根尖周炎根管治疗中不同预备尺寸与被动超声冲洗对微生物负荷的影响研究

《Scientific Reports》：The effect of apical preparation size and passive ultrasonic activation on microbial load in root canals with periapical lesions

本研究针对根尖周炎根管治疗中微生物清除不彻底的难题，探讨了不同根尖预备尺寸（25/0.04与35/0.04）联合被动超声冲洗（PUI）对根管内微生物负荷的影响。通过前瞻性随机对照试验和液滴数字PCR（ddPCR）技术，研究发现两种预备方案均能实现超过95%的细菌负荷显著降低（p<0.01），且组间无显著差异。研究证实了保守预备方案在保留牙本质的同时可达到与传统预备相当的消毒效果，但Enterococcus faecalis和Pseudomonas等耐药菌株的持续存在提示需优化消毒策略。该研究为微创根管治疗提供了微生物学依据。

　　

根尖周炎是一种由牙髓腔炎症引发的口腔炎性疾病，其特征是根尖周骨的破坏。据统计，该疾病影响约61%的个体和14%的牙齿，且患病率随年龄增长而增加。微生物在根尖周炎的发病机制中扮演着关键角色，因此，根管治疗的首要目标是实现有效的根管系统消毒并预防再感染。尽管现代镍钛器械技术不断进步，但研究表明，根管预备后仍有大量区域（尤其是根尖部）未被器械接触。残留在根尖部、根管峡部、侧支根管及牙本质小管中的细菌可能导致治疗失败或慢性根尖周炎症的持续存在。因此，有效的化学机械预备和冲洗液激活对于确保消毒液到达这些难以触及的区域至关重要。

传统的注射器冲洗因其冲洗液仅能到达针尖前方约1毫米的区域，其流体交换和碎屑清除能力有限。被动超声冲洗（PUI）通过产生声流和空化效应，能显著改善冲洗液的流动和渗透，从而增强消毒效果。然而，关于根尖预备的最佳尺寸以获得理想细菌清除效果，现有文献结论不一，这主要源于研究方法学的差异以及对先进分子定量技术（如液滴数字PCR）应用的不足。此外，像粪肠球菌（Enterococcus faecalis）和假单胞菌（Pseudomonas spp.）这类具有生物膜形成能力的细菌，展现出对营养匮乏环境的强大适应力，并可能在化学机械预备后持续存在，这构成了根管治疗中的主要挑战。

为了填补这些研究空白，研究人员在《Scientific Reports》上发表了题为“The effect of apical preparation size and passive ultrasonic activation on microbial load in root canals with periapical lesions”的研究。该研究旨在通过一项前瞻性、平行、双臂随机对照试验，在体内环境下比较两种根尖预备直径（25/0.04 和 35/0.04）结合液滴数字PCR（ddPCR）技术的根管内细菌减少效果。

本研究主要应用了几项关键技术方法：研究设计为前瞻性随机对照试验，遵循CONSORT指南（2025）。研究对象为24名被诊断为慢性根尖周炎并需进行根管治疗的患者（样本来源于伊斯坦布尔梅迪波尔大学），随机分为微创预备组（MIS，n=12，使用One Curve Mini #25/0.04器械）和常规预备组（COS，n=12，使用One Curve Mini #35/0.04器械）。所有根管预备操作由一名经验丰富的牙髓病医生完成。微生物样本在四个关键时间点采集：手术区消毒后（SR1）、确定工作长度后（S1）、化学机械预备后（S2）以及被动超声冲洗（PUI）后（S3）。核心检测技术是液滴数字PCR（ddPCR），用于对样本中的总细菌拷贝数（TBCN）进行绝对定量。同时，通过16S rRNA基因测序进行细菌分型，以鉴定根管 microbiota 中最常检测到的物种。统计学分析使用IBM SPSS软件进行，包括参数和非参数检验，以评估组间和阶段间的差异。

研究结果

患者基线特征与疼痛评估

两组患者在年龄、性别分布、牙齿类型、根尖周病变大小（PAL-S）以及根尖指数（PAI）评分等人口统计学和影像学变量上均无显著差异（p>0.05），确保了组间的可比性。术前，常规预备组（COS）的报告疼痛评分显著高于微创预备组（MIS）（p=0.042），效应强度较大（r=0.831）。然而，在术后第一周，两组间的疼痛水平无显著差异（p=0.762）。研究中未观察到任何不良事件或并发症。

微生物负荷的定量分析

液滴数字PCR（ddPCR）结果显示，SR1阶段（手术区消毒后）的细菌载量最低。在进入根管后（S1阶段），微生物负荷显著增加。随后，在化学机械预备后（S2阶段）和被动超声冲洗（PUI）后（S3阶段），微生物负荷呈现持续且显著的下降（p<0.01）。尽管在S1至S2阶段，微创预备组（MIS）的平均细菌减少率（72.65%）高于常规预备组（COS）的53.47%，但在任何采样阶段（S1, S2, S3），两组间的总细菌拷贝数（TBCN）均未显示出统计学或临床上的显著差异（p>0.05，效应大小r<0.3）。从S1到S3的整体细菌负荷减少率超过95%，两组间同样无显著差异。

微生物群落组成的变化

细菌分型揭示了根管 microbiota 的动态变化。在基线（S1）样本中，假单胞菌（Pseudomonas sp.）和芽孢杆菌（Bacillus sp.）是主要的菌属，其中假单胞菌在常规预备组（COS）中的检出率显著高于微创预备组（MIS）（p=0.048）。化学机械预备后（S2），粪肠球菌（Enterococcus faecalis）和芽孢杆菌（Bacillus sp.）被频繁检测到。即使在被动超声冲洗（PUI）后（S3），假单胞菌（Pseudomonas sp.）和粪肠球菌（Enterococcus faecalis）仍在部分样本中持续存在。此外，在部分微创预备组（MIS）的样本中还检测到具核梭杆菌（Fusobacterium nucleatum）。这些发现凸显了某些细菌物种对当前消毒方法的抵抗能力。

结论与讨论

本研究结果表明，无论是微创根尖预备（#25/0.04）还是常规根尖预备（#35/0.04），当与被动超声冲洗（PUI）结合使用时，均能实现根管内细菌负荷的显著降低，且两种预备尺寸在消毒效果上无统计学差异。这意味着在根管治疗中，采用更为保守的根尖预备尺寸，可以在有效控制微生物的同时，保留更多的牙体组织，这可能有助于牙齿长期的结构完整性。

然而，研究也揭示了一个持续存在的挑战：粪肠球菌（Enterococcus faecalis）和假单胞菌（Pseudomonas spp.）等耐药菌种在治疗后仍能被检测到。这强调了生物膜相关微生物的顽固性，以及现有消毒协议在面对复杂根管系统时的局限性。即使采用了被动超声冲洗（PUI）这样的增强冲洗技术，要彻底清除这些微生物仍是困难的。

该研究的临床意义在于支持了一种个体化的根管治疗策略。对于再治疗病例或微生物负荷极高的感染，较大的根尖预备（如#35/0.04）可能更合适。而对于大多数初次治疗病例，微创预备（#25/0.04）结合有效的冲洗激活（如PUI）能够提供相当的消毒效果，同时最大程度地减少根管过度预备所带来的风险（如根折、侧穿等），符合现代牙髓病学微创治疗的理念。

当然，本研究也存在一些局限性，例如相对较小的样本量（n=24）可能限制了检测细微组间差异的能力，并且缺乏长期的临床随访数据来验证微生物学发现与治疗成功率的直接关联。未来的研究需要更大规模的队列和更长的观察期来进一步证实这些结果，并探索更有效的策略以应对持久性根管感染。