掺硼金刚石薄膜臭氧水在牙科综合治疗台水路消毒的效果评价

戴玉雯，何文欢，刘珍艳，李泳思，黄秋平，吴小红

口腔综合治疗台（dental unit，DU，以下简称“牙椅”）是口腔门诊诊疗过程中最基础的医疗设备，其水路系统（dental unit waterlines，DUWLs）主要负责牙椅上牙科高速手机、三用枪、水杯注水器等的用水。由于DUWLs 的特性，以及临床使用过程中回吸造成的水及管道内壁污染，导致DUWLs 极易形成生物膜，并最终影响出水端医疗用水[1]。20 世纪60 年代，Blake首次在DUWLs治疗用水中发现高达106CFU/ml 的菌落数[2]，2012 年，意大利发生因牙科治疗感染嗜肺炎性军团菌导致死亡的事件[3]，自此，DUWLs 水路污染受到广泛关注。2023 年5 月中华口腔医学会发布《口腔综合治疗台水路污染控制与管理指南》（T/CHSA 023—2023）前，我国尚未对口腔诊疗用水水质卫生标准做出明确规定，根据各国经验和上海《口腔综合治疗台水路卫生管理要求》（DB31/T 1363—2022）[4]等地方标准，主要参照2022年新版《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2022）[5]，DUWLs 输出水的菌落数应小于100 CFU/ml。本研究采用国内自主研发的掺硼金刚石薄膜（boron-doped diamond，BDD）臭氧水对DUWLs进行间断式消毒，监测消毒前后水样菌落数改变，拟为临床选择合适DUWLs 消毒方案提供理论依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2023 年1—3 月使用的6 台牙椅作为研究对象，将采用BDD 臭氧消毒机生成1.0 mg/L臭氧水进行消毒的3 台牙椅记为试验组，将采用常规水路清洁的3 台牙椅记为对照组，比较不同组别水样菌落计数。所有牙椅均为集中式供水，总水路输入水均为市政供水经过滤、软化、反渗透等处理的纯水，且水样菌落总数不超过10 CFU/ml。

1.2 方法

1.2.1 仪器与试剂 BDD 臭氧牙椅终端消杀仪（江西欣远新材料科技有限公司）、口腔综合治疗台（贝蒙CelestaⅡ，日本）；一次性使用离心管（浙江恒大医疗器械有限公司），细菌琼脂培养基（BD，美国）。

1.2.2 水路消毒 试验组牙椅每次开诊前均采用1.0 mg/L 臭氧水冲洗消毒DUWLs 5 min，每位患者诊后消毒DUWLs 30 s，随后排空管道内剩余臭氧水，恢复纯水为诊疗用水，并于每天诊疗结束后冲洗消毒DUWLs 5 min 后干燥过夜；对照组牙椅每天开诊前采用纯水冲洗DUWLs 5 min，每位患者诊后纯水冲洗DUWLs 30 s，并于每天诊疗结束后纯水冲洗DUWLs 5 min 后干燥过夜。

1.2.3 水样采集 采样过程遵守无菌操作原则，采样人员按照标准预防原则穿戴防护用品，分别于使用前、使用后1 周、4 周、8 周、12 周早上开诊前，使用75%酒精擦拭未安装牙科高速手机的连接口（金属帽需后退）、未安装三用枪头的三用枪出水口及水杯注水器出水口2 遍，连续排水30 s后，采用无菌离心管收集10 ml 水样，常温下2 h 内送检。

1.2.4 菌落检测 所有水样统一外送广州金域医学检验中心有限公司，参照《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）[5]生活用水细菌指标监测方法，常规培养后采用全自动菌落分析仪进行菌落计数。

1.2.5 判断标准 比较不同组别菌落计数情况，根据《生活饮用水卫生标准》（GB5749—2022）[5]，以水样菌落总数≤100 CFU/ml 为合格。

1.3 统计方法 采用SPSS 22.0统计软件进行分析，计量资料以均数±标准差表示，采用Levene 检验检测两组方差齐性，组间比较采用t 检验；以消毒前水样菌落数为基数计算不同组别细菌灭活率，计数资料采用2检验。P ＜0.05 表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同组别水样菌落数变化情况比较 使用BDD 臭氧水消毒前不同组别菌落数差异无统计学意义（P ＞0.05）；与消毒前比较，试验组使用臭氧水消毒后1、4、8 及12 周，牙科高速手机、三用枪、水杯注水器水样菌落数均明显降低（均P ＜0.05），至消毒后12 周时，试验组牙科高速手机、三用枪、水杯注水器水样菌落数均为0；且与消毒后对照组比较，试验组各水样菌落数均更低（均P ＜0.05），见表1。

表1 不同组别水样菌落数变化情况比较 CFU/ml

2.2 不同组别水样合格率比较 采用BDD 臭氧水消毒后，对照组不同时点36 份水样中，仅5 份合格，不合格31 份，合格率为13.89%；试验组36 份水样均合格，合格率为100%，两组水样合格率差异有统计学意义（2=54.439，P ＜0.05）。

2.3 BDD臭氧水杀菌率情况比较 与消毒前比较，消毒后12 周时牙科高速手机、三用枪、水杯注水器杀菌率均达到100%，其中牙科高速手机平均杀菌率为98.66%，三用枪平均杀菌率为97.12%，水杯注水器平均杀菌率为92.10%，见表2。

表2 BDD 臭氧水杀菌率情况比较 %

3 讨论

DUWLs 污染是导致口腔门诊交叉感染的主要影响因素之一，我国普遍存在DUWLs污染。DUWLs管路狭长，通道繁多，水流流速较低，水中无机物和有机化学物附着管路内壁可形成薄膜，夜间停诊及患者治疗间隙DUWLs 内水流停滞，微生物极易黏附于获得性薄膜，并进一步形成生物膜，增加院内交叉感染的风险[6-7]。

根据美国疾病预防控制中心建议，口腔医疗机构在开诊前应冲洗输水管道，并在每位患者治疗结束后至少冲洗管道20 ～30 s[8]。我国卫医发[2005]73 号《医疗机构口腔诊疗器械消毒技术操作规范》明确规定：每次治疗开始前和结束后及时踩脚闸冲洗管腔30 s，减少回吸污染；有条件可配备管腔防回吸装置或使用防回吸牙科手机。尽管常规的物理、化学消毒方法可在一定程度上降低DUWLs 输出水中的菌落数量，但仍无法达到标准[4]。据2021 年中国疾病预防控制中心对全国30 家医院口腔科用水检测结果，我国口腔科手机喷水菌落总数≥100 CFU/ml的比例为65.72%[9]。同时既往研究表明，DUWLs 管道水中可检出芽孢杆菌、军团菌、假单胞菌、葡萄球菌、链球菌、结核分支杆菌等多种条件致病菌，以及白色念珠菌、乙肝病毒、阿米巴原虫等多种真菌、病毒、原生动物，细菌总数可达1×104～1×106CFU/ml[10-12]。因此，重视DUWLs的消毒管理，积极控制DUWLs污染，对于构建安全的诊疗环境具有重要意义。

目前临床上用于DUWLs 消毒的方式主要分为物理消毒和化学消毒两种。其中，物理消毒被认为是改善DUWLs 生物膜附着的基本方式，包括管路冲洗、管路排空干燥、改善管路材料、安装防回吸装置、安装微生物滤膜等。化学消毒则被认为是有效抑制DUWLs 生物膜附着的必要方式，可明显改善DUWLs 的输出水质。现阶段常用的化学消毒剂包括含氯消毒液、过氧化物、洗必泰、电解水及聚维酮碘等，但均存在不同程度的DUWLs 管道腐蚀作用，部分消毒剂还可能产生不良副产物[13]。含氯消毒液是目前临床最为常用的消毒液，其灭菌作用主要依赖于活性成分次氯酸对病原体的氧化磷酸化干扰，然而次氯酸的保存对温度、pH 非常敏感，往往需要现配现用，不仅对DUWLs 管路具有极强的腐蚀性，且高浓度次氯酸与细菌生物膜作用后还可产生致癌副产物，极大的限制了其临床应用[14]。

臭氧是一种具有广谱消毒杀菌功能的强氧化剂，臭氧分子本身即具有强的氧化能力，溶于水后能转化形成活性更高的活性氧（ROS）进行间接氧化作用，相同浓度下臭氧的杀菌能力为氯化物的1.5 倍[15]。臭氧的直接和间接氧化可通过破坏微生物膜结构，达到灭活细菌、真菌、病毒、原生动物等各种病原体的目的，现已被证明可广泛用于空气灭菌、饮用水消毒、食品消毒等领域[16]。在口腔专业的临床应用中，臭氧水是龈沟、牙周袋和清除牙根管感染碎片的最佳冲洗溶液之一[17]。传统的臭氧水制备需经高压点解，对运行环境有一定要求，不仅需要较大的耗能，还会产生氮氧化合物等二次污染物，因此往往难以适应临床需求。BDD 作为一种极具潜力的臭氧合成电极材料，具有极高的电化学稳定性和较高的析氧势，可通过电极反应产生强化性的羟基自由基，能有效降解有机污染物，具备耐腐蚀、无污染、背景电流几乎为零、能耗低、便携等诸多性能优势[18-19]。BDD消毒仪主要采用水解式臭氧发生方法，以水为原料，采用的是低压直流电解的方式，使水在特制的电极阳极失去电子，从而生产出浓度高达25%的臭氧。本研究将国内自主研发的BDD 臭氧水应用到DUWLs的日常消毒管理，选用的牙椅均为集中式供水，且总水路输入水均为水样菌落总数不超过10 CFU/ml 的市政供水，拟通过监测消毒前后水样菌落数改变，观察BDD 臭氧水对DUWLs 消毒的有效性。

本研究结果显示，采用BDD 臭氧水间断消毒后，试验组牙科高速手机水、三用枪水、水杯注水器诊疗用水细菌总数均明显降低（均P ＜0.05），且低于同期对照组水平（P ＜0.05）。消毒后试验组不同时点水样细菌总数均符合口腔诊疗用水标准，合格率为100%，且消毒后12 周时，试验组各水样细菌总数均为0 CFU/ml，这提示采用BDD 臭氧水间断式消毒可有效抑制DUWLs 细菌总数，其杀菌效果显著。为进一步观察BDD 臭氧水的茶菌效果持久性，笔者进一步比较了不同水样的杀菌率，结果显示，牙科高速手机平均杀菌率为98.66%，三用枪平均杀菌率为97.12%，水杯注水器平均杀菌率为92.10%，且随着BDD臭氧水使用时间的增加，不同水样的杀菌率均明显增加，在一定程度上验证了BDD臭氧水杀菌效果的可靠性。但本研究中消毒后8 周的牙科高速手机水样菌落数略大于消毒后2 周水样，可能与臭氧性质不稳定，出现部分分解有关，远期消毒效果有待进一步扩大样本量进行观察。

利益冲突 所有作者声明无利益冲突