3 种方法去除根管玷污层能力的比较研究

王天 李桂红

根管预备是决定根管治疗成败的关键步骤，主要包括机械预备和化学预备。机械预备会在根管表面产生玷污层。玷污层是牙本质碎屑、成牙本质细胞突的断端、微生物、坏死组织组成的混合物。它覆盖于根管壁和牙本质壁上，可阻止或延迟抗菌剂对牙本质小管中细菌的作用，妨碍根充材料与根管壁的渗透和紧密结合，不利于感染的控制和材料的密封[1]。因此，去除玷污层在根管治疗过程中具有重要意义。由于根管系统解剖的复杂性，常用化学预备药物作用的局限性，临床通常联合使用不同的辅助方法去除玷污层，如超声、音波、激光等，以期达到良好的根管清理和消毒效果。本实验利用扫描电镜评价超声根管冲洗、音波根管冲洗及Er∶YAG激光这3 种方法去除弯曲根管玷污层的效果，以期为临床应用及提高根管治疗质量提供依据。

1 材料与方法

1.1 离体牙的选择和处理

收集因正畸拔除的下颌单根管前磨牙40 个。纳入标准：①牙冠、牙根完整；②根尖发育完成，根尖孔完全闭合；③手用10#K锉能疏通根管至根尖；④根管为独立的单根，且Schneider法有轻度弯曲(0°～10°为轻度弯曲[2])。随机分为4 组(n=10)，分别使用超声根管冲洗(CS组)、音波根管冲洗(YB组)、Er∶YAG激光(Er组)和生理盐水(DZ组)对照冲洗这4 种方法，进行根管预备后的辅助根管预备。用蒸馏水将所有拔除的牙冲洗干净，洁治器去除其表面牙石及牙周软组织后，储存于4 ℃、0.5%麝香草酚溶液中备用。

1.2 主要器械和材料

PMax多功能超声治疗仪(Satelec，法国)，MM1500音波手机(Micro Mega，法国)，Er∶YAG激光(Fontona Lasers，斯洛文尼亚)，扫描电子显微镜(FEI,丹麦)，数字X线机(Sirona，德国)，K锉、ProTaper Universal、X-mart根管治疗电动马达(Densply，瑞士)，EDTA(上海生工生物)，根管显微镜(Zeiss，德国)等。

1.3 操作步骤

1.3.1 碎屑收集及比较 将离体牙加压通过容器瓶的橡胶塞，接触的边缘用硅酮密封胶黏结，用橡皮樟固定EP管于容器瓶口处，将带有离体牙的橡胶塞塞入容器瓶瓶口固定，并将干棉球放置在根管边缘以吸收冲洗出来的液体及碎屑。根管预备完成后，用蒸馏水将根尖表面碎屑冲洗至EP管内。将烧杯置于68 ℃恒温箱中5 d，蒸发水分后称重，计算出碎屑重量[3]。

1.3.3 预备后的处理 CS组将超声治疗仪上的超声锉K15到达工作长度, 超声振动1 min, 水速为20 ml/min, 功率为中档。超声锉在根管内振动时, 尽量不与根管壁接触, 振动方向为颊舌向。YB组用MM1500音波手机及其配套的Rispisonic锉针15#到达工作长度，沿根管长轴小幅提拉，幅度2～3 mm，扩锉荡洗1 min，功率为中档。Er组通过光纤工作尖使用Er∶YAG激光系统置于根管口处照射, 辐照参数为15 Hz, 0.3 W, 照射时间为20 s。间隔15 s后注入生理盐水，再次照射20 s。DZ组用不使用任何辅助冲洗设备，将生理盐水作为冲洗液注满整个根管。4 组操作结束后, 分别用2 ml蒸馏水冲洗根管, 以防止冲洗液的进一步作用。

1.4 SEM观察

根管预备后，在牙根表面用牙钻预备凹槽，勿穿通根管，以利于剖开牙根观察根管内壁。用骨凿将牙根纵向劈为两半, 暴露根管全长。梯度乙醇脱水, 喷金, SEM观察, 在标本的根冠1/3、中1/3和根尖1/3的中心处用双盲法观察并随机选取3 个视野拍照，取每一部位3 个视野的平均值作为该部位的分值。

1.5 评价标准

玷污层去除情况依照Hulsmann等[4]的玷污层分级标准：1分为无玷污层，大部分牙本质小管口开放；2分为玷污层覆盖根管壁和牙本质小管口<25%；3分为玷污层覆盖根管壁和牙本质小管口25%～50%；4分为玷污层覆盖根管壁和牙本质小管50%～75%；5分为玷污层覆盖根管壁和牙本质小管75%～100%。

根管壁腐蚀情况依照Torabinejad等[5]的根管壁腐蚀程度分级标准进行分级评定计分：1分：无腐蚀，所有牙本质小管的外形正常； 2分：中等腐蚀，管周牙本质被腐蚀； 3分：严重腐蚀，管间牙本质被腐蚀，相邻的小管相连。

1.6 统计学分析

所得结果采用SPSS 20.0统计软件进行统计学分析，行单因素方差分析，两两比较用t检验，比较4 组在根冠1/3、中1/3及尖1/3部位的玷污层去除情况和根管壁腐蚀情况。以P<0.05为差异有统计学意义，检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 碎屑溢出量

CS、YB、Er、DZ组预备离体牙根根尖碎屑溢出量(mg)分别为3.10±0.34、3.20±0.29、3.02±0.25和3.17±0.25(P>0.05)。

2.2 根管壁玷污层的清除情况

4组根管壁玷污层的清除情况见图 1。在根上、中1/3， CS、YB、Er组均可见极少玷污层，少量碎屑，散在分布，牙本质小管口开放， DZ组可见较多玷污层，中量牙本质碎屑，较为密集分布，少部分牙本质小管开放；在根尖1/3， CS、YB、Er组, 玷污层、残屑少许, 大部分牙本质小管口开放；DZ组可见大量玷污层、牙本质碎屑, 牙本质小管开口被覆盖。

4组根管壁玷污层的清除分值情况见表 1。 在根上、中1/3，CS、YB、Er组与DZ组之间比较，差异有统计学意义(P<0. 05)。CS、YB、Er组间差异无统计学意义(P>0.05)。在根尖1/3，CS、YB、Er组与DZ组之间, 差异分别有统计学意义；CS组及Er组, 与YB组之间差异有统计学意义，YB组分值高于CS组及Er组(P<0.05)，CS组及Er组差异无统计学意义(P>0.05)。玷污层去除效果CS、YB、Er组根尖1/3区差于中上部，差异有统计学意义(P<0.05)。

图 1 4 组根管壁玷污层清除情况 (SEM, ×4 000)

Fig 1 The smear layer clearance of the root canal of the 4 groups (SEM, ×4 000)

Tab 1 The smear layer clearance values in different areas of the 4 groups (mg,

注： ①同行比较,P<0.05； ②同列间比较，P<0.05

2.3 根管壁的腐蚀情况

根管壁的腐蚀程度分值见表 2。在根上、中1/3，CS组腐蚀度分值最高，分别与其他3 组比较，差异均有统计学意义(P<0.05)；YB组在根上1/3，稍有腐蚀，与其他组及根中、尖1/3差异均有统计学意义(P<0.05)；Er、DZ组腐蚀度分值较低，未见明显腐蚀，2 组间、组内差异无统计学意义(P>0.05)。在根尖1/3，4 组间均未见明显腐蚀，差异均无统计学意义(P>0.05)；CS组与其根上、中1/3比较，差异有统计学意义(P<0.05)。

部位腐蚀程度分值CSYBErDZ根上1/32.10±0.40①②1.37±0.49①②1.10±0.311.00±0.00根中1/31.43±0.50①②1.13±0.351.03±0.181.00±0.00根尖1/31.07±0.25②1.03±0.181.00±0.001.00±0.00

注： ①同行间比较，P<0.05； ②同列间比较，P<0.05

3 讨 论

目前的根管治疗技术, 在根管预备过程中均会产生玷污层。玷污层的存在可阻止或明显延迟抗菌剂的穿透力, 减少根管冲洗剂和药物进入牙本质小管，使微渗漏的发生增加, 从而影响根管系统的严密封闭。临床上主要依靠各种冲洗液配合冲洗针的方法清洁玷污层，但是由于根管系统复杂性、细菌感染顽固性而不能彻底清除[1]。次氯酸钠溶液作为最常用的根管化学预备冲洗液，对玷污层中的无机成分无作用，单独应用时无法完全去除玷污层。EDTA作为螯合剂，可与羟基磷灰石中的Ca2+形成可溶性络合物，达到溶解玷污层中无机物的目的，此外，EDTA可导致牙本质小管增宽和管周牙本质过度脱矿[6]，工业合成的EDTA不可避免的参入了对人体有害的杂质。目前临床根管化学预备通常联合使用不同的辅助方法，如超声、音波、激光等。本实验中以离体牙轻度弯曲根管为对象，利用扫描电镜评价超声根管冲洗、音波根管冲洗及Er∶ YAG激光这3 种方法去除弯曲根管玷污层的效果。

根管预备会将根管内容物推出根尖孔，宿主会对溢出的碎屑及细菌微生物、超出根尖孔的器械及暂封材料产生异物反应。根管治疗的诊间疼痛与根管预备及根管冲洗有关。减少被推出根尖孔的碎屑及液体是减轻根管治疗诊间疼痛的关键[7]。Jiang等[8]实验发现超声器械与根管壁间的狭小间隙能产生更有效的液体动力流，促进液体冠方流动，减少推出根尖孔外物。黎石坚等[9]临床研究发现音波手机联合镍钛器械应用于根管治疗，可减轻疼痛，减少并发症。黄仙波等[10]实验发现Er∶YAG激光能有效的减少一次性根管治疗期间急症的发生。在本实验中，4 组预备根管根尖碎屑溢出量，P>0.05，差异无显著性，提示超声、音波、Er∶YAG激光在此种操作条件下，均不会增加术后疼痛风险。

超声根管冲洗具有空化作用、声流作用、热作用和协同作用等，可以对侧支根管、根管峡部等特殊部位的玷污层起到更好的清洁作用。空化作用是指在高频振荡的超声作用下，冲洗液中形成气泡或所谓空穴，空穴崩溃时，产生的冲击波大大增强了超声的机械作用。声流作用是指冲洗液沿着整个锉向内和向外的涡流，综合效果产生从根尖向冠方的流动从而有效去除牙本质碎屑和玷污层，溶解根管内有机物质，改善冲洗效果[11]。本实验中，超声组与Er∶YAG激光组在根尖1/3玷污层分值较低，虽与根上、中1/3比较差异有显著性，但玷污层、残屑不多, 牙本质小管口多数开放，清理较为彻底。Herrera等[12]研究亦证实超声器械在根管内活动，能产生流体动力学现象，使冲洗液到达根管系统更深处，更能够去除碎屑、生物膜。但是超声组根上、中1/3的根管壁的腐蚀程度比其他组重。部分区域可观察到牙本质小管内壁牙本质和管周牙本质过度脱矿蚀刻，并有两个或多个小管融合。这可能因为超声锉的超声能转变为热能后, EDTA与羟磷灰石中的Ca2+形成金属螯合物, 牙本质因Ca2+的流失而脱矿变软, 尤其是羟磷灰石含量高的管周牙本质脱矿而增大了小管暴露直径[6]。本实验腐蚀现象主要集中在根管上、中1 /3，可能是由于冲洗液很难到达根尖，根尖区也就不产生过度腐蚀的现象，提示临床上为避免EDTA造成有害影响，作用时间不可过长或是超声作用时避免使用EDTA。

声波手机可安装在普通牙科治疗台上使用，价格低廉。具有可以调节和固定Rispisonic锉针, 确保了工作长度的固定性和精确性。Rispisonic锉针尖端为只具有引导作用的光滑圆头结构，不具备切割能力，对根尖起到保护作用，不易出现根尖孔扩大变形，即使与工作长度等长时，亦不会增加推出根尖孔外物。Salman等[13]在实验中发现Rispisonic锉针在次氯酸钠冲洗液中产生声微流，锉针在液体的介质中振动, 产生气泡及液体力学剪力, 能瓦解细胞及细菌凝块，有效提高次氯酸钠溶液的组织溶解能力和清理效果，有效去除玷污层。本实验研究结果与其一致。在本实验中，音波组清除玷污层与对照组两两比较差异有显著性(P<0.05)，提示使用音波辅助预备根管可以有效去除玷污层。此外，Rispisonic锉针通过声波振动，将声能转变为机械能，使感染物质脱离根管壁的附着，减少对牙本质小管的腐蚀性，其自带得冲洗装置，也可以将根管内的感染物、碎屑、玷污层及时冲离根管[9]。在本实验中，音波组仅在根上1/3对根管壁有轻度腐蚀，较超声组差异有显著性(P<0.05)，提示音波手机配合Rispisonic锉针辅助根管预备过程中，对根管壁腐蚀程度较超声弱。

Er∶YAG激光是一种波长为2 940 nm红外激光，因其接近水的波长，故曾用于牙体硬组织的切割，如去龋、备洞等[14]，近年来才开始应用于根管清理。Özer等[15]实验证明，用Er∶YAG激光去除玷污层将提高根管充填材料的渗透性，增加树脂型根管封闭剂对于牙本质的黏结力，从而降低根尖和冠部的微渗漏。Er∶YAG激光的具体机制目前还不很清楚，可能与其照射过程中产生的空穴现象有关。Er∶YAG激光照射根管冲洗剂后可产生大量气泡，气泡加速膨胀可推动液体快速流动而增强其反应速率，并提高冲洗剂的化学性能及渗透性，并最终达到良好的组织溶解、玷污层去除及细菌杀灭的效果[16]。Guidotti等[17]通过实验证明，Er∶YAG激光联合25 g/L次氯酸钠对根管进行照射后再使用170 g/L EDTA 冲洗，在根尖1/3区域也同样可达到很好的杀菌效果。其原因是激光能激活冲洗剂，发挥了二者的协同作用，显著提高细菌的清除率，从而提高溶解软组织、去除玷污层和杀菌的能力。DiVito等[1]认为，Er∶YAG激光联合EDTA 、NaClO溶液所起的协同作用对于完全清除根管内玷污层是必须的，可以提高根管清理消毒效果。在本实验中亦得到证实，Er∶YAG激光联合EDTA 、NaClO溶液组与对照组有显著差异，在根尖1/3可以达到和超声相近的去除玷污层能力且对根管壁牙本质小管腐蚀性小。本实验中Er∶YAG激光处理后牙本质小管开放，牙根表面也无熔融碎裂等热伤害迹象，根管腐蚀程度与对照组无差异(P>0.05)，提示Er∶YAG激光对根管进行预备可以有效去除根管内的玷污层, 使牙本质小管口开放并且没有发生熔化，即选择合适的方法和参数，合适的能量可以避免Er∶YAG激光对周围正常根管壁牙本质小管的损伤，同时避免牙根表面的温度超出安全阈值而对根尖周组织产生的热损伤。

综上所述，采用超声能较好的去除根管玷污层，但要进一步实验研究如何避免过度脱矿导致根管壁腐蚀问题；采用音波预备根管在根尖1/3区去除根管玷污层效果不如超声、Er∶YAG激光好，但其根管腐蚀程度小，价格低廉，使用方便；采用Er∶YAG激光去除根管玷污层效果好，尤其根尖1/3区，且几乎无根管腐蚀，适宜临床常规应用。因上述研究为离体牙实验中获取，Er∶YAG激光刚开始应用于根管预备，其效果质量，还需进一步临床研究进行验证。