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      Er:YAG激光光子激活光聲流技術(shù)對(duì)根管壁牙本質(zhì)失水狀況及牙根抗壓強(qiáng)度的影響

      2022-01-10 04:26:20章善沈樹(shù)平張舫楊衛(wèi)東
      關(guān)鍵詞:牙本質(zhì)牙根抗折

      章善 沈樹(shù)平 張舫 楊衛(wèi)東

      南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬口腔醫(yī)院 南京市口腔醫(yī)院牙體牙髓病科 南京210008

      2012年,DiVito等[1]發(fā)明了Er:YAG激光光子激活光聲流(photon-initiated photoacoustic streaming,PIPS)沖洗技術(shù),此后,國(guó)內(nèi)外大量學(xué)者[2-7]對(duì)Er:YAG激光PIPS技術(shù)的沖洗效果進(jìn)行了許多研究,都集中于比較不同功率、能量參數(shù)下的Er:YAG激光PIPS技術(shù)的沖洗效果,結(jié)果證實(shí)了Er:YAG激光能有效地清除根管壁的玷污層并開(kāi)放牙本質(zhì)小管。

      影響根管治療成功的因素很多,而根管壁牙本質(zhì)的含水量是影響根管充填材料與根管壁牙本質(zhì)結(jié)合的關(guān)鍵因素之一,PIPS-Er:YAG激光沖洗的激光能量對(duì)根管壁牙本質(zhì)的含水量的影響也是根管治療能否成功的關(guān)鍵。相比于傳統(tǒng)的注射器沖洗及超聲蕩洗,PIPS-Er:YAG激光沖洗時(shí)所產(chǎn)生強(qiáng)大的空穴效應(yīng)及震動(dòng)波[8],是否會(huì)影響根管壁牙本質(zhì)含水量以及牙根的抗折性能,這2個(gè)問(wèn)題尚未見(jiàn)報(bào)道。

      本文選取了120顆正畸減數(shù)牙進(jìn)行離體牙實(shí)驗(yàn),比較PIPS-Er:YAG激光技術(shù)沖洗、注射器沖洗及超聲蕩洗3種沖洗方法對(duì)根管壁牙本質(zhì)的失水狀況的影響,并比較了治療后各組牙根抗壓強(qiáng)度的變化。

      1 材料和方法

      1.1 主要材料和儀器

      AT Fidelis牙科激光治療儀、R14接觸式激光手柄、PIPS專用光線頭(14/300)(Fotona公司,斯洛文尼亞);Mtwo機(jī)用鎳鈦器械(VDW公司,美國(guó));P5 NewtroXS超聲儀器(Satelec公司,法國(guó));1%NaClO(上海生工公司,中國(guó));慢速切割機(jī)(BUEHLER公司,美國(guó));NaviTip 27G沖洗針頭(Ultradent公司,美國(guó));根管水分測(cè)量?jī)x(遼寧錦州錦研科技有限公司,中國(guó))(圖1);XSMART根管馬達(dá)(Dentsply公司,瑞士);快速渦輪機(jī)(SNK公司,日本);TR-11EF、TR-13金剛砂車針(馬尼公司,日本);萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)(島津公司,日本)。

      圖1 根管水分測(cè)定儀Fig 1 Root canal moisture meter

      1.2 離體牙的收集

      選取2018年7—9月南京市口腔醫(yī)院口腔頜面外科門(mén)診拔除年輕人(≤30歲)的離體牙120顆,保存于室溫下的生理鹽水中。

      納入標(biāo)準(zhǔn):1)單根、單根管前磨牙;2)牙齒完整、無(wú)口腔治療史、齲壞、牙外傷等情況;3)無(wú)牙髓病及根尖周病,無(wú)牙根內(nèi)吸收。

      1.3 實(shí)驗(yàn)方法

      1.3.1 分組 將收集的120顆離體牙隨機(jī)均分成A、B、C、D組,每組30顆;A組為Er:YAG激光PIPS技術(shù)沖洗根管,B組為注射器+1%NaClO溶液沖洗,C組為超聲蕩洗治療,D組作為對(duì)照組不進(jìn)行治療。

      1.3.2 離體牙的制備 將已分成4組的120顆離體牙置于慢速切鋸下,在距根尖17 mm處截?cái)?,保留牙根及部分牙冠并使之長(zhǎng)度均為17 mm;對(duì)4組樣本用10#拔髓針拔髓,依次使用10#、15#K銼疏通根管,之后使用Mtwo鎳鈦器械進(jìn)行根管預(yù)備,預(yù)備至25#,錐度為06,工作長(zhǎng)度=K銼尖端與根尖孔平齊時(shí)長(zhǎng)度減去1 mm,工作長(zhǎng)度均為16 mm。預(yù)備過(guò)程中每更換1次器械均用2 mL 1%NaCl溶液沖洗根管,制備完成后用吸潮紙尖干燥根管。

      1.3.3 實(shí)驗(yàn)組的處理 將上述制備并已分組完成的樣本進(jìn)行實(shí)驗(yàn)沖洗;所用的沖洗液均為10 mL 1%NaClO溶液,沖洗時(shí)間為2 min。A組(Er:YAG激光PIPS技術(shù)沖洗組):將Er:YAG激光參數(shù)設(shè)置為0.3 W、15 Hz、20 mJ、脈寬50μs,用注射器將1%NaClO溶液從根尖區(qū)注入根管內(nèi),并保持注滿狀態(tài),將工作頭尖端浸入髓腔內(nèi)的沖洗液中,穩(wěn)定不動(dòng),在激光工作時(shí)將剩余1%NaClO沖洗液持續(xù)緩慢注入根管內(nèi);B組(注射器沖洗組):使用NaviTip 27G沖洗針頭的注射器將10 mL 1%Na-ClO沖洗液從根尖區(qū)進(jìn)行沖洗,沖洗過(guò)程中上下提拉帶出沖洗碎屑;C組(超聲蕩洗組):將超聲儀器設(shè)置在10檔;用注射器將1%NaClO溶液從根尖區(qū)注入根管內(nèi),并保持注滿狀態(tài),再將超聲工作間K15置于距根尖1 mm處沖洗2 min,沖洗時(shí)工作尖以1 mm的幅度上下來(lái)回提拉,同時(shí)將剩余1%NaClO沖洗液持續(xù)、緩慢注入根管內(nèi)直到操作完成。完成后均用吸潮紙尖及三用氣槍干燥根管。

      每組隨機(jī)選擇15顆樣本,用高速金剛砂車針TR-11EF在每個(gè)樣本的頰舌側(cè)磨出兩條縱溝(深度不觸碰到根管壁),之后用骨鑿將牙根沿縱溝劈開(kāi)分成2份,使用根管水分測(cè)定儀測(cè)試每組30份樣本根尖1/3(距根尖2 mm處)、根中1/3(距根尖7 mm)、冠1/3(距根尖12 mm)處的根管壁牙本質(zhì)含水量。

      將剩余的每組15顆樣本根尖端3 mm固定于自凝塑料制作的圓柱狀基座內(nèi)(圖2),制作成能直立放置的標(biāo)本,置于萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)下進(jìn)行抗折實(shí)驗(yàn)(圖3)。加載頭速度控制為2 mm·min-1,垂直向加載直至牙根出現(xiàn)折裂,分別記錄各樣本折裂瞬間的力值。

      圖2 抗折實(shí)驗(yàn)受測(cè)樣本Fig 2 The anti-compression experiment samples

      圖3 抗折實(shí)驗(yàn)Fig 3 The anti-compression experiment

      1.4 觀察指標(biāo)

      1)各組內(nèi)試件的根管上、中、下段根管壁牙本質(zhì)的含水量差異;2)4組間的抗壓強(qiáng)度。

      1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

      將4組的各項(xiàng)資料納入SPSS 21.0軟件處理。計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)。4組牙本質(zhì)上、中、下段含水量情況及抗壓強(qiáng)度力值等計(jì)量資料采用t檢驗(yàn),并以(xˉ±s)表示。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

      2 結(jié)果

      2.1 4組標(biāo)本根管上、中、下段牙本質(zhì)含水量的比較

      A、B、C、D組內(nèi)各標(biāo)本根管上、中、下段根管壁牙本質(zhì)含水量依次遞增,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。根管壁上段:A、C組低于B、D組(P<0.05)、A組略低于C組(P>0.05),B組低于D組(P<0.05)。根管壁中段:A組低于B、D組(P<0.05)、A組略低于C組(P>0.05),B組低于D組(P<0.05)。根管壁下段:A組低于B、D組(P<0.05)、A組略低于C組(P>0.05),B組低于D組(P<0.05)(表1)。

      表1 4組根管上、中、下段牙本質(zhì)含水量情況的比較Tab 1 Comparison of dentine water content in the upper,middle and lower sections of root canal in four groups

      2.2 4組最大抗壓載荷值的比較

      A~D組的最大抗壓載荷分別為(312.47±15.32)、(317.12±16.01)、(320.72±15.48)、(317.65±16.00)N,4組間的抗壓強(qiáng)度力值兩兩相比差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

      3 討論

      Er:YAG激光波長(zhǎng)為2.96μm,與水(3.0μm)和羥磷灰石的OH-(2.8μm)的波長(zhǎng)接近。因此,PIPS-Er:YAG激光沖洗根管時(shí)有以下特點(diǎn):1)激光能量可以被游離水、組織內(nèi)的結(jié)合水及羥磷灰石吸收;2)PIPS-Er:YAG激光技術(shù)沖洗根管時(shí)能量被沖洗液中的水分子吸收從而產(chǎn)生氣泡,氣泡的膨脹和爆破形成強(qiáng)大的光聲沖擊波推動(dòng)了沖洗液在根管系統(tǒng)中快速流動(dòng),從而在根管壁表面形成剪切力,通過(guò)光學(xué)機(jī)械作用清理加強(qiáng)了根管壁上玷污層及牙本質(zhì)碎屑的去除;3)Er:YAG激光的穿透性低,只作用于0.01 mm厚的牙體硬組織表層,可以避免過(guò)多的磨削根管壁牙本質(zhì)。一些學(xué)者[9-10]的研究表明:PIPS-Er:YAG激光沖洗在高功率及低功率時(shí)其沖洗效果相當(dāng),在低功率時(shí),PIPS-Er:YAG激光已經(jīng)具備較好的沖洗效果。因此,本研究設(shè)置Er:YAG激光參數(shù)為0.3 W、15 Hz、20 mJ、脈寬50μs的低能量模式。

      根管充填是根管治療的關(guān)鍵步驟,根管壁與根管充填材料的緊密結(jié)合能有效地減少根尖周微生物的定植并減少冠部微滲漏的發(fā)生,降低根管治療的失敗率。有研究[11]顯示:根管充填糊劑可以用來(lái)填補(bǔ)牙膠與根管壁間的空隙,保證并增加了根管充填的密封性,可明顯降低微滲漏,預(yù)防根管再感染。有研究[12]顯示:根管濕潤(rùn)度增加可降低根管充填的封閉性能。根管壁牙本質(zhì)的濕潤(rùn)程度不僅影響糊劑與牙膠、根管壁牙本質(zhì)界面的結(jié)合,也會(huì)在結(jié)合的界面形成縫隙導(dǎo)致微滲漏的發(fā)生。根管壁的含水量主要由附著根管壁的游離水、根管預(yù)備過(guò)程中產(chǎn)生玷污層及根管壁牙本質(zhì)成分內(nèi)的結(jié)合水三者組成,大部分是前兩者組成。在干燥根管手段相同的情況下,玷污層和根管壁牙本質(zhì)內(nèi)的結(jié)合水是影響根管壁含水量的兩大因素。

      本研究中A~D組根管上、中、下段含水量依次遞增,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);原因可能是預(yù)備后的根管接近圓錐狀,根管口敞開(kāi),干燥根管時(shí)根管上段的游離水更易丟失及揮發(fā)。

      根管壁上、中、下段PIPS-Er:YAG激光組(A組)的含水量均低于注射器沖洗組(B組)及空白對(duì)照組(D組)(P<0.05),原因是:1)Er:YAG激光能更有效地清除玷污層;2)游離水及根管壁牙本質(zhì)內(nèi)的結(jié)合水吸收了Er:YAG激光能量后產(chǎn)生的微爆炸導(dǎo)致水分蒸發(fā);3)沖洗液中的水分子吸收了Er:YAG激光能量后產(chǎn)生的空穴效應(yīng)使得沖洗液活化,增強(qiáng)了根管壁牙本質(zhì)的滲透性,故而牙本質(zhì)小管內(nèi)的液體更易流失。Bachmann等[13]研究了Er:YAG激光照射前后牙本質(zhì)成分的變化,結(jié)果顯示:在Er:YAG激光照射后牙本質(zhì)的水分丟失,有機(jī)物減少。這也支持了本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果。

      根管壁上、中、下段超聲蕩洗組(C組)的含水量均低于注射器沖洗組(B組)及空白對(duì)照組(D組)(P<0.05),是由于超聲蕩洗時(shí)產(chǎn)生的超聲流和空穴效應(yīng),可以通過(guò)振蕩沖洗液有效地切削并分解根管壁的玷污層,開(kāi)放牙本質(zhì)小管,其沖洗效果優(yōu)于注射器沖洗[14]。但由于超聲不能作用于牙本質(zhì)內(nèi)的結(jié)合水成分和游離水,導(dǎo)致含水量略高于PIPS-Er:YAG激光組(A組)。

      根管上、中、下段注射器沖洗組(B組)含水量均顯著低于空白對(duì)照組(D組),主要原因是標(biāo)本制備后B組進(jìn)行了較多的根管沖洗,大量碎屑被沖出根管,根管內(nèi)壁易吸水的牙本質(zhì)碎屑等物質(zhì)更少,含水量更低,這也提示根管預(yù)備中進(jìn)行大量根管沖洗的必要性。

      影響牙根抗折性能的因素有以下3點(diǎn):根管壁的厚度、牙根的應(yīng)力分布和微裂紋。有研究[15]表明:增大根尖終末工作寬度會(huì)降低牙根的抗折強(qiáng)度,預(yù)備量越大,根管壁越薄,牙根抗折強(qiáng)度會(huì)大幅度下降。因此,本研究中經(jīng)過(guò)PIPS-Er:YAG激光處理的A組的牙根抗壓強(qiáng)度與其他3組均無(wú)明顯差異,是因?yàn)镻IPS技術(shù)沖洗根管時(shí)雖然在根面牙本質(zhì)表層形成了較強(qiáng)的剪切力,但僅作用于根管壁表層,不會(huì)磨削過(guò)多的根管壁牙本質(zhì)進(jìn)而減小牙根厚度,故PIPS技術(shù)不會(huì)降低牙根的抗折性能。影響牙根應(yīng)力分布的因素是器械在根管預(yù)備過(guò)程中對(duì)根管壁產(chǎn)生的應(yīng)力,本研究中PIPS-Er:YAG激光技術(shù)沖洗時(shí)活化并推動(dòng)沖洗液在根管系統(tǒng)中快速流動(dòng),在根管壁表面形成剪切力,這的確會(huì)增加根管壁的應(yīng)力,但由于操作時(shí)間較短(2 min)且低能量參數(shù)下的PIPS-Er:YAG沖洗并未降低牙根的抗壓強(qiáng)度。根管預(yù)備和沖洗過(guò)程中,根管壁牙本質(zhì)產(chǎn)生的微裂紋或微缺陷,在后續(xù)加壓充填或咀嚼受力過(guò)程中可能會(huì)擴(kuò)展并最終發(fā)展成根折或根裂。PIPS-Er:YAG激光沖洗所產(chǎn)生的振動(dòng)和微爆炸是否會(huì)導(dǎo)致根管壁牙本質(zhì)產(chǎn)生微裂紋還有待進(jìn)一步的研究。

      綜上所述,PIPS-Er:YAG激光技術(shù)能有效地清理根管壁玷污層,降低根管壁牙本質(zhì)的含水量,但并不影響牙根的抗折性,有良好的臨床應(yīng)用與推廣價(jià)值。

      利益沖突聲明:作者聲明本文無(wú)利益沖突。

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