氢氧化钙在口腔科的治疗机理和临床应用

李慧

【摘要】氢氧化钙具有稳定的理化性能，大量的实验室和临床研究表明：氢氧化钙具有抑制根管内细菌生长、促进根尖形成及根尖周缺损组织重建等优点。目前，它在盖髓术，活髓切断术，根管消毒，根管充填，根尖诱导成形术中都有着广泛的应用。本文就氢氧化钙在口腔科的作用机制和在临床应用研究现状进行综述。

【关键词】氢氧化钙；口腔科；作用机制；临床应用

【中图分类号】R78 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2014）01-0112-01

氢氧化钙是一种白色无味的粉剂，分子式Ca（OH）2，微溶于水可解离成钙离子（Ca2+）和氢氧根离子（OH-），pH值高达12.3， 通常为9～12，在水中的溶解性相对较小，这种低溶解性使其具有较稳定的化学性质，它接触活体组织时，在组织液中完全溶解需要一段较长的时间，且具有强碱性。氢氧化钙自从1920 年被Hemann 引入根管治疗以来，1930 年又被用于盖髓。1960 年Kaiser 提出根尖诱导成形术时，氢氧化钙是最早应用的根管诱导成形药物，也是目前最常用的诱导剂，随着医学的发展，研究人员做了大量关于氢氧化钙应用的研究工作，扩展了其在口腔内科治疗中的应用范围。氢氧化钙作为一种常用材料在口腔科的治疗中被越来越广泛地应用。本文对氢氧化钙在口腔科的治疗机理及临床应用进行综述。

1氢氧化钙的主要治疗机理。

1.1氢氧化钙的抗菌性

氢氧化钙的抗菌性与水溶性环境中氢氧化钙中氢氧根离子的释放有关，且持续而缓慢的释放特点亦起到了重要的作用。氢氧化钙溶于水后PH值可达12.3，氢氧根离子（OH-）是强氧化性自由基，它可以与多种生物分子发生反应。OH-可以诱导脂过氧化物破坏细胞膜的磷脂和一些结构成分，并可以分解不饱和脂肪酸产生脂自由基，这种脂自由基可与氧发生反应，生成脂过氧化氢。脂过氧化氢作为一个自由基团，可诱发自动催化链反应，从而造成不饱和脂肪酸与细胞膜的破坏。氢氧化钙产生的碱化作用，可以诱导维持蛋白质三级结构的离子键破坏，导致酶的多肽鏈被随机分解成为不规则的空间结构。这些变化降低了酶的生物活性，破坏了细胞的新陈代谢，导致蛋白质变性[1]。OH-可以与细菌的DNA发生反应，导致DNA链分裂，遗传基因遭到破坏，DNA的复制受到抑制，细胞活性降低。脂自由基也可诱导DNA变性[2]，破坏细菌的DNA，导致细胞死亡。氢氧化钙可以在根管内或根尖孔处形成一种物理化学“屏障”，阻止口腔和唾液中的细菌进入根尖病变区域，从而防止再感染的发生[3]。临床中造成牙髓感染及根尖周炎的致病菌，是以专性和兼性厌氧菌为主的混合感染。髓腔开放的感染根管中的细菌，以兼性厌氧菌为主，如口腔链球菌群、表皮葡萄球菌等；髓腔封闭的感染根管，则以专性厌氧菌为主，如消化链球菌属、梭杆菌属、放线菌属等。大多数病原微生物在氢氧化钙糊剂产生的强碱性环境中都难以生存。研究证实氢氧化钙糊剂有高效抗厌氧菌作用，尤其对可引起严重临床症状的产黑色素类杆菌和牙龈类菌，有高效快速的抗菌效能[4]。Siquleira[5]在体外试验中对感染根管内常见的4种细菌用24孔培养板检测了3种Ca（OH）2糊剂的抗菌作用发现3种Ca（OH）2糊剂均有良好的抗菌作用。Han等[6]将氢氧化钙糊剂充人大肠杆菌感染的离体人牙根管中，7天后观察牙本质小管内的细菌数量，结果发现牙本质小管中的细菌明显减少。Estrela等[7]研究发现氢氧化钙对球菌、金匍菌、梭杆菌、绿脓杆菌、大肠杆菌及消化链球菌等细菌都有抑制和杀灭的作用，最长显效时间为72小时 内使之失活。

1.2.灭活内毒素

感染根管中居主要地位的微生物是革兰氏阴性菌，内毒素（LPS）是革兰氏阴性菌的细菌壁成分，由多糖和类脂A两大部分组成。类脂A中的脂肪酸是内毒素的毒性基础。当革兰氏阴性菌死亡或繁殖时会释放细菌壁中的内毒素。实验证明LPS本身具有细胞毒性，可以直接造成牙髓和成纤维细胞的损害[8]，此外LPS可刺激机体产生前列腺素E2（PGE2）等一系列炎性介质，导致细胞因子分泌和补体激活，引发宿主局部和全身免疫反应，同时，内毒素对于宿主的根尖周组织可产生直接影响[9]。据研究，牙髓及根尖周组织的症状与根管内的内毒素水平有显著相关性，被认为是根尖周病变中骨破坏的重要原因.在治疗过程中根管系统中的病原菌可被清除干净，但内毒素仍可存留在牙本质壁和根尖区，致使根尖周病变长时间不愈合。Silva通过[10]动物实验对比发现，内毒素可以造成根尖周组织的严重破坏，出现炎症细胞的浸润，胶原纤维破坏，牙槽骨、牙骨质的吸收，而氢氧化钙可以通过分解LPS的毒性基础类脂A，有效地降低根管内内毒素水平，阻挡其对根尖周组织的破坏。Barthel等[11]发现，氢氧化钙可显著降低内毒素，激活单核细胞释放肿瘤坏死因子α和PGE2的水平，并认为这一效果与氢氧化钙使LPS的类脂A结构改变有关。Buck等[12]报道，氢氧化钙可对内毒素分子中的脂肪酸链水解，使其灭活。

1.3 对根管壁的渗透作用

氢氧化钙中，钙离子和氢氧根离子可能经牙本质渗透，进入牙本质小管的氢氧根离子对杀灭微生物有一定作用，氢氧根离子及钙离子渗透进入根尖周组织，可抑制破骨细胞的活动，促进碱性磷酸酶活性，对炎症性牙根吸收及根尖周病变起到治疗作用康[13].早期实验己证实使用氢氧化钙糊剂作为封药后确有钙离子和氢氧根离子渗出到根周组织中，且根管壁玷污层去除越干净这一效果越明显，因为由于根管玷污层的存在，可以降低药物的渗透力，故临床上使用氢氧化钙糊剂消毒根管前，去除玷污层可以增加药物的渗透力达25—30%。Wadachi等[14]研究证明，以氢氧化钙充填7天后，根管壁上的残留碎片包括牙髓、坏死组织、微生物和感染牙本质大大减少。Formen[15]认为进人牙本质小管中的氢氧根离子可杀灭微生物，且Ca2+渗透进入根尖周组织，可抑制破骨细胞的活性，激活牙髓细胞内碱性磷酸酶的活性，从而导致细胞分化为成牙本质细胞，并促进牙本质基质的形成。其矿物盐沉积可封闭根管、侧枝根管、牙本质小管同时可达到促进根尖周愈合和骨化的目的。

1.4 对牙本质抗折性的影响

氢氧化钙糊剂作为根管消毒剂短期内（一般小于30天）通过阻止根管内吸收、外吸收和促进根尖硬组织屏障的形成，在定程度上，可增强牙根的抗折能力，但就长期影响来看，牙本质强度在一定程度上取决于羟基磷灰石晶体和胶原纤维。羟基磷灰石和胶原纤维通过有机基质将二者连接起来，有机基质主要是磷蛋白，含1羟基谷氨基酸蛋白，混合性酸性糖蛋白等物质。氢氧化钙的长期存在，其碱性的特性能够中和或是降解牙本质中的有机基质使其失去活性，可使牙本质中的羧酸盐和磷酸盐变性降解[16]。牙本质强度在一定程度上取决于羟磷灰石晶体和胶原纤维，氢氧化钙糊剂的长期存在使其能够溶解牙本质中的有机基质，使羟磷灰石和胶原纤维失去有机基质的支持，减弱牙本质的韧性和延展性，降低牙本质的弹性模量和抗折强度。氢氧化钙作为根管充填材料和根管根尖诱导剂长期存在于根管内，不但不能增增强牙本质的抗折强度，反而使牙本质的断裂应力下降，牙本质的抗折强度也下降[17]。氢氧化钙在1周之内能溶解牙根管壁上的残髓和前期牙本质等软组织成分，短期內（小于30天）不会破坏牙本质中的有机质。white等[18]研究发现用氢氧化钙充填之后的牛牙在培养基中培养5周，发现牛牙的断裂应力下降32%。Andreasen等[19]用 根尖口未完全闭合羊牙模拟年轻恒牙作为标本，体外实验表明在氢氧化钙充填后2周，牙断裂应力有所增加，1个月时，牙的断裂应力没有明显减少，1年以后牙断裂应力下降50%。

1. 5 诱导和促进修复性牙本质形成

氢氧化钙的强碱性引起表浅的牙髓坏死，坏死层刺激深部牙髓组织，诱发其修复潜力[20]。间质细胞和成纤维细胞增殖，纤维增生并从无序状态逐渐与表层成垂直排列，并深入胶原基质中，而成纤维细胞逐渐分化为成牙本质细胞，形成管状及骨样牙本质。此后钙盐沉积，牙本质桥钙化，凝固坏死层完全消失。如取走氢氧化钙，可探及一层硬质，这就是牙本质桥，从X 线上可分辨出牙本质桥。陈筠等[21]用43 颗猕猴恒牙进行氢氧化钙和氯化钙糊剂的直接盖髓实验，证明氢氧化钙具有最强和最稳定诱导牙本质形成的能力，而氢氧化钙的碱性是主要原因。用放射自显影的方法显示氢氧化钙中的Ca2+不进入牙本质桥，推测牙本质桥中的Ca2+仍来源于牙髓组织，而氢氧化钙中的Ca2+具有间接促进牙本质桥基质形成和防止牙髓感染的作用。糊剂中Ca2+同时还具有传递信息，促进新生造牙本质细胞的形成，调节细胞的合成及分泌功能而促进牙本质桥形成的作用。氢氧化钙可能通过提高胞浆pH，促进细胞分裂增殖活动。氢氧化钙是一种始动因子而非修复的底物，它可以使新形成的毛细血管通透性下降，减少细胞间液形成，提升组织间Ca2+的浓度，并使抑制组织矿化的焦磷酸盐浓度降低，从而提高Ca2+依赖的碱性磷酸酶的活性，pH值的升高也为组织矿化提供了良好的环境条件[22]。

1. 6 诱导根尖发育完成

氢氧化钙诱导根尖生成的确切机理还不清楚。一般认为是多因素的，和其抗菌性、高PH值、游离钙离子、可溶解坏死牙髓残留物及诱导形成骨质有关。氢氧化钙可能作为一种刺激物诱发机体的修复反应。我们知道，诱导根尖形成所依赖的组织有根尖部残留的生活牙髓、根尖部的牙乳头、尖周组织中的上皮根鞘。根端闭合的牙本质、牙骨质或骨沉积可由牙乳头、牙囊、牙周膜组织中的细胞和根尖部残留牙髓的牙源性细胞分化而来，其中，根尖周组织中的上皮根鞘细胞功能恢复也与根尖诱导形成有关[23]。由于氢氧化钙有一定的抗菌作用，同时又能中和细菌产生的酸性代谢产物，从而提供组织修复愈合的环境。它可以消除残留牙髓和根尖周组织的炎症，并通过药物诱导作用，保护根尖部的生活牙髓和牙乳头，恢复上皮根鞘的正常功能，促进牙根继续发育和根尖形成，使开放的根尖封闭[24]。腾英等[25]发现氢氧化钙制剂具有刺激牙乳头分化出造牙本质细胞形成牙本质的作用，同时消除根管内感染和尖周组织炎症，对恢复上皮根鞘的功能极为重要。因为炎症消除后，上皮根鞘才有可能诱导牙乳头分化为成牙本质细胞形成牙骨质，使根端闭合。临床实验发现：超填进入尖周组织缺损区的氢氧化钙糊剂，可以促进尖周组织的愈合和缺损骨组织的重建[26]。1992 年Ohara 对1 例7 岁女童下颌中切牙进行根尖诱导时，完全刮除尖周组织，根管内用氢氧化钙治疗后根尖闭合，说明在缺乏Hertwig's上皮根鞘和尖周组织时，仍然形成硬组织屏障，即使牙髓已坏死，根尖周组织已改变，用氢氧化钙根诱后牙根继续生长达2- 3 mm，这也可证明上皮根鞘是一种有抵抗力的器官。Tepel等[27]作动物试验时发现氢氧化钙置入根管内 3周后，在根尖吸收区可见新的牙骨质及新骨形。

2氢氧化钙在口腔科的临床应用

2. 1 盖髓术

临床常因深龋、外伤或牙科操作意外导致露髓，为了尽量保存活髓，对于健康的或炎症轻微的新鲜暴露的牙髓，用药物覆盖暴露的牙髓，以促进牙髓愈合和修复。对年轻恒牙尤应如此。目前常用的盖髓药物是氢氧化钙及其制剂。具有良好的生物相容性，对机体和牙髓组织无刺激性，无毒性并具有促进和诱导修复性牙本质形成的功能是理想盖髓剂应具备的条件，而氢氧化钙作为盖髓剂则具备了这些基本条件。许多研究已经证明牙髓无炎症时的意外露髓牙采用氢氧化钙直接盖髓，可以促进牙髓的愈合，促使修复性牙本质的形成，保留活髓[28]。牙髓具有一定的自我修复能力，所以在使用氢氧化钙后，牙髓会进行自我修复，可以形成新的牙本质桥，进一步预防牙髓的感染[29]。氢氧化钙糊剂能够应用于活髓切断术和盖髓术，均是基于其诱导及促进修复性牙本质形成的特性。张雄等[30]选用203 颗去除腐质时意外露髓、无自觉症状、电测活力正常、无尖周病的牙齿，采用可见光固化氢氧化钙作直接盖髓。术后2 周、3 个月、1 年随访复查，最长随访时间4 年，成功率达95. 07%。文玲英等[30]将24个年轻恒牙的牙髓暴露后用氢氧化钙制剂直接盖髓，牙髓面出现表层组织坏死和轻度炎症，而后出现防御反应和修复，术后8周形成较厚牙本质桥。组织学研究表明用氢氧化钙覆盖的露如果术前无明显症状或症状轻微，用氢氧化钙盖髓预后良好。

2.2 活髓切断术

活髓切断术是治疗意外露髓的有效方法，在露髓点以下1～2 mm切断炎症牙髓组织，充分止血后，用氢氧化钙制剂覆盖断面，促使牙本质桥的形成，保存活髓。在进行活髓切断术的过程中，氢氧化钙及其制剂是一种有效的盖髓材料，通过使用氢氧化钙对牙髓进行封闭，为已有病变牙髓的恢复提供一个相对良好的环境。Blanco等收[32]集了39颗前牙外伤露髓的病例，用氢氧化钙制剂覆盖牙髓断面的活髓切断术进行治疗，3个月后牙本质桥开始形成，观察l～12年，发现所有病例预后良好。叶小雅等[32]用氢氧化钙作盖髓剂，治疗32 颗因外伤所致冠折露的年轻恒前牙，常规活髓切断术。结果26 颗牙成功，占81. 2%。成功病例X 线显示根尖发育完成。活髓切断术后短期效果较好，长期则可引起牙髓退变，以及引起修复性牙本质的持续沉积，严重者使根管变窄或堵塞，从而给活髓保存治疗失败病例的继续治疗造成障碍。为了阻止其发生的持续钙化过程，尤其对于需利用根管进行牙体修复的病例，在牙根发育完成之后，需及时去除全部牙髓并进行根管充填，因而外伤的年轻恒牙，活髓切断术常常只作为过渡性的治疗。

2.3 根尖诱导成形术

年轻恒牙的牙根尚处于发育阶段的时候，由于某种原因，如畸形、外伤、龋齿等，导致牙髓坏死，牙根停止发育，致使根尖呈开放状态。，当牙根发育未完成，根尖孔粗大，牙髓组织血运丰富，感染极易向根尖周扩散，同时年轻恒牙根尖周组织血运丰富，可以通过抗感染治疗，恢复上皮根鞘活力，诱导牙乳头分化出成牙本质细胞和成牙骨质细胞使牙根继续发育成[34]。目前比较公认的效果较好的药物是含氢氧化钙的制剂。20世纪60年代以来，学者们做了大量的研究工作采用根尖诱导成形的方法促使根尖继续发育达到封闭作用。吴海珍[35]等动物实验发现，将氧氢化钙封入根管中，10周后根尖出现新生骨骨组织。氢氧化钙可作为一种刺激物，诱发机体的修复反应，在发育未完成的根尖区促进钙化。国外报道根尖诱导成形术成功率在70%一100%之间，3～20个月根尖可开始形成，与国内报道基本符合。邓汉辉等对[36]83个年轻恒牙行氢氧化钙根尖诱导成形术，术后2 年追踪，83 颗牙成功占78. 31%，显效占16. 83%失败占4. 81%。氢氧化钙作为诱导剂的诱导作用已得到广泛的认可，但实际上对不同程度的牙髓、尖周病变表现出不同的诱导作用。实验证实[37]对根尖有残留牙髓的患牙，其诱导作用最强，对根尖无残留牙髓、根尖周炎症不明显的患牙也有诱导作用，而对有明显根尖周炎症的患牙，在炎症未消除之前则无诱导作用。因有明显炎症的尖周组织可将充填至根尖的氢氧化钙甚至根尖内的氢氧化钙吸收掉，从而影响了它的诱导作用和根尖的修复过程，使治疗失败，疗效延长。为此，针对氢氧化钙易被吸收的局限性，对于有尖周病变的患牙，应加强根管消毒，当控制根管感染，消除尖周炎症后再应用氢氧化钙制剂其诱导作用才能奏效。

2.4根管消毒剂

目前常用的根管消毒药物如甲醛甲酚、樟脑酚、丁香油等，大多有较强的细胞毒性或成为半抗原，导致机体损害。早在1920 年，Hermann 就使用氢氧化钙糊剂作为根管抗菌药，其报道了氢氧化钙具有较强的抑制细菌生长和杀菌的特 性，从此它在牙髓治疗中的应用也越来越广泛。近年來人们发现氢氧化钙可以控制感染并减少根管疗期间疼痛的发生[38]，氢氧化钙具有强碱性，这种强碱性可以中和炎症所产生的酸性物质，有利于消除炎症和减轻疼痛。氢氧化钙作为根管消毒剂，其特有的抗菌作用、灭活内毒素作用、可渗透根管壁发挥灭菌作用，效果明显，而且刺激性小，完全无毒，使其成为当前最受关注的根管消毒剂。研究表明氢氧化钙对链球菌、金黄色葡萄球菌、梭形杆菌、绿脓杆菌、大肠杆菌等细菌都有抑制和杀灭的作用，最长显效时间为72 小时。对混合性的细菌感染也可在72 小时内使之失活。Stuart[39]经细菌学研究亦发现氢氧化钙糊剂对牙髓急症中起重要作用的变形链球菌、牙龈类杆菌和脆弱类杆菌的抗菌效能显著高于樟脑对氯酚和甲醛甲酚，而这些细菌是牙髓及根尖周炎症的重要致病菌。谭建芳[40]用氢氧化钙糊剂封入根管后，疼痛和根尖部红肿均消失，对根管渗液、叩痛、有瘘管者，氢氧化钙的疗效明显高于甲醛甲酚。吴鹏等报道[41]比较氢氧化钙糊剂和甲醛甲酚根管封药效果，结果表明：氢氧化钙比甲醛甲酚能更有效降低根管治疗期间疼痛和肿胀的程度。在控制根管感染，消除炎症中，根管内封药1-4周时间是氢氧化钙获得较为满意效果的根管消毒时间。对于并发根尖外吸收的外伤性年轻恒牙，采用氢氧化钙糊剂作根管消毒剂，可出现缓解或停止牙根吸收的现象。

2.5根管充填剂

氢氧化钙的消毒灭菌性、渗透性、灭活内毒素等特点保证了其作为根充糊剂控制根管内感染的能力。氢氧化钙不刺激根尖周组织，具有抗菌作用，容易导入根管，超出部分易吸收，能诱导生活的尖周组织封闭根管。由于氢氧化钙的上述特性，它已成为根管充填材料中的常规成分。Mickel等[42]发现尽管氧化锌丁香油糊剂比氢氧化钙糊剂有更强的抗菌作用，但钙离子可以和牙本质中的磷灰石基质反应形成磷酸钙晶体，封闭牙本质小管，减少细菌存在，且细胞毒性小于氧化锌丁香油糊剂。加人碘仿，根充后遇到组织液、脂肪或细菌产物能缓慢释放出游离碘，有杀菌和使细胞氧化的作用，作用持久，对组织无刺激，能促进根尖区炎症的消退和病变的修复。。Weiger等[43]临床实验发现，用氢氧化钙糊剂进行根管充填，5年后根尖缺损骨组织发生重建，膜腔间隙也恢复正常。氢氧化钙类材料作为根管充填材料的疗效也非常理想。Andre 等[44]发现钙离子可与牙本质中的磷灰石基质反应形成磷酸钙晶体，封闭牙本质小管，减少细菌存在，且细胞毒性小于氧化锌丁香油糊剂，氢氧化钙可以被血清中的碳酸钙中和，因而对组织的刺激很小。但是氢氧化钙糊剂充填根管后，其稳定性较差，常出现糊剂吸收、扩散或牙根内吸收等现象，由于它的强度较低氢氧化钙作为根管充填材料，长期存在于根管内，不但不能增增强牙本质的抗折强度，反而使牙本质的断裂应力下降，牙本质的抗折强度也下降，应尽可能地避免用于薄弱牙根的根管充填，以免引起根折。

综上所述，氢氧化钙类根管充填材料具有良好的抗菌、抑菌活性，生物相容性好，能促进牙本质桥的形成，保存活髓，能够诱导根尖周缺损骨组织的重建，促进尖周病变的愈合。这些优点使它应用于牙科的多个领域，尤其在牙髓病，根尖周病方面的疗效显著。

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