Антимикробный эффект гидроксида кальция в качестве краткосрочного интраканального вложения

Резюме

Проведена клиническая оценка антибактериального эффекта гидроксида кальция в качестве кратковременного внутриканального вложения путем нанесения препарата на 10 минут или 7 дней в корневые каналы зубов с периапикальными поражениями. Результаты показали, что 7-дневное вложение эффективно устраняло бактерии, выжившие после биомеханического инструментального воздействия на канал, в то время как 10-минутное применение было неэффективным.

Введение

Не вызывает сомнений, что бактерии играют решающую роль в развитии апикального периодонтита (Kakehashi ar al. 1965, Sundqvist 1976, Mriller et al. 1981). Следовательно, одной из важнейших целей эндодонтического лечения является уничтожение всех бактерий из корневого канала (Grossman 1981, Schilder 1984). Обычно это достигается с помощью механической инструментации, сочетаемой с ирригацией различными растворами, а также с антибактериальными вложениями в канал между приемами.

Механическая инструментация и орошение антибактериальными растворами были признаны необходимыми для устранения бактерий во время эндодонтического лечения, в то время как необходимость применения интраканальных вложений ставится под сомнение (Strindberg 1965, Schilder 1984, Weine 1989). Результаты наших предыдущих исследований подтверждают мнение о том, что ирригация и механическая очистка значительно снижают количество бактерий в корневом канале. Однако половина обработанных корневых каналов все еще содержала бактерии после однократной обработки с тщательной механической инструментацией и использованием антимикробного ирригационного раствора (Bystrcim & Sundqvist 1981, 1983, 1985) Таким образом, более интенсивная обработка корневого канала антибактериальным препаратом должна оставаться важным дополнением для полного уничтожения бактерий во время эндодонтического лечения.

Полученные недавно результаты свидетельствуют о том, что паста из гидроксида кальция, используемая в качестве вложения в тщательно инструментально и ирригационно обработанных корневых каналах, убивает бактерии настолько эффективно, что лечение первично инфицированных корневых каналов может быть завершено на втором посещении (Bystrom et al. 1985). Гидроксид кальция сохраняет свое антибактериальное действие в течение длительного времени благодаря медленному высвобождению гидроксильных ионов (Proell 1949).

В исследованиях, продемонстрировавших антимикробную эффективность гидроксида кальция, корневые каналы пломбировались этим препаратом на срок не менее 1 месяца (Cvek et al.1976, Bystrtim et al. 1985). Однако неясно, какое минимальное время может потребоваться для достижения оптимального антибактериального эффекта при пломбировании каналов гидроксидом кальция. Эксперименты in vitro показали, что многие бактерии, обычно встречающиеся в нормальной флоре корневого канала, быстро погибают при воздействии гидроксида кальция в течение 1-6 минут (Bystriim et al.1985).

Целью настоящего исследования была оценка антибактериальной эффективности гидроксида кальция при его использовании в качестве кратковременного интраканального вложения in vivo.

Материалы и методы

Клинические материалы

Использовались 30 зубов, все из которых имели одиночные корни, содержащие некротизированную пульпу, неповрежденные стенки пульпарной камеры и рентгенографические признаки периапикального поражения кости. Зубы были пролечены в ограниченный период времени. Рентгенографическое исследование проводилось по паралельной методике с использованием пленки Kodak (Ultraspeedt) (24 x 36 мм) в пленкодержателе (Eggen 1974).

Лечение

На протяжении всего лечения использовался коффердам и соблюдалась асептика. После получения доступа к корневому каналу определяли его рабочую длину. При этом следили за тем, чтобы не выйти за апикальное отверстие. Узкие корневые каналы первоначально расширяли ручным файлом Hedstrom до тех пор, пока на рабочую длину не удавалось ввести файл 20-го размера. Затем их обрабатывали ультразвуком в течение примерно 3 минут. Более широкие корневые каналы первоначально обрабатывались ультразвуком. Ультразвуковые файлы использовались, не доходя 1-2 мм до рабочей длины. Ручные файлы использовались для обработки апикальной части канала. Каналы обрабатывали инструментами Hedstrom 40-го размера или больше на рабочую длину. В качестве ирриганта использовался гипохлорит натрия (0,5%). После окончательной ирригации корневые каналы тщательно высушивали бумажными пинами и заполняли пастой из гидроксида кальция с помощью каналонаполнителя. Пасту конденсировали тупым концом бумажного пина. В 12 случаях пасту из гидроксида кальция оставляли в канале на 10 мин, а в 18 случаях пасту из гидроксида кальция оставляли в канале в качестве вложения на 7 дней (рис. 1). В полости зубов, в которых канал оставался пустым, помещали стерильные пенопластовые гранулы. Во всех случаях полости доступа пломбировались оксид-цинк-эвгенольным цементом толщиной не менее 4 мм.

Процедура получения образцов бактерий из корневых каналов

Процедура получения образцов из каналов была такой же, как и ранее (Byström & Sundqvist 1981, 1983, 1985, Sjörigren & Sundqvist 1987). Стерильный физиологический раствор вводился в канал с помощью шприца, и канал расширялся до тех пор, пока бумажный штифт среднего размера мог быть введен на уровень примерно на 1 мм короче рентгенографической верхушки. Жидкость в канале впитывалась бумажными штифтами с угольным покрытием и переносилась в пробирку с 5 мл анаэробного пептонно-дрожжевого глюкозного бульона (PYG-бульона) (Holdeman et al. 1977).

Были приняты меры предосторожности во избежание попадания кислорода в PYG-бульон с помощью мобильной анаэробной лаборатории (Fulghum 1971). Канал снова заполнялся исследуемой жидкостью, и второй её образец отбирался аналогичным образом. Этот образец использовался в качестве контроля.

После механической инструментальной обработки и ирригации канала остатки натрия гипохлорита  были инактивированы путем промывания канала 5-процентным раствором тиосульфата натрия (Mriller, 1966). Затем из канала отбиралася постинструментационный образец.

После воздействия гидроксида кальция в течение 10 минут или 7 дней вложения вымывались из канала стерильным физиологическим раствором. Стенки канала слегка обработали инструментами, чтобы удалить рыхлые остатки гидроксида кальция, и взяли постмедикаментозный образец из корневых каналов, ранее запломбированных гидроскидом кальция на 7 дней (рис. 1). Затем полости доступа пломбировались стерильными гранулами пенопласта и цинкоксид-эвгенольным цементом, и каналы выдерживались пустыми 1 неделю (12 случаев) или более длительный срок (5 недель) (18 случаев), после чего отбирался окончательный образец (рис. 1).

Рисунок 1. Диаграмма, отражающая ход исследования. Четыре из 12 каналов, выдержанных с вложениями 10 минут, и 14 из 18 каналов, выдержанных с вложениями 7 дней, были затем выдержаны пустыми от 1 до 5 недель. Все остальные каналы были выдержаны пустыми в течение 1 недели.

Микробиологическое исследование образцов

Пробирки с образцами PYG-бульона помещали в анаэробный бокс с атмосферой, состоящей на 10% из водорода, на 5% из углекислого газа и азота. Содержимое пробирок перемешивали механическим миксером до разрушения бумажных пинов и проводили трехкратные разведения буферным питательным раствором в 10 раз до 10 ³  (Holdeman et al. 1977). Проведен посев на идентичные питательные среды из кровяного агара аликвотами бульона PYG 0,5 мл и 0,1 мл и аликвотами по 0,1 мл из каждого разведения  (Holdeman et al. 1977). Кроме того, проведены посевы на среду, селективную к энтерококкам (Sabbaj et al. 1971), на среду, селективную к Actinobacillus actinomycetemcomitans (Slots 1982), и на среду из Колумбийского агара бульоном PYG 0,1 мл. Колумбийский агар содержал (на литр) 42,5 г основы Колумбийского агара, 6,5 г бактоагара, 5 мг гемина, 10 мг менадиона и 50 мл крови лошади. Среда, селективная для A. Actinomycetemcomitans была инкубирована в течение 7 дней при температуре 37⁰C в воздушной атмосфере с концентрацией CO₂ 10%.

Одну из  идентичных чашек с кровяным агаром инкубировали в течение 48 часов при 37 ⁰С, другую - в боксе при 37 ⁰С не менее 10 дней. Ежедневно наблюдали за ростом микрофлоры в чашках. При отсутствии роста через неделю образцами из чашек засевали новые среды кровяного агара. Эти образцы не подвергались серийным разведениям. Эту процедуру повторяли еще через неделю, после чего образец считался свободным от живых бактерий.

Определялось общее количество бактерий во всех образцах. Бактерии в исходных образцах определялись до уровня рода и затем хранились в замороженном виде для последующего сравнения с  изолятами из корневого канала. Бактерии, выделенные из корневых каналов после биомеханической очистки и введения антибактериального вложения, были идентифицированы до видового уровня. Их характеризовали в соответствии с описаниями Holdeman et al. (1977), Hardie & Bowden (1976), Tanner et al. (1981), Schleifer & Kilpper-Bälz (1984) и van Winkelhoffet al. (1985).

Результаты

Бактерии изначально присутствовали во всех 30 корневых каналах. Среднее количество бактериальных клеток в исходных образцах из тех корневых каналов, которые обрабатывались гидроксидом кальция в течение 10 минут, составило 6,5 х 10³ (диапазон < 10 ²  - 1 x 10⁸). В тех 18 корневых каналах, которые впоследствии подвергались воздействию вложений из гидроксида кальция в течение 7 дней, медиана количества бактериальных клеток изначально составляла 9,8 х 10⁴ (диапазон < 10²-6.4 x 10⁶).

После инструментальной обработки корневых каналов, их ирригации и обработки ультразвуком бактерии были обнаружены в 6 из 12 каналов, которые затем пломбировались гидроксидом кальция в течение 10 минут, и в 9 из 18 каналов, запломбированных гидроксидом кальция на 7 дней. Количество бактериальных клеток в этих образцах обычно не превышало 10², и только два образца содержали более 10³ бактериальных клеток.

В 18 каналах, запломбированных на 1 неделю, бактерии не были обнаружены в образцах, взятых сразу после удаления вложения, а также в образцах, взятых спустя 1- 5 недель, когда каналы после удаления гидроксида кальция были выдержаны пустыми. 10-минутная аппликация гидроксида кальция оказалась неэффективной, так как на повторном приеме в 6 корневых каналах сохранялись бактерии (табл. 1). Все персистирующие штаммы присутствовали в исходных образцах, за исключением одного случая (EQ). Бактерии были выделены после биомеханической обработки в трех корневых каналах, в то время как в трех других корневых каналах после биомеханической обработки бактерии не были обнаружены (табл. 1).

Таблица 1. Персистирующие бактерии после воздействия вложения из гидроксида кальция в течение 10 минут.

Еще в трех случаях бактерии, выжившие после биомеханической обработки, были уничтожены 10-минутной аппликацией гидроксида кальция (табл. 2).

Таблица 2. Бактерии, уничтоженные после воздействия вложения из гидроксида кальция в течение 10 минут.

Не было выявлено связи между длительным периодом (> 1 недели), в течение которого канал оставался без антибактериального вложения, и увеличением числа бактерий. Из шести случаев, где бактерии присутствовали в заключительном образце, четыре были выдержаны пустыми 1 неделю, а два (KS и UP) оставались пустыми дольше 1 недели.

Тринадцать из 14 штаммов, выделенных после применения гидроксида кальция, были анаэробными (табл. 1). Факультативно анаэробным изолятом был штамм Enterococcus faecahs. Штаммы, которые не удалось классифицировать до видового уровня (табл. 1 и 2), представляли собой анаэробные, неподвижные, мелкие непигментирующие палочки. Они были идентифицированы как виды Fusobacterium, Bacteroides и Lactobacillus в соответствии с ранее проведенными исследованиями (Byström & Sundqvist 1985, Sundqvist et al. 1989). Enterococcus faecalis первоначально присутствовал в трех случаях, где впоследствии использовались вложения гидроксида кальция в течение 7 дней; в двух случаях эти бактерии не выжили после применения биомеханического инструментария, а в третьем случае бактерии погибли после пломбировки гидроксидом кальция.

Обсуждение

Ранее было описано, что применение гидроксида кальция в качестве внутриканального вложения в течение 1 месяца приводит к полному уничтожению бактерий в корневом канале (Cvek et al. 1976, Byström et al. 1985). В настоящем исследовании гидроокись кальция показала высокую эффективность в уничтожении персистирующей флоры корневого канала, когда каналы были запломбированы на 7 дней. После удаления гидроксида кальция корневые каналы оставляли пустыми на 1-5 недель, чтобы колонии бактерий, которые выжили, но присутствовали лишь в небольшом количестве после антибактериального вложения, смогли вырасти и быть обнаружены при взятии образцов. Однако бактерии не были обнаружены ни через какой промежуток времени после удаления 7-дневного вложения, что подтвердило, что бактерии не могут выжить после 7-дневной аппликации гидроксида кальция.

Ранее было замечено, что многие бактерии, обычно присутствующие в некротизированной пульпе, быстро погибают при воздействии насыщенного раствора гидроксида кальция in vitro в течение 1-6 минут (Byström et al. 1985). Однако при воздействии гидроксида кальция в течение 10 минут in vivo этот материал оказался неэффективным для уничтожения бактерий, сохранившихся после биомеханической инструментации, поскольку в половине каналов бактерии все еще можно было обнаружить. Неэффективность краткосрочного применения гидроксида кальция вполне может быть связана с тем, что за 10 минут препарат не успевает попасть в нужное место. Недавно было показано, что гидроксильные ионы не могут легко диффундировать через дентин из-за буферных свойств гидроксиапатита (Wang & Hume 1988).

В конечном счете эти присущие буферные свойства могут быть преодолены при достаточном количестве гидроксильных ионов в течение определенного времени (Wang & Hume 1988). Когда гидроксид кальция вносится в корневой канал на 1 месяц, возникает диффузионный градиент для гидроксильных ионов, поскольку значения рН в центре выше, чем на периферии корня зуба (Tronstad et al. 1981). Таким образом, бактерии могут быть изначально защищены от воздействия смертоносных гидроксильных ионов буферными свойствами дентина, в котором они находятся. Например, недавно было описано, что E. faecalis, устойчивая к быстрому уничтожению гидроксидом кальция (Stevens & Grossman 1983, Byström et al. 1985), уничтожается в инфицированных образцах дентина in vitro при длительном воздействии гидроксида кальция (24 часа), несмотря на то, что она выживала при более коротких воздействиях (Safavi et al. 1990).

Гидроксид кальция достаточно нерастворим (Weast et al. 1984), а высвобождение гидроксильных ионов, необходимых для уничтожения бактерий (Proell 1949), зависит от водной среды. Когда гидроксид кальция суспендирован в воде, in vitro наблюдается оптимальное высвобождение гидроксильных ионов; в инструментально обработанном канале, однако, высвобождение гидроксильных ионов может быть ограничено снижением доступности молекул воды. Кроме того, разрушению бактерий in vitro способствовала обширная площадь поверхности, доступная для гидроксильных ионов (Byström et al. 1985);  В клинических условиях в инструментально обработанном канале это маловероятно.

Бактерии могут существовать в виде небольших колоний (Nair 1987), в которых клетки, расположенные в центре, могут быть защищены клетками, расположенными на периферии. Кроме того, микроорганизмы, выстилающие дентинные канальцы, могут подвергаться воздействию гидроксильных ионов первоначально только в устьях канальцев. Помимо расположения в дентинных канальцах, бактерии могут находиться в анатомических вариациях системы корневых каналов, таких как боковые каналы и ретикулярная сеть тканей пульпы, берущая начало от центра зуба. Кроме того, бактерии могут находиться в остатках тканей пульпы или в смазанном слое, который образуется после инструментальной обработки канала. Однако в конечном итоге продолжительная диффузия гидроксильных ионов повышает рН настолько, что уничтожает большую часть или всю флору корневого канала.

Установлено, что Enterococcus faecalis присутствует в большенстве окончательных образцов из корневых каналов,  в отличие от первичных (Molander et al. 1990). Enterococcus faecalis присутствовали в трех первичных образцах, и в каждом случае они были уничтожены во время биомеханической инструментации или 7-дневного воздействия антибактериального вложения. Ранее было установлено, что механическая инструментальная обработка снижает количество бактериальных клеток в канале в 1000 раз (Byström & Sundqvist 1981), а использование антибактериальных ирригантов и ультразвуковой обработки еще больше усиливает антибактериальный эффект (Byström & Sundqvist 1985, Sjögren & Sundqvist 1987).

Эти меры, по-видимому, являются достаточно эффективными для уничтожения E. faecalis, если бактерии изначально присутствуют в небольшом количестве, поскольку персистенция E. faecalis не была проблемой при лечении девитальных зубов  в этом и более ранних исследованиях (Byström & Sundqvist 1981, 1983, 1985, Byström et al. 1985). Однако тот факт, что энтерококки чаще присутствуют в образцах из витальных зубов (Mejare 1975) и в зубах с обширным разрушением коронок (Engström et al. 1970), позволяет предположить, что они могут попадать в корневой канал из кариозных полостей и десневой борозды, которые являются нормальной средой обитания этих микроорганизмов в полости рта (Gibbons et al. 1963, Engström 1964).

Таким образом, данное исследование подтверждает полученные ранее данные о том, что вложение с гидроксидом кальция эффективно устраняет бактерии, которые могут выжить после биомеханической инструментации, и что надежные и предсказуемые результаты могут быть достигнуты путем пломбирования канала гидроксидом кальция на 7 дней.

Источник: International Endodontic Journal (1991) 24, 119-125.