半导体激光照射对牙齿根尖封闭效果的研究

苏丹丹 孙慧斌 王大山 崔婷 姚如泳

根尖封闭效果是评价根管治疗成功与否的重要指标之一[1]。根管治疗失败有58.66%是由于根管封闭不完全所造成[2]。为获得良好的根管封闭效果很多学者尝试了各种材料和方法，如根管冲洗液、根充材料和根充糊剂的使用，以及对根尖切除术和倒充填术的改进等，但效果均不理想。

在常规根管预备的基础上，使用半导体激光照射根管可以增强去除玷污层和消毒杀菌的能力、使牙本质小管口开放或牙本质熔融再结晶，牙本质小管口缩小或封闭，使充填材料更密切适应根管壁并有利于根管封闭剂和根管充填材料进入牙本质小管而减少微渗漏，提高根管封闭性[3]。且在一定的激光参数范围内，不会引起冲洗剂的根尖渗出；产热作用也极小，不会引起根尖周组织损伤[4]。本实验用离体牙标本染料微渗漏实验探讨根管治疗中根管预备后激光照射根管对根尖封闭性能的影响，为临床应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样本来源

收集人新鲜拔除的单根管恒牙60 颗，要求根尖发育完全,直根,牙根长度基本一致,牙根无隐裂,无牙根吸收,无牙髓治疗史。去除牙根周围的牙结石、牙周膜，室温下5 g/L的氯亚明溶液保存。患者均签订知情同意书。本研究经青岛大学附属医院医学伦理委员会审核批准。

1.2 分组

流水下冲洗干净牙齿去除牙根表面的牙石及残留软组织。将所有牙齿在釉牙骨质界处用金刚砂片截去牙冠,保留10 mm长度牙根, 拔除牙髓。将60 个样本牙随机分为A、B、C、D、E、F 6 个组(n=10)，其中A、B组为实验组，C、D组为对照组，E、F组为空白组。

1.3 根管预备及根管充填方法

1.3.1 根管预备 所有样本用10#K型锉插入根管,至肉眼根尖孔处恰好能看到锉尖而又未出根尖孔为标准,测量长度,以该长度减去1 mm为工作长度。所有样本使用Wave- one机用镍钛器械预备根管至40#06锥度，预备过程中使用1%的次氯酸钠溶液和17%的EDTA溶液交替冲洗根管,纸尖吸干根管待用。

1.3.2 根管充填 A、B组牙根拭干后，激光治疗仪的功率设为1 W,将激光光纤插入根管内距根尖孔0.5～1 mm处，以提拉的方式螺旋旋转匀速退出[5]，每次照射5 s，间隔5 s，重复4 次，常规热牙胶垂直加压根管充填，根管口断面处用3M玻璃离子封闭。

C、D组将30#超声荡洗锉的尖端置于距根尖0.5～1 mm处并上下提拉荡洗1 min，常规热牙胶垂直加压根管充填，根管口断面处用3M玻璃离子封闭。

E、F组牙根拭干后，直接常规热牙胶垂直加压根管充填，根管口断面处用3M玻璃离子封闭。

将充填好的所有标本置于1 张96 孔培养板的60 孔中，于37 ℃、100%湿度的恒温水浴箱中放置1 周,使根充材料完全结固。

1.3.3 X线评价 充填后的所有牙根分别拍摄颊舌向、近远中向的X线片，检查根管充填情况，X线片显示充填物到达距根尖0.5～2 mm为恰填，不足或充填物不致密者为欠填，超出者为超填[1]，超填和欠填的标本将被剔除,以确保所有实验用牙根管充填完善。

1.3.4 根尖微渗漏检测 A、C、E组牙根表面除根尖孔及距根尖部2 mm外,均用指甲油涂布2 遍，空气中干燥。将3 组牙分别置于1 张96 孔培养板的30 孔中，根尖方向向下，在孔中注入1%碱性品红溶液，浸没牙根表面至根中1/3盖上板盖，放置于37 ℃恒温水浴箱中，每2 d补足蒸发掉的品红溶液，放置7 d后取出，冲洗，干燥。金刚砂磨片沿牙根长轴纵向剖开，确保通过根尖孔，体视显微镜下放大观察，拍照。体视显微镜下用游标卡尺测量染料从根尖孔向冠方渗入的深度(精确度为±0.01 mm)，分别测量3 次，取平均值作为最后测量结果，并进行统计学分析。

1.3.5 扫描电镜观察 B、D、F组的牙根用单面金刚砂磨片沿牙体长轴纵向经过根尖孔剖开。对片切面进行打磨抛光后，干燥标本，真空喷涂金膜后，置于扫描电镜下观察，观察根管内牙本质小管封闭情况。

1.4 统计学方法

2 结 果

2.1 根尖微渗漏检测结果

各组染料微渗漏结果见表 1。根备后激光照射或超声荡洗在根尖封闭能力上无统计学差异，但均显著优于空白组，且激光照射组与空白组相比差异具有高度显著性。

表 1 各组染料微渗漏情况(mm)

2.2 扫描电镜观察结果

扫描电镜结果见图 1，根管预备后激光照射的B1组可观察到大部分牙本质小管发生了熔融、缩小或闭锁。根管预备后超声荡洗的D1组可观察到大部分牙本质小管内有糊剂或牙胶进入从而封闭了牙本质小管。而空白组F组根管内的牙本质小管清晰,未见或偶见少量牙本质小管内有糊剂或牙胶进入。

图 1B2为激光照射组根管内的扫描电镜图，箭头所指处熔融的牙本质封闭了牙本质小管。图 1D2为超声荡洗组根管内的扫描电镜图，箭头所指处可见进入牙本质小管内的牙胶。

3 讨 论

根管治疗的预后与根管充填的密合度成正相关[6]。根管充填不严密的根管约45%有病变，而充填密合的根管只有7%再次发生病变[7]。由于根管系统的复杂性，交通支和侧枝根管比较多，根管器械无法彻底清除根管内的感染物质，而且根管器械预备过程中会产生牙本质玷污层附着在根管壁上，玷污层的存在影响根充材料与根管壁的密合性，从而形成根尖渗漏引起根尖感染的复发[8-9]。

图 1 各组样本根管内的扫描电镜照片

目前临床上主要依靠冲洗液消菌杀毒及去除玷污层，其中又以次氯酸钠联合EDTA冲洗应用较多。Nui等[10]研究证明完全去除玷污层需要有机和无机2 种溶剂。将次氯酸钠与EDTA联合可以互补的去除玷污层中的有机和无机成分，使得牙本质小管开放，从而可以有效地去除玷污层[11]。刘漪等[12]研究发现17%EDTA与1%次氯酸钠联合冲洗可以有效地去除根管内粪肠球菌,但是细菌能侵入到根管壁牙本质小管内1 mm，而冲洗液只能到100 μm[13]。有研究[14]发现虽然EDTA与次氯酸钠交替冲洗时可以有效地去除颈1/3和中1/3管壁的玷污层，但对根尖1/3玷污层的去除效果不佳。因为根尖1/3处管腔狭小，根管冲洗液不易到达该处，且无法维持有效浓度。在实验中次氯酸钠的冲洗效果是被高估的，因为临床中的根管形态比试验中的单根管要复杂得多[15]。因此仅靠常规根管预备及冲洗液并不能达到完善的根管充填效果。

超声荡洗是近年来发展起来的一种快速有效的物理清洁方法，超声波器械在溶液中的作用机制是利用超声锉在根管内产生的瞬间空穴效应，声流效应和协同效应，同时产生升温和搅动的作用，去除根管玷污层和牙本质碎屑。李玉亮[16]的临床研究表明超声荡洗可以提高根管治疗的成功率。但是由于根尖区牙本质小管数量少且开口小,根管直径从根管口至根尖区逐渐变小，冲洗液到达根尖区的量少且回流差，所以超声荡洗对冠1/3和中1/3的玷污层去除效果较好，而根尖1/3效果较差，不能完全去除根管内玷污层[17]。

目前激光已广泛应用于口腔软组织外科手术、黏膜病、牙周炎及牙体牙髓病等领域，已有许多研究表明根备后半导体激光根管内照射可以到达常规消毒不能进入的根管壁牙本质小管内消毒杀菌，去除玷污层,熔融和封闭牙本质小管提高根管封闭性能[3,18]。

本实验比较了根管预备后激光照射根管、超声荡洗以及未做处理的3 组牙根根管充填后的根尖封闭性能，与空白组相比激光照射组与超声荡洗组在提高封闭性能上差异均有显著性(P<0.05)，说明激光照射和超声荡洗均能提高根管封闭效能，且激光照射组与空白组相比差异具有显著性(P<0.01)说明激光照射联合常规根管预备在提高根管封闭性能更优。

扫描电镜观察结果显示：激光照射组大部分牙本质小管口熔融，封闭，小管数目减少，边缘圆钝，增厚，表面点缀一些熔融的结晶体，部分牙本质小管被熔融的牙本质封闭(图 1B1、B2组)；超声荡洗组牙本质小管口清晰可见，大部分牙本质小管内可见牙胶或糊剂进入(图 1D1、D2组)；空白组牙本质小管口清晰可见，部分牙本质小管内可见碎屑覆盖(图 1F组)。该结果与李卫红等[3]所做的半导体激光辅助根管治疗的实验结果具有一致性。Radaelli等[19]的研究也表明，半导体激光照射后的根管壁电镜下显示：表面光滑、洁净，少量牙本质小管暴露，大面积牙本质小管熔融。Mor等[20]在实验中用激光照射根尖孔处预先放置好的羟基磷灰石粉末,可熔融羟基磷灰石粉末并封闭根尖孔。本实验结果说明半导体激光照射根管后有效的去除了玷污层并使牙本质小管发生熔融封闭，防止根管内残存的感染物质通过根尖孔或牙本质小管进入根尖周，引起根尖周病变，也防止细菌通过牙本质小管进入根管造成再感染，提高根管治疗的成功率。

但是本实验也表明即使是激光照射后根充也不能使根管系统完全封闭，原因可能是由于根管系统的复杂性，目前现有的光导纤维都不能使激光到达根管系统的所有部位，尤其是根管侧壁与弯曲根管的根尖，这在很大程度上影响了杀菌效果。

激光在作用于根管壁牙本质时可造成根管外部和毗邻组织温度的升高，这种温度变化可能诱发牙根和牙周膜纤维的吸收、牙槽骨坏死及疼痛等。Alfedo等[21]使用激光采用1.5 W或3.0 W的脉冲模式根管内照射20 s，根管外壁的温度升高均小于10 ℃，对牙周组织没有明显影响。周志雄等[22]研究发现低能量，短时间的激光照射反而能促进牙周膜成纤维细胞的增殖能力。因此，只要选择合适的激光参数，激光在根管内产生的热对牙周组织的影响是非常小的，甚至可以产生有益影响。

4 结 论

半导体激光应用于根管治疗不仅可以有效的去除根管内的玷污层使根管充填材料与根管紧密结合，还可以通过熔融与再矿化牙体硬组织，封闭牙本质小管，提高根管封闭性。目前很多实验中因为激光参数以及实验条件等因素不一致，所得出的研究结果也存在着一定的差异，临床中的应用也正在探索中。所以还需要更多的规范化实验以促进激光在临床上的应用。