光子引导的光声流效应在根管治疗术中的研究进展

>2019-05-16 16:04  来源:中国医学科学院北京协和病院口腔科
作者:何新宇 彭丽莉 王众 赵继志 阅读量:2774

    病原微生物感染是牙髓病及根尖周病的始动因素之一。根管治疗术(root canal therapy,RCT)是治疗牙髓病及根尖周病的首选办法,此中央内容是彻底清理根管体系中的炎症牙髓及感染物质,包含残留的牙髓构造、生物膜和微生物毒素等。因为根管体系具有复杂的解剖布局,单纯机械准备时,根管内壁约有35%~53%未被清理,且机械准备会发生玷污层。临床的传统办法是颠末过程化学准备停止根管内玷污层的去除和感染物的进一步清理,但目前的研究表明传统的化学准备办法对感染的清理仍不彻底。

    激光应用于牙髓病及根尖周病的辅助治疗始于上世纪70年月,在90年月被普遍应用。激光辅助治疗重要有两种情势:①间接照射干燥的根管壁到达清理消毒的效果;②颠末过程激活荡洗液,增强荡洗液的化学准备感化。比年来的研究显示,短脉宽铒激光可以或许或许激活根管内的荡洗液引发光子引导的光声流效应(photon-initiated photo acoustic streaming,PIPS),从而停止充足的化学准备。本文就PIPS辅助根管治疗的研究进展作一综述。

    1.激光辅助牙髓病治疗简史

    早期研究中,多应用激光间接照射根管内壁以清理感。但因为水分子对分歧波长的激光有分歧的接收系数,如半导体激光(800nm)为0.02、Nd:YAG激光(1064nm)为0.61、二氧化碳激光(10600nm)为860、铒激光(2940nm)为12000,且羟基磷灰石对分歧激光的接收能力也不尽相同,因此,各种激光间接照射的清理效果差异显著。近红外激光(如半导体激光和Nd:YAG激光)对牙本质深层感染的清理效力较高,但会构成牙本质小管口无机物的溶解,导致根管壁状态的破坏。中红外激光(铒激光)间接投照可以或许或许很好的去除玷污层和净化物,而且凋谢牙本质小管口。但因为铒激光对水和羟基磷灰石的接收系数较大,当大批能量被根管壁接收,会导致根管壁被切割和激光渗透的深度不敷。

    别的,铒激光还受其发射尖及手柄计划的限制,医生常常无法应用光纤间接投照到全体根管内壁。工程师曾改良计划了侧壁开口、尖端封闭的光纤,虽然增长了对根管侧壁的投照规模,但发射尖最小直径也相当于ISO模范60号,也就意味必要切割更多的牙体硬构造能力树立光纤通路。不只如斯,因为光纤尖端为封闭计划,从而会导致根尖部的清理效果较差。

    Ozses等在根管内存在次氯酸钠冲洗液的环境下应用铒激光脉冲照射停止根管清理,以期实现既保留铒激光的清理优势,同时又解决其产热和根尖区清理环的成就;他咱咱们偶环现脉冲式激光可以或许激活根管内的冲洗液(Laser activated irrigation,LAI),并发生壮大的空穴效应,到达优越的感染清理效果。但该办法尚有缺点,如光纤必要放置于距离根尖孔5mm处;刺激性冲洗液会溢出根尖孔;气泡发生并引起的根管壁瞬时干燥会导致牙体硬构造灼伤等。

    DiVito等颠末过程缩短脉宽改良了铒激光辅助荡洗技术,解决了相干的并发症,并将分外工作尖带来的荡洗效应定名为PIPS。此后的很多研究也已证实,PIPS技术辅助荡洗的感染根管清理效果优于超声被动荡洗。

    2.PIPS技术原理

    PIPS技术的重要原理是利用脉冲式激光疾速激活荡洗液,并使之构成气泡,气泡膨胀后冷却导致的爆破,会对根管壁发生剪切和冲洗。

    原理总结为如下3点:①荡洗感化:脉冲激光可使荡洗液发生气泡,并进而引起根管内荡洗液体积变更,从而使其在根管内剧烈震荡;②初级空穴效应:脉冲激光在冲洗液中积聚能量并发生大气泡,气泡内向破裂发生的震荡波和微喷气,可对牙本质外面施以剪切力;③次级空穴效应:大气泡破裂之后发生很多微小气泡,重复爆破和冲洗过程。PIPS发射尖的计划重要是为了解决传统铒激光荡洗引起的并发症。

    与其余的铒激光技术相比,PIPS工作尖发射的短脉宽激光可以或许供给较高的脉冲峰值功率。有研究证实,PIPS工作尖放置地位不影响对感染的清理效果。因此,PIPS工作尖不需放置于根管内,仅在髓室中投射激光即可激活荡洗液,以到达清理根管内壁及根尖区的效果。因其工作尖放置于髓腔内,远离了根尖孔,因此荡洗液也不易被推出根尖孔,且更便利荡洗液的注入与轮回,从而削减了发热及根管壁的灼伤。

    3.PIPS临床应用办法及其参数设置

    化学准备是RCT中重要的辅助手腕,可以或许或许去除机械准备遗留的碎屑、破坏微生物的生物膜及毒素、溶解牙髓内的无机物、清理玷污层及腐化的牙本质、处理机械准备不能到达的峡部,从而全面的清理和节制感染,但目前尚无一种冲洗情势可以或许或许完全到达这种效果。传统的根管冲洗办法仅可清除位于牙本质小管内130μm的细菌。但有研究证实,牙本质小管内500μm的地位也可以或许或许发现粪肠球菌。另外,传统的冲洗办法难以使冲洗液到达根尖区侧支、侧副根管和根管峡部,此劣势在弯曲和狭窄的根管病例中加倍显著。

    而PIPS技术是可颠末过程增长冲洗液的清理感染效力,则可解决上述临床成就。PIPS工作尖长度为9mm,直径为600μm,尖端3mm是不包裹聚酰胺的锥形尖,以增长侧方投照强度。PIPS的应用参数推荐为50μs的脉宽,10~20Hz的频率,0.15~0.5W的输入功率,可供给300~1000W的脉冲峰值功率,以使荡洗液剧烈地动荡。其临床详细操纵办法是在无水汽喷雾的环境下,将发射尖置于充斥荡洗液的髓腔内,且不与髓室壁接触,然后在以上参数设置下发射铒激光,即可触发壮大震床ê涂昭效应,到达清理根管体系的偏向。终末化学准备时,先应用170g/L的EDTA激光辅助荡洗30s以去除玷污层,生理盐水反复冲洗后,再用52.5g/L次氯酸钠激光辅助荡洗2次,每次30s,间隔30s。

    有研究证实,52.5g/L的次氯酸钠和170g/L的EDTA与水有相同的铒激光接收系数,可以或许触发优越的空穴效应;但值得注意的是,因为冲洗液有较高的铒激光接收系数,可以或许在1μm的规模内接收70%的脉冲能量,所以激光发射时局部产热显著,操纵过程中需赓续注入荡洗液。

    4.PIPS的试验研究

    已有很多研究分离从流体力学、构造学、微生物学等多个角度对PIPS的感染清理效果停止解析。大批试验证据显示,PIPS辅助荡洗可高效的节制根管内的感染,分外在节制根尖区感染方面优于其余化学准备办法。

    在流体力学研究中发现,PIPS组荡洗液的流速在冠部>3m/s,在根中段和22mm工作长度的根尖区也有0.3m/s,而超声组荡洗液的流速在冠部仅为0.03m/s,而且在距离超声尖2mm以外的地区检测不到。在构造学研究中,Peters等应用PIPS辅助60g/L次氯酸钠荡洗时发现,PIPS组在根尖1mm处的感染清理效果优于超声荡洗组;但在距离根尖4mm处的构造切片中,两组均能发现残留的构造和细菌。在微生物学的研究中,PIPS辅助60g/L次氯酸钠荡洗对粪肠球菌的杀灭效果显著优于单纯次氯酸钠冲洗。

    Azim等用4种分歧办法停止终末化学准备,并在激光共聚焦显微镜下观察活、死菌染色的环境,结果显示PIPS组具有最佳的感染清理深度,在150μm深的牙本质小管中,PIPS组的杀菌效力显著高于其余化学准备办法。除清理感染外,PIPS技术辅助荡洗在牙髓治疗中另有其余应用。多项研究均发现,PIPS辅助82.5g/L次氯酸钠或170g/LEDTA可以或许或许完全清除根尖区的氢氧化钙,且其效果优于超声荡洗和传统冲洗。别的,PIPS荡洗对付甲硝唑、环丙沙星和四环素的三联抗生素封药也有优越地清理效果。

    根管再治疗术中,PIPS技术辅助荡洗还可以或许或许有釉勖清理MTA、AH-Plus和EndoBC等多种根充糊剂。DiVito等研究发现,采纳PIPS辅助170g/L的EDTA对机械准备后的根管壁玷污层停止清理,结果显示40s的PIPS荡洗可以或许或许完全清理根尖区的玷污层,而且坚持牙本质原始的胶原布局不会破坏。采纳次氯酸钠化对根管停止化学准备后,会低落牙本质与复合树脂的粘结强度。在同样应用次氯酸钠冲洗液的环境下,PIPS组荡洗后牙本质与复合树脂之间的粘结强度强于超声荡洗和传统冲洗,这对RCT术后的树脂修复有一定的意义。

    5.PIPS平安性评估

    激光辅助荡洗可以或许解决激光导致的热副反应,持续灌注的荡洗液可以或许很好地预防激光对根管壁的热损伤。有研究发现,PIPS工作尖在髓室内照射20s后,牙体平均温度上升1.2℃,照射40s后牙体平均温度上升1.5℃。另有研究表明,根管壁外面的温度到达38℃后,会对牙体硬构造和根尖周构造发生灼烧损伤,因此,PIPS连续工作<40s时无热副反应。虽然Nd:YAG激光根管内间接照射可清除位于牙本质小管内1000μm处的细菌,清理深度优于Er:YAG激光,但其会引起牙本质小管的熔融和阻塞,从而改变根管内壁的状况。而PIPS辅助荡洗技术则可以或许在不损伤根管内壁的条件下,完全清理玷污层,从而掩护牙体构造。

    6.小结

    很多研究已经证实,PIPS辅助荡洗技术可辅助根管冲洗液到达更好的清理感染的效果,不只能有釉勖清理牙本质深层的细菌,且不损伤牙体构造、削减了相干并发症。比年来,跟着Er:YAG激光辅助荡洗技术赓续睁开,在PIPS单脉冲发射尖的基础上,研发了Sweeps发射尖连续脉冲发射技术,进一步增强了Er:YAG激光辅助荡洗的效果。尽管已有大批的基础研究报导,但PIPS辅助荡洗技术仍需进一步临床研究证实。

编辑: 陆美凤

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