3種輔助沖洗方法對離體牙彎曲根管內壁的清潔效果

溫超穎 左雯鑫 羅文 何飛

1.暨南大學口腔醫學院口腔醫學系，廣州 510632；

2.深圳市人民醫院（暨南大學第二臨床醫學院，南方科技大學第一附屬醫院）口腔科，深圳 518020；

3.香港大學深圳醫院口腔醫學部，深圳 518053

根管沖洗以清潔根管、提高根管治療成功率為目的，是根管治療的關鍵步驟之一。有研究[1]發現，細菌在牙本質小管內的侵入、定植是一個潛在的持續性感染因素，細菌和內毒素可以穿透牙本質小管300~500 μm。因此，沖洗液滲入牙本質小管的深度成為評價根管化學預備效果的重要指標之一。

機械預備會在根管內壁形成無結構物質的玷污層[1-4]，殘留的碎屑和玷污層可妨礙根管沖洗液滲入，降低根管充填材料充填的密閉性和根管內封藥的抗菌效果。微生物可以在玷污層中存活、繁殖，甚至進入牙本質小管深部，導致根管治療失敗，玷污層清除不足是導致根管治療失敗的重要原因之一[5]，因此去除玷污層的能力也被廣泛應用于根管沖洗輔助手段的評價中。

傳統的注射器沖洗（needle irrigation，NI）方法因進入深度及氣鎖效應等因素限制了沖洗效果，彎曲根管中清潔效果更是進一步降低[6-7]。因此需借助輔助根管沖洗方法，通過攪動沖洗劑來增強沖洗劑的作用。目前常用的輔助根管沖洗方法包括：被動超聲沖洗（passive ultrasonic irrigation，PUI），通過震蕩產生聲流和空穴等效應，松解、溶解根管內的壞死組織和細菌，清除玷污層，通過大量液體交換，提高對根管壁的沖刷作用和清潔效果[8]。光子激活光聲流（photon-initiated photo acoustic streaming，PIPS），通過光聲流效應，激發水分子反應引發膨脹和沖擊波，反復沖刷根管內壁，能有效地去除牙本質小管內的壞死組織并能提高NaClO 的殺菌效果及有效去除玷污層[9-10]。VDW 新推出的聲波設備EDDY 聲波動力沖洗，以6 000 Hz的頻率激活，產生的三維運動觸發氣化和聲流作用，大幅提高了工作尖端的振動頻率[8]。有研究[3,11]發現，EDDY 在單根管中去除玷污層的效果與被動超聲蕩洗相近，但在解剖結構稍復雜的根管系統中效果不顯著。本研究以具有彎曲度為20°~40°的單根管離體牙為研究對象，以側方注射器沖洗為對照，通過比較上述3種輔助沖洗方式下沖洗液滲入牙本質小管深度，根管內壁玷污層的清除情況，為臨床尋找更適用于彎曲根管的輔助沖洗方式提供實驗依據。

1 材料和方法

1.1 研究對象

收集2020 年7—8 月在深圳市人民醫院口腔科新鮮拔除的具有彎曲根管的92 顆恒磨牙，通過錐形束CT（cone beam CT，CBCT）以施耐德法[12]選取各截面中牙根最大的彎曲角度，重復測量3次，采用組內相關系數（intraclass correlation coef‐ficient，ICC）檢驗重復測量的一致性，經檢驗后3實驗所用樣本彎曲度ICC 值分別為0.935、0.957、0.975，3 次測量值的可重復性均較好，則取其平均值為該根管的彎曲度。選取彎曲度20°~40°的單管牙根牙齒，要求牙根完好，根尖孔發育完全，根管無內外吸收及鈣化，無充填物，冠部齲損小于1/3 未波及髓腔，無修復體，10#K 銼能順利通暢根管，牙長度在16 mm 以上且根長在14 mm 以上。刮治器刮除牙石及軟組織后儲存于室溫0.9%生理鹽水中并每日更換。所有入選牙齒均取得患者知情同意，本研究經深圳市人民醫院倫理委員會批準（LL-KY-2022483-01）。

1.2 樣本制備

樣本開髓，10 號K 銼插入根管，顯微鏡下觀察到K 銼尖端剛好到達解剖性根尖孔后退1 mm，測量銼長度即為初始工作長度，所有樣本最終工作長度統一為16 mm，截冠長度=初始工作長度-16 mm，在離體牙上截去超出最終工作長度的牙冠部分，樹脂封閉根尖孔。采用歐羅德卡機用鎳鈦預備器械按照廠家使用說明進行根管機械預備，所有樣本均預備至25 號04 錐度。樣本浸泡于龍膽紫溶液中染色72 h（24 h 更換1 次），蒸餾水沖洗1 min。

1.3 分組與處理

1.3.1 不同輔助沖洗方式實驗 將預備好的52個樣本參照隨機數字法分為4 組（n=13）；各組均以3%NaClO、17%乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）溶液、3%NaClO 沖洗順序沖洗，每次30 s，沖洗總時間為90 s。

NI 組：將30 號側方開口針頭連接5 mL 針管，距根尖孔2 mm處上下小幅提拉沖洗。

PUI 組：預先于根管內注入3%NaClO，超聲波牙科治療儀suprasson P5 Booster 關閉供液裝置，檔位4，10 號超聲工作尖距根尖孔2 mm 處蕩洗，工作期間避免工作尖觸碰根管壁。

EDDY 組：預先于根管內注入3%NaClO，將EDDY工作尖距根尖孔2 mm蕩洗。

PIPS 組：預先在根管內注入3%NaClO，將光纖頭置于根管口處，關閉水氣的狀態下，調為SSP模式，以能量20 MJ、頻率15 Hz，工作尖沒入沖洗液中穩定不動地照射。

沖洗期間不斷地補充相應溶液，每次換沖洗液使用2 mL生理鹽水將上一次殘余溶液沖洗干凈。

1.3.2 不同沖洗時間實驗 取上述已預備的40個樣本隨機分為4 組（n=10），篩選1.3.1 實驗結果中效果最佳的沖洗方法，按照前述該方法進行根管沖洗，改變沖洗時間為10 s×3 次（共30 s）、20 s×3次（共60 s）、30 s×3 次（共90 s）、40 s×3 次（共120 s），分析此沖洗方式最優的使用時間。

1.4 樣本觀察

1.4.1 沖洗液滲入牙本質小管深度檢測 樣本沿著垂直牙體長軸的彎曲起始處及距離根尖3 mm 處劈開，將牙根分為3 段，體視顯微鏡35 倍下數碼相機在每段拍攝1 張橫截面圖像，效果見圖1。拍攝的所有圖像都是在同一物鏡在固定分辨率和最佳聚焦下捕獲的，保存為tiff 格式，然后上傳到Image J軟件按照校準比例分析原始圖像，在每個截面上設置一個虛擬鐘面，再以0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°設置8 個位點來測量沖洗液漂白的深度（圖2），每張圖像獲得8 個測量值以計算各段滲透深度的平均值。

圖1 沖洗液漂白染色牙本質的橫截面示意圖 體視顯微鏡 × 35Fig 1 Schematic cross-section of bleaching stained dentin with rinse solution stereoscopic microscope × 35

1.4.2 根管內壁玷污層的清潔效果 樣本沿牙體長軸劈開一分為二，各取其中較完整的一半烘干，表面噴金處理。由非實驗人員確定好掃描的位置后掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）放大（1 000 倍和3 000 倍），觀察牙本質小管暴露及玷污層清除情況。1 000 倍下分別在彎曲上段、彎曲段、根尖段3 部分隨機讀取1 個視野拍照，3 000 倍下各段隨機讀取不重復的5 個視野拍照。由2名經評分訓練的非本實驗人員，使用雙盲法對所有放大倍數為3 000 倍的180 張SEM 圖像進行評分（Kappa 值為0.646），評分標準采用Lasz‐kiewicz及Gambarini改編的5分評分系統[13]。

玷污層分級記分標準如下：1 分，牙本質表面基本無玷污層，全部牙本質小管口開放；2 分，牙本質表面存在有少量玷污層，大部分牙本質小管開放；3 分，牙本質表面覆蓋一層薄而均質的玷污層，牙本質小管被玷污層覆蓋＜50%；4 分，牙本質小管被均質玷污層覆蓋>50%；5 分，大量均質的玷污層完全覆蓋牙本質小管。

1.5 統計學分析

所有數據用SPSS 26.0 軟件進行統計處理，計量資料所有數據均行正態性檢驗，方差齊性檢驗。符合正態分布及方差齊，使用單因素方差分析檢驗，Bonferroni 進行組間兩兩比較。方差不齊，采用Welch 近似F檢驗。不符合正態分布及等級資料使用非參數檢驗，Kruskal-WallisH檢驗進行數據分析，Bonferroni 校正兩兩比較，以中位數（四分位間距）［M（Q1，Q3）］表示。P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 3 種輔助沖洗方法對沖洗液滲入牙本質小管深度影響

彎曲的不同部位，3 種輔助沖洗方法對沖洗液滲入牙本質小管深度的影響不同（表1、圖3）。在彎曲上段，3 種輔助沖洗方法對沖洗液滲入深度與對照組比較差異均無統計學意義（P>0.05）；彎曲段，PUI 組沖洗液滲入平均深度顯著大于對照組（P=0.014），差異具有統計學意義；根尖段，PUI組（P=0）和PIPS 組（P=0.043）沖洗液滲入深度均顯著大于對照組，差異具有統計學意義；EDDY組沖洗液滲入深度稍大于對照組，但差異無統計學意義（P=0.056）。綜上，在促進沖洗液滲入彎曲根管牙本質小管方面，與NI 相比，PUI 組在彎曲段及根尖段、PIPS組在根尖段效果更優。

表1 各組沖洗液滲入牙本質小管的深度Tab 1 Depth of penetration of the rinse into the dentin canal for each groupμm， x±s

圖3 各段不同沖洗方法促進沖洗液滲入牙本質小管深度的比較Fig 3 Comparison of the depth of penetration of the rinse solution into the dentin canals facilitated by different rinsing methods in each segment

2.2 PUI不同蕩洗時間對沖洗液滲入牙本質小管深度的影響

彎曲上段（F=0.909，P=0.446）和彎曲段（F=0.327，P=0.806）不同蕩洗時間沖洗液滲入的平均深度差異無統計學意義。根尖段，沖洗液滲入深度隨蕩洗時間延長而增加。40 s組滲入深度顯著大于10 s 組（P=0）、20 s 組（P=0.029） 及30 s 組（P=0.029），差異具有統計學意義；20 s 組與30 s組滲入深度接近（P=1.00），差異無統計學意義（表2、圖4）。

表2 不同時間變量沖洗液滲入牙本質小管的深度Tab 2 Depth of penetration of rinse fluid into dentin canals at different timesμm

圖4 各段不同時間下被動超聲蕩洗促進沖洗液滲入牙本質小管深度的比較Fig 4 Comparison of the depth of rinse penetration into dentin canal by passive ultrasonic swishing at different times

2.3 不同輔助沖洗方法對彎曲根管內壁玷污層的去除情況

SEM 1 000 倍和3 000 倍下各組在各段玷污層去除情況見圖5。

圖5 各組各段玷污層的去除情況Fig 5 Removal of smear layers in each group and section

各組根管內壁玷污層評分比較見表3、圖6。在彎曲上段，PIPS 組玷污層評分顯著低于對照組（P＜0.01）和EDDY 組（P＜0.001），差異具有統計學意義。在彎曲段，PUI 組（P=0.001）、EDDY 組（P=0.036）、PIPS 組（P＜0.000 1）玷污層評分均明顯低于對照組，差異具有統計學意義。PUI 組、EDDY 組及PIPS 組間比較差異均無統計學意義（P>0.05）。在根尖段，PIPS 組玷污層評分顯著低于對照組（P＜0.000 1），差異具有統計學意義，其他實驗組與對照組間評分差異無統計學意義（P>0.05）。

表3 各組根管內玷污層評分Tab 3 Smear layer scores for each group M（Q1，Q3）

圖6 各段不同沖洗方法對彎曲根管內壁玷污層清除效果的比較Fig 6 Comparison of the effect of different flushing methods on the removal of smear layers from curved root canals in each section

3 討論

控制根管內感染是根管治療的核心，因根管內感染主要以生物膜形式存在，且形成侵入定植，細菌進入牙本質小管平均深度達390 μm[2,14-15]，加上根管系統復雜的解剖結構影響，常規的機械清理和化學預備難以徹底清除根管內感染，借助不同的輔助沖洗技術是目前臨床常用的提高根管內的清潔和消毒作用方法。

沖洗液滲入牙本質小管的深度是評價沖洗效果的常用指標，本研究使用龍膽紫染色離體牙，通過NaClO 漂白的長度評估沖洗液滲入牙本質小管的深度。結果表明，在彎曲上段，可能由于管腔粗大，沖洗液能持續的進行置換，有助于沖洗液滲入牙本質小管。因此，輔助沖洗技術對沖洗液滲入牙本質小管的深度無顯著影響。這與其他學者[16]研究結果一致。而在彎曲段及根尖段，不同輔助沖洗方法受根管彎曲的影響而表現不一。PUI較其他方法具有更好的促沖洗液滲入作用，這與多數研究[17-18]結果一致。PUI 主要通過聲流效應和空穴效應，產生剪切力和流體壓力有助于沖洗液滲入牙本質小管。另外，微聲流可以抵抗氣鎖效應，使沖洗液更有效到達根尖區[19-20]。

超聲工作尖30 kHz 的高頻率和75 μm 的小振幅可能受彎曲根管狹窄空間影響更小。進一步減少和增加工作時間發現，延長工作時間可顯著增強其在根尖段的促滲入效果，反之亦然。與此相似，PIPS 激光沖洗因受彎曲影響較小[16,21-22]，在根尖段促進沖洗液滲入能力也顯著強于注射器，略遜于PUI。與既往大部分直根管研究[20,23]的實驗結果不同的是，本研究條件下EDDY 聲波技術對沖洗液滲入的作用與常規注射器無顯著性差異。其原因一方面可能在于，EDDY 聲波技術受根管彎曲度影響較大，根管彎曲度越大，減振效果越明顯[21]。EDDY 柔性工作尖雖然可以進入彎曲根管，但容易發生與根管內壁接觸和沿彎曲根管軌跡偏移，工作尖的尖端彈性變形并處于張力下，限制了其振蕩并減少對沖洗液的作用。另一方面，本研究根管預備的錐度和寬度均較小，更加限制了相對粗大的EDDY工作尖的震蕩。

根管內壁玷污層的清除及牙本質小管暴露情況也是評價沖洗效果的重要指標，本研究結果顯示，PIPS 激光在彎曲根管各部位均表現出良好的清除玷污層作用，電鏡下可見牙本質表面僅剩下極少玷污層，牙本質小管基本都開放，與對照組及其他實驗組比較差異均有統計學意義，與近期許多研究[24-27]結果一致。另外2 種輔助沖洗方法則僅在彎曲段對玷污層的清潔優于對照組，PUI略優于EDDY，本研究與Rius 等[28]研究結果基本一致，推測可能與PIPS 激光方法受根管彎曲及根管預備量大小影響較小有關[29]，但還需要更多的相關研究進一步驗證。

本研究條件下，不同輔助沖洗方法在彎曲根管中的促沖洗液滲透作用與玷污層清除作用結果不一致。原因可能還是與根管彎曲，以及根管預備量較小有關。彎曲狹小空間削弱了PUI 的作用，工作尖不可避免地接觸根管內壁不能有效清除玷污層之余，反而可能導致碎屑的產生，而PIPS 激光技術則不受此因素影響。有學者[30-31]在探討封閉劑滲入小管的研究中發現，玷污層的存在一定程度上限制了封閉劑的滲透，但并不能完全堵塞牙本質小管，甚至很厚的玷污層，仍能觀察到封閉劑滲入牙本質小管，同理沖洗液也可以穿越玷污層滲入牙本質小管。有研究[32]表明，玷污層可分為1.0~1.5 μm 厚的表面部分和10~20 μm 深入牙本質小管的管塞部分，甚至可達40 μm或者更深。推測PIPS 激光技術可能只清除了玷污層的表面部和部分管塞部，牙本質小管深部可能仍存在玷污層，阻礙了沖洗液的滲入。各輔助沖洗方式對彎曲根管清潔度不同指標影響不同，未來需要對抗菌性等多指標進行綜合評價。

綜上，本研究提示PUI 和PIPS 激光輔助沖洗在彎曲根管可以更好地促進沖洗液滲入牙本質小管，有效清除玷污層。適當延長PUI工作時間有助于增強彎曲根管根尖段的清理效果。

利益沖突聲明：作者聲明本文無利益沖突。