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现代根管治疗理念要求根管彻底的消毒和严密的充填,与侧方加压充填技术相比,热垂直加压技术可以提供高密度的充填以及在根管口及根尖孔处良好的封闭性,尤其适用于形态复杂的根管,如不规则的狭部、侧副根管、弯曲根管、根管内吸收等。另外,作为牙胶的整体充填,避免了冷侧压充填容易出现的牙胶尖之间的空隙,并明显降低了牙胶与根管壁之间的缝隙,降低微渗漏问题[1,2]。然而,由于是热牙胶加压充填,在充填过程中由于加热引起牙根表面温度增加,从而有可能会对牙周组织造成损伤,这一问题始终是临床研究的热点。目前认为:10℃阈值是衡量这种充填技术是否安全的主要标准,若牙根表面温度升高超过10℃,则可能会对牙周组织造成不可逆性损伤[3]。许多研究表明,在使用已经商品化的根管充填设备以及温度设置进行根管充填时,可引起牙根表面温度升高6.5-22.1℃[4,5]。说明如果操作不当,就可能会因为根管充填时牙根表面的温度过高而损伤牙齿周围组织。牙周膜是致密的纤维结缔组织,用以连接牙骨质和牙槽骨,将牙齿“悬吊”于牙槽窝中,牙根表面的温度会直接传递给牙周膜,当牙周膜细胞受到热刺激后,细胞会发生一系列的胞内活动,应对热刺激等不良的应激刺激。然而热刺激对正常牙周膜细胞和炎症牙周膜细胞的生物学特性有何影响,相关的研究较少。我们之前有研究显示,牙周膜细胞中存在着炎症体(inflammasomes)以及炎症体通路,我们推测,热刺激时,牙周膜细胞的炎症体信号系统会出现相应的变化,然而这种变化是否会加剧患牙牙周炎的发展?是一过性的还是不可逆的?细胞内免疫系统的炎症体调控机制是如何进行的?这些都值得我们进一步探讨,以期根据临床现象为基础,从细胞学层面上为临床热塑牙胶充填系统的选择以及温度的控制提供参考。本实验共分三部分:实验一:B&L热塑系统充填时牙根表面温度测定分析收集获得117颗单根直根管离体牙,符合纳入条件60颗离体牙。分别在釉牙骨质界处水平截除牙冠,疏通预备根管,藻酸盐印模材料均匀包绕各牙根,分别在冠部、根中部、根尖上4mm位置留一检测孔,用以放置热电偶金属感应端。B&L热塑系统分别设置230℃、200℃、180℃温度根管充填。检测结果发现,根管充填时,三测量点牙根表面温度均升高,其中230℃充填时冠部、根中部、根尖上4mm位置表面温度平均升高值分别为:12.84℃、9.68℃、7.28℃;200℃充填时分别为10.37℃、8.76℃、6.67℃;180℃充填时分别为:9.42℃、8.63℃、6.61℃。不同充填温度导致牙根表面的温度升高值之间有统计学差异(P<0.05)。同一充填温度牙根表面三个测量点温度升高值之间有统计学差异(P<0.05)。结果提示,230℃、200℃充填时,在冠部牙根表面温度平均值升高超过10℃,应引起临床操作者注意。实验二:不同根管壁厚度在进行充填时牙根表面温度变化的差异分析60颗牙齿根管充填完成后,在上述三个监测点处截开牙根,测得根管壁厚度,并分组为1.0mm组(0.8~1.2mm)、1.5mm组(1.3~1.7mm)、2.0mm组(1.8~2.3mm)。分析不同充填温度、不同监测点和不同根管壁厚度的温度变化。结果显示,冠部根管壁厚度1.0mm组、1.5mm组和2.0mm组在230℃充填时牙根表面温度平均升高值分别为:13.74℃、12.25℃、10.23℃,200℃充填时分别为:10.77℃、9.98℃、8.73℃,180℃充填时分别为:9.86℃、9.08℃、8.57℃。冠部根管壁1.0mm组与2.0mm组厚度牙根表面温度升高值之间具有显著差异(P<0.05)。随着根管壁增厚,温度升高值降低。由此可看出,冠部根管壁厚度1.0mm组,230℃、200℃充填时,牙根表面温度升高超过10℃。因此建议对于根管壁较薄的牙齿,更应适当降低充填温度,避免对牙周组织造成不可逆性损伤。实验三:热刺激对正常和炎症牙周膜细胞生物学特性影响的初步探究本实验使用LPS和ATP刺激牙周膜细胞(PDLCs)来模拟炎症环境。取37℃培养第3~5代的人正常牙周膜细胞,分为八组:正常对照组、ATP刺激组、LPS刺激组、ATP+LPS刺激组、正常+热刺激、ATP+热刺激、LPS+热刺激、ATP+LPS+热刺激。5mmol/L ATP预刺激2小时后,加入终末浓度10ug/ml LPS刺激6小时,然后放入45℃孵箱中热刺激2小时。正常和炎症牙周膜细胞置于37℃和45℃孵箱中培养,测得6小时细胞活性曲线。结果显示,正常牙周膜细胞第2个小时开始,细胞生长活性明显降低;炎症牙周膜细胞第1小时细胞活性明显降低,第2小时细胞活性降至50%左右。ATP和LPS共同刺激后,qRT-PCR检测牙周膜细胞中NLRP3、caspase-1 mRNA及其相关炎性因子IL-1β、IL-18 mRNA表达量均呈现明显升高。热刺激2小时后,HSR-1和HSF-1mRNA表达量升高,四种炎症因子表达量均降低。表明炎症状态下,热刺激可能抑制牙周膜细胞NLRP3的活性,引起Caspase-1、IL-1β以及IL-18 mRNA表达量下调。提示热休克反应有可能负反馈调节着NLRP3/Caspase-1炎症体通路,炎症牙周膜细胞抵抗热刺激的能力减弱。结论:1.在根管热塑充填时,牙根冠部温度升高最为明显,230℃和200℃充填时,牙根冠部温度升高超过10℃。2.根管壁的厚度是影响温度传导的主要因素,对于根管壁较薄的牙齿(如扁根管牙及内吸收牙齿),200℃、230℃充填时,牙根表面温度升高超过10℃,有可能会对牙周组织造成不可逆性损伤。3.热休克反应可能负反馈调节NLRP3/Caspase-1炎症体信号通路,炎症牙周膜细胞较正常细胞抵御热刺激的能力降低,细胞更容易发生热损伤。临床上进行热塑充填时,应根据患牙的牙周状态,合理选择充填温度。