译者：王洁，南京医科大学口腔医学院2023级硕士研究生（导师：于金华 教授）
摘要
根管穿孔是指根管壁和牙周间隙(牙齿外表面)之间的贯通。它通常由治疗过程中的意外或病理改变(如大面积龋损，以及炎性牙根内吸收或外吸收)所引起。有多种因素可导致这种贯通，如髓石、钙化、再吸收、牙齿错位(牙弓异常倾斜或扭转)、冠修复及根管内桩。根管穿孔前对牙髓和/或根尖周组织的诊断是评估预后的重要的指标(包括临床上健康的牙髓、发炎或感染的牙髓、有无原发或继发感染、是否存在根管内桩)。临床和影像检查是确定根管穿孔的必要检查。锥形束计算机断层扫描（CBCT）是诊断根管穿孔及判断预后的重要手段。影响根管穿孔预后和愈合的临床因素包括穿孔的治疗时间、范围和部位。小的根管穿孔如果能立即封闭，并位于牙槽嵴顶和上皮性附着根方，则预后较好。目前最推荐的三种根管穿孔封闭材料分别是氢氧化钙、矿物三氧化物凝聚体和硅酸钙水门汀。本综述旨在探讨根管穿孔的当代治疗方法。因而，修复穿孔这种组织损伤的基本问题将得到解决，包括其诊断、预后以及用于修复根管穿孔的材料进行讨论。
1.引言
根管穿孔表现为根管系统和牙齿外表面之间的贯通，可能由病理过程（龋损、牙根吸收）或治疗中的意外造成。病理性穿孔常在临床检查中发现，而医源性根管穿孔则可能发生于开髓、根管预备时或根备后。根管治疗期间皆可能发生操作意外，并导致治疗失败。
某些因素可能导致治疗过程中的意外或失误。髓石、钙化、牙齿错位(牙弓异常倾斜或扭转)、大面积龋损、牙根内吸收、根管变异、冠修复及根管内桩等因素给根管通路的建立带来挑战，并易发生根管穿孔。开髓洞形制备不充分会降低根管清理的质量，并可能影响根管的预备成形。开髓孔过大或开髓方向错误也易发生根管穿孔，并使牙齿容易发生冠折/根折。牙体医生面临的复杂挑战包括：根管穿孔、超充、牙髓和牙周病变、根折、牙外伤、器械分离、根尖周炎及牙根吸收，这些单独或联合发生都可能导致预后不佳。
在治疗过程中，医生必须避免和预防这些不良事件的发生，因为术中意外是根管治疗失败的危险因素。成功的根管治疗需要了解与根管治疗失败相关的危险因素。根管穿孔可能发生在不同的临床情况下，应及时告知患者这些意外情况，以及后续的治疗方案和预后。根管穿孔是一种严重的并发症，应及早诊断并及时采取适当的治疗措施。根管穿孔可能导致与牙周组织和牙槽骨破坏相关的炎症反应，根据损伤的严重程度和可能的慢性炎症反应，穿孔可能会导致肉芽组织形成、上皮增生，最终形成牙周袋。对根管穿孔及其后果缺乏了解，可能会延误诊断和治疗，致使牙齿在将来出现其他问题并无法保留。
2.根管穿孔的诊断及预后
一些临床发现可能在根管穿孔诊断时起决定性作用。临床和放射检查仍是诊断根管穿孔的基础。
在根管预备过程中（清理牙髓），根髓可通过牙髓切除术去除。去除牙髓组织后，在冠方通路制备或根管预备过程中持续出血可能是穿孔的迹象。带血的纸尖也可能提示穿孔。全身性疾病、药物、根尖开放或内吸收的牙齿以及急性根尖周炎都可能伴有大量出血，并与根管穿孔相混淆。在临床上，穿孔的诊断具有挑战；但是，根尖定位仪是一种技术资源，可能有助于诊断根管穿孔。
根尖周X线是牙髓病诊断、治疗及随访中经常使用的成像方法。根管壁与牙周间隙之间的贯通所产生的放射影是根管穿孔的一个重要体现。
在根管治疗过程中应用锥形束计算机断层扫描（CBCT）可提供更多的信息，有利于诊断这些病理性和医源性的疾病并评估预后。Shemesh等人比较了 CBCT 扫描和根尖周X线片（PR）在诊断 45 颗离体下颌磨牙弯曲近中根带状穿孔和根管穿孔的灵敏度和特异性。两种方法误诊带状穿孔的风险都很高，但 CBCT 扫描的灵敏度明显高于 PR。两种方法在检测根管穿孔方面没有显著差异。
需要考虑的一个重要问题是，经过根管治疗的牙齿是否发生根管穿孔。诊断根管治疗牙齿的穿孔可能很复杂。误诊发生后会造成了一系列严重的后果；成像错误常发生于口内存在密度较高的金属或固体结构的情况，这些金属或固体结构会产生图像伪影，致使成像缺乏均匀性和对比度。误诊是一个严重的问题，促使人们寻找其他方法来减少图像采集和重建过程中的射线硬化效应。与根管内桩相关的金属伪影构成了误诊的潜在风险，尤其是在怀疑有根管穿孔或骨质破坏的情况下。Bueno 等人曾提出一种读片策略，利用 CBCT 图像诊断根管内金属桩附近的根管穿孔。该策略建议通过图像导航从冠方向根方（或根方向冠方）对每个牙根进行连续的横断面切片，并通过 0.1 mm/ 0.1 mm 的横断面切片来最大限度地减少与根管内桩和根管材料相关的金属伪影。这种方向性定位提供了有关穿孔部位的宝贵信息，这些影像信息表明根管和牙周间隙之间存在贯通点，并表现为放射线透射影，说明根管穿孔。CBCT 图像的动态导航功能使其成为一种独特的工具，。目前已经测试了一种新的软件程序，该程序能够在未来的 CBCT 图像重建中减少金属伪影（如，e-Vol DX，CDT，Bauru，SP，Brazil）。
对CBCT图像进行适当的处理可以发现常规根尖片难以发现的异常。根管穿孔的临床诊断及治疗方法的选择应结合临床表现。CBCT检查的主要优点是可以同时观察到牙齿的不同平面和牙齿的位置。
确诊根管穿孔后，根管治疗可能会面临挑战。根管穿孔会影响根管治疗和再治疗的预后。有三个临床因素被认为与根管穿孔的预后和愈合有关：时间（穿孔发生与适当治疗之间的时间间隔）；范围（小穿孔造成的组织破坏和炎症反应较小）；位置（穿孔位于临界区即牙槽嵴和上皮附着根方，在根管通畅且治疗适当的情况下，预后可能较好）。因此，时间(避免感染的发生)、组织损伤的严重程度及其与牙槽嵴相对位置相关的临床参数是影响治疗预后的重要因素。有学者认为，位于牙槽嵴和上皮性附着根方或冠方的穿孔预后良好。
Holland 等人最近讨论了与根管治疗过程中使用的临床方案相关的治疗因素，以及与根管治疗牙齿根尖周愈合过程相关的系统性疾病。根管治疗牙齿的修复过程不仅取决于采用正确的临床方法以进行更好的根管治疗，还取决于与患者相关的因素（如慢性疾病、激素和年龄），以及那些能改变宿主免疫防御系统并干扰治疗结果和愈合过程的因素。
因此，根管治疗失败的危险因素(如全身性疾病和牙周状况)必须在治疗计划期间正确处理。治疗成功受术前牙髓状态的影响，并与术前根尖周病变的存在与否有关。在根管穿孔前对牙髓和/或根尖周组织的诊断是评估预后的重要指标（包括临床健康牙髓、发炎或感染的牙髓以及原发性或继发性感染等问题）。必须对每个临床病例进行仔细、个性化的分析，以确定是否存在感染、穿孔的程度、时间以及患者的牙周风险，以明确疾病是否会直接影响预后。
能否到达穿孔区域并进行适当的封闭，以及病理条件，是决定治疗成败的临床因素。
过度机械预备而引起的根管穿孔，常伴有根尖孔的过度扩大，其治疗需重新确定工作长度，即距离根尖 1-2mm处，在这个长度内主牙胶尖可被卡紧。应在根尖保留一个含氢氧化钙的根尖屏障，并对根管的其余部分进行填充。应进行临床和放射学随访，以确定治疗是否成功。如果失败，仍可选择外科手术（根尖周手术）。根尖附近的穿孔预后良好，范围较小的穿孔更容易封闭。根管治疗过的牙齿，尤其是有过根管穿孔病史的牙齿，其存留率取决于生物和机械作用的结果，这是个体生命周期中的多因素事件。
牙齿类型、牙齿（或牙齿表面）的位置以及穿孔的程度都会影响治疗的结果。对于侧穿，牙槽骨与穿孔的相对位置关系可能有利于良好的封闭且预后较好。对于磨牙底穿，其关键问题是组织损伤的程度以及穿孔与龈沟贯通的可能性。使用有粘接性的材料来封闭大的穿孔比较常见。细小的底穿预后良好。一个重要的临床因素是牙龈和骨组织的厚度，因为牙龈和骨组织较厚的患者预后较好。总体而言，根管穿孔封闭的成功率很高；但是，应谨慎考虑新的治疗程序对根管治疗预后的影响。
3.封闭根管穿孔的材料
多年来发表的牙髓病学文献介绍了几种治疗感染根管的药物。氢氧化钙已经得到了广泛评估，并显示出有据可查的良好效果。医源性和病理性根管穿孔的封闭新材料已经可用于根管治疗。如今，用于根管系统感染控制的抗菌材料可通过矿化组织的沉积和封闭来促进愈合。因此，这些材料被选为本综述的重点关注对象。根据其生物特性、抗菌和理化特性，对三种用于封闭根管穿孔的材料进行了回顾性分析，即氢氧化钙、矿物三氧化物凝聚体和硅酸钙水门汀（生物陶瓷）。
氢氧化钙
1920 年，Bernhard W. Hermann 建议将氢氧化钙（Calxyl-Otto & CO; Frankfurt,
Germany）用于牙髓治疗。这种材料已被研究多年，具有多种潜力，包括有利于牙髓和根尖周组织的愈合过程。1997年，斯坦利报告称，一个新时代已经开启。
氢氧化钙是通过煅烧碳酸钙得到的，碳酸钙转化为氧化钙，然后水合形成氢氧化钙。氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙。氢氧化钙解离成钙离子和羟基离子，这些离子对组织和细菌的作用解释了它的生物特性和抗菌特性。
氢氧化钙对牙髓、根尖周或牙周结缔组织的生物作用是类似的。Holland将牙髓切断术后的愈合过程和氢氧化钙对牙髓的保护作用归结为以下几个区域：坏死区--位于氢氧化钙的下方；外颗粒区--位于坏死区的下方，由两个部分组成，一个是矿物质部分，对钙反应呈阳性，其中包含糖蛋白复合物和异色染色物质；内颗粒区--位于外颗粒区的下方；细胞增殖区--位于内颗粒区的下方，表现为结缔组织细胞增殖，因为这些细胞的细胞质中含有大量 RNA 和糖蛋白复合物，以及少量含糖原的颗粒物。在愈合过程中，可以发现一些变化，主要集中在颗粒区和细胞增殖区。在颗粒区内层，钙化物的沉积逐渐增多。在细胞增殖区，年轻的成牙本质细胞促进牙本质形成。因此，氢氧化钙与结缔组织直接接触会产生坏死区，改变细胞间质的理化状态，这似乎决定了糖蛋白破裂导致蛋白质变性。有研究报告称，氢氧化钙与结缔组织接触后的第 7 天到第 10 天会形成矿化组织。Seux 等人在含氢氧化钙水门汀存在的情况下，研究离体牙髓细胞中成牙本质样细胞的分化，证实了这一结果。Mizuno 和 Banzai 研究了钙离子对牙髓细胞的影响以及氢氧化钙形成牙本质桥的机制。氢氧化钙释放的钙离子刺激牙髓细胞合成纤连蛋白。纤连蛋白可诱导牙髓细胞分化为矿化组织形成细胞，而矿化组织形成细胞是通过直接接触形成牙本质桥的主要细胞。
多项研究表明，氢氧化钙中的钙离子参与了牙本质小管（牙髓矿化屏障、根尖生物密封）和其他矿化区域的矿化过程。
氢氧化钙对细胞质膜有抗菌作用。羟基离子的释放和酶的失活在化学上改变了有机成分和营养物质的运输，并对细胞产生毒性作用。某些载体的有效性源于其化学特性（解离和扩散）。从化学角度讲，水溶性载体比粘性和油性载体能更快引起离子解离。氢氧化钙的化学动力是通过离子解离形成的。氢氧化钙有两种酶的特性，即组织激活酶，如碱性磷酸酶，产生矿化作用；以及细菌抑制酶，产生抗菌作用；表征羟基离子和钙离子对于组织和细菌的的生物学作用。
造成牙髓和根尖周损伤的病因可能有多种。了解牙髓、牙周或根尖周组织在根管穿孔前的状况对于制定治疗计划非常重要。治疗感染的根管穿孔是一项更大的挑战。先前的研究表明，如果穿孔未被污染，修复过程会更成功。
矿物三氧化物凝聚体
矿物三氧化物凝聚体(MTA) 于 1990 年被引入牙髓病学，是一种能够封闭牙齿与外表面之间沟通的新材料。通过多种方法对这种材料进行了广泛的评估（物理、化学和生物），结果表明这种材料具有很好的潜力，可以替代封闭根管穿孔的多种材料。1993 年，Lee 等人在体外比较了 MTA、中间修复材料和银汞合金在修复侧穿时的封闭潜力。MTA 的边缘微渗漏最低，在统计学上优于其他材料。Torabinejad 等人在体外评估了MTA用于根尖填充材料的封闭性能，与其他材料相比，MTA 也表现出更好的封闭能力。
至此，为根尖周手术中根管穿孔的封闭和倒充填确定了新方向。对 MTA 的初步评估表明，由于其能够改善矿化过程，因此在封闭侧穿和充填根尖方面具有良好的性能。MTA在修复侧穿和底穿、根尖倒充填、盖髓、牙髓切断术、根尖诱导术和血管重建术中的生物学反应表明，该材料具有良好的组织相容性。一系列研究报道了使用 MTA 修复根管穿孔的情况，研究结果印证了这种材料在根管穿孔临床情况下的适应性。
Torabinejad 等人指出，MTA 的化学成分主要成分包括硅酸三钙、铝酸三钙、三氧化三钙和氧化硅。这种凝聚体中还含有少量其他矿物氧化物。还添加了氧化铋粉，使凝聚体具有射线阻射性。这种粉末由亲水性微粒组成，遇水硬化。粉末水合后形成胶体凝胶，大约 4 小时后凝固成坚硬的结构。凝聚体的特性取决于颗粒大小、粉水比、凝结温度、凝结过程中是否有水以及是否有夹带空气。最近一项关于 MTA 与其他根尖充填材料边缘适应性比较的系统性综述显示，在大多数研究中，MTA 与牙本质壁的适应性良好。但是这些研究的设计并没有标准化。关于根尖填充材料适应性的临床文献也很少，但确实提示存在其他尚未确定的影响生物学结果的因素。
用氢氧化钙或 MTA 填充牙本质小管，并将其植入大鼠皮下组织 7 或 30 天。两种材料均验证了碳酸钙颗粒和邻近硬组织桥的形成。所研究材料的生物作用机制有相似之处。氧化钙在这种材料的矿化过程中起着重要作用。
1999 年，Wucherpfenning 和 Green报告称，MTA 和硅酸盐水门汀在宏观和微观上几乎完全相同。当用作大鼠牙齿的直接盖髓材料时，这两种物质在成骨细胞样细胞培养中能以类似的方式促进基质形成，以及修复性牙本质沉积。MTA 和硅酸盐水门汀的抗菌性和化学特性有相似性之处。硅酸盐水门汀的主要化学元素与 MTA 相同，只是 MTA 还含有铋。在硅酸盐水门汀的化学检测中，各成分的平均百分比如下：CaO (58.5%)、SiO2 (17.7%)、Al2O3 (4.5%)、MgO (3.3%)、SO3 (3.0%)、Fe2O3 (2.9%)、K2O (0.9%)、Na2O (0.2%)。
Holland等人观察了大鼠皮下组织对填充了MTA、硅酸盐水门汀或氢氧化钙的牙本质管的反应。研究材料的作用机制存在一定程度的相似性。在另一项研究中，Holland 等人注意到几篇关于MTA和硅酸盐水门汀化学成分相似性的报道，并分析了狗牙髓在活髓切断术和用这些材料直接盖髓后的情况。牙髓切除术后，用 MTA 或硅酸盐水门汀保护 26 颗狗牙齿的牙髓创面。治疗 60 天后，组织形态学分析表明几乎所有样本都形成了完整的管状硬组织桥。牙髓切除术后使用 MTA 和硅酸盐水门汀直接保护牙髓时，疗效相似。
有几项研究仔细分析了 MTA 的化学成分及其在临床实践中的影响，如牙齿变色、射线阻射性和临床管理。在美学方面，必须谨慎使用 MTA，因为它可能会改变牙冠颜色。Marciano 等人报道称，白色 MTA Angelus的颜色在与牙齿结构接触时会发生改变。存在于牙本质基质中的胶原蛋白会与氧化铋发生反应，导致灰色变色。因此，白色 MTA 应使用替代性放射阻射剂来取代铋。另一项研究显示，在 MTA 配方中添加氧化锌能够防止颜色改变，而不会对其物理、化学和生物特性造成明显影响。因而，使用氧化锌配制的颜色稳定的 MTA 在美观方面没有任何限制。Camilleri 研究了白色 MTA 与牙髓治疗中使用的各种溶液接触后的颜色稳定性，作者指出，应避免白色 MTA 或其他含铋材料与次氯酸钠溶液接触。
硅酸钙水门汀/生物陶瓷
MTA 是一种硅酸钙水门汀，于 20 世纪 90 年代引入牙髓治疗领域。从那时起，与 MTA 成分相似但特性不同的新材料开始进入市场，因为它们具有便于操作和处理的特性。生物陶瓷等新型水门汀主要由硅酸二钙和硅酸三钙组成。这些材料在水合后形成胶体结构，并依次形成硬质结构。牙科水门汀市场已研发出许多生物陶瓷材料，例如：Biodentine、BioAggregate、EndoSequence、iRoot 和富钙混合物水门汀（CEM）等。
这些材料在根管治疗中有多种适应症，包括盖髓术、牙髓切断术、根管充填、穿孔治疗、根尖诱导术和根尖充填等。生物陶瓷水门汀的主要优点与其理化特性和生物特性有关。由于与局部环境的理化相互作用和高度生物相容性，它们具有出色的封闭性能。
这些材料具有很高的抗压强度和类似牙本质的物理特性。它们的封闭能力源于与牙本质的相互作用以及形成矿化的中间带，该中间带具有延伸到牙本质小管的结构，从而充当牙本质的微机械锚。生物陶瓷封闭性良好的另一个原因是其在水合和凝固后会膨胀。
这些材料的抗菌活性也已在文献中得到证实。体外研究揭示了生物陶瓷的微生物控制能力，这一特性与羟基离子的释放及其通过牙本质中的扩散而导致的介质碱化有关。
在细胞毒性方面，硅酸钙水门汀表现出良好的效果。Damas 等人评估了MTA Angelus，ProRoot MTA，EndoSequence Root Repair Material，和 EndoSequence Root Repair Putty 对人类成纤维细胞的细胞毒性作用，并观察到所有测试材料的细胞存活率都大于 91%。De Deus 等人还评估了 IRoot BP Plus 和 White ProRoot MTA 在人类成骨细胞中的细胞相容性，观察到 MTA 组的细胞存活率高于 IRoot 组。不过，IRoot 组没有出现严重的细胞毒性，其细胞存活率仍保持在 70% 以上。
在暴露的大鼠牙髓上使用 Biodentine 后，诱导了成牙本质细胞分化，并于14 天和 30 天后在 Biodentine 附近形成牙本质桥，与 MTA 相似。Silva 等人评估了犬齿根周组织对于底穿封闭材料（Biodentine、MTA 和牙胶）的反应。作者观察到，与牙胶相比，Biodentine 和 MTA 在根分叉区域没有表现出骨吸收，炎性细胞更少，RUNX2 免疫染色强度更高。不过，MTA 的完全封闭性更高，可在更大的区域内形成更厚的矿化组织。使用体外模型评估了 Biodentine (BD)， Endosequence BC Root Repair Material-Putty (ES), Endosequence BC Root Repair Material-Fast Set Putty (ES-Fast), 和 Pro-Root (MTA)对根尖牙乳头干细胞（SCAP）活力和分化的影响。BD 和 ES 可促进 SCAP 的存活和分化，并增加 DSPP标志物，而 MTA 似乎可促进成骨细胞的分化。因此，BD 和 ES 可考虑用于再生和活髓治疗。
4.临床回顾
根管治疗牙齿的使用寿命与正确的诊断和治疗计划、根管成形、消毒、封闭以及最后的修复有关。根管穿孔的成功治疗取决于多个因素，如封闭材料、穿孔的范围和位置、诊断与治疗之间的时间间隔、是否存在污染及相关操作者的经验、术前是否存在病变、穿孔与口腔环境的沟通情况以及最终修复体的类型和质量。
建议用于治疗根管穿孔的材料应具有良好的理化性和生物特性，适当的封闭能力、抗菌活性和成骨潜力。MTA 是最广泛使用的根管穿孔封闭材料。组织学研究表明，MTA修复了侧穿和底穿，并且发现材料上有矿化组织。临床研究表明，MTA 似乎能为根管穿孔提供生物相容性和长期有效的封闭，而且成功率更高。Pontius 等人回顾性分析了 6 位牙髓病学专家采用非手术或非手术/手术联合方法进行的70例穿孔修复的临床结果，根管穿孔修复的成功率为90%。Siew 等人在对1950年至2014年期间发表的临床研究进行系统回顾的基础上，评估了牙根穿孔修复后的疗效，并确定了可能影响修复效果的术前因素。17 项研究被纳入系统评价，12 项研究符合荟萃分析条件。根管穿孔非手术修复的总体成功率为72.5%（CI，61.9%–81.0%）。使用MTA 似乎可将成功率提高至80.9%（CI，67.1%–89.8%）。如果穿孔邻近区域先前存在放射透射区，那么修复成功的几率较低。作者得出结论，根管穿孔的非手术修复成功率超过70%。上颌牙弓中的牙齿和穿孔附近术前无射线透射区是穿孔修补术后愈合的有利因素。
5.总结
