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作者：
Gregor Petersilka（德）
私人讲师，牙科医学博士
Fachzahnarztpraxis für Parodontologie（德）
牙周病专科诊所
Nicole Arweiler 教授（德）
德国吉森和马尔堡大学综合医院牙周科，牙科、口腔和颌面医学中心
Peggy Stölzel 博士（德）
德国维尔茨堡大学附属医院牙齿保护和牙周病门诊部，牙周病专科诊所
喷砂已经成为预防性牙科学中一种的牙齿表面处理方法，特别是在牙周治疗中。除各种喷砂粉外，目前还有各种类型的喷砂设备可供选择。通过正确使用设备，即使在非常深的牙周袋内也可以去除生物膜。尽管喷砂技术敏感性较强，购买相关设备的投资成本相对较高，对喷砂设备工作原理的深入了解使该技术在牙科诊所中依然得到了有效而广泛的应用。
关键词：喷砂设备，精细，牙齿清洁，喷砂粉
在过去二十年中，作为预防性牙科牙齿表面处理和牙周维护治疗的固定组成部分，喷砂系统已经成为许多牙科诊所的常用设备。除了病患持续增长的需求，以及患者对“牙齿清洁”的关注和需求不断提高之外，精细喷砂技术的自身发展使得口内所有表面的生物膜去除成为可能。该专业领域的产品市场也正在蓬勃发展。精细喷砂的关键技术于1999年获得。通常保护的期限为20年，因此，预计未来几年该领域中上市产品的数量将会增加。
综合上述原因，诊所团队有必要了解喷砂技术的发展状况、适应证和临床应用。
自1945年起，喷砂设备已在牙科领域被用于牙齿表面处理（图1）。喷砂技术的基本原理是用压缩空气将水和固体结晶高速喷射到要清洁的表面上。最初使用刚玉或硅晶体，但当时的使用目的是提高去除特定物质的速度，例如用于牙体预备。大约在1970年，对于在口腔预防维护中使用粒径超过250 μm的碳酸氢钠晶体作为喷砂粉来清洁龈上牙釉质表面进行了首次研究。自2003年，随着由甘氨酸晶体（很大粒径约60 μm）制成的低研磨精细喷砂粉的研发，喷砂的应用领域扩大到包括暴露的牙本质甚至龈下牙本质区域。大约一年后，由碳酸钙组成的细粒度喷砂粉上市。
图1：喷砂技术发展史中的“里程碑”。
精细喷砂粉的出现和应用也对喷射设备本身的进一步发展产生了影响。为了适应新型喷砂粉，必须改良设备。使用常规喷头（“淋浴头”式，图2）时，喷砂范围最深只能达到龈下5 mm；2007年，特殊的龈下喷砂尖（“通气管”或“喷嘴”式）推向市场，借助于新型龈下喷砂尖，喷砂技术原则上也可以用于探诊深度大于5 mm的牙周袋的清洁（图3a和b）。
图2：用于喷砂设备的标准喷头示例（EMS公司，瑞士）。
图3a：特殊的龈下喷砂尖（EMS公司产品）示例。粉末射流开口在该喷砂尖的两侧，水射流从喷砂尖的高级喷出。
图3b：特殊的龈下喷砂尖（NSK公司，德国）示例。喷射水流在喷砂尖高级向“下方”喷出，粉末射流开口在单侧壁“向前方”喷出。
图3c： 粉末射流组成的示意图。喷射粉末从前侧壁开口射出，喷射水流从喷砂尖的高级射出（图片由NSK公司友情提供）。
2011年，喷砂粉市场进一步扩大，涵盖由赤藓糖醇制成的产品。2016年，对由二糖海藻糖制成的粉末进行了首次研究，该类喷砂粉在不久之后进入市场。自2018年以来，市场还出现了由碳酸钙和羟基磷灰石的混合物组成的精细喷砂粉，以及由塔格糖制成的产品。塔格糖是化学性质上呈酮己糖结构的单糖。
所有这些喷砂粉都具有共同的性能，即正如制造商所宣传的，能够确保去除口腔内各表面上的生物膜，并且其对牙齿组织表面的研磨是柔和的。在下面介绍各类粉末的章节中，将列举关于这一点的证据（图4）。
图4：不同制造商的市售喷砂介质。
作为医用产品，精细喷砂中的喷砂粉必须满足较高的要求。在《医用器械法》或DIN ISO 10993中有关于这些要求的具体规定。磨料物质本身必须具备适合作为喷砂粉的生理组织相容性和毒理学毒性，并保证临床安全性（例如表面研磨性）。同时，必须将其潜在的不良副作用（例如气肿）降至低。大多数喷砂粉所占的体积百分率很小，在一位数范围，以保持粉末的流动性。这些磨料大多是健康无害的氧化硅化合物。
在医用产品法规日益复杂的发展背景下，有必要深入探讨，来自不同制造商的每一种可用的喷砂粉类型，是否可与另一制造商的器械设备一起使用或推广这一问题。在进行个人交流之后，现仅针对制造商EMS的器械和Clinpro Prophy Powder粉末（3M公司，德国）作出明确的规则。若无明确规定，根据医用产品法规，粉末-器械组合使用的责任风险将全部转移给牙科诊所执业者。从作者的视角，建议应当始终注意选用适合的器械-喷砂粉组合，即在理想情况下，应使用器械设备制造商推荐的喷砂粉。以下的可用产品列表仅限于精细喷砂粉，不包括碳酸氢盐类的喷砂粉。产品清单仅限于我们所知的产品，对其完整性不作任何保证。
基于粒径很大至60 μm的氨基酸甘氨酸晶体的喷砂粉，可以用于牙釉质和牙本质，尤其是龈下区域的清洁。该类产品有Clinpro Prophy Powder；AIR-FLOW® PERIO，EMS公司，瑞士；Air-N-Go Perio Powder，Acteon公司，德国；Omniflow Powder，Omnident公司，德国；Sensitive Powder，Mectron公司，德国；Prophyflex Perio Powder，KaVo公司，德国；Perio-Mate Powder，NSK公司，德国）（图4）。应该注意的是，也可以使用粒径较大的甘氨酸粉，但只能是经由制造商许可的，可以用于龈上区域（例如产品AIR-FLOW® Soft Powder，EMS公司）。用于喷砂粉中的甘氨酸晶体无色无味（图5）。甘氨酸本身是一种非必需氨基酸，无毒理学毒性，非过敏原并具有水溶性。甘氨酸也起着非抑制性神经递质的作用，被认为具有抗炎作用。一些研究表明，借助于在市面上可购得的喷砂设备，可以使用甘氨酸喷砂粉去除牙齿根面和种植体表面生物膜，不仅效率高，而且对牙体表面组织作用柔和。借助于适当的应用技术，除根分歧区域外，龈下区域可清理至袋深5 mm的牙周袋内区域。喷砂技术处理解剖结构复杂的根分歧区域是有局限性的。迄今为止，关于甘氨酸磨料粉的使用可以追溯到大量的循证文献。在这一点上应该明确指出的是，尽管精细喷砂技术中有日益更新的喷砂粉可供选择，但在诊所甘氨酸粉并没有被取代。
图5：扫描电子显微镜（REM）下的甘氨酸粉图像（AIR-FLOW® PERIO，EMS公司）。
由碳酸钙制成的粉末是先进个进入市场的甘氨酸喷砂粉替代产品（例如Prophypearls，KaVo公司；Flashpearls，NSK公司）。根据制造商的产品说明，该粉末的特征是直径为50至60 μm的球形晶体。由给出的安全数据表可知，该粉末还包含微量的硝酸铵钙、碳酸锶、氟酸钙和磷酸三钙。碳酸钙在水中仅部分溶解。但是，与甘氨酸粉相比，碳酸钙粉的磨耗性更强且所造成的表面粗糙度更高。总体而言，有关长期使用此类粉末的可引用文献很少。同样令人感兴趣的是，产品的安全数据表中明确警告，该粉末属于暴露性粉尘。基于上述所有原因，作者认为，不应该将碳酸钙基粉纳入常规化使用，因为这些粉尘可能会不可逆地在肺中蓄积。
市场上还有一种由碳酸钙晶体制成的喷砂粉，根据制造商的说法，粉末上涂有羟基磷灰石涂层（Apa Pearls，Cumdente公司，德国）。截至2020年3月，还未在国际引用的期刊上发现关于该产品的循证文献。
2011年以来，基于糖醇赤藓糖醇的喷砂粉混合物已投放市场（AIR-FLOW® PLUS，EMS公司）。有0.3%体积比的氯己定二乙酸盐添加到粉末中，其主要目的是保持粉末在微生物学上的存储安全。赤藓糖醇是一种例如甜瓜和桃子中含有的天然产物：普遍存在、pH值中性、热量极低的糖。在食品工业中，由乳糖合成的赤藓糖醇被用作甜味剂，即使大量使用也没有任何泻药的作用。从医学角度来看，赤藓糖醇还具有以下优点：当规律服用时（例如，以咀嚼片的形式），赤藓糖醇能够减少龋齿细菌和龋齿的发展。在生物膜中，赤藓糖醇似乎对牙周病原体的生长具有抑制作用，例如牙龈卟啉单胞菌的繁殖会受到抑制。就细胞生物学方面而言，赤藓醇可被视为“自由基清除剂”。总之，赤藓糖醇被认为非常适合精细喷砂。适用的产品粉末包含很大尺寸约为14 μm的晶体（图6）。
图6：赤藓糖醇粉的扫描电子显微镜图像（AIR-FLOW® PLUS）。
2016年，基于海藻糖的精细喷砂粉开始上市（Lunos Perio Combi Powder，DÜRR DENTAL公司，德国）。
海藻糖是一种二糖，在食品工业中被用作代糖。医学上海藻糖作为眼药水中的有效成份，用于治疗结膜干燥症。海藻糖喷雾剂也被用于治疗口腔粘膜干燥症。制造商推出的用于龈上和龈下的喷砂粉由海藻糖晶体组成，粒径约为30 μm。与甘氨酸粉或赤藓糖醇粉相比，在国际上较高级别的可引用期刊中关于海藻糖喷砂粉的文献很少。最近发表的论文指出，海藻糖的摄入量增加可能会提高患假膜性结肠炎的风险。但值得质疑的一点是，患者在精细喷砂治疗时摄入的少量糖是否能导致此类的副作用。
基于单糖塔格糖的粉末自2018年以来投入使用（例如Apa Perio Powder，Cumdente 和 Smart Dent Plus Powder公司，Omnident公司）。截至2020年3月，还没有针对这类喷砂粉的循证建议发表。
使用喷砂粉的喷砂设备，在约2至4 bar的压力下搅动喷砂机粉末室中的喷砂粉。空气-粉末混合物通过管道系统到达手柄，在手柄末端安装有喷砂头。通过喷砂粉在牙齿表面上的机械研磨作用去除其上的生物膜和着色。
目前市场上有独立的喷砂设备（图7）和可以连接牙科治疗台上的涡轮驱动装置的喷砂手柄。遗憾的是，目前还没有有效的研究，对这两种类型的设备进行科学合理的比较评价。
图7：独立喷砂设备示例（AIR-FLOW® ONE）。
从实践经验的角度来看，插入式设备（也称为“手持式设备”）的优势体现在其购置成本低，而且牙科治疗台上本身配置有涡轮驱动装置，插入式喷砂设备更灵活实用，也省去了在诊室间推送设备的麻烦（图8a和b）。
图8a：插入式喷砂设备示例（AIR-FLOW® PLUS）。
图8b：插入式喷砂设备示例（Perio-Mate）。
与独立喷砂设备相比，插入式设备的缺点是内置的粉末室较小，在使用过程中必须要更频繁地填充粉末。设备在技术上降低了其精确调控粉末输出的可能性，因此，可以推测粉末总体的消耗量较高。相比于与独立设备，插入式设备在口腔中使用时的方便性相对较低。
独立喷砂设备的手柄更精巧，口内操作性更好，更便于术者应用。现代的独立喷砂设备还具有以下特征：操作者可以通过软件设置轻松地调控喷砂量，无论粉末室的砂量水平如何，喷砂量可以保持恒定，直到容器粉末清空为止。这种独立喷砂设备的缺点往往需要较高的投资额，并且需要独立的空气压缩和水连接系统。对于独立喷砂设备，还必须考虑相应的空间要求。
两种类型的设备都需要严格的常规维护和维修。建议在工作结束时清空设备的粉末室，以防止粉末残留物因吸潮而结块。而且，两种设备都需要制造商定期检查维护。
建议在每个工作日检查一次涡轮转接头（O形垫圈的状况！）以及其他配件。其中有一个内置回流阀，以防止充满粉末的空气压回到涡轮转接头中。回流阀的故障会对连接到此涡轮上的转接系统和手机造成价值不菲的损坏，例如残留粉末会在涡轮手机内结块。为了检查止回阀的功能，将不带喷砂尖的手机安装在转接头上，用手指挡住喷头侧的出风口，从而在粉罐中形成压力。然后，依旧堵住出气口，将喷砂机从转接头上取下，将其连接在转接头的一端放在盛有水的烧杯中。如果喷砂机漏气，则会看到水中有气泡从接口端溢出。出现这种情况时，喷砂设备一定要送制造商维修。
除了手持式设备和独立喷砂设备外，喷砂设备还可以通过使用的喷砂尖类型来划分类型。
直至2007年，喷砂设备的使用仍因喷砂尖产品而受限，机头上的喷砂尖由两个同心圆分布的出口组成。空气-粉末-喷射流从喷砂尖的中央出口喷出，水射流从外围出口喷出（图2）。这些喷砂尖直到今天仍在被很好地使用，通过正确的适应证选择和操作技术，可以去除探诊深度5 mm内的牙周袋内的生物膜。
现在也可以使用喷砂尖将喷砂流引入比5 mm深的牙周袋内（喷砂粉产品例如AIR-FLOW® Master或Perio-Mate）。喷砂尖由塑料制成，可通过适当设计的通道，将空气-粉末-喷射流以及水流送入龈下深部区域（图3a至c）。喷砂尖大部分是一次性产品，无法消毒。该技术目前可用于插入式和手持式设备。现有文献显示，这些喷砂尖可清洁探诊及工作头探入深度内的牙周袋内表面。
在对患者进行治疗的过程中，所使用的喷砂手机不可避免地会受到血液、唾液和微生物的严重污染。因此，喷砂手机的临床准备和使用后处理必须按照“危险等级B级（被传染性物交叉污染的腔体器械）”医用产品的要求，对机头进行严格消毒。在洁治操作过程中，粉末进料堵塞喷头处理起来很麻烦。正确地按流程清洁和保养，特别是用准备室的相应设备彻底吹净喷头，可以减少操作中的麻烦和风险。如果喷头堵塞，可将喷头放入沸腾的纯净水中，例如烧水壶中，这有助于清除结垢的粉末残留物。然后将喷头送去做进一步的专业处理。
在使用常规喷砂尖对患者进行治疗时，建议将喷砂以30至60°左右的角度，对准牙齿或牙根或种植体表面保持恒定的移动（图9）。使用精细喷砂粉，可以将喷射流小心地直接对准牙周袋的底部，以便在随访护理过程中清除龈下的生物膜。在操作者达到一定的培训水平之前，有必要借助刮治器检查清洁效果：只有在牙周袋内无存留生物膜的情况下，才认为已达到治疗的终点。
图9：使用标准喷砂尖去除龈下生物膜的正确角度，作用范围可达探诊深度约5 mm的牙周袋。喷砂尖开口距牙龈约4至6 mm，中央射流的方向大致平行于牙长轴。
使用特殊的龈下喷砂尖时，应在不启动喷射流的情况下，先将器械轻轻插入牙周袋直至底部。在启动喷射流前将喷砂尖向冠方拉出约1 mm，以减少气流对袋底纤维组织的不必要伤害，从而降低气肿的风险（图10和11）。
图10：龈下喷砂尖（所谓的喷嘴“Nozzle”）的模型示意图。临床上，将喷砂尖插入到牙周袋的底部，然后冠向移动约1 mm，以便很大程度地降低在后续启动喷射流过程中产生气肿的风险。
图11：龈下喷砂尖临床应用图示。
两种应用技术都需要操作人员具有相当水平的专业知识，并严格遵守制造商给出的应用指南。
经证明，通过在龈上区域使用牙菌斑染色剂对表面进行染色，可以更好地评估喷砂流的效果。对染色所展开的讨论也涉及到制造商所宣传的治疗理念（例如，EMS公司提出的“生物膜引导疗法”）。在此，同样建议在牙周刮治时，用精细喷砂作为去除牙周生物膜的先进步，然后再使用仪器或器械（例如超声洁治尖）去除残留的硬质沉积物。然而，目前尚未确定这种方法是否可以带来更好的临床效果。当然，在有龈上或龈下结石存在的情况下，必须先用手动或超声器械清除附着于牙面的结石，用喷砂清除牙结石肯定是不可能的。因此，精细喷砂不应被理解为“单一疗法”。
某些研究显示，相较于传统程序，使用甘氨酸喷砂粉去除生物膜具有时间优势，假设每颗牙齿的处理时间为20至30秒。患者对这种治疗方法的接受程度也很高：与使用手持器械去除牙菌斑相比，患者通常认为基于甘氨酸的喷砂技术更舒适。
精细喷砂可用于牙周炎治疗的各个阶段，作为去除生物膜的手段。目前可以查询到很多有意义的关于喷砂技术的临床和微生物疗效的系统综述或描述性文章。这些文章结论一致：在表面光滑的情况下，在牙周病治疗中可以使用常规喷砂尖去除探查深度约为约小于5mm的牙周袋内的生物膜。
这种清创术的临床疗效与其他处理方法（例如手动仪器、声波或超声波洁牙机）相同，但并不优于其他方法。迄今为止，对于精细喷砂清洁根分歧区的有效性还未有明确定论。因此，还应使用常规方法清洁根分歧区域。
甘氨酸喷砂后可以用橡皮杯和抛光膏对牙面进行抛光，但这不是很好必要的，因为喷砂后的牙齿表面粗糙度估计比常规抛光方法处理过的要小。
精细喷砂在种植体表面上的成功应用也得到了广泛的证实。与手动、旋转或振荡的设备相比，精细喷砂的优势在于喷砂粉对基台或种植体表面的潜在损害可以忽略不计。
传统喷砂尖对种植体的影响也像对牙齿的一样，似乎也是受限于5 mm的牙周袋深度。特殊的龈下喷砂尖已经在种植体上进行了很好的尝试，由此得出的结果表明，其清洁效率可以同其他器械相媲美。精细喷砂也成功地用于种植体周围炎的翻瓣清创术中。
精细喷砂对修复材料的影响越来越成为各种研究的热点。目前已清楚的是，使用甘氨酸或赤藓糖醇喷砂粉，用精细喷砂设备清洁牙齿表面，不会对经粘接剂粘固的修复体固位产生负面影响。精细喷砂对牙科充填树脂或正畸矫治器造成实质性损害的风险似乎也可以忽略不计。
新的治疗方法对患者基本上是安全的。由于喷砂技术必须使用压缩空气，因此在设备有故障时，例如设备帽盖松动或破裂，压缩空气软管破裂等，则存在潜在的风险。但是，通过专业认知和维护，此类问题几乎可以被完全消除。
任何一种器械在使用压缩空气操作时，都不能完全排除发生气肿的风险，对此也一再讨论。值得注意的是，如果牙周组织因其他操作已被损伤，气肿的风险则会增加：例如，曾有报道，因放置排龈线时损伤了牙龈，取模前用水气枪清理基牙而造成的气肿。
与传统的喷砂技术相比，由于创伤小，使用精细喷砂时减少了产生气肿的风险。尤其是在牙周维护阶段使用精细喷砂时，可以假定要治疗的牙齿的牙周纤维结构是完整的。但是，强烈建议避免在缺少角化龈的区域或严重发炎的区域使用精细喷砂。种植体表面的治疗更是如此。
临床上，口腔内或口腔外区域的软组织体积突然膨出，即显示出现了气肿。此时患者不一定感到疼痛。在进行仔细地触诊检查时，经常会有捻发音，就是说，触感就像用手指触动气泡膜或膨化大米。
在诊所操作过程中一旦导致了气肿，进一步的处理则取决于其严重程度或患者的状况；如果患者没有症状且身体状况良好，一般进入组织的空气量在接下来的2至3天内自行吸收，且没有并发症。但是，如果患者出现视力受限，应立即转诊至专科医院，因为眼眶中持续的空气积聚可能会对视力造成不可逆转的损害。如果气肿的后果导致呼吸问题或心脏症状，患者也应及时寻求医疗救治：侵入的空气会导致肺纵隔气肿的形成，可能需要进一步的观察或治疗。值得注意的是，尽管此处所述的气肿并发症的可能性很小，但它们往往在空气侵入组织后几小时才会发生。同时，患者在治疗后应避免会对口腔内组织增加压力的动作，例如擤鼻涕或吹奏乐器等。此外，必须告知患者，即使是治疗后一段时间才出现的异样，也应立即咨询牙医或医生。
关于气肿是否有必要使用抗生素尚存在争议。一些作者建议对于有风险的病例做口服氨基青霉素预防性给药。但是，在许多情况下，如果患者的免疫系统功能正常，则可以认为抗生素并不是很好必需的。
总之，使用基于甘氨酸粉喷砂引起气肿的风险可能低至可以忽略不计，但是也不能忽视。在Petersilka 等人和Bassetti 等人的文章中可以找到针对该主题的详细论述。
直到出现日益增加的新冠病毒感染（可能对操作者存在气溶胶感染的风险）之前，使用喷砂设备对整个牙科团队总的来说都是安全的。鉴于2020年春季全球性新冠病毒危机的发展，这一安全假设必将受到严峻的考验，因为相关的卫生主管部门认为，产生气溶胶的牙科治疗过程极可能会增加感染COVID-19 的风险。
在处理类似病例时，常规喷砂技术与低研磨性的精细喷砂粉结合精细喷吵技术的表面处理效果相当。得益于这种操作方法，患者在治疗椅上的体验变得更加舒适，也为患者和牙医节省了更多时间。另一方面，在必需设备的购买和维护、所用的耗材、以及进一步可能产生的气溶胶问题方面，则要进行必要的投资。为了诊所中安全、有效和愉快的工作日常，了解喷砂系统的工作原理及其正确的临床操作方法是至关重要的。
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