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以矽酸鈣基類糊劑於牙本質小管滲透深度評估微奈米鑽石根管沖洗液在音波盪洗下生物膜清除之效果
Other Title
Evaluation of Submicro-Nano Diamond Root Canal Irrigant for Biofilm Removal under Sonic Agitation and Its Impact on Calcium silicate-based sealers Penetration in Dentin Tubules
Type
thesis
Date Issued
2026-01-05
Author(s)
張旖庭
Subjects
系所名稱:牙醫學系碩士班
Publisher
牙醫學系碩士班
Description
學位別:碩士
語文別:中文
口試委員:謝松志; 鄧乃嘉; 張煥正; 黃豪銘; 楊正昌
電子論文連結:https://hdl.handle.net/11296/462mr5
語文別:中文
口試委員:謝松志; 鄧乃嘉; 張煥正; 黃豪銘; 楊正昌
電子論文連結:https://hdl.handle.net/11296/462mr5
Abstract
根管治療的成功高度仰賴根管系統內微生物,特別是生物膜(biofilm)的有效清除。然而,由於根管系統解剖結構複雜,包含側枝根管、峽部及牙本質小管,使得生物膜易於殘留,進而造成治療失敗。過去研究指出,糞腸球菌(Enterococcus faecalis)為持續性根管感染中最常見的致病菌之一,其不僅能形成高度組織化的生物膜,亦能深入牙本質小管並在惡劣環境下存活,使傳統根管沖洗技術難以完全清除。
目前臨床最常使用之根管沖洗液為次氯酸鈉(sodium hypochlorite, NaOCl),其具有良好的抗菌與溶解有機組織能力,然而單獨使用次氯酸鈉無法完全移除牙本質塗抹層,亦難以有效清除成熟生物膜,特別是在根尖三分之一區域。為提升沖洗效率,音波與超音波輔助沖洗技術被廣泛應用,藉由聲流效應與空化效應增加沖洗液於根管內的流動與滲透。然而,過去文獻顯示,即使搭配音波或超音波盪洗,次氯酸鈉對於深層生物膜的移除效果仍有限,且不同研究結果間存在差異。
近年來,奈米鑽石(nanodiamond)因具備高硬度、生物相容性及表面官能基豐富等特性,被認為具有作為新型牙科材料與輔助清潔媒介的潛力。本實驗室先前研究已證實,微奈米鑽石添加於根管沖洗液中並搭配音波或超音波盪洗,可有效提升塗抹層與硬組織碎屑的移除效率,且在根尖區域表現優於傳統 17% EDTA。然而,過去多以掃描式電子顯微鏡進行主觀評分,容易受到影像選擇與觀察區域差異影響,且目前文獻中尚缺乏以量化方式評估微奈米鑽石對生物膜清除效果之研究。
此外,矽酸鈣基類糊劑因具有良好的流動性、生物相容性及抗菌特性,被廣泛應用於現代根管封填。已有研究指出,糊劑滲透入牙本質小管的深度與範圍,可能有助於提升抗菌效果並改善根管封閉性。然而,生物膜及塗抹層是否會影響糊劑滲透表現,相關文獻仍相當有限,特別是缺乏將「生物膜清除效果」與「糊劑滲透表現」加以連結的研究設計。
因此,本研究旨在利用矽酸鈣基類糊劑於牙本質小管之覆蓋百分比與最深滲透深度,作為量化指標,評估微奈米鑽石添加於次氯酸鈉根管沖洗液並搭配音波或超音波盪洗時,對根管內生物膜清除效果之影響。
本研究收集拔除之單牙根單根管小臼齒,經標準化根管修形後,於根管內培養糞腸球菌生物膜 21 天。牙齒樣本依不同沖洗方式分組,包括生理食鹽水靜置、3% 次氯酸鈉靜置、3%次氯酸鈉針筒運輸沖洗、3%次氯酸鈉搭配音波盪洗,以及3%次氯酸鈉添加 500 nm、10 mg/mL 微奈米鑽石並搭配音波盪洗。沖洗後以液態填壓法(hydraulic condensation)進行根管封填,並於距根尖 2mm、6mm 與 100mm 處製備切片,使用共軛焦雷射掃描顯微鏡(CLSM)觀察並分析糊劑於牙本質小管之滲透表現。
研究結果顯示,不同根管沖洗方式對矽酸鈣基類糊劑於牙本質小管之覆蓋百分比具有顯著影響。生理食鹽水靜置組、3% 次氯酸鈉靜置組與 3% 次氯酸鈉搭配針筒運輸沖洗組,在冠部、中段及根尖三分之一處之糊劑覆蓋百分比皆為最低。相較之下,3% 次氯酸鈉搭配音波盪洗可顯著提升糊劑覆蓋表現(p < 0.05)。其中,3% 次氯酸鈉添加微奈米鑽石並搭配音波盪洗之組別,於冠部與中段之糊劑覆蓋百分比顯著高於未添加微奈米鑽石之音波盪洗組別(p < 0.05),而在根尖三分之一處,兩組之間之覆蓋百分比差異未達統計顯著水準。
在糊劑最深滲透深度方面,生理食鹽水靜置組、3% 次氯酸鈉靜置組與 3% 次氯酸鈉搭配針筒運輸沖洗組於各根段之滲透深度皆最低,最深滲透深度多低於 50 μm。3% 次氯酸鈉搭配音波盪洗可顯著增加糊劑滲透深度,顯著高於未盪洗之沖洗組別(p < 0.05)。此外,3% 次氯酸鈉添加微奈米鑽石並搭配音波盪洗之組別,在冠部、中段及根尖三分之一處皆呈現本研究中最高之糊劑最深滲透深度,其中中段與根尖三分之一處之滲透深度顯著高於所有其他沖洗組別(p < 0.05)。
本研究證實,根管沖洗方式會影響矽酸鈣基類糊劑於牙本質小管中的覆蓋完整性與滲透表現,且此影響在根管不同區段呈現差異性。相較於靜置或傳統沖洗方式,次氯酸鈉搭配音波盪洗可有效提升糊劑於牙本質小管內之分布與滲透能力。在此基礎上,於次氯酸鈉中添加微奈米鑽石並結合音波盪洗,特別可進一步增強糊劑於牙本質小管內之最深滲透表現,顯示微奈米鑽石在促進糊劑深層滲透方面扮演關鍵且不可忽視的角色,具有提升根管封填品質之潛在臨床價值。
目前臨床最常使用之根管沖洗液為次氯酸鈉(sodium hypochlorite, NaOCl),其具有良好的抗菌與溶解有機組織能力,然而單獨使用次氯酸鈉無法完全移除牙本質塗抹層,亦難以有效清除成熟生物膜,特別是在根尖三分之一區域。為提升沖洗效率,音波與超音波輔助沖洗技術被廣泛應用,藉由聲流效應與空化效應增加沖洗液於根管內的流動與滲透。然而,過去文獻顯示,即使搭配音波或超音波盪洗,次氯酸鈉對於深層生物膜的移除效果仍有限,且不同研究結果間存在差異。
近年來,奈米鑽石(nanodiamond)因具備高硬度、生物相容性及表面官能基豐富等特性,被認為具有作為新型牙科材料與輔助清潔媒介的潛力。本實驗室先前研究已證實,微奈米鑽石添加於根管沖洗液中並搭配音波或超音波盪洗,可有效提升塗抹層與硬組織碎屑的移除效率,且在根尖區域表現優於傳統 17% EDTA。然而,過去多以掃描式電子顯微鏡進行主觀評分,容易受到影像選擇與觀察區域差異影響,且目前文獻中尚缺乏以量化方式評估微奈米鑽石對生物膜清除效果之研究。
此外,矽酸鈣基類糊劑因具有良好的流動性、生物相容性及抗菌特性,被廣泛應用於現代根管封填。已有研究指出,糊劑滲透入牙本質小管的深度與範圍,可能有助於提升抗菌效果並改善根管封閉性。然而,生物膜及塗抹層是否會影響糊劑滲透表現,相關文獻仍相當有限,特別是缺乏將「生物膜清除效果」與「糊劑滲透表現」加以連結的研究設計。
因此,本研究旨在利用矽酸鈣基類糊劑於牙本質小管之覆蓋百分比與最深滲透深度,作為量化指標,評估微奈米鑽石添加於次氯酸鈉根管沖洗液並搭配音波或超音波盪洗時,對根管內生物膜清除效果之影響。
本研究收集拔除之單牙根單根管小臼齒,經標準化根管修形後,於根管內培養糞腸球菌生物膜 21 天。牙齒樣本依不同沖洗方式分組,包括生理食鹽水靜置、3% 次氯酸鈉靜置、3%次氯酸鈉針筒運輸沖洗、3%次氯酸鈉搭配音波盪洗,以及3%次氯酸鈉添加 500 nm、10 mg/mL 微奈米鑽石並搭配音波盪洗。沖洗後以液態填壓法(hydraulic condensation)進行根管封填,並於距根尖 2mm、6mm 與 100mm 處製備切片,使用共軛焦雷射掃描顯微鏡(CLSM)觀察並分析糊劑於牙本質小管之滲透表現。
研究結果顯示,不同根管沖洗方式對矽酸鈣基類糊劑於牙本質小管之覆蓋百分比具有顯著影響。生理食鹽水靜置組、3% 次氯酸鈉靜置組與 3% 次氯酸鈉搭配針筒運輸沖洗組,在冠部、中段及根尖三分之一處之糊劑覆蓋百分比皆為最低。相較之下,3% 次氯酸鈉搭配音波盪洗可顯著提升糊劑覆蓋表現(p < 0.05)。其中,3% 次氯酸鈉添加微奈米鑽石並搭配音波盪洗之組別,於冠部與中段之糊劑覆蓋百分比顯著高於未添加微奈米鑽石之音波盪洗組別(p < 0.05),而在根尖三分之一處,兩組之間之覆蓋百分比差異未達統計顯著水準。
在糊劑最深滲透深度方面,生理食鹽水靜置組、3% 次氯酸鈉靜置組與 3% 次氯酸鈉搭配針筒運輸沖洗組於各根段之滲透深度皆最低,最深滲透深度多低於 50 μm。3% 次氯酸鈉搭配音波盪洗可顯著增加糊劑滲透深度,顯著高於未盪洗之沖洗組別(p < 0.05)。此外,3% 次氯酸鈉添加微奈米鑽石並搭配音波盪洗之組別,在冠部、中段及根尖三分之一處皆呈現本研究中最高之糊劑最深滲透深度,其中中段與根尖三分之一處之滲透深度顯著高於所有其他沖洗組別(p < 0.05)。
本研究證實,根管沖洗方式會影響矽酸鈣基類糊劑於牙本質小管中的覆蓋完整性與滲透表現,且此影響在根管不同區段呈現差異性。相較於靜置或傳統沖洗方式,次氯酸鈉搭配音波盪洗可有效提升糊劑於牙本質小管內之分布與滲透能力。在此基礎上,於次氯酸鈉中添加微奈米鑽石並結合音波盪洗,特別可進一步增強糊劑於牙本質小管內之最深滲透表現,顯示微奈米鑽石在促進糊劑深層滲透方面扮演關鍵且不可忽視的角色,具有提升根管封填品質之潛在臨床價值。