不同窝洞预备深度下三种局部冷冻治疗协议对牙髓内温度降低、恢复动力学与最大降温速率的体外重复测量研究

《Bioengineering》：Retinal Nerve Fiber Layer OCT Quality Assessment: Comparing General-Purpose and Clinical AI Tools Using Global and Stepwise Prompting

　　

局部冷却可能补充牙髓治疗麻醉，但其牙髓内热效应仍未完全表征。本体外研究比较了纱布包裹冰、Endo-Frost冷却棉球和直接冰棒在未预备、2 mm和4 mm窝洞预备条件下的牙髓内峰值温度降低（ΔT，peak intrapulpal temperature reduction）、从温度最低点恢复及最大降温速率。十颗拔除的下颌第一磨牙在每种方案和条件下接受10次应用。牙根置于37.0 ± 0.1 °C水浴中，每秒记录牙髓内温度。采用线性混合效应模型（linear mixed-effects models）分析结局。方案、预备条件及其交互作用影响ΔT（均p < 0.001）；估计降低值随预备深度增加，直接冰为3.67至5.06 °C，纱布包裹冰为4.59至6.43 °C，冷却棉球为10.24至13.32 °C。恢复至最大降幅的50%、75%和100%显示显著的方案×条件交互作用（均p ≤ 0.022）。纱布包裹冰在每个条件下从最低温度到基线恢复的间隔最短（与其他方案相比均p < 0.001），而冷却棉球具有最高的合并估计最大降温速率。这些发现未确立临床麻醉效能或剩余牙本质厚度的独立效应。

研究背景方面，牙髓是高度神经血管化的软组织，炎症在低顺应性髓腔内可产生难以控制的疼痛；症状性不可逆牙髓炎（symptomatic irreversible pulpitis）患者中，下颌第一磨牙下牙槽神经阻滞（inferior alveolar nerve block）失败率可高达72%。外周敏化被认为是麻醉抵抗的主要机制，并伴随对冷等温度刺激的夸张和持久反应。重复或替代区域阻滞、补充浸润、牙周膜、骨内、牙间隔及牙髓内注射和药物预给药等补充策略常需额外操作，并可能增加不适、技术敏感性、短暂心血管效应或局部组织损伤。冷冻治疗（cryotherapy，局部低温治疗）作为非药物辅助受到关注，临床试验显示下牙槽神经阻滞后口内冷却可提高麻醉成功率并减轻术中疼痛，但近期证据提示其临床效果具有方案依赖性。问题在于：临床研究多报告患者级麻醉成功和疼痛评分，少量化不同冷却方案实际产生的牙髓内温度变化幅度和时间曲线；实验室证据多评价单一冷却剂或孤立条件，缺少在标准化条件下直接比较临床相关冷冻方案；牙本质作为低导热的厚度依赖屏障，剩余牙本质厚度（RDT，remaining dentin thickness）如何影响冷却幅度、持续时间和恢复动力学仍不清楚。因此，研究人员在同一组离体下颌第一磨牙中比较三种冷冻方案在0、2、4 mm渐进窝洞预备条件下的牙髓内温度效应，评价ΔT、冷却后恢复时间和最大降温速率，零假设为方案、预备条件及交互作用对这些热学结局无显著影响。

研究人员开展的是体外重复测量研究，结论是冷冻方案、预备条件及其交互作用显著影响牙髓内热反应；Endo-Frost冷却棉球产生最大ΔT和最高合并估计最大降温速率，纱布包裹冰从最低温度到完全基线恢复的间隔最短，早期和中期恢复依赖预备条件；这些结果描述的是非灌注实验室条件下的完整冷冻方案，不能外推到活髓牙，也未确立麻醉效能或疼痛缓解。其意义在于以同一牙重复设计刻画临床来源冷冻方案的牙髓内热学差异，为后续将热学参数与临床麻醉/疼痛结局联合验证提供基础。

关键技术方法不超过250字：采用体外重复测量设计；样本为Sel?uk大学牙科学院收集的10颗因牙周原因新鲜拔除的双根下颌第一磨牙（伦理批准2025/25；项目25132021），G*Power先验估算最少7颗，最终纳入10颗。牙根于釉牙骨质界根方5 mm切除，经远端根管逆行将T型热电偶置于髓室顶，牙根置于37.0 ± 0.1 °C蒸馏水浴；三种完整冷冻方案在0、2、4 mm渐进预备条件下各应用10次，每1 s采样10 min；采用线性混合效应模型（LMM，linear mixed-effects model）分析ΔT、t₅₀/t₇₅/t₁₀₀（对数转换）和最大降温速率，并行Bonferroni校正。

研究结果如下。3.1 牙髓内总温度降低（ΔT）：10颗牙完成9种方案×预备条件组合，每组合10次记录；混合效应模型显示方案、预备条件及交互作用均显著（均p < 0.001）。边际估计为直接冰棒4.34 °C、纱布包裹冰5.58 °C、Endo-Frost 11.90 °C，0、2、4 mm分别为6.17、7.38、8.27 °C；各方案内预备条件简单效应显著，ΔT随深度增加，直接冰由3.67升至5.06 °C，纱布包裹冰由4.59升至6.43 °C，Endo-Frost冷却棉球由10.24升至13.32 °C，0至4 mm增幅分别为1.39、1.84、3.08 °C；各预备条件下数值顺序均为Endo-Frost > 纱布包裹冰 > 直接冰。3.2 冷却后恢复动力学（t₅₀、t₇₅、t₁₀₀）：对数转换模型中三种恢复结局的方案、条件和交互作用均显著；纱布包裹冰在每个预备条件下t₁₀₀均短于其他方案（Bonferroni校正p < 0.001），直接冰与Endo-Frost冷却棉球的t₁₀₀无显著差异，各方案内预备条件间t₁₀₀无显著差异。t₅₀在0 mm时Endo-Frost冷却棉球早于纱布包裹冰（p = 0.008），2 mm时直接冰和Endo-Frost冷却棉球早于纱布包裹冰（p = 0.036和p = 0.001），4 mm无显著方案差异；t₇₅在0 mm时直接冰晚于Endo-Frost冷却棉球和纱布包裹冰（p = 0.002和p = 0.003），2 mm时晚于Endo-Frost冷却棉球（p = 0.011），4 mm时纱布包裹冰早于直接冰和Endo-Frost冷却棉球（p < 0.001和p = 0.004）；方案内预备条件对t₅₀和t₇₅的差异仅见于纱布包裹冰，4 mm短于0和2 mm（Bonferroni校正p < 0.05）。3.3 最大降温速率：方案、预备条件及交互作用均显著（F = 49,075.48、398.30、1,652.35，均p < 0.001）；合并估计边际均值以Endo-Frost冷却棉球最高（0.472 ± 0.027 °C/s），直接冰为0.260 ± 0.027 °C/s，纱布包裹冰为0.254 ± 0.027 °C/s。

讨论部分总结：主要发现是显著的方案×预备条件交互作用，零假设被拒绝；各方案峰值冷却均随预备进展增加，但增幅因方案而异，Endo-Frost冷却棉球在各预备条件下ΔT最高且从0至4 mm增幅最大。该结果与既往温度测量文献中冷却系统特性影响牙髓内温度变化的观察一致，并与Augsburger和Peters、Jones、Goodis等的研究相呼应；同牙重复设计减少了方案比较中的样本间变异。作者强调ΔT不能解释为麻醉效能，Endo-Frost方案的效果不能归因于制冷剂单独，而反映低温源、饱和棉载体、三个接触位点及30 s暴露等完整方案；冰方案在载体、部位、接触面积、压力、持续时间、表面适应和相变行为上不同，故不能识别单一物理成分的作用。恢复和降温速率结果表明热反应不能仅由峰值冷却描述；纱布包裹冰恢复间隔最短并不表示从记录开始更早恢复至基线，因为其最低点出现较晚且应用更久，t₅₀和t₇₅也无统一方案排序。冷却随预备增加符合牙本质厚度依赖隔热，但0、2、4 mm代表渐进预备深度而非直接测量的RDT，预备还改变窝洞几何和接触基质，交互作用应解释为完整冷却方案与渐进预备的交互，不能估计RDT独立效应。方法学优势包括全重复同牙析因设计、线性混合模型处理牙间变异、校准热电偶、标准化导热界面和温控水浴；局限包括无牙髓灌注、超声凝胶不模拟微血管流和牙髓静水压、无牙周循环/唾液/软组织、单点测温不能表征三维梯度、仅双根下颌第一磨牙、未量化釉质厚度/RDT/髓腔解剖/最终窝洞几何/接触面积、三方案未匹配多个物理参数、未建立临床有意义温度阈值以下持续时间、应用间变异未单独分析、供体年龄性别未记录、固定预备顺序不能完全与实验顺序分离。研究结论翻译：在本体外研究局限性内，牙髓内热反应取决于冷冻治疗协议和预备条件。Endo-Frost冷却棉球产生最大峰值温度降低和最高合并估计最大降温速率。纱布包裹冰在每个预备条件下从最低温度到完全基线恢复的间隔最短，而早期和中期恢复取决于预备条件。这些发现描述了非灌注实验室条件下的完整冷冻治疗协议；其绝对温度降低不应外推至活髓牙，且未确立麻醉效能或疼痛缓解。