根管冲洗药物及冲洗方法的研究进展
微生物感染是牙髓病和根尖周病的主要原因。根管治疗术(root canal therapy,RCT)是临床上治疗根管感染最有效的方法,通过清除根管系统中的微生物及其代谢产物控制根管感染,通过严密充填防止再感染。然而,由于根管系统解剖结构复杂和感染微生物种类多样,根管治疗存在一定的难度。
单纯采用机械预备方法只能针对主根管的清理和成形,而不能达到整个根管系统彻底的清理,细菌还残留在根管壁、牙本质小管以及侧支根管、峡部、根尖分歧、管间交通支等部位,因此,通过根管冲洗可进一步完善清洁根管的目的。为了更加有效的控制根管感染,感染控制流程中各个环节的多种治疗方法被相继开发。本文对根管冲洗及冲洗方法进行总结,以助根管内感染控制方法的选择提供依据,从而提高根管治疗的成功率。
1.根管冲洗药物
1.1 传统冲洗剂
了解各种冲洗剂的利弊以及不同冲洗剂之间的相互作用,并正确选择冲洗剂有助于良好地控制根管内感染,能够进一步提高根管治疗的效果。传统冲洗剂有次氯酸钠、氯己定(chlorhexidine, CHX)、乙二胺四乙酸(Ethylene diamine tetraacetie acid,EDTA)等。
(1)次氯酸钠次氯酸钠是最常用的根管冲洗剂,可消除细菌生物膜和溶解有机组织,在根管冲洗中发挥着不可或缺的作用,其使用浓度范围0.5%~5.25%,随着浓度升高,杀菌效果和组织溶解能力逐渐增强。
次氯酸钠的抗菌机制主要包括以下几方面:一是NaClO溶于水后形成HClO 和NaOH,HClO 与细菌蛋白质的氨基酸螯合,发生氯胺化反应,产生氯胺,氯胺是强氧化剂,能不可逆性氧化细菌自身一些必需酶的硫氢基团,干扰细胞新陈代谢,导致细菌死亡;二是NaClO溶于水后形成的NaOH与根管内有机组织细胞膜中的脂肪酸发生皂化反应,使之降解成脂肪酸盐和甘油,使细胞膜裂解发挥溶解组织的作用;NaOH还能与组织细胞中的氨基酸发生中和反应产生水和盐,从而水解氨基酸。
大量研究表明,粪肠球菌在根管治疗后的持续或继发性感染根管中存在较高的检出率,与根管治疗失败密切相关。粪肠球菌可通过黏附分子聚集在一起,并分泌一些蛋白及多聚糖至菌体外,在根管壁上能够单独形成生物膜,抵制机械化学治疗及抗菌剂,增强细菌的治病能力及耐药性。
次氯酸钠溶液在体外能够有效抑制粪肠球菌,但能否完全杀灭根管内粪肠球菌还存在争议。Baron等研究表明,阳离子表面活性剂苯扎氯铵与次氯酸钠联合可明显增强对粪肠球菌的消除效果。也有学者研究乳胶结合次氯酸钠对粪肠球菌生物膜的功效,发现乳胶蛋白与低浓度的NaClO联合有效且无细胞毒性。
次氯酸钠对根尖周组织具有细胞毒性,随着剂量的增加毒性作用增强,无法去除玷污层中的无机成分,其强氧化特性会对牙本质的机械性能产生负面影响,可使有机牙本质基质的崩解。次氯酸钠的杀菌作用和副作用有明显的浓度依赖性,加上时间等诸多变量的影响,尽管具有抗菌和组织溶解能力,但应谨慎使用。
(2)氯己定氯己定是一种广谱抗菌剂,能对抗革兰阳性菌、革兰阴性菌及真菌,CHX的抗菌机制是其可以迅速吸附于微生物细胞表面,破坏细胞膜使胞浆成分渗漏,并能抑制细菌脱氢酶的活性。Rico-Romano等通过研究发现CHX能显著降低粪肠球菌数目,且与5.25%次氯酸钠抗菌效果无显著性差异,可被提倡作为最终冲洗剂。
据报道,2% CHX作为最终冲洗剂的1次根管治疗术对根尖周病变较大的下颌磨牙产生了良好的愈合结果,类似于使用氢氧化钙进行的2次根管治疗。然而,氯己定不能溶解坏死组织,也不能去除玷污层和细菌生物膜,影响根尖周组织的健康,因此,不推荐在整个根管治疗中单独使用。氯己定和次氯酸钠联合作为牙根管消毒冲洗剂能够有效的减少口腔菌群和根管内的感染物质的数量,提高治疗效率,并且可降低不良反应的发生率。
(3)乙二胺四乙酸EDTA 是一种强效螯合剂,能够与羟基磷灰石中的钙离子形成可溶性络合物,促使牙本质脱矿,软化牙本质,从而去除玷污层。已证明将其与次氯酸钠联合可增强清理粪肠球菌生物膜,缺点是过度使用可能会使牙本质严重脱矿,并削弱根部结构。EDTA和5%次氯酸钠溶液的联合使用比单独使用次氯酸钠溶液更有效。但是在终末冲洗联合应用时应注意:EDTA与次氯酸钠接触后,会使游离氯浓度降低,次氯酸钠组织溶解能力下降。
1.2 新型冲洗剂
(1)MTADMTAD(a mixture of te-tracycline isomer,acid,detergent)是多西环素、柠檬酸和清洁剂T-80的混合物,溶液呈酸性,pH值为2.15。MTAD具有良好的生物相容性,也具有较好的抗菌能力,主要因为多西环素能与细菌核蛋白体30 s亚基结合,阻止细菌蛋白质合成;同时,多西环素还可引起细菌细胞膜通透性改变,使细胞内的核苷酸和其他重要成分外泄,从而抑制DNA的复制,因此能快速地抑制细菌生长。临床上使用MTAD也是存在缺点:一是去除玷污层时根管壁表面仍会有一些有机成分存留。因此,需要联合应用其他药物来去除这些有机成分。
Lei等将1.3%次氯酸钠与MTAD联合应用,发现两者联合清除粪肠球菌生物膜的效果优于单纯使MTAD。二是MTAD 对牙本质有很强的亲和力,并有类似于四环素的着色反应。
(2)QMixQMix主要成分包括EDTA、氯己定和西曲氯铵等。QMix中EDTA使LPS从活菌细胞壁及牙本质深层释放,且能与脂质A(LPS毒性和生物学活性的主要组分)螯合。西曲溴铵不仅作为表面活性剂乳化LPS,还能与脂质A发生非极性反应,将内毒素限制于胶束结构中,随冲洗剂溢出根管得到清除。它还可以提高根管封闭剂的润湿性且不影响其粘接性能。
Chandrasekhar等对小鼠的皮下组织注射生理盐水、3%NaClO、2%CHX、17%EDTA 以及QMix,通过比较注射区域的炎症反应细胞毒性,发现QMix的细胞毒性最弱。QMix适合作为终末冲洗剂与最初根管冲洗剂NaClO联合使用。研究发现,与传统根管冲洗剂相比,使用NaClO联合QMix冲洗剂对牙本质微硬度的损害最小。但有学者发现,Qmix和NaClO也会生成一种着色较浅的沉淀物,具体成分有待进一步探究。
通过Qmix、EDTA 与MTAD 三种根管冲洗液比较,Qmix能更有效地去除根管玷污层,EDTA溶液去除根管玷污层最差,同一根管根冠1/3玷污层易去除,根尖1/3玷污层最难去除。目前对QMix的研究仍处于基础实验阶段,还需要进一步验证其临床效果。
(3)非化学天然根管冲洗剂有学者研究了肉桂油的主要成分反式肉桂醛对粪肠球菌生物膜的影响,发现反式肉桂醛显著降低了粪肠球菌生物膜细胞的活力,与次氯酸钠和氯己定一样有效。还有学者筛选了五种精油水提取物对粪肠球菌的抗菌作用,证明植物精油可能会成为根管冲洗和消毒的良好试剂,但是由于这是一项体外研究,并且这项研究仅评估了对粪肠球菌的抗菌活性,因此在临床中对根管的冲洗是否具有实际意义还需要进一步研究。还有小檗碱、蜂胶也能够有效的清除微生物,具有较好的抗菌作用。
2.根管冲洗方法
2.1 常规冲洗方法
注射器冲洗是常规的根管冲洗方法,是将针头插入根管的深部,然后注入冲洗剂进行冲洗,其冲洗效果往往由于机械冲刷力弱、进入深度有限而受到较大的影响。近年,不同的根管冲洗技术被相继开发,能够有效提高根管冲洗的效果。
2.2 超声冲洗技术
超声波设备工作频率为25~40 kHz,,超声冲洗的工作原理是利用超声波在根管中液体里的声流作用、空穴作用,促进冲洗液发挥作用。所谓空穴作用是指超声波引起冲洗液高频振动后频繁产生气泡,气泡破裂使周围压力升高,形成冲击波作用于根管壁,清除根管中残屑与微生物。同时,周围温度升高,可以提高次氯酸钠冲洗液间的的抗菌性和组织溶解性。与手动冲洗相比,用超声波冲洗可显著清除根管系统的细菌及牙本质碎屑,这可能有助于改善根管治疗的结果。
2.3 声波冲洗技术
声波冲洗设备包括Endo Activator、EDDY等,其工作频率较超声波低,1~6 kHz,振幅较大,产生的剪切应力小。声波冲洗的原理是利用声波在根管中对液体产生机械振动,加速打破根尖部根管的气阻,使冲洗液顺利进入根尖区。EndoActivator的工作尖由低粘度的缩醛共聚物制成,具有良好的柔韧性。其旋转频率最多可达10000 cpm,工作频率0.033~0.167 kHz,其产生的声流作用较弱,且无法产生空化作用,因此,仅对根管中上段有较好的清洁效果。
Eggmann等研究了声波激活装置EDDY 的低、中、高三种功率模式对其感染根管的抗菌效果的影响,发现EDDY应始终在最高功率设置下使用,以使其抗菌效果最大化。Urban等通过研究发现EDDY 比EndoActivator 的清洁效果更好,原因之一可能是前者有较高的工作频率,增强了液体在根管内的流动效率;另一原因可能是后者不能产生空化作用,所以活化冲洗液的能力较弱。
2.4 激光活化冲洗法
激光活化冲洗法(Laser-activated irrigation, LAI)已被引入为根管冲洗的良好方法,主要是通过用激光激活冲洗剂,以改善其在根管系统中的分布,能够有效的去除不规则根管中的碎屑,提高冲洗效果。
目前应用于牙髓治疗领域的激光有二极管激光、Nd:YAG激光、镨激光及CO2激光等,多利用其热效应发挥作用。采用波长2940 nm的Er:YAG红外激光与冲洗剂联合的冲洗方法被称为激光活化冲洗法。Er:YAG激光与冲洗剂二者可产生协同作用,激光产生的能量被水强烈吸收,在根管冲洗液中产生蒸汽和气泡,并发生光机械效应,这些气泡形成和内爆产生的冲击波使液体快速移动,在根管壁产生剪切应力,从而清除根管壁的碎屑,破坏玷污层;同时,光机械作用还可以提高冲洗剂的化学性能和渗透性,有效去除玷污层。
激光活化冲洗也存在缺点,一是冲洗时根管内置入的激光工作头所产生的热效应可对根管壁和根尖周组织造成热损伤。二是与传统技术相比,其功效已被证明是优越的,但也会导致冲洗剂通过根尖孔挤出,有学者建议将Er激光纤维头放在距根尖止点5mm处,以防冲洗剂出根尖孔。
光子激活光声流技术(photon initiated photoacoustic streaming,PIPS)通过激光器向冲洗液中释放低能量和50 μs脉冲的单脉冲激光束,产生光声流效应从而达到清洁根管。冲击波增强发射光声流技术(shock wave enhanced emissionphotoacoustic streaming, SWEEPS)是在PIPS 的基础模式上向冲洗液发射双脉冲激光,产生初级、次级等一系列空化气泡并破裂产生冲击波,初级和次级冲击波的发射在整个根管中形成光声流效应。SWEEPS 去除的根管系统中积累的硬组织碎片(AHTD)比PIPS和超声冲洗多,然而,没有一种激活技术完全去除根管系统中的碎片。
PIPS在去除顶端放置的牙本质碎屑方面比常规的超声冲洗有效。在器械断裂的情况下,与传统注射器冲洗相比,超声冲洗和SWEEPS方法可以增强玷污层层和碎屑的去除。在根管弯曲的情况下,PIPS 和SWEEPS 显示出优于传统冲洗技术的污垢清除效率。
2.5 负压冲洗技术
目前负压冲洗系统的商品化设备包括EndoVac系统、GentleWave 系统等。EndoVac 的工作原理如下:与注射器相连的主输送头向髓腔内注入冲洗剂,与此同时,外径为0.55 mm的大套管深入根管中段,或外径0.32 mm的小套管伸到近工作长度处,不断从根管深部抽吸液体,以解除根尖区的气锁效应,使冲洗剂达到根尖部,促进感染物的清除。由于根管冲洗中的根尖区气锁效应会限制冲洗液与根管壁之内冲洗液间的有效接触,负压吸引可以在根尖部形成真空,解除气锁效应。通过使用此系统,可以同时实现冲洗液的输送与排出,缩短了冲洗时间,与传统注射器相比具有更少的根尖溢出率。
GentleWave是近年新出现的根管冲洗设备,包括发出多频声波的控制台和伸入髓腔的专用机头。专用机头通过封闭装置安放于髓腔洞口,冲洗液通过机头驱动被输送进入髓腔和根管系统,机头内置吸嘴,在推送冲洗液的同时将髓腔内液体吸出。流动液体与髓腔内存液体相互作用,形成空化微泡和广谱声场,清洁根管系统。研究表明GentleWave系统工作尖可以提高次氯酸钠的组织溶解能力和根管峡部的冲洗效果。
Coaguila-Llerena等在GentleWave系统对根管治疗的结果中表明了GentleWave 能够去除牙髓和钙化组织,其去除硬组织碎片和涂片层的能力优于传统注射器冲洗,去除根管充填残留物的能力低于或接近被动超声冲洗,与传统注射器冲洗和EndoVac相近。
2.6 其他
光动力疗法(photodynamic therapy, PDT)是通过激活光敏剂与低强度激光相结合来实现,使氧分子和自由基能够通过在细胞膜上打孔来杀死细菌。PDT可以提高根管内粪肠球菌清除率,而释氧光动力疗法通过提高根管内自由氧的含量,可进一步提高PDT的杀菌能力,且对于根下段部分效果更加明显臭氧疗法:臭氧是抗细菌、真菌和病毒的强效抗菌剂,臭氧水的应用可能有助于牙髓治疗,有学者研究了臭氧疗法在根管冲洗中的作用,但是由于本身研究的局限性以及NaClO比臭氧疗法的效果较差,臭氧既不能替代也不能补充NaClO的抗菌作用?纳米颗粒疗法:银纳米(Ag Np)和氧化锌纳米(ZnONp)能够减少根管中的粪肠球菌生物膜,类似于传统的根管冲洗消毒剂。
已证明,在体内和体外纳米银具有良好的抵抗根尖周炎的能力。Louwakul等提出氢氧化钙纳米颗粒(CHNPs)在消除牙本质小管中的粪肠球菌方面比氧化钙纳米颗粒(CONPs)更有效。
3. 总结与展望
根管冲洗作为根管治疗中一个不可或缺的重要环节,可以弥补机械预备的不足。近年来,针对根管冲洗药物及方法日益增加,使实现理想的根管清洁成为可能。本文对几种传统的和新型的根管冲洗药物及方法进行了介绍,说明了不同冲洗药物及方法的优缺点,研究证实,没有任何根管冲洗剂可以实现既能溶解有机组织又分解无机物的作用。
因此,临床医生应充分了解各种药物以及技术的特点,并根据根管系统的感染特征,联合应用多种化学药物,结合超声、激光、负压等方法,可以最大限度去除根管内感染,增强清除效果。对于一些不明确的观点以及新的药物和技术仍然需要进一步深入研究,这将对根管内感染的控制具有重要意义。

