窝沟封闭剂保留率的临床相关影响因素及提高对策

    龋病是最常见的儿童口腔疾病，据第四次全国口腔健康流行病学调查显示：我国5岁组儿童乳牙和12 岁组儿童恒牙患龋率分别达70.1%和34.5%。其中，窝沟龋占恒磨牙龋发生率的80%~90%。窝沟封闭术是指在牙齿各面的点隙裂沟处涂布一层以粘接性树脂或玻璃离子水门汀（glass ionomer cement，GIC）为基质的封闭剂，形成口腔内微生物环境与牙体之间的物理和化学屏障，达到预防龋病，尤其是窝沟龋的方法。
    1955年，Buonocore提出了牙面酸蚀技术以提高充填体与牙面的粘接强度与边缘封闭性，为窝沟封闭术的诞生奠定了基础。1967年，Cueto等提出采用氰丙烯酸甲酯与硅酮水门汀复合物封闭面窝沟来预防龋病，6个月后实验组患龋率下降了86.3%。自此，窝沟封闭术广泛应用于龋病预防。美国牙科协会（American Dental Association，ADA） 2016年的指南中明确指出：对磨牙进行窝沟封闭术2~3年内可降低76%窝沟龋的发生率。
    窝沟封闭术的防龋效果与封闭剂的完整性息息相关，封闭剂的脱落为食物残渣和致龋微生物提供入侵的通道，进而诱发龋坏。因此，提升窝沟封闭剂的保留率一直是学者们关注的重点。本文将从牙齿清洁、物理改性、化学改性等表面处理技术，窝沟封闭剂的选择和临床操作5个方面着手，从技术原理、临床应用等角度进行阐述，就如何提高窝沟封闭成功率和防龋效果提出思考和建议，对影响窝沟封闭剂保留率的因素及提升窝沟封闭长期防龋效果的方法作一综述，旨在为临床工作者提供参考。
    1.牙齿表面清洁处理
    采用橡皮杯或牙科小毛刷蘸取适量含氟或非含氟的非油性清洁剂对牙面进行预防性清洁（dental prophylaxis） 后，可为准确判断牙面窝沟点隙状态，选择适当的牙面预处理方式，促进窝沟封闭剂在牙面的有效粘接做准备，并有利于降低窝沟封闭后的微渗漏和提高封闭剂的保留率。
    唾液由99%的水和1%的免疫球蛋白、黏蛋白、糖蛋白及酶等有机物组成，唾液进入粘接界面将导致树脂单体的流失，阻碍其原位聚合，促进树脂材料降解并将影响树脂材料的长期粘接效果。因此，将进行窝沟封闭的牙齿与口内唾液环境严密隔离是窝沟封闭术成功的关键。
    棉卷隔湿是一种经济、有效的方法，适用于单颗牙的隔湿，但其对四手操作要求较高。橡皮障隔湿可提高年轻恒牙的封闭剂保留率，降低儿童对治疗过程的焦虑，但与棉卷隔湿相比差异无统计学意义，且其成本较高，不适用于年龄幼小或配合度差的患儿。Miao等2021年的系统评价显示：在牙颈部非龋损病变树脂充填时使用橡皮障较棉卷隔湿后，充填体保留率有所提升[相对危险度（risk ratio，RR） =1.19， 95%置信区间（confidence interval，CI）： 1.04~1.37， P=0.012， 弱证据]。
    一些学者的研究也显示：并没有强证据可证明橡皮障隔湿技术对树脂类修复体的保留率优于棉卷隔湿。橡皮障隔湿术相较于棉卷隔湿是否能显著提高树脂类材料在牙面的保留率亟待进一步的研究。IsoliteTM是一种新型的辅助张口附加真空隔湿的装置，其口内附件由一体化的咬合垫与一片式覆盖了颊、唇、舌及咽喉的隔湿挡板构成，能够隔离牙列与口腔内部、提供照明、维持开口状态，同时通过负压吸引口内的液体，保证操作区域的干燥。
    多项研究均表明：IsoliteTM具有与棉卷和橡皮障相当的隔湿效果，且能显著减少操作时间，降低患者的不适感。但IsoliteTM的应用同样也限制于其较高的成本，口内附件与不同人种口腔形态的适配度等原因。临床上，隔湿方式的选择需考虑对患儿的保护、患儿的配合度及舒适度、隔湿的效果、医护人员操作的便捷性以及经济因素等。
    2.物理处理改变牙面及窝沟形貌
    研究者根据窝沟形态将面窝沟分为4类：U型、V型、I型和IK型，U型及V型窝沟面开口宽阔向底端逐渐缩窄，I型和IK型窝沟则窄而深且底端膨大。窝沟形态是影响窝沟封闭剂对窝沟的渗透深度的主要因素，其中，U型和V型窝沟的充填密合性显著高于I型及IK型。
    窝沟封闭剂向窝沟的渗透深度与密合性将影响窝沟封闭剂的保留率与防龋效果。研究表明：在酸蚀前进行牙面预处理有利于清除牙面残渣、开放窝沟及去除无釉柱层，提高釉质表面能，进而提高窝沟封闭剂的渗透深度。
    2.1 釉质成形术
    采用微创方式对窝沟釉质表层进行机械预备，开放窄而深的窝沟，便于清洁食物残渣，发现隐匿龋，同时建立窝沟封闭剂进入的通道。为避免过度去除牙体组织，釉质成形术需使用特殊设计的微创车针，且去除的釉质不得大于整体釉质厚度的1/3。采用釉质成形术预处理牙面在体外实验中被证实具有减少微渗漏的效果，且在体内外实验中均展现出对I型和IK型窝沟封闭的良好效果，并能够提高窝沟封闭剂对深窝沟的渗透深度。因此，I型和IK型窝沟推荐使用釉质成形术以增加窝沟封闭剂的保留率。
    尽管如此，一些研究均显示：由于窝沟底端的釉质层较薄，牙面预处理操作过程中需避免过度的机械预备，否则可能破坏窝沟底端的薄层釉质，使得窝沟封闭剂脱落后的牙面更易患龋。
    2.2 激光预处理
    近年来，激光在口腔治疗上被广泛应用于牙体预备、釉质表面改性、预防术后疼痛、根管消毒等方面，根据不同的波长与能量，激光能够被不同组织吸收，发挥切削软硬组织、杀菌、抗炎等作用。其中，铒激光是公认高效、安全的去腐方式，在临床上亦常用于牙面预处理，根据成分可被分为Er: YAG激光和Er,Cr: YSGG激光2类，其切割牙体硬组织的机制为组织受激光辐射时水分气化带来的快速体积膨胀，内部压力增大超过牙体组织可承受的强度而产生微爆裂。但激光预处理是否能替代酸蚀一直存在较大的争议。
    Fumes等的研究显示：单独使用Er: YAG激光预处理牙面后其微渗漏发生率高于单独酸蚀处理后（P<0.001），因此，他们认为单独使用Er: YAG激光预处理牙面不能够替代酸蚀牙面的效果。Zhang等的系统评价则显示：单独采用激光预处理与单独使用37%的磷酸酸蚀处理后的窝沟封闭剂1年保留率相似，但其纳入的研究因方法设计和激光参数的差异而导致结果存在较高偏倚风险。
    Durmus等的进一步研究发现：用激光预处理后再进行磷酸酸蚀处理比单独磷酸酸蚀的粘接强度在18个月的观察周期内显著提高（P=0.022 7）。Schwimmer等的研究同样表明：单独使用激光预处理而不进行酸蚀或使用粘接剂会降低保留率，而最优的方法是依次进行激光预处理和酸蚀，随后直接涂布封闭剂。
    Zhang等的Meta分析显示：经Er: YAG激光处理后釉质的剪切粘接强度均显著高于酸蚀处理，分析原因为激光照射能够去除耐酸蚀的无釉柱釉质表面，加强酸蚀效果，而磷酸酸蚀能够弥补激光脉冲间隔带来的酸蚀不均，使表面酸蚀模式更加均一。激光可以同时起到预备牙面、清洁及消毒的作用，因此，在窝沟封闭术酸蚀前用激光进行牙面预处理可提升窝沟封闭剂的保留率。
    2.3 空气喷砂
    空气喷砂是一种通过气喷口将研磨颗粒高速发射至牙齿表面，利用颗粒的动能去除牙面玷污层的方法。对于较深的窝沟，空气喷砂能够清洁毛刷无法达到的区域，提高牙面清洁度，进而提升窝沟封闭剂的保留率。研究表明：空气磨损技术（air-abrasion） 和空气抛光技术（air-polishing）从裂缝中清除有机碎片的效率高于浮石粉，可提高封闭剂的保留率。
    常用的磨料有氧化铝、氢氧化铝、碳酸钙、碳酸氢钠以及新型材料生物活性玻璃等，生物活性玻璃相较于其他材料具有更好的生物相容性、抗菌作用以及选择性去除受损的软化牙体组织的优势，其可改善釉质的酸蚀效果并降低微渗漏。一些学者进行了同口对照实验，结果显示：采用空气喷砂再酸蚀处理牙面后的窝沟封闭剂的保留率在短期即3个月与6个月时与酸蚀组相比不存在显著差异，但在12个月（P=0.025） 与24个月（P=0.002） 时，空气喷砂再酸蚀的牙面窝沟封闭剂保留率均有显著提升，其中，完全保留率较对照组分别提高了11.1%和14.9%。这就提示空气喷砂再酸蚀对窝沟封闭剂的长期保留率有显著改善。
    3.化学处理提高牙面粘接性能
    3.1 酸蚀
    由于激光、空气喷砂等方式具有技术敏感性、价格高昂等问题，酸蚀仍是目前去除牙面玷污层、粗化釉质表面进而提高窝沟封闭剂粘接强度的经典化学处理方式。研究显示：35%的磷酸酸蚀牙面能取得最大的釉质溶解量（52 μm）、粘接强度[ （2.07±0.31） kg·mm-2] 及拉伸强度[ （11.7±0.6）MPa]。虽然多项临床研究表明磷酸酸蚀与激光或空气喷砂联合预处理的牙面窝沟封闭剂保留率优于单独酸蚀，但离体实验研究的Meta分析显示单独酸蚀处理牙面后的微渗漏发生率显著低于Er: YAG激光和空气喷砂处理（P<0.001），且异质性分别为I=0%和I=71%。
    同时，单独酸蚀处理、Er: YAG激光联合酸蚀处理、以及空气喷砂联合酸蚀处理的微渗漏发生率差异无统计学意义（P>0.05）。其原因可能是激光无法产生高质量的耐渗透界面；空气喷砂可以产生粗糙的釉质表面，但也不可逆地去除了釉质的部分有机成分和无机成分；而酸蚀可选择性地溶解无机质而保留完整的有机成分，从而产生更适宜窝沟封闭剂渗透的釉质微表面。
    单独酸蚀的快捷、经济促使其仍然是目前最重要的牙齿表面预处理方法。不过，虽然此系统评价中包含的体外研究具有很高的方法学质量，对微渗漏的分析结果可靠，可为临床提供参考，但长期的纵向临床研究才是为治疗选择提供最高水平的证据。
    3.2 釉质表面脱蛋白（enamel deproteinization）
    此概念由Espinosa等在2008年提出，体外实验结果显示：在37%的磷酸酸蚀牙面前用5.25%的次氯酸钠处理牙面1 min能够将有效粘接面积从48.83%提升至94.47%，次氯酸钠可有效降解釉质的有机成分并能够消除多余的蛋白质，从而改善酸蚀效果，提高釉质表面的黏附力和粘接强度。
    Yang 等的研究表明：在32%的磷酸酸蚀后用5.25%的次氯酸钠处理60 s可去除釉质表面有机物，使低矿化釉质与树脂基封闭剂的粘接强度和健康釉质相当。而Fernández-Barrera等的体外研究却显示：在用磷酸酸蚀釉质前使用NaClO或木瓜蛋白酶可提高封闭剂的粘接强度（P≤0.006），在用磷酸酸蚀后使用脱蛋白剂则没有明显的效果（P≥0.27）。Christopher等的研究显示：酸蚀前用5.25%次氯酸钠预处理可增加牙齿表面的粘接面积。
Rishika等的体内研究显示：在磷酸酸蚀前使用3%的次氯酸钠预处理牙面与全酸蚀粘接剂联用相较于仅酸蚀处理能够更好地去除玷污层，利于粘接，从而获得了12个月完全保留率97.1%。Abdelmegid的研究表明：与单独使用磷酸酸蚀相比，在酸蚀前后使用2.5%次氯酸钠预处理增加了年轻恒牙釉质表面粗糙度。但也有体外研究表明：用5.25%次氯酸钠进行釉质脱蛋白及其应用时间的变化对自酸蚀粘接剂的抗剪切粘接强度的影响差异无统计学意义。因此，目前基于釉质表面脱蛋白对牙面预处理，及提升粘接效果的影响亟待更多高质量的临床研究进一步证实。
    4.窝沟封闭剂的选择
    树脂基类窝沟封闭剂，如双甲基丙烯酸甘油脂或氨基甲酸乙酯树脂基底的疏水性材料是最早被应用于窝沟封闭术的材料，对唾液污染十分敏感，要求四手操作及严格隔湿。1974年，一些学者引入GIC类材料作为窝沟封闭剂。GIC能与釉质和牙本质形成化学粘接，具有载氟、释氟能力，因其亲水性而对唾液隔湿的要求低于树脂基材料。
    Alirezaei等的Meta分析表明：在为期6个月以上的随访调查中，GIC类材料的保留率显著低于树脂基材料（OR=6.006，95%CI：3.226~11.183，P=0.000），但与树脂基封闭剂对龋病的预防效果相比差异无统计学意义（OR=0.938，95%CI：0.647~1.359，P=0.734）。原因可能是已行窝沟封闭术的牙齿虽然在临床上观察不到封闭剂，但其存在于窝沟深处，发挥了防龋作用。
    目前，临床上的窝沟封闭剂还有结合了这两类材料特征的复合体和树脂改良型玻璃离子水门汀。复合体为含GIC成分的树脂基材料，研究显示其2~3年保留率较传统树脂基材料提升13%，但差异无统计学意义。树脂改良型玻璃离子水门汀材料加入了树脂成分以延长工作时间并减少对唾液的敏感性，该材料具有与GIC相当的释氟能力，然而，GIC的脱落风险却为树脂改良型玻璃离子水门汀的3 倍。
    美国儿童牙医学会（American Academy of Pediatric Dentistry，AAPD） 推荐，无法取得理想的隔湿条件时，如设备简陋、无四手操作、牙齿表面有牙龈覆盖及患儿无法配合等，推荐使用GIC等疏水性窝沟封闭剂，而隔湿良好且需要有更长期的保留率时，推荐使用树脂基材料。
    涂布窝沟封闭剂时需使用小毛刷在所有牙面的窝沟点隙处均匀地涂布一薄层，避免过量或将窝沟封闭剂堆积在龈缘，同时避免气泡的产生。由于窝沟封闭剂的磨损率较高，学者们尝试采用流动树脂进行窝沟封闭。
    Taneja等对流动树脂和树脂基窝沟封闭剂对恒牙进行窝沟封闭后1年的随访结果进行Meta分析显示：流动树脂的保留率较高（OR=0.47， 95%CI： 0.22~1.01，P=0.05，I2=59%），但2年的随访结果是相似的（OR=0.71，95%CI：0.13~3.95，P=0.70，I2=85%）。期待更多的临床纵向研究来评估流动树脂在窝沟封闭术中的长期保留率和防龋功效。
    尽管树脂基封闭剂已能基本满足龋病预防的临床需要，但其仍存在一些缺点：菌斑的积累和密封剂边缘的微渗漏为致龋菌入侵提供了新的途径；添加氟化物的第四代树脂基封闭剂释氟能力较弱，抑制脱矿和促进再矿化的作用有限。因此，近来研究者尝试通过在封闭剂中添加纳米颗粒、金属单体等，制备具有抗菌和促进再矿化功能的新型窝沟封闭剂，取得了一定的成果，在龋病防治领域中应用前景广阔。
    Cocco等通过在光固化封闭剂中加入5%的二正丁基二甲基丙烯酸锡，使封闭剂在保持力学性能、无细胞毒性的条件下，可抑制单菌种（变异链球菌、口腔链球菌、白色念珠菌） 和双菌种（变异链球菌-白色念珠菌） 生物膜活性。一些学者的研究显示：添加无定形磷酸钙的窝沟封闭剂可在环境pH降低时释放钙离子和磷酸根离子，以升高pH至中性并促进再矿化。
    Memarpour等在封闭剂中添加0.15%的羟磷灰石纳米颗粒和偏磷酸钠，成功提高了粘接强度并促进再矿化。Fei等在封闭剂中加入CaF2纳米粒子和甲基丙烯酸二甲氨基十六烷酯，在不降低封闭剂流动性和粘接强度的前提下，降低了培养基中变异链球菌的菌落形成单位，提高了生物膜培养基的pH，且机械强度和氟离子释放能力优于传统树脂基材料。
Ibrahim等的体内研究证明：含有甲基丙烯酸二甲胺十六酯、季铵单体或无定形磷酸钙纳米颗粒的窝沟封闭剂具有抑制生物膜的形成和矿物质流失的双重功效，可显著降低高龋风险儿童的龋病发生率。
    5.临床操作及注意事项
    5.1 粘接剂的应用和选择
    Bagherian等对截至2015年11月的相关临床随机对照试验进行了系统回顾与Meta分析，结果发现：在涂布树脂类窝沟封闭剂前使用粘接剂能够显著提高窝沟封闭剂的保留率（OR=3.294，95%CI：1.292~8.401，P=0.013），且全酸蚀粘接剂提高窝沟封闭剂保留率的能力显著优于自酸蚀粘接剂（OR=14.569，95%CI：2.616~81.131，P=0.002），因而推荐使用全酸蚀粘接剂。
    ADA指南亦推荐在酸蚀后使用粘接剂，再涂布窝沟封闭剂以提高窝沟封闭剂的保留率，自酸蚀粘接剂虽省去了单独的酸蚀步骤，但其窝沟封闭剂保留率较传统酸蚀处理牙面下降，因而不推荐使用自酸蚀粘接剂。但Coelho等的研究显示：在唾液污染的条件下，自酸蚀水基粘接剂处理相比于传统的酸蚀取得了更强的封闭剂粘接强度及剪切强度。Nogourani等也指出：对于合作性欠佳或特殊儿童，磷酸酸蚀后若怀疑有唾液污染，可使用自酸蚀粘接剂以减少唾液污染对窝沟封闭剂粘接的影响，提高保留率。
    5.2 四手操作
    四手操作技术可缩短操作时间、改善隔湿效果和加强患者护理，从而提高窝沟封闭的效率、保留率以及患者舒适度。在Griffin等对1990—2005年的11项系统回顾的Meta分析中发现：四手操作可将封闭剂的保留率提高约9%。对于配合度较差的儿童，四手操作有更大的优势，可以减少酸蚀剂等对口腔软组织的刺激，对儿童的安抚和诱导可以提高儿童的依从性，从而保证治疗过程的顺利完成。
    5.3 术后定期复查
    窝沟封闭剂的缺损与脱落将降低其防龋效果，研究显示：窝沟封闭剂1年平均完全保留率只有50%。故建议患者在3、6、12个月时定期复查，复查时可用视诊、探诊的方法察看窝沟封闭剂的留存情况，发现缺损或变色时，应考虑重新行窝沟封闭术。定期拍翼片以监测龋病发生情况可更全面地评估窝沟封闭术的成功率。
    激光荧光技术（laser fluorescence，LF） 能够透过表面的窝沟封闭剂，提供简单、可靠的龋病监测。由于窝沟封闭剂材料固有荧光的影响，透明色窝沟封闭剂的LF度数或虚高，进而出现龋病的假阳性诊断，而非透明色的窝沟封闭剂的LF读数则不受显著影响，因此，有学者建议使用激光荧光龋病探测仪，如DIAGNOdent用于非透明色窝沟封闭剂的检测。
    6.小结
    窝沟封闭术于20世纪60年代被临床应用，随着牙科材料和微创技术的发展，操作技术和材料都在不断革新。目前，已有公认的相对完善的操作流程，但在具体操作细节上还存在一定的争议，具有高质量的长期临床研究验证窝沟封闭剂的保留率和龋降低率才能为临床治疗选择提供最强的证据。
    牙齿的矿化程度、个体口腔健康行为等也是影响窝沟封闭术防龋疗效的因素，故除寄希望于新技术及新材料的先进性与优越性外，严格把握窝沟封闭术的适应证与非适应证、保证操作过程规范化及针对个体特征设计个性化的窝沟封闭方案亦是提高窝沟封闭术成功率的重点。