周宇琨 張婷婷 張方琪 劉學(xué)軍

鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院口腔特診科，河南鄭州 450052

根管治療目前是不可逆性牙髓炎、根尖周炎等一系列口腔常見病最有效的治療方法，良好的根管內(nèi)清創(chuàng)是去除感染、保留患牙的基礎(chǔ)。但根管系統(tǒng)解剖復(fù)雜，形態(tài)不一，傳統(tǒng)注射器沖洗無法覆蓋根管結(jié)構(gòu)所有區(qū)域，且消毒能力有限，難以達(dá)到徹底清除根管內(nèi)感染物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)[1]，改善根管沖洗方法成為學(xué)者的研究重點(diǎn)。隨著新材料、新技術(shù)的發(fā)展，激光治療因其微創(chuàng)、安全、無痛等優(yōu)勢(shì)逐漸應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)各領(lǐng)域。近十年來研究者探索應(yīng)用Er:YAG 激光輔助根管蕩洗，其衍生的光子引導(dǎo)的光聲流（photon-induced photoacoustic streaming，PIPS）技術(shù)和沖擊波增強(qiáng)發(fā)射光聲流（shock wave enhanced emission photoacoustic streaming，SWEEPS）技術(shù)在去除根管內(nèi)細(xì)菌、玷污層、抗菌藥物[2-7]等方面均取得了良好的效果，治療成功率顯著提高，然而其安全性卻被較少關(guān)注。

1 Er:YAG 激光輔助根管蕩洗的原理

波長為2 940 nm 的Er:YAG 激光對(duì)水具有高吸收特性，PIPS 技術(shù)依靠沖洗液吸收激光能量后內(nèi)部產(chǎn)生氣泡，膨脹到最大體積時(shí)破裂，氣泡破裂產(chǎn)生的震蕩波和微氣流可在瞬間沖擊牙本質(zhì)表面形成剪切力，使玷污層脫落并破壞細(xì)菌生物膜，清潔根管系統(tǒng)各部位，包括機(jī)械及化學(xué)預(yù)備難以到達(dá)的峽部、彎曲根管根尖處等部位，使根管治療的成功率得以提高。

Er:YAG 激光輔助根管蕩洗近年來持續(xù)發(fā)展，SWEEPS 技術(shù)在根管蕩洗中廣泛應(yīng)用。在PIPS 技術(shù)基礎(chǔ)上，SWEEPS 技術(shù)增加雙脈沖Er:YAG 激光發(fā)射模式，第二脈沖產(chǎn)生氣泡的膨脹可加速第一脈沖產(chǎn)生氣泡的破裂，沖洗液在根管系統(tǒng)內(nèi)劇烈震蕩，高速流動(dòng)，進(jìn)一步提高了根管的清潔和消毒效果，其優(yōu)越性已得到較多驗(yàn)證[2,8]。

2 Er:YAG 激光輔助根管蕩洗的參數(shù)設(shè)置和臨床操作

目前，結(jié)合廠家指導(dǎo)臨床最常使用短脈寬（50 ms，SSP 模式與SWEEPS 模式）激光配合較低功率（0.3 W，15 Hz，20 mJ）實(shí)施PIPS 和SWEEPS 技術(shù)。對(duì)于參數(shù)的設(shè)置選擇最早可追溯于Di Vito等[9]對(duì)PIPS 技術(shù)的首次報(bào)道，搭配錐形的激光光纖工作尖，短脈寬激光瞬間產(chǎn)生的高能量壓力波及氣泡膨脹與爆破可高效率清創(chuàng)，又因其作用時(shí)間短且功率低并不造成根管壁的熱損傷或機(jī)械損傷，同時(shí)氣泡破裂減緩壓力產(chǎn)生，可避免沖洗液的根尖溢出，與傳統(tǒng)注射器沖洗比較，其優(yōu)勢(shì)明顯。

Er:YAG 激光輔助根管蕩洗時(shí)只需將激光光纖工作尖端放入充滿沖洗液的髓腔內(nèi)，不需進(jìn)入根管內(nèi)，保持靜止并發(fā)射激光脈沖，錐形的工作尖可使激光向四周發(fā)射，搭配注射器向髓腔內(nèi)不斷注入沖洗液，即可依靠光聲流效應(yīng)使液體在根管系統(tǒng)中形成高速流體運(yùn)動(dòng)[10]，積極地將感染組織泵出根管，不僅可清潔和消毒主根管，對(duì)側(cè)支根管也能達(dá)到理想的效果。

3 PIPS 技術(shù)安全性相關(guān)研究

3.1 無機(jī)械損傷

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，PIPS 技術(shù)未降低牙體組織的抗折性能，且牙本質(zhì)的顯微硬度不會(huì)進(jìn)一步降低[11-12]。Wu等[13]通過實(shí)驗(yàn)得出相同結(jié)論，認(rèn)為一方面在于Er:YAG 激光僅作用于組織表面的特性；另一方面是其導(dǎo)致溫度升高有限，未對(duì)牙體組織產(chǎn)生熱損傷。在掃描電鏡下觀察PIPS 蕩洗后的根管內(nèi)壁，可見牙本質(zhì)壁形態(tài)學(xué)沒有改變，牙本質(zhì)膠原纖維完好無損，膠原基質(zhì)未受損傷，均提示了PIPS 對(duì)根管壁無機(jī)械損傷。此外，相關(guān)研究表明，在機(jī)械預(yù)備為較小型號(hào)與錐度的根管內(nèi)，PIPS 比注射器沖洗能發(fā)揮更好的滅菌性能，從而避免因過度機(jī)械清創(chuàng)可能誘發(fā)的根折等不良后果[14-15]。為提高清創(chuàng)效率，有研究建議提高PIPS 使用參數(shù)，但設(shè)置為0.9 W 較高功率后，根管內(nèi)壁的破壞清晰可見，牙本質(zhì)壁產(chǎn)生微裂紋、形成樹皮樣剝脫甚至破碎成塊狀[16]，這或許在于牙本質(zhì)小管中的水分吸收極高的能量后快速膨脹爆炸，進(jìn)而裂紋形成并向四周擴(kuò)展[17]。激光照射后牙本質(zhì)壁表面的形態(tài)學(xué)是否變化及其破壞程度與激光能量水平和照射時(shí)間高度相關(guān)，且目前研究[4]已證實(shí)，0.3 W PIPS 對(duì)根管的清創(chuàng)足夠徹底，考慮到大功率對(duì)牙本質(zhì)壁帶來的潛在損傷，故推薦臨床激光使用參數(shù)設(shè)置為0.3 W 更符合高效性與安全性。

3.2 未產(chǎn)生熱損傷

Er:YAG 激光產(chǎn)生的光聲流效應(yīng)，僅對(duì)根管內(nèi)壁形成剪切力，對(duì)牙本質(zhì)沒有直接的激光照射，因此沒有產(chǎn)生損害牙本質(zhì)的熱效應(yīng)[18]。體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在使用PIPS 技術(shù)持續(xù)蕩洗20～40 s 后，牙根表面溫度升高均不超過1.5℃，在安全范圍以內(nèi)，掃描電鏡下也未見根管內(nèi)壁因熱量造成的牙本質(zhì)熔融現(xiàn)象[9]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，Er:YAG 激光不會(huì)對(duì)犬的根管壁及根尖周組織造成不可逆性的熱損傷，均證實(shí)其臨床應(yīng)用的安全性[19]。激光在水中被迅速吸收，將能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，剩余組織殘留的熱量極少，沖洗液的冷卻效應(yīng)同樣避免使其對(duì)周圍組織產(chǎn)生不良熱損傷。

3.3 減少?zèng)_洗液根尖溢出量

傳統(tǒng)注射器沖洗常因流速過大或嵌頓等原因?qū)Ω獠慨a(chǎn)生較大壓力，導(dǎo)致大量次氯酸鈉沖洗液被推出根尖孔外，引起炎癥反應(yīng)，可導(dǎo)致疼痛、腫脹、瘀斑、神經(jīng)損害等問題[20]。PIPS 蕩洗時(shí)次氯酸鈉沖洗液僅注入髓腔內(nèi)，可避免上述問題的發(fā)生。諸多研究表明，體外環(huán)境下Er:YAG 激光輔助根管蕩洗與注射器沖洗相比并未增加根尖溢出量的產(chǎn)生[21-22]。此外，Vidas等[23]認(rèn)為，PIPS 與注射器沖洗比較，其能顯著減少?zèng)_洗液的根尖溢出，這主要在于其介導(dǎo)的流體運(yùn)動(dòng)僅產(chǎn)生于根管系統(tǒng)內(nèi)部，而非注射器朝向根尖部產(chǎn)生的湍流。

在30～70 mJ Er:YAG 激光作用下，沖洗液在根管內(nèi)根尖部形成的氣泡破裂可導(dǎo)致根尖部壓力降低形成負(fù)壓，從根尖外回吸部分溢出的沖洗液[24]。George等[25]認(rèn)為，沖洗液在與根管內(nèi)壁的接觸中，Er:YAG 激光產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為剪應(yīng)力與摩擦力，均減少根尖溢出，提示了PIPS 應(yīng)用的安全與高效。

3.4 未損傷根尖周組織

高速攝像機(jī)僅在根管內(nèi)觀察到氣泡的膨脹與破裂，在根尖孔以外的區(qū)域沒有發(fā)現(xiàn)空化氣泡的產(chǎn)生，即否認(rèn)了空穴效應(yīng)對(duì)根尖周組織的累及。由于狹窄根尖孔的高流動(dòng)阻力，根管內(nèi)與根尖周組織間的壓力差低于產(chǎn)生空穴效應(yīng)的閾值，因此目前普遍認(rèn)為累及根尖周組織的風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較小，尤其是將根管預(yù)備為較小的型號(hào)與錐度[25]。在有完整牙周組織的口腔內(nèi)，根尖部存在一定的阻力對(duì)抗這種效應(yīng)，更加降低了根尖周組織損傷的風(fēng)險(xiǎn)[26]。

在掃描電鏡下可見PIPS 蕩洗后未對(duì)根尖牙乳頭干細(xì)胞造成損傷，形態(tài)良好，且細(xì)胞的增殖顯著，這不僅是因?yàn)镻IPS 技術(shù)未對(duì)根尖周組織產(chǎn)生損傷，并且良好的清創(chuàng)效果使根管壁形成無玷污層的牙本質(zhì)表面，利于細(xì)胞的附著和增殖[13]，這也是再生性牙髓治療成功的關(guān)鍵。此外，Er:YAG 激光活化蕩洗后，牙本質(zhì)基質(zhì)中轉(zhuǎn)化生長因子-β1、骨形態(tài)發(fā)生蛋白-7 和血管內(nèi)皮生長因子-A 等生長因子的釋放水平顯著增加，這在成牙本質(zhì)細(xì)胞分化、血管和硬組織形成等方面均有重要作用[27]。

3.5 減輕患者術(shù)后疼痛

根管治療術(shù)后疼痛與沖洗液的根尖溢出密切相關(guān)，前文已述體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)了PIPS 此方面的安全性，故后續(xù)學(xué)者著眼于臨床進(jìn)行相關(guān)研究。有研究評(píng)估了臨床條件下Er:YAG 激光輔助根管蕩洗對(duì)患者根管治療術(shù)后疼痛的影響，發(fā)現(xiàn)PIPS 可明顯降低術(shù)后疼痛發(fā)生的概率[28-29]。Liapis等[30]認(rèn)為，PIPS 在降低術(shù)后疼痛方面比超聲蕩洗具有顯著的優(yōu)越性，術(shù)后6 h 尤為明顯。目前PIPS 導(dǎo)致根管治療術(shù)后疼痛的研究和病例報(bào)道仍然較少，未來應(yīng)增加隨機(jī)對(duì)照的臨床試驗(yàn)，以評(píng)估臨床安全性。

3.6 減少診室氣溶膠的產(chǎn)生

氣溶膠是各類細(xì)菌病毒的傳播載體，形成后可迅速傳播擴(kuò)散，被吸入人體后可造成疾病的交叉感染[31]。在口腔疾病的臨床診治中，感染控制和預(yù)防發(fā)揮著重要的作用。相關(guān)研究證實(shí)，Er:YAG 激光輔助根管蕩洗可顯著減少診室環(huán)境中產(chǎn)生的氣溶膠，從而可降低病毒或細(xì)菌傳播的風(fēng)險(xiǎn)[32]，故使用PIPS 技術(shù)同樣保障了醫(yī)護(hù)人員的安全。

4 SWEEPS 技術(shù)安全性相關(guān)研究

目前，SWEEPS 技術(shù)尚未在臨床普遍推廣使用，其安全性相關(guān)研究主要聚焦于對(duì)根尖周組織的影響。據(jù)報(bào)道，SWEEPS 降低了蕩洗時(shí)根管內(nèi)對(duì)根尖部產(chǎn)生的壓力，且其壓力值從根管冠部向根尖逐漸減小[33]。Jezersek等[34]證實(shí)，SWEEPS 產(chǎn)生的根尖溢出量比注射器沖洗和PIPS 更少，且溢出量不隨激光功率的增大而增加，這提示了SWEEPS 技術(shù)使用的安全性，但目前該技術(shù)的相關(guān)研究較少，仍需要大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

5 小結(jié)與展望

綜上所述，Er:YAG 激光輔助根管蕩洗臨床應(yīng)用安全，效果得到廣泛肯定，發(fā)展多年其機(jī)制已基本明了，有望替代注射器、超聲蕩洗等沖洗成為新一代廣泛應(yīng)用于臨床的根管沖洗技術(shù)。但目前關(guān)于激光蕩洗安全性的臨床試驗(yàn)多以回顧性研究的形式呈現(xiàn)，體外研究缺乏高質(zhì)量的循證醫(yī)學(xué)證據(jù)，且反映體內(nèi)真實(shí)情況存在局限性，未來應(yīng)開展更多大樣本、高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)進(jìn)行相關(guān)研究。