口腔

根尖封闭性评估方法研究进展

作者:张淑存,葛堂娜,熊世江 来源:中国实用口腔科杂志 日期:2017-01-04
导读

         根管充填的最终目的是严密封闭清理和成形后的根管,进而消除死腔,这对于防止细菌再次感染根管和根尖周组织非常重要。目前,临床上主要采用糊剂类根管充填材料加固体类根管充填材料封闭根管系统。而临床常用的根管封闭剂在凝固过程中存在着体积收缩、溶解于组织液等问题,使得封闭剂内部、封闭剂与根管内壁间、封闭剂与牙胶尖间形成空隙,导致根管治疗失败。因此,根尖封闭性是决定根管治疗成功与否的关键因素。

关键字:  根尖封闭性 

  当前用于评估根尖封闭性能的方法多种多样,常用方法有染料渗透法、液体滤过(传输)法、细菌渗透法、葡萄糖定量分析法以及Micro-CT扫描和三维重建测量法等。虽然用于评估根尖封闭性能的方法多种多样,但各方法的评价标准不统一,使得实验结果存在差异,难以获得较好的可比性。本文分析比较了几种常用评价方法并就各方法的优缺点及其改良做一综述。

   1.染料渗透法

  染料渗透法首次由Grossman提出用于评估根尖封闭性,实验操作中首先封闭根尖孔2mm外的整个牙根面,然后浸入染料中,一定时间后采用纵向剖开法、横断切片法或透明技术法处理离体牙在体视显微镜或扫描电镜下测量染料渗入的深度进而确定根尖封闭性。因该方法简单方便和不需要复杂设备现已被广泛应用。染料渗透法虽然简单方便、易于操作,但实验结果易受到染料分子体积大小、浸泡时间、染液pH值、充填材料与牙本质壁之间残留的空气等影响。

  染料渗透法常用的染料有亚甲蓝、印度墨汁、彩色环氧树脂、品红等。亚甲蓝因价格便宜、分子质量近似于细菌代谢产物(如丁酸)具有较强穿透力而被大多数学者选作染液。但亚甲蓝在酸性脱钙脱水剂中溶解,在遇到碱性物质[如三氧化矿物凝聚体(mineraltrioxideaggregate,MTA)]时还可使染料脱色,产生假阴性结果。因而有学者在研究MTA这类碱性物质的封闭性能时以硝酸银溶液代替亚甲蓝作为实验中的染液。

  对于染料渗透应在何种条件下进行,学者们持不同的观点。根管充填材料中的气泡是影响染料渗透的重要因素。有学者提出正压或负压条件下进行染料渗透实验,Wimonchit等的研究证实负压条件下的染料渗透效果优于正压条件,而Spångberg等发现,正压条件下染料不能完全透过气泡而负压条件下可达到完全渗透。

  相对传统被动染料渗透法,主动染料渗透法的改良为通过离心法或施压法将根管中的气泡排除,该方法提高了实验的准确性。传统的线性染料渗透法只能定性评价根管封闭情况,临床相关性较差。在线性染料渗透法的基础上进一步发展,通过萃取渗透到根管内的染料,再利用分光光度法计算染料的浓度,这一方法在定量研究微渗漏方面较传统方法更可靠、敏感,理论上也更具有临床相关性。

  2.液体滤过(传输)法

  液体滤过(传输)法是Derkson等发明又经Wu等改良用于根尖封闭性评估的实验方法,操作中将充填后的离体牙一端与含一定高度液柱的细管相连,根尖方与含有一个气泡的毛细管相连,冠方施加压力,液体在根管中流动引起毛细管中气泡的移动,最后根据气泡移动的线性距离来定量分析渗漏量。该实验方法的优点在于,不会对牙体造成损伤,实验可重复进行,结果定量化,临床相关性较好。

  液体滤过法的不足之处是:(1)实验参数未进行标准化,如观察时间从1min至3h不等,选用的压强在68.9~137.8kPa之间;(2)该方法只能检测连续性空隙,对根管内的盲端空隙无反应;(3)液体渗漏模型通常是以蒸馏水作为示踪剂,但其表面张力较大(72mN/m),不易通过较小空隙。

  以上几方面都会影响实验结果的可靠性。计算机液体滤过法是传统液体滤过法的一种改良,是由Oruçolu等首次将计算机运用到该实验中,利用单色光的折射由计算机记录气泡移动距离,较肉眼读数更为客观、准确,但复杂的仪器设备同时也增加了实验难度。针对传统液体滤过法示踪剂表面张力大的问题,有学者提出以表面张力小的浸润液Galpore(表面张力19mN/m)替代蒸馏水作为示踪剂,可更好地通过直径较小的空隙,提高了实验的灵敏度。

   3.微生物渗透法

  微生物透法是将细菌混悬液作为渗透液置于牙根冠方,根方为肉汤培养基,观察根方培养基的浑浊度,经革兰染色和细菌培养观察细胞和菌落形态证实为目的菌种造成的浑浊,定性反映根尖封闭性。微生物渗透法能三维评价根管系统渗漏情况,且更好地模拟口腔环境,因而学者们认为微生物渗漏法较其他评价方法具有更好的临床和生物相关性。

  该方法不足之处在于,只能定性评价渗漏情况,不能定量分析,且菌种选择、实验中无菌操作的情况、根管封闭剂抗菌性能以及渗漏模型的建立都会对细菌渗透结果产生影响。实验中菌种的选择目前尚无统一标准:有些学者选用单一菌种的混悬液,最为常用的是链球菌和粪肠球菌,其原因是这两类细菌在治疗失败的根管内检出率较高,因而用该类细菌能更接近临床病理过程;也有学者选择多种细菌的混悬液作为待渗透液,以期更接近口腔的微环境。

  不管选用何种细菌的混悬液,实验中都必须保证严格的无菌操作,以确保培养基浑浊是由渗漏的目的细菌繁殖导致的而非其他细菌污染导致的假阳性结果,这也增加了实验的难度。为了避免假阳性结果,有学者选用具有链霉素耐药性的细菌作为目的菌种并在培养基中加入链霉素以确保结果的可靠性。此外,Rechenberg等系统性分析了众学者关于微生物渗漏实验方面的研究发现,该方法存在潜在的系统误差:大多数研究中都存在阴性对照组样本数不足的问题;另外,渗漏途径未控制为单一途径,在该实验模型中未排除通过牙根外表面与封闭材料之间的微渗漏。该问题的存在会影响微生物渗漏实验结果的可靠性和准确性。

   4.葡萄糖定量分析法

  葡萄糖定量分析法由Xu等最先建立,是一种以小分子质量葡萄糖(180u)作为示踪物,由根管口上方15 cm的葡萄糖液柱(1.5kPa)为葡萄糖从根管漏出提供源动力,通过葡萄糖氧化酶比色法测定从根方漏出的葡萄糖浓度,进而定量分析根管微渗漏的方法。葡萄糖因分子质量小、易通过根管内极小的空隙,而且也是细菌必需的营养物质被选为微渗漏实验的示踪物。葡萄糖定量分析法可在不破坏牙体组织的前提下连续、定量地检测微渗漏,方法灵敏、准确,且有较好的临床相关性。

  该方法的不足之处在于:

  (1)实验过程中,葡萄糖溶液的水分会蒸发,导致浓度升高,影响实验结果的精确性。Xu等采用竖直管中加入去离子水来弥补蒸发量的措施提高结果精确性,但加入去离子水时会产生浓度梯度,也会造成结果的偏差。Shemesh等则是将葡萄糖微渗漏模型放于密闭装置中,以解决葡萄糖溶液水分蒸发影响实验结果精确性的问题,而且在初步实验中已证实该方法的有效性。穆云静等建议在相应时间点测量根管漏出葡萄糖量时应更换一次Eppendorf管内的葡萄糖溶液,此操作可减小水分蒸发所造成的误差。

  (2)实验源动力相对较小,导致实验周期较长。在Xu等的微渗漏模型中,来自根管口上方15 cm的葡萄糖水柱(1.5kPa)为葡萄糖从根管漏出提供源动力,但力量相对较小,故实验周期较长。穆云静等对Xu等的实验模型进行改良,以20kPa恒定气压作为葡萄糖渗漏的源动力,该措施能显著缩短实验周期且使实验更加灵敏。De-Deus等利用103kPa的高压将实验周期压缩成60min,节省时间的同时也避免了水分蒸发和细菌繁殖所造成的误差。

  (3)示踪物葡萄糖不稳定,长期在碱性环境中会发生反应生成葡萄糖酸盐而不能用葡萄糖氧化酶比色法测定,影响结果准确性。有研究表明葡萄糖在碱性溶液中会缓慢氧化成葡萄糖酸最后转化成葡萄糖酸盐,鉴于此,有学者提出以蔗糖代替葡萄糖作为示踪物。Xu等研究证明了蔗糖与常用根管充填及倒充填材料共存时稳定性好,适合作为微渗漏检测示踪物。

   5.Micro-CT扫描和三维重建测量法

  X射线微断层摄影术(X-raymicrotomography),也称Micro-CT、微焦点CT或μCT,是普通CT的继承与发展,是近三十年来研发并逐步应用于医学研究的新型影像学技术。Micro-CT利用X射线对样本进行扫描得到一系列不同角度的样本投影,进而通过计算机按照一定算法三维重现样本结构信息,该技术是非侵入式的且不破坏样本。

  近年来,随着Micro-CT分辨率的不断提高以及相应图像分析软件的不断研发和应用,Micro-CT成为一种能较准确反映根管内充填材料中孔隙情况的非侵入式技术,可依据图像数据进行定量测定,这使得定量评价根管充填质量成为可能,也符合Somma等提出的理想的评价根管封闭性的实验模型应当具备的要求。Jung等应用Micro-CT及组织切片法收集人上颌单根管牙根管充填后图像,通过叠印相应图像后发现,Micro-CT图像可显示细微结构,区分封闭剂层、牙胶尖断面及空隙,较准确反映根管充填效果。

  根管充填的操作技术和充填材料的性能是影响根尖封闭质量的主要因素。Zogheib等曾应用Micro-CT三维重建测量根尖1/3充填物孔隙率,进而评价Thermafil和RealSeal1两种根管充填技术的优劣。该实验也是少数首先采用分辨率小于4μm的Micro-CT进行扫描的实验之一,研究发现,在封闭剂平均厚度为2μm的情况下Micro-CT的分辨率要小于7μm才可在图像上区分封闭剂与牙胶成分。这也就能解释大多数Thermafil充填技术充填后Micro-CT图像上不能区分封闭剂与牙胶成分的原因,这一结论也与以前的实验结果相符。

  Wolf等应用Micro-CT三维重建测量不同根管封闭剂加热牙胶垂直加压充填后界面孔隙率,结果表明,牙胶配合RoekoSeal充填后根管内孔隙明显少于封闭剂为Sealapex和2Seal的两组。由此可见,Micro-CT扫描后三维重建测量作为一种新兴的评价根尖封闭性的方法,相较于传统的实验方法,具有显著的优越性。

  首先,准确率高且不破坏样本,实验具有可重复性;同时,可根据数字图像数据进行定性和定量测定。但Micro-CT的应用也存在一定的局限性:高分辨率使得样本的尺寸很小,所以目前Micro-CT仅用于离体牙的研究;另外,Micro-CT扫描较为费时,获得的图像要经过专业软件处理,较为复杂。

   6.结语

  当前,评价根尖封闭性的实验方法多种多样,但各方法的原理及评价标准不同,没有一个统一的标准,这使得实验结果存在差异,难以获得较好的可比性。由于目前并没有公认的根尖封闭性评估方法,因此如何更加客观准确地评价根尖封闭性、统一实验标准仍是今后亟待研究的课题。

  来源:中国实用口腔科杂志2016年1月第9卷第1期

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