光动力、纳米粒子基及化学性根管桩道最终处理对玷污层清除与玻璃纤维增强复合树脂桩推出粘接强度影响的比较评价

《Polymers》：Effects of Photodynamic, Nanoparticle-Based, and Chemical Final Post-Space Conditioning on Smear Layer Removal and Push-Out Bond Strength of Glass Fiber-Reinforced Composite Posts

　　

目的：评价并比较不同根管桩道最终处理方案——亚甲蓝（methylene blue, MB）介导的抗菌光动力疗法（antimicrobial photodynamic therapy, aPDT-MB）、超顺磁性氧化铁纳米颗粒（superparamagnetic iron oxide nanoparticles, SPIONs）与苹果醋（apple cider vinegar, ACV），与既定基准17%乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid, EDTA）相比，对粘接于桩道牙本质的玻璃纤维桩（glass fiber posts, GFPs）的玷污层（smear layer, SL）清除及推出粘接强度（push-out bond strength, PBS）的影响。研究人员对八十颗单根人类下颌前磨牙行根管治疗并充填。桩道统一预备后，样本依据最终桩道处理方案随机分为四组（每组n = 20）：第1组（NaOCl + 17% EDTA）、第2组（NaOCl + aPDT-MB）、第3组（NaOCl + SPIONs）、第4组（NaOCl + ACV）。所有牙齿均接受常规根管治疗（包括最终17% EDTA冲洗）后行桩道预备。每组内十颗牙分配至扫描电子显微镜（scanning electron microscopy, SEM）行SL评估，十颗分配至PBS测试，以双固化自粘接树脂水门汀粘接玻璃纤维桩。两个结局指标因此在不同牙齿上测量，且抗菌效力未予评估。样本经热循环（thermocycling）处理（10,000次循环，5–60 °C）后切成牙颈段、中段和尖段。各片段在万能试验机（universal testing machine）上以0.5 mm/min速度接受PBS测试（n = 10），并通过体视显微镜分析判定破坏模式。PBS数据采用两因素混合方差分析（ANOVA），随后行简单效应分析，并采用Tukey和Bonferroni校正比较；有序SL评分采用Kruskal–Wallis检验（组间比较）与Friedman检验（根段间比较），配合Bonferroni校正的配对比较（α = 0.05）。结果显示，第3组（NaOCl + SPIONs）SL评分最低（中位数1.20–1.32）且PBS值最高（10.70 ± 0.76至11.20 ± 0.84 MPa；于牙颈段达最大值）；第2组（NaOCl + aPDT-MB）SL评分最高（中位数2.60–3.54）且粘接强度最低（3.90 ± 0.52至6.10 ± 0.58 MPa）。第1组PBS范围为7.20至10.90 MPa，第4组为6.10至7.90 MPa。在牙颈段和中段，NaOCl + EDTA与NaOCl + SPIONs间未检出统计学显著差异；在尖段，NaOCl + SPIONs显示更低SL评分和更高PBS（均数差3.50 MPa；95% CI 2.75–4.25）。NaOCl联合SPIONs冲洗在牙颈段和中段与NaOCl + EDTA无显著差异，且在尖段优于后者；这一有前景的方法尚需进一步验证，包括残留纳米颗粒评估、生物学安全性和粘接长期耐久性。

【研究背景】根管治疗后牙齿常需桩核修复以提供冠方支持和机械固位。玻璃纤维增强复合树脂桩（glass fiber posts, GFP）弹性模量与根管牙本质相近，可降低刚性金属桩相关的灾难性根折风险；其长期成功取决于桩-水门汀-牙本质界面的粘接质量，而后者受粘接时刻桩道牙本质壁理化状态支配。桩道预备必然产生残余玷污层（smear layer, SL，由牙本质碎屑、变性质胶原及微生物构成的1–2 μm薄膜），其遮挡牙本质小管口、妨碍树脂水门汀机械嵌合、削弱混合层形成并降低推出粘接强度（push-out bond strength, PBS）。常规冲洗剂次氯酸钠（NaOCl）仅溶解有机成分，乙二胺四乙酸（EDTA）经钙离子（Ca²⁺）螯合去除无机成分实现SL清除，但其脱矿作用降低牙本质抗折性，使裸露胶原易受酶降解与细菌再定植。针对传统NaOCl-EDTA方案的微生物残留、小管渗透不足及医源性脱矿缺陷，抗菌光动力疗法（antimicrobial photodynamic therapy, aPDT，以特定波长光激活光敏剂产生活性氧杀菌的技术）、超顺磁性氧化铁纳米颗粒（superparamagnetic iron oxide nanoparticles, SPIONs，主成分为Fe₃O₄、可被磁场驱动的纳米铁氧化物颗粒）与苹果醋（apple cider vinegar, ACV，以约5%醋酸为主的天然酸性液体）相继被提出，但三者均无与17% EDTA基准比较的桩道SL清除与GFP固位证据。因全部牙齿均先经常规根管治疗（含最终EDTA冲洗），本研究实为评价常规根管序列之后的桩道最终处理效应。

【研究方法】（约240字）研究人员将80颗因正畸或牙周原因拔除的单根人类下颌前磨牙（经知情同意）行常规根管治疗并充填后，桩道统一预备，按最终桩道处理随机分四组（n = 20）：NaOCl + 17% EDTA（3 mL，60 s）、NaOCl + aPDT-MB（1 mL 0.01% MB静置5 min后LED光照，共12.5 min）、NaOCl + SPIONs（3 mL，60 s，钕磁铁贴附牙根尖区外部）、NaOCl + ACV（3 mL，60 s）。SPIONs经动态光散射（DLS）、扫描电子显微镜（SEM）及能谱（EDX）表征。每组10颗牙采用Hülsmann指数经SEM评估SL，另10颗以双固化自粘接树脂水门汀粘接GFP，经10,000次热循环（5–60 °C）后切成牙颈、中、尖三段，以0.5 mm/min行PBS测试并由体视显微镜判定破坏模式；PBS采用双向混合方差分析（ANOVA），SL评分采用Kruskal–Wallis与Friedman检验。

【研究结果】
SL清除方面：第3组（NaOCl + SPIONs）牙颈段评分最低[1.20（1.08–1.31）]，第2组（NaOCl + aPDT-MB）尖段清除最差[3.54（3.30–3.88）]；第1组（EDTA）与第3组在牙颈、中段无显著差异（Dunn–Bonferroni校正p > 0.05），尖段第3组显著优于第1组（1.32对2.40，p < 0.05）；第4组（ACV）各段显著优于第2组；第3组三段间无显著差异（Friedman χ2(2) = 3.80，p = 0.150），其余各组均为尖段SL最多。

PBS方面：第3组最高（牙颈段11.20 ± 0.84 MPa），第2组尖段最低（3.90 ± 0.52 MPa）；方案×根段交互作用显著（F = 33.1，η_p² = 0.73，p < 0.001）。第1组与第3组牙颈段（10.90对11.20 MPa，Tukey校正p = 0.794）和中段（10.75对10.95 MPa，p = 0.927）无显著差异，尖段第3组显著更高（均数差3.50 MPa；95% CI 2.75–4.25；p < 0.001）；第4组各段显著优于第2组（均数差1.80–2.20 MPa），但显著低于第1、3组；第3组三段间无显著差异，其余各组均为牙颈、中段高于尖段。

破坏模式方面：SPION组（18/30）与EDTA组（15/30）内聚破坏最多，ACV组混合破坏最多（15/30），aPDT-MB组以水门汀-牙本质界面粘接破坏为主（15/30，其中12个位于该界面）；各组粘接破坏均以尖段最多。

【讨论要点】研究部分拒绝了两个零假设，但未行等效性检验，牙颈、中段无显著差异不能解释为等效（95% CI提示约1 MPa差异不可排除）。SPIONs表现与此前磁性激活铁氧化物纳米颗粒研究一致，其"磁驱动运动搅动冲洗液机械破坏SL"的机理仍属推论：本研究用静止磁铁、未测液流、未设非磁对照，残余铁氧化物或可残留牙面影响树脂水门汀-基底相互作用。aPDT-MB清除最差或与MB的阳离子特性对根管牙本质中钙、磷酸根的高亲和力致管壁沉淀、残余MB干扰粘接适应有关；但本研究未评估抗菌效力，不能据此否定其抗菌价值。EDTA螯合作用解释其清除效果，常规针头冲洗在尖段递送不足解释其局限；ACV结果与此前研究存在分歧。破坏模式与强度排序平行，但内聚破坏源于非均匀应力与基底缺陷，不能直接证明界面粘接优越。研究局限包括：体外设计无生物液体与咀嚼负荷，热循环仅部分模拟老化，固定浓度无剂量-反应分析，各方案处理时间与体积不同，无染料/光照/非磁对照，未测剩余牙本质厚度，SEM与PBS来自不同牙齿无法个体关联，胶原保存、润湿性、树脂突及转化率均未评估，纳米颗粒残留、生物安全性与牙变色风险未考察。

【结论（原文翻译）】在本体外研究的局限范围内，研究人员发现NaOCl + SPIONs与NaOCl + EDTA对照在牙颈段和中段的SL评分及PBS方面无统计学显著差异，而NaOCl + SPIONs在尖段产生更低的SL评分和更高的PBS，且各根段间无显著差异；因此NaOCl + SPIONs可被视为一种有前景的实验性桩道最终处理方法，仍需进一步设计良好的体内外研究加以验证，方可实现临床转化。