超聲技術提高根管沖洗效果的研究進展

馬江敏，朱 苑

去除根管系統(tǒng)內(nèi)部的殘余活髓或壞死牙髓、微生物及其產(chǎn)生的毒素是根管治療成功的關鍵［1］。沖洗液在根管生物力學處理中主要發(fā)揮潤滑和清潔作用，包括消除根管微生物，降解殘余組織、有機質(zhì)和無機質(zhì)，保證污染的牙本質(zhì)的清潔和根管內(nèi)部通暢［2］。有效根管沖洗的目標是確保沖洗液滲透到所有的根管壁，特別是靠近根尖的區(qū)域。

迄今為止，即使是采取了低pH值、升高溫度或者添加表面活性劑等方法來提高浸潤性的條件下，仍沒有某種單一的沖洗液能夠融合上述所有的理想特點［3，4］。沒有一種沖洗液既能降解牙髓有機質(zhì)又能使根管壁上鈣化的有機質(zhì)脫鈣。實際上，目前的牙髓治療中常使用兩種沖洗液，一是單獨用次氯酸鈉（NaClO），二是配合使用乙二胺四乙酸（EDTA）或者氯己定溶液［3］。

在牙髓病學的發(fā)展歷史中，人們一直都在研究更有效把沖洗液注入根管系統(tǒng)并攪動的工作系統(tǒng)，這種努力從未停止。這些系統(tǒng)大致可以分為兩類：手動和機動裝置。機動裝置又包括使用旋轉(zhuǎn)刷，旋轉(zhuǎn)根管器械同步?jīng)_洗，壓力轉(zhuǎn)變裝置以及聲波和超聲波系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的注射器加針頭沖洗相比，這些系統(tǒng)均可以提高根管清潔效率［5］。

本文主要是綜述超聲技術在攪動根管中沖洗液的應用，并與傳統(tǒng)沖洗方法比較其優(yōu)缺點。

1 超聲用于根管沖洗的原理

超聲和聲音一樣，是一種振動或聲波，但是超聲的頻率比人耳能感覺到的最高頻率（約20 000 Hz）還要高。有兩種基本的辦法制造超聲。一種是利用磁致伸縮效應，即把電磁能量轉(zhuǎn)化為機械能，將磁致伸縮金屬條置于一個穩(wěn)定的交變磁場中，從而產(chǎn)生振動。第二種方法基于壓電效應，對一塊晶體施加電場從而改變其尺寸大小。當晶體的發(fā)生變形時可產(chǎn)生機械振動而不產(chǎn)熱。磁致伸縮單元會產(chǎn)生“8”字型振動（也可能是橢圓），而這不能滿足牙髓治療的要求，另一個缺點是這些單元可能產(chǎn)熱，需要足夠的降溫。而壓電單元與磁致伸縮相比有明顯的優(yōu)勢，后者頻率為24 kHz，前者每秒可以產(chǎn)生更多的圓周振動，約40 kHz。這些單元進行活塞樣的線性運動，更符合牙髓治療的實際需要［6］。

超聲工作端最重要的優(yōu)勢在于不發(fā)生旋轉(zhuǎn)，因此可以在保持高效的切割效能同時確保其安全可控。30 Hz的壓電振蕩器可以使超聲波完全通過超聲根管銼傳遞出去，因此銼的振幅不會隨著功率的增加而線性增加［7］。這一特點主要應用在探查疏通隱藏的根管和取出斷裂的根管擴大器械中，同時也應用在根管外科進行根管倒充填的洞型預備中。

2 超聲在牙髓治療中的應用

超聲技術在牙科中最早是用于齲洞的預備?！拔?chuàng)牙科”概念的提出以及對微小齲洞預備的需要，意味著超聲成為齲洞預備的一項新辦法。不過在1955年以前這一方法并沒有得到普及推廣，隨后超聲被用于去除牙齒表面的結石和牙菌斑。盡管超聲在牙科中已用于治療和診斷，也成為器械消毒滅菌前的清洗手段，直到最近超聲才主要用于牙齒表面和根管內(nèi)部的切削和修整光滑［6，8］。

1957年，Richman首次在根管治療中引進Cavitron超聲器械進行沖洗并獲得很好的效果。而其后Martin等人的研究才使得超聲激活的 K銼用于根充之前的根管預備［9］?！癳ndosonic”一詞也是由Martin與Cunningham提出，定義為根管預備消毒超聲綜合治療儀［10］。

超聲技術在牙髓治療中的應用從多方面提高治療質(zhì)量，包括建立進入根管口的通道，根管的預備成型與充填，清理根管內(nèi)材料與阻塞物，以及根管外科等［6］。

3 超聲沖洗

有兩種超聲沖洗模式。第一種是超聲沖洗和預備同步進行，第二種是被動根管沖洗（PUI）則沒有同步的器械預備［11］。第一種模式由于其很難控制根管預備中牙本質(zhì)的切削以及最后成型，可能導致根管形態(tài)的異常，現(xiàn)在臨床上已基本廢棄。使用超聲引導銼時，根管偏移、根尖拉開以及根管穿孔等情況都會發(fā)生，特別是在彎曲的根管中［12］。因此不推薦第一種其作為手動器械預備根管的替代方式［11，13，14］。

被動超聲沖洗被認為是更有效的應用方式［15，16］。Weller等［17］在1980年第一次使用PUI這一詞來描述不進行預備的沖洗。這種沒有切削功能的技術降低了根管預備形態(tài)異常的發(fā)生率。在PUI中，能量以超聲波形式通過一根銼或者震蕩的光滑金屬絲傳入沖洗液中，并產(chǎn)生聲流和空穴這兩種物理效應。聲流現(xiàn)象定義為液體圍繞振動的銼進行快速的圓周或漩渦狀運動?？昭ìF(xiàn)象定義為在液體中制造氣泡或改變已有氣泡的形態(tài)大?。?3］。

在過去的十年中有許多可以有效攪動沖洗液的裝置涌現(xiàn)，提出了不同的沖洗機制，并根據(jù)其治療原理去除殘留軟組織和玷污層。與聲波沖洗相比，超聲沖洗被證明更加有效，可以去除更多殘屑。并且有文獻稱超聲被動沖洗功效也顯著高于聲波被動沖洗［8］。而當聲波沖洗使用較長的時間后，與超聲沖洗對根管的清潔效果接近［5，13，18］。在沖洗液完全濕潤殘余牙髓和玷污層后，超聲可以攪動這些根管中的碎屑，增加沖洗液浸潤根管溶解組織的能力［4］。

超聲清除玷污層是對多種沖洗液功能的補充，但是對EDTA的效果并沒有促進作用。不過，仍有報道稱超聲結合EDTA可以提高根管治療后樁道預備中根管壁的清潔效果，尤其是樁道的根尖側(cè)空隙。

5．25%的次氯酸鈉溶液在已知的所有沖洗液中是最有效的。NaClO沖洗結合超聲或波振蕩器有非常強大的抗菌效果。這種聯(lián)合使用可以促進根管內(nèi)物質(zhì)交換，對沖洗液進行加熱，去除牙本質(zhì)殘屑和玷污層，因此可以達到很好的清潔效果［3］。一般文獻認為NaClO沖洗時間應該在30 s至3 min，不過目前還沒有明確規(guī)定。短時間的被動沖洗可以使銼更容易放在根管中央，因此避免其接觸根管壁形成異常根管形態(tài)［16］。

其他系統(tǒng)，比如說已經(jīng)上市的RinsEndo，就是一種基于負壓抽吸技術形成水流沖洗的儀器，和PUI相比它并沒有更明顯的清理根管的效果［20］。

沖洗的有效性取決于水流強度和沖洗液溶解組織的化學作用［5］。根管解剖形態(tài)以及注射器針尖直徑?jīng)Q定的深度，都限制了注射器的沖洗效果，有研究發(fā)現(xiàn)其只能沖洗到針尖前方1 mm深的位置，增加沖洗液的量并不能明顯提高清洗能力［8］。只有能將沖洗液網(wǎng)狀滲透到機械預備不能清理到的根管側(cè)支中才是有效的沖洗［21］。在沖洗液中進行連續(xù)的超聲振蕩對于復雜解剖結構的清理是一種有效的補充［18］。

裝引導銼的超聲對根管壁的清理效果明顯優(yōu)于單純的手動機械預備。高功率超聲配合小引導銼的模式由于其發(fā)生根管變形的概率較低因而受到推薦［16］。超聲工作頭與插入根管的手動根管銼手柄接觸時依然有效，超聲波可以通過手用銼傳導進入沖洗液，但是會增加切削破壞根管壁的風險。

在根尖區(qū)比較寬的根管中進行徹底的清理和消毒是比較困難的，使用合適的針頭（口徑30 G）便于器械直線進入根尖區(qū)［22，16］。盡管缺少統(tǒng)計學證據(jù)，多數(shù)還是推薦將有安全頭的針尖放到根管內(nèi)工作長度或者短1 mm處，這樣可以提高沖洗的效果［23］。有證據(jù)顯示，在形態(tài)不規(guī)則根管和橢圓形態(tài)的根管中僅僅使用注射器沖洗后有大量的牙本質(zhì)碎屑殘留［2，24］。而在使用超聲沖洗時，靠近不規(guī)則根管處的銼的振動可以從難以接觸的位置清除更多的碎屑，光滑髓針和K銼的清理效果相同［13，14，16，21］。

關于手用注射器沖洗狹窄根管的有效性已經(jīng)受到許多研究者的質(zhì)疑，而超聲沖洗依然有效。當聲波或超聲波在狹窄彎曲的根管中傳遞時，振動銼的運動會受到限制，清潔效果可能也受限。超聲在比較寬的根管中更有效果，而在細根管中沖洗液很難到達根尖部，因此在進行完全的根管預備之后再利用超聲沖洗更有效果［10，25］。與受根管壁限制的振動相比，器械的自由振動可以在沖洗液中產(chǎn)生更多更強的超聲效應［5］。

被動超聲沖洗有兩種沖洗方式，連續(xù)或間歇性沖洗［8］。連續(xù)沖洗需要不斷向根管內(nèi)充入新鮮沖洗液，部分學者認為連續(xù)沖洗效果更好并且可以減少超聲沖洗時間。這一觀點的根據(jù)是次氯酸鈉沖洗液中具有殺菌和溶解有機物功能的主要成分——次氯酸不穩(wěn)定，在開始稀釋組織時會很快降解，大約2 min。間斷沖洗技術則是利用注射器向根管內(nèi)注入沖洗液，然后進行超聲震蕩，再次沖洗，重復數(shù)次。到達根尖區(qū)的沖洗液的量取決于注射器針頭深入根管的深度以及沖洗液的量，與沖洗方式?jīng)]有直接關聯(lián)。體外實驗中，對比這兩種沖洗方式在3 min內(nèi)清除牙本質(zhì)碎屑的效果沒有顯著性差異［13］。

綜上所述，一般認為被動超聲沖洗比傳統(tǒng)的注射器清除壓碎組織和牙本質(zhì)碎屑更有效。造成這種差異的原因是沖洗時超聲可以在根管內(nèi)的沖洗液中形成高速聲流效應，帶走更多的碎屑，減少根尖部的堵塞，為沖洗劑深入根管開放通道以及比手動沖洗更強的沖刷效應［14］。被動超聲沖洗（PUI）的工作頭可以在根管內(nèi)自由振動，避免對牙本質(zhì)的損傷以及由此引起的并發(fā)癥和不規(guī)則的根管預備成型［26］。

關于清除玷污層的研究，不少證據(jù)表明PUI在水作為沖洗液時不能清除玷污層［13］，而有報道稱與3%的NaClO聯(lián)合沖洗時可以完全清除玷污層［22］，這些結果在使用不同濃度的NaClO作為沖洗液的后續(xù)實驗中進一步得到了證實［25］。因此，使沖洗液能順利到達根管各部位的技術是有效沖洗的必要條件。也有其他研究對超聲清除根管玷污層的有效性表示懷疑。雖然PUI的沖洗效果好于注射器已得到證實，有一項研究顯示用1%的NaClO超聲振蕩沖洗10 s不能完全清除玷污層［27］，而使用 EDTA 結合聲波［28］或超聲波［29］振蕩對玷污層則有著更好地清除效果。

許多研究者表示在手動或機動銼進行根管預備后，使用PUI可以獲得比注射器針頭更好地抑菌效果［2－4，6，8］。這一陽性結果主要有兩方面的因素：首先，高強度的超聲波對根管壁上的生物膜產(chǎn)生剝脫作用，受破壞的生物膜的細菌被拉扯游離，對NaClO的抗菌作用更敏感?？昭ㄐ彩沟眉毦募毎じ哟嗳酰瑢aClO的通透性增加［24］。但仍有研究表明，盡管使用超聲可以大大減少活菌落數(shù)量，沒有一種技術能確保完全滅菌［30］。

一些學者堅持超聲沖洗的最佳時期是在根管預備的初始階段，使沖洗通過髓室傳播。這一階段搭配合適的銼可以使超聲具有傳遞到根尖三分之一的優(yōu)勢。然而，大多數(shù)學者認為超聲沖洗的最佳時期是在完成根管預備成型以后，在最后階段可以使沖洗針到達工作長度從而提高沖洗效果，此外強調(diào)有利于沖洗的幾大要素是：針頭深度，根管與沖洗針半徑之比以及根管預備的直徑。

總之，最適合臨床運用的沖洗方法是：在根管預備初期使用傳統(tǒng)的注射器沖洗，在根管預備完成以后，再使用間歇性的被動超聲沖洗作為補充。傳統(tǒng)沖洗和超聲沖洗相結合既便于操作，又促進根管各處細菌和玷污層的清除，提高根管治療的成功率。

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