超声洁治器械的作用机制

超声洁治器械的换能器将电能转化为工作尖的振动，从而产生后续的超声效应。鉴于工作尖振动时的微环境（牙及牙周袋微环境）及工作时的理化条件，其超声效应（即洁治器械在牙周组织周边的工作机制）可归纳为机械效应、冲洗效应、空穴作用和微声流。

实施超声洁刮治时，高频振荡的工作尖与牙石或牙石/牙面交界区接触，此时换能器将电能转化为工作尖上的机械能，机械能促使工作尖对接触的牙石或牙面产生压力，高频率的反复压力即形成工作尖对牙石或牙面持续的敲击力，这种敲击力在很小的范围内将牙石震碎，或者将牙石与牙面进行分离，又或者使黏附很紧的菌斑生物膜出现松散和离散，从而实现牙周微环境下的牙石和菌斑清除。超声洁刮治的机械效应是一种最为直接的能量转化和清除方式，由于其不通过其他媒介将能量直接作用于牙石和牙面上，能量的衰减较少，因此洁刮治时应注意控制换能器输出能量的大小，避免过大的机械能传递所致的疼痛和牙齿固有结构的损伤。

工作尖的高频振动和工作尖与牙石或牙面接触时产生的摩擦力会导致热效应，即工作尖上携带的声能向热能的转化，这种热能的转化往往是瞬时的——导致工作尖和换能器手柄的温度迅速上升，因此在工作尖运行时，必须对其进行冷却，以确保换能器工作时环境温度稳定，同时避免过热的工作尖对口腔软硬组织的损伤。水是最好的冷却媒介，当然也可以是其他一些水性溶液（如洗必泰或双氧水）。除了对工作尖和换能器进行冷却，工作尖端的机械能传递给水，形成水的动能，具有一定流速的水对牙周袋内的微环境产生冲洗效应——将已经分离的牙石和菌斑生物膜通过水流带离牙周组织，同时对已经松散但仍有部分黏着力的生物膜实施进一步的冲刷和剥离。研究证实，超声洁刮治中的水流冲洗能够去除牙周袋内的生物膜和内毒素。(https://www.daowen.com)

与声波相似，超声波在水中的传播方式也是直线传播。由于传播时存在波峰和波谷交替出现的情况，因此超声波对水产生的压力也是正压和负压交替出现。当水中出现负压时会形成微小的真空负压区（空穴），水中溶解的气体会在压力的作用下进入真空负压区形成气泡；而在正压阶段，气泡因为受到压力导致绝热压缩甚至破裂，气泡破裂时对空穴周围产生巨大的冲击，空穴周围的液体和固体受到巨大的压力，同时释放大量的能量。上述现象被称为空穴作用。由于液体流动到达的部位不受固有物理形态的限制，因此空穴爆破时产生的巨大冲击力可以将牙周袋内工作尖不易进入部位的菌斑生物膜予以击碎和剥离，加之后续水流的冲刷作用，从而达到清除袋内致病因素的效果。另外，气泡破裂时释放的大量氧自由基也能将牙周袋深部的厌氧菌杀死。

超声工作尖和脉动的气泡周围都会出现微声流。所谓微声流，是指水在工作尖和气泡周围形成小规模的有力循环运动。由于存在水的循环运动，因此即便在低流速的情况下，工作尖和气泡周围仍可产生强大的流体剪切力。这种流体的剪切力能够破坏细胞，也能将牙菌斑生物膜从附着面上进行剥离。研究表明，空穴作用和微声流对细胞和菌斑生物膜的作用具有协同效应。综上所述，超声洁刮治在牙周治疗中的作用机制除了单纯的机械作用，冷却水产生的生物物理学效应也发挥了重要的作用。