半导体激光在慢性根尖周炎根管消毒中的临床疗效

刘 欣 吴 楠 冯景路 武明轩 赵康英

慢性根尖周炎是由根管内致病菌感染根尖周组织而引起的炎症性疾病[1]，因此能否彻底清除位于复杂的根管系统内的致病微生物及其产物成为了根管治疗完善与否的关键；根管治疗（root canal therapy，RCT）被认为是治疗该类疾病的首选的、疗效较为可靠的治疗方案。研究表明单纯的机械清创即根管预备，可以使致病微生物数量的减少，但不会完全根除[2]。为了进一步减少根管内致病微生物的数量，使根管系统更加清洁，临床中通常采用多种根管化学冲洗与机械预备同时使用，以期达到理想的消毒效果。然而由于根管系统的复杂多样性，致病菌微生物可以深入牙本质小管深部等难以清除的部位，常规根管预备及根管消毒很难彻底清除这些地方的致病菌[3]，从而大大降低了根管治疗成功率，临床疗效欠佳。

近年来半导体激光，依靠具有良好的杀菌、消毒作用，越来越多的被广泛应用于临床治疗中，并在牙本质小管深部灭菌方面表现出很大的优势[4]。因此，本研究将半导体激光辅助应用于根管消毒过程中，旨在观察半导体激光在治疗慢性根尖周炎中的临床疗效，以期为后期的临床治疗给予指导。

资料与方法

1.研究对象

选取2018 年10 月至2019 年9 月于河北医科大学口腔医院牙周二科（激光医学科）接诊的患有慢性根尖周炎的患者60 例，并将其随机分为对照组A组，试验组B 组，试验组C 组共3 组，每组包括20 例患牙（磨牙）。在各组进行根管治疗过程中，A 组采用根管预备后进行常规根管消毒，即使用1%NaClO配合超声治疗仪荡洗根管，B 组在根管预备后常规消毒的基础上使用半导体激光辅助根管消毒，C 组在根管预备前先使用半导体激光进行根管消毒，其余步骤同B组，3组在根管治疗其他步骤中均保持相同。患者年龄20～62 岁（男性36 例，女性24 例），平均年龄（32.2±6.9）岁。3 组患者的基线资料比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。本研究在治疗前已向所有患者充分告知治疗程序、治疗方案，同时本研究经过医院医学伦理委员会审查（【2020】036），所有参与者知情认可并同意。

纳入标准：临床诊断为慢性根尖周炎，符合根管治疗指征，患牙表现为牙髓活力测试阴性；未探及窦道；根尖低密度影直径不超过2 mm；根尖孔发育完全；无根尖脓肿及慢性炎症急性发作；X 线片示牙槽骨吸收不超过根中1/2；患者无糖尿病、心血管疾病及其他严重全身系统性疾病；所有患者签署知情同意书。

排除标准：根管钙化不通；根折；牙齿松动大于等于Ⅱ度；接受过治疗或2 周内使用过抗生素；伴深牙周袋或存在牙周牙髓联合病变。以上所有研究均经院内伦理委员会批准通过，且所有操作均由有资质的医师完成。

2.仪器设备和材料

ProTaper 机用镍钛锉（Densply 公司，美国）；Fotona XD-2 半导体激光治疗仪（Fotona 欧洲之星激光公司，德国）；根管测量仪（SybronEndo 公司，美国）；Superendo 热牙胶充填仪[B＆L 公司，韩国]，1%NaClO 溶液（上海普瑞科技有限公司）；Ca（OH）2糊剂［朗力生物医药（武汉）有限公司］；脑心浸出液肉汤（OXOID，英国）；血琼脂平板（郑州安图生物工程有限公司，中国）；

3.实验方法

所有治疗组治疗过程均由同一名高资质医生进行操作；术前常规进行临床检查、拍摄X 线片，根据纳入标准与排除标准筛选入组，并随机分为3 组；其中对照组即A 组：①治疗前进行临床检查、拍摄X 线片，了解患牙根尖周情况。②常规消毒铺巾，安装橡皮障，开髓，拔髓，10号C锉通畅根管，借助于根管长度测量仪确定工作长度，使用15#K锉进一步扩大根管后，将无菌纸尖在选择的一个根管内放置20 s 取根尖部液体样作为初始样本，③使用ProTaper 机用镍钛系统配合使用17%EDTA 凝胶润滑，先预敞根管口，按冠向下法将根管逐步预备至F3。根管预备过程中，采用1%NaClO 溶液冲洗并超声荡洗消毒根管，并干燥后用无菌纸尖行根管内取样。④各根管用Ca(OH)2糊剂封药，玻璃离子（含亚甲蓝）暂封。

试验组B 组:①②④步骤同A 组。③用ProTaper机用镍钛系统配合使用17%EDTA 凝胶润滑，先预敞根管口，按冠向下法将根管逐步预备至F3。根管预备过程中，采用1%NaClO 溶液冲洗并超声荡洗消毒根管，在干燥根管后采用Fotona XD-2 半导体激光治疗仪进行半导体激光消毒，调整半导体激光光纤长度，参数设置为CW 模式、1.5 W、20 Hz；将200 μm 光纤插至根尖孔上方约1～2 mm 处，自下而上以“Z”字形提拉照射，反复4 次，每次照射5 s、间隔时间为5 s，在激光照射完成后用无菌纸尖在所选根管的根尖部取样。

试验组C 组：①②④步骤同A 组。③在根管预备前先使用半导体激光进行根管消毒，半导体激光进行根管消毒的具体操作方法及剩余治疗措施同B组；术后48 h随访主要是记录三组患者在根管预备及消毒后的术后反应情况，即是否有出现根管治疗约 诊 间 疼 痛（endodontic interappointment pain，EIAP）情况；术后1 周复诊观察患者及患牙的状态，待无明显临床症状及患者主观不适时，使用热牙胶技术进行严密根管充填；术后6 个月复查并拍摄X线片评价根管治疗的有效率。

4.观察指标

（1）根管消毒前后根管内菌落计数情况；（2）患者治疗后根管治疗约诊间疼痛（EIAP）；（3）根管充填后6个月临床疗效

5.评价标准

（1）术后EIAP 评价标准 在治疗后48 h 对患者进行电话随访，参照现有文献[5],将患者的不适程度分为4 个等级：①Ⅰ级：无疼痛、无叩痛等；②Ⅱ级：患牙有轻度疼痛或不适，但不影响咬合；③Ⅲ级：中度疼痛，有叩痛但能忍受，止痛剂可有效缓解，影响咬合；④Ⅳ级：重度疼痛，明显叩痛，止痛剂不能有效缓解，无法咬合及进食。EIAP 发生率=（Ⅱ级患牙数+Ⅲ级患牙数+Ⅳ级患牙数）/本组患牙数×100%。

（2）根管充填后6 个月疗效评价标准[6]:根管充填后6 个月复诊，检查患者的客观体征、主观症状和根尖愈合情况，评价其疗效。①成功：患牙无疼痛不适，可以发挥正常咀嚼功能，X 线片示根尖周透射影像基本消失；②改善：患牙无疼痛不适，可以发挥正常咀嚼功能，X 线片示根尖区透射影较治疗前明显减小，但未完全消失；③失败：患牙有咀嚼不适或出现疼痛，根尖区牙龈红肿或出现窦道，不能愈合，X线片示根尖区低密度影较前无变化甚至变大。根管充填后6 个月疗效有效率=（非失败患牙数）/本组患牙数×100%。

（3）细菌培养将三组消毒前后根尖区取样的无菌纸尖采样后即刻分别放入1.5 mL 含500 μL 脑心浸液培养基（brain heart infusion，BHI）的无菌离心管中，密封后于1 小时内送微生物实验室接种培养。所有样本在超净工作台上置于震荡器振荡混匀1 分钟，后取100 μL 样本悬液进行10 倍系列稀释，各稀释倍数样本分别取50 μL 使用滴注法均匀滴注于血琼脂培养皿上，放入厌氧培养箱中，37℃培养24 h。以各组根管预备前的菌落数为基线，根据以下公式计算各根管的细菌清除率：细菌清除率(%)=(M-N)/M×100%，其中M 为基线菌落数，N 为各组根管消毒后菌落数。

6.数据统计

应用SPSS25.0 软件分析数据，计量资料以“均数±标准差”表示。每个实验组处理前后统计方法采用配对t检验。采用单因素方差分析比较三组数据细菌清除率均数。采用Kruskal-Walis 检验比较三组患者EIAP 发生率。采用检验比较根管充填后6个月疗效有效率，P＜0.05为差异有统计学意义。

结 果

1.根管消毒前后细菌清除率比较A、B、C 三组根管内细菌数量的变化见表1。根管预备前，三组的基线菌落数无统计学差异(P=0.641)。经根管消毒后，三组根管内的细菌数量较消毒前均显著下降。单因素方差分析三组细菌清除率差异有统计学意义(P＜0.05)，且C 组较B 组细菌清除率有显著性差异（P＜0.05）。

表1 三种根管消毒方法细菌清除率的比较(±s,CFU/ml)

表1 三种根管消毒方法细菌清除率的比较(±s,CFU/ml)

组别A B C例数20 20 20基线菌落数（103）32.13±3.27 31.4±2.37 32.22±3.22根管消毒后菌落数（103）0.68±0.12 0.36±0.09 0.22±0.10细菌清除率（%）0.9883±0.0032 0.9884±0.0021 0.9925±0.0035

2.EIAP 发生率治疗后48 h 电话随访三组患者EIAP 发生情况（见表2）B 组EIAP 发生率（15%）和C组EIAP 发生率（5%）均低于对照组A 组（35%）;Kruskal-Walis 检验（H=6.232，P=0.044＜0.05）三组患者EIAP 发生情况具有统计学意义。C 组与A 组差异（P=O.042＜0.05）具有统计学意义，C组与B组比较差异无统计学意义（P=1.00＞0.05）。

表2 三组患者EIAP发生情况（颗）

3.根管充填后6个月疗效评价根管充填后6个月复诊，三组患者疗效评价见表3。A 组中有2 颗患牙原根尖区低密度影未见好转；B组和C组均有1颗患牙原根尖区低密度影未见好转。3 组根管充填后6 个月疗效有效率分别为：A 组（90%）B 组（95%），C组（95%），但其差异无统计学意义（χ2=2.213，P=0.787＞0.05）。

表3 三组患者根管充填后6个月有效率（%）

讨 论

慢性根尖周炎是一种根管内的感染性疾病，其特征是牙髓微生物感染引起的炎症反应和根尖周组织的骨质破坏[1,7]。由于根管内感染的状态不同，可能会发生急性或慢性炎症反应。临床常用的治疗方法为根管治疗，根管治疗的主要目的是根除或至少减少根管内微生物的数量，使之与根尖周病变的愈合过程更为协调。由于根管系统解剖形态复杂，一些微生物也可侵入牙本质小管深部，常规的消毒方法因渗透深度不足，不能使根管内和牙本质深层得到彻底的清洁，尤其是根管系统的近根尖1/3 的部位，从而可能造成治疗后再感染[8,9]。虽然根管预备后，根管内细菌的数量明显减少[10]，却不能完全被杀灭。所以根管消毒这一环节就成为根管治疗成败的重要环节。

半导体激光对根管的消毒效果主要依靠其所产生的热效应，其作用机制主要为:破坏根管内细菌的细胞结构以及对牙本质小管的改建作用。研究表明，半导体激光（810 nm）可降低感染根管内的常见菌（粪肠球菌）生物膜细菌活力[11]。与传统的化学冲洗剂相比，半导体激光能够穿透更深的牙本质（高达1100 μm），从而接触到隐藏在牙本质深处的细菌[12,13]。因此，它可以到达早期被认为是不可触及的区域，从而与传统的生物力学器械一起成为根管系统消毒的有效手段。本研究中所用的半导体光纤直径为200 um，能够很好的深入到根尖1/3处，从而发挥消毒灭菌的作用。结果也表明经半导体激光消毒后，B 组及C 组的细菌清除率明显下降，两组根管内的细菌数量均明显少于传统治疗组，这个结果与Johannes-Simon Wenzler 等人[12]的研究发现一致。但基于激光相关作用原理，激光消毒并不能完全替代传统的药物消毒方法，仅可作为辅助手段与冲洗剂结合使用[4]。

半导体激光对根管内细菌的杀灭作用随着照射功率或时间的增大或延长而增强[14]。当细菌在激光初次照射后会产生亚致死量的可逆变化。但当再次受到照射时就会死亡，而且细菌的损害与能量的累积有关。本研究以常规根管消毒作为对照组，C 组在根管预备前/后联合辅助半导激光治疗进行根管消毒，结果显示，半体激光辅助进行根管消毒后，A组与B 组、C 组相比细菌清除率差异具有统计学意义(P＜0.05)，这可能与B、C组均联合使用半导体激光有关，而C 组较B 组细菌清除率有显著性差异（P＜0.05），原因可能是不仅可以减少预备前根管内感染细菌数量，避免在预备过程中将细菌带入根尖区或超出根尖孔；另一方面预备完成的根管壁含牙本质小管，且预备本身也能形成玷污层，可能会蕴藏微生物和牙本质碎屑，因此预备后再次进行激光照射，可以封闭牙本质小管开口，从管壁上进一步清洁牙本质；即在根管预备前后均使用半导体激光进行根管消毒从而使根管内细菌进一步杀灭有关；因此基于此，临床中在进行激光根管治疗消毒时，可以多次照射以期达到理想的临床杀菌效果；为避免热损伤的出现，在临床使用中应该严格按照标准操作，控制激光照射时间，保证诊疗安全。

Fazlyab M 等人[15]和丁春燕等人[16]发现，与传统治疗相比，使用半导体激光进行根管照射后术后疼痛明显减轻。国内外学者研究表明[17,18]根管预备辅助半导体激光照射可以降低局部的5 羟色胺，消除组织水肿的同时促进局部组织的愈合，从而发挥更好的消炎止痛作用，减少诊间疼痛。同时本实验研究结果显示：经激光辅助消毒后的两组患者术后48 h疼痛情况显著低于对照组，C 组在根管预备前后均使用半导体激光辅助根管消毒后EIAP发生率最低，且与A 组相比差异有统计学意义（P＜0.05），与学者们研究结果一致，说明半导体激光可以有效的缓解患者根管治疗后的临床症状。

已有研究[19]表明根管预备后使用半导体激光根管内照射后可以将常规消毒不能进入的根管壁牙本质小管内消毒杀菌，去除玷污层，熔融和封闭牙本质小管提高根管封闭性能。申林等研究结果显示半导体激光用于治疗窦道型慢性根尖周炎，在根管充填3个月与1年后实验组有效率均高于对照组，有效率差异无统计学意义[20]；牛杏雨等[6]研究发现单纯使用3%NaClO 和17%EDTA 溶液消毒根管或联合使用半导体激光进行根管消毒，在根管充填后6 个月，两种方法均能显著改善根尖周炎症，但两者疗效差异无统计学意义；与本实验研究结果一致，本实验研究发现在根管充填后6 个月，三种根管消毒的方法均能显著改善根尖周炎症，对照组A 组中仍有2 颗患牙原根尖区低密度影未见好转;B 组和C 组均只有1 颗患牙原根尖区低密度影未见好转，但三组根管充填后6 个月的有效率差异无统计学意义，原因可能与后牙根管系统的复杂及根管治疗后观察时间短有关。对于根管治疗后更长时间的临床疗效，有待于进一步观察研究。

综上，临床中使用半导体激光多次辅助根管消毒在慢性根尖周炎治疗中可有效减少微生物数量、降低EIAP发生率，从而改善慢性根尖周炎患者临床治疗效果，具有较好的临床应用前景，但是对于根管消毒后根管内残留细菌对根管治疗远期疗效的影响还需进一步研究。