
当代的儿童口腔医学,对乳牙和年轻恒牙的牙髓治疗理念越来越趋于"保守",即在尽可能保存活髓组织或根部活髓组织的前提下达到治愈患牙的目的。这一理念的改变得益于口腔材料的发展,如MTA等由于其良好的性能及临床效果,已在儿童牙髓治疗中广泛应用,但其在操作性,美观性等方面依然存在一些不可避免的缺点。新型生物陶瓷材料,如iRoot BP、Biodentine等具有理想的理化性能和生物相容性,并且较好的解决了原有生物陶瓷材料的一些缺点,广泛应用于乳牙及年轻恒牙的间接牙髓治疗、直接盖髓术、牙髓切断术和牙髓血运重建术等治疗中。本文就新型生物陶瓷材料的特点及其在儿童牙髓治疗中的应用作一综述。
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生物陶瓷是一种生物相容的陶瓷化合物或金属氧化物,具有较强的密闭性、抗菌和抗真菌活性,被广泛应用于医学各个领域[1]。三氧化物聚合体(mineral trioxide aggregate,MTA)是第一个被成功应用于牙髓治疗的生物陶瓷材料,于1993年被Torabinejad博士研发并引入牙髓病的治疗中,习惯称其为传统的生物陶瓷材料。随着材料技术的发展,各类生物陶瓷材料层出不穷,如iRoot BP、Biodentine等,为了与MTA区分开来,这类材料被称为新型生物陶瓷材料。本文就生物陶瓷材料的分类、发展历程,以及其在儿童牙髓治疗中的应用情况进行综述。
根据生物陶瓷材料与生物组织的反应程度不同,可以将其分为三类[2]:(1)生物惰性陶瓷(bioinert):这类陶瓷在生物体内化学性质稳定,无组成元素溶出,对机体组织无刺激性,如氧化铝、氧化锆等,主要特点是力学强度高、耐磨性强。(2)生物活性陶瓷(bioactive):这类陶瓷在生物体内基本不被吸收,材料有微量溶解,如羟基磷灰石、生物活性玻璃等,通常含有羟基,能够做成多孔性,利于生物组织长入并与其表面形成化学键结合。(3)生物吸收性陶瓷(biodegradable):这类材料在生物体内能逐步降解、吸收,被新生骨取代,如可溶性钙铝系等。
自20世纪60年代以来,生物陶瓷材料发展迅速,其在医学领域中的应用也越发广泛,不仅可用于人工骨、人工关节、骨置换材料等,还可用作人工肌腱、人工血管等[3]。生物陶瓷材料也推动了口腔医学的发展,由于其良好的生物性能,在成人牙髓病中的应用表现出极为突出的优势,适用于盖髓术、牙髓切断术、根管治疗术等各类治疗。文中提及的几种常见生物陶瓷材料主要组成成分[4,5,6]见表1。这些材料多是以硅酸钙为基质的混合物(MTA、iRoot BP、Biodentine和Theracal),或与水混合后生成钙磷酸盐(CEM高钙水门汀)[6],在体内基本不被吸收,有较高的生物活性,根据这些特性可纳入生物活性陶瓷这一类别。
| 生物陶瓷材料 | 主要成分 |
|---|---|
| MTA | 硅酸盐水门汀(硅酸二钙、硅酸三钙和硫酸三钙的混合物)、硫酸钙、铁铝酸四钙和三氧化二铋,以及少量氧化硅、氧化钙等 |
| iRoot BP和iRoot BP Plus | 硅酸钙、氧化锆、氧化钽、硫酸钙、过磷酸钙,以及专用填料和增稠剂等预混的糊剂或膏剂 |
| Biodentine | 硅酸三钙、硅酸二钙、碳酸钙、氧化钙、氧化锆、氯化钙和高分子聚合物还原剂 |
| CEM高钙水门汀 | 氧化钙、三氧化硫、五氧化二磷、二氧化钙,微量三氧化二铝、氧化钠、氧化镁及氯化物 |
| Theracal | Ⅲ型硅酸盐水门汀、硅玻璃、气相二氧化硅、硫酸钡、锆酸钡、含树脂的双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯(Bis-GMA)和聚甲基丙烯酸酯(PEGDMA) |
儿童牙髓病治疗有其特殊性,在能妥善治疗患牙的基础上,还需考虑患儿的耐受性、治疗成本以及对患儿身心健康的影响等。随着微创治疗及保存口腔医学理念的发展,儿童牙髓病的治疗理念也已发生转变,即尽可能保存患牙牙髓活力和其完整性。因此,在儿童牙髓治疗中盖髓材料选择需要慎重,要从其理化性能、生物相容性、可操作性,以及治疗成本等多方面综合考虑。
活髓保存治疗(vital pulp therapy,VPT)主要包括间接牙髓治疗(indirect pulp therapy,IPT)、直接盖髓术(direct pulp capping,DPC)和牙髓切断术(Pulpotomy)[7],主要目的是预防或控制现有的牙髓感染,尽可能保留正常牙髓组织[8]。
间接牙髓治疗是指在牙髓附近有深部龋坏,但无牙髓变性症状的牙齿进行的治疗,将最深处的软龋留在原处以避免露髓,并覆盖生物相容性的材料,修复患牙,防止微渗漏[9],适用于乳牙和恒牙,尤其对于年轻恒牙,保存正常牙髓组织至关重要,能够维持牙根继续发育完成和髓腔壁增厚[8]。多项研究结果肯定了MTA、TheraCal LC(树脂改性硅酸钙)、Biodentine和iRoot BP在乳牙及年轻恒牙IPT中的临床效果[10,11,12,13,14]。Menon等[10]在临床上纳入43颗乳磨牙间接牙髓治疗的病例,通过评估修复性牙本质形成情况对MTA(22颗)和TheraCal LC(21颗)的临床效果进行评价,发现术后6个月MTA组平均增量为(0.151 ± 0.022)mm,TheraCal LC组平均增量为(0.154 ± 0.012)mm,两种材料组内与各自基线值比较,差异均有统计学意义(P<0.001),但两组组间t检验,差异无统计学意义(P = 0.611)。Garrocho-Rangel等[11]纳入80例4 ~ 8岁患儿的160颗乳牙进行临床实验,评估Biodentine和氢氧化钙乳牙间接牙髓治疗的临床效果,共有60例患儿120颗牙齿完成了为期12个月的随访,Biodentine组成功率为98.3%(59/60),氢氧化钙组成功率为95%(57/60),两组差异无统计学意义(P>0.05)。胡翔宇[12]通过随机临床试验评价55例恒牙深龋IPT的临床疗效,术后3个月氢氧化钙组成功率为73.1%,iRoot BP组成功率为96%,差异有统计学意义(P<0.05)。Hashem等[13]通过临床研究评价54颗恒牙深龋IPT术后2年的效果,其中Biodentine组成功率为77.8%(21/27),玻璃离子水门汀(富士Ⅸ)组成功率为66.7%(18/27),组间差异无统计学意义(P = 0.7)。另有研究通过CBCT测量牙本质增量变化来评价MTA,玻璃离子水门汀(富士Ⅶ)和氢氧化钙作为乳牙和恒牙IPT盖髓材料的临床效果,随访12个月的总成功率为96.85%,组间成功率和牙本质增量差异均无统计学意义[14]。
直接盖髓术仅适用于外伤或窝洞预备时意外发生的小的露髓点,或周围均为健康牙本质的针尖样龋源性露髓[8],治疗目的是通过形成钙化屏障(修复性牙本质)以维持牙髓活力。临床中应用较为广泛的盖髓材料为氢氧化钙和MTA[15],但其临床应用有局限性,如氢氧化钙有明显的细胞毒性、黏附性低、溶解度高[16],以及导致牙髓退行性变[17]等缺点,而MTA则会引起牙齿染色[18]。研究报道显示,CEM高钙水门汀、iRoot BP Plus、iRoot SP和Biodentine均可用于直接盖髓术,其中iRoot BP Plus与iRoot SP的主要成分相似,剂型不同。Shi等[19]通过动物实验证实iRoot BP Plus能够诱导形成完整的牙本质桥,且诱导能力与MTA相似。朱爽[20]将因深龋穿髓或意外穿髓的177颗恒牙直接盖髓术后6个月进行影像及临床检查,iRoot SP(93.2%)的临床效果优于氢氧化钙(81.8%)(P<0.05);黄伟曼等[21]的临床研究发现,在年轻恒牙直接盖髓术后1年iRoot BP Plus(86.7%)与MTA(80.0%)的临床成功率差异无统计学意义,但iRoot BP Plus的操作时间显著低于MTA(P<0.001),具有更简便的操作性能,且iRoot BP Plus组均未引起牙冠染色;国外研究对比Biodentine和MTA在年轻恒牙中直接盖髓的临床效果,术后6和12个月成功率均为100%,其中术后12个月时,Biodentine组(20/21,95.24%)牙本质桥形成数量高于MTA组(18/21,85.71%),但差异无统计学意义(P = 0.293)[22]。
牙髓切断术是去除感染或变性的牙髓,保留剩余色、形健康的牙髓组织,覆盖盖髓剂促使截断部分愈合[23],常作为治疗乳牙、年轻恒牙机械性露髓或龋源性露髓的首选术式[8]。Azimi等[24]对iRoot BP(12例)和MTA(12例)在恒牙牙髓切断术中的效果进行评价,术后6个月经影像学和组织学检验评估发现两组样本在牙髓炎症、牙本质桥形成等方面有相似的结果,其中iRoot BP组有5例术后出现持续时间不超过2 s的一过性冷刺激敏感症状;丁美丽等[25]通过随机临床试验评估41例年轻恒前牙牙髓切断术的疗效,随访12月时,iRoot BP Plus盖髓的成功率(100%)略高于氢氧化钙(91%),差异无统计学意义,但iRoot BP Plus组在术后3个月时100%的患牙形成钙化桥,而氢氧化钙组仅有73.7%。Caruso等[26]评估了400例行乳磨牙牙髓切断术的病例,随访9个月时,Biodentine组成功率为94%(188/200),氢氧化钙组为85.5%(171/200),差异有统计学意义(P = 0.005),随访18个月时,Biodentine组成功率为89.5%(179/200),氢氧化钙组为81.3%(163/200),差异无统计学意义(P = 0.02);同时,该研究也发现两组的失败病例多集中于术后9个月内,因此术后定期复查是必要的;雷玥等[27]的临床研究评估了使用iRoot BP Plus盖髓的40例乳磨牙牙髓切断术的临床疗效,术后12个月成功率达95%。另有研究对比Biodentine和甲醛甲酚在乳牙牙髓切断术中的临床效果,共纳入112颗患牙,术后12个月,临床成功率均为100%,影像学成功率分别为Biodentine组100%、甲醛甲酚组98.1%,差异无统计学意义[28]。Ansari等[29]的一项随访研究也发现,在乳牙牙髓切断术中使用CEM水门汀和甲醛甲酚盖髓,随访12个月时的临床和影像学成功率分别为97.5%、95%和100%、100%,差异均无统计学意义,但研究认为CEM水门汀对牙髓组织的愈合具有促进作用,CEM水门汀可作为甲聚甲醛的替代品。
综上,乳牙和恒牙的活髓保存治疗是根据牙髓损伤状态逐步递进的治疗过程,目的是尽可能的保存活髓组织。临床经典的盖髓材料主要是氢氧化钙和MTA,其临床应用效果均存在一定的局限性,比如,氢氧化钙易于溶解形成微渗漏,引起牙髓退行性变等[17];MTA操作复杂、固化时间长、牙冠染色等。新型生物陶瓷材料,如iRoot BP系列、Biodentine等,被证实其理化性能[30]、生物相容性[31,32]以及抑菌抗菌[33]等作用与MTA相似,且无细胞毒性低[34]。同时,其临床研究也显示出比较理想的临床效果,并且临床操作简单,均不会引起牙冠染色。但是由于相关的临床研究结果较少,且普遍存在随访时间短,样本量小等缺点,其远期的临床效果需要进一步的证实。
当乳牙根髓感染后需要常规行根管治疗,由于乳磨牙的根管变异情况较多,无法对根管彻底清理消毒,美国儿童牙科学会(AAPD)推荐的的乳牙根管充填材料为氧化锌丁香酚糊剂,碘仿糊剂(KRI糊剂)或氢氧化钙与碘仿的混合糊剂(Vitapex糊剂)[9],临床应用广泛的Vitapex糊剂有易吸收的特点,其吸收速率要快于乳牙牙根的生理性吸收速率,容易引起根管内空虚,导致根管再感染[35]。朱姝等[36]通过动物实验发现,iRoot FM能够随着乳牙牙根的生理性吸收而吸收,其临床效果与Vitapex糊剂相似,并且iRoot FM在操作性、流动性以及X线阻射等方面均优于Vitapex糊剂。体外研究也发现,iRoot FM对牙髓卟啉单胞菌具有较强的抗菌特性,且能够促进根尖乳头干细胞(stem cells from apical papilla,SCAP)的增值和分化[37],为其在根管治疗中应用的潜在价值提供证据,但是iRoot FM作为乳牙根管充填材料的吸收速率与乳牙牙根吸收速率是否一致,临床效果是否优于Vitapex还需要进一步的研究证实。
年轻恒牙因为其牙根未发育完全,因此在牙髓发生感染或根尖炎症时,除了控制感染,还希望经过治疗使其牙根能够继续发育。临床上的治疗方法主要是根尖诱导成形术和牙髓血运重建术两种。有病例报道,ERRM(EndoSequence root repair material)、Biodentine等用于年轻恒牙根尖诱导成形术成功的病例[38,39],证实生物陶瓷材料在根尖诱导成形术中应用的可行性。牙髓血运重建术近年来逐渐被接受,且该术式已于2012年被美国牙髓病学会(AAE)列为牙髓坏死年轻恒牙的推荐治疗方式。林琪等[40]通过随机临床试验评估32例年轻恒牙牙髓坏死患牙进行牙髓血运重建术的病例,术后6个月iRootBP组的临床有效率为93.75%,MTA组为81.25%,差异有统计学意义(P<0.05)。
对于年轻恒牙牙髓病根尖周病的治疗,根尖屏障术是另一个选择。MTA是一种比较理想的屏障材料,但其操作性能有一定的局限性[41],iRoot BP Plus被证实用于根尖屏障术的效果与MTA相似,而且iRoot BP Plus的操作时间明显减短,操作更方便[42,43]。
根据询证医学证据,AAPD指南指出在乳牙IPT和DPC治疗中,盖髓材料对其临床效果的影响作用有限,儿牙医师可根据具体情况进行选择[7];虽然AAPD已不推荐氢氧化钙作为乳牙牙髓切断术的盖髓材料[7],但也有学者认为对于患牙口内留存时间较短的患儿,采用任何一种药物进行牙髓切断都是足够的[8]。因此,在制定治疗计划过程中要根据患儿的具体情况进行综合考虑。
年轻恒牙的活髓保存治疗极具挑战,尽可能的保存牙髓活力是其首要目标。虽然临床研究显示MTA、iRoot BP、Biodentine等均具有良好的临床效果,但是单次治疗价格普遍高于氢氧化钙。但从成本效益角度分析却发现事实并非如此,Schwendicke等[49]利用恒磨牙进行建模,以直接盖髓治疗评估MTA和氢氧化钙的成本效益,发现经氢氧化钙治疗后患牙的留存时间为49年,终身成本为1527欧元,而经MTA治疗后患牙留存时间为52年,终身成本为1368欧元,研究者认为虽然MTA的初始治疗费用高,但是其避免了后期更为昂贵的再处理、再治疗过程。
综上所述,新型生物陶瓷材料有着稳定的理化性能、理想的生物活性、操作简便、美观性好等优点。可广泛应用于乳恒牙深龋牙髓保存治疗以及牙髓炎、根尖周炎等儿童口腔疾病的诊疗中。基于现有研究,其远期效果还有待于进一步的观察,但其在儿童口腔诊疗中有着良好的应用前景。
所有作者均声明不存在利益冲突

























