不同預處理方式對樁道清潔能力的應用進展

陸姣 鄧敏 黎淑芳

【關鍵詞】 預處理;樁道;清潔;玷污層;牙本質

中圖分類號：R781.05 ? 文獻標志碼：A ? DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2019.05.016

根管治療后牙體組織失去活力，抗折性降低，易發生冠折、縱裂、牙體變色等風險，大面積的牙體缺損常難以提供良好的固位，樹脂充填修復無法恢復理想的咬合接觸關系，影響咀嚼功能。樁核冠修復是牙體缺損的主要修復方式之一，根管是樁道的重要固位組織，粘接修復前的樁道預處理是提高樁道粘接強度的重要手段。纖維樁因其具有與牙本質相近的彈性模量、美觀性好、應力分布均勻等優越的物理機械性能而被臨床廣泛使用[1]。與此同時，因樁道預備產生的玷污層對粘接修復的不良影響成為口腔修復學領域研究的難點，這使臨床工作者們對樁道粘接修復前的預處理提出了更高的要求。隨著口腔材料的飛速更新，各種新型根管處理系統應運而生，樁道的清潔及粘接強度問題得到了明顯改善。本文將就臨床常用的幾種不同預處理方式對樁道清潔能力的作用機制與研究現狀作一綜述，為臨床粘接修復工作提供一定的參考價值。

1 玷污層的產生、構成及影響

玷污層的產生是牙體預備過程器械的切削成形產生的由牙本質及不明無機污染物組成的碎屑，包括反應性凝集蛋白、壞死或有活力的牙髓組織、成牙本質細胞突、唾液、血液細胞、微生物等有機成分及無機顆粒[2]。由于操作中器械的擠壓使牙本質碎屑等污染物被嵌入牙本質小管內，形成被玷污層堵塞的牙本質小管。被擠壓入牙本質小管的玷污層由大小不一、形狀各異的顆粒狀物質組成，其厚度1～2 μm，深度可達10～40 μm甚至更深[3]。由于這種特殊的機械嵌合作用，使玷污層緊密附著在牙本質小管內，常規的沖洗擦拭不能將其有效清除，玷污層的存在更使牙本質粘接難度進一步升級。由于玷污層可致牙本質與修復體邊緣形成微隙，易積納食物殘渣、細菌代謝產物，加之口內環境的特殊性，促進牙本質與修復充填材料之間微滲漏的產生。Fan等[4]研究證明，樁道粘接失敗的原因是由于牙本質與粘接材料間的粘接失敗。而相關研究顯示[5]，影響根管壁牙本質與樹脂粘接強度的主要原因有：①經根管治療及樁道預備后根管表面覆蓋的玷污層使牙本質粘接劑不能充分滲透;②根管樁道空間雖小，但其特殊的窩洞形態導致洞型因素影響較大，導致根管內的樹脂粘接材料更容易產生聚合收縮，降低了樹脂粘接劑的粘接強度;③由于根管樁道深度不同，牙本質內壁結構有差異，操作難度不一致，使根管深部牙本質粘接強度較低，影響樁的固位強度。玷污層為細菌微生物提供了繁殖所需的營養及場所，是樁道清潔的判定標準，其作為一種非目的性產物給臨床治療及粘接修復工作帶來了舉足輕重的影響，為此，去除玷污層成為樁道預處理的首要目標。

2 不同預處理方式的清潔作用機制

根管預處理系統因具有機械、物理、化學及生物學性能而被廣泛應用于臨床，它們能到達或促進根管沖洗液到達根管預備器械所不能到達的深部區域，并對該區域進行深入清潔、消毒、殺菌，保證根管治療及樁冠修復的遠期療效。目前臨床上常用的根管預處理方式有：化學根管沖洗液、超聲根管沖洗系統、激光根管預處理系統。以下分別對不同預處理方式的作用機制進行分析。

2.1 化學根管沖洗液的作用機制 隨著口腔材料學的發展，推動了根管沖洗系統的不斷革新，而樁道清潔的關鍵在于選擇合適而有效的根管沖洗材料。理想的根管沖洗液[6]應具備如下優點：①使用方便無異味;②抗菌作用強;③良好的根管潤滑作用;④具有去除玷污層及溶解殘髓的能力;⑤生物相容性好;⑥可減少根管細菌及降低內毒素活性等。此外，相同的根管沖洗液，其清潔效果亦受多種因素影響，適當改變沖洗液的濃度、溫度及處理時間對樁道清潔效果有差異。Cicek等[7]將不同溫度的乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetracetic acid，EDTA）和MTAD分別用于去除根管壁牙本質玷污層，發現EDTA及MTAD在25℃、37℃條件下比在4℃條件下對玷污層的去除效果更好。分析可能因沖洗液溫度升高，表面張力降低，根管沖洗液更容易進入牙本質小管，從而提高了其組織溶解的作用。Iandolo等學者[8]通過根管內加熱次氯酸鈉（sodium hypochlorite， NaClO） 至50℃和180℃，評估根管壁表面的牙本質小管開放程度及玷污層的去除效果，發現在180℃條件下NaClO對玷污層的去除及牙本質小管的開放作用更有效，而加熱到50℃組在掃描電鏡（scanning eletron microscope，SEM）下根管壁表面可見更多的牙本質碎屑，玷污層廣泛附著于根管壁上。考慮由于溫度升高，使沖洗液中的有效成分氯離子的物理運動加快，增加了氯離子與根管壁的接觸時間，相當于提高了有效氯離子的濃度，使玷污層的去除能力提升。但由于根管內加熱間接地導致了牙周膜的損傷，沖洗液溫度過高在體內根管并非適用，因此，在牙周耐受條件下，仍可適當提高沖洗液的溫度以便更有效地發揮其清潔作用。另有學者通過使用17%的EDTA對牙根面進行不同時間的預處理，再同24%的EDTA組進行比較，處理時間由3 min延長至5 min，處理效果與時間長短呈正比，但17%的EDTA根面處理效果仍不如24%的EDTA[9]，認為可將EDTA處理時間延長至5 min以上以獲得更好的預處理效果。盡管處理時間的延長及試劑濃度、溫度的升高可在一定程度上對根管預處理效果起到促進作用，但預處理時間、濃度及溫度的有效范圍仍需深入研究。

2.1.1 NaClO NaClO溶液是目前廣泛使用的根管沖洗劑，可在水溶液中解離出有效成分氯離子，其在催化劑作用下可產生強氧化反應而干擾細菌代謝，是一種強效的根管消毒劑。同時具有極強的溶解殘髓的功效，但因本身有較強的細胞毒性作用，在沖洗過程中易導致根尖周組織的急性損傷[10]。由于NaClO缺乏溶解玷污層的能力，從而限制了其發揮去除被堵塞于牙本質小管內細菌的作用，臨床上常需聯合EDTA同時使用。

2.1.2 EDTA 臨床常用的EDTA濃度為17%，作為一種金屬螯合劑，可與鈣離子反應形成穩定的絡合物，促進膠原纖維暴露，牙本質小管開放，更利于根管沖洗液滲透到牙本質小管內，去除根管壁的玷污層、細菌及其代謝產物，但其作用時間要求嚴格，超過1 min將導致根管壁過度脫礦，削弱根管壁牙本質的硬度[11]，這與張豐婧等[9]的研究結果存在爭議，需進一步研究證實。此外，EDTA還具有極好的乳化碎屑、潤滑根管的作用，常用于根管疏通的輔助試劑。

2.1.3 抗生素+有機酸+表面活性劑復合根管沖洗劑 MTAD是一種新型的復合根管沖洗劑，最先于2003年被Johnson和Torabinejad應用于根管治療，主要由多西環素+檸檬酸+表面活性劑Tween-80混合而成，具有良好的潤濕性、抗菌性，其中的有機酸成分——檸檬酸可有效去除根管壁的玷污層。研究發現，臨床采用MTAD對第三磨牙進行根管沖洗后拔除，并于SEM下觀察，發現根管上段玷污層的去除效果優于中下段，但根尖部玷污層的清潔效果不甚滿意[12]。Ramachandran等學者[13]通過使用17%EDTA、7%馬來酸（maleic acid， MA）和10%檸檬酸，在超聲波激活和不激活條件下對比觀察其對根管壁的清潔效果，實驗發現10%檸檬酸在超聲激活條件下對玷污層的去除效果最佳，認為檸檬酸聯合超聲對根管進行預處理是一種潛在而有效的沖洗方案。

2.1.4 抗菌劑+鈣螯合劑+表面活性劑復合根管沖洗劑 QMix是另一種新型復合根管沖洗劑，于2011年開始用于根管治療，主要由氯己定（chlor hexidine digluconate，CHX）+EDTA+表面活性劑混合組成，溶液呈弱堿性，可去除根管預備后產生的玷污層，其清潔效果等同于170 g/L的EDTA溶液，但對根尖1/3的玷污層清潔效果欠佳[14]。QMix抗菌性較強，可在根管內維持3個月[15]，但不能溶解有機物，當細菌生物膜形成會使其抗菌性降低。另有研究將拔除的離體牙分別采用EDTA、QMix、超聲+EDTA、超聲+QMix對樁道進行抗菌性、玷污層去除及粘接強度試驗，發現QMix可使根管內細菌明顯減少，粘接強度增高，而超聲組對玷污層的去除效果更好[16～17]。

2.1.5 MA MA是食品工業中的一種新型酸味劑，pH=1.05，安全性能好，主要作為飲料和其他酸味產品的添加劑。近年來，國外有學者受其啟發，將MA應用于根管預處理，研究證明[4]， MA是一種有效的根管沖洗劑，去除樁道玷污層的清潔上具有明顯優勢，尤其在根尖1/3區域，它能充分打開牙本質小管，并在提高纖維樁的粘接強度上有促進作用。另有Ballal等[18]用MA、MA+西曲溴銨（CTR）和MA+CTR+CHX作為最終沖洗液用于根管壁牙本質玷污層的去除效果進行實驗，證明MA單獨或聯合CTR可有效去除根管壁牙本質玷污層。

2.2 超聲根管沖洗系統的作用機制 超聲根管沖洗系統對樁道清潔的主要原理是通過超聲儀器的高頻率振動產生的空穴、聲流、化學及熱效應共同激活根管沖洗液來完成，超聲蕩洗根管壁的同時能有效去除根管壁的玷污層，聯合化學沖洗試劑使用，能更深入清除根管壁的細菌，兩者的協同作用進一步提高了根管清潔及消毒的效果[19]。這與Souza等學者[16]的研究結果一致。但孫寧佳等[20]通過實驗研究發現，使用超聲+Er：YAG激光蕩洗根管時，因兩者均直接作用于根管壁，其能量可造成根管壁牙本質微裂，甚至根折，因此不建議兩者同時使用于根管預處理。

2.3 激光根管預處理系統的作用機制 1960年，首臺紅寶石激光問世，1998年獲得美國食品藥品管理局的批準并應用于口腔臨床[21]。快速發展的激光技術為學者們在去除牙本質玷污層的研究上指出了新的方向。作用于牙體組織的激光可產生反射、投射、散射、吸收效應，其具體吸收類型取決于作用組織的光學特性和激光的波長種類。牙本質中的無機成分約占50%，主要由羥基磷灰石和磷酸鹽組成，而激光對牙本質表面的預處理則是利用牙本質特殊的組織成分對激光的特異性吸收效應。

2.3.1 Nd：YAG激光 Nd：YAG激光屬于固體激光，是波長為1064 nm的近紅外線波段，分為連續型和脈沖型兩種處理模式。其中脈沖型運作時為間斷發射激光能量，一定程度上降低了熱量積累，避免造成局部溫度過高。因其作用于硬組織內反射、吸收作用較小，并伴有不同程度的散射，能量不被水吸收，運作時通過Nd：YAG激光發射的熱能消融牙本質表面，使其熔化、炭化或再結晶，在起到清潔牙本質表面污染物的同時，封閉牙本質小管，減少管內的液體流動，降低牙本質小管的通透性[22]。連續型Nd：YAG激光因其對硬組織有較深的穿透作用，容易造成牙周組織的熱損傷[21]，因此在臨床中未能得到推廣。

2.3.2 Er：YAG激光 Er：YAG激光是一種固體激光，是波長為2940 nm的中紅外線光源，運作時以自由運轉的脈沖方式發射能量，其波長與羥基磷灰石的OH-（2800 nm）和水（2950 nm）的吸收峰值相近，當激光照射牙體組織時，組織中的羥磷灰石和水可大量吸收激光中的能量，受照區域組織中的水因體積膨脹而產生強大的壓力，當超過組織可承受的負荷時最終發生微爆裂，并汽化牙體組織的水，使組織形成凹凸不平的表面，從而對牙體組織起到清潔、消毒、殺菌的作用，因汽化水分子會使局部溫度降低，且Er：YAG激光對牙體硬組織的穿透作用淺，因此熱量不會集中于處理區域而造成牙周組織的損傷[23]。研究顯示，Er：YAG激光可去除根管內的玷污層，并殺滅根管內病原微生物，提高污染根管的清潔效率[24]。

2.3.3 Er，Cr：YSGG激光 Er，Cr：YSGG激光又稱“水激光”，是Er：YAG激光家族中的另一成員，波長為2780 nm。其主要工作原理是運用流體動力學原理，將激光同水、氣同軸輸出，運作的同時，水可以起到降溫作用，避免造成周圍軟組織的熱損傷。Er，Cr：YSGG激光預處理根管可汽化根管壁上的玷污層、細菌及其代謝產物，使根管壁牙本質的有機成分熔融再結晶，封閉牙本質小管及側枝根管，有效提高根管封閉效果，利用其光熱效應還可殺滅根管內細菌和其他感染物質，因同時具備消毒殺菌和去除根管壁玷污層等多種特性而使其成為根管清潔方面最具發展前景的新科技之一[19]。Montero-Miralles等人[25]用17%EDTA、Er，Cr：YSGG激光、17%EDTA+Er，Cr：YSGG激光對M2鎳鈦預備后的牙本質進行處理，發現3組在根管中1/3玷污層的去除效果，差異有統計學意義，而17%EDTA+Er，Cr：YSGG激光組對根管壁玷污層的去除上表現出更出色的清潔效果。另有研究[26]發現，使用Er，Cr：YSGG激光處理實驗組牙本質，SEM下未見玷污層存在，并觀察到牙本質小管開放，表面有突起的管周牙本質，不規則的魚鱗狀結構增多。

2.3.4 PIPS-Er：YAG激光沖洗技術 PIPS-Er：YAG激光沖洗技術是Divito于2012年在Er：YAG激光活化沖洗技術的基礎上發明而來，該技術以短脈寬（50 μs）、低功率（0.3 W）為特色，工作時僅需將光纖頭放置于髓腔，從而避免造成對根尖及根管壁的損傷[27]。研究顯示[28]，根管沖洗劑與低功率的PIPS-Er：YAG激光聯合應用于沖洗根管時，Er：YAG激光產生強大的震動波及空穴效應，使沖洗液形成大量水泡進入復雜根管系統內，而震動波促進液體加速流動的同時產生氣泡，氣泡破裂可在根管內產生強大的負壓，從而去除根管壁的玷污層。有研究顯示[27]，PIPS-Er：YAG激光在促進玷污層的去除作用上要明顯優于注射器沖洗和超聲沖洗。另有學者[29]證明，Er：YAG激光通過PIPS激活后促進根管壁牙本質小管開放，使根管壁清潔效果更佳，認為PIPS-Er：YAG激光沖洗技術可作為兒童牙體牙髓病根管沖洗的有效方式。

3 總結

綜上所述，根管壁微生物的有效控制及玷污層的去除是樁道清潔的評價指標，其關系著根管治療的有效性及樁道粘接的耐久性問題，因根管壁牙本質中富含有機物和水，并有牙本質小管與牙髓互通及其小管內含大量流動液體等自身特殊的結構特點，樁道預處理和粘接強度成為研究難點。現階段涌現的新型根管沖洗液及樁道預處理技術在去除玷污層的能力上各有優勢及不足，而在單一根管預處理方式的研究上仍有待進一步探討。

參 考 文 獻

[1] ?Sonkesriya S，Olekar ST，Saravanan V，et al.An in vitro comparative evaluation of fracture resistance of custom made，metal，glass fiber reinforced and Carbon reinforced posts in endodontically treated teeth[J].J Int Oral Health，2015，7（5）：53-55.

[2] ?Pintor AVB，Dos Santos MRM，Ferreira DM，et al.Does smear layer removal influence root canal therapy outcome？Asystematic review[J].J Clin Pediatr Dent，2016，40（1）：1-7.

[3] ?Nasher R，Franzen R，Gutknecht N.The effectiveness of the Erbium：Yttrium aluminum garnet PIPS technique in comparison to different chemical solutions in removing the endodontic smear layer-an invitro profilometric study[J].Lasers Med Sci，2016，31（9）：1871-1882.

[4] ?Fan F，Ibrahim M，Dai P，et al.Effect of maleic acid on the bond strength of fibre posts to root dentine[J].Eur J Oral Sci，2017，125（5）：396-402.

[5] ?張 凌.纖維樁粘接固位的原理及其影響因素的研究[D].西安：第四軍醫大學，2008.

[6] ?黃麗東，宮瑋玉，董艷梅.根管沖洗的研究進展[J].國際口腔醫學雜志，2018，45（4）：465-472.

[7] ?Cicek E，Keskin O.The effect of the temperature changes of EDTA and MTAD on the removal of the smear layer：a scanning electron microscopy study[J].Scanning，2015，37（3）：193-196.

[8] ?Iandolo A，Amato M，Dagna A，et al.Intracanal heating of sodium hypochlorite：Scanning electron microscope evaluation of root canal walls[J].Conserv Dent，2018，21（5）：269-573.

[9] ?張豐婧，束 蓉.17% EDTA不同處理時間對根面超微結構的影響[J].上海交通大學學報（醫學版），2016，36（7）：1039-1043.

[10] Guivarch M，Ordioni U，Ahmed HMA，et al.Sodium hypochlorite accident：A systematic review[J].J Endod，2017，43（1）：16-24.

[11] ?Aksel H，Serper A.Concentration and time-dependent effect of initial sodium hypochlorite on the ability of QMix and ethylenediaminetetraacetic acid to remove smear layer[J].Conserv Dent，2017，20（3）：185-189.

[12] ?Cehreli ZC，Uyanik MO，Nagas E，et al.A comparison of residual smearlayer and erosion following different endodontic irrigation protocols tested under clinical and laboratory conditions[J].Acta Odontol Scand，2013，71（5）：1261-1266.

[13] ?Ramachandran N，Podar R，Singh S，et al.Effect of ultrasonic activation on calcium ion quantification，smear layer removal，and canal cleaning efficacy of demineralizing irrigants[J].Conserv Dent，2018，21（5）：551-556.

[14] ?Ballal NV，Jain I，Tay FR.Evaluation of the smear layer removal and decalcification effect of QMix，maleic acid and EDTA on root canal dentine[J].Dent，2016，51：62-68.

[12] ?Souza MA，Montagner A，Lana DL，et al.Comparative evaluation of the retaining of QMix and chlorhexidine formulations on human dentin：a chemical analysis[J].J Clin Oral Investig，2017，21（3）：873-878.

[16] ?Souza MA，Pazinatto B，Bischoff KF，et al.Influence of ultrasonic activation over final irrigants in the removal of photosensitizer from root canal walls after photodynamic therapy[J].Photodiagnosis & Photodynamic Therapy， 2017，17：216-220.

[17] ?Barreto MS，Rosa RA，Seballos VG，et al.Effect of intracanal irrigants on bond strength of fiber posts cemented with a self-adhesive resin cement[J].Oper Dent，2016，41（6）：E159-E167.

[18] ?Ballal NV，Ferrerluque CM，Sona M，et al.Evaluation of final irrigation regimens with maleic acid for smear layer removal and wettability of root canal sealer[J].Acta Odontologica Scandinavica，2017，76（3）：199-203.

[19] ?陳 帆，朱鳳華.超聲沖洗技術在口腔感染根管治療中的臨床應用[J].重慶醫學，2018，47（26）：3471-3472，3481.

[20] ?孫寧佳，郭 威.Er：YAG激光和超聲蕩洗對根管內壁形態及微滲漏的比較研究[J].牙體牙髓牙周病學雜志，2017，27（12）：689-697，712.

[21] ?林 潔，孫 宇，雷雅燕.常用激光在口腔軟硬組織中的應用[J].醫學綜述，2018，24（9）：1749-1754.

[22] ?Lopes AO，Aranha AC.Comparative evaluation of the effects of Nd：YAG laser and a desensitizer agent on the treatment of dentin hypersensitivity：a clinicalstudy[J].Photomedicine and Laser Surgery，2013，31（3）：132-138.

[23] ?Chinelatti MA，Rocha CT，Colucci V，et al.Effect of Er：YAG laser on dentin demineralization around restorations[J].Lasers Med Sci，2017，32（2）：413-418.

[24] ?Neelakantan P，Cheng CQ，Mohanraj R，et al.Antibiofilm activity of three irrigation protocols activated by ultrasonic，diode laser or Er：YAG laser in vitro[J].Int Endod J，2015，48（6）：602-610.

[25] ?Montero-Miralles P，Torres-Lagares D，Segura-Egea JJ，et al.Comparative study of debris and smear layer removal with EDTA and Er，Cr：YSGG laser[J].J Clin Exp Dent，2018，10（6）：598-602.

[26] ?Mirzaei M，Yasini E，Tavakoli A，et al.Effect of Different Powers of Er，Cr：YSGG Laser Treatment on Surface Morphology of Microhybride Composite Resin：Scanning Electron Microscope（SEM） Evaluation[J].Lasers Med Sci，2015，6（2）：62-66.

[27] ?劉 敏，彭 彬.兩種功率PIPS-Er：YAG激光對根管內玷污層去除效果的比較研究[J].口腔醫學研究，2018，34（10）：1067-1071.

[28] ?BalicM，Lucic R，Mehadzic K，et al.The efficacy of photon-initiated photoacoustic streaming and sonic-activated irrigation combined with QMiX solution or sodium hypochlorite against intracanal E.faecalis biofilm[J].Lasers Med Sci，2016，31（2）：335-342.

[29] ?Korkut E，Torlak E，Gezgin O，et al.Antibacterial and Smear Layer Removal Efficacy of Er：YAG Laser Irradiation by Photon-Induced Photoacoustic Streaming in Primary Molar Root Canals：A Preliminary Study[J].Photomed Laser Surg，2018，36（9）：480-486.