摻硼金剛石薄膜臭氧水在牙科綜合治療臺水路消毒的效果評價

戴玉雯，何文歡，劉珍艷，李泳思，黃秋平，吳小紅

口腔綜合治療臺（dental unit，DU，以下簡稱“牙椅”）是口腔門診診療過程中最基礎的醫療設備，其水路系統（dental unit waterlines，DUWLs）主要負責牙椅上牙科高速手機、三用槍、水杯注水器等的用水。由于DUWLs 的特性，以及臨床使用過程中回吸造成的水及管道內壁污染，導致DUWLs 極易形成生物膜，并最終影響出水端醫療用水[1]。20 世紀60 年代，Blake首次在DUWLs治療用水中發現高達106CFU/ml 的菌落數[2]，2012 年，意大利發生因牙科治療感染嗜肺炎性軍團菌導致死亡的事件[3]，自此，DUWLs 水路污染受到廣泛關注。2023 年5 月中華口腔醫學會發布《口腔綜合治療臺水路污染控制與管理指南》（T/CHSA 023—2023）前，我國尚未對口腔診療用水水質衛生標準做出明確規定，根據各國經驗和上海《口腔綜合治療臺水路衛生管理要求》（DB31/T 1363—2022）[4]等地方標準，主要參照2022年新版《生活飲用水衛生標準》（GB5749—2022）[5]，DUWLs 輸出水的菌落數應小于100 CFU/ml。本研究采用國內自主研發的摻硼金剛石薄膜（boron-doped diamond，BDD）臭氧水對DUWLs進行間斷式消毒，監測消毒前后水樣菌落數改變，擬為臨床選擇合適DUWLs 消毒方案提供理論依據，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2023 年1—3 月使用的6 臺牙椅作為研究對象，將采用BDD 臭氧消毒機生成1.0 mg/L臭氧水進行消毒的3 臺牙椅記為試驗組，將采用常規水路清潔的3 臺牙椅記為對照組，比較不同組別水樣菌落計數。所有牙椅均為集中式供水，總水路輸入水均為市政供水經過濾、軟化、反滲透等處理的純水，且水樣菌落總數不超過10 CFU/ml。

1.2 方法

1.2.1 儀器與試劑 BDD 臭氧牙椅終端消殺儀（江西欣遠新材料科技有限公司）、口腔綜合治療臺（貝蒙CelestaⅡ，日本）；一次性使用離心管（浙江恒大醫療器械有限公司），細菌瓊脂培養基（BD，美國）。

1.2.2 水路消毒 試驗組牙椅每次開診前均采用1.0 mg/L 臭氧水沖洗消毒DUWLs 5 min，每位患者診后消毒DUWLs 30 s，隨后排空管道內剩余臭氧水，恢復純水為診療用水，并于每天診療結束后沖洗消毒DUWLs 5 min 后干燥過夜；對照組牙椅每天開診前采用純水沖洗DUWLs 5 min，每位患者診后純水沖洗DUWLs 30 s，并于每天診療結束后純水沖洗DUWLs 5 min 后干燥過夜。

1.2.3 水樣采集 采樣過程遵守無菌操作原則，采樣人員按照標準預防原則穿戴防護用品，分別于使用前、使用后1 周、4 周、8 周、12 周早上開診前，使用75%酒精擦拭未安裝牙科高速手機的連接口（金屬帽需后退）、未安裝三用槍頭的三用槍出水口及水杯注水器出水口2 遍，連續排水30 s后，采用無菌離心管收集10 ml 水樣，常溫下2 h 內送檢。

1.2.4 菌落檢測 所有水樣統一外送廣州金域醫學檢驗中心有限公司，參照《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2022）[5]生活用水細菌指標監測方法，常規培養后采用全自動菌落分析儀進行菌落計數。

1.2.5 判斷標準 比較不同組別菌落計數情況，根據《生活飲用水衛生標準》（GB5749—2022）[5]，以水樣菌落總數≤100 CFU/ml 為合格。

1.3 統計方法 采用SPSS 22.0統計軟件進行分析，計量資料以均數±標準差表示，采用Levene 檢驗檢測兩組方差齊性，組間比較采用t 檢驗；以消毒前水樣菌落數為基數計算不同組別細菌滅活率，計數資料采用2檢驗。P ＜0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 不同組別水樣菌落數變化情況比較 使用BDD 臭氧水消毒前不同組別菌落數差異無統計學意義（P ＞0.05）；與消毒前比較，試驗組使用臭氧水消毒后1、4、8 及12 周，牙科高速手機、三用槍、水杯注水器水樣菌落數均明顯降低（均P ＜0.05），至消毒后12 周時，試驗組牙科高速手機、三用槍、水杯注水器水樣菌落數均為0；且與消毒后對照組比較，試驗組各水樣菌落數均更低（均P ＜0.05），見表1。

表1 不同組別水樣菌落數變化情況比較 CFU/ml

2.2 不同組別水樣合格率比較 采用BDD 臭氧水消毒后，對照組不同時點36 份水樣中，僅5 份合格，不合格31 份，合格率為13.89%；試驗組36 份水樣均合格，合格率為100%，兩組水樣合格率差異有統計學意義（2=54.439，P ＜0.05）。

2.3 BDD臭氧水殺菌率情況比較 與消毒前比較，消毒后12 周時牙科高速手機、三用槍、水杯注水器殺菌率均達到100%，其中牙科高速手機平均殺菌率為98.66%，三用槍平均殺菌率為97.12%，水杯注水器平均殺菌率為92.10%，見表2。

表2 BDD 臭氧水殺菌率情況比較 %

3 討論

DUWLs 污染是導致口腔門診交叉感染的主要影響因素之一，我國普遍存在DUWLs污染。DUWLs管路狹長，通道繁多，水流流速較低，水中無機物和有機化學物附著管路內壁可形成薄膜，夜間停診及患者治療間隙DUWLs 內水流停滯，微生物極易黏附于獲得性薄膜，并進一步形成生物膜，增加院內交叉感染的風險[6-7]。

根據美國疾病預防控制中心建議，口腔醫療機構在開診前應沖洗輸水管道，并在每位患者治療結束后至少沖洗管道20 ～30 s[8]。我國衛醫發[2005]73 號《醫療機構口腔診療器械消毒技術操作規范》明確規定：每次治療開始前和結束后及時踩腳閘沖洗管腔30 s，減少回吸污染；有條件可配備管腔防回吸裝置或使用防回吸牙科手機。盡管常規的物理、化學消毒方法可在一定程度上降低DUWLs 輸出水中的菌落數量，但仍無法達到標準[4]。據2021 年中國疾病預防控制中心對全國30 家醫院口腔科用水檢測結果，我國口腔科手機噴水菌落總數≥100 CFU/ml的比例為65.72%[9]。同時既往研究表明，DUWLs 管道水中可檢出芽孢桿菌、軍團菌、假單胞菌、葡萄球菌、鏈球菌、結核分支桿菌等多種條件致病菌，以及白色念珠菌、乙肝病毒、阿米巴原蟲等多種真菌、病毒、原生動物，細菌總數可達1×104～1×106CFU/ml[10-12]。因此，重視DUWLs的消毒管理，積極控制DUWLs污染，對于構建安全的診療環境具有重要意義。

目前臨床上用于DUWLs 消毒的方式主要分為物理消毒和化學消毒兩種。其中，物理消毒被認為是改善DUWLs 生物膜附著的基本方式，包括管路沖洗、管路排空干燥、改善管路材料、安裝防回吸裝置、安裝微生物濾膜等。化學消毒則被認為是有效抑制DUWLs 生物膜附著的必要方式，可明顯改善DUWLs 的輸出水質。現階段常用的化學消毒劑包括含氯消毒液、過氧化物、洗必泰、電解水及聚維酮碘等，但均存在不同程度的DUWLs 管道腐蝕作用，部分消毒劑還可能產生不良副產物[13]。含氯消毒液是目前臨床最為常用的消毒液，其滅菌作用主要依賴于活性成分次氯酸對病原體的氧化磷酸化干擾，然而次氯酸的保存對溫度、pH 非常敏感，往往需要現配現用，不僅對DUWLs 管路具有極強的腐蝕性，且高濃度次氯酸與細菌生物膜作用后還可產生致癌副產物，極大的限制了其臨床應用[14]。

臭氧是一種具有廣譜消毒殺菌功能的強氧化劑，臭氧分子本身即具有強的氧化能力，溶于水后能轉化形成活性更高的活性氧（ROS）進行間接氧化作用，相同濃度下臭氧的殺菌能力為氯化物的1.5 倍[15]。臭氧的直接和間接氧化可通過破壞微生物膜結構，達到滅活細菌、真菌、病毒、原生動物等各種病原體的目的，現已被證明可廣泛用于空氣滅菌、飲用水消毒、食品消毒等領域[16]。在口腔專業的臨床應用中，臭氧水是齦溝、牙周袋和清除牙根管感染碎片的最佳沖洗溶液之一[17]。傳統的臭氧水制備需經高壓點解，對運行環境有一定要求，不僅需要較大的耗能，還會產生氮氧化合物等二次污染物，因此往往難以適應臨床需求。BDD 作為一種極具潛力的臭氧合成電極材料，具有極高的電化學穩定性和較高的析氧勢，可通過電極反應產生強化性的羥基自由基，能有效降解有機污染物，具備耐腐蝕、無污染、背景電流幾乎為零、能耗低、便攜等諸多性能優勢[18-19]。BDD消毒儀主要采用水解式臭氧發生方法，以水為原料，采用的是低壓直流電解的方式，使水在特制的電極陽極失去電子，從而生產出濃度高達25%的臭氧。本研究將國內自主研發的BDD 臭氧水應用到DUWLs的日常消毒管理，選用的牙椅均為集中式供水，且總水路輸入水均為水樣菌落總數不超過10 CFU/ml 的市政供水，擬通過監測消毒前后水樣菌落數改變，觀察BDD 臭氧水對DUWLs 消毒的有效性。

本研究結果顯示，采用BDD 臭氧水間斷消毒后，試驗組牙科高速手機水、三用槍水、水杯注水器診療用水細菌總數均明顯降低（均P ＜0.05），且低于同期對照組水平（P ＜0.05）。消毒后試驗組不同時點水樣細菌總數均符合口腔診療用水標準，合格率為100%，且消毒后12 周時，試驗組各水樣細菌總數均為0 CFU/ml，這提示采用BDD 臭氧水間斷式消毒可有效抑制DUWLs 細菌總數，其殺菌效果顯著。為進一步觀察BDD 臭氧水的茶菌效果持久性，筆者進一步比較了不同水樣的殺菌率，結果顯示，牙科高速手機平均殺菌率為98.66%，三用槍平均殺菌率為97.12%，水杯注水器平均殺菌率為92.10%，且隨著BDD臭氧水使用時間的增加，不同水樣的殺菌率均明顯增加，在一定程度上驗證了BDD臭氧水殺菌效果的可靠性。但本研究中消毒后8 周的牙科高速手機水樣菌落數略大于消毒后2 周水樣，可能與臭氧性質不穩定，出現部分分解有關，遠期消毒效果有待進一步擴大樣本量進行觀察。

利益沖突 所有作者聲明無利益沖突