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次氯酸钠在化学根管冲洗方面的应用

发布时间:2022年3月2日

彻底的根管清创是根管治疗成功的关键因素之一。由于根管系统的复杂性,根管清创除了良好的机械预备之外,同时也需要辅以有效的化学冲洗。在诸多化学根管冲洗液中,以次氯酸钠溶液的功效最为显著。次氯酸钠作为根管冲洗液,具有较强的抗菌性能,并且能溶解根管内残余的牙髓组织、乳化牙本质碎屑和润滑根管壁,是目前临床上使用最有效的根管冲洗液之一。然而,次氯酸钠溶液溶解牙髓软组织的同时,也会破坏根管壁牙本质基质。本文主要对次氯酸钠溶液的根管冲洗的作用机制及其对牙本质的影响等作一综述。

1次氯酸钠的理化性质及作用机制

次氯酸钠在水溶液中可分解为氢氧化钠和次氯酸,表现为动态平衡,其反应如下:NaCl0+H2O-NaOH+HCl0。次氯酸钠的活性成分为氯。有效氯是溶液中HC10和Cl0-的总和。HC10是一种强氧化剂,其氧化性比Cl0-更强烈。HC10的解离依赖于溶液的pH值,酸性溶液可促进Na-Cl0水解为HC10。次氯酸盐的pH值为7.6。当pH值>7.6时,占优势的形式是Cl0-;在pH值<7.6时,占优势的形式是HCl0。

次氯酸钠水解产生氢氧化钠,提高其碱性。次氯酸钠的高pH可破坏细胞膜的完整性,抑制细菌酶和细胞代谢,降解磷脂。氢氧化钠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。次氯酸与氨基蛋白发生氯胺反应,生成氯胺,从而降解氨基酸,溶剂牙髓组织。

2次氯酸钠在不同条件下的组织溶解作用

次氯酸钠是一种有机溶剂,能有效地溶解有活力或无活力的牙髓组织及玷污层中的有机成分,将松散的碎屑从根管中冲洗出来。Naenni等为探讨不同冲洗液溶解坏死组织的能力,通过观察1%次氯酸钠、10%氯己定、3%和30%双氧水溶液、5%二氯异氰尿酸钠及10%柠檬酸对猪上腭坏死组织的溶解能力,结果发现只有次氯酸钠能实质性的溶解坏死组织。Okino等研究发现,相比较于2%氯己定溶液和凝胶,0.5%、1.0%和2.5%的次氯酸钠均可溶解牛牙髓组织,平均溶解速度随浓度增加而增加。Ballal等研究显示,与2.5%次氯酸钠相比,7%马来酸和17%EDTA的组织溶解能力非常小。因此,相比于其他根管冲洗液,次氯酸钠溶液具有更好的组织溶解性。

2.1浓度

次氯酸钠溶液用于根管冲洗的常用浓度为0.5%-5.25%。提高浓度和延长作用时间能提高次氯酸钠的组织溶解性。Irala等研究表明,2.5%次氯酸钠溶液溶解牛牙髓的时间显著快于1%次氯酸钠溶液。次氯酸钠溶液的浓度越高,有足够的NaOH和HC10储备,有效氯含量越高,组织溶解能力就越强。

2.2pH值

溶液的pH值对组织溶解性有很大的影响。碱性溶液可提供大量的OH-,能发生充分的皂化及中和反应,有效地溶解根管内容物。Christensen等研究pH值分别为12、9、6的次氯酸钠溶液溶解牙髓组织的能力,结果发现pH值为12和9的溶液溶解性无显著差异,但二者溶解速度均显著高于pH值为6的溶液。卢思贤也发现次氯酸钠溶解软组织的作用随pH值的降低而减弱,pH值为12时溶解作用最强。临床上所用的次氯酸钠溶液pH值约为12,溶液相对比较稳定,有利于组织溶解性的发挥。

2.3温度

次氯酸钠溶液的组织溶解性,在一定范围内会随着溶液温度的增加而增强。RossiFedele等研究发现4%次氯酸钠溶液加热至45℃和60℃时,其组织溶解能力显著增加,但60℃时溶解能力达最高峰。Sirtes等发现次氯酸钠溶液在加热后1h仍然保持稳定,表明在临床相关时间段内溶液加热后是相对稳定的。45℃时1%次氯酸钠溶液溶解人牙髓的能力与20℃时5.25%次氯酸钠溶液相仿。因此,增加低浓度次氯酸钠的温度可以达到与高浓度溶液相似的效果,可降低使用次氯酸钠的毒性风险。

2.4组织类型

根管系统中的牙髓组织以活髓、死髓或固定牙髓三种形式存在,次氯酸钠能有效地溶解以上三种牙髓。有研究发现次氯酸钠溶液对新鲜组织溶解速度最快,其次为坏死组织,固定组织的溶解速度最慢。

2.5冲洗的液体量和机械振动作用

组织溶解性受三类因素的影响,包括振荡的频率、系统中有机物数量与冲洗液的比例、有效的组织表面积。当次氯酸钠溶液与有机组织接触时,有效氯被不断消耗,表面活性降低。根管预备过程中使用根管器械能提高残留软组织与冲洗液的接触面积。在根管冲洗过程中需要大量溶液或频繁更新溶液。大量溶液作用于小部分组织,能提高溶解速度。Stojicic等研究指出液体振荡可提高其组织溶解性;然而超声、声波振荡和移液管搅拌等3种方法之间无显著差异。超声作用的机制主要是声流和空穴效应。超声引起的激烈的液体流动和剪切力对次氯酸钠的组织溶解能力具有巨大的影响。由此在条件许可的情况下,使用超声冲洗根管,临床效果更好。

3次氯酸钠对根管内牙本质的影响

次氯酸钠一方面能有效去除根管内玷污层,另一方面对牙本质胶原蛋白有分解作用。次氯酸钠能使较长的多钛链断裂,并使蛋白质末端基团氯化产生的N-氯胺降解,产生非特异性的蛋白水解作用。次氯酸钠溶液对根管牙本质的有机成分发生影响,改变它的理化特性及机械性能。

3.1牙本质理化特性的改变

次氯酸钠对牙本质显微结构的破坏主要体现在牙本质胶原的降解。牙本质胶原的降解主要由基质金属蛋白酶(MMPs)介导。Zhang等用傅里叶变换红外光谱法测量牙本质胶原含量时发现使用5.25%次氯酸钠浸泡1h后胶原含量显著下降,而用1.3%次氯酸钠浸泡4h后胶原含量与对照组相比没有显著性差异。增加5.25%次氯酸钠的冲洗时间,牙本质中的磷灰石/胶原比率也随之增加。这就表明5.25%次氯酸钠可缓慢持续地降解矿化牙本质中的胶原。Moreira等采用偏振光显微镜观察亦指出5.25%次氯酸钠,不管是否与17%EDTA联合使用,均能导致偏振光的改变和牙本质胶原的降解。次氯酸钠处理后牙本质的有机基质,牙本质胶原,牙本质的碳和氮含量显著下降,而羟基磷灰石钙和碳酸磷灰石等无机成分未发生改变。

3.2牙本质机械性能的改变

使用次氯酸钠治疗会影响牙本质的机械性能,如微硬度、粗糙度、弹性模量、挠曲强度和疲劳强度等。

1)牙本质的微硬度是牙本质的重要物理性能之一,它的变化可反映牙本质矿物质的获得或丢失。次氯酸钠溶液能改变牙本质Ca/P比率而影响其矿物质含量,导致牙本质磷灰石结晶度的改变,最终导致牙本质微硬度降低。1%次氯酸钠冲洗根管可降低牙本质的微硬度,与17%EDTA联合应用可更为显著地降低牙本质微硬度。姚红发现次氯酸钠能降低根管牙本质微硬度,并且次氯酸钠的冲洗时间和浓度与牙本质微硬度的改变成正比。

2)表面粗糙度是与牙科黏结密切相关的指标。次氯酸钠溶液具有蛋白水解作用,可溶解牙本质中的有机物,降解牙本质表面胶原,从而增加根管内牙本质表面的粗糙度。Hu等研究显示5.25%次氯酸钠处理10min可导致牙本质表面的粗糙度从85.39nm增加到121.90nm。粗糙的不规则表面对黏结材料的微机械作用具有一定的临床意义。

3)弹性模量是度量材料刚性的参数,挠曲强度是衡量材料弯曲韧性的指标,二者是评价牙齿机械性能的重要指标。Zhang等研究显示暴露于5.25%次氯酸钠中1h,牙本质挠曲强度降低了一半以上。相反,暴露于1.3%次氯酸钠中4h,没有观察到挠曲强度的降低。这表明次氯酸钠降解矿化牙本质的胶原具有浓度和时间依耐性。Jungbluth等研究显示,提高次氯酸钠溶液的pH值,可增加其稳定性,但其蛋白水解作用更强,可显著降低牙本质的弹性模量和挠曲强度。挠曲强度的降低可能是由于在磷灰石微晶中形成了脆性层,而不受结构完整的胶原基质支持。在硬结缔组织中的矿物成分有助于增加强度和弹性模量,而胶原成分主要与组织的韧性有关。矿化组织中胶原基质的破坏会导致韧性降低和脆性增大,在循环应力时可能会加速疲劳裂纹扩展。高浓度的次氯酸钠根管冲洗可溶解牙本质中的有机物,削弱牙本质,从而导致牙齿表面应力的增加,可能诱发根管治疗后的牙齿折裂。

4结语

次氯酸钠是一种有效的根管冲洗液,了解影响次氯酸钠的相关因素可以最大程度地发挥其抗菌性和组织溶解性。但是由于次氯酸钠对牙本质有机成分的非特异性的蛋白水解作用,需注意其对牙本质机械性能等的影响。在临床上使用应谨慎选择适当浓度的次氯酸钠,要谨记高浓度的次氯酸钠对组织有较强的刺激性和毒性。可选择相对低浓度的次氯酸钠溶液,通过增加溶液的pH值和温度、超声波激活等方法来提高其作用效果。

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