Er:YAG 激光輔助根管蕩洗對沖洗液根尖溢出影響的系統評價

周宇琨，張方琪，張婷婷，劉學軍

目前0.5%-5.25%次氯酸鈉(sodium hypochlorite,NaOCl)溶液是根管治療中最廣泛使用的根管沖洗液，這得益于其防腐性能，可溶解壞死的牙髓、細菌等物質[1]。但傳統注射器沖洗(conventional needle irrigation,CNI)偶見因流速過大或針尖嵌頓等原因導致的沖洗不當，可將NaOCl 推出根尖孔外，形成根尖溢出，導致疼痛、腫脹、瘀斑等癥狀[2]。因此，NaOCl 在根尖部的溢出關系著根管治療的安全性。

近年來Er:YAG 激光因微創、安全、舒適等特點被廣泛應用于口腔醫學各領域[3]，其輔助根管蕩洗技術日漸成熟，其中光子引導光聲流(photoninduced photoacoustic streaming,PIPS)技術在去除根管內細菌、玷污層和抗菌藥物等方面均取得良好的效果[4,5]。但由于Er:YAG 激光輔助根管蕩洗通過縮短脈寬可在根管內產生壓力波，促使沖洗液形成渦流，其應用于根管蕩洗時是否將NaOCl推出根尖基點至根尖周組織尚存爭議。本文通過文獻檢索，系統評價PIPS 技術及相關因素對沖洗液根尖溢出的影響，以期為PIPS 技術應用于根管蕩洗的安全性提供依據。

1 材料和方法

1.1 檢索策略 系統檢索Pubmed、Scopus、Embase、Web of Science、中國期刊全文數據庫(CNKI)、維普中文期刊服務平臺(VIP Database)及萬方數據庫(Wanfang Database)，共7 個數據庫內15 年來（2007年1 月—2022 年5 月）的所有中英文文獻，并追溯納入文獻的參考文獻補充。中文檢索詞包括：沖洗液、次氯酸鈉、根尖溢出、光子引導光聲流；英文檢索詞為：#1 (Root canal irrigants [mh]) OR (Canal Irrigant,Root) OR (Canal Irrigants,Root) OR (Irrigant,Root Canal)OR (Irrigants,Root Canal) OR (Root Canal Irrigant) OR(Root Canal Medicament) OR (Root Canal Medicaments)OR (Canal Medicament,Root) OR (Canal Medicaments,Root) OR (Medicament,Root Canal) OR (Medicaments,Root Canal)；#2 (Apical extrusion) OR (Apically extruded)OR (Safety)；#3 (PIPS) OR (Photon-induced photoacoustic streaming) OR (LAI) OR (Laser-activated irrigation) OR(Er:YAG)，檢索策略為：#1 AND #2 AND #3。

1.2 納入與排除標準 納入標準：①實驗設計：隨機對照研究；②研究對象：人離體牙或根管模型，要求牙根完整無缺損、根尖無破壞；③干預措施：根管沖洗技術的不同，實驗組使用PIPS 技術，對照組傳統注射器沖洗；④結局指標：沖洗液根尖溢出量。排除標準：①綜述、評論、會議論文、病例報告等研究類型；②非體外研究，如動物研究或臨床研究；③文內未涉及使用Er:YAG 激光或PIPS 技術；④與研究主題不符，未報道沖洗液的根尖溢出。

1.3 篩選與資料提取 兩名研究者（周宇琨、張方琪）通過閱讀檢索到的文獻題目、摘要和全文確定是否納入，若意見不統一則交給第三名研究者（劉學軍）評估，對納入文獻以表格的形式列出提取的信息，包括：沖洗方法、激光參數、實驗方法、研究結論等。由于各研究間存在較大的異質性，本文僅對各文獻結果進行總結描述性分析。

1.4 質量評價 根據Cochrane 協作網推薦的偏倚風險評估方法進行質量評價，評價標準包括：①隨機分配方案；②分配隱藏；③盲法；④結果數據的完整性；⑤選擇性報告結果；⑥其他偏倚來源。

2 結果

2.1 納入文獻基本特征 計算機及其他途徑檢索文獻共獲得82 篇，刪除重復文獻，閱讀題目、摘要和全文后依據排除標準最終共納入7 篇文獻[6-12]，均為英文文獻，文獻篩選流程及結果見圖1。納入文獻發表于2015-2022 年，均對比了PIPS 與CNI 產生的沖洗液根尖溢出量。其中，3 篇文獻[7,8,11]PIPS 使用了超過0.3W 的較高功率，另外4 篇[6,9,10,12]PIPS 使用功率不超過0.3W。實驗方法方面，2 篇文獻[8,10]使用天平稱重法，2 篇文獻[7,9]使用圖像分析法、1 篇文獻[11]使用粒子圖像測速技術、2 篇文獻[6,12]使用分光光度法定量檢測根尖溢出量。各文獻相關信息見表1。

表1 納入文獻的基本特征

圖1 文獻篩選流程及結果

2.2 質量評價 ①隨機分組方面，4 篇文獻交代了具體的隨機分組方法，判定為低風險；2 篇文獻僅提及隨機，但未說明具體的隨機方法，判定為高風險；1 篇未提及隨機，判定為不清楚。②分配隱藏與盲法方面各文獻雖均未提及，但結合文中信息可知實驗分配隱藏與盲法無法實現，故均判定為高風險。③所有研究均完整提供了研究數據，判定為低風險。各研究均因信息不足而無法判斷是否有選擇性報告結果及其他偏倚來源，故判定為不清楚。結果見表2。

表2 質量評價

3 討論

波長為2940nm 的Er:YAG 激光對于水具有很高的吸收特性，這使其適合應用于根管蕩洗，其原理在于沖洗液吸收激光能量后內部產生氣泡，膨脹到最大體積時破裂，產生的震蕩波和微氣流可在瞬間沖擊牙本質表面形成剪切力，使玷污層脫落并破壞細菌生物膜，清潔根管系統各部位，包括機械清創難以到達的峽部、根尖部等[13]。

3.1 PIPS 技術及相關因素對根尖溢出的影響

3.1.1 PIPS 技術目前，臨床最常使用短脈寬Er:YAG 激光(50ms,SSP) 配合較低功率(0.3W,15Hz,20mJ)實施PIPS 技術輔助根管蕩洗。在此參數下，本文納入的7 篇文獻中，4 篇文獻[7-9，12]支持PIPS 組產生的根尖溢出量與CNI 組的差異無統計學意義，2 篇文獻[6,10]支持PIPS 組產生的沖洗液根尖溢出比CNI 組顯著減少(P＜0.05)，其差異可達10 倍，多數文獻提示了PIPS 技術應用的安全性。一方面，短脈寬激光瞬間產生的高能量壓力波及氣泡膨脹與爆破可高效率清創，又因其作用時間短并不造成根管壁熱損傷，同時氣泡破裂減緩壓力產生，避免沖洗液的根尖溢出。另一方面，注射器沖洗時若針尖嵌頓，流速過高，沖洗液無法向冠部回流，導致根尖局部壓力瞬間增高，造成沖洗液根尖溢出，但激光輔助根管蕩洗卻不受此影響，工作時激光工作尖僅放置髓腔內，不必伸入根管中，沖洗液注入髓腔內即可[14]。通暢的根管有充足的空間使沖洗液向冠部回流，快速的液體流動有利于激光作用下的沖洗液形成液體循環，未對根尖部產生較大壓力，這也是PIPS 產生的根尖溢出量明顯少于注射器沖洗的主要原因。納入文獻中1 篇文獻[6]認為與PIPS相比，CNI會產生更少的沖洗液根尖溢出，但其實驗中30G 注射器針尖可能因較小的外徑避免了針尖嵌頓產生的根尖部過大壓力，且沖洗液注射流速僅為2mL/min，明顯低于臨床實際操作，其實驗結論與臨床的相關性尚需進一步論證。

3.1.2 激光功率 部分學者認為應根據患牙體積大小提高如激光功率等參數設置。本研究納入文獻中，Jezersek 等[11]和Arslan 等[8]研究雖沒有發現0.4W 或0.9W PIPS 與注射器沖洗產生根尖溢出量的顯著性差異，但大功率PIPS 產生的溢出量均多于小功率[Arslan2015：0.19±0.20(0.9W PIPS) vs 0.16±0.17(0.3W PIPS)]。Yost 等[9]研究同樣發現0.3W PIPS 組比0.15W PIPS 組產生的沖洗液根尖溢出增多[Yost2015：9.68±2.4(0.3W PIPS) vs 7.64±2.3(0.15W PIPS)]。此外，Laky 等[7]證實1.0W PIPS 組比0.15W PIPS 和CNI 組產生的根尖溢出均顯著增加[Laky2018：30660±23303(1.0W PIPS) vs 5722±6977(0.15W PIPS) vs 4232±5706(CNI)]，差異有統計學意義(P＜0.05)。目前有研究發現0.9W PIPS 蕩洗后的根管內壁形態破壞，牙本質壁產生微裂紋、形成樹皮樣剝脫甚至破碎成塊狀[15]，這可能在于牙本質小管中的水份吸收極高的能量后快速膨脹爆炸，進而裂紋形成并向四周擴展[16]。本課題組研究[17]已證實0.3W PIPS 對根管清創較徹底，考慮到大功率激光對牙本質壁及根尖周組織帶來的潛在風險，激光參數設置為0.3W 更可兼顧高效與安全。

3.1.3 根管預備 計算機流體動力學模型分析顯示，注射器沖洗預備至較大直徑的根管，根尖部可檢測到較高的液體流速，根尖溢出風險增加[18]，這提示我們根尖孔敞開，或根管預備至較大型號時，沖洗應格外謹慎。本研究納入文獻中，6 篇文獻[7-12]根管預備至#25-#80 時均未見PIPS 組比CNI 組產生更多的根尖溢出，其中2 篇文獻進行組內比較，發現根管預備至不同型號后產生的根尖溢出量差異無統計學意義：Vatanpour 等[12]使用PIPS 技術沖洗預備至#25、#40 及#80 的根管產生的溢出量相當[3.80±0.31(#25) vs 3.94±0.13(#40) vs 3.90±0.21(#80)]，且與注射器沖洗[4±0(CNI)]產生的差異均沒有統計學意義；Yost 等[9]發現PIPS 技術沖洗根管預備至#35 及#55 的根管產生的根尖溢出的差異無統計學意義[Yost2015：9.93±2.16(#35) vs 9.40±2.60(#55)]，所以對PIPS 技術，根管預備尺寸并非影響根尖溢出的重要因素。僅1 篇文獻[6]將根管預備至#40 時使用注射器沖洗產生溢出量少于PIPS 技術，但與其他研究相比，根管預備不是唯一變量，結論的矛盾是否因根管預備尺寸有待后續實驗控制變量繼續探究。

3.1.4 注射流速 據報道，CNI 注射流速超過6mL/min 時，沖洗液根尖溢出的風險顯著增加[19]，而調查顯示臨床醫生注射流速范圍約為8.4-24.6mL/min[20]，風險可能較大，本研究對注射流速在此范圍內的納入文獻進行討論。Jezersek 等[11]證實流速1-15mL/min 范圍內CNI 產生的根尖溢出隨流速增大而增加，CNI 流速超過5mL/min 時產生的溢出量便會顯著多于PIPS。Arslan 等[8]實驗中的CNI 流速為9.6mL/min，但未見PIPS 產生的根尖溢出量多于在該流速下的注射器沖洗[Arslan2015：0.16±0.11(PIPS) vs 0.16±0.17(CNI)]，差異無統計學意義。Vidas 等[10]雖證明注射器沖洗3mL/min 的流速產生的根尖溢出量明顯少于6mL/min，但均比PIPS 產生的根尖溢出顯著增加，差異具有統計學意義(P＜0.05)。以上結果共同表明，PIPS 技術對沖洗液根尖溢出的風險小于臨床注射流速下的注射器沖洗。

3.2 SWEEPS 技術對根尖溢出的影響 Er:YAG 激光輔助根管蕩洗近年來持續發展，在PIPS 技術的基礎上，學者陸續報道沖擊波增強發射光聲流(shock wave enhanced emission photoacoustic streaming,SWEEPS)技術在根管蕩洗中的應用，其在根管清創方面的優越性已獲得較多驗證[21]。相關研究發現，SWEEPS 技術可進一步降低激光蕩洗對根尖部產生的壓力[22]。本文納入的研究中，Vatanpour 等[12]研究認為SWEEPS 產生的根尖溢出量比注射器沖洗和PIPS 更少[Vatanpour2022：2.70±0.34(SWEEPS) vs 3.80±0.31(PIPS) vs 4±0(CNI)]，Jezersek 等[11]同樣證實該結論，且溢出量在0.05W-0.4W 范圍內不隨激光功率的增大而增加，均提示了SWEEPS 應用的安全，但目前該技術的相關研究較少，仍有待于進一步探究。

3.3 Er:YAG 激光輔助根管蕩洗對根管治療術后疼痛的影響 除本文納入的離體研究外，目前共查錄到4 篇文獻對激光輔助根管蕩洗的安全性進行臨床試驗。Dagher 與Mandras 等[23,24]發現臨床應用PIPS 技術可明顯降低患者根管治療術后疼痛發生的幾率，Liapis 等[25]認為與超聲蕩洗相比，PIPS 緩解術后疼痛同樣具有明顯的優越性，術后6h 更為明顯。此外，臨床試驗發現SWEEPS 技術緩解患者根管治療術后疼痛與PIPS同樣具有顯著的效果[26]。目前相關研究和病例報道較少，未來可增加相應的隨機對照臨床試驗。

本研究尚存一定局限性：①納入文獻數量較少，僅中英文語種，存在其他語種的研究未被納入的可能性；②部分研究未報道具體的隨機分配方法，各研究實驗操作無法實現盲法，可能存在偏倚；③各文獻樣本類型并非完全一致，未對根管長度、彎曲度等標準化，激光工作尖類型和注射器針尖類型的不同可能影響結果；④納入研究雖報告了沖洗液根尖溢出量的具體數值，但方法學質量的差異和定量檢測溢出量技術的不同導致各研究間存在較大的異質性，尚不適合對數據進行合并作meta 分析，因此本文對各研究進行了總結描述性分析。

綜上所述，當前證據顯示Er:YAG 激光輔助根管蕩洗較傳統注射器沖洗產生沖洗液根尖溢出的風險更小。受納入研究數量和質量限制，上述結論尚需開展更多高質量研究予以驗證。