引用本文: 郑苔菁, 郑佳雯, 刘洪宏, 王萍. 光动力疗法与次氯酸钠清除感染根管内粪肠球菌效果的 Meta 分析. 中国循证医学杂志, 2019, 19(8): 946-952. doi: 10.7507/1672-2531.201902086 复制
细菌及其毒素是牙髓和根尖周组织感染的主要原因[1]。根管治疗术是治疗牙髓病和根尖周病的常规方法,通过根管预备和消毒清除根管内的感染物质,最终进行严密的根管充填,可去除对根尖周组织的炎性刺激,防止根尖周病的发生和促进其愈合[2, 3]。然而,根管系统内的侧支根管、根管分枝以及根管峡部等复杂解剖结构的存在,均可成为细菌定植的场所,且器械难以到达。同时,根管形态多样、数目存在差异,某些根管弯曲程度大、根尖孔形状不规则,均可影响微生物的清除效果,增加根管治疗难度。而感染根管内细菌清除不彻底将会明显影响根管治疗的预后[4]。粪肠球菌(Enterococccus faecalis,E.f)是感染根管内检测到的主要细菌,尤其在根尖区域。E.f 持续感染也是根管治疗失败的重要因素,在根管治疗失败病例中,E.f 的检出率高达 77%[5]。次氯酸钠(sodium hypochlorite,NaClO)作为一种根管消毒的常用冲洗液,其冲洗效率高、表面张力低,能有效溶解玷污层的有机成分,且具有强大的广谱抗菌能力,可快速杀死静止期细菌芽孢[6]。研究认为,尽管进行器械预备并使用抗菌冲洗剂(如 NaClO)冲洗根管,但仍有近 40%~60%的根管内检出 E.f[7-9]。同时,高浓度 NaClO 具有刺激性和毒性,还可能引发机体免疫反应[10]。因此,寻找一种既安全又有效的根管消毒方法是近年来国内外学者关注的焦点问题。
光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)是一种药械联用技术,其工作原理是在氧气存在时,对吸收了光敏剂的病灶选择区域用特定波长的光进行照射,即光敏化作用,该过程产生的能量可以使氧气转化成具有细胞毒性的活性氧(reactive oxygen species,ROS),通过氧化损伤作用引起靶细胞的凋亡、坏死[11]。目前已有不少关于 PDT 与 NaClO 对感染根管内 E.f 杀菌作用的研究,但其结论不尽相同。为此,本研究系统评价 PDT 与 NaClO 对感染根管内 E.f 的杀菌作用,以期为根管消毒方法的改进及临床工作提供参考依据。
1 资料和方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究对象
人类单根管离体牙齿,要求根尖孔发育完全﹑牙根尖无吸收、无龋坏、无近髓充填物。
1.1.3 干预措施
试验组采用 PDT,光源选择为半导体激光;对照组采用 NaClO 冲洗。
1.1.4 结局指标
试验处理后根管内残留 E.f 菌落计数(CFU 或 log10 CFU)。
1.1.5 排除标准
① 非中、英文文献;② 重复报告及没有原始数据的研究。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CBM、WanFang Data、CNKI 和 VIP 数据库,搜集关于 PDT 与 NaClO 比较用于清除感染根管内 E.f 疗效的 RCT,检索时限均从建库至 2018 年 10 月。此外,追溯纳入研究的参考文献,以补充获取相关文献。检索采取主题词与自由词相结合的方式进行。英文检索词包括:Photodynamic therapy、Photoactivated laser、PDT、Sodium hypochlorite、NaClO、Root canals、Enterococcus faecalis;中文检索词包括:光动力疗法、PDT、次氯酸钠、NaClO、根管、粪肠球菌。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。

1.3 文献筛选和资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对,如遇分歧,则咨询第三方协助判断,缺乏的资料尽量与作者联系予以补充。文献筛选时首先阅读文题和摘要,在排除明显不相关的文献后,进一步阅读全文,以确定最终是否纳入。资料提取内容主要包括:① 纳入研究的基本信息,包括研究题目、第一作者、发表杂志和时间等;② 研究对象的基线特征,包括各组的样本数、牙位等;③ 干预措施的具体细节;④ 偏倚风险评价的关键要素;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据,包括 E.f 菌落计数。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
由 2 名评价员按照 Cochrane 手册针对 RCT 的偏倚风险评价工具评价纳入研究的偏倚风险[12]。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.3 软件进行 Meta 分析。计量资料采用均数差(mean difference,MD)为效应指标,各效应量均给出其点估计值和 95% 可信区间(confidence interval,CI)。纳入研究结果间的异质性采用 χ2 检验进行分析(检验水准为 α=0.1),同时结合 I2 定量判断异质性的大小。若各研究结果间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行 Meta 分析;若各研究结果间存在统计学异质性,则进一步分析异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行 Meta 分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只行描述性分析。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检共获得相关文献 1 452 篇,经逐层筛选,最终纳入 17 个 RCT[13-29]。文献筛选流程和结果见图 1。

*所检索的数据库及检出文献数具体如下:PubMed(
2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果


2.3 Meta 分析结果
2.3.1 PDT vs. 5.25%NaClO
共纳入 9 个 RCT[13-21]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,5.25%NaClO 组与 PDT 组处理后根管内残留的 E.f 菌落计数的差异无统计学意义[MD=0.55,95%CI(−0.72,1.83),P=0.40](图 2)。

2.3.2 PDT vs. 2.5%NaClO
共纳入 8 个 RCT[22-29]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,2.5%NaClO 组与 PDT 组处理后根管内残留的 E.f 菌落计数的差异无统计学意义[MD=0.54,95%CI(−0.32,1.41),P=0.22](图 3)。

2.4 敏感性分析
我们逐一剔除纳入研究进行敏感性分析,发现 Meta 分析结果并未发生显著性改变,说明合并结果的稳定性较好(图 4)。

2.5 发表偏倚
针对试验处理后根管内残留的 E.f 菌落计数结局指标绘制漏斗图进行发表偏倚检测,结果显示各研究左右分布不对称,提示存在发表偏倚的可能性较大(图 5)。

3 讨论
导致根管治疗失败的主要原因是微生物的持续存在,其中 E.f 是失败根管内主要检出的微生物[30]。感染根管内 E.f 主要以生物膜的形式存在,这与其耐药性高度相关[31]。有研究[32]表明,E.f 在无菌根管内培养 21 天,可形成根管内严重感染。临床上常规的根管消毒方法包括根管器械预备与冲洗,以及根管内封药。但根管解剖的复杂性、牙本质小管结构的特殊性和细菌的耐药性等,常规方法无法使根管达到无菌状态,而且常规抗菌冲洗剂具有一定的细胞毒性,容易造成根尖周组织损伤。目前已开展多种根管消毒技术,PDT 因其可提高成功率且只需一次治疗而获得特别关注。目前有多种激光器用于 PDT,如氪、溴化亚铜、铜蒸气、KTP、半导体激光等。半导体激光因成本低及便携性成为最常用的激光器。临床上常用 NaClO 作为根管冲洗消毒剂,其消毒效果与浓度成正比[33],但考虑其对口腔黏膜及根尖组织的有害性,临床一般选用浓度为 2.5% 和 5.25%。
近年来,一些体内试验研究了 PDT 在牙髓治疗的应用[34-36],发现其在牙髓治疗中的良好抗菌效果。Chrepa 等[37]系统评价了 PDT 的抗菌效果,发现其能有效消除根管内微生物。但该系统评价聚焦 PDT 效果,未明确限制对照措施及纳入研究类型。因此,本研究系统评价单独使用 NaClO 和 PDT 对 E.f 感染根管的消毒效果。
本研究结果显示,与 5.25% 和 2.5% 浓度 NaClO 组比较,PDT 组在清除根管内 E.f 的效果方面并无显著优势。分析原因可能包括:① 影响 PDT 的参数众多,临床上尚未统一最适参数,多按经验剂量进行治疗;② 根管系统环境复杂,PDT 的光敏化作用依赖于氧气存在时产生的活性氧,因此可能存在氧气未到达的区域,限制了 PDT 的消毒效果。目前也有研究发现,PDT 与 NaClO 联用具有协同效应,可以更好地消除根管内 E.f,但试验数据少且 NaClO 对照组浓度不一,无法直接进行比较[13, 23, 27, 28, 38, 39]。此外应注意的是,本次纳入研究采用了 E.f 感染模型,E.f 在根中 1/3 及根冠 1/3 段主要为浮游状态,在根尖 1/3 区域形成典型的生物膜结构[32],细菌生物膜比游离状态的细菌更难清除,可能对结果产生影响。
本研究的局限性:① 纳入研究的 PDT 参数不统一,可能导致临床异质性;② 在 PDT 应用于离体牙根管消毒之前,试验组的离体牙需要进行常规的根管器械预备与冲洗,PDT 组根管可能受到残留化学冲洗剂的影响;③ 本研究采用的结局指标为细菌菌落计数(CFU 或 log10 CFU),在数值统计和转换上可能与临床结局存在一定差异;④ 纳入研究均未报道具体的随机分配和隐藏方法,盲法均为单盲,可能存在选择、实施、测量等偏倚。
综上所述,当前证据显示,单独使用 PDT 与传统 NaClO 冲洗消除感染根管内粪肠球菌的有效性相似。受纳入研究数量和质量限制,上述结论尚需开展更多高质量研究予以验证。
细菌及其毒素是牙髓和根尖周组织感染的主要原因[1]。根管治疗术是治疗牙髓病和根尖周病的常规方法,通过根管预备和消毒清除根管内的感染物质,最终进行严密的根管充填,可去除对根尖周组织的炎性刺激,防止根尖周病的发生和促进其愈合[2, 3]。然而,根管系统内的侧支根管、根管分枝以及根管峡部等复杂解剖结构的存在,均可成为细菌定植的场所,且器械难以到达。同时,根管形态多样、数目存在差异,某些根管弯曲程度大、根尖孔形状不规则,均可影响微生物的清除效果,增加根管治疗难度。而感染根管内细菌清除不彻底将会明显影响根管治疗的预后[4]。粪肠球菌(Enterococccus faecalis,E.f)是感染根管内检测到的主要细菌,尤其在根尖区域。E.f 持续感染也是根管治疗失败的重要因素,在根管治疗失败病例中,E.f 的检出率高达 77%[5]。次氯酸钠(sodium hypochlorite,NaClO)作为一种根管消毒的常用冲洗液,其冲洗效率高、表面张力低,能有效溶解玷污层的有机成分,且具有强大的广谱抗菌能力,可快速杀死静止期细菌芽孢[6]。研究认为,尽管进行器械预备并使用抗菌冲洗剂(如 NaClO)冲洗根管,但仍有近 40%~60%的根管内检出 E.f[7-9]。同时,高浓度 NaClO 具有刺激性和毒性,还可能引发机体免疫反应[10]。因此,寻找一种既安全又有效的根管消毒方法是近年来国内外学者关注的焦点问题。
光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)是一种药械联用技术,其工作原理是在氧气存在时,对吸收了光敏剂的病灶选择区域用特定波长的光进行照射,即光敏化作用,该过程产生的能量可以使氧气转化成具有细胞毒性的活性氧(reactive oxygen species,ROS),通过氧化损伤作用引起靶细胞的凋亡、坏死[11]。目前已有不少关于 PDT 与 NaClO 对感染根管内 E.f 杀菌作用的研究,但其结论不尽相同。为此,本研究系统评价 PDT 与 NaClO 对感染根管内 E.f 的杀菌作用,以期为根管消毒方法的改进及临床工作提供参考依据。
1 资料和方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)。
1.1.2 研究对象
人类单根管离体牙齿,要求根尖孔发育完全﹑牙根尖无吸收、无龋坏、无近髓充填物。
1.1.3 干预措施
试验组采用 PDT,光源选择为半导体激光;对照组采用 NaClO 冲洗。
1.1.4 结局指标
试验处理后根管内残留 E.f 菌落计数(CFU 或 log10 CFU)。
1.1.5 排除标准
① 非中、英文文献;② 重复报告及没有原始数据的研究。
1.2 文献检索策略
计算机检索 PubMed、EMbase、The Cochrane Library、CBM、WanFang Data、CNKI 和 VIP 数据库,搜集关于 PDT 与 NaClO 比较用于清除感染根管内 E.f 疗效的 RCT,检索时限均从建库至 2018 年 10 月。此外,追溯纳入研究的参考文献,以补充获取相关文献。检索采取主题词与自由词相结合的方式进行。英文检索词包括:Photodynamic therapy、Photoactivated laser、PDT、Sodium hypochlorite、NaClO、Root canals、Enterococcus faecalis;中文检索词包括:光动力疗法、PDT、次氯酸钠、NaClO、根管、粪肠球菌。以 PubMed 为例,其具体检索策略见框 1。

1.3 文献筛选和资料提取
由 2 名研究者独立筛选文献、提取资料并交叉核对,如遇分歧,则咨询第三方协助判断,缺乏的资料尽量与作者联系予以补充。文献筛选时首先阅读文题和摘要,在排除明显不相关的文献后,进一步阅读全文,以确定最终是否纳入。资料提取内容主要包括:① 纳入研究的基本信息,包括研究题目、第一作者、发表杂志和时间等;② 研究对象的基线特征,包括各组的样本数、牙位等;③ 干预措施的具体细节;④ 偏倚风险评价的关键要素;⑤ 所关注的结局指标和结果测量数据,包括 E.f 菌落计数。
1.4 纳入研究的偏倚风险评价
由 2 名评价员按照 Cochrane 手册针对 RCT 的偏倚风险评价工具评价纳入研究的偏倚风险[12]。
1.5 统计分析
采用 RevMan 5.3 软件进行 Meta 分析。计量资料采用均数差(mean difference,MD)为效应指标,各效应量均给出其点估计值和 95% 可信区间(confidence interval,CI)。纳入研究结果间的异质性采用 χ2 检验进行分析(检验水准为 α=0.1),同时结合 I2 定量判断异质性的大小。若各研究结果间无统计学异质性,则采用固定效应模型进行 Meta 分析;若各研究结果间存在统计学异质性,则进一步分析异质性来源,在排除明显临床异质性的影响后,采用随机效应模型进行 Meta 分析。明显的临床异质性采用亚组分析或敏感性分析等方法进行处理,或只行描述性分析。
2 结果
2.1 文献筛选流程及结果
初检共获得相关文献 1 452 篇,经逐层筛选,最终纳入 17 个 RCT[13-29]。文献筛选流程和结果见图 1。

*所检索的数据库及检出文献数具体如下:PubMed(
2.2 纳入研究的基本特征与偏倚风险评价结果


2.3 Meta 分析结果
2.3.1 PDT vs. 5.25%NaClO
共纳入 9 个 RCT[13-21]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,5.25%NaClO 组与 PDT 组处理后根管内残留的 E.f 菌落计数的差异无统计学意义[MD=0.55,95%CI(−0.72,1.83),P=0.40](图 2)。

2.3.2 PDT vs. 2.5%NaClO
共纳入 8 个 RCT[22-29]。随机效应模型 Meta 分析结果显示,2.5%NaClO 组与 PDT 组处理后根管内残留的 E.f 菌落计数的差异无统计学意义[MD=0.54,95%CI(−0.32,1.41),P=0.22](图 3)。

2.4 敏感性分析
我们逐一剔除纳入研究进行敏感性分析,发现 Meta 分析结果并未发生显著性改变,说明合并结果的稳定性较好(图 4)。

2.5 发表偏倚
针对试验处理后根管内残留的 E.f 菌落计数结局指标绘制漏斗图进行发表偏倚检测,结果显示各研究左右分布不对称,提示存在发表偏倚的可能性较大(图 5)。

3 讨论
导致根管治疗失败的主要原因是微生物的持续存在,其中 E.f 是失败根管内主要检出的微生物[30]。感染根管内 E.f 主要以生物膜的形式存在,这与其耐药性高度相关[31]。有研究[32]表明,E.f 在无菌根管内培养 21 天,可形成根管内严重感染。临床上常规的根管消毒方法包括根管器械预备与冲洗,以及根管内封药。但根管解剖的复杂性、牙本质小管结构的特殊性和细菌的耐药性等,常规方法无法使根管达到无菌状态,而且常规抗菌冲洗剂具有一定的细胞毒性,容易造成根尖周组织损伤。目前已开展多种根管消毒技术,PDT 因其可提高成功率且只需一次治疗而获得特别关注。目前有多种激光器用于 PDT,如氪、溴化亚铜、铜蒸气、KTP、半导体激光等。半导体激光因成本低及便携性成为最常用的激光器。临床上常用 NaClO 作为根管冲洗消毒剂,其消毒效果与浓度成正比[33],但考虑其对口腔黏膜及根尖组织的有害性,临床一般选用浓度为 2.5% 和 5.25%。
近年来,一些体内试验研究了 PDT 在牙髓治疗的应用[34-36],发现其在牙髓治疗中的良好抗菌效果。Chrepa 等[37]系统评价了 PDT 的抗菌效果,发现其能有效消除根管内微生物。但该系统评价聚焦 PDT 效果,未明确限制对照措施及纳入研究类型。因此,本研究系统评价单独使用 NaClO 和 PDT 对 E.f 感染根管的消毒效果。
本研究结果显示,与 5.25% 和 2.5% 浓度 NaClO 组比较,PDT 组在清除根管内 E.f 的效果方面并无显著优势。分析原因可能包括:① 影响 PDT 的参数众多,临床上尚未统一最适参数,多按经验剂量进行治疗;② 根管系统环境复杂,PDT 的光敏化作用依赖于氧气存在时产生的活性氧,因此可能存在氧气未到达的区域,限制了 PDT 的消毒效果。目前也有研究发现,PDT 与 NaClO 联用具有协同效应,可以更好地消除根管内 E.f,但试验数据少且 NaClO 对照组浓度不一,无法直接进行比较[13, 23, 27, 28, 38, 39]。此外应注意的是,本次纳入研究采用了 E.f 感染模型,E.f 在根中 1/3 及根冠 1/3 段主要为浮游状态,在根尖 1/3 区域形成典型的生物膜结构[32],细菌生物膜比游离状态的细菌更难清除,可能对结果产生影响。
本研究的局限性:① 纳入研究的 PDT 参数不统一,可能导致临床异质性;② 在 PDT 应用于离体牙根管消毒之前,试验组的离体牙需要进行常规的根管器械预备与冲洗,PDT 组根管可能受到残留化学冲洗剂的影响;③ 本研究采用的结局指标为细菌菌落计数(CFU 或 log10 CFU),在数值统计和转换上可能与临床结局存在一定差异;④ 纳入研究均未报道具体的随机分配和隐藏方法,盲法均为单盲,可能存在选择、实施、测量等偏倚。
综上所述,当前证据显示,单独使用 PDT 与传统 NaClO 冲洗消除感染根管内粪肠球菌的有效性相似。受纳入研究数量和质量限制,上述结论尚需开展更多高质量研究予以验证。