3种辅助冲洗方法对离体牙弯曲根管内壁的清洁效果

温超颖 左雯鑫 罗文 何飞

1.暨南大学口腔医学院口腔医学系，广州 510632；

2.深圳市人民医院（暨南大学第二临床医学院，南方科技大学第一附属医院）口腔科，深圳 518020；

3.香港大学深圳医院口腔医学部，深圳 518053

根管冲洗以清洁根管、提高根管治疗成功率为目的，是根管治疗的关键步骤之一。有研究[1]发现，细菌在牙本质小管内的侵入、定植是一个潜在的持续性感染因素，细菌和内毒素可以穿透牙本质小管300~500 μm。因此，冲洗液渗入牙本质小管的深度成为评价根管化学预备效果的重要指标之一。

机械预备会在根管内壁形成无结构物质的玷污层[1-4]，残留的碎屑和玷污层可妨碍根管冲洗液渗入，降低根管充填材料充填的密闭性和根管内封药的抗菌效果。微生物可以在玷污层中存活、繁殖，甚至进入牙本质小管深部，导致根管治疗失败，玷污层清除不足是导致根管治疗失败的重要原因之一[5]，因此去除玷污层的能力也被广泛应用于根管冲洗辅助手段的评价中。

传统的注射器冲洗（needle irrigation，NI）方法因进入深度及气锁效应等因素限制了冲洗效果，弯曲根管中清洁效果更是进一步降低[6-7]。因此需借助辅助根管冲洗方法，通过搅动冲洗剂来增强冲洗剂的作用。目前常用的辅助根管冲洗方法包括：被动超声冲洗（passive ultrasonic irrigation，PUI），通过震荡产生声流和空穴等效应，松解、溶解根管内的坏死组织和细菌，清除玷污层，通过大量液体交换，提高对根管壁的冲刷作用和清洁效果[8]。光子激活光声流（photon-initiated photo acoustic streaming，PIPS），通过光声流效应，激发水分子反应引发膨胀和冲击波，反复冲刷根管内壁，能有效地去除牙本质小管内的坏死组织并能提高NaClO 的杀菌效果及有效去除玷污层[9-10]。VDW 新推出的声波设备EDDY 声波动力冲洗，以6 000 Hz的频率激活，产生的三维运动触发气化和声流作用，大幅提高了工作尖端的振动频率[8]。有研究[3,11]发现，EDDY 在单根管中去除玷污层的效果与被动超声荡洗相近，但在解剖结构稍复杂的根管系统中效果不显著。本研究以具有弯曲度为20°~40°的单根管离体牙为研究对象，以侧方注射器冲洗为对照，通过比较上述3种辅助冲洗方式下冲洗液渗入牙本质小管深度，根管内壁玷污层的清除情况，为临床寻找更适用于弯曲根管的辅助冲洗方式提供实验依据。

1 材料和方法

1.1 研究对象

收集2020 年7—8 月在深圳市人民医院口腔科新鲜拔除的具有弯曲根管的92 颗恒磨牙，通过锥形束CT（cone beam CT，CBCT）以施耐德法[12]选取各截面中牙根最大的弯曲角度，重复测量3次，采用组内相关系数（intraclass correlation coef‐ficient，ICC）检验重复测量的一致性，经检验后3实验所用样本弯曲度ICC 值分别为0.935、0.957、0.975，3 次测量值的可重复性均较好，则取其平均值为该根管的弯曲度。选取弯曲度20°~40°的单管牙根牙齿，要求牙根完好，根尖孔发育完全，根管无内外吸收及钙化，无充填物，冠部龋损小于1/3 未波及髓腔，无修复体，10#K 锉能顺利通畅根管，牙长度在16 mm 以上且根长在14 mm 以上。刮治器刮除牙石及软组织后储存于室温0.9%生理盐水中并每日更换。所有入选牙齿均取得患者知情同意，本研究经深圳市人民医院伦理委员会批准（LL-KY-2022483-01）。

1.2 样本制备

样本开髓，10 号K 锉插入根管，显微镜下观察到K 锉尖端刚好到达解剖性根尖孔后退1 mm，测量锉长度即为初始工作长度，所有样本最终工作长度统一为16 mm，截冠长度=初始工作长度-16 mm，在离体牙上截去超出最终工作长度的牙冠部分，树脂封闭根尖孔。采用欧罗德卡机用镍钛预备器械按照厂家使用说明进行根管机械预备，所有样本均预备至25 号04 锥度。样本浸泡于龙胆紫溶液中染色72 h（24 h 更换1 次），蒸馏水冲洗1 min。

1.3 分组与处理

1.3.1 不同辅助冲洗方式实验 将预备好的52个样本参照随机数字法分为4 组（n=13）；各组均以3%NaClO、17%乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）溶液、3%NaClO 冲洗顺序冲洗，每次30 s，冲洗总时间为90 s。

NI 组：将30 号侧方开口针头连接5 mL 针管，距根尖孔2 mm处上下小幅提拉冲洗。

PUI 组：预先于根管内注入3%NaClO，超声波牙科治疗仪suprasson P5 Booster 关闭供液装置，档位4，10 号超声工作尖距根尖孔2 mm 处荡洗，工作期间避免工作尖触碰根管壁。

EDDY 组：预先于根管内注入3%NaClO，将EDDY工作尖距根尖孔2 mm荡洗。

PIPS 组：预先在根管内注入3%NaClO，将光纤头置于根管口处，关闭水气的状态下，调为SSP模式，以能量20 MJ、频率15 Hz，工作尖没入冲洗液中稳定不动地照射。

冲洗期间不断地补充相应溶液，每次换冲洗液使用2 mL生理盐水将上一次残余溶液冲洗干净。

1.3.2 不同冲洗时间实验 取上述已预备的40个样本随机分为4 组（n=10），筛选1.3.1 实验结果中效果最佳的冲洗方法，按照前述该方法进行根管冲洗，改变冲洗时间为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），分析此冲洗方式最优的使用时间。

1.4 样本观察

1.4.1 冲洗液渗入牙本质小管深度检测 样本沿着垂直牙体长轴的弯曲起始处及距离根尖3 mm 处劈开，将牙根分为3 段，体视显微镜35 倍下数码相机在每段拍摄1 张横截面图像，效果见图1。拍摄的所有图像都是在同一物镜在固定分辨率和最佳聚焦下捕获的，保存为tiff 格式，然后上传到Image J软件按照校准比例分析原始图像，在每个截面上设置一个虚拟钟面，再以0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°和315°设置8 个位点来测量冲洗液漂白的深度（图2），每张图像获得8 个测量值以计算各段渗透深度的平均值。

图1 冲洗液漂白染色牙本质的横截面示意图 体视显微镜 × 35Fig 1 Schematic cross-section of bleaching stained dentin with rinse solution stereoscopic microscope × 35

1.4.2 根管内壁玷污层的清洁效果 样本沿牙体长轴劈开一分为二，各取其中较完整的一半烘干，表面喷金处理。由非实验人员确定好扫描的位置后扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）放大（1 000 倍和3 000 倍），观察牙本质小管暴露及玷污层清除情况。1 000 倍下分别在弯曲上段、弯曲段、根尖段3 部分随机读取1 个视野拍照，3 000 倍下各段随机读取不重复的5 个视野拍照。由2名经评分训练的非本实验人员，使用双盲法对所有放大倍数为3 000 倍的180 张SEM 图像进行评分（Kappa 值为0.646），评分标准采用Lasz‐kiewicz及Gambarini改编的5分评分系统[13]。

玷污层分级记分标准如下：1 分，牙本质表面基本无玷污层，全部牙本质小管口开放；2 分，牙本质表面存在有少量玷污层，大部分牙本质小管开放；3 分，牙本质表面覆盖一层薄而均质的玷污层，牙本质小管被玷污层覆盖＜50%；4 分，牙本质小管被均质玷污层覆盖>50%；5 分，大量均质的玷污层完全覆盖牙本质小管。

1.5 统计学分析

所有数据用SPSS 26.0 软件进行统计处理，计量资料所有数据均行正态性检验，方差齐性检验。符合正态分布及方差齐，使用单因素方差分析检验，Bonferroni 进行组间两两比较。方差不齐，采用Welch 近似F检验。不符合正态分布及等级资料使用非参数检验，Kruskal-WallisH检验进行数据分析，Bonferroni 校正两两比较，以中位数（四分位间距）［M（Q1，Q3）］表示。P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 3 种辅助冲洗方法对冲洗液渗入牙本质小管深度影响

弯曲的不同部位，3 种辅助冲洗方法对冲洗液渗入牙本质小管深度的影响不同（表1、图3）。在弯曲上段，3 种辅助冲洗方法对冲洗液渗入深度与对照组比较差异均无统计学意义（P>0.05）；弯曲段，PUI 组冲洗液渗入平均深度显著大于对照组（P=0.014），差异具有统计学意义；根尖段，PUI组（P=0）和PIPS 组（P=0.043）冲洗液渗入深度均显著大于对照组，差异具有统计学意义；EDDY组冲洗液渗入深度稍大于对照组，但差异无统计学意义（P=0.056）。综上，在促进冲洗液渗入弯曲根管牙本质小管方面，与NI 相比，PUI 组在弯曲段及根尖段、PIPS组在根尖段效果更优。

表1 各组冲洗液渗入牙本质小管的深度Tab 1 Depth of penetration of the rinse into the dentin canal for each groupμm， x±s

图3 各段不同冲洗方法促进冲洗液渗入牙本质小管深度的比较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不同荡洗时间对冲洗液渗入牙本质小管深度的影响

弯曲上段（F=0.909，P=0.446）和弯曲段（F=0.327，P=0.806）不同荡洗时间冲洗液渗入的平均深度差异无统计学意义。根尖段，冲洗液渗入深度随荡洗时间延长而增加。40 s组渗入深度显著大于10 s 组（P=0）、20 s 组（P=0.029） 及30 s 组（P=0.029），差异具有统计学意义；20 s 组与30 s组渗入深度接近（P=1.00），差异无统计学意义（表2、图4）。

表2 不同时间变量冲洗液渗入牙本质小管的深度Tab 2 Depth of penetration of rinse fluid into dentin canals at different timesμm

图4 各段不同时间下被动超声荡洗促进冲洗液渗入牙本质小管深度的比较Fig 4 Comparison of the depth of rinse penetration into dentin canal by passive ultrasonic swishing at different times

2.3 不同辅助冲洗方法对弯曲根管内壁玷污层的去除情况

SEM 1 000 倍和3 000 倍下各组在各段玷污层去除情况见图5。

图5 各组各段玷污层的去除情况Fig 5 Removal of smear layers in each group and section

各组根管内壁玷污层评分比较见表3、图6。在弯曲上段，PIPS 组玷污层评分显著低于对照组（P＜0.01）和EDDY 组（P＜0.001），差异具有统计学意义。在弯曲段，PUI 组（P=0.001）、EDDY 组（P=0.036）、PIPS 组（P＜0.000 1）玷污层评分均明显低于对照组，差异具有统计学意义。PUI 组、EDDY 组及PIPS 组间比较差异均无统计学意义（P>0.05）。在根尖段，PIPS 组玷污层评分显著低于对照组（P＜0.000 1），差异具有统计学意义，其他实验组与对照组间评分差异无统计学意义（P>0.05）。

表3 各组根管内玷污层评分Tab 3 Smear layer scores for each group M（Q1，Q3）

图6 各段不同冲洗方法对弯曲根管内壁玷污层清除效果的比较Fig 6 Comparison of the effect of different flushing methods on the removal of smear layers from curved root canals in each section

3 讨论

控制根管内感染是根管治疗的核心，因根管内感染主要以生物膜形式存在，且形成侵入定植，细菌进入牙本质小管平均深度达390 μm[2,14-15]，加上根管系统复杂的解剖结构影响，常规的机械清理和化学预备难以彻底清除根管内感染，借助不同的辅助冲洗技术是目前临床常用的提高根管内的清洁和消毒作用方法。

冲洗液渗入牙本质小管的深度是评价冲洗效果的常用指标，本研究使用龙胆紫染色离体牙，通过NaClO 漂白的长度评估冲洗液渗入牙本质小管的深度。结果表明，在弯曲上段，可能由于管腔粗大，冲洗液能持续的进行置换，有助于冲洗液渗入牙本质小管。因此，辅助冲洗技术对冲洗液渗入牙本质小管的深度无显著影响。这与其他学者[16]研究结果一致。而在弯曲段及根尖段，不同辅助冲洗方法受根管弯曲的影响而表现不一。PUI较其他方法具有更好的促冲洗液渗入作用，这与多数研究[17-18]结果一致。PUI 主要通过声流效应和空穴效应，产生剪切力和流体压力有助于冲洗液渗入牙本质小管。另外，微声流可以抵抗气锁效应，使冲洗液更有效到达根尖区[19-20]。

超声工作尖30 kHz 的高频率和75 μm 的小振幅可能受弯曲根管狭窄空间影响更小。进一步减少和增加工作时间发现，延长工作时间可显著增强其在根尖段的促渗入效果，反之亦然。与此相似，PIPS 激光冲洗因受弯曲影响较小[16,21-22]，在根尖段促进冲洗液渗入能力也显著强于注射器，略逊于PUI。与既往大部分直根管研究[20,23]的实验结果不同的是，本研究条件下EDDY 声波技术对冲洗液渗入的作用与常规注射器无显著性差异。其原因一方面可能在于，EDDY 声波技术受根管弯曲度影响较大，根管弯曲度越大，减振效果越明显[21]。EDDY 柔性工作尖虽然可以进入弯曲根管，但容易发生与根管内壁接触和沿弯曲根管轨迹偏移，工作尖的尖端弹性变形并处于张力下，限制了其振荡并减少对冲洗液的作用。另一方面，本研究根管预备的锥度和宽度均较小，更加限制了相对粗大的EDDY工作尖的震荡。

根管内壁玷污层的清除及牙本质小管暴露情况也是评价冲洗效果的重要指标，本研究结果显示，PIPS 激光在弯曲根管各部位均表现出良好的清除玷污层作用，电镜下可见牙本质表面仅剩下极少玷污层，牙本质小管基本都开放，与对照组及其他实验组比较差异均有统计学意义，与近期许多研究[24-27]结果一致。另外2 种辅助冲洗方法则仅在弯曲段对玷污层的清洁优于对照组，PUI略优于EDDY，本研究与Rius 等[28]研究结果基本一致，推测可能与PIPS 激光方法受根管弯曲及根管预备量大小影响较小有关[29]，但还需要更多的相关研究进一步验证。

本研究条件下，不同辅助冲洗方法在弯曲根管中的促冲洗液渗透作用与玷污层清除作用结果不一致。原因可能还是与根管弯曲，以及根管预备量较小有关。弯曲狭小空间削弱了PUI 的作用，工作尖不可避免地接触根管内壁不能有效清除玷污层之余，反而可能导致碎屑的产生，而PIPS 激光技术则不受此因素影响。有学者[30-31]在探讨封闭剂渗入小管的研究中发现，玷污层的存在一定程度上限制了封闭剂的渗透，但并不能完全堵塞牙本质小管，甚至很厚的玷污层，仍能观察到封闭剂渗入牙本质小管，同理冲洗液也可以穿越玷污层渗入牙本质小管。有研究[32]表明，玷污层可分为1.0~1.5 μm 厚的表面部分和10~20 μm 深入牙本质小管的管塞部分，甚至可达40 μm或者更深。推测PIPS 激光技术可能只清除了玷污层的表面部和部分管塞部，牙本质小管深部可能仍存在玷污层，阻碍了冲洗液的渗入。各辅助冲洗方式对弯曲根管清洁度不同指标影响不同，未来需要对抗菌性等多指标进行综合评价。

综上，本研究提示PUI 和PIPS 激光辅助冲洗在弯曲根管可以更好地促进冲洗液渗入牙本质小管，有效清除玷污层。适当延长PUI工作时间有助于增强弯曲根管根尖段的清理效果。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。