不同预处理方式对桩道清洁能力的应用进展

陆姣 邓敏 黎淑芳

【关键词】 预处理;桩道;清洁;玷污层;牙本质

中图分类号：R781.05   文献标志码：A   DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2019.05.016

根管治疗后牙体组织失去活力，抗折性降低，易发生冠折、纵裂、牙体变色等风险，大面积的牙体缺损常难以提供良好的固位，树脂充填修复无法恢复理想的咬合接触关系，影响咀嚼功能。桩核冠修复是牙体缺损的主要修复方式之一，根管是桩道的重要固位组织，粘接修复前的桩道预处理是提高桩道粘接强度的重要手段。纤维桩因其具有与牙本质相近的弹性模量、美观性好、应力分布均匀等优越的物理机械性能而被临床广泛使用[1]。与此同时，因桩道预备产生的玷污层对粘接修复的不良影响成为口腔修复学领域研究的难点，这使临床工作者们对桩道粘接修复前的预处理提出了更高的要求。随着口腔材料的飞速更新，各种新型根管处理系统应运而生，桩道的清洁及粘接强度问题得到了明显改善。本文将就临床常用的几种不同预处理方式对桩道清洁能力的作用机制与研究现状作一综述，为临床粘接修复工作提供一定的参考价值。

1 玷污层的产生、构成及影响

玷污层的产生是牙体预备过程器械的切削成形产生的由牙本质及不明无机污染物组成的碎屑，包括反应性凝集蛋白、坏死或有活力的牙髓组织、成牙本质细胞突、唾液、血液细胞、微生物等有机成分及无机颗粒[2]。由于操作中器械的挤压使牙本质碎屑等污染物被嵌入牙本质小管内，形成被玷污层堵塞的牙本质小管。被挤压入牙本质小管的玷污层由大小不一、形状各异的颗粒状物质组成，其厚度1～2 μm，深度可达10～40 μm甚至更深[3]。由于这种特殊的机械嵌合作用，使玷污层紧密附着在牙本质小管内，常规的冲洗擦拭不能将其有效清除，玷污层的存在更使牙本质粘接难度进一步升级。由于玷污层可致牙本质与修复体边缘形成微隙，易积纳食物残渣、细菌代谢产物，加之口内环境的特殊性，促进牙本质与修复充填材料之间微渗漏的产生。Fan等[4]研究证明，桩道粘接失败的原因是由于牙本质与粘接材料间的粘接失败。而相关研究显示[5]，影响根管壁牙本质与树脂粘接强度的主要原因有：①经根管治疗及桩道预备后根管表面覆盖的玷污层使牙本质粘接剂不能充分渗透;②根管桩道空间虽小，但其特殊的窝洞形态导致洞型因素影响较大，导致根管内的树脂粘接材料更容易产生聚合收缩，降低了树脂粘接剂的粘接强度;③由于根管桩道深度不同，牙本质内壁结构有差异，操作难度不一致，使根管深部牙本质粘接强度较低，影响桩的固位强度。玷污层为细菌微生物提供了繁殖所需的营养及场所，是桩道清洁的判定标准，其作为一种非目的性产物给临床治疗及粘接修复工作带来了举足轻重的影响，为此，去除玷污层成为桩道预处理的首要目标。

2 不同预处理方式的清洁作用机制

根管预处理系统因具有机械、物理、化学及生物学性能而被广泛应用于临床，它们能到达或促进根管冲洗液到达根管预备器械所不能到达的深部区域，并对该区域进行深入清洁、消毒、杀菌，保证根管治疗及桩冠修复的远期疗效。目前临床上常用的根管预处理方式有：化学根管冲洗液、超声根管冲洗系统、激光根管预处理系统。以下分别对不同预处理方式的作用机制进行分析。

2.1 化学根管冲洗液的作用机制 随着口腔材料学的发展，推动了根管冲洗系统的不断革新，而桩道清洁的关键在于选择合适而有效的根管冲洗材料。理想的根管冲洗液[6]应具备如下优点：①使用方便无异味;②抗菌作用强;③良好的根管润滑作用;④具有去除玷污层及溶解残髓的能力;⑤生物相容性好;⑥可减少根管细菌及降低内毒素活性等。此外，相同的根管冲洗液，其清洁效果亦受多种因素影响，适当改变冲洗液的浓度、温度及处理时间对桩道清洁效果有差异。Cicek等[7]将不同温度的乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetracetic acid，EDTA）和MTAD分別用于去除根管壁牙本质玷污层，发现EDTA及MTAD在25℃、37℃条件下比在4℃条件下对玷污层的去除效果更好。分析可能因冲洗液温度升高，表面张力降低，根管冲洗液更容易进入牙本质小管，从而提高了其组织溶解的作用。Iandolo等学者[8]通过根管内加热次氯酸钠（sodium hypochlorite， NaClO） 至50℃和180℃，评估根管壁表面的牙本质小管开放程度及玷污层的去除效果，发现在180℃条件下NaClO对玷污层的去除及牙本质小管的开放作用更有效，而加热到50℃组在扫描电镜（scanning eletron microscope，SEM）下根管壁表面可见更多的牙本质碎屑，玷污层广泛附着于根管壁上。考虑由于温度升高，使冲洗液中的有效成分氯离子的物理运动加快，增加了氯离子与根管壁的接触时间，相当于提高了有效氯离子的浓度，使玷污层的去除能力提升。但由于根管内加热间接地导致了牙周膜的损伤，冲洗液温度过高在体内根管并非适用，因此，在牙周耐受条件下，仍可适当提高冲洗液的温度以便更有效地发挥其清洁作用。另有学者通过使用17%的EDTA对牙根面进行不同时间的预处理，再同24%的EDTA组进行比较，处理时间由3 min延长至5 min，处理效果与时间长短呈正比，但17%的EDTA根面处理效果仍不如24%的EDTA[9]，认为可将EDTA处理时间延长至5 min以上以获得更好的预处理效果。尽管处理时间的延长及试剂浓度、温度的升高可在一定程度上对根管预处理效果起到促进作用，但预处理时间、浓度及温度的有效范围仍需深入研究。

2.1.1 NaClO NaClO溶液是目前广泛使用的根管冲洗剂，可在水溶液中解离出有效成分氯离子，其在催化剂作用下可产生强氧化反应而干扰细菌代谢，是一种强效的根管消毒剂。同时具有极强的溶解残髓的功效，但因本身有较强的细胞毒性作用，在冲洗过程中易导致根尖周组织的急性损伤[10]。由于NaClO缺乏溶解玷污层的能力，从而限制了其发挥去除被堵塞于牙本质小管内细菌的作用，临床上常需联合EDTA同时使用。

2.1.2 EDTA 临床常用的EDTA浓度为17%，作为一种金属螯合剂，可与钙离子反应形成稳定的络合物，促进胶原纤维暴露，牙本质小管开放，更利于根管冲洗液渗透到牙本质小管内，去除根管壁的玷污层、细菌及其代谢产物，但其作用时间要求严格，超过1 min将导致根管壁过度脱矿，削弱根管壁牙本质的硬度[11]，这与张丰婧等[9]的研究结果存在争议，需进一步研究证实。此外，EDTA还具有极好的乳化碎屑、润滑根管的作用，常用于根管疏通的辅助试剂。

2.1.3 抗生素+有机酸+表面活性剂复合根管冲洗剂 MTAD是一种新型的复合根管冲洗剂，最先于2003年被Johnson和Torabinejad应用于根管治疗，主要由多西环素+柠檬酸+表面活性剂Tween-80混合而成，具有良好的润湿性、抗菌性，其中的有机酸成分——柠檬酸可有效去除根管壁的玷污层。研究发现，临床采用MTAD对第三磨牙进行根管冲洗后拔除，并于SEM下观察，发现根管上段玷污层的去除效果优于中下段，但根尖部玷污层的清洁效果不甚满意[12]。Ramachandran等学者[13]通过使用17%EDTA、7%马来酸（maleic acid， MA）和10%柠檬酸，在超声波激活和不激活条件下对比观察其对根管壁的清洁效果，实验发现10%柠檬酸在超声激活条件下对玷污层的去除效果最佳，认为柠檬酸联合超声对根管进行预处理是一种潜在而有效的冲洗方案。

2.1.4 抗菌剂+钙螯合剂+表面活性剂复合根管冲洗剂 QMix是另一种新型复合根管冲洗剂，于2011年开始用于根管治疗，主要由氯己定（chlor hexidine digluconate，CHX）+EDTA+表面活性剂混合组成，溶液呈弱碱性，可去除根管预备后产生的玷污层，其清洁效果等同于170 g/L的EDTA溶液，但对根尖1/3的玷污层清洁效果欠佳[14]。QMix抗菌性较强，可在根管内维持3个月[15]，但不能溶解有机物，当细菌生物膜形成会使其抗菌性降低。另有研究将拔除的离体牙分别采用EDTA、QMix、超声+EDTA、超声+QMix对桩道进行抗菌性、玷污层去除及粘接强度试验，发现QMix可使根管内细菌明显减少，粘接强度增高，而超声组对玷污层的去除效果更好[16～17]。

2.1.5 MA MA是食品工业中的一种新型酸味剂，pH=1.05，安全性能好，主要作为饮料和其他酸味产品的添加剂。近年来，国外有学者受其启发，将MA应用于根管预处理，研究证明[4]， MA是一种有效的根管冲洗剂，去除桩道玷污层的清洁上具有明显优势，尤其在根尖1/3区域，它能充分打开牙本质小管，并在提高纤维桩的粘接强度上有促进作用。另有Ballal等[18]用MA、MA+西曲溴铵（CTR）和MA+CTR+CHX作为最终冲洗液用于根管壁牙本质玷污层的去除效果进行实验，证明MA单独或联合CTR可有效去除根管壁牙本质玷污层。

2.2 超声根管冲洗系统的作用机制 超声根管冲洗系统对桩道清洁的主要原理是通过超声仪器的高频率振动产生的空穴、声流、化学及热效应共同激活根管冲洗液来完成，超声荡洗根管壁的同时能有效去除根管壁的玷污层，联合化学冲洗试剂使用，能更深入清除根管壁的细菌，两者的协同作用进一步提高了根管清洁及消毒的效果[19]。这与Souza等学者[16]的研究结果一致。但孙宁佳等[20]通过实验研究发现，使用超声+Er：YAG激光荡洗根管时，因两者均直接作用于根管壁，其能量可造成根管壁牙本质微裂，甚至根折，因此不建議两者同时使用于根管预处理。

2.3 激光根管预处理系统的作用机制 1960年，首台红宝石激光问世，1998年获得美国食品药品管理局的批准并应用于口腔临床[21]。快速发展的激光技术为学者们在去除牙本质玷污层的研究上指出了新的方向。作用于牙体组织的激光可产生反射、投射、散射、吸收效应，其具体吸收类型取决于作用组织的光学特性和激光的波长种类。牙本质中的无机成分约占50%，主要由羟基磷灰石和磷酸盐组成，而激光对牙本质表面的预处理则是利用牙本质特殊的组织成分对激光的特异性吸收效应。

2.3.1 Nd：YAG激光 Nd：YAG激光属于固体激光，是波长为1064 nm的近红外线波段，分为连续型和脉冲型两种处理模式。其中脉冲型运作时为间断发射激光能量，一定程度上降低了热量积累，避免造成局部温度过高。因其作用于硬组织内反射、吸收作用较小，并伴有不同程度的散射，能量不被水吸收，运作时通过Nd：YAG激光发射的热能消融牙本质表面，使其熔化、炭化或再结晶，在起到清洁牙本质表面污染物的同时，封闭牙本质小管，减少管内的液体流动，降低牙本质小管的通透性[22]。连续型Nd：YAG激光因其对硬组织有较深的穿透作用，容易造成牙周组织的热损伤[21]，因此在临床中未能得到推广。

2.3.2 Er：YAG激光 Er：YAG激光是一种固体激光，是波长为2940 nm的中红外线光源，运作时以自由运转的脉冲方式发射能量，其波长与羟基磷灰石的OH-（2800 nm）和水（2950 nm）的吸收峰值相近，当激光照射牙体组织时，组织中的羟磷灰石和水可大量吸收激光中的能量，受照区域组织中的水因体积膨胀而产生强大的压力，当超过组织可承受的负荷时最终发生微爆裂，并汽化牙体组织的水，使组织形成凹凸不平的表面，从而对牙体组织起到清洁、消毒、杀菌的作用，因汽化水分子会使局部温度降低，且Er：YAG激光对牙体硬组织的穿透作用浅，因此热量不会集中于处理区域而造成牙周组织的损伤[23]。研究显示，Er：YAG激光可去除根管内的玷污层，并杀灭根管内病原微生物，提高污染根管的清洁效率[24]。

2.3.3 Er，Cr：YSGG激光 Er，Cr：YSGG激光又称“水激光”，是Er：YAG激光家族中的另一成员，波长为2780 nm。其主要工作原理是运用流体动力学原理，将激光同水、气同轴输出，运作的同时，水可以起到降温作用，避免造成周围软组织的热损伤。Er，Cr：YSGG激光预处理根管可汽化根管壁上的玷污层、细菌及其代谢产物，使根管壁牙本质的有机成分熔融再结晶，封闭牙本质小管及侧枝根管，有效提高根管封闭效果，利用其光热效应还可杀灭根管内细菌和其他感染物质，因同时具备消毒杀菌和去除根管壁玷污层等多种特性而使其成为根管清洁方面最具发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激光对M2镍钛预备后的牙本质进行处理，发现3组在根管中1/3玷污层的去除效果，差异有统计学意义，而17%EDTA+Er，Cr：YSGG激光组对根管壁玷污层的去除上表现出更出色的清洁效果。另有研究[26]发现，使用Er，Cr：YSGG激光处理实验组牙本质，SEM下未见玷污层存在，并观察到牙本质小管开放，表面有突起的管周牙本质，不规则的鱼鳞状结构增多。

2.3.4 PIPS-Er：YAG激光冲洗技术 PIPS-Er：YAG激光冲洗技术是Divito于2012年在Er：YAG激光活化冲洗技术的基础上发明而来，该技术以短脉宽（50 μs）、低功率（0.3 W）为特色，工作时仅需将光纤头放置于髓腔，从而避免造成对根尖及根管壁的损伤[27]。研究显示[28]，根管冲洗剂与低功率的PIPS-Er：YAG激光聯合应用于冲洗根管时，Er：YAG激光产生强大的震动波及空穴效应，使冲洗液形成大量水泡进入复杂根管系统内，而震动波促进液体加速流动的同时产生气泡，气泡破裂可在根管内产生强大的负压，从而去除根管壁的玷污层。有研究显示[27]，PIPS-Er：YAG激光在促进玷污层的去除作用上要明显优于注射器冲洗和超声冲洗。另有学者[29]证明，Er：YAG激光通过PIPS激活后促进根管壁牙本质小管开放，使根管壁清洁效果更佳，认为PIPS-Er：YAG激光冲洗技术可作为儿童牙体牙髓病根管冲洗的有效方式。

3 总结

综上所述，根管壁微生物的有效控制及玷污层的去除是桩道清洁的评价指标，其关系着根管治疗的有效性及桩道粘接的耐久性问题，因根管壁牙本质中富含有机物和水，并有牙本质小管与牙髓互通及其小管内含大量流动液体等自身特殊的结构特点，桩道预处理和粘接强度成为研究难点。现阶段涌现的新型根管冲洗液及桩道预处理技术在去除玷污层的能力上各有优势及不足，而在单一根管预处理方式的研究上仍有待进一步探讨。

参 考 文 献

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