比较评估氯化鲸蜡吡啶鎓改性EDTA、分步法和连续法在去除牙菌斑层及防止牙本质侵蚀方面的效果

《Journal of Oral Biology and Craniofacial Research》：Comparative evaluation of cetylpyridinium chloride–modified EDTA, sequential, and continuous chelation on smear layer removal and dentin erosion

　　胡达·哈桑·卡里|阿拉·贾瓦德·卡迪姆
伊拉克巴格达大学牙科学院修复与美容牙科系

**摘要**
**目的**
评估在EDTA中添加十二烷基吡啶氯化物（CPC）（CPC改良EDTA）与标准顺序（SC）和连续（CC）螯合方案在去除玷污层和牙本质侵蚀方面的有效性。

**材料与方法**
通过基于表面张力和接触角（0.2%）的初步研究确定了CPC的浓度。在本研究中，60个单根人类下颌前磨牙根据冲洗方案被分为五组（每组12个样本）：使用CPC改良EDTA的顺序螯合；使用EDTA的传统顺序螯合；使用NaOCl与HEDP混合的连续螯合；仅使用NaOCl；以及仅使用生理盐水。使用扫描电子显微镜（SEM）评估玷污层和牙本质侵蚀情况，并通过Kruskal-Wallis检验和Mann-Whitney U检验分析数据。

**结果**
当仅使用EDTA时，顺序螯合方案和连续螯合方案的效果相似（P > 0.05）。然而，在顺序螯合方案中，CPC改良EDTA去除玷污层的效果显著优于连续螯合方案，尤其是在根尖三分之一区域（P < 0.05）；而在牙本质侵蚀方面，各组之间的效果相似（P > 0.05）。

**结论**
在根管冲洗液中添加表面活性剂可取得更好的效果；但这种差异仅在根尖三分之一区域具有统计学意义。在根尖三分之一区域，CPC改良EDTA在去除玷污层方面显著优于连续螯合方案，而在牙本质侵蚀方面与顺序螯合和连续螯合方案的效果相似。

**1. 引言**
根管系统的有效消毒在很大程度上取决于冲洗液接触牙本质壁和碎屑的能力，以及其渗透牙本质表面和牙本质小管的能力。表面张力是一种使液体表面积最小化的凝聚力。这意味着表面张力较低的溶液具有更好的润湿能力，从而能更好地将冲洗液输送到主根管和侧根管，促进其渗透到牙本质小管中。交替使用次氯酸钠（NaOCl）和乙二胺四乙酸（EDTA）的方法称为“顺序螯合”（SC），这是根管治疗中有效的消毒、去除玷污层以及溶解有机和无机组织的传统方案。尽管该方法被广泛使用，但它存在一些缺点，包括NaOCl与EDTA之间的化学反应会降低有效氯含量，以及在根尖区域去除玷污层的效果有限；此外，该方法还会改变牙本质的化学结构，导致侵蚀和牙本质硬度降低。这些结构变化可能降低密封剂的封闭能力和对根管的附着性，从而引发微渗漏和细菌入侵。为了解决这些问题，牙髓学研究探索了其他冲洗策略，如连续螯合（CC），即将螯合剂与次氯酸钠结合成单一冲洗液（例如HEDP）。将表面活性剂加入冲洗液中可以克服EDTA固有的高表面张力，提高其润湿性和渗透性，从而改善临床效果。例如，CPC是一种有效的抗菌剂，常用于漱口水和牙膏制造，属于阳离子表面活性剂。Thirunarayanan和Hegde最初将其与氯己定（CHX）结合使用，发现CPC的加入降低了CHX的表面张力，从而提高了其润湿能力。本研究旨在评估在EDTA中添加CPC（CPC改良EDTA）与标准顺序（SC）和连续（CC）螯合方案在去除“玷污层”和“牙本质侵蚀”方面的效果。

**2. 材料与方法**
**初步研究**：为了确定用于改良17% EDTA的十二烷基吡啶氯化物（CPC）的浓度，进行了初步研究，使用了0.05%、0.1%、0.2%和0.5%（w/v）的不同浓度。选择这些浓度是基于它们作为表面活性剂的潜力，并且处于临床安全范围内。评估了每种CPC-EDTA溶液的表面张力和与牙本质样本的接触角，因为这些参数直接影响润湿性和渗透牙本质小管的能力。最终选择了能够实现最低接触角和最小表面张力且不引起可见沉淀或过度起泡的浓度，以确保在最小化牙本质侵蚀风险的同时最佳去除玷污层。

**主要研究**：
根据先前研究的结果，使用G?Power 3.1.9.4软件（德国杜塞尔多夫海因里希海涅大学）计算样本量，效应量为0.8，功效为0.85，α误差为0.05，每组需要12颗牙齿。研究纳入了60个具有直单根管（直径14毫米）的人类下颌前磨牙样本，这些牙齿无外部吸收、裂纹或骨折。使用超声 scaler清除钙化碎屑后，将牙齿用含1%百里酚的溶液消毒48小时，然后储存在生理盐水中直至实验时。将直径10号的K文件插入根管，直至其达到根尖孔处，以测量根管长度。根据冲洗方案将样本随机分为五组（每组12个样本）：
- **CPC改良EDTA顺序螯合**：每次器械操作后，用3% NaOCl冲洗1分钟，然后用1.5毫升CPC改良EDTA冲洗1分钟，再用水冲洗1分钟；
- **传统顺序螯合（NaOCl/EDTA）**：每次器械操作后，用3% NaOCl冲洗1分钟，然后用17% EDTA冲洗1分钟，再用水冲洗1分钟；
- **连续螯合（NaOCl/HEDP）**：每次器械操作后，用1.5毫升3% NaOCl/9% HEDP冲洗1分钟，最后再用1.5毫升3% NaOCl/9% HEDP冲洗1分钟；
- **仅使用NaOCl**：每次器械操作后，用1.5毫升NaOCl冲洗1分钟，最后用水冲洗1分钟；
- **生理盐水**：每次器械操作后，用1.5毫升生理盐水冲洗1分钟，最后用水冲洗1分钟。

**3. 结果**
观察者间的一致性较高，Kappa检验值为0.83（玷污层评分）和0.88（牙本质侵蚀评分）（图1、图2、图3、图4、图5）。
- **玷污层去除**：描述性统计数据显示，NAOCl组和生理盐水组的玷污层去除效果较差（表1）。在不同根管区域的螯合方案之间，冠部和中部区域的平均排名没有显著差异（P > 0.05）；但在根尖三分之一区域，使用CPC改良EDTA的组去除玷污层的效果显著优于连续螯合方案（P < 0.05），且CPC改良EDTA的效果也优于NaOCl和生理盐水组（P < 0.05）。在同一组内，不同螯合方案之间的平均排名存在显著差异（P < 0.05）。
- **牙本质侵蚀**：描述性统计数据显示，不同螯合方案之间的牙本质侵蚀程度无显著差异（P > 0.05）。在同一组内，顺序螯合方案的不同根管区域之间存在显著差异（P < 0.05），而对照组之间无显著差异（P > 0.05）。图3. 使用17% EDTA最终冲洗后，根管在5000倍放大下的FE-SEM图像。(A1–A3) 三个不同区域的冠部三分之一；(B1–B3) 三个不同区域的中部三分之一；(C1–C3) 三个不同区域的根尖三分之一。下载：下载高分辨率图像（2MB）下载：下载全尺寸图像

图4. 使用HEDP最终冲洗后，根管在5000倍放大下的FE-SEM图像。(A1–A3) 三个不同区域的冠部三分之一；(B1–B3) 三个不同区域的中部三分之一；(C1–C3) 三个不同区域的根尖三分之一。下载：下载高分辨率图像（2MB）下载：下载全尺寸图像

图5. 使用NAOCL最终冲洗后，根管在5000倍放大下的FE-SEM图像。(A1–A3) 三个不同区域的冠部三分之一；(B1–B3) 三个不同区域的中部三分之一；(C1–C3) 三个不同区域的根尖三分之一。

4. 讨论
本研究的目的：评估在EDTA中添加十六烷基吡啶氯化物（CPC改性EDTA）与标准顺序（SC）和连续（CC）螯合方案在去除玷污层和牙本质侵蚀方面的有效性。

本研究包括的组别有：作为新型冲洗液的CPC改性EDTA、作为传统顺序螯合方案的EDTA、以及使用次氯酸钠与HEDP组合的连续螯合方案。次氯酸钠是牙髓治疗中最常用的冲洗液，而生理盐水由于其缺乏螯合能力被用作对照组。

冲洗后，为了评估玷污层和牙本质侵蚀的消除情况，使用了扫描电子显微镜（SEM），这是一种成熟且可靠的工具。虽然其他可视化方法如立体显微镜、光学显微镜和吸收光谱法也可以提供相同的信息，但SEM具有更高的放大倍率——通常超过10,000倍——能够详细评估表面形态。“这种高分辨率使得SEM特别适合检测玷污层和牙本质侵蚀的微小变化”。

在对照组中，NaOCl和生理盐水几乎完全覆盖了所有的牙本质小管，表明它们有效清除碎屑的能力有限。

NaOCl对玷污层的作用受到限制，因为它无法溶解玷污层中的无机部分。

在冠部和中部三分之一区域，所有螯合方案显示出相似的清洁效果，这可能是因为这些区域的根管直径较大且解剖结构较为简单，使得冲洗液更容易到达这些区域，从而有效清除碎屑和溶解玷污层。

在根尖三分之一区域，单独使用EDTA时，CC方案和SC方案之间没有显著差异。然而，当在顺序方案中加入表面活性剂后，其效果显著优于连续螯合组，但与单独使用EDTA的组别没有显著差异。这种在根尖三分之一区域增强的效果可能归因于表面张力的降低，从而促进了更深入的渗透以及与该区域复杂的牙本质小管和不规则结构的更有效相互作用。此外，EDTA由于其强大的螯合能力，能够在短时间内溶解玷污层中的矿物质部分。

相比之下，尽管HEDP与NaOCl兼容，但其较弱的螯合能力需要更长的应用时间来充分处理根管的牙本质。因此，与具有更强螯合特性的试剂或通过添加表面活性剂增强的试剂相比，如果没有激活过程，HEDP完全去除玷污层（尤其是从解剖结构复杂的根尖区域）的能力可能会受到限制。

尽管在传统顺序螯合方案和CPC改性EDTA顺序螯合之间没有统计学上的显著差异，但CPC改性EDTA减少了牙本质侵蚀并改善了所有区域的玷污层去除效果。

对于牙本质侵蚀的评估，使用了Torabinejad等人的评分系统，这是一种简单可靠的方法，可以提高研究的有效性。NaOCl和生理盐水组被排除在侵蚀分析之外，因为厚重的玷污层阻碍了对牙本质表面的准确评估。CPC改性EDTA与单独使用EDTA之间没有明显差异，这与早期比较EDTA与添加表面活性剂的EDTA（玷污层清除）的研究结果一致。尽管其他研究报道使用EDTA时的牙本质侵蚀更严重，这可能是由于冲洗时间较长。在17% EDTA组中，根尖三分部的侵蚀最不明显，这与Cehreli等人的研究结果（2013年）相反，他们观察到严重的根尖侵蚀，这可能是由于方法上的差异。

总体而言，这些结果表明，在顺序螯合过程中添加活性表面物质在根尖三分之一区域具有特定优势，可以提高清洁效率而不增加牙本质侵蚀。该研究的局限性在于其实验室设计、持续时间较短、冲洗液体积不足以及使用了高倍率电子显微镜，这可能导致视野受限、缺乏数字分析、没有溶液激活装置，并且完全依赖电子显微镜来分析牙本质侵蚀，可能无法准确检测各组之间的牙本质侵蚀差异。

5. 结论
将十六烷基吡啶氯化物（CPC）纳入顺序螯合方案中，特别是在解剖结构复杂的根尖三分之一区域，显著提高了玷污层的去除效果，与CC（NaOCl/HEDP）相比。重要的是，这种改进的清洁效果是在不增加牙本质侵蚀的情况下实现的。

作者贡献：
概念设计：Khairy HH和Kadhim AJ
数据整理：Khairy HH和Kadhim AJ
正式分析：Khairy HH
调查：Khairy HH
资金获取：Khairy HH
方法学：Khairy HH和Kadhim AJ
项目管理：Khairy HH
资源：Khairy HH
软件：Khairy HH和Kadhim AJ
监督：Kadhim AJ
验证：Khairy HH和Kadhim AJ
可视化：Khairy HH和Kadhim AJ
写作-初稿：Khairy HH
写作-审阅和编辑：Khairy HH和Kadhim AJ

伦理许可：
项目编号：986524，日期：2024年12月17日

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在准备这项工作时，作者使用了[quill bot/grammar checker]工具来[检查语法]。使用该工具/服务后，作者根据需要审查和编辑了内容，并对发表文章的内容负全责。

资金：
本研究未获得公共、商业或非营利部门的任何特定资助。