根管内动能冲洗技术及应用策略
根管预备是通过机械和化学的方法,去除根管内的感染物质,并将根管预备成有利于冲洗、封药和充填的形态。机械预备的过程会在根管壁上形成玷污层。在感染根管中,玷污层中的组织碎屑可能含有细菌,降低愈合的可能性并可作为再感染的病原菌。
此外,玷污层还可为生物膜提供保护,减少冲洗剂向牙本质小管的扩散,影响彻底的消毒和充填。因此,冲洗对于清理根管内器械接触盲区、去除玷污层及进一步消毒根管至关重要。
1.冲洗的目的及特点
在整个根管预备的过程中需要对根管系统进行反复冲洗以达到以下目的:彻底杀灭细菌,去除组织碎屑、微生物、毒素及坏死组织,去除玷污层,溶解残余牙髓组织,润滑管壁,并有利于根管成形和减少器械折断的风险。然而,根管系统形态复杂,峡部(2个根管之间狭窄的联系)、管间交通支、根尖三角、侧支根管和牙本质小管等解剖结构,能够容纳微生物和组织碎屑且器械难以进入、难以清洁,从而导致根管治疗失败。此外,细菌倾向于以生物膜形式存在,且主要集中在根尖1/3。
生物膜中的微生物受到细胞外基质的保护,削弱了器械和冲洗剂施加的机械应力和化学应力。且其限制冲洗剂的渗透,并为根管充填之后微渗漏的产生提供途径。因此在冲洗过程中,冲洗剂渗入根管系统和所有器械接触盲区的能力就格外重要。但传统冲洗器冲洗时,冲洗剂难以直接接触盲区(如峡部)的生物膜,且组织碎屑及玷污层会使冲洗剂失效;另外,由于根管的锥形形状,在根管内会产生一种被称为“气锁效应”的现象,可阻止冲洗剂流向根尖。综上,在对根管进行冲洗时,传统冲洗器无法有效输送冲洗剂进入根管内不规则区,其效果较为局限。
2.动能冲洗技术
常用的冲洗方法是传统冲洗器冲洗(conventional syringe irrigation,CI),推荐选用27号侧方开口针头,小号针头可更深地插入根管。但经证明这种方法不能有效将复杂解剖结构进行完全消毒,也不能有效将冲洗剂输送到峡部等不规则区域,冲洗剂仅能接触根管壁表面的30%~65%。因此,近年来已提出了不同的动能冲洗技术,以改善冲洗剂在根管空间内的分布,并将冲洗剂激活,从而提高有效性。
2.1手动动能冲洗(manual-dynamic irrigation,MDI)
MDI是指将与预备后根管宽度相对应的牙胶尖插入根管内达工作长度,反复短距离(2~3mm)上下推拉搅动冲洗剂。MDI比常规冲洗更好地清洁了根管壁表面,并提高了冲洗剂的渗透性和交换率。但有研究发现,应用MDI后的牙齿有40%的碎屑发生了根向移位。
2.2机动动能冲洗
2.2.1Easy Clean
Easy Clean(Easy Dental Equipment,巴西)为一款新型塑料器械(丙烯腈丁二烯苯乙烯),它类似于根管预备器械,其活动部分呈“飞机机翼”的形状。此器械尺寸为25号0.04锥度,建议应用往复式运动;在清洁下颌磨牙弯曲根管管壁方面已显示出良好的效果,并在清除峡部的碎屑方面表现优异。
2.2.2XP-endoFinisher
XP-endoFinisher(FKGDentaire,瑞士)是由镍钛MaxWire合金制成的25号非锥形器械。在室温下为马氏体相,呈笔直形态;暴露于体温时变为奥氏体相,呈镰刀状。当其旋转并在根管内上下移动时,器械接触根管壁,并搅动冲洗剂使其分布于整个根管系统。有研究发现,XP-endoFinisher与超声冲洗这两种方法的作用差异很小,均具有较强清洁能力;但在峡部,XP-endoFinisher并不比CI更有效。另有研究发现,使用XP-EndoFinisher的抗菌效果比CI更好。
2.3被动超声冲洗(passive ultrasonic irrigation,PUI)
PUI通常在根管成形后,将非切割超声工作尖放置在根管中心激活冲洗剂(>25kHz)。超声工作尖的快速振动可将能量穿透器械接触盲区,并增强残余组织碎屑和生物膜上的剪切应力。超声激活可发挥空穴效应、声流效应和热效应,其中声流效应被认为起主要的清洁作用。
临床推荐使用压电陶瓷工作原理的超声设备包括:VDW、赛特力P5、EMS和啄木鸟D600。在超声激活的过程中有2种冲洗剂输送方法:连续冲洗和间断冲洗。在间断冲洗过程中,使用冲洗器将冲洗剂注入根管,然后超声振荡激活冲洗剂。此模式下,新生氯会被迅速消耗,被激活的冲洗剂量很少,限制了清理效果。而连续冲洗可持续补充根管内的冲洗剂,与间断冲洗相比,其能够在根尖产生高剪切应力,效果更好。
即使在生物膜与冲洗剂接触的表面积较小(侧支根管)时,超声的侧向机械作用也是有效的。在去除生物膜方面超声与CI效果无异。另有研究发现,PUI在清理不规则区域方面要比CI更有效,且在峡部优势更明显。尽管超声工作尖通常为非切割设计,但其由比牙本质更坚硬的金属合金制成,因此,使用时仍会有改变根管形态的风险。有实验证实,与CI相比,PUI会将更多碎屑冲出根尖孔;但另有研究认为,CI会冲出更多碎屑。
2.4声波动能冲洗(sonic-activated irrigation,SI)
声波设备的工作原理与超声类似,但通常使用柔韧工作尖,并在较低频率(<20kHz)下运行,以避免主动切削根管壁或破坏根尖狭窄。代表性声波冲洗设备有EndoActivator(EA,DentsplySirona,德国)、EDDY(ED,VDW,德国)和Vibringe(VibringeB.V.Corp,荷兰)。EA的聚酰胺工作尖可强烈搅动根管内的冲洗剂,以使清洁更有效。ED为光滑锥形聚酰胺工作尖与气动马达相连。Vibringe是一种结合手动输送和声波激活的冲洗设备,功率小于ED,大于EA。就抗菌功效而言,ED的性能明显优于PUI。但ED清除根管不规则处的碎屑效率低于PUI。
与超声相比,ED和EA分别在6kHz和167Hz的较低功率下工作,但二者具有更高的振幅(ED:346μm,EA:1mm),可能超过根管直径。因此,器械与管壁的频繁接触可能是降低碎屑清除效率的原因。
2.5负压动能冲洗
负压动能冲洗设备设计的目的是将冲洗剂安全地输送到工作长度,而不会冲出根尖孔,解决了根尖气锁效应和传统冲洗待改进的问题。代表设备EndoVac系统(EV,Discus Dental,美国)包括1个主输送/抽吸工作尖、1个连接真空管线的大插管和1个微插管;主输送工作尖将冲洗剂输送到髓室,大插管和微插管利用负压驱动冲洗剂进入根管。
研究发现,在去除根尖区的玷污层方面,EV比PUI和激光动能冲洗更有效。另一种负压冲洗设备为RinsEndo系统(DürrDental,德国),在去除生物膜方面比CI更有效,但具有较高将碎屑冲出根尖孔的风险。
2.6多重声速动能冲洗
GentleWave系统(Sonendo,美国)是一种多重声速超净冲洗技术,它应用了先进的流体动力学、声能和具有组织溶解性的化学物质。冲洗液通过固定在髓腔内的机头输送进入髓腔和根管,机头内置吸嘴,在推送冲洗剂的同时将髓腔内液体吸出。它的组织溶解速度要比常规冲洗设备、EV和PUI快8~10倍;且已经证明其可辅助取出分离器械。
2.7激光动能冲洗(laser-activated irrigation,LAI)
LAI基于中波红外激光激活冲洗剂,其效果是通过空穴效应实现的,在纤维工作尖形成蒸汽和气泡,气泡膨胀而后爆破。这种体积变化引起根管内大量的流体运动。随后的激光脉冲引起二次空穴气泡,从而形成冲洗剂在整个根管系统中的声流。传统方法将普通纤维工作尖放置于根管内,能量70~200mJ,脉冲持续时间100~200μs。
光子诱导光声流(photon induced photo-acoustic streaming,PIPS)使用低能级(10~20mJ)和短脉冲持续时间(50μs),应用锥形光纤,与传统方法不同,它不需要将尖端放入根管内,而是激活过程中将其固定在根管口或髓腔中。这样就降低了利用大号预备器械扩大根管为仪器提供入路的需求,并避免了激光产生的热能对牙本质壁的损伤。诸多研究报道,在清除根管不规则处的碎屑方面,PIPS优于PUI。
LAI的最新进展是冲击波增强型发射光声流系统(shock-wave enhanced emission photo acoustic streaming,SWEEPS)。SWEEPS传送脉冲来创建一系列气泡;而PIPS只会发出单个Er∶YAG脉冲。与PIPS相比,SWEEPS在碎屑清除方面更有效,且在峡部更明显。但有学者持反对意见:SWEEPS模式无法增加冲洗剂的渗透深度,且在根尖区效果不佳。这可能是由于根管的几何形态约束了脉冲的变化和次级气泡的产生,从而引起逆流,阻碍了冲洗剂的流动。
3.动能冲洗应用策略
根管系统解剖复杂,当遇到存在峡区等复杂结构的病例时,CI就无法满足治疗需要。尤其在感染根管内,生物膜的存在会削弱冲洗剂对于微生物的机械应力和化学效力。此时动能冲洗技术的应用就显得格外重要,它可增强冲洗剂的化学性能,搅动冲洗剂使其深入根管内的复杂结构和牙本质小管深层。临床尚无标准化程序存在,目前普遍接受的程序如下:在整个根管预备过程中用大剂量NaClO冲洗;根管内注入新鲜的NaClO并做动能冲洗;针对玷污层的冲洗可选用EDTA,并联合动能冲洗抗菌;最后使用NaClO、氯己定冲洗。
目前动能冲洗设备在工作时间上尚无共识。LAI推荐冲洗3个循环,每次30s,期间使用NaClO、17%EDTA和水冲洗。使用PUI时建议每根管至少30s。值得注意的是:任何一种动能冲洗技术都具有将碎屑和冲洗剂冲出根尖孔的风险。当根尖工作宽度增加时,无论激活类型或冲洗剂类型如何,碎屑及冲洗剂冲出根尖孔的概率总会增加。但另有研究认为,EV不会随着根尖预备尺寸的增加而增大冲出量,其几乎无碎屑冲出根尖孔。
临床应用上,可选用小号工作尖,保持其深入根管的长度短于工作长度1~2mm。另外,冲洗剂的有效成分在与细菌、牙髓组织或牙本质接触时会被迅速消耗。因此,为了增强冲洗剂的抗菌力和组织溶解力,需要频繁更新冲洗剂。据报道根管预备成较大的锥度可更好地在根管内冠根向交换冲洗剂,较大的宽度可更好地冲洗根尖区。所以适度扩大根管对于充分冲洗是必要的。EV在根管预备至35号以上时才能使用,因此在治疗C形根管等管壁较薄的病例时可能无法应用。
多项研究发现,冲洗设备的工作尖插入根管的深度会影响冲洗剂的分布、冲洗的机械效果和碎屑的清除效率。临床应用动能冲洗设备时,应尽量使工作尖深入根管内接近工作长度,且尽量不接触管壁。但PIPS、SWEEPS和RinsEndo工作尖应放在髓腔内。研究发现使用RinsEndo时,工作尖放置部位越靠近冠方,根尖不规则处的碎屑清除量越多。另外,在冲洗弯曲根管时,建议选择可预弯的工作尖。
4.结语
由于根管系统具有复杂的解剖结构,单纯的机械预备不能完全清理整个根管系统,根管冲洗就尤为重要。传统冲洗器在清理根管不规则区时能力有限,所以需要配合动能冲洗。动能冲洗在输送和激活冲洗剂方面发挥强大作用,扩大了冲洗剂的分布,提高了峡部、根尖三角等解剖复杂区域的清洁度,并明显减轻术后疼痛。但目前为止,任何一种冲洗方法都不能完全清除根管内的微生物及碎屑。学者们仍需不断探索并完善冲洗技术及应用策略。

