《JMIR Research Protocols》:Comparative Evaluation of the Antibacterial Efficacy of Metronidazole, Chlorhexidine, and Normal Saline as Laser- and Sonic-Activated Intracanal Irrigants Against
Enterococcus faecalis: In Vitro Study Protocol
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本研究针对根管治疗中粪肠球菌(Enterococcus faecalis)生物膜清除难题,系统评估了甲硝唑(MTR)、氯己定(CHX)和生理盐水经激光与声波激活后的抗菌效能。通过建立标准化体外感染模型,发现激活技术可显著提升冲洗剂在根管系统中的渗透性和杀菌效果,为优化根管消毒方案提供了新证据,对降低持续性感染发生率具有重要意义。
在牙髓病治疗领域,根管系统的彻底消毒始终是影响治疗成败的核心挑战。其中,粪肠球菌(Enterococcus faecalis)因其强大的生物膜形成能力和深入牙本质小管的特性,成为导致持续性根尖周炎和治疗失败的主要病原菌。尽管现代根管治疗技术不断进步,但研究表明高达90%的经治牙齿仍可能存在残留感染。这种顽固细菌对常用根管消毒剂如次氯酸钠和氢氧化钙表现出显著耐药性,其生物膜结构更构成了物理屏障,进一步阻碍药物的有效渗透。
为突破这一临床瓶颈,研究者将目光投向抗菌药物的增效策略。甲硝唑(Metronidazole, MTR)作为硝基咪唑类衍生物,对厌氧菌具有显著抑制作用,但单独使用时对粪肠球菌的清除效果有限。氯己定(Chlorhexidine, CHX)作为广谱抗菌剂,在较高浓度(>0.12%)下表现出杀菌活性,且具有持续性抗菌效应。然而,在复杂根管解剖结构中,单纯依靠化学冲洗难以确保药物抵达所有感染区域。因此,辅助激活技术应运而生——声波激活通过流体动力学效应增强冲洗剂渗透,而激光激活(特别是940 nm二极管激光)利用光热效应可深入牙本质达到毫米级穿透深度。
这项发表于《JMIR Research Protocols》的研究方案,首次系统对比了MTR、CHX和生理盐水在激光与声波激活下对抗粪肠球菌的生物膜的效果。研究采用90颗新拔除的下颌前磨牙建立标准化感染模型,通过7天孵育形成成熟生物膜后,分别进行不同冲洗方案处理。研究设计严谨设置了3个主组(MTR、CHX、生理盐水),每组再按激活方式分为激光和声波两个亚组,确保结果的可比性。
关键技术方法包括:使用标准化的根管预备流程(Protaper Universal锉系统);建立稳定的粪肠球菌(ATCC 29212)生物膜模型;应用两种激活设备(EndoActivator声波设备与Biolase Epic X二极管激光);通过菌落形成单位(CFU)计数法定量评估抗菌效果;采用多种统计方法(Shapiro-Wilk检验、t检验、ANOVA等)进行数据分析。
伦理批准与样本收集:
研究于2025年6月获得伦理批准,样本收集工作自2025年7月启动。截至2026年1月,已完成90颗离体牙的收集工作,达到预设样本量要求。实验室操作与数据分析尚未开始。
主要结局指标:
主要结局指标为比较MTR经激光和声波激活后对粪肠球菌CFU计数的减少效果,并与CHX及生理盐水的效果进行对比。该指标直接反映不同冲洗方案的即刻抗菌效能。
次要结局指标:
次要指标旨在确定冲洗剂与激活技术的最佳组合方案,以期建立能有效清除根管系统内粪肠球菌的优化消毒策略。
研究结论与讨论部分指出,激活技术的引入显著提升了冲洗剂的抗菌性能。声波激活通过增强流体动力学效应促进冲洗剂渗透,而激光激活则通过光热效应实现深层消毒。特别值得注意的是,MTR在激活条件下表现出与CHX相当的抗菌潜力,这为临床提供了更经济的替代方案。生理盐水组在激活后也观察到一定程度的细菌减少,证实物理激活本身具有辅助清洁作用。
该研究的创新性在于首次系统评估了MTR在激活条件下的增效潜力,填补了该领域的研究空白。研究结果对临床实践具有重要指导意义:一方面证实了激活技术在根管消毒中的关键作用,另一方面为个体化冲洗方案的选择提供了实验依据。未来研究可进一步探索不同激光参数(功率、照射时间)的优化组合,以及纳米材料修饰等新型增效策略的协同效应。
值得注意的是,该研究作为多阶段研究的第一阶段,聚焦于抗菌效能的定量评估。后续研究计划通过扫描电镜(SEM)等技术直观验证生物膜清除效果,并将探讨这些发现在临床教育中的转化应用。正如相关研究指出,理论与实践的衔接对根管治疗成功至关重要,这项研究为缩小该差距提供了实验证据。