Nd∶YAG激光去除根管内碎屑的实验研究*
作者：陈 柯1 任煜光1 朱婉琳2
单位：1.广州市第一军医大学南方医院口腔科(510515) 2.广东省珠海市口腔医院
关键词：根管治疗；Nd；∶；YAG激光；电镜
中国激光医学杂志980307Effects of Nd∶YAG Laser Irradiation on Removing Intracanal Debris
Chen Ke, Ren Yuguang
Department of Stomatology, Nanfang Hospital, the First Military Medical University, Guangzhou(510515)
, http://www.100md.com
Zhu Wanlin
Hospital for Stomatology, Zhuhai
摘要 为解决去除根管壁玷污层的难题，应用扫描电镜观察Nd∶YAG激光根管内照射后根管壁的清洁程度。实验选用离体牙14颗，随机分为对照组和实验组。对照组进行常规根管预备，实验组在常规根管预备后，应用50 mJ 15 Hz能量设置的Nd∶YAG激光进行根管内照射，冲洗干燥后，所有实验牙进行扫描电镜观察。观察到激光照射后，根管壁表面大部分区域无不规则碎屑，玷污层消失，牙本质小管暴露，呈熔岩状；某些部位可见熔岩状改变与不规则碎屑同时存在；少部分区域与对照组结构相似。结果表明：激光根管内照射可大部分去除玷污层，大大提高根管壁的清洁度，有利于提高根管治疗成功率。
ABSTRACT
It is difficult to remove the smear layer from the root canal walls. The purpose of this study was to investigate the effects of Nd∶YAG laser irradiation on removing intracanal debris. 14 single teeth were randomly divided into two groups of seven teeth each. After instrument preparing, the root canals of study group were irradiated by Nd∶YAG laser with 50mJ and 15Hz. The SEM view showed that most parts of the surface in the laser group had melted without smear layer, only in a few areas remained some smear layer in irregular shape and laser-induced melted debris. The results indicate that laser irradiation could be helpful in removing the smear layer from the root canal wall.
, 百拇医药
Key words Root canal therapy, Nd∶YAG laser, Scanning electron microscopy
清洁、扩大根管是根管治疗成功的关键。机械根管预备、化学灌洗和根管内用药均不能完全去除根管内碎屑；超声治疗虽能提高根管的清洁度，但也不能完全使根管壁上的玷污层消失，人们不断寻找更佳的处理方法。
近年来，Nd∶YAG激光已应用于口腔科临床，采用柔韧的软光纤传输能量，能够照射口腔内的任何部位，特别是进行根管内等深部组织的照射。而且应用Nd∶YAG激光照射牙本质表面，能够使表面玷污层消失，呈熔岩状改变[1]。我们应用扫描电镜观察Nd∶YAG激光行根管内照射后根管壁的清洁程度，并与机械根管预备比较，探讨Nd∶YAG激光用于根管治疗的可行性。
一、材料与方法
, 百拇医药 实验选用新近拔除的正常单根前牙14颗，牙体组织完整，无龋坏及其他病变，根尖发育良好。随机分为实验组和对照组，每组7牙。将所有实验牙开髓、去髓，用15号根管扩大针测出牙长度，逐步扩大根管至40号，同时用3%双氧水和生理盐水反复冲洗。根管预备完毕后，纸捻干燥。实验组采用50 mJ 15 Hz的激光能量设置，0.32 mm直径的光纤深入至根尖部，沿根管壁各个方向上、下反复照射约2 min后，冲洗、干燥。所有实验牙用涡轮机在牙根外侧沿牙长轴磨槽，沿槽劈开，暴露出预备后的根管壁，送电镜室喷金。
激光器为进口Nd ∶ YAG牙科专用激光机，波长1.06 μm，最大输出功率10 W，光导纤维直径0.32 mm。扫描电子显微镜为Hitachi S-450。
二、结果
对照组根管壁表面可见广泛分布大量形态不规则的碎屑，其下隐约可见牙本质小管开口呈半封闭状态(图1)。
, 百拇医药
实验组根管壁形态呈三种不同状态：(1)大部分区域呈现激光照射后特征性的结构改变，表面无不规则碎屑，玷污层消失，牙本质小管暴露，牙本质小管口开放，有些边缘清晰，有些呈多孔蜂窝状，表面凹凸不平，呈熔融状熔岩改变(图2)。(2)局部呈凹凸不平熔岩状，表面有多个小圆球形、大小不等的矿物质的再矿化和结晶(图3)。(3)某些部位可见多孔熔岩状改变与少量不规则碎屑同时存在(图4)。少部分区域根管壁形态与对照组相似，仍表现为机械预备后大量不规则碎屑组成的玷污层附着在根管壁上。
图1 对照组根管 机械预备后，根管壁表面有由许多形态不规则
的碎屑组成的玷污层(A)，隐约可见其下的牙本质小管(B) ×500
, http://www.100md.com Fig.1 The surface of a control tooth canal wall after instrument preparing was covered
by a layer of a lot of irregular debris(A) over the dentinal tubule wall (B). ×500
图2 实验组根管 大部分根管壁表面无不规则碎屑，玷污层消失，呈熔岩状改变 ×1 500
Fig.2 Most parts of the canal surface of a treated tooth were clean with melt-down structures without debris. ×1 500
, http://www.100md.com
图3 实验组根管 某些激光照射的区域可见矿物质的再矿化和结晶 ×2 000
Fig.3 Some laser-treated areas showed re-solidification and remineralized structures. ×2 000
图4 实验组根管 少部分区域可见熔岩状改变(A)与少量不规则碎屑(B)同时存在 ×800
Fig.4 In a few areas of a laser-treated tooth both melt-down structures (A) and remnant debris(B) were present. ×800
, 百拇医药
三、讨论
成功的根管治疗要求彻底清除根管内残髓和炎性刺激物质。根管预备是进行根管治疗的基础，是根管治疗必不可少的步骤，预备后可大部分去除根管内的刺激物质，但是不可避免地形成一薄层难以去除的由大量不规则碎屑组成的玷污层。玷污层的存在，使刺激物质长期附着于根管壁上，可能引起感染而导致治疗失败。
1992年，美国FDA批准Nd∶YAG牙科专用激光机可用于口腔科软组织疾病和牙本质过敏的治疗。用较小的能量(40 mJ 10 Hz)进行牙本质表面扫描式照射，即可使表面玷污层消失，应用50 mJ 15 Hz能量进行根管内照射后，是否能够去除根管壁上的玷污层，是本实验的主要研究目的。
我们的实验表明，Nd∶YAG激光可有效地去除根管壁上的碎屑，在一定程度上使根管壁相对清洁，又可使根管壁牙本质矿物质再结晶，封闭牙本质小管，这些作用是目前其他根管预备方法难以达到的。但光纤直径仅0.32 mm，尽管我们注意采用快速扫描式操作，尽量照射到各个方向的根管壁的不同部位，也很难避免少许区域的遗漏，电镜下少部分区域仍见不规则碎屑可能由此引起。
, http://www.100md.com
实验中我们发现，根管是一个封闭的管腔，应用Nd∶YAG激光进行根管内照射，可将纤细的光导纤维送至根尖区，有些实验牙甚至可以穿出根尖孔。这提醒我们，如果将其应用于临床，应特别注意光纤长度不可超出牙根尖，以免引起根尖周刺激。
我们的临床经验表明，在治疗前，仔细检查光纤末端之He-Ne激光所显示的光斑边缘是否光滑完整呈圆形，是非常重要的。可以确保所显示的适当能量的激光输出，即使使用较小的能量也可取得治疗效果。我们经测量证实，如果光纤使用一段时间以后不切除末端，光纤输出的能量将低于显示器显示的能量。因此，我们选用50 mJ 15 Hz这样较小的能量设置进行根管内照射，同样能够清除牙面玷污层。
由于我们选用的激光能量较小，进行根管内照射时，虽未用流水冲洗降温，也未发现实验牙有明显的温度升高。实验证实，此能量适用于牙本质过敏的脱敏治疗[2]，用其处理牙本质表面，不引起髓腔内温度的明显升高，也不造成牙髓的炎症反应[3,4]。但封闭的根管更易于吸收激光能量，也是我们需要注意的问题。在操作过程中结合冲洗会更安全。
, http://www.100md.com
由于Nd∶YAG激光的热效应，一定能量的激光具有消毒、杀菌效果。国外实验证实：脉冲Nd∶YAG激光对感染根管内几种优势菌(产黑色素拟杆菌、具核杆菌、放线菌和口腔链球菌等)均有明显的抑制和杀灭作用[5,6]。较小的能量在去除玷污层的同时，是否具有杀菌效果，有待进一步的实验证实。
根据脉冲Nd∶YAG激光的特点，我们可以在临床上尝试将激光根管内照射与常规方法结合起来进行根管预备。这样既可以较彻底地清除根管内残留的有机物，起到良好的消炎、止血和杀菌作用，缩短疗程，进行一次根管充填术；又弥补了激光在光导纤维中很难达到根管最狭窄处和根管成形能力方面的不足。
Nd∶YAG激光还可用于根尖周疾病治疗的许多方面，具有广泛的应用前景[7]。
四、结论
本实验应用50 mJ 15 Hz能量参数的脉冲Nd∶YAG激光进行根管内照射，应用扫描电镜观察根管清洁程度。结果表明：激光根管内照射可大部分去除玷污层，使根管壁牙本质小管暴露，表面熔融呈熔岩状，部分区域出现矿物质的再固化和结晶，大大提高根管壁的清洁度，有利于提高根管治疗的成功率。
, 百拇医药
*广东省科委科学基金资助
参 考 文 献
1.Khayat A, Stabholz A, Weeks DA, et al. Scanning electron microscopic study of resected teeth using Nd∶YAG laser. J Endodont, 1991, 17：196.
2.Renton-Harper P, Midda M. Nd∶YAG laser treatment of dentinal hypersensitivity. Brit Dent J, 1992, 172：13.
3.Fraunhofer JA, Allen DJ. Thermal effects associated with the Nd∶YAG dental laser. Angle Orthod, 1993, 63：299.
, 百拇医药
4.任煜光，李若兰，陈柯.Nd∶YAG激光照射感染根管的扫描电镜观察.牙体牙髓牙周病学杂志，1996，6：10.
5.Rooney J, Midda M, Leeming J. A laboratory investigation of the bactericidal effect of a Nd∶YAG laser. Br Dent J, 1994, 176：61.
6.Hardee MW, Miserendino LT, Kos W, et al. Evaluation of the antibacterial effects of intracanal Nd∶YAG laser irradiation. J Endodont, 1994, 20：377.
7.孙风阳.脉冲Nd∶YAG激光根管内照射对狗牙尖周组织影响的实验研究.第一军医大学硕士学位论文，1996.
(1996年12月23日收稿 1997年6月17日修回), 百拇医药(陈 柯1 任煜光1 朱婉琳2)
单位：1.广州市第一军医大学南方医院口腔科(510515) 2.广东省珠海市口腔医院
关键词：根管治疗；Nd；∶；YAG激光；电镜
中国激光医学杂志980307Effects of Nd∶YAG Laser Irradiation on Removing Intracanal Debris
Chen Ke, Ren Yuguang
Department of Stomatology, Nanfang Hospital, the First Military Medical University, Guangzhou(510515)
, http://www.100md.com
Zhu Wanlin
Hospital for Stomatology, Zhuhai
摘要 为解决去除根管壁玷污层的难题，应用扫描电镜观察Nd∶YAG激光根管内照射后根管壁的清洁程度。实验选用离体牙14颗，随机分为对照组和实验组。对照组进行常规根管预备，实验组在常规根管预备后，应用50 mJ 15 Hz能量设置的Nd∶YAG激光进行根管内照射，冲洗干燥后，所有实验牙进行扫描电镜观察。观察到激光照射后，根管壁表面大部分区域无不规则碎屑，玷污层消失，牙本质小管暴露，呈熔岩状；某些部位可见熔岩状改变与不规则碎屑同时存在；少部分区域与对照组结构相似。结果表明：激光根管内照射可大部分去除玷污层，大大提高根管壁的清洁度，有利于提高根管治疗成功率。
ABSTRACT
It is difficult to remove the smear layer from the root canal walls. The purpose of this study was to investigate the effects of Nd∶YAG laser irradiation on removing intracanal debris. 14 single teeth were randomly divided into two groups of seven teeth each. After instrument preparing, the root canals of study group were irradiated by Nd∶YAG laser with 50mJ and 15Hz. The SEM view showed that most parts of the surface in the laser group had melted without smear layer, only in a few areas remained some smear layer in irregular shape and laser-induced melted debris. The results indicate that laser irradiation could be helpful in removing the smear layer from the root canal wall.
, 百拇医药
Key words Root canal therapy, Nd∶YAG laser, Scanning electron microscopy
清洁、扩大根管是根管治疗成功的关键。机械根管预备、化学灌洗和根管内用药均不能完全去除根管内碎屑；超声治疗虽能提高根管的清洁度，但也不能完全使根管壁上的玷污层消失，人们不断寻找更佳的处理方法。
近年来，Nd∶YAG激光已应用于口腔科临床，采用柔韧的软光纤传输能量，能够照射口腔内的任何部位，特别是进行根管内等深部组织的照射。而且应用Nd∶YAG激光照射牙本质表面，能够使表面玷污层消失，呈熔岩状改变[1]。我们应用扫描电镜观察Nd∶YAG激光行根管内照射后根管壁的清洁程度，并与机械根管预备比较，探讨Nd∶YAG激光用于根管治疗的可行性。
一、材料与方法
, 百拇医药 实验选用新近拔除的正常单根前牙14颗，牙体组织完整，无龋坏及其他病变，根尖发育良好。随机分为实验组和对照组，每组7牙。将所有实验牙开髓、去髓，用15号根管扩大针测出牙长度，逐步扩大根管至40号，同时用3%双氧水和生理盐水反复冲洗。根管预备完毕后，纸捻干燥。实验组采用50 mJ 15 Hz的激光能量设置，0.32 mm直径的光纤深入至根尖部，沿根管壁各个方向上、下反复照射约2 min后，冲洗、干燥。所有实验牙用涡轮机在牙根外侧沿牙长轴磨槽，沿槽劈开，暴露出预备后的根管壁，送电镜室喷金。
激光器为进口Nd ∶ YAG牙科专用激光机，波长1.06 μm，最大输出功率10 W，光导纤维直径0.32 mm。扫描电子显微镜为Hitachi S-450。
二、结果
对照组根管壁表面可见广泛分布大量形态不规则的碎屑，其下隐约可见牙本质小管开口呈半封闭状态(图1)。
, 百拇医药
实验组根管壁形态呈三种不同状态：(1)大部分区域呈现激光照射后特征性的结构改变，表面无不规则碎屑，玷污层消失，牙本质小管暴露，牙本质小管口开放，有些边缘清晰，有些呈多孔蜂窝状，表面凹凸不平，呈熔融状熔岩改变(图2)。(2)局部呈凹凸不平熔岩状，表面有多个小圆球形、大小不等的矿物质的再矿化和结晶(图3)。(3)某些部位可见多孔熔岩状改变与少量不规则碎屑同时存在(图4)。少部分区域根管壁形态与对照组相似，仍表现为机械预备后大量不规则碎屑组成的玷污层附着在根管壁上。
图1 对照组根管 机械预备后，根管壁表面有由许多形态不规则
的碎屑组成的玷污层(A)，隐约可见其下的牙本质小管(B) ×500
, http://www.100md.com Fig.1 The surface of a control tooth canal wall after instrument preparing was covered
by a layer of a lot of irregular debris(A) over the dentinal tubule wall (B). ×500
图2 实验组根管 大部分根管壁表面无不规则碎屑，玷污层消失，呈熔岩状改变 ×1 500
Fig.2 Most parts of the canal surface of a treated tooth were clean with melt-down structures without debris. ×1 500
, http://www.100md.com
图3 实验组根管 某些激光照射的区域可见矿物质的再矿化和结晶 ×2 000
Fig.3 Some laser-treated areas showed re-solidification and remineralized structures. ×2 000
图4 实验组根管 少部分区域可见熔岩状改变(A)与少量不规则碎屑(B)同时存在 ×800
Fig.4 In a few areas of a laser-treated tooth both melt-down structures (A) and remnant debris(B) were present. ×800
, 百拇医药
三、讨论
成功的根管治疗要求彻底清除根管内残髓和炎性刺激物质。根管预备是进行根管治疗的基础，是根管治疗必不可少的步骤，预备后可大部分去除根管内的刺激物质，但是不可避免地形成一薄层难以去除的由大量不规则碎屑组成的玷污层。玷污层的存在，使刺激物质长期附着于根管壁上，可能引起感染而导致治疗失败。
1992年，美国FDA批准Nd∶YAG牙科专用激光机可用于口腔科软组织疾病和牙本质过敏的治疗。用较小的能量(40 mJ 10 Hz)进行牙本质表面扫描式照射，即可使表面玷污层消失，应用50 mJ 15 Hz能量进行根管内照射后，是否能够去除根管壁上的玷污层，是本实验的主要研究目的。
我们的实验表明，Nd∶YAG激光可有效地去除根管壁上的碎屑，在一定程度上使根管壁相对清洁，又可使根管壁牙本质矿物质再结晶，封闭牙本质小管，这些作用是目前其他根管预备方法难以达到的。但光纤直径仅0.32 mm，尽管我们注意采用快速扫描式操作，尽量照射到各个方向的根管壁的不同部位，也很难避免少许区域的遗漏，电镜下少部分区域仍见不规则碎屑可能由此引起。
, http://www.100md.com
实验中我们发现，根管是一个封闭的管腔，应用Nd∶YAG激光进行根管内照射，可将纤细的光导纤维送至根尖区，有些实验牙甚至可以穿出根尖孔。这提醒我们，如果将其应用于临床，应特别注意光纤长度不可超出牙根尖，以免引起根尖周刺激。
我们的临床经验表明，在治疗前，仔细检查光纤末端之He-Ne激光所显示的光斑边缘是否光滑完整呈圆形，是非常重要的。可以确保所显示的适当能量的激光输出，即使使用较小的能量也可取得治疗效果。我们经测量证实，如果光纤使用一段时间以后不切除末端，光纤输出的能量将低于显示器显示的能量。因此，我们选用50 mJ 15 Hz这样较小的能量设置进行根管内照射，同样能够清除牙面玷污层。
由于我们选用的激光能量较小，进行根管内照射时，虽未用流水冲洗降温，也未发现实验牙有明显的温度升高。实验证实，此能量适用于牙本质过敏的脱敏治疗[2]，用其处理牙本质表面，不引起髓腔内温度的明显升高，也不造成牙髓的炎症反应[3,4]。但封闭的根管更易于吸收激光能量，也是我们需要注意的问题。在操作过程中结合冲洗会更安全。
, http://www.100md.com
由于Nd∶YAG激光的热效应，一定能量的激光具有消毒、杀菌效果。国外实验证实：脉冲Nd∶YAG激光对感染根管内几种优势菌(产黑色素拟杆菌、具核杆菌、放线菌和口腔链球菌等)均有明显的抑制和杀灭作用[5,6]。较小的能量在去除玷污层的同时，是否具有杀菌效果，有待进一步的实验证实。
根据脉冲Nd∶YAG激光的特点，我们可以在临床上尝试将激光根管内照射与常规方法结合起来进行根管预备。这样既可以较彻底地清除根管内残留的有机物，起到良好的消炎、止血和杀菌作用，缩短疗程，进行一次根管充填术；又弥补了激光在光导纤维中很难达到根管最狭窄处和根管成形能力方面的不足。
Nd∶YAG激光还可用于根尖周疾病治疗的许多方面，具有广泛的应用前景[7]。
四、结论
本实验应用50 mJ 15 Hz能量参数的脉冲Nd∶YAG激光进行根管内照射，应用扫描电镜观察根管清洁程度。结果表明：激光根管内照射可大部分去除玷污层，使根管壁牙本质小管暴露，表面熔融呈熔岩状，部分区域出现矿物质的再固化和结晶，大大提高根管壁的清洁度，有利于提高根管治疗的成功率。
, 百拇医药
*广东省科委科学基金资助
参 考 文 献
1.Khayat A, Stabholz A, Weeks DA, et al. Scanning electron microscopic study of resected teeth using Nd∶YAG laser. J Endodont, 1991, 17：196.
2.Renton-Harper P, Midda M. Nd∶YAG laser treatment of dentinal hypersensitivity. Brit Dent J, 1992, 172：13.
3.Fraunhofer JA, Allen DJ. Thermal effects associated with the Nd∶YAG dental laser. Angle Orthod, 1993, 63：299.
, 百拇医药
4.任煜光，李若兰，陈柯.Nd∶YAG激光照射感染根管的扫描电镜观察.牙体牙髓牙周病学杂志，1996，6：10.
5.Rooney J, Midda M, Leeming J. A laboratory investigation of the bactericidal effect of a Nd∶YAG laser. Br Dent J, 1994, 176：61.
6.Hardee MW, Miserendino LT, Kos W, et al. Evaluation of the antibacterial effects of intracanal Nd∶YAG laser irradiation. J Endodont, 1994, 20：377.
7.孙风阳.脉冲Nd∶YAG激光根管内照射对狗牙尖周组织影响的实验研究.第一军医大学硕士学位论文，1996.
(1996年12月23日收稿 1997年6月17日修回), 百拇医药(陈 柯1 任煜光1 朱婉琳2)