评估两种生物陶瓷制剂应用于血运重建治疗后不同内漂白方法的体外研究

《Scientific Reports》：Evaluation of different internal bleaching methods after application of two bioceramic formulations in revascularization treatment: an in vitro study

　　

本研究旨在评估两种生物陶瓷制剂NeoPUTTY和NeoMTA Plus在血运重建模型中的染色潜力，并评估过氧化氢在有无超声或二极管激光激活以及不同应用时间间隔下的漂白效果。研究人员将42颗拔除的上颌恒切牙制备用于血运重建，并随机分配到两组：NeoPUTTY（GI）和NeoMTA Plus（GII）。3个月后，每组根据内漂白方法进一步分为三个亚组：二极管激光激活（a）、超声激活（b）和无激活（c）。使用VITA Easyshade V分光光度计在血运重建前（T0）、血运重建后3个月（T1）、漂白凝胶应用当天（T2）、应用后一周（T3）和两周（T4）测量CIELab^*值。所有样本在T1时L^*、a^*和b^*值均显著下降（p?00值略高于II组，但差异无统计学意义（p?=?0.142）。与T1相比，所有内漂白方法在T3时均产生L^*显著升高，a^*和b^*显著降低（p?00值略高于GIb和GIc，但差异无统计学意义（p?=?0.065），而GIIa的ΔE₀₀值显著高于GIIb和GIIc（p?血运重建（revascularization）已成为治疗未成熟恒牙的一种有效方法，该技术是再生性牙髓治疗（regenerative endodontic treatment, RET）的一种，通过根管消毒、诱导根管内血凝块，并在血凝块上方放置屏障材料来促进牙髓再生。然而，该技术常导致冠部变色，原因包括牙齿硬组织、生物陶瓷材料、根管内药物和血液色素之间的相互作用。传统矿物三氧化物凝聚体（mineral trioxide aggregate, MTA）具有良好的生物相容性和封闭性，但存在操作性能差、凝固时间长和高致变色风险等缺点，其金属氧化物被认为是变色的主要原因。因此，美国牙髓病学会（AAE）和欧洲牙髓病学会（ESE）均推荐使用颜色稳定的替代材料，尤其当材料置于釉牙骨质界（cementoenamel junction, CEJ）冠方时。NeoMTA Plus和NeoPUTTY是两种以氧化钽代替氧化铋作为阻射剂的生物陶瓷材料，具有较好的颜色稳定性。尽管如此，血运重建后的冠部变色仍常见，且最佳处理方案尚无共识。内漂白是主要的治疗选择，过氧化氢可通过超声（ultrasonic）或激光等方式激活。本研究旨在评估这两种生物陶瓷材料的染色潜力，并比较不同激活方式下的内漂白效果。

为此，研究人员利用体外血运重建模型，将42颗因牙周原因拔除的上颌恒切牙随机分为NeoPUTTY（GI）和NeoMTA Plus（GII）两组，并在根管内注入新鲜人血后，分别将材料置于血凝块上，孵育3个月。随后每组再按漂白激活方式分为二极管激光（diode laser）激活（a）、超声激活（b）和无激活（c）三个亚组，应用40%过氧化氢漂白凝胶，在多个时间点测量颜色。结果表明，两种材料诱导的变色程度相当；二极管激光激活的过氧化氢漂白效果最佳，优于超声激活和单独应用；漂白效果主要出现在第一周。该研究为临床处理血运重建后冠部变色提供了循证依据，支持采用二极管激光激活内漂白作为有效方案。论文发表于《Scientific Reports》。

主要关键技术方法包括：建立体外血运重建模型——样本为因牙周原因拔除的上颌恒切牙，截根至8mm，扩锉根管，根管内封药两周，注入新鲜人血，放置Collacote至CEJ下3mm，分别以NeoPUTTY或NeoMTA Plus封闭后孵育12周；使用VITA Easyshade V分光光度计在T0、T1、T2、T3、T4五个时间点测量CIELab^*值；采用CIEDE2000公式计算色差ΔE₀₀；实施内漂白，包括940nm二极管激光激活（30s，2W，40Hz，50mJ）、28kHz超声激活60s及无激活；应用线性混合效应模型进行统计分析，以Holm校正进行多重比较。

结果方面，所有样本在血运重建后3个月（T1）均显示出明显变色（ΔE₀₀?>?5.4）。NeoPUTTY组的ΔE₀₀略高于NeoMTA Plus组，但差异无统计学意义，说明两种材料染色潜力相当。**Bleaching effect of different internal bleaching methods**（不同内漂白方法的漂白效果）：所有内漂白方法均能产生可感知的颜色变化（ΔE₀₀?>?1.8），但效果因方法和时间而异。在NeoPUTTY组中，二极管激光激活（GIa）在T1-T3和T1-T4间的ΔE₀₀高于超声激活（GIb）和无激活（GIc），但不显著（p=0.065）；在NeoMTA Plus组中，二极管激光激活（GIIa）的ΔE₀₀显著高于GIIb和GIIc（p<0.001）。时间依赖性分析显示，除GIc和GIIc外，所有亚组T1-T3的ΔE₀₀显著高于T1-T2；各亚组T1-T4与T1-T3的ΔE₀₀无显著差异，表明漂白主要发生在一周内。颜色参数方面，所有亚组T1时的L^*值较T0显著下降，T2和T3时显著上升；a^*和b^*值随时间进行性降低，分别提示颜色向绿色和蓝色偏移。

讨论部分指出，血运重建后的变色是多因素作用的结果，包括红细胞渗入牙本质、血红蛋白中二价铁离子（Fe²⁺）被氧化为三价铁离子（Fe³⁺）形成深色色素，以及生物陶瓷材料与牙本质的相互作用。虽然NeoPUTTY和NeoMTA Plus均设计为颜色稳定，但在血液存在下仍发生显著变色。NeoPUTTY变色略高可能与未完全凝固时血液渗入其孔隙有关。激光激活漂白通过热化学作用加速过氧化氢分解，产生高活性氧自由基，从而更有效地氧化色素，因此效果优于超声和无激活组。超声激活效果有限可能因为本研究采用28kHz低频率，激活能量不足以显著改善漂白效果。此外，所有方法在第二周均未见进一步显著增白，提示漂白剂活性成分逐渐耗竭，临床可考虑在一周后重新上药。研究还指出其体外研究限制，以及未来需要长期临床试验和机制研究。

在此体外研究的局限性内，NeoPUTTY和NeoMTA Plus在再生性牙髓治疗（RET）后引起相近程度的牙齿变色。内漂白无论采用何种激活方式均能有效减轻变色，但二极管激光激活的漂白效果优于超声激活和单独使用过氧化氢凝胶。此外，激光激活漂白方案在一周应用后达到最大增白效果，两周后无显著额外改善。这些发现支持将二极管激光激活内漂白作为处理RET后冠部变色的有效方法。未来研究应通过长期随机临床试验验证上述发现，探究变色与漂白的分子机制，并优化激光和超声激活参数，以建立循证临床方案。

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