《Lasers in Medical Science》:Evaluation of the effects of different irrigation activation techniques on the surface roughness of dentin and blood clot in regenerative endodontic models
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再生性牙髓治疗(Regenerative Endodontic Treatment, RET)是一种基于生物学原理的治疗方案,旨在恢复年轻恒牙坏死牙髓的牙髓-牙本质复合体功能。该治疗中需在根管内诱导形成血凝块作为支架以支持干细胞迁移,其稳定性与再生效果同牙本质
再生性牙髓治疗(Regenerative Endodontic Treatment, RET)是一种基于生物学原理的治疗方案,旨在恢复年轻恒牙坏死牙髓的牙髓-牙本质复合体功能。该治疗中需在根管内诱导形成血凝块作为支架以支持干细胞迁移,其稳定性与再生效果同牙本质表面形貌密切相关。本研究仅聚焦于表面粗糙度的定量评估,未涉及细胞反应或血凝块长期稳定性等生物学结局,旨在采用广域共聚焦显微镜(Widefield Confocal Microscopy, CM)评估17%乙二胺四乙酸(EDTA)经传统针管冲洗(Conventional Needle Irrigation, CNI)、被动超声冲洗(Passive Ultrasonic Irrigation, PUI)、EDDY声波系统及冲击波增强发射光声流(SWEEPS)活化后对牙本质及血凝块表面粗糙度的影响。研究人员选取75颗单根上颌切牙,截冠后将根长标准化为11±1 mm,采用VDW Reciproc R40锉完成根管预备,并以Gates Glidden钻将根尖孔扩大至1.3 mm,每根管给予20 mL 17% EDTA冲洗5 min;活化组以1.5 mL EDTA活化1 min,对照组以20 mL生理盐水冲洗。将标本剖开,采用广域共聚焦显微镜测量牙本质及血凝块表面的Sa值。结果显示,所有技术各根管区域的牙本质与血凝块表面粗糙度均无显著差异(p>0.05);中下段区域SWEEPS与EDDY产生的牙本质Sa值高于CNI(p<0.05);血凝块形成后,对照组Sa值显著更高,根尖区尤为明显(p<0.05)。研究证实,采用PUI、EDDY或SWEEPS活化EDTA可提升牙本质表面粗糙度,可能进而影响RET中血凝块的黏附与稳定性。
该研究发表于《Lasers in Medical Science》,针对再生性牙髓治疗(RET)中根管冲洗活化技术对硬组织及生物支架微形貌的影响展开深入探讨。当前临床已明确RET的成功依赖于根管牙本质表面的生物学预处理,17%乙二胺四乙酸(EDTA)可通过去除玷污层、暴露牙本质小管与胶原纤维,促进间充质干细胞黏附与分化,同时释放转化生长因子β1(TGF-β1)、血管内皮生长因子(VEGF)等活性分子调控再生进程。然而EDTA具有螯合钙离子的作用,可能干扰凝血级联反应,影响血凝块结构与稳定性;既往研究多单独关注牙本质表面形貌或血凝块超微结构,尚未同步量化两者关联,且不同冲洗活化技术的微观效应差异仍不明确。基于此,研究团队设计体外对照实验,以广域共聚焦显微镜(CM)为表征手段,系统比较传统针管冲洗(CNI)、被动超声冲洗(PUI)、EDDY声波系统及冲击波增强发射光声流(SWEEPS)四种17% EDTA活化方案对模拟年轻恒牙根管牙本质及后续形成血凝块表面粗糙度的定量影响,填补了该领域多界面同步评估的研究空白。
研究采用的关键技术方法包括:经伦理审批后,纳入75颗符合标准的离体上颌切牙,截冠并标准化为11±1 mm根长,以Reciproc R40锉完成根管预备,Gates Glidden钻扩大根尖至1.3 mm以模拟年轻恒牙开放根尖;将样本随机分为对照组(CNI生理盐水冲洗)、CNI组、PUI组、EDDY组及SWEEPS组,严格统一EDTA浓度、用量与冲洗时长,仅改变终末活化方式;活化完成后剖开样本,于根管冠、中、尖三段选取0.2×0.2 mm2区域,采用Zeiss SmartProof 5广域共聚焦显微镜采集三维形貌数据,以Sa值(算术平均高度)为核心参数进行定量分析;采集健康志愿者指尖血,于牙本质表面构建5 μL血凝块,同法测量血凝块表面粗糙度,通过统计学分析比较组间与区域内差异。
研究结果部分的核心发现如下:
根管区域差异分析显示,所有活化技术在牙本质Sa值与血凝块Sa值上均未表现出冠、中、尖三段的统计学差异(p>0.05),提示模拟开放根尖的根管形态可实现冲洗液均匀分布,消除根长方向的效应梯度。
牙本质表面粗糙度结果显示,对照组Sa值最低;冠段PUI、EDDY、SWEEPS三组无显著差异(p>0.05);中段SWEEPS与EDDY的Sa值显著高于CNI(p<0.05),CNI与PUI无显著差异(p>0.05);尖段对照组Sa值最低,PUI与EDDY的Sa值显著高于CNI(p<0.05),SWEEPS与CNI无显著差异(p>0.05),表明活化技术整体提升了牙本质脱矿程度与表面起伏。
血凝块表面粗糙度结果显示,对照组冠段Sa值高于其余各组(p<0.05),其余活化组间无显著差异;中段对照组Sa值同样显著高于所有活化组(p<0.05);尖段对照组Sa值仍最高,且PUI与CNI间存在显著差异(p<0.05),提示EDTA残留可能抑制纤维蛋白交联,导致血凝块表面更为平滑。
干预前后对比分析显示,对照组血凝块Sa值较冲洗后牙本质Sa值升高,而PUI、EDDY、SWEEPS组均显著降低(p<0.05),仅CNI组冠段与尖段无显著变化(p>0.05),进一步印证EDTA对血凝块形成的干扰作用。
讨论部分指出,广域共聚焦显微镜较扫描电镜(SEM)可覆盖更大面积,提升了结果代表性;牙本质粗糙度升高源于活化技术增强了EDTA的机械扩散与小管渗透能力,有利于干细胞锚定与信号传递,但血凝块粗糙度降低则反映EDTA抗凝效应对支架微结构的潜在影响,两者需分开评价。研究局限性包括单供体血液无法体现个体差异、离体劈开样本偏离临床根管封闭环境、未化学验证EDTA残留量、未纳入真实年轻恒牙样本等,未来需结合生理压力模型、多供体血液及生物学功能验证深化研究。
结论部分明确:在体外条件下,所有测试的终末冲洗活化技术均可较传统针管冲洗显著提升牙本质表面粗糙度,组间粗糙度特征相似;EDTA处理组的血凝块表面粗糙度低于对照组,可能与EDTA的抗凝特性相关。尽管活化EDTA可产生利于RET的牙本质表面特征,但其对血凝块架构的影响仍需谨慎解读,后续研究应结合生物活性模型,综合评估表面微硬度、表面能与表面化学等多维参数,并通过体内与临床研究验证其对支架形成的实际影响。