随着矿物三氧化物凝聚体（mineral trioxide aggregate，MTA）在牙髓病学中的应用，牙髓治疗技术发生显著的进步。但其存在的缺点如，固化时间长，操作性差，牙齿变色等也日益突出。生物陶瓷材料的发展弥补了MTA存在的一些缺陷，在口腔领域应用日趋广泛。根管修复材料（root repair material，iRoot）是由加拿大（Innovative Bio CeramixInc）发明生产，具有不同剂型。目前应用于牙髓病治疗中的iRoot生物陶瓷材料主要为iRoot BP Plus、iRoot BP、iRoot SP。本文针对iRoot BP Plus、iRoot BP组成、性能及在牙髓治疗中的应用研究做一综述。
1.iRoot BP Plus、iRoot BP基本性能
iRoot BP、iRoot BP Plus是预混型商品的不同剂型，iRoot BP为注射糊剂型，iRoot BP Plus为膏体。两者成分相似，主要为硅酸钙、氧化锆、氧化钽、硫酸钙、过硫酸钙、增稠剂和填料。颗粒直径为10～50nm，与MTA元素组成相似，含有碳、氧、钠、硅、磷、硫、氯、钙，不同的是iRoot BP Plus含有大量的钽和锆，不含有铝和铋。
2.理化性能
2.1固化性能
根据说明书，iRoot BP Plus初始固化时间至少需要2h，完全固至少需要12h。而实验研究发现，iRoot BP Plus固化时间至少需要5d甚至更长时间。iRoot BP Plus固化需要水的参与，反应原理为：iRoot BP Plus与水接触后，硅酸钙与水反应生成硅酸钙水合物凝胶和氢氧化钙，氢氧化钙与磷酸钙反应生成羟磷灰石和水，生成的水继续与硅酸钙反应生成硅酸钙水合物凝胶。因此，湿润的环境不会影响材料的固化，在一定程度上可吸收牙本质小管里的水分，增强与牙体组织的结合。完全固化后iRoot BP呈针状或簇状结构，而MTA呈特征性六方晶体结构，酸蚀会使iRoot BP和MTA表面晶体结构有不同程度破坏，但自酸蚀和酸蚀冲洗粘接强度在初始凝固、7d时粘接强度比较差异无统计学意义。
2.2显微硬度、抗压强度
干燥、湿润环境并不影响iRoot BP、MTA的硬度，但iRoot BP的维氏硬度值比MTA低。湿润环境下硬度：MTA为（103.30±29.74）N/mm2，iRoot BP为（48.48±51.64）N/mm2；干燥环境下硬度：MTA为（99.82±17.20）N/mm2，iRoot BP为（48.48±51.64）N/mm2。Shokouhinejad等实验表明不同厚度（2、4、6mm）的iRoot BP Plus在干燥或湿润（放置蒸馏水或磷酸缓冲盐溶液浸润的湿棉球）条件下，其表面微硬度无显著差异。表明为了改善iRoot BP Plus的表面显微硬度，在厚度不超过6mm的iRoot BP Plus上放置湿棉球可能是不必要的。
Lee等指出，牙髓炎和根尖周炎症患牙附近的组织pH值约为5.5。研究发现iRoot BP Plus和MTA的显微硬度在pH7.4的中性环境中均显著高于pH5.4的酸性环境。同时，研究进一步发现在酸性环境中，iRoot BP、iRoot BP Plus和MTA内部孔隙均增多，晶体结构减少，显微硬度减低，但MTA的显微硬度高于iRoot BP和iRoot BP Plus，提示MTA更适用于炎症状态下的酸性环境。
目前研究发现，iRoot BP抗压强度不受生物胎牛血清的影响，而MTA暴露于胎牛血清中后抗压强度显著降低。
2.3粘结性
接触不同的液体，iRoot和MTA的粘结强度不同。Shokouhinejad等采用推出实验检测MTA、iRoot BP、iRoot BP Plus暴露于磷酸盐缓冲液中粘结强度，结果显示三者无明显差异，暴露于酸性溶液中，MTA、iRoot BP粘结强度下降，iRoot BP Plus不受影响。而Kazem等采用推出实验比较MTA，Biodentine，富含钙的混合物（CEM）和iRoot BP Plus暴露于血液后的粘结强度。结果显示，在24、48h，Biodentine粘结强度均最高，MTA和CEM粘结强度最低。四种材料的粘结强度均随时间增加。同时研究发现，MTA、iRoot BP Plus对自酸蚀和酸蚀冲洗粘接系统的粘结强度，在初始凝固、完全凝固（7d）时的粘接强度比较差异均无统计学意义。同种材料完全凝固后粘接强度均显著高于初始凝固。
3.生物学性能
目前，关于iRoot BP、iRoot BP Plus和MTA对人牙髓细胞、成骨细胞、牙周膜细胞、根尖牙乳头细胞的增殖影响，尚无定论。多数研究证实iRoot BP Plus具有促进牙髓细胞、根尖牙乳头细胞、成骨细胞成牙本质向、成骨向分化的潜能。同时，研究发现，iRoot对常见致龋菌如变形链球菌和乳酸杆菌及感染根管中常见的致病菌如粪肠球菌、白假丝酵母菌均具有较强的抗菌性。
4.iRoot BP和iRoot BP Plus在牙髓治疗中应用研究
4.1盖髓术
4.1.1动物试验
采用Wistar大鼠上颌第一磨牙制备机械性露髓直接盖髓模型，分别采用iRoot BP Plus、MTA直接盖髓。组织切片结果显示1周时iRoot BP Plus组可见轻度硬组织沉积，而MTA无硬组织生成。4周时，iRoot BP Plus和MTA组均可见成牙本质样细胞及具有牙本质小管样结构的修复性牙本质形成，但MTA组可见形成的牙本质桥不完全和炎症细胞。Okamoto等采用Wsitar大鼠直接盖髓模型，4周后micro-CT检测iRoot BP Plus诱导的修复性牙本质矿物密度、致密性和牙本质体积均较MTA高，差异有统计学意义。表明iRoot BP Plus较MTA诱导形成修复性牙本质时间更早，质量更高。
Shi等采用比格犬切牙机械露髓直接盖髓模型，3个月后观察iRoot BP Plus和MTA均有钙化桥的形成，牙髓炎症消失，但盖髓一周后，MTA组修复材料与牙齿交界处出现灰色变色。与其研究结果相一致，国内梅雪等通过比格犬直接盖髓模型，8周和12周后发现iRoot BP Plus和MTA均能诱导形成钙化桥，无牙髓炎症，但MTA组使牙齿变色。表明iRoot BP Plus和MTA作为盖髓剂均可取得较好的效果，但MTA会使牙齿着色。
4.1.2临床研究
研究显示，深龋露髓（包括去腐露髓、意外露髓）的年轻恒牙分别采用iRoot BP Plus和MTA直接盖髓，术后1年iRoot BP Plus组和MTA组钙化桥形成率分别为86.7%，80%，治疗成功率无明显差异。表明iRoot BP、iRoot BP Plus应用于盖髓术的临床疗效与MTA相近，均高于氢氧化钙，是临床上较为理想的盖髓剂。
4.2牙髓切断术
4.2.1动物试验
Liu等采用Wistar大鼠上颌第一磨牙冠髓切断，iRoot BP Plus盖髓。术后1周，根管口可见一层硬组织形成，其下方无炎症细胞，4周时，3/4样本可见较厚的牙本质桥形成，牙本质桥下方可见成牙本质样细胞，残留的根髓无炎症反应。1/4样本可见中度炎症反应，不完全牙本质桥形成。
4.2.2临床研究
深龋意外露髓（面积＞1mm）年轻恒牙自根管口切除冠髓，分别应用iRoot BP Plus、MTA盖髓，术后6个月两者成功率分别为97.5%，95.0%，差异无统计学意义，但是iRoot BP Plus操作简单，可节省临床操作时间。
年轻恒牙复杂冠折分别采用iRoot BP Plus、氢氧化钙行牙髓切断术术后12个月临床及影像学成功率分别为100%，94%，差异无统计学意义。iRoot BP Plus术后3个月内均形成钙化桥，其中32%的牙齿在术后1个月就出现钙化桥，iRoot BP Plus形成钙化桥时间稍快于氢氧化钙类制剂。表明iRoot BP Plus作为盖髓剂用于年轻恒牙牙髓切断术可取得良好的疗效，适合做年轻恒牙的活髓切断术保存活髓。
Azimics等对健康人正畸前需拔除的前磨牙行活髓切断，分别用MTA和iRoot BP盖髓，6周后两组均形成钙化桥，无牙髓坏死，差异无统计学意义。MTA组患牙对冷刺激敏感减轻，而iRoot BP组对冷刺激更为敏感，镜下观察呈轻/中度炎症状态。推测宿主因素可能导致两者临床症状和牙髓组织病理状态的差异的原因。
Jiang等报告了3例年轻恒牙根尖周炎采用iRoot BP和MTA行部分牙髓切断术的病例，随访8个月无临床症状和体征，影像学显示根尖周阴影缩小，牙根继续发育。表明iRoot BP和MTA生物相容性和生物活性相似，在特定情况下可采用牙髓切断术的方法治疗年轻恒牙牙髓部分坏死和根尖周炎。
4.3根尖倒充填术
4.3.1体外研究
比较iRoot BP Plus和MTA作为根尖倒充填材料两者的封闭性，目前尚无定论。体外通过粪肠球菌渗漏和葡萄糖渗透模型检测iRoot BP Plus和MTA作为根尖倒充填材料时根端封闭能力，结果显示两者封闭能力相似。而液体传导方法、粪肠球菌冠方渗漏实验测得iRoot BP作为根尖倒充填材料，封闭性能不如MTA。而谢克贤等采用亚甲蓝染色检测银汞、临时充填材料、iRoot BP Plus、MTA行根尖倒充填的封闭性，结果显示iRoot BP Plus和MTA渗漏显著小于银汞和临时充填材料，iRoot BP Plus和MTA渗漏无显著差别。
4.3.2动物试验
Kim等对已建立下颌前磨牙根尖周炎模型的比格犬行根尖手术，切除根尖3mm，用超声倒预备3mm，iRoot BP Plus和MTA分别作为倒充填材料，6个月后两组均具有良好的生物相容性和根尖封闭性，组织学观察，iRoot BP Plus组倒充填材料表面愈合更好。
4.3.3临床研究
前瞻性随机对照研究评估iRoot BP Plus和MTA在根尖倒充填中的临床和影像学效果，结果显示术后12个月两者的成功率分别为94.4%，93.1%，同时发现，牙齿类型，病变范围大小、充填治疗质量影响临床疗效，磨牙、病变范围大于5mm、倒充填不完全，均会使成功率降低。于梦琪等对80颗慢性根尖周炎患牙，进行显微根尖切除，行iRoot BP Plus根管倒充填，术后1年临床及影像学检查成功率达94.4%。同时发现，性别、年龄、牙位、根尖周病变范围大小，根尖周病变类型、有无窦道等因素对疗效影响无统计学差异。目前对于病变范围对根尖倒充填疗效是否存在影响还存在争议。认为病损面积大小影响疗效的学者指出病变范围大，愈合需要时间长，在愈合时可能形成瘢痕组织。
4.4根尖屏障术
刘景等分别采用iRoot BP Plus、MTA充填与成未成年患者根尖孔未闭合患牙根尖孔和根管下段，结果显示，术后6个月两者根尖屏障效果相当，但iRoot BP Plus操作时间较MTA组少。Sockalingam等病例报道11岁女孩未发育完全的右下第二前磨牙畸形中央尖折断，导致根尖周炎，采用iRoot BP Plus封闭根尖4mm，2周后根管上段采用热牙胶充填。术后6个月复查发现超出根尖屏障水平，牙根继续生长并发育完成。推测可能是由于iRoot BP Plus具有成骨诱导的特点，诱导周围的干细胞形成前成骨细胞，从而分泌骨基质钙化形成骨。提示iRoot BP Plus在年轻恒牙根尖屏障术中不仅可形成良好的根尖屏障，同时具有促进牙根继续发育的潜能。
4.5穿孔修补术
髓室底穿孔和根管侧穿修补需要修补材料良好的封闭性。关于iRoot髓底穿孔修补的临床研究尚未见报道。目前主要通过离体牙体外研究iRoot和MTA在髓底穿孔修补的封闭性效果。亚甲蓝染色、葡萄糖氧化酶-蒽酮法检测iRoot BP Plus和MTA作为穿孔修补材料的封闭性能，结果显示iRoot BP与牙本质结合紧密，MTA和牙本质之间存在不均匀微小间隙，MTA渗漏量较大，iRoot BP渗漏量较小，iRoot封闭性优于MTA。
综上所述，iRoot BP和iRoot BP Plus具有优良的理化及生物学性能，在牙髓治疗的研究应用日益增多，但仍需大样本的临床研究和长时间的追踪确定其临床疗效。
