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Nd:YAG激光和Er:YAG激光对根管内粪肠球菌杀灭效果的研究

更新时间:2009-03-28

根管治疗术是目前治疗牙髓病和根尖周病的主要方法,包括根管预备、根管消毒和根管充填三个步骤,治疗成功的关键在于彻底清除根管内感染物质。但根管系统和定植其间的微生物十分复杂,单纯机械预备和冲洗不足以去除致病菌。有研究表明,根管治疗5年成功率约为88.6%[1]。其中,粪肠球菌是根管治疗失败病例中最常检测到的微生物,在根管充填完善但仍有持续性根尖损害的根管中检出率为24%~77%[2]。如何有效抑制粪肠球菌是临床工作中的一大挑战。

目前,越来越多的学者将激光运用于根管治疗中。Nd:YAG激光和Er:YAG激光都被证实有一定程度的杀菌能力[3]。本实验拟比较生理盐水冲洗、1%次氯酸钠溶液冲洗、Nd:YAG激光、Er:YAG激光及其联用对根管内粪肠球菌的杀灭效果,以期为激光的临床应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 主要材料和仪器

protaper镍钛根管锉(登士柏,美国);纳米树脂(3M,美国);EDTA(Premier,美国);生理盐水(华裕无锡制药有限公司);1%次氯酸钠溶液(朗力生物医药武汉有限公司);粪肠球菌(ATCC 29212);BHI培养基(OXOID,英国);琼脂粉(Solarbio,北京索莱宝科技有限公司);恒温培养箱(Shellab, 美国);微孔板分光光度计(Spectramax190,美国);Nd:YAG激光(Fotona Lasers,1 064 nm,1.5 W,15 Hz)、Er:YAG激光(Fotona Lasers,2 940 nm,0.3 W,15 Hz)(斯洛文尼亚);全自动菌落分析仪Scan1200(Interscience,法国);2.5%戊二醛(北京雷根生物技术有限公司);扫描电镜SU3500(Hitachi,日本)。

1.2 感染根管模型的建立

1.2.1 离体牙处理 收集新鲜离体直根管恒牙,清理牙根表面,涡轮机沿牙颈部截断牙根,疏通根管,弃去根管不通及根管弯曲者。截取牙根,使根管工作长度为10 mm,Protaper镍钛根管锉蘸取EDTA根管预备至F3[4],保证各样本根管长短和粗细一致。生理盐水和1%次氯酸钠溶液交替冲洗根管,纳米树脂封闭根尖孔,120 ℃高温高压消毒15 min。

1.2.2 菌悬液制备 粪肠球菌复苏后,划线接种于BHI琼脂培养皿,37 ℃恒温培养箱孵育24 h。挑取单菌落,置于5 mL BHI液体培养基中,摇床16 h。调整菌悬液,使其对600 nm的光吸光值为1。

1.2.3 感染根管模型制备 移取菌液20 μL置于无菌根管内,37 ℃恒温培养箱培养48 h[5]。分组进行下一步操作。

1.3 粪肠球菌感染根管处理

现阶段混合动力汽车主要有4种类型,如表1所示。压缩天然气、液化石油气和天然气是燃气汽车的主要燃料,与传统的普通汽车相比,其二氧化碳排放量得到了大大的降低,并且能够造成空气污染的有害气体也明显减少,有利于资源节约和环境保护。

不同上标字母组间P<0.05

激光对生物组织的作用大致分为五类:光致发热作用、光致化学作用、光致压强作用、光的电磁场效应和光致生物刺激作用。Nd:YAG激光照射牙体组织瞬间产生的高温,能使根管壁牙本质熔融并再结晶,杀灭细菌及其代谢产物,同时气化根管壁残存碎屑和坏死组织。生物物质吸收能量后,原有化学键断裂,新键形成,生物大分子结构也可被改变和破坏[10]。本实验中,Nd:YAG激光选用Fotona公司推荐参数,设定为1.5 W,15 Hz,这是因为1.5 W时,Nd:YAG激光能发挥很好的杀菌效果且不会造成热损伤[11-12]。实验结果显示,Nd:YAG激光根管内照射能杀灭部分粪肠球菌,扫描电镜下见根管上部比根尖部分杀菌效果好。这可能是因为激光方向性好,Nd:YAG激光沿工作尖直线发射,根管壁难以被均匀照射到。尤其是在根尖区域,激光与根管壁平行,杀菌和清理效果就大打折扣了[3,13-14]。Santos等通过扫描电镜观察比较了不同激光参数以及光纤与根管壁呈不同夹角时,Nd:YAG激光的作用效果,结果显示:激光能量和频率的增加会使牙本质熔融的程度相应增加,而激光光纤和根管平行时会损失部分能量[15]。此外,本实验中Nd:YAG激光杀菌作用有限,可能与细菌选择有关,粪肠球菌为无色细菌,而Nd:YAG激光对有色细菌杀菌效果更好[3,11]

1.4 统计学分析

景区的管理、服务人员要尽快提高素质,要面向全社会招聘,选拔优秀人才,学会识人用人,加强培训,严格考核,促进队伍整体素质和能力的提升,真正为“4A级”的景区服务。另外通过景区管理人员可以通过邀请优秀的旅游管理专家,详细地讲解了旅游接待过程中的服务礼仪实战技巧,可以通过情景模拟的方式,使参训人员对游客服务有更深刻认识;同时景区从业人员应提高思想认识,增强和提高服务水平,自觉规范观念和形象意识,自觉担负起景区形象大使的职责。

2 结果

2.1 各处理组细菌清除效果

 

1 各组细菌计数和杀菌率Tab.1 Bacterial counts and bacterial reductions of each group

  

分组根管消毒方式处理组/(CFU/mL)空白对照/(CFU/mL)杀菌率/%A生理盐水冲洗(7.56±1.40)×104(1.04±0.21)×10527.32±13.45aB1%次氯酸钠溶液冲洗0.25±0.86(1.18±0.24)×10599.79±0.73bCNd:YAG激光根管消毒(6.88±1.66)×104(1.39±0.17)×10550.39±11.99cDEr:YAG激光根管荡洗(5.62±1.79)×104(1.16±0.24)×10551.68±15.37cENd:YAG激光+Er:YAG激光根管消毒(4.13±1.10)×104(1.24±0.20)×10566.73±8.84d

1.3.2 样本采集及细菌培养计数 ①细菌采集:分别将3支饱和浸透生理盐水的无菌纸尖插入各样本根管内,静置60 s后取出,放入置有1 mL生理盐水的无菌离心管中,震荡10 s。②稀释培养:取各样本悬浊液,按体积比为1∶10的比例进行梯度稀释,各梯度取100 μL均匀涂布于BHI琼脂培养皿,置于37 ℃恒温培养箱中静置孵育24小时[2]。③细菌计数:全自动菌落分析仪对各培养皿进行细菌计数,以未处理样本内的细菌数作为基线,计算杀菌率,评估各组杀菌效果。杀菌率=(M-N)/M×100%,其中M为基线细菌数,N为处理后细菌数。

不同消毒方法处理后的根管扫描电镜结果如图1所示。未处理的两个样本(a、b)可见根管内大量粪肠球菌附着,细菌生物膜和玷污层封闭牙本质小管。A组生理盐水冲洗后,细菌数目较未处理组减少,但仍有大量细菌残留。B组1%次氯酸钠溶液冲洗后,根管内仅个别菌体残留,牙本质小管口开放,但部分地方仍可见碎屑和玷污层。C组Nd:YAG激光根管内照射后,粪肠球菌大量裂解,根管上部(C1)比根尖部分(C2)残留细菌少。D组Er:YAG激光根管荡洗后,根管上段(D1)灭菌效果好,牙本质小管开放,根尖部分(D2)仍有部分细菌残留。E组Nd:YAG激光+Er:YAG激光根管消毒后,除根尖段个别菌体残留外,碎屑及玷污层清除良好,牙本质小管口开放,管壁光滑(图1)。

2.2 扫描电镜观察

细菌计数结果显示,激光处理组(C、D、E组)及1%次氯酸钠溶液冲洗组(B组)杀菌率均显著高于生理盐水冲洗组(A组)(P<0.05)。1%次氯酸钠溶液冲洗组(B组)杀菌效能最好,根管灭菌率大于99%,激光联用组(E组)杀菌效能次之,与其余各组有统计学差异(P<0.05)。Nd:YAG激光组(C组)和Er:YAG激光组(D组)杀菌率相近,无统计学差异(P>0.05)(表1)。

那段时间,日子是灰色的。钱海燕觉得自己的整个世界都坍塌了。婚后这一年,周启明将她宠得像个孩子,现在他倒下了,她只能扛起所有的事。

  

1 各组根管内表面扫描电镜观察( ×5 000)Fig.1 SEM images of root canal walls after different treatments( ×5 000)

3 讨 论

根管治疗的原理是控制感染、促进愈合,但根管数目和形态具有多样性,致病微生物定植位置隐匿,传统的机械预备与化学消毒不能完全消除感染物质。导致根管治疗失败的主要致病菌是粪肠球菌,它是G+兼性厌氧菌[6],能耐受恶劣环境和长时间的饥饿,侵入牙本质小管并在根管内形成生物膜。此外,它可在高达11.5的pH值下生存,而常用药物氢氧化钙在根管内的pH值仅能达到10.3[7-8]。近年来,激光在根管消毒领域有了越来越多的应用,Nd:YAG激光和Er:YAG激光都被证实有一定的根管消毒能力[9],但因感染根管模型、细菌选择及激光参数的不同,结果不尽相同,且缺乏两种激光间的比较。本实验通过体外建立粪肠球菌感染根管模型,选择传统消毒方法生理盐水冲洗和1%次氯酸钠溶液冲洗作为对照,观察评估Nd:YAG激光、Er:YAG激光及其联用对根管内粪肠球菌的杀灭效果。

1.3.3 扫描电镜观察 将各实验组和未处理组中随机抽取的样本置于2.5%戊二醛溶液中固定24 h,金刚砂车针沿牙根长轴磨一浅沟,骨凿劈开牙根,依次用50%、60%、70%、80%、90%、100%乙醇梯度脱水20 min,干燥,喷金,扫描电镜放大5000倍观察。

1.3.1 实验分组和处理 将感染根管模型随机分为5组,每组26个(表1)。A组:生理盐水组;B组:1%次氯酸钠溶液组;C组:Nd:YAG激光组;D组:Er:YAG激光组;E组:Nd:YAG激光+Er:YAG激光组。每一组中随机抽取13个样本不做任何处理,余下13个按分组进行相应处理(激光处理参数由厂商提供)。A组:5 mL生理盐水冲洗1 min。B组:5 mL 1%次氯酸钠溶液冲洗1 min。C组:设定参数为1.5 W,15 Hz,将直径为200 μm的Nd:YAG激光光纤头伸入根管达工作长度,启动激光,旋转退出,重复4次,每次4 s,间隔15 s。D组:设定参数为0.3 W,15 Hz,PIPS模式,根管内注满生理盐水溶液,将激光光纤头置于根管口,荡洗20 s,间隔15 s,重复一次。E组:C组操作+D组操作。从各组实验样本和未处理样本中随机抽取一个样本留待扫描电镜观察,余下12个处理样本和12个未处理样本进行细菌采集和培养计数。

Er:YAG激光主要通过激光引发光声流系统(PIPS)清理根管,原理是空穴效应、声流效应和热效应[4]。Er:YAG激光激活根管内液体,产生大量气泡,液体总体积膨胀至原来的1 600倍,化学性能和渗透性增强,更易到达根管狭窄部位,空泡爆破在根管壁上产生的剪切力同时可清理并重塑根管表面[16-17]。本实验中,Er:YAG激光选用Fotona公司推荐参数,设定为0.3 W,15 Hz,这与现有研究所推荐的参数一致[4,17-18]。细菌计数结果表明,Er:YAG激光生理盐水荡洗杀菌率显著高于生理盐水冲洗,扫描电镜下见牙本质小管口开放,这说明PIPS能增强冲洗液的清理效果,且能有效去除根管玷污层。Meyer、田甜甜等的实验也证实了Er:YAG激光活化冲洗液的效果[5,18]。然而本结果表明Er:YAG激光生理盐水荡洗仅能杀灭部分细菌,这可能是因为生理盐水本身不具备灭菌能力,且清理效果与冲洗剂反流空间的大小密切相关。根据许雪松等的研究,Er:YAG激光根管荡洗时,根管预备尺寸不应小于#30/0.06[4],故本实验统一根管预备至F3即#30/0.06,但本实验截取的牙根较短,根管内空间有限[16],可能限制了荡洗效果的发挥。

采用SPSS20.0统计软件对杀菌率进行单因素方差分析,两两比较用LSD检验,检验水准α=0.05。

本结果中Nd:YAG激光组和Er:YAG激光组杀菌率均显著高于生理盐水冲洗组,证实了激光的根管消毒作用,但两者灭菌效果均不如次氯酸钠溶液冲洗,这与Meier、Wang等的实验结果一致[19-20],也说明次氯酸钠溶液仍是目前最有效的根管冲洗液[3,21]。而增大激光功率虽能提高杀菌效果,但也会产生更高的温度,损伤根尖周组织,影响治疗的安全性[22]。因此,激光尚不能取代传统的消毒方法[23]

以某种口径火炮为研究对象,考虑到膛内时期身管后坐对发射过程的影响较小,为此简化数值计算模型,不考虑身管后坐的影响,建立其弹炮耦合有限元模型有限元模型中。其中,弹带与弹体之间采用面面绑定约束,装药与弹体,弹带、弹丸定心部与身管接触设置。弹带挤进过程中会自身接触,因此,弹带采用自接触设置,动摩擦系数为0.1。图1为正常未磨损的身管内膛结构,图2为试验测得的身管内膛磨损曲线,图3为根据图2的磨损量建立的身管内膛磨损的有限元网格模型,图4为弹带有限元网格模型,图5为弹炮耦合有限元网格模型。

从下表我们可以得知,实验组经检查后,检出阳性患者共22例(88.00%),远远多于参照组的15例(60.00%),组间对比,统计学意义高度存在(P<0.05)。

细菌计数结果表明两种激光间杀菌率没有统计学差异,但扫描电镜可见,Nd:YAG激光组存留大量碎屑,而Er:YAG激光处理后的根管壁牙本质小管开放,提示Er:YAG激光具有优良的去玷污层和碎屑的效果[5,24]。此外,Nd:YAG激光的光纤头在弯曲根管中难以达到工作长度,而Er:YAG激光根管荡洗时,工作尖置于根管口,不受根管形态限制,且可进一步减少激光产热对根尖周组织的影响[25-26]。本实验选用直根管建立粪肠球菌感染模型,未能体现出PIPS在弯曲根管中的优势,以后可进一步研究。

现如今,学校为了让“减负”出成效,往往与教师签订“减负”工作责任书,把数学课堂作业能否当堂完成列入考核内容。很多教师迫于学校考核的压力,把当堂完成课堂作业简单的等同于完成教学任务。

本实验中Nd:YAG激光与Er:YAG激光联用组杀菌率达66.73%,高于两种激光的单独使用,且在扫描电镜下,该组可见最清洁、最光滑的管壁,这说明两种激光的联用可以达到更好的根管清理效果。激光联用组杀菌率低于次氯酸钠溶液冲洗,但次氯酸钠溶液具有组织刺激性和细胞毒性,会降低牙本质的弹性模量使其变脆,且不能溶解玷污层[2,14,21]。在这两方面,激光具有一定的优势[27]

综上所述,Nd:YAG激光和Er:YAG激光均有一定的根管杀菌效果,且Er:YAG激光具有优良的去玷污层效果,两者联用效果更佳,但激光组杀菌率不及次氯酸钠溶液。激光可作为传统消毒方法的补充。

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[1] Ricucci D, Russo J, Rutberg M, et al. A prospective cohort study of endodontic treatments of 1 369 root canals:results after 5 years[J]. Oral Sur Oral Med Oral Pathol Oral Radiol Endod, 2011, 112(6):825-842.

[2] 仇珺, 李娟娟, 田宇, 等. Er:YAG激光联合不同根管冲洗剂对根管内粪肠球菌杀灭效果的研究[J]. 牙体牙髓牙周病学杂志, 2013, 23(12):773-778.

IB, I. The use of lasers in disinfection and cleaning of root canals:a review[J]. Acta Stomatol Croat, 2014, 48(1):6-15.

[4] 许雪松, 朱亚琴. 根管预备尺寸对Er:YAG 激光消毒效果的影响[J]. 上海口腔医学, 2015, 24(6):645-651.

[5] De Meyer S, Meire MA, Coenye T, et al. Effect of laser‐activated irrigation on biofilms in artificial root canals[J]. Int Endod J, 2017, 50(5):472-479.

[6] 黄燕华, 葛久禹. 感染根管研究进展[J]. 中国实用口腔科杂志, 2014, 7(9):572-576.

[7] Stuart CH, Schwartz SA, Beeson TJ, et al. Enterococcus faecalis:its role in root canal treatment failure and current concepts in retreatment[J]. J Endod, 2006, 32(2):93-98.

[8] Kanumuru NR, Subbaiah R. Bacterial efficacy of Ca(OH)2 agai-nst E.faecalis compared with three dental lasers on root canal dentin-An in vitro study[J]. J Clin Diagn Res, 2014, 8(11):135-137.

[9] Asnaashari M, Safavi N. Disinfection of contaminated canals by different laser wave lengths, while performing root canal therapy[J]. J Lasers Med Sci, 2013, 4(1):8-16.

[10] 邢莉. Nd:YAG激光在根管治疗中的研究进展[J]. 海南医学院学报, 2010, 16(10):1374-1378.

[11] Yves S, Thorsten K, Norbert G. Laser application in dentistry:irradiation effects of Nd:YAG 1 064 nm and diode 810 nm and 980 nm in infected root canals—A literature overview[J]. Biomed Res Int, 2016:8421656.(2016-07-04)[2017-10-11].http://dx.doi.org/10.1155/2016/8421656.

[12] 黎远皋, 王霄, 谢克贤,等. Nd:YAG激光根管内照射时牙根表面温度的变化[J]. 华西口腔医学杂志, 2014,32(5):480-483.

[13] Keles A, Kamalak A, Keskin C, et al. The efficacy of laser, ultrasound and self-adjustable file in removing smear layer debris from oval root canals following retreatment:A scanning electron microscopy study[J].Aus Endod J, 2016, 42(3):104-111.

[14] Lindström MG, Wolf E, Fransson H. The antibacterial effect of Nd:YAG laser treatment of teeth with apical periodontitis:A randomized controlled trial[J]. J Endod, 2017, 43(6):857-863.

[15] Santos C, Sousa-Neto MD, Alfredo E, et al. Morphologic eval-uation of the radicular dentine irradiated with Nd:YAG laser under different parameters and angles of incidence[J]. Photomed Laser Surg, 2005, 23(6):590-595.

[16] Peeters HH, Mooduto L. Radiographic examination of apical extrusion of root canal irrigants during cavitation induced by Er,Cr:YSGG laser irradiation:an in vivo study[J]. Clin Oral Investig, 2013, 17(9):2105-2112.

[17] 相豆豆, 程小刚, 余擎. Er:YAG激光用于根管预备与消毒的研究进展[J]. 牙体牙髓牙周病学杂志, 2015, 25(11):692-697.

[18] 田甜甜, 相豆豆, 李芬,等. Er:YAG激光在不同根尖工作宽度时对根管内粪肠球菌杀灭效果的研究[J]. 牙体牙髓牙周病学杂志, 2016, 26(4):222-227.

[19] Meire MA, Prijck KD, Coenye T, et al. Effectiveness of different laser systems to kill Enterococcus faecalis in aqueous suspension and in an infected tooth model[J]. Int Endod J, 2009, 42(4):351-359.

[20] Wang QQ, Zhang CF, Yin XZ. Evaluation of the bactericidal effect of Er,Cr:YSGG, and Nd:YAG lasers in experimentally infected root canals[J]. J Endod, 2007, 33(7):830-832.

[21] Shigri SA, Shigri AA, Soomro S, et al. Antimicrobial solution used for root canal disinfection[J]. Pakistan Oral Dent J, 2013, 33(1):165-171.

[22] 黎远皋, 王霄, 谢克贤,等. Nd:YAG激光辅助根管内消毒的灭菌效果评价[J]. 北京大学学报(医学版), 2014, 46(5):821-823.

[23] Bergmans L, Moisiadis P, Teughels W, et al. Bactericidal effect of Nd:YAG laser irradiation on some endodontic pathogens ex vivo[J]. Int Endod J, 2006, 39(7):547-557.

[24] 许雪松, 朱亚琴. Er:YAG激光在根管治疗中的应用研究进展[J]. 中国实用口腔科杂志, 2014, 7(6):376-379.

[25] 黄仙波, 杨永进, 李广. 3种根管消毒方法的效果对比[J]. 牙体牙髓牙周病学杂志, 2015, 25(5):322-325.

[26] Divito E, Peters OA, Olivi G. Effectiveness of the erbium:YAG laser and new design radial and stripped tips in removing the smear layer after root canal instrumentation[J]. Lasers Med Sci, 2012, 27(2):273-280.

[27] 章善,朱庆萍.Er:YAG激光对根面牙本质与玻璃离子间抗剪切强度的影响[J].口腔生物医学,2014,5(2):92-95.

 
陈静文,王天达,陈亚明
《口腔医学》 2018年第05期
《口腔医学》2018年第05期文献

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