Nghiên cứu in vitro tác dụng của laser diode để sửa soạn ống tủy trong nội nha

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

PHẠM VĂN KHOA

NGHIÊN CỨU IN-VITRO TÁC DỤNG CỦA
LASER DIODE ĐỂ SỬA SOẠN ỐNG TỦY
TRONG NỘI NHA

LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC

TP Hồ Chí Minh – Năm 2012


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ Y TẾ

ĐẠI HỌC Y DƯỢC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRANG PHỤ BÌA

PHẠM VĂN KHOA

NGHIÊN CỨU IN-VITRO TÁC DỤNG CỦA
LASER DIODE ĐỂ SỬA SOẠN ỐNG TỦY
TRONG NỘI NHA

Chuyên Ngành: Nha Khoa

Mã Số: 62.72.28.01
LUẬN ÁN TIẾN SĨ Y HỌC
Người Hướng Dẫn Khoa Học: GS.TS. Hoàng Tử Hùng

TP Hồ Chí Minh – Năm 2012


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Ký tên

Phạm Văn Khoa


ii

MỤC LỤC

Trang
Lời cam đoan ................................................................................................................... i
Mục lục ........................................................................................................................... ii
Một số định nghĩa ............................................................................................................v
Các chữ viết tắt .............................................................................................................. vi
Danh mục bảng ............................................................................................................. vii
Danh mục hình............................................................................................................. viii
Đặt vấn đề ..................................................................................................................1

1. Chương 1: Tổng quan tài liệu ..................................................................................4
1.1 Tổng lược các giai đoạn phát triển về quan niệm và kỹ thuật điều trị nội nha ..4
1.1.1 Giai đoạn mở đầu .......................................................................................4
1.1.2 Giai đoạn phát triển ...................................................................................5
1.1.3 Giai đoạn từ 1980 đến nay .........................................................................8
1.2 Tương tác giữa laser và mô sống: cơ sở lý sinh học của ứng dụng laser trong y
và nha khoa .............................................................................................................10
1.2.1 Hấp thu năng lượng laser của mô đích ....................................................10
1.2.2 Sự truyền qua môi trường của laser .........................................................11
1.2.3 Sự phản xạ ánh sáng laser ........................................................................11
1.2.4 Sự tán xạ ánh sáng laser...........................................................................12
1.3 Laser dùng trong sửa soạn hệ thống ống tủy ....................................................13
1.3.1 Tác dụng diệt vi khuẩn của laser .............................................................13
1.3.2 Tác dụng làm rộng ống tủy của laser .......................................................17
1.3.3 Tác dụng làm sạch lớp mùn, thay đổi hình thái, cấu trúc bề mặt ngà vách
ống tủy của laser................................................................................................23
2. Chương 2: Đối tượng và phương pháp nghiên cứu .............................................29
2.1 Đối tượng nghiên cứu và các giai đoạn tiến hành ............................................29
2.1.1 Phân nhóm và phân chia giai đoạn ..........................................................30
2.1.2 Chuẩn bị mẫu ...........................................................................................33
2.1.3 Giới thiệu thiết bị laser diode và phương thức tác động .........................35
2.2 Phương pháp nghiên cứu: mô tả các thử nghiệm, phương pháp đánh giá và xử
lý số liệu ..................................................................................................................36
2.2.1 Nghiên cứu sự thay đổi nhiệt độ bề mặt chân răng (thử nghiệm nhiệt) ..36
2.2.2 Phân tích hình ảnh dưới hiển vi điện tử quét (SEM) ...............................39
2.2.3 Xác định thông số laser tối ưu .................................................................45
2.2.4 Thử nghiệm vi kẽ sau trám bít ống tủy ....................................................45
2.2.5 Thực nghiệm mô phỏng tiền lâm sàng ....................................................48
3. Chương 3: Kết quả nghiên cứu ..............................................................................51
3.1 Nhiệt độ bề mặt chân răng khi sử dụng laser ...................................................51

3.1.1 Kết quả cho phân nhóm răng đã cắt phần thân ........................................51
3.1.2 Kết quả cho phân nhóm không cắt thân răng ..........................................54


iii

3.1.3 Chung cho cả hai phân nhóm (cắt và không cắt thân răng).....................56
3.1.4 So sánh giữa hai phân nhóm cắt và không cắt thân răng .........................60
3.2 Phân tích hình ảnh dưới hiển vi điện tử quét (SEM) ........................................61
3.2.1 Đánh giá lớp mùn sau xử lý laser (phân tích định lượng) .......................61
3.2.2 Phân tích định tính hình ảnh bề mặt ngà .................................................68
3.3 Lựa chọn thông số laser tối ưu .........................................................................71
3.4 Vi kẽ sau trám bít ống tủy có xử lý laser..........................................................72
3.5 Thực nghiệm mô phỏng tiền lâm sàng .............................................................77
3.5.1 Thử nghiệm nhiệt trong mô phỏng tiền lâm sàng ....................................77
3.5.2 Thử nghiệm vi kẽ trong mô phỏng tiền lâm sàng ....................................79
3.6 Tóm tắt kết quả nghiên cứu ..............................................................................82
3.6.1 Giai đoạn 1 ...............................................................................................82
3.6.2 Lựa chọn thông số laser tối ưu ................................................................83
3.6.3 Giai đoạn 2 ...............................................................................................83
4. Chương 4: Bàn luận ................................................................................................84
4.1 Sự thay đổi nhiệt độ trên bề mặt chân răng khi dùng laser diode ....................85
4.1.1 Về phương pháp đánh giá sự thay đổi nhiệt độ trên bề mặt chân răng ...85
4.1.2 Về kết quả các thử nghiệm nhiệt .............................................................87
4.2 Tác dụng làm sạch lớp mùn, thay đổi hình thái, cấu trúc bề mặt ngà vách ống
tủy của laser diode ..................................................................................................91
4.2.1 Vấn đề lớp mùn và đánh giá lớp mùn trong nội nha ...............................91
4.2.2 Về kết quả quan sát dưới hiển vi điện tử quét (SEM) .............................95
4.3 Tác dụng làm giảm vi kẽ sau trám bít của laser diode ...................................101
4.3.1 Về phương pháp đánh giá vi kẽ .............................................................101

4.3.2 Về kết quả thử nghiệm trám bít .............................................................105
4.4 Vấn đề đo lường tính kiên định và mức độ thống nhất giữa các quan sát viên ...
........................................................................................................................109
4.4.1 Hệ số Kappa ...........................................................................................109
4.4.2 Hệ số tương quan nội lớp.......................................................................109
4.5 Những điểm mới và ý nghĩa của nghiên cứu .................................................112
4.5.1 Ý nghĩa khoa học ...................................................................................112
4.5.2 Ý nghĩa thực tiễn ...................................................................................112
4.6 Hạn chế của đề tài ..........................................................................................113
5. Kết luận ..................................................................................................................114
6. Kiến nghị ................................................................................................................116
7. Tài liệu tham khảo ................................................................................................118


iv

ĐỐI CHIẾU THUẬT NGỮ VIỆT ANH
Các loại oxy phản ứng

Reactive oxygen species

Cắt bỏ (bằng) hóa nhiệt

Thermo-chemical ablation

Cắt bỏ (bằng) nổ nước

Water-mediated explosive ablation

Chu trình TCA (Krebs)

Tricarboxylic Acid Cycle

Chuỗi vận chuyển electron

Electron transport chain

Đầu xoắn ốc phát sang bên

Side-firing spiral tip

Đồ hình phân tán tia X

X-Ray Diffraction

Hiển vi điện tử quét

Scanning Electron Microscope (SEM)

Hiển vi điện tử quét môi trường

Environmental Scanning Electron Microscope

Hiển vi điện tử quét trường phát xạ

Field Emission Scanning Electron Microscopy

Kỹ thuật bước lùi

Stepback technique

Kỹ thuật bước xuống

Stepdown technique

Kỹ thuật chuẩn

Standardized technique

Quang bốc bay

Photodisruption / Photovaporation

Quang cơ

Photomechanical

Quang hóa

Photochemical

Tái tinh thể hóa

Recrystallized

Sự tạo (khối ngà) hình cầu

Globular formation

Khối cầu (ngà) tái tinh thể hóa

Recrystallized globules

Dạng bong bóng sôi vỡ

Ebullition


v

MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA
Lý Sinh Học: (hay vật lý sinh học) là môn khoa học liên ngành, ứng dụng lý thuyết
và phương pháp của khoa học vật lý vào các vấn đề sinh học.
Hiển vi điện tử quét môi trường: là một loại hiển vi điện tử quét cho phép chụp các
vi ảnh của mẫu vật “ướt”, không phủ kim loại nhờ sự hiện diện của khí bên trong
buồng chứa mẫu vật.
Hiệu ứng quang bốc bay: là hiệu ứng mà trong đó năng lượng photon đủ cao để phá
hủy các liên kết nguyên tử hay phân tử và phóng thích nguyên tử, phân tử. Số lượng
vật chất được bốc đi rất ít nên lớp cắt sạch và gọn.
Hiệu ứng quang cơ: là hiệu ứng thường gặp khi sử dụng laser làm việc ở chế độ
xung. Trong mô xuất hiện sự tạo plasma do sự tăng nhiệt độ tại chỗ đáng kể hoặc do
sự phân ly vật chất dưới tác dụng của trường điện mạnh. Sự mở rộng của plasma tạo
ra sóng âm lan truyền trong môi trường và tùy thuộc mức năng lượng mà xuất hiện
sóng va chạm hay tạo ra bong bóng.
Hiệu ứng quang hóa: là hiệu ứng gồm hai quá trình: sự hấp thu photon của một
phân tử cảm quang và phản ứng hóa học xảy ra giữa phân tử cảm quan ở trạng thái
kích thích với một phân tử khác. Trong quá trình này, năng lượng ánh sáng được
truyền cho phân tử cảm quang.
Nhóm chứng dương: là nhóm thử nghiệm, được chủ ý làm cho sẽ diễn ra những
thay đổi, làm chuẩn để so sánh mức độ của những khác biệt xảy ra giữa các nhóm

thử nghiệm.
Thí dụ: Trong nghiên cứu vi kẽ, nhóm chứng dương là nhóm không trám bít
ống tủy và không phủ sơn hoàn toàn chân răng.
Nhóm chứng âm: là nhóm thử nghiệm, được chủ ý làm cho không diễn ra những
thay đổi so với tình trạng bình thường, dùng để tránh trường hợp dương tính giả.
Thí dụ: Trong nghiên cứu vi kẽ, nhóm chứng âm là nhóm được trám bít ống
tủy và phủ sơn hoàn toàn chân răng và lỗ chóp.
Mức tăng nhiệt độ an toàn trên bề mặt chân răng: không quá 100C trong không quá
1 phút.


vi

CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ATP

Adenosine triphosphate

EDTA

Ethylenediaminetetraacetic acid

Er, Cr: YAG

Erbium, Chromium: Yttrium Aluminium Garnet

Er: YAG

Erbium: Yttrium Aluminium Garnet Er:Y3Al5O12

ESEM

Environmental Scanning Electron Microscope

FE-SEM

Field Emission Scanning Electron Microscopy

Ho: YAG

Holmium: Yttrium Aluminium Garnet

LASER

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

MTAD

Mixture of Tetracycline, citric Acid and Detergent

Nd: YAG

Neodymium: Yttrium Aluminium Garnet; Nd:Y3Al5O12

NIT

Non-Instrumental Technique

PAD

Photo-activated disinfection

ROS

Reactive oxygen species

SEM

Scanning electron microscope

TCA

Tricarboxylic acid cycle

TCP

Tricalcium phosphate

TTCP

Tetracalcium phosphate monoxide

XRD

X-Ray diffraction


vii

DANH MỤC BẢNG

STT

Số bảng

 

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.

24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.

3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13
3.14
3.15
3.16
3.17
3.18
3.19
3.20
3.21

3.22
3.23
3.24
3.25
3.26
3.27
4.1
4.2
4.3
4.4

Nội dung

Trang

Mức tăng nhiệt độ (0C) trên bề mặt chân răng ở các nhóm thử nghiệm 52
So sánh mức tăng nhiệt độ theo vị trí ..................................................... 53
So sánh mức tăng nhiệt độ giữa các mức công suất ............................... 53
Mức tăng nhiệt độ (0C) trên bề mặt chân răng ở các nhóm thử nghiệm 54
So sánh mức tăng nhiệt độ theo vị trí ..................................................... 55
So sánh mức tăng nhiệt độ giữa các mức công suất ............................... 56
Mức tăng nhiệt độ (0C) trên bề mặt chân răng ở các nhóm thử nghiệm 58
So sánh mức tăng nhiệt độ theo vị trí ..................................................... 58
So sánh mức tăng nhiệt độ giữa các mức công suất ............................... 59
So sánh mức tăng nhiệt độ giữa các phân nhóm .................................... 60
Lớp mùn vùng phần ba chóp .................................................................. 62
So sánh lớp mùn ở phần ba chóp chân răng giữa các mức công suất .... 64
Lớp mùn vùng phần ba giữa ................................................................... 65
So sánh lớp mùn ở phần ba giữa chân răng giữa các mức công suất ..... 66
So sánh lớp mùn ở hai vùng chân răng ở từng mức công suất............... 66

So sánh lớp mùn giữa hai vùng chân răng giữa các mức công suất....... 67
Mức độ thâm nhập xanh methylene theo từng răng ở nhóm.................. 73
Các mức độ thâm nhập xanh methylene theo từng răng ở nhóm chứng 74
Mức thâm nhập xanh methylene trung bình........................................... 76
Phép kiểm t-test so sánh giữa 2 nhóm thử nghiệm vi kẽ sau trám bít .... 76
Mức tăng nhiệt độ (0C) trên bề mặt chân răng ở nhóm thử nghiệm....... 77
So sánh mức tăng nhiệt độ giữa các phân nhóm .................................... 78
Phép kiểm t so sánh mức tăng nhiệt độ trung bình (0C) ......................... 78
Các mức độ thâm nhập xanh methylene ở nhóm thử nghiệm ................ 79
Các mức độ thâm nhập xanh methylene theo từng răng ở nhóm chứng 80
Mức thâm nhập xanh methylene trung bình........................................... 81
Phép kiểm t-test so sánh giữa 2 nhóm thử nghiệm................................. 81
Tóm tắt các nghiên cứu về nhiệt độ khi sử dụng laser trong nội nha..... 90
So sánh giữa điểm số Hulsmann và tỷ lệ phần trăm diện tích ống ngà.. 93
Tóm tắt các nghiên cứu ảnh hưởng của laser lên bề mặt ngà răng ...... 100
Tóm tắt các nghiên cứu vi kẽ sau trám bít có xử lý laser ..................... 108


viii

DANH MỤC HÌNH

STT
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.

Số hình
1.1
1.2
1.3
1.4
1.5
1.6
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
2.10
2.11
2.12
2.13
2.14
2.15
2.16
2.17
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6

3.7
3.8
3.9
3.10
3.11
3.12
3.13

Nội dung

Trang

Tay khoan nội nha năm 1912 ...................................................................5
Tay khoan nội nha Cursor ........................................................................6
Hệ số hấp thu tương đối với các bước sóng khác nhau ..........................11
Đầu phát laser hình nón ..........................................................................19
Thay đổi trên giấy cảm nhiệt ..................................................................20
Vùng tác động của laser Er:YAG với đầu hình nón góc 84 độ ..............20
Góc Schneider.........................................................................................30
Sơ đồ tổng quát: phân nhóm và các giai đoạn ........................................32
Răng được đặt trong khối thạch cao trộn mùn cưa gỗ ............................34
Chụp phim đo chiều dài ..........................................................................34
Laser Diode bước sóng 980nm ...............................................................35
Đầu dò nhiệt độ E52-CA1D M6 và bộ hiển thị K3MA-L-C..................36
Bộ giữ mẫu răng cùng với các đầu dò nhiệt ...........................................37
Xử lý laser bên trong ống tủy .................................................................37
Sơ đồ quy trình thử nghiệm nhiệt và SEM .............................................38
Điểm số lớp mùn ....................................................................................41
Các vết nứt trên bề mặt ngà do laser diode 3W ......................................42
A. Dạng khối cầu, B. Dạng mảng tái tinh thể hóa ..................................43

C. Dạng bong bóng sôi vỡ ......................................................................43
Sơ đồ quy trình quan sát dưới hiển vi điện tử quét.................................44
Sơ đồ quy trình thử nghiệm vi kẽ sau trám bít .......................................47
Đầu dò được đặt ở vùng phần ba chóp chân răng ..................................48
Sơ đồ quy trình thực nghiệm mô phỏng tiền lâm sàng ...........................50
Biểu đồ nhiệt độ bề mặt chân răng khi sử dụng laser phần ba chóp ......57
Biểu đồ nhiệt độ bề mặt chân răng khi sử dụng laser phần ba giữa .......57
Điểm số lớp mùn 1, phần ba chóp, laser công suất 3W .........................63
Điểm số lớp mùn 4, phần ba chóp, laser công suất 4W .........................63
Điểm số lớp mùn 3, phần ba chóp, laser công suất 5W .........................63
Điểm số lớp mùn 1, phần ba chóp, nhóm chứng (không xử lý laser) ....64
Các vết nứt trên bề mặt ngà răng ở phần ba chóp, laser công suất 3W ..68
Các vết nứt trên bề mặt ngà răng ở phần ba chóp, laser công suất 4W ..69
Bề mặt ngà răng vùng phần ba giữa, laser công suất 4W.......................69
Các vết nứt trên bề mặt ngà răng phần ba chóp, laser công suất 5W .....70
Bề mặt ngà chân răng vùng phần ba giữa, laser công suất 5W. .............70
Bề mặt ngà răng vùng phần ba giữa, laser công suất 5W.......................70
Thâm nhập xanh methylene ở nhóm thử nghiệm (xử lý laser)...............73


ix

37.
38.
39.

3.14 Thâm nhập xanh methylene ở nhóm chứng (không xử lý laser) ............74
3.15 Thâm nhập xanh methylene ở nhóm chứng dương ................................75
3.16 Không thâm nhập xanh methylene ở nhóm chứng âm ...........................75

1

ĐẶT VẤN ĐỀ
Nội nha là một chuyên ngành hẹp của nha khoa nghiên cứu về hình thái, sinh lý,
bệnh lý, điều trị và dự phòng đối với tủy răng và mô quanh chóp răng ở người.
Nghiên cứu và thực hành nội nha bao gồm “các khoa học cơ bản và lâm sàng về
sinh học tủy răng bình thường, bệnh sinh, chẩn đoán, phòng ngừa và điều trị các
bệnh và chấn thương tủy răng có hay không có liên hệ với tình trạng quanh chóp
răng” – Ingle (2008) [43].
Phạm vi thực hành nội nha gồm nhiều loại thủ thuật khác nhau, trong đó, “quan
trọng nhất là điều trị tủy và hệ thống ống tủy chân răng (có hay không có bệnh lý
vùng quanh chóp kèm theo), nhờ đó có thể giữ được răng thật trên cung hàm, duy
trì được chức năng và thẩm mỹ” - Cohen (2006) [25].
Nguyên nhân chủ yếu gây viêm tủy và vùng quanh chóp là do vi khuẩn, vì vậy điều
trị nội nha là nhằm loại bỏ vi khuẩn trong hệ thống ống tủy, làm sạch, tạo dạng hốc
tủy và trám kín hoàn toàn hệ thống ống tủy bằng các vật liệu trơ. “Thành công của
nội nha phụ thuộc gần như hoàn toàn vào việc ống tủy được làm sạch và tạo dạng
như thế nào” – Bùi Quế Dương (2009) [1], Carrotte (2004) [21]. Vì vậy, giai đoạn
làm sạch và tạo dạng hệ thống ống tủy có vai trò quan trọng bậc nhất trong toàn bộ
quá trình điều trị nội nha.
Từ khi dụng cụ đầu tiên dùng để lấy tủy trong nội nha được Edwin Maynard giới
thiệu năm 1838 [28], dụng cụ và kỹ thuật dùng trong giai đoạn tạo dạng và làm sạch
hệ thống ống tủy đã không ngừng được cải tiến và phát triển cùng với sự phát triển
khoa học và công nghệ. Ingle (1961) đã hệ thống hóa một “kỹ thuật chuẩn”, đòi hỏi
tất cả các dụng cụ: dũa, nạo cầm tay dùng trong tạo dạng phải đến được hết chiều
dài làm việc [44]. Mullaney (1979) giới thiệu “kỹ thuật bước lùi” có thể khắc phục
được những nhược điểm của “kỹ thuật chuẩn” [71]. Tuy vậy, với những ống tủy
cong nhiều, những sai sót thông thường (tạo khấc, thủng ống tủy, gãy dụng cụ…)
vẫn xảy ra [21]. “Kỹ thuật bước xuống” được Goerig mô tả chi tiết năm 1982 [39].

“Kỹ thuật lực cân bằng” được Roane (1985) giới thiệu cũng đã đạt được nhiều
thành công [77]. Trong các kỹ thuật vừa nêu, các dụng cụ cầm tay làm bằng thép


2

không rỉ thường được dùng.
Năm 1985, Martin và Cunningham đã giới thiệu việc sử dụng siêu âm trong điều trị
nội nha cùng với dụng cụ được thiết kế đặc biệt [61]. Từ thập niên cuối của thế kỷ
XX, việc sử dụng hợp kim nickel-titanium làm dụng cụ nội nha đã làm cho việc sửa
soạn ống tủy thuận lợi hơn nhờ khả năng thay đổi trạng thái tinh thể, giúp cho dụng
cụ có tính mềm dẻo.
Từ đầu thế kỷ XXI, sự phát triển của công nghệ laser cũng như hiểu biết về tương
tác giữa laser và mô sống ngày càng tăng, giúp cho ứng dụng laser trong lĩnh vực
sức khỏe nói chung, nha khoa nói riêng ngày càng mở rộng. Nhiều loại laser có
bước sóng khác nhau đã được áp dụng trong nội nha. Laser diode là một trong
những thiết bị mới sử dụng trong nội nha, do có đầu dẫn quang nhỏ, mềm dẻo nên
laser diode ngày càng được chú ý nghiên cứu và áp dụng trong nội nha – Coluzzi
(2004) [27], Stabholz (2004) [87] .
Khi sử dụng laser bên trong ống tủy, có sự chuyển trạng thái năng lượng từ ánh
sáng thành nhiệt trong quá trình tương tác với các thành phần trong hốc tủy (mô tủy,
vi khuẩn…) và với cấu trúc ngà răng. Sự tăng nhiệt độ đưa đến các ứng dụng chủ
yếu của laser gồm: diệt khuẩn, bốc bay các thành phần bên trong ống tủy và thay
đổi bề mặt hốc tủy, nhưng cũng chính sự tăng nhiệt độ cũng đưa đến hậu quả không
mong muốn, gây nguy hại ở bề mặt chân răng và các cấu trúc kế cận: nhiệt độ cao
có thể làm hư hỏng lớp xê măng chân răng, dẫn đến tiêu ngót chân răng và các sợi
dây chằng nha chu, hoại tử xương ổ răng và gây đau – Eriksson (1983) [32]. Theo
Eriksson (1983), nhiệt độ 470C (cao hơn nhiệt độ cơ thể 100C) trong vòng một phút
có thể gây hoại tử xương ổ răng [32].
Tác dụng diệt khuẩn của nhiều loại laser đã được một số tác giả chứng minh: laser

Er:YAG, Nd:YAG, các loại laser diode – Mohammadi (2009) [64].
Tác dụng tạo dạng, làm rộng ống tủy nhờ tác động bốc bay các thành phần bên
trong ống tủy của laser Er:YAG được Shoji nghiên cứu đầu tiên vào năm 2000 [82].
Các thiết bị laser thuộc họ Erbium như Er:YAG và Er,Cr:YSGG vẫn đang được tiếp
tục nghiên cứu, tuy nhiên, khả năng làm rộng, tạo dạng ống tủy chưa đáp ứng được


3

những tiêu chuẩn cần thiết cho giai đoạn sửa soạn – Ali (2005) [15], Matsuoka
(2005) [62], Minas (2007) [63].
Tác dụng làm thay đổi hình thái, cấu trúc bề mặt ngà vách ống tủy của laser là đối
tượng của nhiều nghiên cứu. Khả năng làm sạch lớp mùn của laser thuộc họ Erbium
đã được nhiều nghiên cứu chứng minh – George (2008) [36], [37]. Tác dụng làm
thay đổi bề mặt hốc tủy của các loại laser Neodium, CO2, Holmium và đặc biệt là
của các loại laser diode cũng đang được nhiều tác giả nghiên cứu ở mức độ sâu rộng
hơn. Nhờ tác động làm thay đổi bề mặt hốc tủy mà việc sử dụng laser trong ống tủy
gián tiếp ảnh hưởng đến chất lượng của giai đoạn trám bít ống tủy. Do vậy, ảnh
hưởng của laser lên vi kẽ sau trám bít ống tủy cũng là một vấn đề quan trọng cần
được nghiên cứu.
Ở nước ta, laser cũng đã được ứng dụng trong ngoại khoa nói chung [2], [3], [9] và
phẫu thuật miệng, hàm mặt nói riêng [5], [6], [7], [8], [10] nhưng chưa có nghiên
cứu nào về ứng dụng laser trong nội nha.
Chúng tôi tiến hành loạt đề tài nghiên cứu in vitro này nhằm mục tiêu:
1. Xác định tác dụng của laser diode bước sóng 980nm, tần số 100Hz, thời gian
kích hoạt 8ms với các mức công suất 3W, 4W và 5W trong giai đọan sửa soạn
ống tủy để điều trị nội nha.
2. Xác định mức công suất laser diode tối ưu dùng trong sửa soạn ống tủy.
3. Sử dụng laser diode (ở mức công suất tối ưu) trong sửa soạn ống tủy để đánh
giá vi kẽ sau trám bít trong điều kiện thử nghiệm in-vitro và thực nghiệm mô

phỏng tiền lâm sàng.


4

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1 TỔNG LƯỢC CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN VỀ QUAN NIỆM
VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU TRỊ NỘI NHA
Việc sửa soạn hệ thống ống tủy bao gồm sửa soạn cơ học và sinh học. Sửa soạn cơ
học hệ thống ống tủy nhằm tạo ra khoảng trống cho phép dung dịch bơm rửa và các
thuốc kháng khuẩn đặt bên trong ống tủy phát huy tối đa hiệu quả loại bỏ vi khuẩn
và các độc tố của vi khuẩn (tức sửa soạn sinh học). Sửa soạn cơ học, vì vậy, là giai
đoạn quan trọng và khó khăn nhất trong toàn bộ quá trình điều trị nội nha. Dưới đây
là tóm lược các giai đoạn phát triển về quan niệm và kỹ thuật điều trị nội nha.
1.1.1 Giai đoạn mở đầu
Người đầu tiên chế tạo dụng cụ cầm tay nội nha và mô tả kỹ thuật lấy tủy, sửa soạn
và trám bít ống tủy là Maynard vào năm 1838 [28]. Đây là loại dụng cụ dùng để lấy
tủy làm bằng dây lò xo đồng hồ lúc ban đầu, sau đó là dây đàn piano, với những vết
khía hình chữ V dọc theo chiều dài của sợi dây. Maynard cũng tạo ra các loại dụng
cụ nội nha khác bằng cách xoắn các dây có tiết diện tam giác hoặc tứ giác mà hiện
nay, các dụng cụ nội nha vẫn được chế tạo dùng nguyên lý này.
Dũa dùng làm rộng ống tủy được Arthur giới thiệu năm 1852 [41]. Mũi Gates
Glidden được giới thiệu năm 1885 và dũa loại K được giới thiệu năm 1915 –
Hulsmann (2005) [41]. Năm 1974, tiêu chuẩn ISO cho dụng cụ nội nha được công
bố mặc dù Trebitsch và Ingle đã đề xuất những tiêu chuẩn này lần lượt vào năm
1929 và 1958. Oltramare là người đầu tiên giới thiệu loại dụng cụ quay máy dùng
trong nội nha [41]. Dụng cụ quay máy của Oltramare có dạng kim mỏng, thiết diện
vuông, gắn trên tay khoan nha khoa được đưa thụ động vào trong ống tủy cho đến
chóp rồi mới cho tay khoan chạy. William H. Rollins là người đầu tiên giới thiệu và
phát triển tay khoan nội nha dùng sửa soạn ống tủy vào năm 1889 [41]. Ông đã

dùng những cây kim được thiết kế đặc biệt, gắn trên tay khoan nội nha, xoay 360
độ, tốc độ 100 vòng / phút. Trong nhiều năm sau đó, nhiều loại dụng cụ quay máy
cũng ra đời theo nguyên tắc này.


5

Hình 1.1 Tay khoan nội nha năm 1912
[Nguồn: Hulsmann et al. (2005), “Mechanical preparation of root
canal: shaping goals, techniques and means”, Endodontic Topics; 10:
30-76.].
Các thủ thuật điều trị ống tủy trong thời gian này vẫn chủ yếu là kết quả của những
bàn luận rất sơ khai giữa những nhà khoa học cho đến năm 1916, khi Hess xuất bản
nghiên cứu tóm tắt giải phẫu học của răng, nhấn mạnh tính phức tạp của hệ thống
ống tủy. Tuy nhiên, do những hạn chế có tính lịch sử về trình độ khoa học và công
nghệ thời đó, Hess đã kết luận “hệ thống ống tủy không thể được sửa soạn và trám
bít tốt” [22]. Cùng với thuyết “nhiễm trùng ổ” của Hunter, giả định này cản trở
nghiêm trọng sự phát triển của nội nha cho đến khi Alexander Fleming phát hiện ra
kháng sinh năm 1928 [22].
1.1.2 Giai đoạn phát triển
Năm 1928, đầu tay khoan Cursor (Cursor filing contra-angle, W&H) được giới
thiệu. Đầu tay khoan đặc biệt này vừa tạo ra động tác xoay, vừa tạo ra động tác lên
xuống theo chiều thẳng đứng cho cây dũa. Tay khoan nội nha trở nên thông dụng ở
châu Âu với tay khoan Racer (W&H) năm 1958 và Giromatic (MicroMega) năm
1964. Tay khoan Racer hoạt động với động tác dũa theo chiều đứng còn tay khoan
Giromatic tạo ra các động tác xoay qua lại một góc 90 độ. Sau đó, tay khoan nội
nha Endolift (Kerr) với động tác kết hợp xoay qua lại 90 độ và lên xuống theo chiều
thẳng đứng cũng được giới thiệu. Tất cả các tay khoan nội nha này đều kết hợp với

6

các dụng cụ bằng thép không rỉ. Người dùng có thể thay đổi biên độ hoạt động của
động tác dũa bằng cách dịch chuyển tay khoan theo chiều thẳng đứng.

Hình 1.2 Tay khoan nội nha Cursor
[Nguồn: Hulsmann et al. (2005), “Mechanical preparation of root
canal: shaping goals, techniques and means”, Endodontic Topics; 10:
30-76.
Ingle (1961) là người đầu tiên mô tả kỹ thuật sửa soạn ống tủy, có tên là “kỹ thuật
chuẩn” [44]. Trong kỹ thuật này, mỗi dụng cụ đều được sử dụng đến hết chiều dài
làm việc, tạo ra một ống tủy có chiều dài và độ thuôn của dụng cụ cuối cùng. Kỹ
thuật này được thiết kế cho kỹ thuật trám bít dùng một côn.
Schilder (1974) nhấn mạnh tầm quan trọng của việc làm sạch hệ thống ống tủy chân
răng, nghĩa là loại bỏ toàn bộ những thành phần hữu cơ của khoảng trống ống tủy
bằng các dụng cụ, kết hợp bơm rửa nhiều [79]. Schilder cũng cho rằng tạo dạng
không chỉ được thực hiện theo giải phẫu riêng của từng chân răng mà còn phải phù
hợp với kỹ thuật và vật liệu dùng trám bít ống tủy cuối cùng. Khi sử dụng guttapercha làm vật liệu trám bít, Schilder khuyên dạng cơ bản của ống tủy phải là dạng
phễu thuôn liên tục theo dạng của ống tủy nguyên thủy giúp dễ dàng cho việc loại


7

bỏ các mô trong ống tủy cũng như tạo khoảng trống thích hợp cho trám bít. Schilder
mô tả năm mục tiêu hình thái và bốn mục tiêu sinh học như sau:
Mục tiêu hình thái:
1. Dạng phễu thuôn liên tục từ chóp đến lối vào.
2. Đường kính hẹp dần về phía chóp.
3. Dạng ống tủy đã được sửa soạn phải theo dạng ống tủy nguyên thủy.
4. Lỗ chóp phải ở nguyên vị trí nguyên thủy.

5. Lỗ chóp phải được giữ nhỏ như kích thước ban đầu (không làm rộng lỗ chóp).
Mục tiêu sinh học:
1. Dụng cụ chỉ được giới hạn hoạt động bên trong ống tủy chân răng.
2. Không đẩy mảnh vụn hoại tử ra khỏi lỗ chóp.
3. Loại bỏ toàn bộ các mô bệnh lý, vi khuẩn …khỏi ống tủy.
4. Tạo đủ khoảng trống cho việc đặt thuốc trong ống tủy.
Như vậy, giai đoạn sửa soạn ống tủy không chỉ liên quan đến những mục tiêu cơ
học, tạo được một dạng thuôn đều từ lỗ ống tủy cho tới tận chóp mà còn liên quan
đến những mục tiêu sinh học. Ống tủy phải được làm sạch toàn bộ mảnh vụn, vi
khuẩn và đặc biệt là lớp mùn ∗ . Hiện nay, việc để lại hay loại bỏ lớp mùn vẫn còn là
vấn đề gây tranh cãi trong nội nha để đạt mục tiêu tạo bề mặt thích hợp cho sự bám
dính của xi măng trám bít nội nha, vốn là một trong những đòi hỏi quan trọng của
việc sửa soạn sinh – cơ học hệ thống ống tủy chân răng.
Những mục tiêu chính của giai đoạn sửa soạn ống tủy là phòng ngừa tình trạng bệnh
lý vùng quanh chóp và / hoặc thúc đẩy lành thương trong những trường hợp đã có
bệnh lý quanh chóp nhờ:
• Loại bỏ mô hoại tử và mô sống khỏi ống tủy chính.
∗

Lớp mùn được Hiệp Hội Nội Nha Hoa Kỳ định nghĩa là một lớp mỏng trên bề mặt

ngà hay các bề mặt khác sau khi sửa soạn bằng các dụng cụ quay máy hay dụng cụ
nội nha, gồm các mảnh vụn ngà và mô tủy còn sống hay đã hoại tử, vi khuẩn và
chất bơm rửa còn sót lại [16].


8

• Tạo đủ khoảng trống cho quá trình bơm rửa và đặt thuốc.
• Bảo tồn tính nguyên vẹn và vị trí của giải phẫu vùng chóp ống tủy.

• Tránh làm tổn thương hệ thống ống tủy và cấu trúc chân răng do quá trình
điều trị.
• Giúp giai đoạn trám bít dễ dàng.
• Tránh kích thích hơn nữa và / hoặc nhiễm trùng mô quanh chóp.
• Bảo tồn ngà chân răng để bảo đảm răng thực hiện tốt chức năng.
1.1.3 Giai đoạn từ 1980 đến nay
Kỹ thuật sửa soạn hệ thống ống tủy hiện nay bao gồm các kỹ thuật dùng dụng cụ
cầm tay, dụng cụ chạy máy, siêu âm, laser.
Martin và Cunningham giới thiệu thiết bị nội nha siêu âm lần đầu vào năm 1980.
Bên cạnh đó, kỹ thuật sửa soạn và trám bít ống tủy không dùng dụng cụ cơ học
(NIT – Non-Instrumental Technique) cũng đã được Lussi giới thiệu năm 1993
nhưng không đem lại thành công [41].
Thời kỳ cải tiến các tay khoan nội nha được khởi xướng bởi Levy năm 1984 với hệ
thống Canal Finder [41]. Đây là tay khoan nội nha đầu tiên có vận động mềm dẻo
dù chỉ một phần. Biên độ của động tác dũa thay đổi theo vận tốc quay và lực cản
bên trong ống tủy và động tác dũa thay đổi thành động tác xoay 90 độ khi lực cản
bên trong ống tủy tăng thêm nữa. Đây chính là một trong những cố gắng đầu tiên
nhằm làm cho yếu tố giải phẫu ống tủy, ít nhất là đường kính ống tủy trở thành yếu
tố quyết định, ảnh hưởng đến cách mà dụng cụ hoạt động trong ống tủy. Tay khoan
Excalibur (W&H) có động tác rung động phía bên hay Endoplaner (Microna,
Switzerland) với động tác dũa ra ngoài là những ví dụ khác về cải tiến cho tay
khoan nội nha.
Walia là người đầu tiên dùng dụng cụ nội nha cầm tay bằng hợp kim NickelTitanium vào năm 1988 [41]. Sau đó, dụng cụ quay máy làm bằng Nickel-Titanium
được giới thiệu, vận dụng nguyên tắc cơ học đã được mô tả hơn 100 năm trước của
Rollins. Trong khi dụng cụ cầm tay vẫn được tiếp tục sử dụng, dụng cụ quay máy


9

Nickel-Titanium và những kỹ thuật sửa soạn tiên tiến mở ra triển vọng tốt cho việc

sửa soạn ống tủy, giúp tránh được những nhược điểm quan trọng của dụng cụ và
thiết bị cổ điển – Hulsmann (2005) [41].
Từ những loại dụng cụ giản đơn nhất mà Maynard giới thiệu năm 1838 [28], dụng
cụ dùng trong giai đoạn sửa soạn ống tủy ngày nay đã có nhiều bước cải tiến vượt
bậc làm cho việc điều trị nội nha, nhất là giai đoạn sửa soạn này, bớt mất nhiều thời
gian và bớt nhàm chán.


10

1.2 TƯƠNG TÁC GIỮA LASER VÀ MÔ SỐNG: CƠ SỞ LÝ SINH HỌC
CỦA ỨNG DỤNG LASER TRONG Y VÀ NHA KHOA
Có 4 loại tương tác giữa laser và mô sống tùy thuộc vào các thông số quang học của
mô tương tác. Cấu trúc mô răng rất phức tạp – Hoàng Tử Hùng (2010) [4], vì vậy,
các loại tương tác trên có thể diễn ra đồng thời và liên hệ với nhau ở những mức độ
nhất định.
1.2.1 Hấp thu năng lượng laser của mô đích
Đây là tương tác quan trọng nhất giữa laser và mô sống. Lượng năng lượng laser mà
mô hấp thu tùy thuộc vào các đặc tính của mô như các chất màu, lượng nước có
trong mô và vào bước sóng, chế độ phát của laser. Trong mô có các phân tử đặc biệt
là chromophore, hấp thu những bước sóng ánh sáng nhất định tùy thuộc vào từng
loại mô. Hemoglobin hấp thu ánh sáng xanh dương và xanh lá cây rất mạnh. Sắc tố
melanin hấp thu mạnh các ánh sáng có bước sóng ngắn. Nước có độ hấp thu ánh
sáng tùy thuộc vào bước sóng. Mô răng, miệng có thành phần nước thay đổi tùy loại
mô, như men có thành phần nước khoảng 2%, ngà, tủy và mô mềm ở vùng miệng
chứa nhiều nước hơn. Thành phần tinh thể chính của mô cứng của răng –
hydroxyapatite có mức hấp thu khác nhau với ánh sáng laser ở các bước sóng khác
nhau (Coluzzi –2004) [26].
Nói chung, các mô có màu và các thành phần của máu dễ hấp thu ánh sáng có bước
sóng ngắn từ 500nm – 1000nm. Hemoglobin hấp thu mạnh ánh sáng laser Argon

(bước sóng 488nm/515nm). Melanin hấp thu mạnh ánh sáng laser diode (bước sóng
780nm – 959nm) và laser Nd:YAG (bước sóng 1064nm) hơn so với hemoglobin.
Laser có bước sóng dài hơn tương tác mạnh hơn với nước và hydroxyapatite. Đỉnh
hấp thu cực đại của nước tương ứng với ánh sáng laser có bước sóng dưới 3000nm.
Đây chính là bước sóng của laser Er:YAG (bước sóng 2940nm). Hydroxyapatite
hấp thu ánh sáng laser CO2 (960nm/10600nm) mạnh hơn so với laser Er:YAG.
Nước cũng hấp thu laser CO2 rất mạnh (Coluzzi –2004) [26].


11

1.2.2 Sự truyền qua môi trường của laser
Trong tương tác này, laser đi xuyên qua mô sống, không tạo ra bất kỳ hiệu ứng nào,
mô trở nên “trong suốt” với ánh sáng laser. Hiện tượng này phụ thuộc chủ yếu vào
bước sóng của ánh sáng laser. Môi trường nước “trong suốt” với các laser có bước
sóng ngắn như Argon, diode và Nd:YAG, nghĩa là các loại laser này truyền qua môi
trường nước mà không có bất kỳ tương tác nào xảy ra. Tuy nhiên, nước hấp thu rất
mạnh laser thuộc họ Erbium và CO2 ngay tại bề mặt, năng lượng laser hầu như
không thể đến được các mô kế cận. Độ sâu hấp thu của laser Erbium trong nước vào
khoảng 0,01mm, độ sâu hấp thu của laser diode (bước sóng 800nm) gấp 104 lần so
với laser Erbium, vào khoảng 100mm (Coluzzi –2004) [26].

Hình 1.3 Hệ số hấp thu tương đối (của hemoglobin, melanin, hydroxyapatite và
nước) với các bước sóng khác nhau
[Nguồn:Parker S (2007), “Introduction, history of lasers and laser light
production”, British Dental Journal; 202(1), pp. 21-31.]
1.2.3 Sự phản xạ ánh sáng laser
Hiện tượng phản xạ làm cho mô không hấp thu năng lượng ánh sáng laser. Các thiết
bị laser phát hiện sâu răng dùng ánh sáng laser phản xạ để đánh giá tính nguyên vẹn
cấu trúc mô răng. Sự phản xạ ánh sáng laser đôi khi gây nguy hiểm do chùm tia

phản xạ có thể hướng vào mắt làm hỏng mắt (Coluzzi –2004) [26].


12

1.2.4 Sự tán xạ ánh sáng laser
Năng lượng laser tán xạ trong mô làm giảm cường độ của chùm tia chính, thường
không có tác dụng tốt mà chỉ làm cho nhiệt độ của mô và mô kế cận tăng lên, có thể
gây tổn thương mô (Coluzzi –2004) [26].
Hiện tượng hấp thu năng lượng laser là tương tác quan trọng nhất và tạo nên hiệu
quả điều trị. Sử dụng hiệu ứng quang nhiệt, laser tạo ra được những vết cắt chính
xác, cầm máu tức thì trong phẫu thuật. Ánh sáng laser cũng tạo ra những hiệu ứng
quang hóa, khởi phát các phản ứng hóa học (làm cứng composite), bẻ gãy các liên
kết hóa học (sử dụng với chất nhạy sáng phá hủy khối u). Nhóm laser excimer dùng
ánh sáng laser có bước sóng tử ngoại có khả năng bẻ gãy trực tiếp các liên kết hóa
học giữa các phân tử hữu cơ mà không làm tăng nhiệt độ quá mức. Nhóm laser này
được nghiên cứu dùng để làm bốc bay các mô cứng. Một số chất màu có khả năng
hấp thụ ánh sáng laser ở những bước sóng nhất định, phát huỳnh quang dùng trong
phát hiện sâu răng. Laser công suất thấp tạo được các hiệu ứng kích thích sinh học
giúp giảm đau, giảm viêm, mau lành vết thương (Coluzzi –2004) [26].
Thiết bị laser dùng trong nha khoa đặc trưng bởi bước sóng của laser. Mỗi thiết bị
đều có những thành phần quan trọng đặc biệt, có hệ thống dẫn quang, có chế độ
phát riêng biệt. Thành phần nước, các chất màu và các thành phần hóa học khác
trong mô đích ảnh hưởng rất nhiều và qua lại với nhau trong tương tác với laser có
một bước sóng nhất định. Bên cạnh bước sóng của ánh sáng laser, tất cả các yếu tố
khác như cường độ, công suất, đường kính chùm tia phát, thời gian, chế độ phát liên
quan mật thiết với nhau và ảnh hưởng rất lớn tới các hiệu ứng xảy ra do tương tác
của laser trên mô sống (Coluzzi –2004) [26].

13

1.3 LASER DÙNG TRONG SỬA SOẠN HỆ THỐNG ỐNG TỦY
1.3.1 Tác dụng diệt vi khuẩn của laser
Laser diệt khuẩn dùng trong nội nha có hai loại – loại laser công suất thấp và laser
điều trị công suất cao. Laser công suất thấp có vai trò hỗ trợ, kích hoạt, gia tăng các
biện pháp diệt vi khuẩn và đôi khi cũng là tác nhân chính tiêu diệt vi khuẩn.
1.3.1.1 Laser công suất thấp
Laser công suất thấp có mức năng lượng từ 1 – 10J/cm2; thường dùng ở mức cường
độ thấp từ 0,01 – 50W/cm2, thời gian tác động từ vài giây tới vài phút. Các loại
laser công suất thấp thường là laser diode, có cường độ từ vài mW tới vài chục mW
(Eduardo –2001) [31]. Nguyên lý diệt khuẩn bằng laser công suất thấp là dùng laser
để khởi phát những phản ứng quang hóa, nhất là những phản ứng tạo thành oxy
đơn ∗ , các gốc tự do và những loại oxy phản ứng từ các loại phẩm màu nhạy sáng
(Lee – 2004) [58]. Các chất nhạy sáng khi được chiếu ánh sáng có bước sóng thích
hợp sẽ bị kích hoạt lên trạng thái có mức năng lượng cao rồi sau đó sẽ truyền năng
lượng cho một phân tử oxy, tạo ra các loại oxy phản ứng và oxy đơn. Chính các
nhân tố này sẽ diệt vi khuẩn [58]. Có hai cơ chế diệt vi khuẩn bằng kích hoạt ánh
sáng. Cơ chế đầu tiên liên quan đến sự truyền năng lượng cho các phân tử không
phải oxy, tạo thành các gốc tự do. Các gốc tự do sau đó phản ứng với oxy để tạo
thành các chất gây độc tế bào như superoxide, hydroxyl và các gốc từ lipid. Phản
ứng theo cơ chế này với nước có trong môi trường sẽ tạo ra các gốc hydroxyl, các
gốc này phản ứng hay kết hợp với các phân tử sinh học để hình thành hydrogen
peroxide in situ, gây độc cho tế bào sống. Phản ứng theo cơ chế loại I với màng
phospholipide sẽ làm mất tính nguyên vẹn của màng và làm thoát dịch bên trong tế

∗

Singlet: Mức đơn bằng mức năng lượng không bị tách bởi tương tác tương đối yếu

và do vậy, không phải là mức bội hoặc mức con của mức bội.


14

bào. Đích của phản ứng cũng là các lipid và peptid của màng tế bào nên phản ứng
cũng bất hoạt các enzyme và thụ thể của màng tế bào (Lee –2004) [58].
Cơ chế thứ hai liên quan đến sự truyền năng lượng từ chất nhạy sáng cho oxy, tạo
thành oxy singlet có khả năng oxy hóa nhanh chóng các phân tử sinh học như
protein, acid nucleic và lipid, gây độc tế bào. Oxy singlet cũng phản ứng với các
thành phần có tác dụng tạo thành và duy trì các cấu trúc vách, màng tế bào như
phospholipid, peptide và sterol. Oxy đơn và các loại oxy phản ứng làm đứt gãy
chuỗi DNA, làm hỏng nhân và bất hoạt hệ thống ty lạp thể của tế bào (Lee – 2004)
[58].
Phẩm màu nhạy sáng thường dùng là tolonium chloride (xanh toluidine O) nồng độ
thấp từ 0,001 – 0,01% khối lượng/thể tích. Dùng phẩm màu ở nồng độ thấp giúp
không gây kích thích mô mềm trong miệng và không làm ngà răng bị nhiễm màu
xanh của dung dịch. Phẩm màu nhạy sáng tolonium chloride hấp thu nhiều nhất ánh
sáng ở bước sóng 635nm, do vậy các loại laser như He-Ne và các loại laser diode
phát sóng ở các bước sóng tương tự thường được dùng nhiều trong lĩnh vực này
[49]. Nguồn phát laser thường là laser diode nhờ kích thước nhỏ, giá rẻ nhưng vẫn
phát sóng ở bước sóng của laser He-Ne (632,8nm). Laser He-Ne có kích thước lớn,
các bộ phận đi kèm cồng kềnh, khó khăn trong sử dụng (Walsh –1997) [91].
Các nghiên cứu sử dụng laser diệt khuẩn trong hệ thống ống tủy thường thí nghiệm
trên vi khuẩn S. mutans, S. intermedius, E. faecalis trên răng người đã nhổ để xác
định hiệu quả của thiết bị laser. Các loại vi khuẩn trên đều không có các chất nhạy
sáng dạng porphyrin bên trong tế bào do đó tương đối đề kháng khi chỉ dùng một
mình ánh sáng laser đỏ (Lee – 2004) [58]. Hiệu quả diệt vi khuẩn S. mutans và E.
faecalis dùng ánh sáng laser cao đến 97 – 99,9% khi dùng kết hợp với methylene
blue hay tolonium chloride. Các loại vi khuẩn như Prevotella intermedia,

Peptostreptococcus micros, Fusobacterium nucleatum, Porphyro-monas spp. và
Actinomyces spp. cũng bị tiêu diệt với hiệu quả cao [58]. Loài vi khuẩn
Porphyromonas nhất là P. endodontalis, loại vi khuẩn kỵ khí bắt buộc rất nhạy với
ánh sáng laser vì loại này có chất nhạy sáng trong tế bào. Vì những lý do trên, dùng