动能荡洗辅助技术用于感染性根管的研究进展

    根管治疗失败主要是持续性的细菌感染，根管系统解剖的复杂性和变异性使深藏于牙本质小管深层、管间交通或峡部的细菌、生物膜和玷污层难以通过机械预备或化学药物完全去除。如何改良冲洗方式、活化冲洗药物有效成分、解决冲洗液难以到达解剖盲区和有效提高化学冲洗效率一直是学者亟待解决的科学问题。近年来，随着科技的进步发展，新型动能荡洗技术逐渐应用于口腔医学领域。本文就几种新型动能根管荡洗技术的作用特点及研究进展进行总结。
    1.超声动能荡洗技术
    超声动能荡洗（passive ultrasonic irrigation,PUI）是利用超声工作尖的震动产生声流效应和空穴效应，以去除根管内残留物和牙本质碎屑、活化根管内的冲洗液。工作频率一般为25～40 kHz，产生的声波流动力可导致聚集细菌的物理破裂。声流效应还可增强对根管壁的剪切应力，提高根管内细菌生物膜破裂效果。PUI在工作过程中可将部分能量转化为热能，导致根管内温度升至45℃。与次氯酸钠（NaClO）溶液联合应用时，通过热效应可显著提高NaClO的消毒效果。
    Gregorio等研究表明，PUI较传统方法相比可增强冲洗液对侧支根管的渗透性、去除器械机械预备难以到达区域的有机碎屑，提高峡部细菌生物膜清理效果。Ma等研究发现PUI可增强C型根管清除Ca（OH）2糊剂效果，在清理弯曲根管根尖1/3处玷污层效果更佳。
    超声在动能荡洗过程中可通过声流和气穴效应来活化冲洗液，在根管内形成稳定的单向流体循环，又称为声学微束。这种作用对根管壁的清洁效果显著，但在封闭的根管内可存在短暂的空化现象。有研究表明PUI去除根管内的残留物和碎屑效果显著优于传统冲洗技术，甚至能有效清理距WL（working length）4.5 mm或2 mm侧支根管及峡部内的残余组织和碎屑。
    由于荡洗锉（irrisafe）驱动频率远高于声波动能荡洗（Endo Activator,EA）的工作频率，故去除直根管玷污层、沟槽碎屑方面具有明显优势，尤其是去除根尖1/3处Ca（OH）2较传统冲洗更具有优势，可提高C型根管中Ca（OH）2的清理效果，当与2%氯己定溶液联合应用时相较传统冲洗对牙本质小管的渗透性最佳。
    2.激光活化荡洗技术
    激光活化荡洗系统（laser activated irrigation,LAI）是利用铒激光对水的强吸收率，使激光脉冲与冲洗液协同作用产生大量的蒸汽和气泡，气泡膨胀后爆破形成强大的空穴效应，这种效应主要是高速流体运动对根管壁产生较大的剪切力和热效应。Passalidou等选取50颗根管系统带峡部的下颌磨牙进行研究，发现LAI与传统冲洗法都无法完全去除根管系统内的碎屑，但LAI在根管入口处及峡部的碎屑清除效果较传统冲洗更具有优势。还有研究发现LAI（Er:YAG,50 mJ,10 Hz）去除根管内牙本质碎屑和玷污层较PUI无明显差异。为了防止冲洗液溢出根尖孔引起刺激以及荡洗过程中产生的热效应对根尖周组织的损伤，LAI光纤头使用时建议置于距根尖孔约5 mm处。
    光子引发光声流系统（photon-initiated photoacoustic streaming,PIPS）通过脉冲式激光快速激活冲洗液，通过光声流机械效应形成冲击波，并产生许多微小气泡，重复爆破形成次级空穴效应，对根管壁施以剪切力，诱导冲洗液在整个根管系统中三维流动。可提高根管壁的清洁效果和清除根管峡部的有机碎屑。
    Arslan等研究表明，PIPS在清除根尖1/3处的牙本质碎屑具有明显优越性，通过使用ProTaper器械对48颗拔除的单根牙根管预备后进行各种方法的化学冲洗，发现较传统冲洗方式和超声荡洗相比，PIPS组在去除根尖段牙本质碎屑中具有明显优势。此外，PIPS可完全去除非弯曲根管内的Ca（OH）2糊剂，清除效果优于PUI和传统冲洗。PIPS还可深入渗透到牙本质小管深层150μm，较镍钛机用荡洗锉（XP-endo Finisher,XPF）和EA更有效。Liapis等研究发现临床应用PIPS的术后疼痛发生率较低，在术后1 h,PIPS组疼痛发生率显著低于超声激活动能荡洗（ultrasonically activated irrigation,UAI）组。
    3.声波动能荡洗技术
    Endo Activator（EA,Dentsply Sirona，德国）是采用弹性优良和安全性较好的工作尖到达根尖区附近，通过较大振幅的频率形成机械振动打破根尖气阻，使冲洗液顺利到达根尖区附近。EA工作的主要原理是产生的声流效应而非空穴效应，产生的剪切力小，工作频率远低于PUI。EA可显著提高冲洗液对牙本质小管的渗透性，有效防止冲洗液挤压出根尖孔。EA在去除弯曲根管根尖1/3处的玷污层较其它方法效果更佳。EA可明显减轻患者根管治疗后的疼痛，Gümüş等研究患有不可复性牙髓炎磨牙的110名患者，结果表明临床应用声波EA术后8 h、24 h、48 h疼痛程度显著轻于未使用声波组。
    EDDY（ED,VDW，德国）主要通过其聚酰胺尖端以5～6 kHz的频率震荡来激活冲洗液产生三维运动，通过气穴和声流效应，有效清洁复杂根管系统。EDDY可加快有机组织溶解速率，清洁效果与PUI无显著差异。EDDY在去除根尖1/3处Ca（OH）2方面与PUI无明显差异，但均显著优于XPF。对于去除冠部Ca（OH）2的能力，三者未见显著差异。
    EDDY清除弯曲角度为40°的根管模型的细菌生物膜时，其效果与LAI及UAI无统计学差异。尽管EDDY在去除生物膜、根管碎屑和根管内封药等方面具有优势，但EDDY荡洗时会产生高于根尖周组织压力的临界阈值（5.73 mmHg），因此，临床上对根尖孔开放的患牙应谨慎采用。
    4.负压动能荡洗技术
    由于气锁效应，冲洗液无法顺利到达根尖区附近。负压动能荡洗技术（apical negative pressure,ANP）可破除气锁效应，原理为放置在WL附近的细小吸头产生负压推动冲洗液达到根尖处，可有效防止冲洗液挤出根尖孔。de Gregorio等研究选取100颗单根管牙，发现ANP可提高冲洗液在WL内的流量，避免冲洗液在根管内停滞。ANP在WL内有效荡洗根管系统时，对侧支根管的作用效果有限。因此，荡洗根管时在持续补充NaClO的前提下，联合应用ANP和UAI可显著提高冲洗液对侧支根管的渗透性。
    Endo Vac系统（EV,Sybrando，美国）是防止冲洗液被挤出根尖孔之外最安全的系统，可在根管系统中从冠部开口至主根管尖端范围内产生-30～-260 mmHg的负压，对根尖1/3处清理效果明显优于传统冲洗。Cohenca等研究比较ANP、PUI和传统冲洗术后根尖周组织的修复状况，结果显示虽然这几种方法均引起类似的根尖周组织反应，但ANP的组织反应更温和，炎症浸润更少。
    5.镍钛机用荡洗锉荡洗技术
    自调节根管锉（self-adjusting file,SAF）是一种直径为1.5 mm的中空可调节锉，尺寸与20#K锉（K-type file）相似，具有高弹性、伸缩性、机械耐久性和根管自适应性，可持续工作29 min。主要是通过机械振动均匀消除感染的牙本质以达到机械清创效果，来重建根管壁，适用于预备横截面为非圆形根管。
    在荡洗根管的同时该锉可激活冲洗液，从而在根管中形成湍流，提高根管壁清洁效果。Çapar等研究选用108颗上颌侧切牙，发现通用旋转锉ProTaper预备根管较SAF组在根管壁上产生更多的玷污层及牙本质碎屑。SAF对牙本质壁具有较好的保护作用，可产生较少的牙本质微裂纹，根尖区冲洗液溢出风险较低。
    XP-endo Finisher（XPF，瑞士）是一种基于形状记忆功能的机用镍钛合金荡洗锉，在35℃时即可恢复记忆形态，具有良好伸缩性、弹性和根管自适应性。XPF作为一种新型机械动能荡洗锉，使用参数为800r/min、1 N·cm扭矩，可清除根管系统中器械难以到达部位的细菌生物膜，XPF比PIPS和EA在消毒主根管间隙和深达50μm的牙本质小管更具有优越性。Bao等研究证实了XPF能有效去除不规则根管内的细菌生物膜且不会对根尖区产生压力，根尖冲洗液溢出风险较低。
    6.多重声波荡洗
    GentleWave系统（CA）是利用广谱声波和流体力学原理，采用最细小器械将冲洗液输送至根管内。GentleWave系统清除根尖及根管中段碎屑较PUI或UAI效果更强，与EA相较无差异。与传统冲洗技术相比，去除根管内残留碎屑能力显著增强，可加快组织溶解速率。GentleWave作为辅助系统，可去除椭圆形根管内难以去除的残留充填物，协调器械清理根管内残留填充材料。CA在根管荡洗过程中，无论器械直径大小，该系统在根尖孔处均产生负压，有助于提高治疗的安全性。
    7.小结
    由于根管系统解剖结构的复杂性和变异性，仅仅依靠机械预备和传统的化学冲洗难以完全去除根管系统中的细菌生物膜。新型动能荡洗辅助技术在清除细菌生物膜、根管碎屑和玷污层方面发挥强大作用，可增加牙本质小管的渗透性、提高根管峡部、弯曲根管和C型根管的清理效果，还可辅助根管内Ca（OH）2糊剂的清除，减轻根管治疗产生的术后疼痛。对于根管内存在严重感染、根管系统的清理困难以及机械器械预备受限时，动能荡洗技术的临床应用具有较好的前景。