牙髓血运重建术根管冲洗消毒药物的研究进展

李转转 格根塔娜,2

1.内蒙古医科大学口腔医学院 呼和浩特 010050；2.内蒙古医科大学附属医院口腔科 呼和浩特 010059

牙髓血运重建术在2001年被提出，随后被美国牙髓病学会（American Association of Endodontists，AAE）推荐为年轻恒牙牙髓不可逆性损伤的首选诊疗方式。其特点为，通过保守的化学预备来控制根管内感染，为干细胞创造有利的附着、增殖条件，使牙根继续发育成熟。因此，根管冲洗消毒药物的重要性不言而喻，且对其要求也更加严格，既要保证有效的消毒效果，还需对根尖区残存的干细胞没有伤害或伤害最小。近年来针对牙髓血运重建术的研究逐渐深入，在临床实践方面已取得飞跃的进展，与此同时牙髓血运重建术的并发症也逐渐暴露出来，即根管系统再感染、牙冠变色和髓腔钙化等，能进一步影响治疗周期和治疗效果。

目前，临床使用的根管冲洗消毒药物种类繁多，在不同的研究报道中差异性较大，所以需要进一步规范根管冲洗消毒药物的使用。本文就牙髓血运重建术根管冲洗消毒药物的作用机制、作用效果、浓度选择、局限性及解决方案等方面进行论述，以期为牙髓不可逆性损伤的年轻恒牙在临床选择最佳治疗方案及避免并发症和失败案例的发生提供一定的参考价值。

1 根管冲洗液

目前临床医生在牙髓血运重建术中使用的根管冲洗液有次氯酸钠（NaClO）、乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid，EDTA）、氯己定（chlorhexidine，CHX）和Qmix等，且浓度也参差不齐。

1.1 NaClO

NaClO是常用且有效的根管冲洗药物，在pH<7的水溶液中可以解离为Na+和ClO-，生成次氯酸（HClO）和氢氧化钠（NaOH），前者通过附着在细胞膜并与脂质发生皂化反应来破坏细胞膜，后者可中和有机成分中的氨基酸[1]，进一步扰乱细菌的氧化磷酸化和DNA的合成过程。

NaClO具有溶解有机物和杀菌的双重作用。较高浓度NaClO能有效溶解坏死牙髓组织和玷污层中的有机物，但同时也增加了根尖组织毒性和对残存牙髓的溶解。因此，牙髓血运重建术在选择冲洗液时需考虑抗菌效果、干细胞毒性和促进管壁生长因子的释放等多方面因素[2]。研究[1]表明，1%NaClO既能达到良好的抗菌效果，对根尖组织也相对无毒害，而大于3%NaClO可造成牙周组织的损伤甚至溶解。

相较于5%NaClO溶液，2.5%NaClO不仅能有效清除根管内细菌，还有助于缓解治疗过程中的疼痛，提高就诊过程的舒适度。残留在管壁的Na-ClO不易清理，且有浓度依赖性细胞毒性作用，所以建议使用低浓度的NaClO溶液冲洗。黄丽东等[3]认为足量、低浓度NaClO也能有效控制根管内感染。有学者[4]发现根管内感染的控制90%来源于根管内封三联抗生素糊剂（triple antibiotic paste，TAP），NaClO溶液冲洗仅占10%，故可以选择低浓度NaClO大量冲洗，随后再用生理盐水或EDTA反复冲洗降低残留和细胞毒性，尽最大可能保留残存的干细胞。

NaClO与根尖区组织接触会导致炎症反应的发生。有学者[5]指出，在保证消毒效果的前提下，减少NaClO与牙周组织的接触时间，有助于减少治疗后短期内炎症反应的发生，故可以考虑联合使用声波冲洗或超声冲洗等形式，减少NaClO与根尖区组织的接触时间，进一步减少炎症反应的发生，提高NaClO溶液的消毒效果。研究[6]显示，超声波荡洗效果优于声波冲洗和冲洗器冲洗。因此，建议低浓度的NaClO联合超声活化以达到良好的消毒效果。

NaClO的渗透性相对较差，45℃下6%NaClO进入牙本质基质的最大深度仅为300 μm[7]，且作用不持久，只有接触细菌时才能发挥杀菌效果。然而粪肠球菌能侵入牙本质基质深达300～1 000 μm处。因此，对于感染的侧副根管和牙本质基质深处的顽固性细菌，需联合其他方法来达到更好的消毒效果。

有学者[8]发现，NaClO通过掺铒钇铝石榴石激光激发后对牙本质基质300 μm处的粪肠球菌清除率高达99.87%，且掺铒钇铝石榴石激光对牙髓干细胞（dental pulp stem cell，DPSC）分化为成牙本质细胞起一定的促进作用。然而虽然其产生的热扩散对根尖区组织的影响极小，但目前仍缺乏大量的实验性研究证实。

1.2 EDTA

EDTA属于金属阳离子螯合剂，可与牙本质基质中的钙离子发生螯合反应，管壁脱矿、牙本质小管开放、胶原纤维外露，使细菌失去生存屏障[9]，从而可以提高消毒效果。而且，EDTA可以刺激牙本质基质中的促血管生成生长因子释放，例如转化生长因子（transforming growth factor，TGF）-β1[10-11]等，可以进一步促进DPSC增殖、迁移及分化。

相关研究[12]发现，EDTA联合超声波活化能进一步促进TGF-β1的释放。EDTA无干细胞毒性，其本身还含有促进干细胞黏附着床的蛋白质，能增加干细胞在管壁的附着率[13]。还有学者[9]发现，在使用其他冲洗液之前运用EDTA可使干细胞存活率得到最大化。因此，应用NaClO溶液前后均用17%EDTA对根管进行冲洗，在发挥EDTA对干细胞增殖分化的促进作用的同时能进一步去除NaClO在根管内的残留，部分逆转NaClO的不良影响，最终提高牙髓血运重建术的成功率。

不过，EDTA的作用时间仍然需要关注。研究[14]证实，EDTA根管停留时间过长会导致牙本质小管严重脱矿。有学者[15]建议，EDTA在根管内的作用时间应为1 min，因为大于3 min后会显著降低牙本质硬度，故不建议将EDTA作为根管的终末冲洗剂。17%EDTA联合超声荡洗1 min可有效去除玷污层和坏死牙髓组织，避免了长时间接触牙本质壁引起的严重脱矿。

相关研究[16]还发现，17%EDTA能安全有效的清除根管内壁的TAP，但17%EDTA进行药物清除后会显著降低牙本质的硬度，这与TAP根管内封药时间成正相关。此外，EDTA对粪肠球菌的抑菌能力相对比较弱，只能去除根管内的无机物，而将有机物遗留在牙本质小管壁上，进而影响消毒效果，所以需联合NaClO以达到更好的去除玷污层和抗菌抑菌效果[17]。

1.3 CHX

CHX是一种阳离子表面活性剂，它的抗菌机制为阳离子吸附并破坏细菌膜，使得细胞内成分外漏而杀死细菌。还可以和根管壁表面的牙本质结合，从而延长在根管内的停留时间，其抗菌时间可长达12周。

CHX低浓度时有抑菌作用，高浓度时有杀菌作用。2%CHX能有效清除根管内粪肠球菌[18]，且与5.25%NaClO抗菌效果无明显差异[19]，可作为严重感染和再治疗的根管冲洗剂。CHX渗透性比NaClO强，可达牙本质基质500 μm处[7]，对牙本质基质深处粪肠球菌的抗菌效果甚好，且对Ca(OH)2的耐药菌株也有效，然而与NaClO相比主要缺点是CHX不能溶解坏死组织和玷污层的有机物，残留的碎屑还会影响充填效果[20]。因此，有学者提出CHX与NaClO联合使用来提高消毒效果，但实验[21]证实二者反应会生成一种具有细胞毒性并导致牙齿变色的橘红色沉淀——对氯本胺，沉积在牙本质小管壁难以清除。因此，二者联合使用时需先用无菌生理盐水清除根管内残留的NaClO。但有研究[22]发现，0.001%CHX仍对根尖干细胞产生一定的细胞毒性，因此不建议将CHX作为牙髓血运重建术的根管冲洗液。

1.4 Qmix

Qmix是一种新型复合根管冲洗剂，商品名为Qmix 2in1，由抗菌剂（即CHX）-钙螯合剂（即EDTA）-表面活性剂（即西曲氯铵）组成。体外实验证实，Qmix具有较强且持久抗菌活性，同时还能有效去除玷污层，赢得不少学者们的关注，并于2011年应用于牙髓治疗。

Qmix具有以下优点。第一，Qmix在体外具有较强且持久的抗菌活性。CHX与EDTA产生协同的抗菌作用；西曲氯铵可通过提高管壁渗透性来增强抗菌效果。Liu等[23]通过实验得出，Qmix的抗菌性强于2%CHX与17%EDTA联合，且持续时间长达120 d。但值得注意的是，Qmix对有机物的溶解能力不足，细菌生物膜的体积不受影响，这就为其较强的抗菌活性大打折扣[24]。第二，Qmix可有效去除玷污层。大量研究表明，QMix与17%EDTA有同等的去除玷污层能力，还能显著提高牙本质与各种材料的粘接强度。第三，Qmix对牙本质硬度的影响较小：表面活性剂的存在降低了EDTA对牙本质硬度的影响，减少了牙齿折裂的风险。

但有学者[25]发现，Qmix和NaClO也会生成一种着色较浅的沉淀物，经过对此沉淀物定性分析研究发现并非对氯苯胺，具体成分有待进一步探究。还有学者[26]发现，Qmix是有细胞毒性的，且对迁移及血管生成产生一定的负面影响，这可能与其成分表面活性剂的细胞毒性和促炎作用有关。此外，有研究[27]证实了CHX的细胞毒性也存在于Qmix中。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。

1.5 小结

综上，根管冲洗液应具有高效的抑菌效果，对根尖区干细胞无毒性，且能促进转化生长因子的释放。目前没有任何单一冲洗液能满足以上要求，故需要以组合方式和顺序方式来增强冲洗效果，最小化其造成的不良影响。

目前，临床常用NaClO和EDTA组合。EDTA是一种金属螯合剂，使管壁脱矿、牙本质小管开放，但缺乏对有机纤维的溶解能力[13]，而NaClO恰能溶解遗留在管壁的有机纤维，为EDTA进一步作用开辟通道。NaClO既能溶解有机物又有超强杀菌作用，但有一定的细胞毒性且会诱导根尖区组织炎症反应。EDTA无细胞毒性，还能促进生长因子的释放，其本身还含有一种促进干细胞附着的黏附蛋白，但是清除粪肠球菌的能力相对较弱。NaClO和EDTA二者联合能更有效控制根管内感染，确保牙髓血运重建术的成功进行，故建议低浓度NaClO与17%EDTA联合使用，并且结合超声活化，从而达到良好的消毒效果。AAE建议将1.5% NaClO（每个根管20 mL，5 min）与17%EDTA（每个根管20 mL，5 min）或生理盐水联合使用。低浓度NaClO溶液大量冲洗后需用17%EDTA反复冲洗降低残留和细胞毒性，尽最大可能保留残存的干细胞，与此同时还能发挥EDTA对牙髓血运重建术的促进作用。

然而，也有学者认为NaClO和EDTA的混合会影响牙本质的结构完整性，即使在EDTA后使用NaClO进行短期冲洗，也会引起管壁牙本质的强烈侵蚀，因此建议在不同根管冲洗液之间用无菌生理盐水或蒸馏水冲洗，以最小化它们相互作用带来的不良影响。

NaClO和EDTA联合使用的顺序为：1）在使用NaClO之前运用17%EDTA冲洗根管，保护残存的干细胞，使其存活率得到最大化；2）无菌生理盐水或蒸馏水冲洗根管去除管内残留的EDTA，减少与NaClO混合后对牙本质壁的腐蚀；3）1.5%NaClO联合超声活化冲洗1 min，去除根管内残存牙髓组织和玷污层；4）无菌生理盐水或蒸馏水冲洗根管去除管内残留的NaClO，减少与EDTA混合后造成的负面影响；5）再次用17% EDTA联合超声活化冲洗1 min，去除管壁残留的NaClO，同时部分逆转NaClO对残留干细胞造成的不良影响，进一步发挥EDTA的促进作用；6）无菌生理盐水或蒸馏水再次冲洗根管，去除管壁残留的EDTA，减少EDTA对牙本质小管的腐蚀。

目前，使用不同方案的临床试验一直保持着高成功率，可以认为常规化学预备能够提供牙髓再生所需的环境。然而，临床的成功不能够等同于组织学的成功，即牙髓—牙本质复合体的再生。有学者[28]发现，NaClO会导致根管系统内残留的牙髓干细胞数量进一步减少，因此根尖区硬组织的形成不得不依靠邻近组织中的牙周膜干细胞、颌骨中的骨髓基质细胞和血凝块中的外周血干细胞。因此，形成的结构也并非真正的牙本质，而是牙骨质、骨样牙本质等。Galler等[29]发现，NaClO会诱导牙髓干细胞向破骨细胞/破牙本质细胞分化，进一步导致牙本质壁吸收。目前，学者们正在研究更先进的消毒方案，如空化发生装置、多声门消毒系统、纳米粒子和光动力疗法等。研究发现，这些消毒方案似乎对慢性感染有更强的抗菌功效，能够克服传统消毒剂的局限性[30]；然而仍需进一步研究它们对干细胞的影响。

随着科技的进步和学者们的不懈努力，另一种新的思路也被提出。Alfadda等[31]通过体外实验发现，NaClO的细胞毒性和对牙本质矿化的不良影响可通过10%抗坏血酸中和得以缓解，这可能代表着在牙髓血运重建术治疗过程中选择根管冲洗剂思路的转变，从降低浓度避免细胞毒性转变为中和反应，在保证彻底有效的根管消毒的同时获得更好的干细胞活力，但这种新思路也需要进一步研究来证实此发现。

2 根管消毒剂

在牙髓血运重建术的治疗中，目前临床使用最多的根管消毒药物是Ca(OH)2和TAP。邱德春等[32]也证实了TAP与Ca(OH)2在牙髓血运重建术中同等的消毒效果和预后效果。

2.1 Ca（OH）2糊剂

Ca(OH)2具有良好的生物相容性，是理化性质稳定的强碱性糊剂，作为根管消毒药物可使管内pH升高且长时间保持碱性环境，影响细菌繁殖所必需酶的活性，进而使细菌丧失活力。游离的羟基离子能改变细菌脂多糖的化学结构，增加细菌膜的通透性，有效抑制细菌的繁殖。Ca2+浓度影响内毒素的免疫原性，从而抑制其对单核细胞的刺激作用[33]。

动物实验[34]研究发现，根管消毒剂Ca(OH)2的成纤维细胞存活率大于国际标准推荐，且各浓度的Ca(OH)2都能促进牙乳头干细胞的增殖。也有一些学者提出反对意见，认为Ca(OH)2的高pH值，对管壁和根尖区的生物活性分子及干细胞的增殖分化存在一定的负面影响。有学者[35]为了避免直接接触管壁和根尖区干细胞，采用髓腔封药来避免干细胞毒性作用。同时，也有研究[36]证实，无论将Ca(OH)2置于髓腔或根管内均能维持较高的pH值。为了避免损伤干细胞，周磊等[37]也以髓腔封药的方式进行根管消毒，获得了理想的临床效果。

但随着广泛的临床应用和深入研究，学者们发现了Ca(OH)2也存在不足之处。1）黏稠性和流动性较差，与根尖不能充分密合；2）稳定性较差，经常会出现提前吸收扩散的情况；3）Ca(OH)2作为根管消毒药物，持续使用会对牙本质的生物力学特性产生负面影响，增加牙折风险；4）Ca(OH)2作为根管消毒药物，使根管内形成钙化屏障的频率高达77%，占据髓腔空间，进一步影响牙髓再生[38]；5）Ca(OH)2作为根管消毒药物，对生物膜相关的粪肠球菌持续感染无效[39-40]，缺乏渗透到牙本质小管的能力[41]。

2.2 TAP

1996年，TAP被提出，它的主要成分为甲硝唑、环丙沙星和米诺环素，按照质量均匀混合。甲硝唑属于广谱抗菌活性的硝基咪唑类药物，不易产生耐药菌株，可与大多数抗生素配伍，主要通过干扰DNA的复制来影响微生物的繁殖。环丙沙星属于第3代喹诺酮类药物，具有广谱的抗菌活性，尤其对革兰阴性菌具有很强的杀菌作用，能够使细菌DNA降解，但对革兰阳性菌和大多数厌氧菌无效[42]。因此，通常需与甲硝唑联合使用扩展其抗菌谱。米诺环素属于广谱抗菌的四环素类药物，通过抑制蛋白质的合成，导致细菌死亡，对多种革兰阳性菌和革兰阴性菌均有效。以上3种药物药效互补，更好的发挥消毒作用。此外，TAP的优点还有渗透性强、长效的抗菌作用、细胞毒性较小，能促进牙髓牙本质复合体再生和根尖区骨质沉积。

在牙髓血运重建术的治疗中，控制根管内感染是非常重要的，特别是对粪肠球菌感染的控制[43-44]。有研究[37]报道，TAP不仅能有效杀灭粪肠球菌，还能完全消灭氏放线菌。Devaraj等[45]发现，TAP去除附着于管壁的粪肠球菌能力明显优于NaClO和Ca(OH)2。但也有研究[34]证实，TAP与单一药物相比，具有更高的细胞毒性，浓度增加和封药时间延长是TAP细胞毒性增强的主要因素，所以需要寻找最佳平衡浓度和最适封药时间。相关体外实验研究[31]发现，0.125 mg·mL-1TAP既有良好的杀菌效果，且对DPSC几乎没有毒性。然而有研究发现，根管内存在更复杂的多物种生物膜，而且粪肠球菌具有几个与多种抗生素药物耐药性相关的基因。此外，在临床上还需要考虑浓度与稠度的关系，以便于形成可保留在根管内的糊状。AAE规定，牙髓血运重建治疗中TAP的浓度应该为1～5 mg·mL-1，最长封药时间为4周。

TAP的不足之处及其解决方法如下。1）降低牙本质硬度：高浓度的TAP和过长的封药时间会使牙本质表面严重脱矿从而降低硬度[46]，可通过载药纤维支架缓释药物来降低TAP浓度，进一步减小对牙本质硬度的影响，且封药时间不得超过4周。2）TAP糊剂的清除具有挑战性：TAP不仅易与牙本质结合且有高扩散性，再加上赋形剂含丙二醇基质成分，使得TAP很难清除干净，在清洁的过程中易造成二次污染，还会干扰牙本质生长因子的释放。使用17%EDTA联合超声冲洗来提高清除率。3）牙齿变色：米诺环素与牙本质中的Ca2+发生螯合反应，导致牙冠变色，且随时间而积累[36]。可使用不含米诺环素的DAP或改良的TAP来代替TAP，也可通过酸蚀粘接剂封闭牙本质小管来降低牙齿着色率[47]。然而有些临床病例TAP使用浓度为600～1 000 mg·mL-1，那么以上措施是无法完全避免牙齿变色的。因此，对于需用含米诺环素的TAP作为根管消毒剂的病例，建议使用低浓度TAP，且封药时间控制在4周以内，再联合酸蚀粘接剂封闭牙本质小管和封药至釉牙骨质界以下2～3 mm。4）细菌耐药性：TAP长时间存留于根管内会使细菌产生耐药性，增加根管再感染风险[41]，因此寻找合适的TAP浓度及封药时长是至关重要的，必要时也可通过药敏实验和细菌培养来减少细菌耐药的发生。5）药物过敏反应：药物过敏由全身用药引起较常见，但之前有病例报道了关于TAP局部用药过敏反应的病例，应当引起口腔医生的注意。6）抗菌效果有限：TAP能消除感染根管内的大多数细菌，而不是全部细菌，因为甲硝唑干扰DNA合成，环丙沙星抑制DNA回旋酶合成，米诺环素抑制蛋白质合成，所以TAP只对活跃状态的微生物有效，对以生物膜形式附着于牙本质小管的微生物是无效的，所以需对消毒后的根管空间进行生物相容性材料严密充填。

TAP的细胞毒性不仅与浓度有关，还与其成分、作用时间及载体息息相关。其中为酸性的米诺环素和环丙沙星均不利于干细胞的繁殖分化，而为中性的甲硝唑对干细胞活性无明显影响[41]。因此，应将TAP的pH调节为中性可降低细胞毒性。也有研究发现，可以通过载药纤维支架缓释药物来降低TAP浓度[48]，延长抗菌时间，同时起到保护DPSC的作用。TAP聚合物纳米纤维比当前使用的TAP更有利于感染根管的消毒和DPSC的附着及增殖。牙本质生物膜暴露于TAP聚合物纳米纤维7 d可显著促进细菌的死亡，而且DPSC增殖不受影响。Alghilan等[49]建议在甲基纤维素中使用稀释的TAP，减小TAP细胞毒性的同时也稀释了米诺环素的浓度，进一步降低牙齿变色的风险。稀释的TAP可显著增加DPSC在牙本质小管壁的附着率，并且对DPSC增殖没有负面影响。仍有研究[50]报道含抗生素的支架或改良的三联抗生素聚合物，也有潜力成为牙髓血运重建术中生物安全的根管消毒给药方式。

2.3 二联抗生素糊剂（double antibiotic paste，DAP）

DAP由甲硝唑与环丙沙星组成，除去了含有细胞毒性和使牙变色的米诺环素，在临床上取得良好的临床疗效和患者满意度[51-52]。Sabrah等[53-55]证实，DAP和TAP在临床总有效率、根管长度、管壁厚度及牙骨质样组织沉积率方面效果相当，且在根管封药后牙髓健康状况方面前者优于后者，这可能与DAP避免了米诺环素的细胞毒性有关。也可用罗红霉素、头孢克洛、阿莫西林和头孢沙定等来代替TAP中米诺环素。

但一项体外研究[39]显示，DAP有浓度依赖性细胞毒性作用，故建议使用低浓度的DAP。然而与单种生物膜相比，2种生物膜对1 mg·mL-1DAP的抗性明显更强[56-57]，也就是说体内感染根管中更复杂的多物种生物膜可能对低浓度的DAP具有更强的抵抗力。近年来不少学者将焦点转向了载体，有研究证实不含DAP的甲基纤维素水凝胶没有对DPSC的增殖产生任何显著的负面影响，且使用含DAP的甲基纤维素水凝胶可以提高DPSC在更高浓度的DAP中的存活率，此外，低浓度DAP甲基纤维素水凝胶没有表现出明显的细胞毒性作用。因此，含DAP的甲基纤维素水凝胶作为牙髓血运重建术的根管消毒药物也值得被关注。

2.4 小结

随着学者们对改良的TAP、DAP及载药纤维支架等的不断深入研究，抗生素糊剂将会拥有更广阔的应用前景。当需用TAP作为根管消毒药物时，应谨慎使用低浓度TAP且需注意TAP的封药时间，并结合其他方法（即使用酸蚀粘接剂密封牙本质小管，并在将TAP置于釉牙骨质界以下2～3 mm），以确保更加有效地防止牙冠变色。当美观成为患者的主要需求时，应避免使用含米诺环素的药物，改为DAP、改良的TAP或Ca(OH)2。因此临床医生需仔细评估每种根管消毒药物的优缺点，根据患者的需求、根管的感染情况及牙位等因素选择相应的根管消毒药物，发挥各自优点的同时尽量减少其带来的不良反应。低浓度消毒药物虽保留了抗菌特性，提高了干细胞的存活率和增殖分化能力，但仍需高浓度的药物来保证残留的抗菌作用。所以仍需寻找更安全、更有效的根管消毒给药方式。

3 总结

牙髓血运重建术作为一种新型的牙髓治疗方法，为牙髓不可逆性损伤的年轻恒牙带来了重生的机会，是牙体牙髓病临床治疗的研究热点，但目前尚无统一的根管冲洗消毒药物使用规范，临床研究也还处于探索阶段。随着科技的快速发展和各位学者们对牙髓血运重建术中根管冲洗消毒药物的不断深入探索，相信在不久的将来，药物的使用将更加规范，并发症及失败案例的发生不断下降，牙髓血运重建术在临床上广泛应用，并成为年轻恒牙牙髓不可逆性损伤的首选诊疗方法。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。