EDTA對瓷貼面與牙本質粘接的剪切強度耐久性的影響*

謝翠柳，鄢國偉，羅 莉

(1.西南醫科大學附屬口腔醫院修復科，四川瀘州 646000；2.西南醫科大學口頜面修復重建和再生實驗室，四川瀘州 646000)

隨著人們對美學和微創修復要求的提高，瓷貼面的應用日益受到重視[1]。瓷貼面-牙釉質粘接面是公認的良好的粘接界面，研究顯示50%以上可以表現出較好及耐久的粘接力[2-3]。而瓷貼面-牙本質粘接面的粘接可靠性較低[4-5]。但在臨床工作中，常見需要調整外形的牙齒、牙釉質剝脫性缺損或牙釉質過于薄弱導致的牙體預備后牙本質暴露。牙本質粘接界面的退變是影響粘接耐久性的一個決定性因素[6-7]。牙本質中含有的基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)能降解暴露的膠原纖維，導致混合層完整性被破壞[8-9]。乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA)對牙本質脫礦后，使膠原纖維之間的氫鍵更完整，樹脂單體更容易滲入并包裹膠原纖維網[6,8]。此外，EDTA的金屬離子螯合性可以抑制MMPs介導的膠原纖維降解[10]。本研究擬通過檢測EDTA和EDTA聯合臨床常用的磷酸預處理牙本質后，瓷貼面與牙本質粘接面老化實驗前后的剪切強度，探索EDTA對瓷貼面與牙本質粘接耐久性的影響，以期對臨床瓷貼面的應用提供一定的指導作用，現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2017年1-2月完整拔除的無齲壞人類第三磨牙90顆，刮除牙根表面的牙周組織，保存于4 ℃的0.5%氯胺-T中，離體牙按牙本質表面處理方式的不同及是否模擬老化分為18組(n=5)，A、B1、B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4為即刻測試組，Aa、Bla、B2a、B3a、B4a、C1a、C2a、C3a、C4a為老化實驗組。即刻測試組均行牙本質表面處理，表面處理按方式不同分為9種，老化實驗組則在表面處理的基礎上額外行老化實驗，見表1。

表1 實驗分組與牙本質表面處理(n=5)

1.2主要材料與儀器 Variolink Veneer(Ivoclar Vivadent,德國)；IPS e.max Press(Ivoclar Vivadent,德國)；鑄造爐(EP500，Ivoclar Vivadent,德國)；碳化硅砂紙(Leco Instrument GmbH，美國)；17%EDTA凝膠(Pulpdent，美國)；37%磷酸(Gluma，德國)；光固化燈(Densply，美國)；冷熱循環試驗機(HJ，華駿，西安)；掃描電子顯微鏡(Carl Zeiss，德國)；電子萬能力學試驗機(WDW-10E，試金集團有限公司，濟南)。

1.3方法

1.3.1離體牙的制備 去除牙根和頰側釉質暴露淺層牙本質，形成大于4 mm×4 mm的粘接平面，在顯微鏡下觀察確定完全去除牙釉質。用400、600、1 200目的砂紙濕性打磨拋光牙體表面，去離子水中超聲清洗1 min后用自凝塑料包埋于同一規格(10 mm×10 mm×12 mm)模具中，粘接面與水平面平行，見圖1。

1.3.2瓷貼面的制備 制備9個4 mm×4 mm×12 mm的瓷貼面蠟型。包埋蠟型的鑄圈在800 ℃保持60 min,然后600 ℃保持30 min,最后850 ℃保持60 min去蠟后用顏色為A1的IPS e.max Press瓷塊熔融后在鑄造爐鑄造(930 ℃,60 min,程序16)。制備9個4 mm×4 mm×12 mm的IPS e.max Press 瓷塊。采用低速鋸切割瓷塊，制備45個4 mm×4 mm×2 mm的IPS e.max Press瓷貼面，最后依次用400、600、1 200目的碳化硅砂紙打磨拋光。制備好的瓷貼面置于生理鹽水中常溫保存。瓷貼面雙面可用。

A、B：牙本質粘接面的正面觀和側面觀；C、D：瓷貼面與牙本質粘接后的正面觀和側面觀

1.3.3牙體與瓷貼面的粘接 按照Variolink Veneer粘接套裝說明操作。瓷貼面粘接面用5%氫氟酸蝕60 s，沖洗吹干，涂布Monobond-S 60 s后吹干，再涂布Heliobond 10 s后等待粘接。離體牙進行表面處理，處理后的牙體粘接面涂布Syntac Primer 15 s后吹干，再涂布Syntac Adhesive 10 s后吹干，最后涂布Heliobond 10 s后等待粘接。在瓷貼面粘接面涂布Variolink Veneer黏合劑，然后在牙體粘接面就位，光固化2 s去除邊緣多余樹脂水門汀，然后從各面光照20 s。每組中5個試件儲存于37 ℃蒸餾水中24 h后測試即刻剪切強度。

1.3.4老化實驗 將Aa、B1a、B2a、B3a、B4a、C1a、C2a、C3a、C4a組的45個試件置于冷熱循環試驗機中進行模擬老化處理。5～55 ℃循環6 000次，各停留30 s，循環間隔40 s。在冷熱循環期間，將試件置于37 ℃蒸餾水中儲存，每天換液1次。老化時間共6個月，結束后測試老化后剪切強度。

1.3.5剪切強度的測試和斷裂模式觀察統計 將試件固定在電子萬能力學試驗機剪切夾具中，剪切頭以0.5 mm/min的速度垂直加載，記錄試件斷裂時的最大載荷力。計算試件剪切強度(剪切強度=最大載荷力/粘接面積)。收集各組斷裂后的試件，在掃描電鏡下觀察試件的破壞模式并進行歸類和計數。粘接破壞模式分為 4類：(1)牙本質內聚破壞，斷裂發生于牙本質層內；(2)界面破壞，斷裂發生于粘接劑與牙本質，或粘接劑與樹脂水門汀的界面；(3)樹脂內聚破壞，斷裂發生于樹脂水門汀層內；(4)混合破壞，斷裂面包含了上述3種破壞等多種類型。

2 結 果

2.1剪切強度測試 A組具有較高的即刻剪切強度，Aa組剪切強度下降(P<0.05)。17% EDTA處理均獲得較低的即刻剪切強度，隨著處理時間延長，剪切強度有所增加，但差異無統計學意義(P>0.05)，而老化實驗后剪切強度差異也無統計學意義(P>0.05)。37%磷酸和17% EDTA共同處理牙本質后，C2組獲得瓷貼面與牙本質粘接最高的即刻剪切強度，其次是C1組，兩組比較差異無統計學意義(P>0.05)。C1與C1a組、C2與C2a組剪切強度比較，差異無統計學意義(P>0.05)，而隨著17% EDTA處理時間延長至60 s和120 s后剪切強度下降，見表2。

表2 不同表面處理方式下各組的剪切強度測試結果

2.2斷裂模式觀察和統計 瓷貼面與牙本質粘接面絕大部分呈現界面破壞，其次是混合破壞，見圖2。

圖2 不同實驗組的斷裂模式

3 討 論

瓷貼面與牙本質的粘接耐久性是臨床難題。牙本質粘接界面的退變是影響瓷貼面粘接耐久性的直接原因[6-7,11]。混合層底部因粘接過程或樹脂老化而裸露的膠原纖維被牙本質內源性蛋白酶降解，導致斷裂容易在這些薄弱區域發生，粘接強度也隨之下降[6-8]。MMPs作為牙本質中的主要蛋白水解酶，在牙本質粘接退變的過程中發揮了重要作用[8-10]。在粘接過程中使用MMPs抑制劑被認為是一種可提高牙本質粘接耐久性的途徑。EDTA可以抑制MMPs介導的膠原纖維降解[10,12]。

有研究證實EDTA單獨處理牙本質對自酸蝕粘接劑的即刻粘接強度及耐久性無顯著影響[13-15]。本研究發現17% EDTA處理牙本質10、30、60和120 s均獲得較低的即刻剪切強度，隨著處理時間延長，剪切強度有所增加，但差異無統計學意義(P>0.05)。而老化實驗后剪切強度變化較實驗前比較，差異有統計學意義(P<0.05)，不具有粘接耐久性。EDTA 脫礦作用緩慢，17% EDTA對牙本質脫礦的速度是60 s形成 0.4 μm深度的脫礦層[16]，粘接后形成的樹脂突短，則微機械固位作用弱。EDTA單獨短時應用無法獲得足夠的即刻剪切強度，那么獲得粘接耐久性則難以達到或意義不大，因此可通過在牙面適當酸蝕后使用。本研究發現37%磷酸(15 s)+17% EDTA(30 s)處理牙本質獲得最大的即刻剪切強度，且隨EDTA處理時間延長至60 s和120 s，即刻剪切強度降低。這可能與牙本質過度脫礦，膠原網塌陷，混合層質量不佳有關。MARTINI等[17]發現17% EDTA聯合超聲波處理牙本質30 s可以提高通用粘接劑的粘接強度。由此可見，任何牙本質表面處理方式都不能脫離微機械扣鎖的物理固位在粘接中的核心地位。

冷熱循環會加速樹脂吸水后的水解和混合層底部裸露膠原的降解,并可激活 MMPs 的前體[18]。本研究通過冷熱循環6個月發現，試件采用臨床常用的牙本質處理方式——37%磷酸(15 s)處理并經過老化實驗后剪切強度變化差異有統計學意義(P<0.05)，不具有粘接耐久性，而37%磷酸(15 s)+17%EDTA(10、30 s)處理并經過老化實驗后剪切強度的變化差異無統計學意義(P>0.05)，具有粘接耐久性。EDTA 作為預處理劑可以改善混合層的質量，并且可余留較多的磷灰石保護膠原纖維，提高混合層的抗降解能力[6]。此外，EDTA可有效抑制牙本質中 MMP-2、MMP-9的活性[10]，減少混合層的降解。在牙本質一定處理基礎上應用EDTA可以提高瓷貼面的牙本質粘接耐久性。SINGH等[15]發現乙基二甲胺丙基碳化二亞胺(EDC)和EDTA 協同處理可以提高自酸蝕粘接劑的牙本質粘接耐久性。而李婷婷等[19]通過6～12個月的臨床研究發現牙頸部楔狀缺損表面的硬化牙本質經 EDTA 預處理后，能改善粘接強度，具有粘接耐久性。總之，EDTA對于瓷貼面的牙本質粘接耐久性有積極意義。

斷裂模式觀察顯示即刻和老化后的試件斷裂大部分發生的是界面破壞。牙本質粘接的薄弱環節即是牙本質與樹脂之間的界面。可以考慮從以下方面進一步研究來解決瓷貼面與牙本質粘接耐久性的難題：(1)增加粘接劑充分滲入脫礦膠原纖維的方法；(2)具有再礦化潛力的牙本質粘接劑和復合樹脂的研究；(3)牙本質內源性蛋白水解酶的抑制。

綜上所述，本研究發現37%磷酸(15 s)+17% EDTA(30 s)預處理可以獲得最高的瓷貼面與牙本質粘接即刻剪切強度，并具有粘接耐久性，EDTA在瓷貼面與牙本質粘接耐久性方面具有重要作用，本研究將為后續的粘接耐久性研究及未來針對EDTA在牙本質粘接方面的臨床應用提供依據。