聚乳酸根管桩修复乳牙残根残冠的研究进展

2018-5-7 11:05  来源:国际口腔医学杂志
作者:王春燕 张琨 姜松磊 阅读量:2389

    乳牙在儿童的生长发育,恒牙列的正常形成等方面都起到重要作用。常见的乳牙龋治疗方法为充填治疗、嵌体修复和金属预成冠修复,但是对于严重的婴幼儿龋尤其是仅存残根残冠的乳牙来说,一般只能采取对症治疗或者拔除。这种保守治疗的方式,不但影响了牙齿的美观和发育,而且严重影响了后续恒牙的萌出和颌骨的生长发育,成为错畸形的发生诱因之一。

    此时,可吸收根管桩的临床应用就显得尤为重要,其不仅保存了乳牙在牙列中的位置,保证了儿童正常的乳恒牙替换,建立正常的咬合关系,促进颌面部的正常发育,而且有利于儿童形成健康的心理和自信的性格。本文就聚乳酸(polylactic acid,PLA)根管桩的物理化学性质、生物相容性及临床应用方面作一综述。

    1.PLA根管桩的物理化学性质

    PLA是一种以玉米或甘蔗淀粉为主要原料的高晶度、高分子聚合物,其降解的主要途径是水解,体外完全降解需12~30个月,体内完全降解吸收则需3~4年,甚至更长时间。在体液环境中,主要依靠酯键的水解而发生降解,其降解的最终产物为乳酸,而乳酸被转化为丙酮酸盐,最后通过三羧酸循环,以生物体内新陈代谢产生的二氧化碳和水的形式排出体外。在对PLA植入物进行体内体外降解评估的研究中,Mainil-Varlet等研究显示,溶液的pH值在体外降解实验中起着重要作用。

    体内研究则可以预测PLA在体内的降解速率,d’Ayala等和Sadick研究了PLA类材料的降解速度和强度维持的时间,结果显示,这两者会受其分子量大小和分布情况的影响,并且材料的纯度、孔隙率、结晶率和储存条件等因素也对其降解速度和强度维持有一定的影响。PLA类材料具有物理化学性能优良,透明度极高,生物及化学降解性能好且降解时间可控,无毒无味,耐酸碱,防病菌,以加工成型且表面更加光滑,极易降解生成等诸多传统塑料无法比拟的优良性能,其体内吸收时间与乳牙的生理性吸收时间较为接近,并且PLA还是美国食品和药品管理局认可的生物医用材料,这让PLA材料作为根管内固定装置用于婴幼儿乳牙残根的修复成为可能。

    2.PLA根管桩的生物相容性

    自2009年以来,中国学者对PLA与乳牙牙周组织的相容性及细胞毒性进行了研究。冀堃等观察了PLA根管桩浸提液对人乳牙牙周膜细胞增殖和凋亡的影响后发现,PLA根管桩浸提液无明显细胞毒性,不引起细胞的凋亡。由此证明,PLA根管桩具有良好的生物相容性。邹艳萍等研究表明,PLA根管桩浸提液对人牙囊细胞无明显影响,毒性评级为1级,可认为无毒,符合生物安全性要求,对细胞增殖、形态、及凋亡无明显影响。

    王茜等采用酶消化法体外培养人类乳牙牙髓干细胞(stem cells from human exfoliated deciduousteeth,SHED),并用免疫组织化学方法鉴定,分别用噻唑蓝染色和茜素红染色法观察了PLA生物材料对SHED增殖活性和矿化能力的影响,结果显示,PLA具有良好相容性,并且茜素红染色结果显示,PLA材料对SHED有较好的矿化诱导作用。理想的乳牙根管桩应具备良好的生物相容性,满足固位形、固位力要求的生物力学性能,降解产物对人体无刺激且能被人体正常代谢排出,并具有一定的X线阻射性能。综上,PLA材料具有良好的生物相容性,符合生物安全性要求,可以成为理想的乳牙根管桩材料。

    3.PLA根管桩的适应证

    PLA可吸收性根管桩可应用于上下乳前牙外伤或残冠,因乳中切牙牙根稳定期为2~4岁,乳侧切牙为2~5岁,应严格把握患儿的适应证:1)常规根管治疗后1周,若无明显的根尖异常,即可行PLA根管桩的修复;2)对于牙体较短,牙体残存量比较小的患牙,需要在治疗过程中尽量多地保留牙体组织,剩余牙体组织越多,牙根的长度越长,根管越粗大,其修复效果越好;3)若根管口呈喇叭状或者咬合过紧,均会影响修复效果。但临床上应注意鉴别,单纯由PLA降解过程中产酸引起的周围组织的无菌性炎症。

    4.PLA根管桩的临床应用

    4.1 PLA根管桩的种类

    2008年,Gurbuz等测量出PLA根管桩的最初弯曲强度为250~290 MPa,剪切强度为170~220 MPa。同年Givissis等研究表明,该材料桩能够提供乳牙牙冠修复所需的力学支持。2014年陈碧霞等研究了Smart PinTMPLA聚合物医用生物可吸收棒制备根管桩后发现,其力学性能极佳。此外有学者在体外使用磷酸盐缓冲液模拟体内降解,结果显示,PLA材料的降解速度与乳牙根的吸收速度相当;他们还采用玻璃离子水门汀粘结,1年后随访结果显示,PLA可吸收根管桩具有良好的生物相容性,成功率较高,全冠修复的美学效果良好,短期内很难造成根折,并未见其他异常症状。

    2012年Mizutani等制作了聚左旋乳酸(poly-L-lactic acid,PLLA)根管桩与聚乙醇酸(polyglycolic acido,PGA)根管桩,对这2种桩进行了弯曲强度和弹性模量测试,结果显示,均与复合树脂接近,其可用于婴幼儿乳牙残冠残根的修复;同时将这2种根管桩浸泡在37 ℃、0.01 mol·L-1磷酸盐缓冲液中,分别测量其在6周和16周时的长度及体积损失量,结果表明,PLLA与PGA可吸收聚合材料均可作为乳牙桩核的修复材料,其中,PGA桩的降解速率大于PLLA桩。但是,这2种材料对继承恒牙的正常萌出是否存在影响,仍需进一步的实验研究。

    2014年,杜欧以PLA为基体材料,羟磷灰石为充填材料,采用溶液共混法制备PLA/羟磷灰石复合材料,并对其进行了力学性能测试,结果显示,随着羟磷灰石微球的引入,复合材料的弯曲强度及弹性模量明显提高;其中当羟磷灰石质量分数在5%时,复合材料具有一定的力学性能。同时,对复合材料进行动物实验,结果显示羟磷灰石对PLA的生物性能起到增强的作用,可见PLA/羟磷灰石复合材料有良好的生物相容性,符合生物安全性要求,可用于乳牙残根、残冠的修复治疗。另外他们还通过调节复合材料中羟磷灰石和PLA的质量比,制备出了力学性能更优的复合材料。然而,若将这种材料应用于临床,仍需优化其生物力学性能,并通过动物体内植入实验及体外降解实验评估其降解速率与乳牙牙根吸收时间是否一致。

    4.2 PLA根管桩的粘接

    临床上,可吸收粘接剂主要有氰基丙烯酸酯粘接剂和纤维蛋白粘接剂,氰基丙烯酸酯粘接剂为化学粘接剂,在弱盐基性物质(如水、醇等)的存在下,其会迅速发生阴离子聚合,能在瞬间发挥粘接作用。纤维蛋白粘接剂为生物粘接剂,使用时将各组分混合,在发生凝血的最后阶段以凝血酶激活纤维蛋白原形成不溶性纤维蛋白凝块,该凝块可引起粘合作用。潘徽等用氰基丙烯酸酯粘接剂、纤维蛋白粘接剂和玻璃离子水门汀粘接剂对PLA可吸收根管桩进行粘接修复离体牙研究,将离体牙制成薄片试样并进行微推出试验,测试不同粘接剂的粘接强度,结果显示,其中纤维蛋白粘接剂的粘接强度低,难以满足临床使用的需求。

    氰基丙烯酸酯粘接剂是可以用于PLA可吸收根管桩的较好的可吸收粘接剂,其在体内降解的时间在不同部位是有所差别的。至于氰基丙烯酸酯粘接剂应用于牙齿的降解时间,仍需进一步的研究。目前,临床采用玻璃离子水门汀进行粘接固位,只是将根管口严密封闭以杜绝再感染,而不进行外形的修复。而且玻璃离子水门汀具有水溶解性,在人工唾液中轻度溶解,溶解率为0.3%,若粘接后15 min内未受唾液的污染,其降解发生最低,但玻璃离子的微降解性对牙根的吸收与恒牙正常替换是否有影响尚无法定论。PLA根管桩的研究是口腔医学材料研究领域的一大突破,大部分临床医生在治疗重度婴幼儿龋的过程中面临着两难的境地时,其为乳牙残冠残根的治疗提供了新的手段,随着基础和应用研究的不断深入,其必将成为乳牙形态和功能修复的重要材料。

编辑: 陆美凤

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