诊间封药用氢氧化钙的研究进展

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  【中图分类号】R781【文献标识码】A【文章编号】1632-5281(2015)6
  摘要:目前,随着根管预备和冲洗技术的不断完善,根管预备可明显减少根管内残存的感染物,但尚不能彻底清除根管内的微生物。根管预备后充填前进行根管消毒,杀灭残存的微生物,预防再感染是必要的。氢氧化钙因其抗菌性已经广泛应用于多种口腔治疗的材料中,例如:根管治疗术中诊间封药用氢氧化钙。其作为根管消毒药已经被广泛接受和临床应用,并作为目前主要根管内消毒药物。
  关键词:氢氧化钙;抗菌活性;诊间封药;内毒素
  在感染根管预备过程中,无论采用何种器械和冲洗液都会或多或少地在根管壁上形成一层玷污层,后者包含有牙本质碎屑、牙髓残留物、细菌、内毒素,有时还有充填材料。感染根管在完成根管预备后,50%~80%的根管仍然能够培养出细菌。[1]对于侵入牙本质小管内以及定植于根管峡部、根尖分歧、侧支根管、管间侧支的细菌,如果单纯采用现阶段根管预备器械和技术方法,根本无法彻底清除。在感染根管内每毫升根管内容物中大约含有108个细菌,通过器械预备根管内细菌数可减少到1000个,次氯酸钠冲洗液冲洗后可再减少50%,也就是说,通过根管预备后根管内仍存在细菌。如上所述,根管预备后根管内始终残存一定量的玷污层,因此根管预备后充填前进行根管消毒,杀灭残存的微生物,预防再感染是必要的。
  氢氧化钙因其高pH具有杀菌作用和促进碱性磷酸酶活性而在牙髓病治疗中得到了广泛的应用,并取得了可靠的临床效果。[2]
  氢氧化钙的抗菌性
  其抗菌原理与其pH有直接关系。氢氧化钙的pH达12.5,将其置于根管内可升高局部pH,而绝大多数根管内的细菌都无法在碱性环境下生存,感染根管内常见的几种细菌在直接接触氢氧化钙后很短时间内便可被杀灭。氢氧化钙的抗菌活性与其能在水性环境中释放羟基离子有关。羟基离子是一种强氧自由基,可与多种生物大分子发生反应,通过导致细菌的细胞膜损伤、蛋白质变性以及DNA损伤等途径破坏细菌细胞,达到抗菌杀菌的目的。[2]
  灭活内毒素
  感染根管中居主要地位的微生物是革兰阴性菌, 当其死亡或繁殖时, 会释放细胞壁中的内毒素( lipopolysaccharide, LPS), 刺激机体产生前列腺素 E2( prostagladin E2 , PGE2)等一系列炎介质, 导致细胞因子分泌和补体激活, 引发宿主局部和全身的免疫应;同时,内毒素对于宿主的根尖周组织可产生直接影响, LPS在微小浓度就可对宿主细胞有明显的损害作用。据研究,牙髓及根尖周织的症状与根管内的内毒素水平有显著相关性,不仅如此,革兰阴性菌释放的内毒素致使机体产生一些激活破骨活动的炎性物质和细胞因子, 被认为是根尖周病变中骨破坏的重要原因。Barthel在1997年等发Ca( OH)2可显著降低内毒素,激活单核细胞释放肿瘤坏死因子α的水平。 Nichols报道Ca(OH)2能显著减低内毒素激活单核细胞产生PGE2的水平,并认为这一效果与CH使LPS的脂质A结构改变有关。在其随后的实验中,他们发现CH将脂质A结构转化为无毒的脂肪酸和氨基糖,这一实验结构随后被Barthel and Olsen证实。Nelson-Filho 实验证实CH可以灭活细菌脂多糖;Jiang评估了LPS对破骨细胞产生的直接作用和CH抑制由内毒素刺激产生的破骨细胞形成的能力,发现CH显著减少了破骨细胞的分化。
  总之,内毒素,革兰阴性细菌细胞壁的组成成分,在根尖周组织炎症的产生和维持方面其了基础作用,CH可以灭活内毒素,而且目前是临床上唯一有效的药物。[2-3]
  抗微生物膜活性
  Svensater微生物膜是指微生物凝结成的一薄层,其可发生于各种天然结构的表面;自由流动的细菌在水性环境中存在,即所谓的微生物的浮游形式,是微生物膜形成的首要条件;当浮游微生物在水溶热中占优势,生物膜就可在任何有机或无机物基质表面建立;在牙髓学中微生物膜的概念最初被讨论主要是在根管系统中坏死和感染牙髓中的细菌框架中;微生物膜被考虑是根尖周炎症的原因;
  Nair发现根管预备及根管冲洗,一次性根管充填后,在被测试的16颗牙中,14颗中微生物以生物膜的形式存在于未被预备到的主根管,根管峡部及侧副根管内。微生物膜中生长的菌落用抗菌药物很难清除,在成熟生物膜中的微生物抵抗机制还未被充分解释;Distel报道,用扫描电镜及共聚焦扫描电镜法发现尽管应用CH作为根管消毒药,粪肠球菌依旧在根管中形成了生物膜;而在另一篇文献中Chai报道CH清除粪肠球菌的生物膜100%有效;Brandle研究了几种细菌在碱性环境下,不同生长条件的作用,生长条件为浮游状态微生物,单菌落生物膜以及复合菌落生物膜,发现浮游微生物最为敏感,只有粪肠球菌及白色念珠菌在饱和溶液中生存了10min,最长生存了100min,牙本质黏附是提高粪肠球菌及奈氏放线菌对CH抵抗的主要因素[4];反之,复合菌落微生物是促进远缘链球菌抵抗的主要因素,而白色念珠菌对CH的反应并没有被生存条件影响。
  总之,这些文献的实验数据说明CH对生物膜的抗菌潜力结果不确定,需要进一步研究。
  牙本质缓冲作用
  Haapasalo 引用了一种新型牙本质粉末实验模型来研究牙本质对各种根管消毒药的抑制作用,证实牙本质消除了CH对粪肠球菌的杀灭作用,而阳性对照表(即没有牙本质粉末组)在几分钟内粪肠球菌即被杀灭,并且,在牙本质粉末组,即使是在CH孵育细菌24h后仍没有测量到细菌菌落单位的减少。羟基磷灰石对于阻止CH对粪肠球菌的杀灭作用与牙本质有相似的作用,一开始用18%w/v(重量/容积百分比)浓度的牙本质,然后在另一个实验里,他们发现即使是1.8%浓度的牙本质就可以阻止饱和CH溶液对粪肠球菌的杀灭作用。牙本质对CH灭菌活性的抑制作用可能归因于牙本质对强碱的中和作用。实验室和临床试验都证实牙本质尤其是根管壁次表层牙本质的缓冲作用可能是CH抗菌性减弱的主要因素,除了牙本质,残存的坏死的牙髓组织,炎性渗出物可能影响抗菌药物的抗菌能力。[3-4]   总之,牙本质,羟基磷灰石,残存的坏死的牙髓组织,炎性渗出物减弱了CH抗菌能力,换句话说,CH更可能在实验室条件下有抗菌能力,但是在体内相对无效。
  牙本质渗透性
  鉴于Ca( OH) 2在根管治疗中的效果,人们设想Ca2+和OH-可以经牙本 质渗透。这一现象的发生方式可能与水相似,因为在牙本质小管中的扩散的首要决定因素是分子量。Tronstad等在猴的离体牙实验中发现,使用Ca(OH)2作为根充物,可使牙本质壁的 pH 值显著增高, 且近髓腔侧高于远髓腔侧, 并呈梯度分布, 牙骨质的 pH 值无明显变化, 但是有牙根外吸收的区域牙本质壁外表面 pH 值也增高。Staehle等在离体人牙的研究中也得到了类似的结果。[5]
  Nerwich等在对离体牙使用Ca( OH)2糊剂封药4周后发现,内层牙本质壁pH值在24h后达到峰值; 外层牙本质壁pH值在1~7d后开始升高,需2~3周才达到峰值; OH-在颈部牙本质中的扩散速度比根尖部要快,他认为这与根尖部牙本质小管数目少、直径小有关。在造成实验性外吸收的牙齿, 病灶区 OH-的扩散速度要比牙根完整的区域快。Foster等报道使用Ca( OH) 2 糊剂作为封药后确有Ca2 +和 OH -渗出到根周组织中, 且根管壁玷污层去除越干净, 这一效果越明显。许多学者认为进入牙本质小管的OH-对杀灭微生物有一定作用,OH-及Ca2 +渗透进入根尖周组织,可抑制破骨细胞的活动, 促进碱性磷酸酶的活性。[6]NErwich等在对离体牙使用Ca(OH)2糊剂封药4周后发现, 内层牙本质壁pH值在24 h后达到峰值;外层牙本质壁pH值在1~7d 后开始升高,需2~3周才达到峰值;OH-在颈部牙本质中的扩散速度比根尖部要快, 他认为这与根尖部牙本质小管数目少、直径小有关。 在造成实验性外吸收的牙齿,病灶区OH-的扩散速度要比牙根完整的区域快。Foster等报道使用Ca( OH)2糊剂作为封药后确有Ca2+和OH-渗出到根周组织中,且根管壁玷污层去除越干净,这一效果越明显。许多学者进入牙本质小管的 OH-对杀灭微生物有一定作用, OH-及 Ca2 +渗透进入根尖周组织, 可抑制破骨细胞的活动, 促进碱性磷酸酶的活性。
  对牙本质硬度的影响
  牙本质的挠曲强度可能部分依赖于羟基磷灰石晶体与网状胶原纤维的紧密联系,它们是牙本质的主要组成成分。Rosenberg 测量了CH对牙齿的微拉伸断裂强度,发现在作用7-84天后,其强度下降了近50%。White对牛牙本质作用5周之后发现CH降低了断裂强度32%;Andreasen.表明CH作用1年之后,羊牙本质断裂强度下降了50%;Kawamoto报道暴露于CH糊剂大大增加了牛牙的弹性模量,因此使其更趋于断裂;Grigoratos 报道CH降低了牙本质的挠曲强度;Doyon
  检测了人根管牙本质的抗折性,发现在CH作为根管消毒药消毒根管6个月后其抗折性大大降低了。[2-4]
  总之,牙本质暴漏于CH一段时间导致挠曲强度的降低,更易折。
  生物相容性
  Ca(OH)2毒性小,较CMCP更为安全。用狗进行的实验研究发现 , 超充的糊剂周围有中等量的炎症细胞,并可观察到新的牙周膜纤维形成以及牙骨质和牙槽骨修复,组织炎症消退较快;而使用CMCP、激素、抗生素后根尖周组织炎症细胞浸润显著,未观察到组织修复的迹象。Martin & Crabb早期报道,CH被挤压进根尖区可以被很好地耐受和慢慢吸收。然而一些其他报道对此提出怀疑。Hauman & Love中报道,CH在根管治疗中作为根管药物对根尖周组织有不利作用,Blomlo发现CH对周围软组织愈合有消极影响,建议在做牙周治疗之前完成全部的根管治疗;Breault报道CH的使用抑制牙龈成纤维细胞的附着,但不具有统计学意义,建议当想建立病源牙周围产生或者建立新附着时避免使用CH。而正相反,Barnhart发现CH很好地被牙龈成纤维细胞耐受;
  Ribeiro 发现CH没有促进哺乳动物细胞DNA的损伤;Pissiotis & Spangberg评估了分别移植了羟基磷灰石,胶原纤维和CH16周后,豚鼠上颌骨的反应,发现都没有明显的炎症反应发生,羟基磷灰石在测试期间没有被吸收,但是CH和胶原纤维移植都部分或全部吸收或替换为骨组织。Tepel 用狗进行的实验研究发现,超充的糊剂周围有中等量的炎症细胞,可观察到新的牙周膜纤维形成以及牙骨质和牙槽骨修复,组织炎症消退较快;而使用CMCP、激素、抗生素后根尖周组织炎症细胞浸润显著,未观察到组织修复的迹象Wakabayashi评估了CH糊剂对根冠壁的作用发现它可以溶解成牙本质细胞层,但是对前期牙本质作用有限。
  总之,CH糊剂可以被骨组织及牙髓组织耐受,但是他对根尖周的作用还是有争议。
  Ca(OH)2糊剂的使用方法纯净的Ca(OH)2为白色粉末,长时间暴露于空气中会缓慢吸收CO2而失效。为了形成糊剂可采用多种载体:无菌蒸馏水或生理盐水最早被采用,其操作简便,价廉且效佳;也有人使用局麻药物,但有致过敏之虞;此外有报道使用CMCP可延长药物在根管内的有效时间,还有人推荐使用甘油作载体,其流动性较好且无毒, 不蒸发,充填效果好,治疗后易被去除,但其效能及生物相容尚待进一步研究。目前已有多种含Ca(OH)2的成品型封药糊剂,使操作更为简便。据研究使用螺旋充填器及专用注射器,充填效果明显优于使用扩大器或光滑髓针。糊剂可以放入根管全长,特别是有严重感染的根管, 如有少量不慎超出根尖孔也会很快被吸收。
  综上说述,氢氧化钙作为消毒作用的诊间封药,有其自身明显的抗微生物杀菌作用,但是也有其局限性,从有效性和安全性等方面来看,Ca(OH)2糊剂具有很多优点,它可作为短期封药也可长期使用.关于Ca(OH)2的药理作用及使用方法等有待进一步研究。目前并没有一种完全符合标准要求的诊间封药。
  [参考文献]
  1. Hermann BW. Calcium hydroxid als Mittelzurn, Behandeln und Fullen von Wurzelkanalen [Thesis] Wurzburg 1920.
  2. Farhad A, Mohammadi Z. Calcium hydroxide: a review. Int Dent J 2005;55:293-301.
  3. 5. Sathorn C, Parashos P, Messer H. Antibacterial efficacy of calcium hydroxide intracanal dressing: a systematic review and meta-analysis. Int Endod J 2007;40:2-10.
  4. Tanomaru JM, Leonardo MR, Tanomaru Filho M, Bonetti FilhoI, Silva LA. Effect of different irrigation solutions and calcium hydroxide on bacterial LPS. Int Endod J 2003;36:733-9.
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