根管预备感染控制之惑与解惑之道

Abstract

牙髓及根尖周病的本质是感染，良好的感染控制是病变愈合的前提和基础。根管预备是感染控制的最关键程序，根管系统的解剖形态、根管自身感染程度、根管预备过程中的物理切削以及清理措施的选择均会影响根管感染控制的质量。治疗前应正确评估根管感染程度及解剖形态难度并选择相应的预备方案，合理配合使用成形与清理手段，严重感染的根管建议可选用新型镍钛系统、超声和激光等多种根管清理措施以更好地控制感染，促进组织愈合。

牙髓及根尖周病是细菌感染牙髓及根尖周组织所引起[1]，细菌可定植整个根管系统甚至超出根尖孔外[2]。清除感染成为牙髓及根尖周病治疗中最核心的目标。由于尚无研究[3]表明根管内微生物可通过某种方法完全去除，因此根管预备的目标在于尽可能地减少和控制感染，而非彻底消除感染。目前公认根管预备是根管内感染控制最关键的程序，而感染控制受根管系统解剖形态、根管感染程度、根管预备过程中的物理切削以及清理措施等四大因素影响。本文旨在详细论述这些影响根管感染控制的因素，并提出相应的感染控制策略，以助临床上更好地控制根管感染，促进组织愈合，提高根管治疗成功率。

1. 根管系统解剖形态

根管及其细小分枝和发自髓室底至根分叉处的细小管道统称为根管系统，因此根管系统不仅包括主根管，还包括侧副根管。已有大量研究[4]表明，根管形态与弯曲度及侧副根管等特殊根管解剖结构的存在会严重影响根管清理和消毒措施的进行，从而影响感染控制效果。

根管横截面很少呈圆形，常呈现为椭圆形、哑铃形、菜豆形、带形、沙漏形、C形等多种不规则形态，这些非规则形态区会在很大程度上限制物理切削和化学、超声等清理消毒的效果，加大感染控制的难度，遗留未预备区并藏匿细菌，往往是导致根管治疗失败的原因之一。同时，大多数根管的走向都不是直线的，一般存在不同程度的弯曲，有时一个根管甚至存在多个部位和（或）多个方向的弯曲，且无法通过术前根尖片判断弯曲的三维信息，根管弯曲同样会限制物理、化学、超声等清创措施的进行，增加根管治疗难度，降低感染控制质量。同时，根管系统通常还存在副根管、根管侧支、根尖分歧、鳞状突起、管间吻合（如峡部）等多种特殊解剖结构，这些结构由于位置隐蔽而狭小，有利于细菌生物膜躲避清理，无法通过常规切削和冲洗有效去除，残存的感染微生物通过侧副根管向牙周组织扩散，导致根管治疗失败[5]–[6]。

2. 根管感染程度

细菌在根管系统中生存模式复杂，对感染控制效果影响很大[3]。不同根管内细菌生存方式不同，主要取决于根管感染的程度。在非感染根管，细菌可能仅以游离方式存在；而在感染根管，细菌常见的存在模式不仅呈游离态，还主要有生物膜。组成及结构复杂的生物膜常常紧密附着于根管壁甚至延伸到根尖外，对冲洗液或其他抗菌剂（如抗生素、氢氧化钙等）的敏感性低而耐药性强[7]，简单冲洗不能有效去除。并且，细菌可以侵入并定植于牙本质小管内200~1 500 µm深度，从而躲避清理[8]。因此，选择不同力度的感染控制措施前应该正确评估根管感染程度。一般来说，牙髓活性与根管感染状态及根管治疗成功率密切相关，活髓牙根髓常存在活力，感染较轻，治疗成功率相对较高[9]；牙髓坏死和根尖周骨质发生吸收的患牙，根管感染严重，根尖周病损与根尖存在细菌的可能性成正相关[1],[9]；髓腔暴露于口腔的患牙，因唾液中细菌的数量超过1×10¹⁰ CFU·mL⁻¹，会极大加重根管内感染；有窦（瘘）道的患牙，常存在根尖外感染，表明根管内感染已延续到根尖外，导致感染控制的复杂化[1]–[2]。

本文参考第四版《牙体牙髓病学》、第五版《Endodontics：Principles and practice》并结合大量临床实践经验提出“根管感染分级”概念，将根管按初诊时的感染程度分为四级，级数越高，根管感染程度越严重，感染控制越困难，即感染程度：Ⅳ级>Ⅲ级>Ⅱ级>Ⅰ级，具体见表1。判断根管感染等级时应按表1由下往上核对，以更高等级的感染为准。应当指出的是，感染分级由根管本身的感染状态及程度决定，分级越高，感染越严重，细菌的生存方式可能更复杂，形成生物膜的可能性越高，细菌侵入牙本质小管深度增加的可能性更大，感染控制越困难，在预备过程中需要更强更严格的感染控制措施。

表 1. 根管感染分级标准.

Tab 1 Grade system of infected root canals

感染根管类型及分级	分级依据
Ⅰ级根管（洁净根管）	因正畸、修复等治疗需行根管治疗的活髓牙
	意外穿髓
	外伤露髓早期
	隐裂活髓牙
Ⅱ级根管（非感染根管）	去龋未尽穿髓
	急性牙髓炎早期
	冠髓局限性部分坏死
Ⅲ级根管（感染根管）	急性牙髓炎晚期
	慢性牙髓炎
	牙髓坏死
	急性根尖周炎
	无症状慢性根尖周炎
Ⅳ级根管（严重感染根管）	慢性根尖周炎伴根尖病损较大
	慢性根尖周炎伴根尖吸收
	慢性根尖周炎伴窦（瘘）道
	慢性根尖周炎伴髓腔暴露
	慢性根尖周炎急性发作
	根管治疗失败后患牙

3. 根管预备过程中的物理切削

根管预备的本质是清理和成形，成形可为冲洗与充填提供空间，清理可加强感染控制，二者相辅相成。预备过程由于包含机械切削，具有一定的清理效果，有助于感染控制。根管预备及消毒过程中，为完成感染控制目标而进行的机械预备操作称为成形手段（或切削手段，因为根管成形所产生的感染控制效果通过切削完成），成形效果主要取决于扩锉号数、器械锥度及器械种类的选择。

根管成形的标准化由来已久，大多规定主尖锉需比初尖锉大2~3号，后来有学者开始意识到人为规定根尖预备大小的局限性与机械性，但仍未能将其统一化，因为不能单纯地将成形的物理目标当作核心任务，成形只是实现感染控制目标的途径和手段之一。根管清理的结果具有不确定性且基线很难保持一致，尽管关于根管成形的标准化操作指南尚未形成，由于其结果具有确定性与可比性，且易保持基线一致，因此仍被用作感染控制效果的重要评价指标之一[10]–[11]。本文首次将根管感染分级标准制定成表（表1），当选择感染控制措施时应提前评估感染等级，采取相应的感染控制方案。等级越高的根管感染越严重，感染控制越难，需去除的感染牙本质层更厚，对根管预备和消毒的要求更高。

3.1. 根尖预备的直径大小

根尖直径预备的大小取决于主尖锉号数。较小的根尖预备可减少预备失误，而较大的根尖预备能加强根管清理[12]，减少细菌量，但增大削弱根尖结构的风险，可能导致侧穿及抗折性能降低。根尖大小及其预备技术的选择争论已久，有学者[10]–[11]建议主尖锉的选择应取决于牙位，但即使在相同牙位主尖锉号数的选择上仍未达成共识。

然而，根管预备强调实现感染控制目标，成形只是控制感染的手段之一，而非最终的本质性目标，故根尖预备直径的大小应取决于根管感染的程度。不同等级的根管实现感染控制目标的难度不一，例如，去龋未尽穿髓的下前牙根管属于Ⅱ级根管，感染控制目标在于去除可能进入根管的少数浮游菌，容易实现，成形要求满足冲洗及充填需求即可；而伴根尖周暗影的再治疗后牙属于Ⅲ级根管，根管严重感染甚至可能存在根尖外感染，需去除更厚的感染牙本质层，该根管的终末预备号数可能还会大于前者。因此，主尖锉号数（即根尖直径）的选择不应拘泥于牙位及初尖锉的直径大小，而应该以感染控制目标的实现为主，术前应正确评估感染等级，制定相应的感染控制方案后选择合适的扩锉号数。只要能在控制感染的基础上成形根管，形成根尖止（基）点，该根尖孔直径就是合适的。严重感染的Ⅳ级根管可通过“轻微过度”预备和成形以及适当加大扩锉号数来加强感染控制。

3.2. 根管预备的锥度大小

现有器械锥度从0.02到0.12不等，尚无证据表明何种锥度具有最佳清理效果。需要指出的是，根管预备过程中不同器械锥度选择的出发点应该是根管感染控制的需求，它反映的是器械在某个长度上的横截面直径大小，本质上仍属于“直径性”概念，因此，预备中应将锥度和根尖直径两个概念结合起来理解，共同发挥器械的物理清创功能。部分研究显示，大锥度器械对根管中上段的清创效果更好，即使采取较小的根尖直径，它也能因为随长度快速增加的直径完成对根管中上段的有效清理。在感染较严重的Ⅲ、Ⅳ级根管可适当采取大锥度预备加强感染控制，但同时也要考虑到剩余牙体组织量，防止牙体抗折性能不足、带状穿孔或侧穿等并发症。

3.3. 新型镍钛系统的使用

传统机用镍钛锉与手工锉相比优势主要在于良好的安全性，能减少预备过程中多种并发症的发生，且在规则形态根管的预备效率较高。然而，大多数根管形态不规则和（或）存在峡部、鳞状突起等特殊解剖结构，传统器械很难较好地清理这些区域。the Self-Adjusting File（SAF）、XP-endo finisher（XPF）、XP-endo Shaper（XPS）、TRUShape等多种新型镍钛系统的问世在一定程度上解决了该问题。SAF在国外已有近10年的使用历史，它由无核中空的镍钛器械压缩而成，可调节适应任何横断面的根管壁，配合pre-SAF可很好地清理与成形椭圆根管[13]，尤其在扁椭圆形根管。另外，SAF中空的圆管有利于预备过程中连续冲洗根管，及时带走预备产生的碎屑，防止根管堵塞，并在根尖区的清理效果优于其他镍钛系统[14]。XPF与XPS采用特殊镍钛合金MaxWire制作而成，拥有良好的形态记忆功能，在根管内体温条件下能频繁膨胀和收缩以清理和成形根管。XPF型号为25/0.00，根尖尺寸较小，无锥度，对根管牙本质壁切割影响最小，能更灵活而安全地预备其他器械难以到达的根管解剖区域，还适用于去除根管内充填物（如牙胶尖、氢氧化钙、抗生素等）和提高冲洗液的冲洗效率。XPF与XPS适用范围极广，可在任何器械预备根管（至少#25）后作为清理根管难到达区的补充手段使用，如此联用程序被称作联合技术，可减少各器械单独使用的缺点，提高成形和清理效率[15]。

4. 根管预备过程中清理措施

根管预备及消毒过程中为完成感染控制目标而进行的非机械预备操作称为非切削手段或清理措施，包括化学冲洗、超声与声波、激光等。

4.1. 化学冲洗

化学冲洗对感染控制至关重要，丰富的冲洗可带走机械预备动作产生的碎屑[16]，常用的冲洗液有次氯酸钠、氯己定、MTAD、QMix等。次氯酸钠是最常用的冲洗液，可机械性冲洗碎屑，溶解牙髓及坏死组织，具有一定的抗菌性能及润滑性能[17]。然而，次氯酸钠需接触组织才能发挥作用，这可能会限制其对根管系统内所有区域的消毒效果。QMix是一种较新的冲洗剂，它与6%次氯酸钠对根管内粪肠球菌细菌的杀灭效果相似，均强于1%或2%次氯酸钠溶液[18]。影响冲洗效果最主要的因素是冲洗液的量，而非冲洗液的种类[19]，因此与其在冲洗液的选择上大费周折，不如增加冲洗液的使用量来加强根管清理和消毒效果。适当加热冲洗液能提高冲洗效率，超声、激光、部分新型镍钛刮蹭锉（如XPF、XPS）即能通过提高根管内温度来加强冲洗液的冲洗效果，超声还能通过增加次氯酸钠向根管壁的渗透深度促进清除牙本质小管内更深处的细菌。冲洗液在根管内的停留时间也对消毒效果有影响，一般建议细菌暴露于冲洗液至少1 min并采用间歇性多次冲洗。

4.2. 超声与声波

声波与超声都能在根管消毒和提高冲洗效率方面发挥重要的辅助和补充作用，对器械无法到达的根管解剖部位有一定的清理效果[20]。声波对根管消毒影响的研究较少，超声由于被普遍证明清除根管碎屑优于声波和单独冲洗液冲洗而研究较多。超声与化学冲洗结合已经被证明可大大增加根管消毒的效果，具体作用机制尚未完全明确，主要有空穴效应、微声流效应、化学效应、热效应等观点，空穴效应和微声流效应被认为是超声灭菌的主要机制。超声荡洗结合化学冲洗的方法能更好地控制根管感染，促进组织愈合。

4.3. 激光

目前CO₂、Nd:YAG、二极管及铒激光等技术已经获得较好的临床疗效，其中Nd:YAG激光在抗菌性能上表现优异，研究最多[21]。激光主要通过热效应破坏细菌细胞壁结构发挥灭菌作用，对革兰阳性菌的杀灭作用更佳。当激光与次氯酸钠等冲洗液联用时，可以通过二次空穴效应和震荡作用促进次氯酸钠向牙本质小管层的渗透，从而加强根管消毒作用[4]。有研究[22]证实激光对根管根尖1/3的细菌生物膜有较好的清理作用。

此外，有研究表明光活化消毒（photo-activated disinfection，PAD）、抗菌光动力疗法（anti-microbial photodynamic therapy，APDT）、臭氧等多种清理措施能加强感染控制效果。除人为减少感染因素，还应注意避免向根管内带入更多细菌造成“医源性根管感染”，建议全程使用橡皮障隔离，诊间保持良好的冠封闭，可适当增加诊间封药的时间和次数。

根管治疗的核心在于实现感染控制目标，而对预备成形的物理目标不应做过多要求，与传统观点不同的是，感染控制目标是建立在尽量减少根管内微生物的生物学观点之上的，而不再单纯强调物理成形目标，即成形只作为实现感染控制的手段之一。目前所有器械均无法对根管行彻底清创[23]，也没有临床证据及共识表明何种技术或器械的设计或类型具有显著优越性[3]。实际操作中还存在很多不确定因素，需考虑根管弯曲度、剩余牙本质厚度、牙体抗折性能等因素，不能盲目追求完全去除感染牙本质层厚度，可通过物理切削联用多种清理消毒措施来加强感染控制。操作前应正确评估根管感染等级，选用合理感染控制方案，力求在感染控制前提下实现微创治疗，最大限度保存牙体组织；高等级根管感染重，较难实现感染控制，在权衡与评估剩余牙体组织量后应适当加强预备成形手段（采用更大的根尖和锥度预备），并强烈建议有条件者采取尽量多的清理措施加强根管消毒；而对有复杂或特殊解剖结构的根管系统，可采取传统锉与SAF、XPF、XPS等新型镍钛锉结合使用的联合技术来控制难预备区的感染。可理解为感染控制目标是成形手段和清理措施之和，即感染控制目标=切削成形手段+清理措施，应视患牙具体情况用不同的成形与清理措施，只要最终这些手段之和足以实现感染控制即可。本文首次依据根管感染等级提出不同感染状态根管在预备过程中的感染控制方案。当选择感染控制措施时应提前评估根管感染等级（表1），以选择相应的感染控制方案。具体为：Ⅰ级根管与Ⅱ级根管分别为洁净根管和非感染根管，感染控制难度低，重点在于防止向根管内带入新的细菌，治疗过程中应橡皮障隔离预防口腔细菌感染根管，机械器械预备仅需基本成形根管，满足冲洗与充填要求即可；Ⅲ级和Ⅳ级根管为感染根管，根管深部已受感染，并可能伴尖周组织轻微感染，细菌可能已经以生物膜形式存在且致病力强于游离细菌，不仅应橡皮障隔离以防加重根管感染，还应大量冲洗根管[16]，可另适当增加冲洗液浓度和（或）采取超声荡洗等措施加强感染控制；严重感染根管感染范围超出根管系统本身，细菌数量庞大，种类复杂，细菌及其代谢产物可渗透至牙本质小管深部，且细菌多以生物膜形式存在，对冲洗液及抗菌药物的敏感性低，耐药性强[7]，感染控制难度极大。应采取较高浓度的冲洗液或多种冲洗液交替使用以及超声、激光等消毒措施，可“轻微过度”切削预备，即适当加大预备器械的号数和锥度，充分采取机械成形结合化学、超声及激光等辅助手段来达到清理根管、控制感染的目的。

综上所述，根管治疗中应该以控制感染目标为主，影响感染控制的四大主要因素主要是根管系统解剖形态、根管感染程度、根管成形过程中的物理切削以及清理措施的选择。正确评估根管感染等级后，应结合患牙实际情况（如根管感染等级、弯曲度、剩余牙本质厚度等）选择不同强度组合的感染控制措施。总之，等级越高的根管感染越严重，感染控制难度越大，需去除的感染牙本质层更厚，对根管预备和消毒的要求更高。本文关于根管感染程度的分级以及各等级根管感染措施方案的建议不可避免地带有一定的主观性和经验性，因此，仅能作为根管感染的分级与控制方案的参考和提示，最终操作指南仍依赖于将来大量的临床随机对照试验的研究结果。尽管如此，临床医生都应知道目前根管预备面临这四大挑战，不同根管的感染程度不同，根管预备操作的核心应在于感染控制目标，并在实际临床环境中加以运用。

Funding Statement

[基金项目] 国家自然科学基金（81200781，11472183）

Supported by: The National Natural Science Foundation of China (81200781, 11472183)