3種動(dòng)能沖洗技術(shù)對管間峽區(qū)內(nèi)碎屑的清理作用

叢鑫禹 薛明

中國醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)學(xué)院·附屬口腔醫(yī)院牙體牙髓病學(xué)教研室，遼寧省口腔疾病重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，沈陽 110002

根管預(yù)備是根管治療的重要步驟，可以通過機(jī)械預(yù)備和化學(xué)沖洗清理根管內(nèi)的感染物質(zhì)。但在機(jī)械預(yù)備的過程中會(huì)產(chǎn)生玷污層[1]。玷污層的存在阻礙了沖洗劑在根管系統(tǒng)內(nèi)的擴(kuò)散與滲透，影響徹底的消毒和充填[2]。另外，根管系統(tǒng)解剖復(fù)雜，機(jī)械預(yù)備并不能將所有根管壁預(yù)備到，有研究[1]發(fā)現(xiàn)仍會(huì)有50%的根管壁未能被預(yù)備。同時(shí)，根管系統(tǒng)內(nèi)細(xì)小狹窄的區(qū)域，如峽區(qū)、管間交通支、根尖三角和側(cè)支根管等，會(huì)藏匿機(jī)械預(yù)備產(chǎn)生的組織碎屑和微生物。臨床上利用化學(xué)沖洗彌補(bǔ)機(jī)械預(yù)備的不足，將沖洗劑輸送到根管系統(tǒng)內(nèi)，完成清理和消毒。但是傳統(tǒng)沖洗器具有局限性，它不能將沖洗劑完全的輸送至上述解剖復(fù)雜區(qū)域。另外，由于根管系統(tǒng)的錐形形態(tài)，其內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種“氣鎖效應(yīng)”現(xiàn)象，阻礙沖洗劑進(jìn)入到根尖1/3區(qū)[2]。殘留在根管系統(tǒng)內(nèi)的微生物和組織碎屑會(huì)影響根管治療的效果。

近年來，動(dòng)能沖洗受到廣泛關(guān)注，它可以將能量傳遞到?jīng)_洗劑內(nèi)，將沖洗劑更全面的輸送到根管系統(tǒng)內(nèi)，改善沖洗劑分布的同時(shí)激活沖洗劑的有效成分使其發(fā)揮作用。動(dòng)能沖洗彌補(bǔ)了傳統(tǒng)沖洗器的不足，從化學(xué)和機(jī)械兩個(gè)方面發(fā)揮作用。根管沖洗的化學(xué)效應(yīng)主要由次氯酸鈉實(shí)現(xiàn)，但由于次氯酸鈉的有效成分在接觸細(xì)菌、牙髓和牙本質(zhì)后會(huì)被迅速消耗，所以在沖洗的過程中需要不斷輸送新鮮的沖洗劑到根管系統(tǒng)內(nèi)[3]。根管沖洗的機(jī)械效應(yīng)主要通過流動(dòng)的沖洗劑對生物膜及殘留組織碎屑等施加的剪切應(yīng)力實(shí)現(xiàn)[4]。

聲波動(dòng)能沖洗和超聲動(dòng)能沖洗可通過聲流效應(yīng)、空穴效應(yīng)和熱效應(yīng)發(fā)揮作用。以往傳統(tǒng)的聲波設(shè)備頻率較低，如Endo Activator的頻率為167 Hz，發(fā)揮的效能有限。近年來，VDW 新推出的聲波設(shè)備EDDY 與傳統(tǒng)聲波設(shè)備不同，以6 kHz的頻率和346 μm的振幅工作[5]。激光在根管沖洗中的應(yīng)用也得到廣泛認(rèn)可，其效果通過光聲流效應(yīng)和空穴效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，纖維工作尖形成蒸汽氣泡，氣泡爆破產(chǎn)生的體積變化可引起根管內(nèi)的流體運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到效果[6]。本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用蒸餾水作為沖洗劑，比較聲波、超聲和激光3種動(dòng)能沖洗技術(shù)對于管間峽區(qū)內(nèi)碎屑的清理作用大小，以期為臨床治療時(shí)選擇合適有效的沖洗技術(shù)提供參考。

1 材料和方法

1.1 樣本的選擇和處理

收集新鮮拔除的年齡20～40歲、根管彎曲度小于10°的人上頜第一前磨牙，用刮治器去除牙石及根面軟組織。開髓，清理髓腔，用不銹鋼K 銼探查根管，初步選取初尖銼小于等于15 號(hào)、具有管間峽區(qū)、牙根無齲壞、根尖孔發(fā)育完全且未經(jīng)治療的牙。所有樣本保存在1%氯己定溶液中。

1.2 根管預(yù)備、峽區(qū)區(qū)間統(tǒng)計(jì)和樣本分組

根尖孔用樹脂封閉以形成一個(gè)封閉的系統(tǒng)。選擇15 號(hào)K 銼探查根管并初步建立通路，將根管長度減去1 mm 作為工作長度。預(yù)備前根管內(nèi)注入蒸餾水充盈髓室和根管，充分浸泡。所有樣本使用Reciproc Blue 機(jī)用鎳鈦器械（VDW 公司，德國）預(yù)備根管至40號(hào)06錐度，直達(dá)工作長度。

用藻酸鹽灌制模型（圖1），將所有樣本固定其中，錐形束CT（cone beam computed tomogra‐phy，CBCT）掃描，通過軸位觀察峽區(qū)形態(tài)（圖2A、B），納入峽區(qū)寬度不大于0.6 mm 的樣本，峽區(qū)類型符合Hsu 等[7]規(guī)定的Ⅳ型和Ⅴ型。通過矢狀位記錄峽區(qū)距離冠方最高點(diǎn)的距離（S1，S2），S1為牙冠冠方最高點(diǎn)至峽區(qū)開始點(diǎn)的距離，S2 為牙冠冠方最高點(diǎn)至峽區(qū)結(jié)束點(diǎn)的距離，從而得到管間峽區(qū)所在具體位置區(qū)間，如圖2C 所示：此樣本S1 為9.14 mm，S2 為14.04 mm，記為（9.14 mm，14.04 mm）。篩選32 個(gè)樣本并對其峽區(qū)所在區(qū)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，為保證觀察區(qū)間內(nèi)32 個(gè)樣本都具有峽區(qū)形態(tài)，提取重復(fù)數(shù)據(jù)得到區(qū)間（10.05 mm，14.41 mm），最終將（11 mm，13 mm）定為取材區(qū)間。

將32 個(gè)樣本簡單隨機(jī)抽樣分成4 組：傳統(tǒng)沖洗器組（對照組）、聲波組、超聲組、激光組，每組8個(gè)并編號(hào)。

1.3 預(yù)備后終末沖洗

結(jié)合其他學(xué)者[8-9]的研究結(jié)果，本實(shí)驗(yàn)設(shè)定了如下的沖洗策略。

傳統(tǒng)沖洗器組：將27 號(hào)側(cè)開口針頭連接5 mL沖洗器伸入距離根尖孔1 mm 處，向每根管內(nèi)沖洗2 mL蒸餾水，持續(xù)20 s。

聲波組：聲波動(dòng)能沖洗技術(shù)，用傳統(tǒng)沖洗器每根管持續(xù)注入2 mL 蒸餾水，將EDDY 連接氣動(dòng)馬達(dá)，伸入距離根尖1 mm 的位置，小范圍上下提拉，在6 kHz下每根管激活20 s。

超聲組：超聲動(dòng)能沖洗技術(shù)，用傳統(tǒng)沖洗器每根管持續(xù)注入2 mL 蒸餾水，將25 號(hào)IRRI Safe連接P5 超聲手柄，檔位調(diào)至7，伸入距離根尖孔1 mm 處使工作尖位于根管中央對應(yīng)峽區(qū)，每根管激活20 s。

激光組：激光動(dòng)能沖洗技術(shù)，用傳統(tǒng)沖洗器每根管持續(xù)注入2 mL 蒸餾水，將9 mm 長的光纖頭連接波長2 940 nm 的Er:YAG 激光器，檔位調(diào)至20 mJ 50 Hz，工作尖放置于根管口下1 mm，每根管激活20 s。

4組中，每組的1～4號(hào)樣本重復(fù)上述操作2次，即每個(gè)樣本共累計(jì)沖洗80 s；5～8 號(hào)樣本重復(fù)上述操作3次，即每個(gè)樣本共累計(jì)沖洗120 s。

1.4 組織學(xué)處理

處理后的樣本均用沖洗器向根管內(nèi)注滿4%的多聚甲醛溶液，并置于其中固定1周，保證根管內(nèi)的碎屑得到充分固定。固定好的組織置于快速脫鈣液中進(jìn)行脫鈣處理，脫鈣6周。用手術(shù)刀片在觀察區(qū)垂直牙體長軸切塊取材，自來水沖洗4 h 后梯度脫水。將組織塊放入二甲苯中，直至標(biāo)本透明為止，時(shí)間30 min。包埋切片，切成4 μm 薄片，進(jìn)行蘇木精-伊紅（hematoxylin-eosin，HE）染色。

1.5 清理作用分析

1.5.1 圖像采集 光學(xué)顯微鏡下觀察橫斷面和峽區(qū)內(nèi)的碎屑，通過與數(shù)碼相機(jī)相連的計(jì)算機(jī)采集圖像（圖3）。

1.5.2 清潔度評(píng)價(jià) 通過Image J 軟件分別測量根管、峽區(qū)和碎屑的面積（圖4），以μm2為單位記錄數(shù)據(jù)。計(jì)算公式：管間峽區(qū)面積=根管系統(tǒng)總面積-2個(gè)根管面積；根管清潔度=（1-根管碎屑面積/根管面積）×100%；管間峽區(qū)清潔度=（1-峽區(qū)碎屑面積/峽區(qū)面積）×100%。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 25.0 軟件建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合方差齊性的原始數(shù)據(jù)，用單因素方差分析LSD 檢驗(yàn)；方差不齊的原始數(shù)據(jù)，組間兩兩比較用Dunnett-t檢驗(yàn)；不符合正態(tài)分布的原始數(shù)據(jù)，用兩獨(dú)立樣本非參數(shù)檢驗(yàn)的Mann-Whitney 檢驗(yàn)。P＜0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

各組沖洗80、120 s 的峽區(qū)和根管清潔度見表1、2。

表1 各組沖洗80 s的峽區(qū)和根管清潔度Tab 1 The isthmus and root canal debridement efficacy of every group for 80 s %

2.1 不同沖洗方法對峽區(qū)和根管清潔度的影響

沖洗80 s 時(shí)，3 個(gè)實(shí)驗(yàn)組的峽區(qū)清潔度均優(yōu)于傳統(tǒng)沖洗器組（P＜0.05），超聲組的峽區(qū)清潔度優(yōu)于聲波組（P＜0.01），激光組的峽區(qū)清潔度優(yōu)于聲波組（P＜0.05），但超聲組和激光組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。沖洗120 s 時(shí)，3 個(gè)實(shí)驗(yàn)組的峽區(qū)清潔度均優(yōu)于傳統(tǒng)沖洗器（P＜0.01），但各實(shí)驗(yàn)組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

不論是沖洗80 s還是沖洗120 s，4組間的根管清潔度差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。

2.2 不同沖洗時(shí)間對峽區(qū)和根管清潔度的影響

沖洗120 s 時(shí)的峽區(qū)清潔度和根管清潔度均優(yōu)于沖洗80 s時(shí)（P＜0.01，P＜0.001）。

3 討論

根管治療成功的重要因素在于感染的控制，臨床上，通過機(jī)械預(yù)備結(jié)合化學(xué)沖洗達(dá)到徹底清除感染的目的。然而，根管系統(tǒng)解剖復(fù)雜，尤其是以峽區(qū)為代表的細(xì)小結(jié)構(gòu)，大約會(huì)有50%的根管壁不會(huì)被器械預(yù)備，且預(yù)備時(shí)產(chǎn)生的碎屑及微生物容易藏匿其中，給根管治療帶來了巨大挑戰(zhàn)。峽區(qū)是兩根管間狹窄的帶狀交通，由于其有限的空間、根管深部的延伸和機(jī)械預(yù)備時(shí)易被組織碎屑堵塞的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的沖洗器沖洗對其效果甚微。所以，改善沖洗劑的分布，使其充分沖洗到整個(gè)根管系統(tǒng)對于沖洗的效果是至關(guān)重要的。

在過去幾十年里學(xué)者們不斷探索，聲波、超聲及激光在根管沖洗中發(fā)揮了較好的作用。在本研究中，納入了具有峽區(qū)結(jié)構(gòu)的32 顆人上頜第一前磨牙作為實(shí)驗(yàn)對象，用Reciproc Blue 預(yù)備到40號(hào)，同時(shí)在預(yù)備的過程中有意的向峽區(qū)方向提拉，再分別用傳統(tǒng)沖洗器、EDDY、IRRI 和PIPS 進(jìn)行沖洗，通過計(jì)算碎屑面積與峽區(qū)、根管的面積占比得到數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。結(jié)果表明，3個(gè)實(shí)驗(yàn)組在清除峽區(qū)碎屑方面均比對照組更有效；沖洗80 s 時(shí)，超聲組和激光組比EDDY 更為顯著，但超聲和激光之間差異不顯著。此結(jié)論與其他研究[10]結(jié)果一致，表明動(dòng)能沖洗設(shè)備在清理不規(guī)則區(qū)域時(shí)比傳統(tǒng)沖洗器能清理更多的碎屑。一項(xiàng)Meta 分析研究[11]的結(jié)果也支持動(dòng)能沖洗和傳統(tǒng)沖洗器沖洗相比可以創(chuàng)造更清潔的根管這一觀點(diǎn)。

聲波和超聲動(dòng)能沖洗設(shè)備是通過聲流效應(yīng)、空穴效應(yīng)和熱效應(yīng)發(fā)揮作用的，其沖洗效果已在多項(xiàng)研究[12-13]中被證實(shí)。聲流的強(qiáng)度主要取決于聲流的速度，而聲流的速度與工作尖的頻率和振幅息息相關(guān)[14]。超聲工作尖通常在30 kHz 的頻率和75 μm 的振幅下運(yùn)行，而EDDY 的工作尖在6 kHz頻率和346 μm 振幅下運(yùn)行[5]。超聲工作尖的運(yùn)動(dòng)為一個(gè)平面，EDDY 的運(yùn)動(dòng)圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)呈三維空間[9]。雖然，EDDY 的振幅達(dá)到了產(chǎn)生空穴效應(yīng)的振幅閾值（135 μm）[14]，本實(shí)驗(yàn)中聲波組確實(shí)清潔度要優(yōu)于傳統(tǒng)沖洗器組，可是由于其振幅較大，超過了根管的直徑，而頻繁的管壁接觸會(huì)使其效能降低[14]，這可能解釋了本實(shí)驗(yàn)中聲波組的峽區(qū)清潔度優(yōu)于傳統(tǒng)沖洗器組但低于超聲組的原因。但也有研究[15]表明，在清理峽區(qū)內(nèi)的碎屑時(shí)，EDDY和超聲可以達(dá)到相同的水準(zhǔn)。

從本實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，IRRI 表現(xiàn)出了最好的峽區(qū)清潔度，在實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作中，將IRRI 工作尖保持在了根管的中央，且與峽區(qū)相對應(yīng)，使其便于向峽區(qū)振動(dòng)。超聲工作尖產(chǎn)生的流體運(yùn)動(dòng)主要在一個(gè)平面上，由于將工作尖放置在峽區(qū)相通的位置，此操作有可能便于超聲對峽區(qū)的清理，使得峽區(qū)清潔度的結(jié)果可能比臨床實(shí)際操作偏高。標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)置雖然排除了其他變量的干擾，但可能與臨床實(shí)際不全相同，IRRI 工作尖也不總是能向峽區(qū)振動(dòng)。相反，EDDY 和PIPS 并不會(huì)因?yàn)楣ぷ骷獾奈恢貌煌绊懡Y(jié)果。

PIPS 在近些年來得到廣泛關(guān)注，它通過放置在髓腔或根管口的短小工作尖將能量傳遞到整個(gè)根管系統(tǒng)中。由于其工作尖不用伸入到根管空間內(nèi)，且不受牙位、患者開口度、根管解剖復(fù)雜性影響，在操作上更加的方便和安全[6]。但激光設(shè)備與其他動(dòng)能設(shè)備相比較為龐大，且操作時(shí)每個(gè)循環(huán)之間需要進(jìn)行能量緩沖，所以可能增加了臨床實(shí)際操作的椅旁時(shí)間。

對4組根管清潔度的數(shù)據(jù)分析表明，各組間差異不明顯，說明在清理較為寬大、彎曲度較小的根管空間內(nèi)的碎屑時(shí)，動(dòng)能沖洗相較傳統(tǒng)沖洗的優(yōu)勢不夠明顯，此前也有研究[16]得出相似結(jié)論。但清理不規(guī)則區(qū)域時(shí)，動(dòng)能沖洗發(fā)揮了強(qiáng)大作用，與傳統(tǒng)沖洗器相比，峽區(qū)內(nèi)的碎屑被清理的更為干凈。與動(dòng)能沖洗不同，傳統(tǒng)沖洗器不能產(chǎn)生足夠的流體運(yùn)動(dòng)，且由于氣鎖效應(yīng)的存在，不能將沖洗劑輸送到峽區(qū)或根尖1/3 區(qū)等細(xì)小復(fù)雜的結(jié)構(gòu)內(nèi)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明，沖洗80 s（即每根管沖洗40 s）時(shí)不同的動(dòng)能沖洗設(shè)備在清理峽區(qū)碎屑的效能不甚相同，但沖洗120 s（即每根管沖洗60 s）后發(fā)現(xiàn)，各動(dòng)能沖洗組間差異變得不明顯，說明了沖洗時(shí)間足夠的情況下，各動(dòng)能沖洗均可以達(dá)到較好的峽區(qū)清潔效果。

將所有沖洗80 s 和沖洗120 s 的峽區(qū)清潔度進(jìn)行比較分析，發(fā)現(xiàn)沖洗120 s 的峽區(qū)清潔度高于沖洗80 s。并且在實(shí)際操作過程中發(fā)現(xiàn)，很多樣本的大塊碎屑在沖洗進(jìn)行到最后40 s 時(shí)才被沖洗出來。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說明了沖洗時(shí)間對于沖洗效果有很大影響。同時(shí)，不同沖洗時(shí)間的根管清潔度差異也具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，結(jié)合上述觀點(diǎn)，對于較為寬大且彎曲度小的根管，足夠的沖洗時(shí)間可以達(dá)到較好的清理效果。但本次實(shí)驗(yàn)的觀察區(qū)間在根中1/3，學(xué)者[17]研究發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)沖洗器在清理根尖1/3 的弊端較為明顯，尤其是根尖1 mm 區(qū)，傳統(tǒng)沖洗器的工作尖端無法伸入其中，且氣鎖效應(yīng)限制了沖洗劑的分布，此時(shí)，動(dòng)能沖洗的優(yōu)勢就較為明顯。另外，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的沖洗器尖端統(tǒng)一為開放式，有學(xué)者[4]發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)沖洗器工作尖端的類型也會(huì)對峽區(qū)沖洗效果有影響，開放式的尖端成軸對稱形態(tài)消除了噴口與峽區(qū)入口位置的混雜影響因素。臨床中遇到感染累及根尖周的患牙，傳統(tǒng)沖洗器沖洗是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要配合使用動(dòng)能沖洗設(shè)備來彌補(bǔ)傳統(tǒng)沖洗器的不足。

值得注意的是，本研究發(fā)現(xiàn)沒有一種沖洗方法可以完全地清除掉峽區(qū)內(nèi)的碎屑，這一研究結(jié)果與諸多先前的報(bào)道[18-19]一致。但本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用水作為沖洗劑，目的是純粹的評(píng)估動(dòng)能沖洗方法對于碎屑的影響[9]，臨床實(shí)際應(yīng)用時(shí)，沖洗劑多為次氯酸鈉和EDTA，這2 種沖洗劑具有溶解有機(jī)組織和去除玷污層等化學(xué)效應(yīng)，可能對臨床理想的沖洗時(shí)間有影響，仍需深入探索。結(jié)合以上所有結(jié)果，當(dāng)面對根管的不規(guī)則區(qū)域時(shí)，不僅要有足夠的沖洗時(shí)間還要結(jié)合動(dòng)能沖洗才可以達(dá)到較為理想的沖洗效果。根管系統(tǒng)復(fù)雜多變，所以進(jìn)行根管治療時(shí)，動(dòng)能沖洗不可或缺。在臨床應(yīng)用上，應(yīng)結(jié)合患牙的牙位、感染情況、根管彎曲度、患者開口度等實(shí)際情況，選擇合適的動(dòng)能沖洗方法，保證沖洗的時(shí)間，為根管治療的療效提供保障。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。