超声振荡对于模拟根管内毒素的灭活作用研究

作者：刘桂香 王青 苏林旺    作者单位：1.山东大学口腔医院 牙体牙髓科；2.山东大学齐鲁医院 口腔科，山东 济南 250012

【摘要】  　　目的 探讨超声振荡对于模拟根管内毒素的灭活作用。方法 80个无热原玻璃单根管模型随机分为A～H 8组，每组10个，分别注入标准内毒素溶液并给予不同处理：A、B、C组分别给予超声振荡5、7、10 min；D组加入过氧化氢溶液并超声振荡5 min，E组单纯加入过氧化氢溶液；F组加入次氯酸钠溶液并超声振荡5 min，G组单纯加入次氯酸钠溶液；H组为对照组。采用动态浊度法鲎试验测定各组内毒素活性，分析各组间内毒素活性的差异。结果 A、B、C组间以及与对照组之间内毒素活性的差异均无统计学意义（P>0.05）；D、E、F、G组与对照组之间内毒素活性的差异均有统计学意义（P<0.001），4个实验组明显低于对照组；单纯药物组与药物加超声组之间内毒素活性的差异无统计学意义（P>0.05）。结论 在本实验条件下，采用口腔科超声根管治疗仪进行单纯超声振荡，不能灭活感染根管内毒素，亦不能加强根管冲洗液灭活内毒素的作用。

【关键词】  慢性根尖周炎 根管预备 超声冲洗 内毒素 动态浊度法鲎试验

    Endotoxin deactivation in artificial glass root canals with ultrasonic treatment  LIU Gui-xiang1,2, WANG Qing1, SU Lin-wang1. （1. Dept. of Conservative Dentistry and Endodontics, Stomatological Hospital, Shandong University, Jinan 250012, China; 2. Dept. of Stomatology, Qilu Hospital, Shandong University, Jinan 250012, China）

    [Abstract]  ob[x]jective  To study the deactivation of the endotoxin in artificial glass root canals with ultrasonic vibration. Methods  80 artificial glass root canals were randomly divided into 8 groups: Ultrasonic vibration of 5 minutes, 7 minutes, 10 minutes, ultrasonic vibration of 5 minutes together with 3% H2O2 solution, only 3% H2O2 solution, ultrasonic vibration of 5 minutes together with 5.25% NaClO solution, only 5.25% NaClO solution and the control. Standard endotoxin solution was introduced into each root canal. Different time′s ultrasonic vibration was applied to different groups. After ultrasonic vibration, the endotoxin activity of each group was tested by kinetic turbidimetric limulus test. Result  There were no significant differences among the groups of different time ultrasonic vibration and the control（P>0.05）. There was great statistical difference between each group with root canal rinsesolution and the control（P<0.001）. The endotoxin activity of the test was significantly lower than the control.There was no significant difference between the groups of only rinse solution and rinse solution together withultrasonic vibration. Conclusion  Under the condition of this study, the only ultrasonic vibration can not deactivate the endotoxin of infected root canals and can not intensify the effect of root canal rinse solution.

    [Key words]  chronic periapical periodontitis； root canal preparation； ultrasonic irrigation； endotoxin； kinetic turbidimetric limulus test

    感染根管中存在的内毒素在牙髓病、根尖周病的致病过程中起着重要作用[1-2]，如何有效去除根管内毒素是根管治疗成功与否的重要环节。超声高频振荡能够有效杀灭根管内细菌，增强根管冲洗药物的灭菌能力[3]，但超声治疗对于根管内毒素的作用研究较少。本实验采用动态浊度法鲎试验测定超声处理后人造根管模型内标准内毒素溶液的活性，研究超声振荡是否具有灭活感染根管内毒素的作用，从而为临床牙髓病、根尖周病的治疗进展提供理论指导和技术支持。

    1  材料和方法

    1.1  实验材料和仪器

    Odontoson M型奥丹牙科综合治疗仪（Goof公司，丹麦），大输出功率35 W，超声频率42 000 Hz，大振幅0.02 mm），配套15号超声锉60支。EDS-99细菌内毒素定量测定系统（北京金山川科技发展有限公司）。人造玻璃单根管模型（山东大学玻璃仪器器材厂）80个，长20 mm，呈锥形，上口径为1 mm，0.4 mm，封闭。鲎试剂（浊度法专用，1.25 mL，批号0510281）、内毒素标准品（批号2005-10）、细菌内毒素检测专用无热原水（批号051205），均为湛江安度斯生物有限公司产品。体积分数3％过氧化氢溶液，质量分数5.25％次氯酸钠溶液。

    所有玻璃器皿预先用自来水、纯化水反复冲洗干净，烘干后置于新鲜配制的硫酸重铬酸钾洗液中浸泡过夜，捞出后先用自来水反复冲洗干净，再用新鲜蒸馏水反复冲洗干净（至少20遍），烘干后置于专用铝制饭盒内，250 ℃干烤1 h，去除热原，冷却备用。不耐高温的器材（超声锉、微量进样器等）均清洗干净，烘干后在体积分数30％过氧化氢溶液中浸泡4 h，然后用无热原水冲洗干净，60 ℃烘干备用。

    1.2  实验分组

    将80个无热原人造玻璃单根管模型，随机分为8组，每组10个：A组为超声5 min组，B组为超声7 min组，C组为超声10 min组，D组为超声加过氧化氢组，E组为单纯过氧化氢组，F组为超声加次氯酸钠组，G组为单纯次氯酸钠组，H组为对照组（不行超声处理）。

    1.3  实验方法

    按照试剂盒说明，配制标准内毒素溶液、复溶鲎试剂、制作标准曲线并进行可靠性实验。取玻璃单根管模型，A、B、C组分别以微量进样器注入1 EU/mL标准内毒素溶液60 μL，15号超声锉插入模拟根管再后退2 mm，保持锉与根管壁不接触，分别进行超声振荡5、7、10 min（试验前预先关闭冲洗系统，超声功率置于大值）。D、E组以微量进样器注入2 EU/mL标准内毒素溶液与3％过氧化氢溶液等体积比混合液60 μL，F、G组注入2 EU/mL标准内毒素溶液与5.25％次氯酸钠溶液等体积比混合液60 μL，对照组注入1 EU/mL标准内毒素溶液60 μL。D、E、F、G和对照组模型均静置60 min，D、F组分别增加超声振荡5 min（超声振荡方法同A、B、C组）。所有实验结束后，用微量进样器取样5 μL，以细菌内毒素检测专用无热原水稀释至0.1 mL，漩涡混合器混匀后，分别加入0.1 mL鲎试剂混合均匀，封口膜封口，插入细菌内毒素测定仪反应器内进行检测。

    1.4  统计学分析

    采用SPSS 11.5统计软件进行统计分析，统计方法为非参数检验（Kruskal-Wallis法）和单因素方差分析，检验水准为双侧α＝0.05。

    2  结果

    各组处理后，模拟根管内的内毒素活性如表1所示。经非参数检验，A、B、C组之间内毒素活性的差异均无统计学意义（H=6.441，P>0.05），A、B、C组与对照组之间内毒素活性的差异也无统计学意义（P>0.05）。经单因素方差分析，D、E、F、G组与对照组之间内毒素活性的差异均有统计学意义（F=93.12，P<0.001），4个实验组明显低于对照组；进一步作两两比较，D、E、F、G组之间内毒素的活性均无统计学差异（P>0.05）。

    3  讨论

    众多研究表明，感染根管内的厌氧菌，尤其是革兰阴性厌氧菌在根尖周感染中起着主导作用。内毒素（endotoxin）是革兰阴性细菌的主要毒力因子，具有很强的渗透性，且不易为一般理化方法所灭活，能够长期存在于感染根管及根尖周组织内。内毒素进入根尖周组织后，可发挥多种生物学效应，导致组织溶解和骨吸收，被认为是根尖周病的重要致病因素。如何有效去除根管内毒素是根管治疗成功与否的重要环节。目前普遍采用的根管器械预备后配合根管药物冲洗、术后根管封药等方法可去除大部分根管内细菌及内毒素[4]。但是，由于根管系统的解剖结构具有高度复杂性和变异性[5-6]，加上内毒素本身较强的渗透性及不易灭活等特性，常规根管器械预备及注射器冲洗很难将其从复杂的根管系统中清除干净。同时治疗中大量药物的应用不仅造成药物的浪费与滥用，还不同程度地存在诸如刺激性、腐蚀性、致畸性、致癌性、致敏性及诱发耐药菌株等不良反应。

    近年来，超声作为一种先进的治疗手段，在根管治疗中的作用逐渐被认识和重视。研究表明[7-8]，超声冲洗能有效清除根管壁玷污层，并能清理普通器械预备及手工注射器冲洗所不能达到的根尖区、侧副根管、根管间交通支、峡区及牙本质小管等处。同时，超声高频振荡在根管内能产生空化效应、声流效应和热效应，能够有效杀灭根管内细菌，与根管冲洗药物在杀菌方面具有协同作用，可以增强药物的灭菌能力[3]。上述研究均基于细菌水平，尚未见超声高频振荡能否有效灭活根管内毒素的研究。本实验结果表明，模拟根管内的标准内毒素溶液经超声振荡5、7、10 min后，其活性并没有明显变化；加入3％过氧化氢溶液或5.25％次氯酸钠溶液60 min后，内毒素活性明显降低，而在此基础上分别进行超声振荡5 min，其内毒素活性并无明显变化。由此可见，单纯超声振荡5～10 min并无灭活感染根管内内毒素的作用；3％过氧化氢、5.25％次氯酸钠溶液具有一定的灭活内毒素能力，而加上超声振荡5 min，其灭活内毒素的作用并无增强。分析原因可能是：内毒素本身是一种脂多糖，不是细胞，亦不是蛋白质，性质相对稳定，一般可引起细胞破坏、蛋白变性的物理化学方法很难对其起作用；单纯依靠超声振荡本身的空化效应、声流效应及热效应不能够破坏它的生物活性。同时本实验采用玻璃模拟单根管，没有侧副根管、牙本质小管等复杂结构，3％过氧化氢、5.25％次氯酸钠溶液与标准内毒素溶液经漩涡混合器混匀，且充分作用60 min，使药物灭活内毒素的作用得到了大发挥，再增加5 min超声振荡并不能使药物的作用增强。

    本研究虽然没有发现超声振荡对内毒素有灭活作用，但仍然具有非常重要的临床指导意义及科研应用价值。本实验结果显示，模拟根管内1 EU/mL的标准内毒素溶液，经3％过氧化氢或5.25％次氯酸钠溶液作用60 min后，也仅仅降至0.526 2 EU/mL及0.536 8 EU/mL，远远高于临床所能接受的水平，这提示单纯依靠药物的化学作用不能有效灭活感染根管内的内毒素。在临床工作中，考虑到患者的耐受能力以及长时间操作可能导致的副作用，根管冲洗时间长也不过数分钟，这么短的时间内药物的化学作用很难得到充分发挥。由此可见，如果在临床上片面追求药物浓度、药物效能改良、药物用量等措施的改善，对于根管内毒素的灭活收效甚微，反而造成了药物的极大浪费及滥用；而单纯增加超声振荡的功率、延长超声振荡的时间同样也是不可取的。

    目前，根管治疗术仍有较高的失败率，根管内毒素的检测水平仍然较高，虽然本研究显示超声不能有效灭活内毒素，但笔者考虑，以其卓越的清理效能可否增强根管冲洗液对于复杂根管内毒素的清除作用呢？这有待进一步研究。

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