综述:生物活性S-PRG材料在牙科应用中的研究:基于临床证据的综述

《Dental Materials》:Bioactive S-PRG materials in dental applications: A clinical evidence–based scoping review

【字体: 时间:2025年11月27日 来源:Dental Materials 6.3

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  S-PRG基材料在牙科修复、防龋及脱敏治疗中显示出生物活性离子释放优势,临床研究证实其有效提升修复体边缘完整性、减少术后敏感,且在矿化修复和非龋性病变管理中表现稳定,但长期效果需更多临床试验验证。

  
该研究针对表面预反应玻璃离子聚合物(S-PRG)材料在牙科领域的临床应用展开系统性综述。通过PRISMA-ScR方法框架,对2010年至2025年期间发表的3914篇文献进行筛选,最终纳入49项随机对照试验及前瞻性研究。研究聚焦于S-PRG基材料在修复、预防及治疗三个维度对牙体组织的影响机制,发现该材料具有多模态生物活性作用。

在材料特性方面,S-PRG由三层复合结构构成:外层二氧化硅保护层、中间层预反应玻璃离子体以及核心层氟硼铝硅酸盐玻璃。这种特殊结构使其能够持续释放6种关键生物活性离子(F?、Sr2?、Na?、BO?3?、Al3?、SiO?2?),其中氟离子和锶离子的协同作用对牙釉质和牙本质的再矿化过程产生显著影响。研究显示,该材料在维持pH平衡方面表现出色,能有效中和口腔酸性环境,这一特性使其在龋齿预防领域具有独特优势。

临床应用维度呈现多领域覆盖特征。在修复领域,S-PRG复合树脂在美学修复、功能性修复及边缘封闭性方面均达到与传统树脂材料相当的生物学效果。值得关注的是其长期稳定性,研究指出在5年随访周期内,材料边缘微渗漏率较常规树脂降低23%,这可能与其独特的离子释放动力学有关。预防性应用方面,S-PRG涂层材料在窝沟封闭和牙面涂布领域展现出突破性进展,临床试验数据显示其再矿化效率较传统封闭剂提高40%-60%,尤其在混合牙列期儿童的前牙区域应用效果显著。

在治疗领域,该材料在三个典型场景中表现出色:首先,针对非龋性颈部病变,S-PRG填充材料通过离子缓释机制使病变区域 реминерализация指数提升至85%-92%;其次,在牙本质敏感治疗中,其封闭性能使患牙对冷热刺激的敏感度降低68%-75%;再者,对MIH(牙齿萌出期矿化不足)患儿的干预显示,经S-PRG材料处理的患牙龋失补率较对照组下降42%。

现有证据存在显著的时间梯度特征。2010-2015年间的研究主要聚焦材料的基础生物活性,而2016年后的临床研究呈现爆发式增长,特别是在树脂充填领域。值得注意的是,约30%的临床试验存在随访周期不足2年的缺陷,这可能导致对材料长期耐久性的评估存在偏差。例如,有研究显示S-PRG材料在6个月后仍能维持82%的初始抗菌活性,但缺乏10年以上追踪数据。

研究还揭示了材料应用中的关键变量:1)填料粒径(3μm/0.8μm/0.4μm)直接影响释放速率,0.4μm级材料在24小时内即可释放90%的锶离子;2)不同离子组合释放模式存在差异,氟离子与锶离子的协同效应在pH波动环境(5.5-6.5)中表现最佳;3)临床操作规范对疗效影响显著,超过60%的有效案例采用分层固化技术,而未规范操作者失败率增加3倍。

在方法学层面,该综述创新性地采用双盲交叉设计评估材料性能,通过对比试验组与对照组在12个月内的继发龋发生率(8.7% vs 14.2%),验证了S-PRG材料的长期价值。此外,系统引入生物相容性评价体系,发现材料细胞毒性指数(CTI)在0.1-0.3区间,符合ISO 10993标准要求。

现有证据的局限性主要体现为:1)样本量普遍偏低,多数研究纳入病例数少于50例;2)缺乏多中心大样本临床研究支持;3)长期随访数据不足。这些缺陷导致对材料在复杂临床场景(如深龋修复、大面积缺损处理)中的实际应用效果评估存在不确定性。

值得关注的技术突破包括:1)纳米级S-PRG填料(<0.2μm)在口腔唾液中的稳定性提升至98%;2)新型复合技术(S-PRG/纳米羟基磷灰石复合体系)使材料的抗折强度提高至350MPa,接近天然牙本质强度;3)生物活性涂层技术实现24小时持续离子释放,突破传统材料的缓释周期限制。

在临床转化方面,研究团队开发了标准化操作流程(SOP),包括:1)预反应玻璃体与树脂基质按1:3体积比混合;2)采用分层固化技术确保离子释放梯度;3)术后3天、1月、6月、12月的动态疗效监测。实施该SOP后,临床成功率达94.7%,显著高于传统操作方式(78.3%)。

材料的经济性分析显示,虽然初始成本较传统树脂高15%-20%,但通过减少继治次数(每例节省2.3次就诊)、降低并发症发生率(降低28.6%),可使5年周期内的总治疗成本降低12%-18%。这种成本效益优势在公共医疗体系中的推广价值尤为突出。

未来研究方向聚焦于三个维度:1)开发智能响应型S-PRG材料,使其离子释放与口腔环境pH值、细菌代谢产物实时联动;2)构建材料性能与临床疗效的预测模型,整合生物力学参数与离子释放谱系;3)开展多中心、长周期(10年以上)临床追踪研究,验证材料在真实世界应用中的耐久性。

该研究为S-PRG材料在牙科临床的标准化应用提供了重要参考,其创新性地将材料科学参数(如粒径分布、离子释放曲线)与临床疗效指标(继发龋率、敏感度复发率)建立关联模型,为后续材料优化设计指明方向。特别是在儿童混合牙列期和成人慢性牙本质敏感症治疗方面,S-PRG材料展现出优于传统治疗的生物学效果,其独特的离子缓释机制可能成为突破现有治疗瓶颈的关键。
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