根管充填的质量是根管治疗术预后的重要相关因素之一。根管系统的解剖结构复杂，峡区和管间交通支等结构难以清理与充填，侧支根管、根尖分歧和根尖分叉等结构可与外部相通。而口腔微生物及其代谢产物、液体和根尖周的营养物质容易从这些结构的充填空隙进入根管系统，引起根管治疗的失败。因此，根管充填材料的封闭性能对根管充填的预后至关重要。
已有研究表明，未软化的牙胶不能黏附于牙本质，软化的牙胶在冷却后可发生收缩，使牙胶与根管壁间产生缝隙，因此仅牙胶充填无法做到严密的根管封闭。在根管封闭剂的配合下，多种以牙胶为主的充填方法的封闭性能显著提高。近年来，生物陶瓷类封闭剂推陈出新，在流动性、生物相容性和生物活性等方面均有一定改进。
根管封闭剂封闭性能的检测方法有微渗漏法和充填空隙分析法等。其中，微渗漏法包括染料渗漏法、流体滤过法和葡萄糖氧化酶法等；充填空隙分析法包括微计算机断层扫描技术和扫描电镜等。现有的根管封闭剂封闭性能实验结果提示，将生物陶瓷类封闭剂应用于根管充填可得到近似或优于其他种类封闭剂的根管封闭效果，有望使临床根管治疗的成功率进一步提高。
1.生物陶瓷类封闭剂组成成分和根管封闭机制
1.1 生物陶瓷类封闭剂组成成分
按照成分分类，生物陶瓷类封闭剂可分为硅酸钙基生物陶瓷类封闭剂和磷酸钙基生物陶瓷类封闭剂。其中，硅酸钙基生物陶瓷类封闭剂又可分为非三氧化矿物凝聚体型生物陶瓷类封闭剂和基于三氧化矿物凝聚体型生物陶瓷类封闭剂。
非三氧化矿物凝聚体型生物陶瓷类封闭剂的代表产品有iRoot SP（Innovative BioCreamix Inc，加拿大）、Endo SequenceBC Sealer Hi-flow（Brasseler，美国）、AH Plus Bioceramic（Dentsply Sirona，美国）和C-Root（北京赛濡特口腔医疗器械有限公司）等，主要成分为氧化锆、硅酸钙、氢氧化钙、填料和增稠剂，其中C-Root以硅酸锶替代硅酸钙作为主要成分。
基于三氧化矿物凝聚体型生物陶瓷类封闭剂的常用产品有MTA Fillapex（Angelus，巴西）、BioRoot RCS（Septodont，美国）和Dia-Root BioSealer（DiaDent，韩国）等，主要成分为硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、二氧化硅，以及少量硫酸钙、碳酸钙、氧化铋和氧化镁。磷酸钙基生物陶瓷类封闭剂的常用产品有Sankin apatite root canal sealer（Sankin，日本），主要成分为α-磷酸三钙、羟基磷灰石、碘仿、聚丙烯酸和水。生物陶瓷类封闭剂的根尖封闭性能来源于其良好的流动性、独特的亲水性，以及其与根管壁形成机械结合与化学结合的能力。
1.2 生物陶瓷类封闭剂的根管封闭机制
1.2.1 流动性和亲水性
根管封闭剂的流动性与其组成成分、颗粒大小和环境温度有关。iRoot SP颗粒直径约为2 μm，牙本质小管直径为1 ~ 3 μm，因此iRoot SP可以很好地适应侧副根管和峡区等不规则区域的形态。根据ISO 6876-2012标准，要求封闭剂流动性测试的结果≥ 17 mm。
Candeirio等对Endosequence BC Sealer 和AH Plus 的流动性进行比较发现，Endosequence BC Sealer 的流动性显著高于AH Plus。Lyu等研究表明，iRoot SP的流动性测试结果为27.35 mm，显著高于AHPlus。另外，生物陶瓷类封闭剂具有的亲水性使其拥有较小的接触角和表面张力，在牙本质微湿润的环境中容易渗透进牙本质小管，可与根管壁更紧密地结合。
1.2.2 机械结合、化学结合和生物活性
生物陶瓷类封闭剂具有良好的流动性和亲水性，可在牙本质小管中扩散，固化后与根管壁形成机械结合。生物陶瓷类封闭剂成分中的硅酸钙、磷酸钙和氢氧化钙可吸收周围水分进行水合反应与沉淀反应，生成羟磷灰石，与根管壁形成化学结合。其中，氢氧化钙呈强碱性，使胶原蛋白变性，封闭剂颗粒更易渗入管间牙本质形成矿物质渗透区，增强封闭能力。
2.根管封闭剂封闭性能的微渗漏分析
2.1 微渗漏的测量方法
2.1.1 染料渗漏法
1939年，Grossman提出染料渗漏法（dye leakage study），该法通过封闭除牙根根尖2 mm以外的表面，将根尖1/3浸泡在染料（如亚甲基蓝、伊红、碳素墨水等）中7 d后，沿牙体长轴、通过且平分根尖孔地将牙齿切分为两半，在体视显微镜下利用游标卡尺测量染料进入牙本质的最大深度，来评价微渗漏情况，以反映封闭性能。
此法不需要特殊设备和仪器，简便易行，但实验过程中对牙体进行的切割会造成牙本质和染料的部分丢失，且剖面是随机的，不能保证截取到了渗透深度最大的剖面，导致实验结果的准确性受到一定影响。后有学者提出用透明牙法代替切割法，可弥补组织丢失的问题，但若过程中脱矿脱水不完全，会降低牙齿的透明度，影响后续的观察测量；另外，牙齿长期浸泡在硝酸、乙醇等酸溶液中可引起染料的溶解，造成实验误差。
染料渗漏法一般为被动染料渗漏，染料的流动受到充填间隙中空气的阻碍，因此有学者提出在真空或离心状态下进行染料渗漏，即主动染料渗漏法。但是，无论是染料或真空状态都不能很好地模拟口腔内环境与正负压不断变化的生理情况，因此近年有学者提出一种与正负压发生装置相连通的根管封闭效果测量装置，有望得到更切合口腔内环境的实验结果。
2.1.2 流体滤过法
1968年，Derkson等提出用流体滤过法（fluid filtration method）检测牙本质小管渗透性。1993年，Wu将其改良行根管微渗漏的检测，其原理为大气压力下，离体牙的冠根部与液体及测量器械相连接，当离体牙中存在空隙时，气泡在微管内会发生位移，以此评价微渗漏情况。配合使用二极管激光探测器与计算机控制，可以实现流体滤过法微渗漏水平的客观定量。此法不需要对样本进行破坏性检测，可在不同时间反复测量，但无法确定微渗漏的发生部位，目前尚无关于此方法的标准化测量时间、施加压力、微管直径和气泡长度，对实验结果有一定的影响。
2.1.3 葡萄糖氧化酶法
2005年，Xu等提出了葡萄糖氧化酶法（enzymatic glucose oxidase method），也被称为葡萄糖渗漏法，此法用黏性蜡封闭除根管口和根尖孔以外的根管外壁，把根充后的牙齿用一个下方开口的Eppendorf管固定在装有1 mL 0.2%叠氮化钠（NaN3）溶液的密封玻璃瓶内，连接牙齿的Eppendorf管上方有一距牙冠方平面14 cm高的葡萄糖溶液柱，分别在1、2、4、7、10、15、20、30 d从玻璃瓶中抽取溶液，用分光光度法测定葡萄糖浓度，以评价微渗漏程度。
此法可不破坏样本，在多个时间点进行定量检测，另外葡萄糖是微生物所需的营养物质，具有良好的化学稳定性，适合行微渗漏测试。但此法也存在难以保证无菌状态、液体蒸发、装置设计受到冠方封闭的影响和葡萄糖溶液可能渗漏到牙本质而非根尖区等问题。有研究指出，在碱性环境中葡萄糖可被缓慢氧化，生成不可被葡萄糖试剂盒检测出的葡萄糖酸钠，造成微渗漏结果的偏低。
而根管治疗过程中所使用的氢氧化钙糊剂和部分根管封闭剂（如生物陶瓷类封闭剂）含有碱性成分，对此法的实验结果影响较大，故之后Xu等又提出使用碱性环境下性质稳定的蔗糖替代葡萄糖作为示踪剂来检测封闭性能。
2.2 根管封闭剂封闭性能的微渗漏实验分析
目前，多个微渗漏实验研究结果支持生物陶瓷类根管封闭剂的封闭性能优于其他种类的根管封闭剂。Asawaworarit 等用流体滤过法对EndoSequence BC Sealer和AH Plus进行封闭性比较发现，EndoSequence BC Sealer 的微渗漏更小。
Chopra等对4项比较硅酸钙基生物陶瓷类封闭剂和树脂基封闭剂应用于单尖法充填的微渗漏研究进行Meta分析，其中硅酸钙基生物陶瓷类封闭剂组共80个样本，树脂基封闭剂组共55个样本，结果表明硅酸钙基生物陶瓷类封闭剂的封闭效果更优。今后有待学者对更多的生物陶瓷类根管封闭剂进行微渗漏实验和Meta分析，以进一步论证相关观点。
3.根管封闭剂封闭性能的充填空隙分析
3.1 充填空隙的测量方法
随着影像技术的发展，目前对充填空隙的识别能力可达微米级，极大提高了封闭性能检测的精度。常见的充填空隙分析方法有微计算机断层扫描技术（micro computed tomography，Micro-CT）和扫描电镜（scanning electron microscopy，SEM）。Micro-CT采用微焦点X线球管，可对活体小动物、多种硬组织和相关软组织进行扫描成像分析，分辨率可达到几微米。
此法可非破坏性地对离体牙的空隙进行三维定位，所得图像分辨率高，可使用特定软件进行多次扫描和图像定位定量分析；但需要购买特定设备，价格高昂，会带来一定量的辐射；且扫描和数据重建耗时较长，图像文件通常很大（约3 GB），后期进行数据的三维重建要求研究者掌握专业的计算机科学技术。
SEM用极狭窄的电子束来扫描样品，电子束与样品相互作用将会产生样品的二次电子发射，二次电子可生成样品表面放大的形貌像，这些像在样品被扫描时按时序、通过逐点成像法建立起来。此法通过将牙齿与牙长轴垂直方向切分为多个切片，印模材料翻制样本切片，经过凝固后干燥、固定于铝桩并喷金镀膜后，在SEM下观察分析充填空隙情况，以此来评价封闭性能。
此法的分辨率可达微米甚至纳米级别，放大倍率高，采集速度快，稳定性好；但需要购置大型设备，检测时需对样本进行特殊处理，在烘干过程中容易出现样本脱水的情况，造成误差。
3.2 根管封闭剂封闭性能的充填空隙分析
当前多项研究结果表明，使用生物陶瓷类根管封闭剂充填后空隙率更小，具有优越的根管封闭性能。Jin等使用Micro-CT对生物陶瓷类封闭剂Endoseal TCS（Maruchi，美国）和AH Plus 充填7 d后的根管进行扫描，结果显示Endoseal TCS 在根尖1/3 和全根管范围内的空隙率显著小于AHPlus。
Liu 等对分别使用AH Plus 和EndoSequence BC Sealer单尖法充填1 d后的离体牙行Micro-CT扫描，结果显示EndoSequence BC Sealer组空隙率显著低于AH Plus组。
4.展望
相比于其他类型的封闭剂，生物陶瓷类封闭剂除了具有良好的封闭性能，还拥有独特的生物活性。C-Root封闭剂创新地引入锶离子，或有助于减轻术后疼痛反应。但值得注意的是，根据ISO标准，封闭剂溶解度不应超过3%，而实验得出的生物陶瓷类封闭剂溶解度结果波动较大，一些研究显示其溶解度小于3%，同时有其他研究发现其溶解度超过20%。生物陶瓷类封闭剂的生物活性是否可以弥补其溶解度，今后的生物陶瓷类封闭剂商品应如何改进这一问题，值得进一步研究探讨。
