陳　瑤　申　靜

1.南開大學(xué)醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)系 天津 300071；2.天津市口腔醫(yī)院國(guó)際診療中心 天津 300041

超聲骨刀在根管外科中應(yīng)用的研究進(jìn)展

陳瑤1申靜2

1.南開大學(xué)醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)學(xué)系 天津 300071；2.天津市口腔醫(yī)院國(guó)際診療中心 天津 300041

超聲骨刀手術(shù)系統(tǒng)是指利用壓電超聲頻率微振蕩刀進(jìn)行無(wú)損傷骨組織的一種新型的骨切割手術(shù)設(shè)備，可替代傳統(tǒng)口腔手術(shù)中的機(jī)電設(shè)備。超聲骨刀在口腔領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，主要包括口腔頜面外科手術(shù)、上頜竇提升術(shù)、牙周手術(shù)等。近年來(lái)，超聲骨刀也用于根管外科，其優(yōu)勢(shì)是降低了軟組織損傷的風(fēng)險(xiǎn)，提供了清晰的手術(shù)視野且切割產(chǎn)熱少。本文主要就超聲骨刀手術(shù)系統(tǒng)的工作原理以及在根管外科中的應(yīng)用作一綜述。

根管外科； 根尖手術(shù)； 超聲骨刀； 超聲壓電設(shè)備

根管外科（endodontic surgery）是在根管治療術(shù)的基礎(chǔ)上，應(yīng)用外科方法治療存在持續(xù)性根尖周病的患牙，包括根尖外科（apical surgery）、牙根外科（截根術(shù)、半切術(shù)和分根術(shù)）、穿孔修補(bǔ)術(shù)、意向再植術(shù)等。根尖外科是根管外科的主要內(nèi)容，它通過(guò)刮除根尖周病變的組織，切除感染的根尖并倒充填封閉根尖孔，促進(jìn)根尖周組織再生，使根尖周病變愈合。根尖外科誕生近半個(gè)世紀(jì)以來(lái)，由于受到手術(shù)難度、器械、根尖封閉材料的限制，既往根尖外科手術(shù)的成功率約為60%。隨著口腔顯微鏡的臨床普及、超聲器械的廣泛應(yīng)用和口腔新材料新設(shè)備的問(wèn)世，其成功率已達(dá)到90%左右[1]。超聲骨刀（piezosurgery）是一種新型的超聲設(shè)備，能進(jìn)行安全有效的骨切開術(shù)和骨成形術(shù)，尤其適用于復(fù)雜解剖區(qū)域的手術(shù)[2]。近年來(lái)，超聲骨刀廣泛用于口腔領(lǐng)域，包括根管外科，如骨切開術(shù)、牙根切除術(shù)、囊腫摘除術(shù)、根尖倒預(yù)備等[3]。

1　超聲骨刀的工作原理

超聲骨刀是一種新型的骨外科手術(shù)的切割設(shè)備，其利用高強(qiáng)度的聚焦超聲原理（空化效應(yīng)、熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)），通過(guò)換能器，將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，經(jīng)高頻超聲震蕩，使共振工作頭產(chǎn)生與所切割的骨組織固有頻率相同的振動(dòng)波，從而將手術(shù)中需要切割的骨組織切除。超聲骨刀的工作頻率為24～29 kHz，刀頭的擺動(dòng)幅度水平方向?yàn)?0～200 μm，垂直方向?yàn)?0～60 μm，僅在刀頭尖端有肉眼看不到的微振動(dòng)幅度，從而提高了手術(shù)的可控性。

2　超聲骨刀在口腔領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

超聲骨刀是一種創(chuàng)新型的骨外科切割設(shè)備，具有很強(qiáng)的軟硬組織識(shí)別能力，最大程度地避免了神經(jīng)、血管、黏膜和結(jié)締組織的損傷，顯著提高了手術(shù)的精確性、可靠性以及整個(gè)手術(shù)的水平。超聲骨刀設(shè)備的出現(xiàn)使骨切割和骨整形進(jìn)入了新時(shí)代[4]，概括其優(yōu)勢(shì)如下。

2.1選擇性的切割組織

骨組織聲阻抗較高，軟組織聲阻抗較低，超聲骨刀只對(duì)聲阻抗高的骨組織及鈣化礦化硬組織如牙根等有切割作用；并且該設(shè)備內(nèi)有高靈敏度的壓力傳感器，極大增加了軟硬組織的識(shí)別功能，即使刀頭接觸軟組織也不會(huì)對(duì)其造成損傷，因此極大程度避免了血管、神經(jīng)、黏膜等軟組織的損傷。此外，刀頭與骨組織接觸面積均勻，并能快速地將磨削下來(lái)的骨組織和骨碎屑帶離術(shù)區(qū)[5]。

2.2精確的骨切割

超聲骨刀工作精度以微米計(jì)，最小手術(shù)切口長(zhǎng)3.5 mm、寬0.5 mm，達(dá)到了微米級(jí)骨切割；同時(shí)，握持超聲骨刀進(jìn)行切割僅需很小的力度，切割時(shí)無(wú)震動(dòng)。

2.3冷切割模式

高聚焦超聲技術(shù)切割產(chǎn)熱極少，通過(guò)冷卻沖水系統(tǒng)的沖洗，在刀頭和術(shù)區(qū)形成水霧，使骨切割處的溫度控制在38 ℃以下，避免了組織產(chǎn)熱導(dǎo)致的骨壞死，確保骨損傷程度降到最低。此外，水霧沖洗創(chuàng)口使手術(shù)中創(chuàng)口清晰無(wú)出血，術(shù)區(qū)視野良好，便于操作[6]。

2.4切割不受限制

超聲骨刀設(shè)備手柄操作靈活，工作尖的設(shè)計(jì)符合解剖形態(tài)，易于進(jìn)行復(fù)雜的手術(shù)，帶有多種用處的手術(shù)刀頭的形狀、角度和彎度都不相同，適用于各種解剖條件下的手術(shù)部位的需要[7]，可進(jìn)行復(fù)雜切割，即使難以達(dá)到的術(shù)區(qū)也可以直接施行。

2.5其他

超聲骨刀切割創(chuàng)口規(guī)則平滑，手術(shù)的創(chuàng)口和術(shù)區(qū)均較小，有利于術(shù)后的愈合。此外，切割過(guò)程中，與傳統(tǒng)的骨切割設(shè)備相比，其振動(dòng)小、噪音小，減輕了局部麻醉患者的恐懼心理，易于被患者接受[8]。

3　超聲骨刀在根管外科中的應(yīng)用

超聲骨刀所具有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)使其能很好地解決口腔手術(shù)過(guò)程中存在的問(wèn)題，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，減少患者的手術(shù)創(chuàng)傷，同樣可以用于根管外科手術(shù)中。

3.1超聲骨刀在根尖外科手術(shù)中的應(yīng)用

根尖外科是將根管治療術(shù)和外科手術(shù)結(jié)合以治療根尖周病的方法，目的在于創(chuàng)造一個(gè)良好的生理環(huán)境，以利于根尖周病變愈合和組織再生。顯微根尖手術(shù)包括在牙科手術(shù)顯微鏡下借助顯微外科器械進(jìn)行骨切開術(shù)，然后對(duì)患牙進(jìn)行根尖刮治、根尖切除、根尖倒預(yù)備和根尖倒充填。超聲骨刀應(yīng)用于根尖外科有許多優(yōu)點(diǎn)，包括去骨時(shí)對(duì)骨的創(chuàng)傷小，有利于術(shù)后創(chuàng)口的愈合；術(shù)中能很好的保護(hù)軟組織；出血少，提供最佳的手術(shù)視野；震動(dòng)和噪音小，減輕了患者的痛苦；能最大程度的保存牙體組織，保護(hù)患牙結(jié)構(gòu)[3]。

3.1.1在骨切開術(shù)中的應(yīng)用 根尖外科手術(shù)中，常常遇到牙根鄰近上頜竇、下頜管、頦孔等重要的解剖結(jié)構(gòu)，運(yùn)用超聲骨刀能很好的保護(hù)這些解剖結(jié)構(gòu)周圍的神經(jīng)、血管以及上頜竇黏膜。Schaeren等[9]的研究表明：超聲骨刀在直接接觸牙周圍神經(jīng)時(shí)，即使視野較差也不會(huì)切斷神經(jīng)組織。García等[10]報(bào)道了1例根尖手術(shù)中用超聲骨刀行上頜竇開窗術(shù)的臨床病例。術(shù)中不損傷上頜竇黏膜，并能很好的清除骨屑，術(shù)后愈合良好，無(wú)其他并發(fā)癥。因此，在根尖外科手術(shù)中一旦骨切開部位臨近重要的神經(jīng)、血管、竇腔，超聲骨刀是最佳的骨切開設(shè)備。但是也有報(bào)道[11]：一旦施加過(guò)大壓力，超聲骨刀也會(huì)損傷上頜竇。超聲骨刀利用空化作用限制血液滲出且利于從工作區(qū)清除骨屑，從而提供了良好的手術(shù)視野。Walmsley等[12]認(rèn)為：空化作用可以裂解細(xì)菌的細(xì)胞壁，因此具有抗菌作用。國(guó)外也有學(xué)者[13]設(shè)計(jì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來(lái)比較超聲骨刀設(shè)備和傳統(tǒng)的器械對(duì)骨切開后骨愈合的影響。研究得出：這2組的骨愈合相似，只有在骨切開30 d后，超聲骨刀組新骨形成量稍高于傳統(tǒng)器械組。超聲骨刀行骨切開術(shù)能誘導(dǎo)早期骨形態(tài)發(fā)生蛋白產(chǎn)生，更好地控制炎癥，有利于第一階段的骨愈合，并且最早在術(shù)后5 6 d就能刺激骨重建[14]。臨床用超聲骨刀行骨切開術(shù)時(shí)手握超聲手柄輕微施壓，并確保有足夠的生理鹽水沖洗，這樣才能保持低溫防止骨灼傷以及增強(qiáng)術(shù)區(qū)的可視性[15]。超聲骨刀只需要很小的壓力就可以進(jìn)行精確的切割，一旦壓力過(guò)大，工作頭就會(huì)停止切割，這時(shí)只產(chǎn)生熱量，就會(huì)造成骨損傷，此時(shí)應(yīng)立刻停止骨切割。研究表明[7]：長(zhǎng)時(shí)間切割，超聲手柄溫度會(huì)升高，因此臨床上有必要短暫的停歇使其冷卻。

3.1.2在根尖刮除、囊腫摘除術(shù)中的應(yīng)用 根尖囊腫刮除術(shù)的關(guān)鍵是要完整、徹底的清除囊壁組織，避免囊壁上皮殘留復(fù)發(fā)，同時(shí)應(yīng)避免損傷臨近的正常組織，盡可能保留有價(jià)值的組織。超聲骨刀應(yīng)用于根尖囊腫摘除的主要優(yōu)勢(shì)：一是完整摘除囊腫有利于病理學(xué)檢查，二是完整摘除囊腫有利于病變治愈。Kocyigit等[16]通過(guò)比較超聲骨刀和傳統(tǒng)的方法進(jìn)行囊腫摘除術(shù)，結(jié)果顯示：前者能更好地控制術(shù)中出血，防止上皮穿孔，減少術(shù)后并發(fā)癥以及復(fù)發(fā)，但使用超聲骨刀會(huì)延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間。Yaman等[17]評(píng)價(jià)了超聲骨刀在牙源性囊腫摘除術(shù)中的應(yīng)用，并指出：超聲骨刀雖然增加了手術(shù)時(shí)間，但也顯著提高了手術(shù)視野的可視性，有利于完整摘除囊腫。在有些復(fù)雜的解剖區(qū)域，囊腫摘除需要精細(xì)的操作，應(yīng)用超聲骨刀可以降低重要結(jié)構(gòu)如神經(jīng)血管組織損傷的風(fēng)險(xiǎn)。臨床上，有專門為根管外科手術(shù)設(shè)計(jì)的超聲骨刀工具包（Piezosurgery Retrosurgical Kit），通常用金剛砂涂層的超聲骨刀工作頭移除囊腫上覆蓋的硬骨板，用鐘形的鈍性工作頭將囊腫上皮與骨壁分離開來(lái)[18]。鑒于超聲骨刀的復(fù)雜性和精細(xì)性，術(shù)者應(yīng)謹(jǐn)慎選擇正確的模式和工作頭，在操作過(guò)程中無(wú)需施加壓力，尤其要注意在接近上頜竇黏膜和重要神經(jīng)區(qū)域，需小心切割，以免上頜竇黏膜穿孔和神經(jīng)損傷[2]。

3.1.3在根尖切除術(shù)中的應(yīng)用 根尖手術(shù)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就在于對(duì)根端的處理，而根尖切除是根端處理的基礎(chǔ)?，F(xiàn)代顯微根尖手術(shù)顯示：根尖切除3 mm，切除角度0°～10°有利于保證剩余牙根強(qiáng)度，減少根尖微滲漏，避免根尖周再感染[19]。根尖切除通常采用裂鉆、超聲系統(tǒng)、激光等設(shè)備，國(guó)外學(xué)者[20]的研究顯示：根尖切除設(shè)備的類型和切除的角度直接影響切除后牙根面的粗糙度和牙本質(zhì)小管的暴露。Bernardes等[21]將超聲骨刀與高低速渦輪機(jī)分別用于根尖切除術(shù)，比較兩者的切除時(shí)間以及切除后牙根表面的粗糙度。結(jié)果顯示：與高低速渦輪機(jī)相比，超聲設(shè)備用于牙根切除術(shù)所用時(shí)間較長(zhǎng)且切除后牙根表面較粗糙。Bernardes等[21]認(rèn)為：由于超聲骨刀切割效率較低，很難完成連續(xù)均勻的切割，從而導(dǎo)致切割后牙根表面較粗糙，這也可能是超聲骨刀不作為根尖切除首選器械的原因。目前，超聲骨刀用于根尖切除術(shù)中的文獻(xiàn)報(bào)道較少，以后需要更多的研究，特別是體內(nèi)研究來(lái)探討超聲骨刀應(yīng)用于根尖切除術(shù)對(duì)術(shù)后牙根以及根尖周組織愈合的影響。

3.1.4在根尖倒預(yù)備中的應(yīng)用 根尖倒預(yù)備的目的是去除根尖部充填物和感染的牙本質(zhì)，并預(yù)備出適合倒充填的窩洞。與傳統(tǒng)的倒預(yù)備技術(shù)相比，超聲倒預(yù)備有許多優(yōu)點(diǎn)，例如與牙長(zhǎng)軸解剖形態(tài)一致、保存根管形態(tài)、根尖清理得更干凈減少了玷污層、根尖易于成形并且安全精確[22]。此外，超聲根尖倒預(yù)備減少了根尖切除的需要，減少了牙本質(zhì)小管的暴露，因此降低了根尖微滲漏的可能[23]。盡管超聲倒預(yù)備有諸多的優(yōu)點(diǎn)，但是有研究[24-25]顯示：超聲倒預(yù)備可能會(huì)引起牙本質(zhì)裂紋。Del Fabbro等[26]通過(guò)尸體研究超聲骨刀在不同電功率、不同模式下行根尖倒預(yù)備，對(duì)根尖完整性的影響。研究表明：當(dāng)超聲壓電設(shè)備持續(xù)震動(dòng)，無(wú)論電功率多大都不會(huì)影響牙本質(zhì)裂紋的形成和裂紋的類型，并且邊緣非常整齊；相反，如果震動(dòng)頻率一直變化，牙根形態(tài)就會(huì)顯著改變并且邊緣形態(tài)較差。因此，超聲骨刀倒預(yù)備時(shí)，推薦使用持續(xù)震動(dòng)模式。臨床上，用超聲器械行根尖倒預(yù)備時(shí)應(yīng)使洞型位于根管末端的中央?yún)^(qū)域，平行于根管，并增加洞型的深度，從而減少充填后微滲漏及根尖部根管穿孔的發(fā)生。接下來(lái)，研究者需要研究影響根尖倒預(yù)備所用時(shí)間的因素，并且對(duì)超聲壓電設(shè)備倒預(yù)備后根尖的形態(tài)、周圍牙本質(zhì)的厚度以及金剛砂顆粒喪失的多少進(jìn)行更好的評(píng)估。

3.2 超聲骨刀在牙根外科中的應(yīng)用

分根術(shù)、半切除術(shù)以及截根術(shù)主要用于治療并保存因根分叉病變、嚴(yán)重牙體牙髓牙周疾病、牙體折裂等所致的殘冠殘根，保存了患牙。近年來(lái)，隨著超聲骨刀在口腔領(lǐng)域的應(yīng)用，將超聲骨刀應(yīng)用于牙根外科也是一種新的嘗試。有學(xué)者通過(guò)臨床研究后認(rèn)為：超聲骨刀較常規(guī)使用渦輪機(jī)車針行分根術(shù)及半切除術(shù)有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)。1）無(wú)需翻瓣，避免軟組織損傷；2）冷凝切割保存牙槽骨、促進(jìn)骨再生、減小術(shù)后疼痛腫脹反應(yīng)、縮短創(chuàng)口愈合時(shí)間；3）擺動(dòng)幅度小，避免因偏向而損傷一側(cè)根管側(cè)壁；4）半切術(shù)中采用微創(chuàng)冠向下逐步剝離預(yù)拔除殘根的牙周組織，有利于保留半側(cè)牙根的牙槽骨高度以及牙槽間隔骨板，保證了半側(cè)牙根的穩(wěn)固[27-29]。

4　結(jié)束語(yǔ)

超聲骨刀系統(tǒng)作為一種新型的骨切割系統(tǒng)對(duì)軟組織的選擇性切割是傳統(tǒng)的骨器械無(wú)法比擬的。超聲骨刀的出現(xiàn)有助于解決根管外科手術(shù)過(guò)程中所遇到的難題，真正的實(shí)現(xiàn)了微創(chuàng)外科，在口腔內(nèi)科領(lǐng)域中也具有廣泛的應(yīng)用前景。但是，超聲骨刀的切割效率較差，會(huì)延長(zhǎng)手術(shù)時(shí)間，并且一旦術(shù)中使用不當(dāng)，操作模式或工作刀頭選擇不正確，切骨時(shí)施加較大壓力等，增加的壓力在某種程度下會(huì)妨礙工作刀頭的振蕩，會(huì)將切割的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，這樣不但會(huì)減少工作刀頭的壽命，也可能會(huì)出現(xiàn)黏膜、骨壁損傷等并發(fā)癥。因此，只有嚴(yán)格規(guī)范的操作才能確保手術(shù)過(guò)程中最大的安全性和精確性。

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（本文編輯 王姝）

Research progress on piezosurgery in the application of endodontic surgery

Chen Yao1, Shen Jing2.
(1. Dept. of Oral Medicine, Medical College of Nankai University, Tianjin 300071, China; 2. International Clinic Center, Stomatological Hospital of Tianjin, Tianjin 300041, China)

This study was supported by the Natural Science Foundation of Tianjin in 2011(11JCYBJC11900).

The piezosurgery device is a new developed surgical equipment, which used piezoelectric ultrasonic vibrations to cut bone atraumatically and to provide an alternative to the mechanical and electrical instruments used in conventional oral surgery. It has been widely used in oral sugery, such as maxillofacial surgery, maxillary sinus lifting and periodontal surgery, et al. Recently, piezoelectric instruments can be applied in endodontic surgery, reducing the risk of damage to soft tissue, providing a clear operative filed, and cutting without generating heat. This review summarizes the operating principles of piezosurgery device and outlines the applications of pizeosurgery in endodontic surgery.

endodontic surgery； apical surgery； piezosurgery； piezoelectric device

R 781.34

A [doi] 10.7518/gjkq.2016.06.013

2015-12-23；

2016-07-08

天津市2011年自然科學(xué)基金（11JCYBJC11900）

陳瑤，碩士，Email：810424325@qq.com

申靜，主任醫(yī)師，博士，Email：shenjing611@163.com