但臨床醫(yī)師對(duì)新一代的流動(dòng)復(fù)合樹脂尚了解不多。為使臨床醫(yī)師能夠正確理解并掌握新一代流動(dòng)樹脂的臨床應(yīng)用,筆者對(duì)流動(dòng)復(fù)合樹脂的發(fā)展進(jìn)行回顧,對(duì)新一代流動(dòng)樹脂的原理及特性進(jìn)行簡要闡述,并配合具體病例說明流動(dòng)樹脂的臨床應(yīng)用。針對(duì)目前新一代流動(dòng)樹脂的現(xiàn)狀,提出相關(guān)問題并進(jìn)行討論和展望。
一、流動(dòng)復(fù)合樹脂的發(fā)展
1、復(fù)合樹脂的發(fā)展
復(fù)合樹脂材料從20世紀(jì)50年代出現(xiàn)至今,隨著化學(xué)與材料科學(xué)的進(jìn)步,其理化特性、力學(xué)性能及美觀性等各方面均有顯著改善,在臨床已得到廣泛應(yīng)用。復(fù)合樹脂主要由樹脂基質(zhì)和無機(jī)填料組成。在光敏引發(fā)劑的作用下,基質(zhì)發(fā)生聚合反應(yīng),形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),將填料包裹其中。填料的硬度較基質(zhì)大,決定了復(fù)合樹脂的物理性能,如強(qiáng)度、黏度及光潔度等。復(fù)合樹脂的發(fā)展最重要的改進(jìn)之一是填料顆粒大小的變化。隨著填料粒徑依次從大顆粒、超微顆粒、小顆粒、微混合顆粒到納米顆粒的發(fā)展,復(fù)合樹脂材料的表面光潔度及耐磨性均得到顯著提升,已成為牙體修復(fù)的主流材料[1]。
復(fù)合樹脂的優(yōu)點(diǎn)為美觀、環(huán)保,主要缺點(diǎn)是存在聚合收縮。聚合收縮取決于復(fù)合樹脂材料的黏彈性(viscoelasticity)。理論上,復(fù)合樹脂的填料比例越高,黏度越高,產(chǎn)生的聚合收縮越低。然而,復(fù)合樹脂的高黏度使材料的彈性模量更高,可以產(chǎn)生更大的收縮應(yīng)力。目前成熟的混合型復(fù)合樹脂填料比為80%左右[1]。
2、流動(dòng)樹脂的發(fā)展
1995年流動(dòng)復(fù)合樹脂首次出現(xiàn)。與普通復(fù)合樹脂相比,流動(dòng)復(fù)合樹脂的填料含量降低,從70%~80%降低至50%~70%,材料的黏度降低,流動(dòng)性和貼合性增強(qiáng),能夠進(jìn)入細(xì)小的裂隙或角落,與洞壁能良好地貼合,并具有操作簡便、固化時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。
但最初的流動(dòng)復(fù)合樹脂由于填料含量低,物理、力學(xué)性能較差,易磨耗,不適合作為充填材料用于應(yīng)力承受區(qū),其適應(yīng)證僅為Ⅴ類洞修復(fù)、點(diǎn)隙裂溝封閉或小的Ⅰ、Ⅲ類洞修復(fù)、間接修復(fù)體缺陷的修復(fù)、陳舊修復(fù)體邊緣缺陷的修復(fù)以及襯洞[2]。流動(dòng)樹脂特別適合用于牙體微創(chuàng)修復(fù)。
3、關(guān)于流動(dòng)樹脂襯洞的爭議
由于流動(dòng)復(fù)合樹脂的彈性模量較低,能夠吸收聚合收縮產(chǎn)生的部分應(yīng)力,從而增強(qiáng)修復(fù)體的邊緣適應(yīng)性,因此臨床上將流動(dòng)復(fù)合樹脂用于襯洞,作為常用的減少聚合收縮的方法之一[2]。
第1代流動(dòng)復(fù)合樹脂用于襯洞可以減少聚合收縮的觀點(diǎn)目前受到挑戰(zhàn)和否定。體外實(shí)驗(yàn)表明,用流動(dòng)復(fù)合樹脂在Ⅱ類洞的齦壁襯洞可以減少齦方的微滲漏[3]。然而也有研究發(fā)現(xiàn),流動(dòng)復(fù)合樹脂本身的聚合收縮率較大,用于襯洞時(shí),盡管材料厚度薄,但固化過程中的體積收縮仍可對(duì)洞壁產(chǎn)生應(yīng)力[4]。因此,流動(dòng)復(fù)合樹脂的應(yīng)力吸收作用被其自身體積收縮產(chǎn)生的收縮應(yīng)力抵消,使應(yīng)力吸收的效果變得不明顯。更多的體外研究否定了流動(dòng)樹脂襯洞的作用,甚至有學(xué)者提出流動(dòng)樹脂襯洞增加了聚合收縮應(yīng)力[5]。
在臨床研究方面,一項(xiàng)對(duì)非齲性頸部缺損患者進(jìn)行的兩年臨床觀察顯示,流動(dòng)復(fù)合樹脂襯洞并不能改善Ⅴ類充填體的臨床效果[6]。van Dijken JW和Pallesen[7]完成了一項(xiàng)為期7年的Ⅱ類洞流動(dòng)樹脂襯洞的臨床對(duì)照研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)流動(dòng)樹脂襯洞并未改善修復(fù)體的臨床效果。Boeckler等[8]的臨床研究也與此結(jié)論一致。
盡管對(duì)流動(dòng)樹脂減少微滲漏的結(jié)論尚存在爭議,流動(dòng)樹脂在充填過程中的操作方便性,尤其是在減少材料的空泡和縫隙、增加與洞緣的貼合性等方面還是優(yōu)于傳統(tǒng)的膏狀樹脂。
二、新一代流動(dòng)復(fù)合樹脂
針對(duì)第1代流動(dòng)樹脂物理、力學(xué)性能差、不能直接充填以及通用的納米混合樹脂物理、力學(xué)性能好但需分層充填的情況,在幾年前問世的新一代流動(dòng)樹脂通過改良填料技術(shù)和基質(zhì)單體,實(shí)現(xiàn)了直接修復(fù)的目的。
新一代流動(dòng)樹脂分為可直接填充的流動(dòng)樹脂和大塊填充的流動(dòng)樹脂兩種類型。
1、可直接填充的流動(dòng)樹脂
第1代流動(dòng)樹脂的性能不能滿足直接填充的原因在于填料比例較低。新一代流動(dòng)樹脂在保持流動(dòng)性的同時(shí),顯著提高了填料的比例,因此具有與納米混合型復(fù)合樹脂相似的性能,可用于窩洞的直接修復(fù),包括應(yīng)力承受區(qū)的修復(fù)。
隨著納米技術(shù)的發(fā)展,納米顆粒作為混合型復(fù)合樹脂的主要填料,提高了復(fù)合樹脂的各項(xiàng)性能。傳統(tǒng)納米顆粒的表面積與體積比很大,因此表面能較大,容易凝聚成直徑0.5 mm左右的微粒,從而失去納米顆粒的特性。通過化學(xué)方法,如使用硅烷偶聯(lián)劑對(duì)納米顆粒進(jìn)行硅化處理,使納米顆粒表面改性,表面能失活,使其呈分散狀態(tài)不再聚集成團(tuán)。改性后的納米顆粒分散于樹脂基質(zhì)中呈液體狀。而相同數(shù)量未進(jìn)行表面處理的納米顆粒與樹脂基質(zhì)混合后呈固體膏狀,具有較強(qiáng)的黏性。這一技術(shù)可以使樹脂的填料含量提高到80%,與納米混合型復(fù)合樹脂的填料比例相近,又保持了樹脂的流動(dòng)性。同時(shí),納米顆粒的表面處理還有另一功能,填料通過硅烷偶聯(lián)劑可與基質(zhì)單體發(fā)生緊密的化學(xué)結(jié)合,減少聚合應(yīng)力。填料含量的增加意味著此類流動(dòng)復(fù)合樹脂的物理、力學(xué)性能均得到顯著改進(jìn),強(qiáng)度增強(qiáng),黏性增高,聚合收縮減小,成為可用于直接充填的修復(fù)材料[9]。
除了在填料方面進(jìn)行改進(jìn)外,樹脂的基質(zhì)也進(jìn)行了改進(jìn)。常規(guī)復(fù)合樹脂的基質(zhì)單體為雙酚A?雙甲基丙烯酸縮水甘油酯(bisphenol?A diglycidyl ether dimethacrylate,Bis-GMA)、乙氧基雙酚A雙甲基丙烯酸酯(ethoxylated bisphenol?A?dimethacrylate,Bis-EMA)。通過增加一種高相對(duì)分子質(zhì)量的雙甲基丙烯酸尿烷酯(urethane dimethacrylate,UDMA),可以推遲基質(zhì)的凝膠化時(shí)間,減少聚合收縮,對(duì)聚合度無影響[10]。目前已上市的代表性產(chǎn)品見表1[9,11-13]。
2、大塊填充樹脂
常規(guī)復(fù)合樹脂填充時(shí),為減少和控制聚合收縮,必須采用多層填充(最多2 mm)技術(shù),逐層充填,逐層固化。其優(yōu)點(diǎn)是不僅可以減少聚合收縮,還有利于恢復(fù)接觸,面雕刻成形,保證洞緣的貼合,前牙修復(fù)時(shí)可進(jìn)行分色美學(xué)修復(fù)。但多層充填技術(shù)耗費(fèi)時(shí)間,尤其是在后牙修復(fù)時(shí),還可能在多層之間出現(xiàn)空泡或充填不實(shí)。
為縮短充填時(shí)間,可進(jìn)行大塊充填的流動(dòng)樹脂應(yīng)運(yùn)而生。大塊充填樹脂首先必須能減輕聚合應(yīng)力,其次要保證4 mm以上的固化深度,同時(shí)還應(yīng)具備良好的耐磨性和可操作性。這種材料的問世,是納米填料技術(shù)、新基質(zhì)單體材料、新引發(fā)技術(shù)等多種技術(shù)綜合應(yīng)用的結(jié)果[11]。
在填料技術(shù)上,改性后的納米填料不僅可以保證樹脂的強(qiáng)度、黏稠度,可控的聚合收縮,還能提供光學(xué)效果。納米顆粒的折射率與樹脂基質(zhì)的折射率相同,能減少光線在填料-基質(zhì)界面的散射或吸收,使光線可以無阻礙地通過基質(zhì),達(dá)到4 mm的深度。
在基質(zhì)方面,大塊填充樹脂使用了新的高相對(duì)分子質(zhì)量單體,如UDMA、芳香簇UDMA(AUDMA)、1,12-十二烷二醇雙甲基丙烯酸酯(1,12-dodecanediol dimethacrylate,DDDMA)等。這些高相對(duì)分子質(zhì)量單體具有低放熱曲線,能減小聚合應(yīng)力及黏度?;|(zhì)的色度比常規(guī)樹脂的本體色或釉質(zhì)色更透明,有利于光線的透射。
在光敏引發(fā)技術(shù)方面,除了常規(guī)的樟腦醌、?;趸變煞N引發(fā)劑外,在大塊充填樹脂中增加了一種新的引發(fā)劑(聯(lián)苯甲酰鍺衍生品)。增加新的引發(fā)劑后,最大吸收光譜為370~460 nm。新引發(fā)劑有更高的光吸收系數(shù),能增加量子效率,比樟腦醌或?;趸桩a(chǎn)生更多的光反應(yīng),保證固化更深。這種引發(fā)劑不影響樹脂材料的透光性、顏色等光學(xué)性能。新引發(fā)劑可認(rèn)為是聚合反應(yīng)助推器。這些因素的聯(lián)合作用使樹脂能夠?qū)崿F(xiàn)4 mm以上的固化,從而使大塊充填技術(shù)成為可能。
大塊充填樹脂有低黏度型(low-viscosity)和高黏度型(high-viscosity)兩種類型。低黏度型大塊充填樹脂硬度較低,推薦用于恢復(fù)牙本質(zhì)層,表面還需覆蓋一層常規(guī)的混合型或納米復(fù)合樹脂。高黏度型大塊充填樹脂在機(jī)械強(qiáng)度、邊緣密合性方面均有提高,可實(shí)現(xiàn)真正意義上的一步充填[12]。目前已上市的代表性產(chǎn)品見表1[9,11-13]。
近年來圍繞大塊充填樹脂有較多的體外研究報(bào)道。體外研究表明,即使在C因素較高的窩洞中,大塊充填流動(dòng)復(fù)合樹脂與牙本質(zhì)之間仍能獲得滿意的粘接強(qiáng)度[14]。最新研究發(fā)現(xiàn),高黏度大塊充填樹脂的聚合收縮和間隙形成與對(duì)應(yīng)的納米通用型樹脂相似,而低黏度大塊充填樹脂雖然固化深度顯著大于通用樹脂,但聚合收縮和間隙形成也大于通用樹脂[15]。
三、第2代流動(dòng)復(fù)合樹脂的臨床應(yīng)用
與第1代相比,新一代流動(dòng)復(fù)合樹脂具有的高黏度、高機(jī)械強(qiáng)度及低聚合收縮特性,使其應(yīng)用范圍從襯洞劑、窩溝封閉劑拓展到各類洞型的直接充填及修補(bǔ)充填體等。下文將以臨床實(shí)例說明新一代流動(dòng)復(fù)合樹脂在各方面的應(yīng)用。
1、微創(chuàng)修復(fù)窩溝淺齲
圖1為1例右上第一磨牙的窩溝淺齲,經(jīng)微創(chuàng)去齲、自酸蝕粘接后,使用可直接充填的流動(dòng)樹脂充填窩溝,操作簡便,取得了較好的修復(fù)效果。
2、恢復(fù)Ⅱ類洞鄰面壁
圖2為1例左下第一、二前磨牙及第一磨牙鄰面洞修復(fù),使用可充填流動(dòng)樹脂恢復(fù)鄰面壁。即使鄰面齦壁較深,也能借助材料的流動(dòng)性與窩洞邊緣形成良好的接觸和貼合,避免形成縫隙。由于樹脂流動(dòng)性較大,頰舌側(cè)可能有多余材料溢出,需用刀片或金剛砂車針去除。
3、前牙分層修復(fù)的腭壁修復(fù)
圖3為1例左上中切牙切角缺損,使用直接法制作硅橡膠導(dǎo)板后,應(yīng)用可填充流動(dòng)樹脂首先恢復(fù)腭側(cè)壁,再分層修復(fù)切角缺損。因腭側(cè)導(dǎo)板的存在,若使用常規(guī)樹脂將與腭側(cè)牙體組織貼合困難,影響修復(fù)效果。流動(dòng)樹脂因良好的流動(dòng)性,可與剩余牙體組織貼合良好,且有一定的耐磨性。術(shù)后唇、腭側(cè)形態(tài)均恢復(fù)理想。
4、修復(fù)非齲性牙頸部缺損
圖4為1例右下第一前磨牙非齲性牙頸部缺損,應(yīng)用流動(dòng)復(fù)合樹脂修復(fù)方便省時(shí),修復(fù)后的牙體色澤與形態(tài)均與鄰牙協(xié)調(diào)一致。研究表明,流動(dòng)復(fù)合樹脂修復(fù)非齲性牙頸部缺損,經(jīng)兩年觀察可取得滿意的臨床效果[16]。
5、后牙大塊充填樹脂直接充填
圖5為1例右上第一磨牙近中鄰面缺損,使用大塊樹脂直接充填。在聲波的作用下,固態(tài)的復(fù)合樹脂黏度下降,流動(dòng)性增加,從而加強(qiáng)了樹脂與洞壁的貼合性;聲波的能量同時(shí)能減小聚合收縮應(yīng)力,使充填體具有更好的邊緣密合性。
6、修補(bǔ)充填體
圖6為1例左下第一、二磨牙繼發(fā)齲及窩溝齲,微創(chuàng)去齲后,應(yīng)用流動(dòng)復(fù)合樹脂充填窩溝及修補(bǔ)舊充填體。追蹤長達(dá)10年的臨床研究表明,修補(bǔ)有缺陷的復(fù)合樹脂充填體是一種微創(chuàng)、安全、有效的延長充填體壽命的方式[17]。
四、問題與討論
1、新一代流動(dòng)樹脂的命名及分類
與傳統(tǒng)樹脂或第1代流動(dòng)樹脂不同,新一代流動(dòng)樹脂表現(xiàn)出更佳的物理、力學(xué)性能,可用于牙體直接修復(fù)。但新一代流動(dòng)樹脂的命名尚未統(tǒng)一和規(guī)范,容易產(chǎn)生誤解。
如果仍籠統(tǒng)地使用“流動(dòng)樹脂”的命名而不進(jìn)行細(xì)分,實(shí)質(zhì)上混淆了第1代與新一代流動(dòng)樹脂的不同,結(jié)果可能會(huì)導(dǎo)致臨床醫(yī)師不能正確選擇和使用材料。例如,將第1代流動(dòng)樹脂當(dāng)成新一代流動(dòng)樹脂用于直接充填,或認(rèn)為新一代流動(dòng)樹脂還是傳統(tǒng)的流動(dòng)樹脂,不能用于直接充填,均不利于新一代流動(dòng)樹脂的推廣和使用。不同的新一代流動(dòng)樹脂間也存在區(qū)別,有的可直接多層或一次填充,有的需要用常規(guī)復(fù)合樹脂進(jìn)行表層覆蓋。因此,需要一種新的命名和分類,既能體現(xiàn)傳統(tǒng)流動(dòng)樹脂與新一代流動(dòng)樹脂以及不同新一代流動(dòng)樹脂之間的區(qū)別,又能對(duì)臨床應(yīng)用具有指導(dǎo)作用。
有學(xué)者建議將流動(dòng)樹脂稱為流體樹脂。流體,是與固體相對(duì)應(yīng)的一種物體形態(tài),是液體和氣體的總稱,對(duì)應(yīng)英文為“fluid”,顧名思義是不合適的。“flowable resin”指可流動(dòng)的樹脂,故還是稱為流動(dòng)樹脂為佳。
能否將新一代流動(dòng)樹脂稱為注射型樹脂?這個(gè)建議值得商榷。第1代和新一代流動(dòng)樹脂均使用注射劑型,這樣命名顯然也無法區(qū)分這兩種流動(dòng)樹脂,還是存在誤用的可能。
為了區(qū)分不能用于充填的第1代流動(dòng)樹脂與可直接充填的新一代流動(dòng)樹脂,借鑒牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)的分類,筆者認(rèn)為可以將所有的流動(dòng)復(fù)合樹脂分為4種類型,Ⅰ型:第1代流動(dòng)樹脂;Ⅱ型:可直接修復(fù)的高強(qiáng)度流動(dòng)樹脂;Ⅲ型:低黏度大塊充填樹脂;Ⅳ型:高黏度大塊充填樹脂。每種類型的代表性產(chǎn)品、材料特點(diǎn)與臨床應(yīng)用見表1。
2、大塊充填樹脂是否還需要再覆蓋
Ⅲ型大塊充填樹脂即低黏度大塊充填樹脂,需要兩次充填,即第1次大塊樹脂充填后,在表面再充填一層(2 mm厚)常規(guī)混合型樹脂。體外研究證實(shí),低黏度大塊充填樹脂雖然可以實(shí)現(xiàn)4 mm充填,但力學(xué)性能低于混合型樹脂[13]。因此,必須在大塊樹脂充填后再用混合型樹脂覆蓋。但這樣又帶來了臨床操作的不方便,筆者認(rèn)為低黏度大塊充填樹脂是一種過渡性產(chǎn)品,應(yīng)該很快被高黏度大塊充填樹脂替代。
3、臨床效果評(píng)價(jià)
盡管近年來對(duì)新一代流動(dòng)樹脂的研究逐年增加,但多集中于材料性能的體外評(píng)價(jià)。這些研究是必需的,為臨床應(yīng)用提供了科學(xué)依據(jù)。但是有關(guān)新一代流動(dòng)樹脂的臨床研究,特別是高質(zhì)量的前瞻性臨床研究還非常欠缺。
2014年底巴西學(xué)者發(fā)表了1篇比較Ⅱ型流動(dòng)樹脂與常規(guī)納米復(fù)合樹脂的隨機(jī)化自身對(duì)照的前瞻性臨床研究,經(jīng)2年隨訪,兩種復(fù)合樹脂充填Ⅱ類洞均有可接受的臨床效果,流動(dòng)復(fù)合樹脂與常規(guī)復(fù)合樹脂的修復(fù)效果差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[18]。
2014年瑞典和丹麥學(xué)者共同發(fā)表了1篇大塊充填樹脂的隨機(jī)化對(duì)照前瞻性臨床研究,3年隨訪觀察76例Ⅱ類洞和28例Ⅰ類洞,1年失敗率僅為1.3%,與常規(guī)通用型樹脂分層充填的效果相當(dāng)[19]。
五、展望
隨著新一代流動(dòng)樹脂產(chǎn)品逐漸增加,流動(dòng)樹脂的臨床應(yīng)用必將呈現(xiàn)逐漸增多的趨勢(shì)。雖然臨床操作方便是新一代流動(dòng)樹脂的顯著優(yōu)勢(shì),但其遠(yuǎn)期臨床效果仍需更多的研究證實(shí)。未來流動(dòng)樹脂可能的發(fā)展方向包括加強(qiáng)其機(jī)械性能、進(jìn)一步改善其美學(xué)效果、開發(fā)新型自粘接流動(dòng)復(fù)合樹脂并提高其粘接強(qiáng)度??梢灶A(yù)見,新一代流動(dòng)復(fù)合樹脂完全有可能替代目前常規(guī)使用的納米混合型復(fù)合樹脂。新一代流動(dòng)樹脂的問世應(yīng)為牙體修復(fù)學(xué)的一個(gè)里程碑。
【作者簡介】 陳智 醫(yī)學(xué)博士、教授、主任醫(yī)師、博士研究生導(dǎo)師,兼任中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)第四屆理事,中華口腔醫(yī)學(xué)會(huì)牙體牙髓病學(xué)專業(yè)委員會(huì)常委,湖北省口腔醫(yī)學(xué)會(huì)副會(huì)長,全國醫(yī)學(xué)專業(yè)學(xué)位研究生教育指導(dǎo)委員會(huì)委員,國際牙科研究協(xié)會(huì)會(huì)員,Oral Diseases副主編,《口腔醫(yī)學(xué)研究》副主編,《中華口腔醫(yī)學(xué)雜志》等多本學(xué)術(shù)期刊的編委。
研究方向:主要從事牙髓生物學(xué)和牙體修復(fù)方面的研究。近年主持國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目5項(xiàng),國際合作重點(diǎn)項(xiàng)目1項(xiàng),國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)前期項(xiàng)目1項(xiàng)。擔(dān)任專著《牙體修復(fù)》共同主編、住院醫(yī)師規(guī)培教材《口腔醫(yī)學(xué):口腔內(nèi)科學(xué)》共同主編及本科生規(guī)劃教材《牙體牙髓病學(xué)》(第5版)副主編。
來源:原創(chuàng) 中華口腔醫(yī)學(xué)雜志