本方案描述了一种标准化的人工沟槽模型，用于比较五种冲洗液激活技术在根管再治疗过程中去除硅酸钙基封闭剂的效果，其中包括一种多频超声系统和两种铒激光系统。
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摘要
摘要
硅酸钙类封闭剂与牙本质结合牢固，再治疗时难以去除。本研究比较了五种技术从人工沟槽中去除两种即用型硅酸钙类封闭剂的效果。在200颗离体上颌中切牙的根尖和冠方三分之一处制备沟槽，并填充CeraSeal（n = 100）或BioRoot Flow（n = 100）。30天后，采用注射器针头冲洗、被动超声冲洗、多频声波系统（GentleWave G4）、Er:YAG激光R-SWEEPS模式激活或Er,Cr:YSGG激光激活方法去除封闭剂（每组n = 20）。由两名盲法评估者对残留封闭剂进行0至3分的评分。采用Kruskal-Wallis检验和Dunn检验比较评分结果，使用Scheirer-Ray-Hare检验分析封闭剂类型及其与去除技术之间交互作用的影响。结果显示，在两个区域中，去除技术均显著影响残留评分（p ＜ 0.001），而封闭剂类型及其与技术的交互作用无显著影响。GentleWave G4组获得最低评分，在最多75%（20例中的15例）样本中完全清除了沟槽内的封闭剂；而注射器针头冲洗未能从任何沟槽中去除封闭剂。激光处理和被动超声冲洗效果居中，且对于BioRoot Flow而言，被动超声冲洗与针头冲洗之间无显著差异。在本实验条件下，从人工沟槽中去除硅酸钙类封闭剂的效果取决于所用技术，而封闭剂类型未表现出统计学上的显著影响。所有技术均未实现完全清除。
引言
硅酸钙类封闭剂因具有良好的生物相容性、可促进生物矿化，并能与牙本质发生化学结合，故常与单锥法联合使用1,2。然而，相同的化学特性也增加了其去除难度。这类材料可与牙本质小管液发生反应，析出羟基磷灰石，在小管内形成矿物渗透层和水泥栓3,4；固化后，其较高的硬度对切割器械具有较强抗性3。封闭剂的可再处理性反映了其固化后获得的物理强度，而这种强度取决于材料的组成成分5,6,7。尽管此类材料具有上述临床优势，但在再治疗过程中至今仍无法实现完全清除8,9。
镍钛再治疗系统在大多数根管中能够到达工作长度，但无论使用何种器械系统或运动方式，均会留下可测量的残留物10,11,12，而无需溶剂的再治疗对这些封闭剂已显示出最高的通畅率13,14。通畅并不等同于清洁。Bardini 等人9虽在所有样本中均恢复了工作长度，但并未完全清除封闭剂。由于器械的切削路径呈圆形，根管中偏心的延伸区域无法被触及，残留物便存在于这些器械无法到达的部位5,15。人工沟槽可将这种器械无法进入的区域独立出来，从而实现对不同冲洗方法的直接比较8,16,17。辅助激活可提高清除效果18，但被动超声冲洗在根尖区域效果下降，因为冲洗头与管壁接触会抑制振荡，滞留气体阻碍空化效应，且冲洗头无法到达根尖区域8,19,20。
两种技术以不同的方式应对这些局限。多频声波系统（GentleWave G4）通过充满整个根管系统的流体平台传递宽带声能，并已在再治疗过程中得到验证21,22。铒激光则通过激光激活冲洗发挥作用，其中冲洗液吸收的能量产生蒸汽气泡，气泡的膨胀与破裂引发光声流和冲击波23,24。波长决定了这一机制的实现。980 nm 的半导体激光在去除根管封闭剂方面优于手动冲洗，但未产生表面活性剂增强的空化效应，作者认为这是由于需要中红外波长才能实现该效应23。Er:YAG（2940 nm）和 Er,Cr:YSGG（2780 nm）满足这一要求。这两个波长均被水强烈吸收，因此冲洗液本身将发射的光能转化为驱动流体运动的机械能，而脉冲能量、脉冲持续时间和工作尖几何形状决定了所产生的空化效应24。这两种激光均采用较低的脉冲能量，旨在激活冲洗液而非消融组织，但工作模式不同。在共振增强冲击波发射光声流（R-SWEEPS）模式中，Er:YAG 激光发射成对的同步脉冲，其时间设定与首个气泡振荡同步，使第二个脉冲加速其破裂并放大释放的冲击波25，工作尖置于根管口处；而 Er,Cr:YSGG 激光则通过置于根管内的径向发射工作尖，以单脉冲方式激活冲洗液。
在沟槽模型中，支持这些基于能量方法的证据较为薄弱。最接近的一项研究在所有样本中保持被动超声冲洗恒定，既没有设置非激活对照组，也未包含激光或多重声能组26。我们课题组此前曾比较了五种相同技术在清理最小程度预备的椭圆形根管中坏死组织和碎屑的效果，其中两种铒激光的效果接近多重声能系统27；但该研究针对的是已预备根管中松散附着的软组织，而非某种封闭剂牢固粘接于器械无法到达的牙本质隐窝壁上的情况，且未纳入材料变量。BioRoot Flow 是一种即用型制剂，在再治疗过程中的应用尚未被研究，已发表的数据仅涉及其粉液剂型前身12,15。最有效的技术是否依赖于封闭剂类型仍不明确，因为唯一报告此类差异的研究从未正式检验该交互作用5。
因此，本研究的目的是确定两种绕过超声激活根尖局限性的基于能量的激活方法——GentleWave G4 和铒激光激活——是否能够清除器械无法到达区域的固化硅酸钙类封闭剂，以及这种效果是否取决于封闭剂的配方。为此，比较了注射器针头冲洗（SNI，非激活对照）、被动超声冲洗（PUI）、GentleWave G4、R-SWEEPS 和 Er,Cr:YSGG 在清除根尖和冠三分之一人工沟槽中两种即用型硅酸钙类封闭剂方面的效果。零假设为：激活技术对残留封闭剂无影响；两种封闭剂之间无差异；技术效果不依赖于封闭剂类型。本方案设计为一种实验室工具，用于将通过冲洗液传递的能量效应与器械的切削作用分离；适用于在标准化条件下比较不同激活系统，但并不旨在模拟临床再治疗病例中的完整根管解剖结构或材料组成。
方案
本实验室研究已获得科贾埃利健康与技术大学机构伦理委员会批准（批准号 31/22），并依照《赫尔辛基宣言》中的伦理原则以及 PRILE 2021 指南28（补充文件 1 和 补充文件 2）进行。已从供体处获得使用拔除牙齿的知情同意。标本模型、沟槽预备及评分方法均遵循已描述的实验方案8。本方案中使用的所有材料、仪器和软件均列于材料表中。
样本量计算
样本量基于先前一项使用相同人工沟槽模型和评分系统的研究26。在该研究中，预先进行的效力分析（效应量 = 0.6，α = 0.05，检验效能 = 0.95）表明每组需要 n = 12，作者将其增加至 n = 15，以弥补可能的样本流失。为提高精确度，本研究采用每组 n = 20，共获得 400 条沟槽。该计算针对去除技术的主效应；未对技术 × 根管封闭剂交互效应单独进行预先样本量计算。基于 Scheirer-Ray-Hare 统计量的卡方分布进行的事后敏感性分析（statsmodels 0.14.6）显示，每区域分析的 200 条沟槽在 α = 0.05 水平下具有 80% 的检验效能，可检测到效应量 w = 0.24（4 个自由度）的交互效应，以及 w = 0.20（1 个自由度）的封闭剂主效应，因此，小于 Cohen 中等效应量 w = 0.3 的效应可能未被检出。
样本选择标准
使用了200颗人离体上颌中切牙。牙齿拔除后，用2% NaOCl进行消毒，蒸馏水冲洗，并保存于麝香草酚溶液中待用。纳入标准为具有单一直根管且根尖完整的牙齿，并通过根尖片确认为单根管。排除存在根管弯曲、钙化、既往治疗史、吸收或初始根尖孔大小为#30及以上者。将牙冠截至标准长度，工作长度为18 mm。采用基于网络的随机序列生成器（random.org）分两个阶段进行随机分组：首先将200颗牙齿随机分配至两种根管封闭剂组（每组n = 100），然后将每种封闭剂组的牙齿再随机分配至五种去除技术组（每组n = 20），即按封闭剂类型进行分层随机。随机序列由未参与评分的研究人员生成并实施，样本以编码标识符标记，以确保观察者对所使用的封闭剂和去除技术均处于盲态。
警告：提取的人牙可能构成生物危害。处理所有样本时应使用适当的个人防护装备，包括手套、口罩和护目镜。
样品制备
在使用 ISO 10 号 K 器械确认根管通畅后，于工作长度处采用 旋转根管预备系统 将根管扩大至 40/0.04 号，同时以 3% 次氯酸钠（NaOCl）进行冲洗，随后用 5 mL 的 3% NaOCl 和 5 mL 的 17% 乙二胺四乙酸（EDTA）冲洗。所有 NaOCl 溶液均由 5.25% 的储备液用蒸馏水稀释配制：将 5.25% NaOCl 与蒸馏水按 4:3 的体积比混合（例如，100 mL 的 5.25% NaOCl 与 75 mL 蒸馏水）得到 3% NaOCl，按 20:1 的体积比混合（例如，100 mL 的 5.25% NaOCl 与 5 mL 蒸馏水）得到 5% NaOCl。
警告：次氯酸钠对皮肤、眼睛和黏膜具有腐蚀性。配制和操作所有溶液时应戴手套和佩戴护目镜，并避免超出根尖孔。
将牙根嵌入离心管内的印模材料中，并使用金刚石切割片沿纵向劈开，但不得进入根管腔。在劈开过程中若穿透根管腔，则该牙根应予以剔除，并以相同方式制备另一颗牙齿替代；在本系列实验中，无任何牙根符合此项剔除标准。在牙科手术显微镜下以 ×20 放大倍数，使用安装在压电超声根管治疗仪上的预防性洁治尖头，在根管壁上切出两条人工沟槽，沟槽尺寸为长 4 mm、宽 0.2 mm、深 0.5 mm，仪器功率设置为 40%。两条沟槽位于根管相对的侧壁上，分别距离根尖 2 至 6 mm 和 10 至 14 mm 处（图 1）。沟槽制备完成后，使用 2 mL 17% 的 EDTA 去除玷污层。
使用牙胶尖将100个牙齿的沟槽填充CeraSeal，其余100个牙齿的沟槽填充BioRoot Flow。在牙科手术显微镜下以×20倍放大确认沟槽完全填充。将根部半片重新组合并置于Eppendorf管中，用暂时性充填材料封闭髓腔，用蜡覆盖根尖孔和根面，并将样本在37 °C、100%湿度条件下保存30天。随后在牙科手术显微镜下以×20倍放大验证封闭剂的固化情况。
去除步骤
每种封闭剂的样本被分配至五种去除技术（每组 n = 20），其中 SNI 作为非激活对照组。SNI、PUI、R-SWEEPS 和 Er,Cr:YSGG 组采用相同的冲洗方案，共进行六轮冲洗-激活循环，前三个循环使用 5% NaOCl，后三个循环使用 17% EDTA。在每个循环中，通过灌注泵以 2 mL/min 的速度在 150 秒内输送 5 mL 冲洗液，随后用待测技术对充满根管的冲洗液进行 20 秒的激活。三个 NaOCl 循环完成后进行三个 EDTA 循环，因此每个样本共接受 15 mL 的 5% NaOCl 和 15 mL 的 17% EDTA（总计 30 mL）以及六次 20 秒的激活（每种冲洗液三次，总计 120 秒）。因此，三个激活组的处理时间约为 17 分钟（6 × 150 秒输送时间加上 6 × 20 秒激活时间）。
在 SNI 组中，冲洗液通过一根位于距工作长度 2 mm 处的 30 号针头输送，且未进行激活；该组所使用的冲洗液体积、流速和冲洗液顺序与激活组相同，但在每次输送之间不设置等待间隔，以替代激活时间，因此其总暴露时间约为 15 分钟（6 × 150 秒）。
在PUI组中，使用压电超声根管治疗仪，以40%的功率激活冲洗液，将IrriSafe 20号尖端置于距工作长度2 mm处，每种冲洗液进行3个循环，每个循环20秒。
在R-SWEEPS组中，使用2940 nm Er:YAG激光以R-SWEEPS模式激活冲洗液，激光配合径向发射头（直径400 µm，长度14 mm）操作，将发射头置于根管口处但不进入根管内部，每种冲洗液进行三个20秒周期的激活，期间关闭空气和水喷雾。在此模式下，每个15 mJ脉冲以同步成对方式发射，脉冲对重复频率为15 Hz（每对30 mJ），平均功率为0.45 W，每次20秒激活能量为9 J，每个样本总能量为54 J；脉冲能量在400 µm发射头端面对应的能量密度为11.9 J/cm2。
在Er,Cr:YSGG组中，使用2780 nm的Er,Cr:YSGG激光以H模式（每脉冲25 mJ，50 Hz，1.25 W；每次激活20秒传递25 J能量，每个样本共150 J）激活冲洗液，采用RFT2径向发射光纤，置于距工作长度2 mm处，每种冲洗液进行三个20秒的激活周期，期间关闭气雾和水喷雾。在两个激光组中，均先通过泵输送冲洗液充满根管，然后再激活激光；所用参数为制造商为根管冲洗液激活预设的标准参数，未作任何修改。表1列出了完整的照射参数，包括每脉冲能量、能量密度以及总传递能量。
在 GentleWave G4 组中，将重组后的样本置于离心管内，使用制造商提供的 SoundSeal 树脂在根管冠状端构建平台，以在根管冲洗器械与根管口之间形成密闭密封；随后运行 GentleWave G4 系统（配备 ProControl 软件）的自动化程序循环，使用制造商指定的处理液，按以下顺序进行：3% NaOCl 冲洗 5 分钟，蒸馏水冲洗 30 秒，8% EDTA 冲洗 2 分钟，最后用蒸馏水冲洗 30 秒（总时间约 8 分钟）。在整个程序周期中，冲洗器械由平台固定就位。灌洗液浓度、流速、脱气过程及循环时间均由制造商预设，操作者无法更改，因此该组在灌洗液浓度、用量和处理时间方面与其他四组不同（详见讨论部分）。
残留封闭剂的评估
将根半部分开，并在牙科手术显微镜下进行检查 ×20 倍放大。根据四分制评分系统对每个沟槽中的残留封闭剂进行评分290，沟槽内无封闭剂；1，封闭剂填充不足一半；2，封闭剂填充超过一半；3，沟槽完全填满。两名经过校准的观察者在不知晓封闭剂类型及去除技术的情况下，独立对沟槽进行评分；观察者间的一致性为 κ = 0.92（Cohen's kappa）。分歧通过协商一致解决。
统计学分析
使用 Python 3.9.6 及其 SciPy 1.13.1、statsmodels 0.14.6 和 scikit-posthocs 0.14.0 库进行数据分析。对根尖区和冠状沟槽的数据分别进行分析。采用 Kruskal-Wallis 检验比较10个组之间的残留封闭剂评分，随后进行经 Bonferroni 校正的 Dunn 检验。效应量以 Epsilon 平方计算。采用 Scheirer-Ray-Hare 检验分析封闭剂类型与去除技术的效应及其交互作用。在每种去除技术内部，使用经 Bonferroni 校正的 Mann-Whitney U 检验比较两种封闭剂，并报告经 Bootstrap 法计算的 95% 置信区间的 Cliff's delta 作为效应量。显著性水平设定为 5%。
结果
残留封闭剂的评估
共划出了400条沟槽，其中根尖向200条，冠向200条，操作过程中无任何样本丢失。
10 个组在两个区域的残留封闭剂评分存在差异（p < 0.001；表 2）。SNI 使每个沟槽完全填满，两种封闭剂在两个区域的中位评分为 3.0，且单独使用针头冲洗的 80 个沟槽中无一达到 0 分。GentleWave G4 在根尖区域的中位评分最低，CeraSeal 为 0.5，BioRoot Flow 为 1.0；在冠部区域，两种封闭剂的中位评分均为 0.0。在 CeraSeal 沟槽中，GentleWave G4 后根尖和冠部完全清除率分别为 50%（10/20）和 75%（15/20）；在相应的 BioRoot Flow 沟槽中，完全清除率分别为 45%（9/20）和 60%（12/20）。PUI、R-SWEEPS 和 Er,Cr:YSGG 的中位评分介于 1.0 至 3.0 之间，完全清除率介于 10%（2/20）至 35%（7/20）之间。
不同去除技术之间的比较
GentleWave G4 在两个区域中，针对两种封闭剂均与 SNI 存在差异（p < 0.001），并且在这两个区域的得分也低于使用 BioRoot Flow 的 PUI（p < 0.001 顶端 p = 0.004 向冠方； 表 2）。R-SWEEPS 和 Er,Cr:YSGG 在两个区域均与使用 CeraSeal 的 SNI 存在差异（p = 0.020 和 p = 0.004 顶端 p = 0.001 且 p = 0.011 根向），而使用 BioRoot Flow 时，仅根尖区的 Er,Cr:YSGG 比较具有统计学意义（p = 0.028）。在两个区域中，PUI 与使用 BioRoot Flow 的 SNI 之间无差异，或在冠方区域中与使用 CeraSeal 的 SNI 之间无差异（表 2）。每个区域内所有45次两两比较的Bonferroni校正后p值均列于 补充文件 3.
封闭剂类型及封闭剂与技术交互作用的影响
在两个区域中均未检测到封闭剂具有统计学显著性影响，尽管冠部比较接近显著性阈值（p = 0.065），且封闭剂与去除技术之间的交互作用无显著性差异（表2）。在每种技术内部，经多重比较校正后，两种封闭剂之间的差异无统计学意义（p > 0.05；补充文件3）。
每个组中至少有一个沟槽内残留有封闭剂。冠状区域经GentleWave G4处理的CeraSeal组中无封闭剂的沟槽比例最高，为75%（20个中的15个）；而仅使用针头冲洗的两组封闭剂的无封闭剂沟槽比例均为0（图2）。
这些结果表明，在测试条件下，器械无法到达的沟槽内残留封闭剂的量取决于去除技术；未检测到封闭剂配方的显著统计学影响；且五种技术均未能完全清空所有沟槽。由于GentleWave G4组在冲洗液浓度、处理时间及处理方案上也与其他组不同，因此组间差异不能 solely 归因于激活能量。
数据可用性：
支持本研究结果的原始数据可在补充文件4中获取。
图1：人工沟槽模型示意图。（A）在一根工作长度为18 mm的牙根上，于根管壁相对的两侧分别制备一个根尖方向的沟槽（距根尖2–6 mm）和一个冠方沟槽（距根尖10–14 mm）。（B）沟槽的横截面尺寸为长4 mm、宽0.2 mm、深0.5 mm，并用封闭剂填充。请点击此处查看该图的放大版本。
图 2：五种去除方法对CeraSeal（A，C）和BioRoot Flow（B，D）在根尖区（A，B）和冠方区（C，D）沟槽内残留封闭剂评分分布情况。评分为0（沟槽内无封闭剂）至3（沟槽完全填满）。每组n = 20。缩写：PUI = 被动超声冲洗；SNI = 注射器针头冲洗。请点击此处查看此图的放大版本。
| 参数 | R-SWEEPS | Er,Cr:YSGG |
| 激光类型 | Er:YAG | Er,Cr:YSGG |
| 波长 (nm) | 2940 | 2780 |
| 设备 | LightWalker AT-S | Waterlase iPlus |
| 模式 | R-SWEEPS（脉冲式，同步配对脉冲） | H 模式（脉冲式，单脉冲） |
| 每脉冲能量 (mJ) | 15 | 25 |
| 每脉冲对能量 (mJ) | 30 | 不适用（单脉冲） |
| 重复频率 (Hz) | 15（脉冲对） | 50 |
| 平均功率 (W) | 0.45 | 1.25 |
| 光纤头 | 径向发射，直径 400 µm，长度 14 mm | RFT2 径向发射光纤头 |
| 光纤头端面能量密度 (J/cm²) | 11.9 | 未定义（通过径向发射光纤头侧向释放） |
| 光纤头位置 | 根管口，不进入根管 | 距工作长度 2 mm |
| 气/水喷雾 | 关闭/关闭 | 关闭/关闭 |
| 激活时间 | 每种冲洗液 3 × 20 秒（每个样本 6 × 20 秒） | 每种冲洗液 3 × 20 秒（每个样本 6 × 20 秒） |
| 每次 20 秒激活的能量 (J) | 9 | 25 |
| 每个样本总能量 (J) | 54 | 150 |
表1：R-SWEEPS组与Er,Cr:YSGG组中使用的激光照射参数。数值为制造商针对冲洗液活化设定的预设参数，直接应用未作修改。在R-SWEEPS模式下，每个15 mJ脉冲以同步成对方式发射，因此脉冲对的重复频率为15 Hz，平均功率为0.45 W（2 × 15 mJ × 15 Hz）。能量密度为脉冲能量除以光纤尖端横截面积；仅提供400 µm光纤尖端的数据，因为径向发射光纤为侧向发射，其端面能量密度未定义。总能量为平均功率乘以总活化时间（每样本6 × 20 s）。脉冲持续时间由各设备选定的模式固定，未作调整。在两组激光处理中，冲洗液均由冲洗泵单独注入，激光照射时关闭气水喷雾。缩写：R-SWEEPS = 共振激波增强发射光声流。
| 技术 | 封闭剂 | 根尖部中位数（IQR） | 根尖部评分为0的样本数（n，%） | 冠部中位数（IQR） | 冠部评分为0的样本数（n，%） |
| SNI | CeraSeal | 3.0 (3.0-3.0)c | 0 (0) | 3.0 (3.0-3.0)d | 0 (0) |
| BioRoot Flow | 3.0 (3.0-3.0)c | 0 (0) | 3.0 (3.0-3.0)d | 0 (0) | |
| PUI | CeraSeal | 2.0 (0.8-3.0)ab | 5 (25) | 2.0 (0.0-3.0)bcd | 6 (30) |
| BioRoot Flow | 3.0 (3.0-3.0)bc | 2 (10) | 3.0 (1.8-3.0)cd | 4 (20) | |
| GentleWave G4 | CeraSeal | 0.5 (0.0-1.2)a | 10 (50) | 0.0 (0.0-0.2)a | 15 (75) |
| BioRoot Flow | 1.0 (0.0-1.2)a | 9 (45) | 0.0 (0.0-1.0)ab | 12 (60) | |
| R-SWEEPS | CeraSeal | 2.0 (1.0-3.0)ab | 3 (15) | 1.0 (0.0-2.2)abc | 7 (35) |
| BioRoot Flow | 2.5 (1.8-3.0)bc | 2 (10) | 2.5 (0.0-3.0)bcd | 6 (30) | |
| Er,Cr:YSGG | CeraSeal | 2.0 (1.0-3.0)ab | 4 (20) | 1.5 (0.8-3.0)abc | 5 (25) |
| BioRoot Flow | 2.0 (1.0-3.0)ab | 4 (20) | 3.0 (1.0-3.0)cd | 4 (20) |
表2：使用五种技术去除后在根尖和冠部沟槽中的残留封闭剂评分。评分范围为0（沟槽中无封闭剂）至3（沟槽完全填满）；评分为0表示完全去除。每组n = 20。各区域分别采用Kruskal-Wallis检验进行比较，随后进行Dunn检验并应用Bonferroni校正。根尖区：H = 80.66，p < 0.001，epsilon-squared = 0.377。冠部区：H = 84.80，p < 0.001，epsilon-squared = 0.399。通过Kruskal-Wallis检验的Scheirer-Ray-Hare扩展方法检验封闭剂效应以及封闭剂与技术之间的交互作用，在两个区域均无显著性差异（封闭剂：根尖区 p = 0.147，冠部区 p = 0.065；交互作用：根尖区 p = 0.478，冠部区 p = 0.890）。相同上标字母表示同一区域内各组间无显著差异；不同字母表示存在显著差异。所有两两比较的精确校正p值详见补充文件3。缩写：IQR = 四分位距；PUI = 被动超声冲洗；SNI = 注射器针头冲洗。
补充文件1：本研究的PRILE 2021核对清单。请点击此处下载该文件。
补充文件 2：PRILE 2021 流程图，总结实验流程。请点击此处下载该文件。
补充文件 3：Bonferroni 校正 p-值. Dunn检验在每个区域10个组之间全部45对两两比较的Bonferroni校正p值，以及每种技术内两种封闭剂之间采用Cliff's delta和自举法95%置信区间的Mann-Whitney U检验比较。 请点击此处下载此文件。
补充文件 4：所有 400 条沟槽的原始残留封闭剂评分。请点击此处下载该文件。
讨论
去除技术决定了残留封闭剂的量，而封闭剂类型及其与技术的交互作用均未显示出统计学上的显著影响，因此第一个无效假设被拒绝，其余两个假设得以保留。GentleWave G4 所残留的封闭剂最少，并在最多 75% 的样本中完全清除了沟槽，而 SNI 则未清除任何残留物。两种激光和 PUI 处于中间水平，其相对于针头冲洗的优势因区域和封闭剂类型而异。
选择人工沟槽是因为其能够隔离目标变量。固定尺寸的沟槽可在无器械接触的区域容纳可重复体积的封闭剂，因此评分反映的是通过冲洗液传递的能量，而非任何切割作用8,16。本实验方案中的多个步骤对于实现该隔离至关重要，每个步骤均有相应的纠正措施。首先，沟槽尺寸必须精确复制；若切割深度或宽度超出规定，将容纳不同体积的封闭剂，导致各样本间的评分不可比。沟槽在牙科手术显微镜下以×20放大倍数制备，且在方案中预先规定：若劈裂过程中穿通根管空间，则该牙根予以排除。其次，沟槽在固化前必须完全填满；若填充时存在空隙，会被误判为被去除的材料，因此在将牙根两半重新组合前，需在牙科手术显微镜下确认其完全填充。第三，封闭剂必须在去除操作开始前完全固化，因为部分固化的封闭剂更容易发生移位；因此，在30天储存期后，需在牙科手术显微镜下确认其完全固化。第四，工作尖的位置和喷射设置决定了实际到达沟槽的能量，因此激光和超声工作尖需置于上述规定的深度，同时关闭气水喷雾，冲洗液由泵单独供给。最后，评分步骤最易受观察者偏差影响；两名观察者在评分前经过校准，始终保持对分组信息的盲态，任何分歧均通过协商解决，观察者间一致性为κ = 0.92。该一致性水平可有效应对劈裂牙评估中存在的主观性限制3。封闭剂放置时未使用主牙胶尖，以确保残留材料仅为封闭剂本身，而不含牙胶26。
没有任何一种技术能够完全清除所有沟槽中的封闭剂，这与现有文献一致。无论是针头冲洗、超声激活还是旋转再治疗，均未能完全去除这些封闭剂1,8,9，且残留物主要集中于根尖区域，该区域的通达性和液体交换最差1,20。SNI 的表现结果最为明确。在未进行激活的情况下输送时，其使每一个沟槽均充满残留物，证实仅靠冲洗液体积和接触时间（15分钟内30 mL）不足以从未经器械处理的隐窝中移除已固化的封闭剂，因此需要某种形式的能量辅助8,18。
GentleWave G4 在两种封闭剂和两个区域的比较中均与 SNI 存在显著差异，且在 BioRoot Flow 中得分低于 PUI。其流体平台可使脱气冲洗液在整个根管系统中循环，并产生宽带声能，且根尖部位的声能不会因器械尖端与根管壁的接触而减弱，而这种接触会削弱 PUI 的根尖效能。19,21,22. 激光器起到作用 通过 光声流显著降低了除针尖外各区域的评分，主要体现在CeraSeal上；Er,Cr:YSGG激光处理对BioRoot Flow的改善仅在根尖区域达到统计学显著性。在两个区域中，PUI与SNI对BioRoot Flow的效果无显著差异，这与已有报道一致，即超声激活对这类封闭剂并非普遍有效5在我们之前关于坏死卵圆形根管的组织学研究中，采用了相同的两种激光，包括GentleWave G4，以清除组织残留物27本研究中各项技术的排序结果相同，GentleWave G4 居首，根管锉垫底，激光技术居中，但激光与 GentleWave G4 之间的差距更大。差异原因在于底物不同：坏死组织和碎屑松散附着于已预备的根管内，而预设的硅酸钙类封闭剂则牢固结合于深度为 0.5 mm 的牙本质凹陷处，冲洗流体必须进入该区域，因此 GentleWave G4 所具备的持续性全根管液体交换优势得以凸显，相较之下，激光的脉冲式、以尖端为中心的冲洗作用则处于劣势。此外，两项研究的评估指标亦不相同：前者采用组织形态计量百分比，后者采用等级评分，因此两研究结果无法进行数值上的直接比较。
在任何技术中均未检测到两种封闭剂之间存在统计学上的显著差异，且产生最低残留评分的技术不随封闭剂而变化。这与Peña-Bengoa等人的研究结果形成对比5，他们观察到两种封闭剂之间最有效的辅助技术有所不同，尽管他们从未正式检验过这种交互作用。CeraSeal和BioRoot Flow均为三钙硅酸盐基材料2,7，而可再处理性与材料固化后获得的物理强度相关，该强度取决于其组成成分5,6。本研究未测量固化强度，因此无法将相似的评分归因于相近的固化强度；这些结果仅表明，在所测试的条件下，两种配方在可再处理性方面的差异过小，无法通过每组20个沟槽检测出来，而冠部比较结果（p = 0.065）提示BioRoot Flow可能残留略多。CeraSeal在其他研究中表现较差2，要明确回答这一问题，需要更大的样本量或对固化后材料进行直接强度测量。
本研究进行如下 体外 在单根牙上进行研究，其评分描述的是一个人工开凿的沟槽而非完整的根管系统，因此研究结果无法直接应用于临床再治疗。沟槽是一种具有固定几何形状、侧壁平坦的凹陷结构，可从主根管直接通向其内进行液体灌注；而天然牙根中的根管峡区、根管翼及侧支根管则更为狭窄、细长，且与主根管的连接方式更不规则；因此，沟槽模型可能高估了任何技术在临床实际中所能达到的效果，可借鉴的是不同技术之间的相对排序，而非绝对的清除率。临床上，此类凹陷结构中残留的根管封闭剂可能庇护残余微生物，使其逃避消毒处理，同时限制新的冲洗液和封闭剂与牙本质的接触；因此，在再治疗过程中，能够更频繁清除沟槽内容物的技术（如本研究中的GentleWave G4）可能有助于提高根管系统的清洁度，尽管这些差异对根尖周愈合的影响仍有待验证。本实验中沟槽仅填充封闭剂，未使用牙胶尖，并通过二维观察方式进行评估，采用有序分类评分；该评分是此模型公认的评价指标8,16,26,29 其可靠性得到了观察者一致性结果的支持，但扫描电子显微镜可在更高放大倍数下清晰分辨封闭剂-牙本质界面，而微计算机断层扫描则可对残留体积进行三维量化。激光参数采用的是制造商预设值，脉冲持续时间、脉冲能量和重复频率均未进行调整，尽管这些参数连同光纤尖端的设计与位置均会影响 cavitation（空化效应）及激光激活冲洗的效果。24,30主要限制在于GentleWave G4设备。其操作程序由制造商固定，使用3% NaOCl和8% EDTA处理约8分钟，而其他组则使用5% NaOCl和17% EDTA处理约17分钟（SNI组为15分钟，无激活间隔）。尽管GentleWave G4组的冲洗剂浓度更低、处理时间更短，却获得了最低的评分，因此该混杂因素的影响方向是保守的；然而，在本实验设计中，无法将设备本身与其冲洗方案分离开来，故不同技术之间的差异不能仅归因于激活能量。未来的研究应使各系统间的冲洗剂种类和作用时间保持一致，并在完全充填的根管中验证这些结果。
该方案可在一定范围内进行修改。只要在各比较组之间保持一致，即可根据需要调整封闭剂、去除前的储存时间、冲洗液及其浓度、激活装置及其参数。但 GentleWave G4 设备存在限制：其冲洗液使用程序由制造商固定，因此与其它技术进行比较时，必然引入冲洗液种类和作用时间的差异，这些差异必须明确声明。有三个要素不应修改，因为它们定义了本模型的核心：沟槽的尺寸（4 × 0.2 × 0.5 mm）和位置，这决定了封闭剂的体积及其与工作端的距离8,16；去除前对沟槽完全填充及固化状态的验证；以及由两名经过校准的观察者采用四分制评分系统对沟槽进行盲法评分29。若使用主牙胶尖填充沟槽或添加溶剂，则评分结果将不再仅反映封闭剂的去除效果，此时应将实验描述为再治疗模型，而非本方案下的实验。问题排查主要涉及样本组装环节：导管内的印模材料和蜡封可防止在激活过程中重新拼合的裂隙处发生渗漏，若发现样本渗漏，应在治疗前重新密封，而非直接剔除。除上述两个研究方向外，人工沟槽模型还可用于在开展完整再治疗研究前，筛选新型封闭剂配方、溶剂或螯合剂；在相同冲洗液条件下比较激光参数（脉冲能量、脉冲持续时间、重复频率、工作尖设计及位置）或超声工作尖；检测根管内药物（如氢氧化钙16）的清除效果；将等级评分与显微计算机断层扫描或扫描电子显微镜对同一沟槽的评估结果相结合；以及通过改变沟槽几何形状，模拟其他器械难以到达的区域（如根管峡部和侧支根管）。
结论
在本研究的局限性范围内 体外 本研究中，硅酸钙基封闭剂从人工沟槽中的清除效果依赖于所采用的技术，而在测试条件下未检测到封闭剂类型的统计学显著影响。GentleWave G4 清除的封闭剂最多，SNI 清除的最少，激光和 PUI 技术介于两者之间。由于 GentleWave G4 方案在冲洗液和处理时间上也存在差异，其优势不能仅归因于激活能量。所有技术均未在全部样本中实现完全的封闭剂清除，因此无论选择何种方法，此类材料的再治疗仍无法达到完全清除。
披露
作者声明本研究不存在任何利益冲突。
作者贡献：
Taha Özyürek 参与了研究概念化、方法学设计、研究监督以及稿件的审阅与修改。Mustafa Gündoğar 参与了方法学设计、调查研究以及稿件的审阅与修改。Olcay Özdemir 参与了调查研究与正式分析。Ali Aminimofrad 参与了调查研究与数据整理。Hande Özyürek 参与了正式分析及原始稿件的撰写。
致谢
本研究未从公共、商业或非营利机构的资助方获得任何专项资助。
材料
| 姓名 | 公司 | 目录编号 | 评论 |
|---|---|---|---|
| 基于硅酸钙的即用型封闭剂 | Septodont, Saint-Maur-des-Fossés, 法国 | 340S/0.5 | 即用型硅酸钙基封闭剂 |
| CeraSeal | Meta Biomed, 韩国清州 | 批号 230521-01 | 即用型硅酸钙基封闭剂 |
| Chloraxid 5.25% | Cerkamed, 波兰斯塔洛瓦沃拉 | 批号 1105261 | 次氯酸钠溶液，稀释至3%和5% |
| CleanFlow 操作器械 | Sonendo 公司，美国加利福尼亚州拉古纳山 | GW-PST-PI10 | GentleWave G4 系统的一次性操作器械 |
| 牙科手术显微镜 OMS 3200 R2 | Zumax, 中国苏州 | 不适用 | 沟槽制备、充填完整性验证、封闭剂固化情况评估以及残留封闭剂评分，均在×20 放大倍数下进行 |
| EndoSolution | Cerkamed, 波兰斯塔洛瓦沃拉 | 批号 2105261 | 17% EDTA 冲洗液 |
| GentleWave G4 | Sonendo 公司，美国加利福尼亚州拉古纳山 | 10053 | 多频超声清洗系统 |
| IrriSafe 20 号头端 | Satelec, Acteon 集团，法国梅里尼亚克 | F43806 | 被动式超声冲洗头 |
| LightWalker AT-S | Fotona, 斯洛文尼亚卢布尔雅那 | 不适用 | 2940 nm Er:YAG 激光，R-SWEEPS 模式 |
| 30 号针头 | Ultradent 产品公司，美国犹他州南乔丹 | 不可用 | 注射器针头冲洗 |
| Newtron P5 XS B.LED 超声设备 | Satelec, Acteon 集团，法国梅里尼亚克 | 不适用 | 用于沟槽制备和被动超声冲洗的超声发生器 |
| 预防性洁治尖端（Newtron） | Satelec, Acteon 集团，法国梅里尼亚克 | 不可用 | 人工沟槽制备（40% 功率） |
| Python 3.9.6 | Python 软件基金会，美国俄勒冈州比弗顿 | 不适用 | 统计分析 |
| 径向尖端，400 µm × 14 mm | Fotona, 斯洛文尼亚卢布尔雅那 | 批号 003029 | Er:YAG 激光传输尖端 |
| 随机序列生成器 | random.org | 不适用 | 基于网页的样本分组分配 |
| RFT2 径向发射尖端 | BIOLASE 公司，美国加利福尼亚州 foothill ranch | 批号 2217Q | Er,Cr:YSGG 激光传输尖端 |
| scikit-posthocs 0.14.0 | 开源 Python 库 | 不适用 | 采用 Bonferroni 校正的 Dunn 检验 |
| SciPy 1.13.1 | 开源 Python 库 | 不适用 | Kruskal-Wallis 检验和 Mann-Whitney U 检验 |
| SoundSeal | Sonendo 公司，美国加利福尼亚州拉古纳山 | GW-SYS-SOSE | 用于构建将操作器械密封至样本平台的树脂材料 |
| statsmodels 0.14.6 | 开源 Python 库 | 不适用 | Scheirer-Ray-Hare 检验 |
| VDW.ROTATE | VDW, 德国慕尼黑 | MSTVROT325AST | 旋转镍钛系统，40/.04 型号 |
| Waterlase iPlus | BIOLASE 公司，美国加利福尼亚州 foothill ranch | 不适用 | 2780 nm Er,Cr:YSGG 激光，H 模式 |
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