安慰劑調(diào)節(jié)正畸牙移動疼痛的隨機(jī)交叉對照試驗

楊虹 晉瑜 賴文莉

口腔疾病研究國家重點實驗室 國家口腔疾病臨床醫(yī)學(xué)研究中心四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院正畸科 成都 610041

正畸疼痛是正畸治療過程中最常見的并發(fā)癥[1]。對于大多數(shù)患者而言，整個正畸治療過程中都會出現(xiàn)疼痛，在每次正畸加力后，疼痛程度會加重[2]。疼痛對患者會產(chǎn)生不利的心理影響，因此緩解正畸疼痛有利于患者順利進(jìn)行治療。臨床上常采用服用鎮(zhèn)痛藥物的方法來減少正畸疼痛，但鎮(zhèn)痛藥物或多或少存在不良反應(yīng)。安慰劑是一類與真實藥物外觀相似但不含任何藥理成分的藥物，如蒸餾水或淀粉片[3]，是一種很有前途的止痛藥物。安慰劑被認(rèn)為是通過患者的強(qiáng)大意識在治療過程中起作用[4]，多被應(yīng)用在隨機(jī)對照試驗中作為對照組，與試驗組進(jìn)行比較[5-6]。單獨(dú)應(yīng)用安慰劑的鎮(zhèn)痛效果及其潛在機(jī)制目前尚不清楚[7]，本研究目的即是探討單獨(dú)應(yīng)用安慰劑對正畸疼痛的治療效果。

視覺模擬評分法（visual analogue scales，VAS）是目前被廣泛應(yīng)用的主觀疼痛評估法[8]。唾液α-淀粉酶（salivary alpha-amylase，sAA）是由腮腺、下頜下腺和舌下腺產(chǎn)生的一種金屬酶，該酶的分泌水平與VAS有明顯相關(guān)性，提示該酶可作為生物標(biāo)志物以客觀評價疼痛的強(qiáng)度[9]。皮質(zhì)醇是一種有效的抗炎藥物，具有動員葡萄糖儲備能量和調(diào)節(jié)炎癥的作用，還與壓力反應(yīng)緊密相關(guān)。據(jù)報道[10]，焦慮情緒能誘導(dǎo)皮質(zhì)醇分泌增加。機(jī)體對疼痛的感知和處理不僅僅是一種生理活動，情緒狀態(tài)同樣可以調(diào)節(jié)疼痛，焦慮情緒、疼痛和生理反應(yīng)之間存在相互作用[11]。本實驗通過VAS、狀態(tài)焦慮量表（state anxiety inventory，STAIState）、sAA和皮質(zhì)醇檢測共同評價疼痛和焦慮水平，并探討正畸疼痛和焦慮情緒的相關(guān)性及安慰劑效應(yīng)。

1 材料和方法

1.1 受試者的選擇

從四川大學(xué)招募60名右利手健康志愿者作為研究對象，年齡18～25歲，平均（20.22±1.38）歲。研究開始前，每位受試者都簽署了書面知情同意書（不包括安慰劑部分）。本研究得到四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)，倫理批準(zhǔn)號為WCHSIRB-D-2014-048。

納入標(biāo)準(zhǔn)：1）成年健康女性和男性，年齡20～30歲，右利手；2）無明顯錯畸形，無正畸治療史，無顳下頜關(guān)節(jié)病或牙周病、牙齦炎、牙髓炎等其他引起頜面部疼痛的疾病；3）教育背景相似，本科以上文化程度（因理解力是使用STAIState和VAS的必要條件之一）；4）既往無任何嚴(yán)重疾病史，無精神或神經(jīng)病史，無手術(shù)和麻醉史，無腦器質(zhì)性病變等；5）無精神及神經(jīng)系統(tǒng)用藥史，無濫用酒精史，無使用影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)和試驗結(jié)果的用藥史。排除標(biāo)準(zhǔn)：1）試驗期間有明顯不良反應(yīng)者；2）患有全身系統(tǒng)性疾病者；3）近期服用鎮(zhèn)靜、抗焦慮或其他精神性藥物者。

1.2 分組方法和干預(yù)方法

1.2.1 分組和隨機(jī)方法 隨機(jī)：60名受試者根據(jù)隨機(jī)化原則進(jìn)行分組，通過計算機(jī)生成兩組隨機(jī)數(shù)，從而創(chuàng)建兩組相同數(shù)量的受試者。分組信息被隱藏在順序編號、不透明且密封的信封中，受試者納入研究后將其編號，再打開對應(yīng)編號的信封，按照對應(yīng)的方式進(jìn)行干預(yù)。給研究對象發(fā)放問卷和測量痛閾的操作員對分組信息不知情。數(shù)據(jù)由另一名研究者進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。

1.2.2 干預(yù)措施 本研究通過在左側(cè)下頜第一磨牙的近中側(cè)和遠(yuǎn)中側(cè)放置正畸分牙橡皮圈來激發(fā)正畸疼痛。安慰劑組在放置橡皮圈0.5h后服用安慰劑，并告知受試者是有效的止痛劑，同時進(jìn)行語言強(qiáng)化，告知其具有很強(qiáng)的鎮(zhèn)痛作用；非安慰劑組放置分牙橡皮圈但是不服用安慰劑。本研究使用的安慰劑是維生素B藥片（江蘇蘭得營養(yǎng)品有限公司）。

1.2.3 試驗過程 試驗流程如圖1所示。安慰劑組和非安慰劑組在第1次分牙橡皮圈放置前和放置后24 h進(jìn)行疼痛相關(guān)檢測（圖1中第1、2次檢測），包括使用VAS檢測受試者的疼痛水平，采用STAIState通過問卷調(diào)查檢測受試者的焦慮水平，采集受試者唾液檢測sAA和皮質(zhì)醇的分泌水平。因正畸疼痛在施加正畸力后的24 h達(dá)到峰值[12-13]，因此本研究選擇放置橡皮圈后24 h檢測疼痛相關(guān)指標(biāo)。第1、2次檢測結(jié)束后取下分牙橡皮圈，經(jīng)過1個月的洗脫期，兩組受試者進(jìn)行交叉實驗，即未使用安慰劑組此次使用安慰劑，使用安慰劑組此次不使用安慰劑。將分牙橡皮圈再次放置在受試者相同位置的牙齒上，做相同的檢測（圖1中第3、4次檢測）。在研究期間，所有60名受試者都沒有服用止痛藥或咖啡因。以橡皮圈放置前測量 結(jié)果作為基線。

圖1 試驗程序示意圖Fig 1 Schematic representation of the experimental design

1.3 檢測指標(biāo)和方法

1.3.1 VAS值 使用VAS法檢測受試者放置分牙橡皮圈前后的疼痛水平。測量時使用長10cm的直線，最左為設(shè)0，最右設(shè)為10，0代表無痛，10代表難以忍受的劇烈疼痛，由左端到右端表示疼痛逐漸加重。受試者根據(jù)主觀感受到的疼痛狀況在該直線上相應(yīng)位置畫一條垂直的短線，由一名研究者測量該短線與左端的距離，代表受試者的疼痛水平。

1.3.2 焦慮狀態(tài) 使用STAI-State量表記錄受試者放置分牙橡皮圈前后的焦慮狀態(tài)[14-15]。測試焦慮水平的量表有STAI-State和焦慮特質(zhì)量表，前者用以評價最近某一特定時間的恐懼、緊張、憂慮和神經(jīng)質(zhì)的體驗或感受，后者則用于評定人們?nèi)粘５那榫w體驗，因此本研究使用前者來評估受試者加力后的焦慮水平。STAI-State的量表得分越高，則表示受試者該方面的焦慮水平越高。問卷調(diào)查采用電子問卷的形式，受試者當(dāng)場掃碼填寫問卷，調(diào)查時由一名研究者對受試者進(jìn)行統(tǒng)一的口頭和書面指導(dǎo)，并解釋如何填寫問卷。本研究發(fā)放60份問卷并全部回收。

1.3.3 sAA和皮質(zhì)醇 在放置分牙橡皮圈前和放置24 h后分別使用無菌唾液收集管收集受試者自然分泌的唾液，通過酶聯(lián)免疫吸附測定（enzyme linked immunosorbent assay，ELISA）法檢測與疼痛和焦慮狀態(tài)相關(guān)的皮質(zhì)醇和sAA的分泌水平。所有受試者在唾液取樣前至少30min不飲水、不進(jìn)食、不吸煙。為消除取樣時間的影響，唾液取樣時間均為下午2時至3時；因為患者的個人唾液流速不同，取樣時間設(shè)為3～10min。唾液收集在聚丙烯管中，采集后立刻放入-80℃冰箱中冷凍。檢測時將唾液樣本經(jīng)離心機(jī)離心，分別使用人皮質(zhì)醇ELISA試劑盒（GD-E003264197，上海晅科生物科技有限公司）和人sAA ELISA檢測試劑盒（JL1-9200，上海江萊生物科技有限公司）檢測皮質(zhì)醇和sAA的質(zhì)量濃度。

1.4 統(tǒng)計分析

使用GraphPad Prism 7.01軟件（GraphPad Software公司，美國）進(jìn)行統(tǒng)計分析。組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗。對兩組受試者放置分牙橡皮圈前后VAS值的差值、焦慮狀態(tài)評分（STAI-State量表得分，記為S值）的差值、sAA的差值、唾液皮質(zhì)醇水平的差值分別進(jìn)行配對t檢驗。對兩組受試者放置分牙橡皮圈前后VAS和S值的差值、唾液皮質(zhì)醇水平和VAS評分的差值、sAA和S值的差值分別采用Pearson相關(guān)性分析。檢驗水準(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 VAS測量結(jié)果

安慰劑組和非安慰劑組在放置分牙橡皮圈前后的VAS值見表1。安慰劑組在放置分牙橡皮圈后VAS值較放置前明顯增高（P=0.031）；非安慰劑組VAS值在橡皮圈放置后同樣較放置前明顯增高（P＜0.01），提示無論是否使用安慰劑，放置分牙橡皮圈都會引起受試者疼痛。安慰劑組在橡皮圈放置前后VAS值的差值明顯低于非安慰劑組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.048），提示安慰劑的使用可以有效地降低正畸疼痛。

表1 安慰劑組和非安慰劑組在放置分牙橡皮圈前后的VAS和焦慮狀態(tài)測量值Tab 1 VAS and anxiety measurements before and after placement of orthodontic separators in the placebo and non-placebo groups

2.2 焦慮狀態(tài)測量結(jié)果

安慰劑組和非安慰劑組的STAI-State量表測量結(jié)果見表1。在分牙橡皮圈放置前后，安慰劑組的焦慮狀態(tài)評分（S值）無明顯差異（P=0.586 7），非安慰劑組的S值在放置后明顯增加（P＜0.01）；安慰劑組在橡皮圈放置前后的得分差值明顯低于非安慰劑組（P=0.047）。該結(jié)果提示，放置分牙橡皮圈24 h能明顯增加受試者的焦慮水平，而使用安慰劑能降低焦慮水平，即使放置分牙橡皮圈，安慰劑組受試者的焦慮水平也無明顯增加。

2.3 焦慮狀態(tài)與疼痛變化的相關(guān)性分析

放置分牙橡皮圈前后VAS差值和S值差值的相關(guān)性離散圖見圖2，二者的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.408 3，差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.010），二者為中度相關(guān)。

圖2 放置分牙橡皮圈前后VAS差值和S值差值的相關(guān)性離散圖Fig 2 Scatter diagram of correlation between VAS difference and anxiety score difference before and after separator placement

該結(jié)果說明，放置分牙橡皮圈可導(dǎo)致疼痛程度和焦慮水平均增加，且二者呈正相關(guān)關(guān)系。

2.4 皮質(zhì)醇和sAA測量結(jié)果

受試者放置分牙橡皮圈前后唾液中皮質(zhì)醇和sAA的分泌水平見表2。非安慰劑組皮質(zhì)醇質(zhì)量濃度在分牙橡皮圈放置后較放置前顯著增加（P=0.0432）；安慰劑組皮質(zhì)醇質(zhì)量濃度在橡皮圈放置前后無明顯變化（P=0.9254）；安慰劑組在放置前后皮質(zhì)醇質(zhì)量濃度的差值明顯低于非安慰劑組（P=0.0478）。該結(jié)果說明，放置分牙橡皮圈24 h能顯著增加受試者的皮質(zhì)醇分泌，使用安慰劑能明顯減少其分泌。分牙橡皮圈放置后，非安慰劑組sAA的質(zhì)量濃度較放置前明顯增加（P=0.048 3），安慰劑組與放置前的差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.388 2）；兩組在橡皮圈放置前后sAA質(zhì)量濃度的差值無統(tǒng)計學(xué)差異（P=0.6125）。該結(jié)果說明放置分牙橡皮圈24 h能明顯增加受試者sAA分泌，而使用安慰劑對sAA的分泌無明顯影響。

表2 安慰劑組和非安慰劑組在放置分牙橡皮圈前后的sAA和皮質(zhì)醇的表達(dá)量Tab 2 The expression of sAA and cortisol in the placebo group and the non-placebo group before and after the placement of orthodontic separators nmol·L-1

2.5 sAA表達(dá)水平與疼痛變化，皮質(zhì)醇表達(dá)水平與焦慮評分的相關(guān)性分析

放置分牙橡皮圈前后sAA表達(dá)水平差異和疼痛變化（VAS值）的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.409 7（P=0.0179），二者為中度相關(guān)（圖3上），即放置分牙橡皮圈后，sAA表達(dá)水平與疼痛程度均增加，且二者呈正相關(guān)關(guān)系。

橡皮圈放置前后的唾液皮質(zhì)醇水平差值和狀態(tài)焦慮（S值）差值的Pearson相關(guān)系數(shù)為0.4357（P=0.008 9），為中度相關(guān)（圖3下），即橡皮圈放置前后的皮質(zhì)醇分泌水平的差值與焦慮狀態(tài)呈正相關(guān)。

圖3 橡皮圈放置前后sAA分泌水平的差值與VAS值變化（上），皮質(zhì)醇分泌水平的差值與焦慮評分變化（下）的相關(guān)性離散圖Fig 3 Scatter diagram of correlation between sAA secretion level difference and VAS value change (top), cortisol secretion level difference and anxiety score change (bottom) before and after separator placement

2.6 VAS值、焦慮狀態(tài)評分、sAA和皮質(zhì)醇表達(dá)量的性別差異

不同性別受試者的VAS值、焦慮狀態(tài)評分（S值）、皮質(zhì)醇和sAA表達(dá)水平的差值見表3。經(jīng)統(tǒng)計學(xué)分析，放置分牙橡皮圈前后，VAS值、S值、皮質(zhì)醇和sAA表達(dá)水平的差值在不同性別間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

表3 不同性別受試者在分牙橡皮圈放置前后VAS、焦慮狀態(tài)評分、皮質(zhì)醇和sAA表達(dá)的差值Tab 3 The difference of VAS, anxiety score, cortisol and sAA expression between male and femal subjects before and after placement of orthodontic separators

3 討論

正畸疼痛起源于牙周膜中正畸力誘導(dǎo)的一系列局部自限性炎癥反應(yīng)，疼痛信號一旦被牙周感覺末梢接收到，就會通過三叉神經(jīng)節(jié)傳遞，經(jīng)中腦、丘腦中繼后，最終到達(dá)大腦疼痛感知的感覺皮層。為了緩解正畸疼痛，常用的治療方式包括藥物治療[16-17]、機(jī)械治療、物理治療[18]、言語疏導(dǎo)和心理治療[19]等。常用的藥物為非甾體抗炎藥[16-17]。研究[20]發(fā)現(xiàn)，與局部麻醉相比，應(yīng)用全身非甾體抗炎藥或局部非甾體抗炎藥在有效性上沒有明顯差異。機(jī)械方法包括使用微脈沖振動裝置、咀嚼口香糖等。物理治療包括低強(qiáng)度激光照射，經(jīng)皮神經(jīng)電刺激療法[21]等。根據(jù)以往的研究[22]，安慰劑同樣具有有效的鎮(zhèn)痛效果，因此，本試驗選擇安慰劑作為一種非侵入性治療方法來緩解疼痛，觀察治療效果。

本試驗采用交叉對照的設(shè)計方法，即同一患者交替使用兩種或多種治療方法，各組患者用藥順序相交叉的設(shè)計。交叉設(shè)計可以顯著降低混雜因素對結(jié)果的影響，使結(jié)果更為真實可信。對具體個體而言，疼痛的感覺具有很強(qiáng)的主觀性，交叉設(shè)計采用的自身前后對照能消除個體差異帶來的偏倚。從疼痛產(chǎn)生的原因來講，正畸疼痛源于牙周膜中正畸力誘導(dǎo)的炎癥反應(yīng)，放置分牙橡皮圈啟動了牙齒周圍骨中的破骨活動，最終導(dǎo)致骨吸收和牙周膜間隙的擴(kuò)大，使牙齒可以移動。而當(dāng)再次放置分牙橡皮圈時，可能由于第1次的破骨活動，施加同樣的力量，牙周膜受到的力變小，所以相應(yīng)的疼痛降低。從個體情緒的角度來講，因為有了第1次的疼痛經(jīng)歷，第2次會有心理準(zhǔn)備，情緒上可能沒有第1次焦慮，個體可能會產(chǎn)生第2次經(jīng)歷的疼痛沒有第1次強(qiáng)烈這樣的感覺。交叉對照的設(shè)計可以消除由于順序差別造成的偏倚，因為第2次放置分牙橡皮圈時，安慰劑組（設(shè)為A2）是第1次的非安慰劑組（設(shè)為A1），同時非安慰劑組（設(shè)為B2）是第1次的安慰劑組（設(shè)為B1）。總體來說，統(tǒng)計時安慰劑組的總樣本為A2+B1，既有第1次放置分牙橡皮圈的樣本B1，又有第2次放置分牙橡皮圈的樣本A2，而非安慰劑組的總樣本為A1+B2，既有第1次放置分牙橡皮圈的樣本A1，又有第2次放置分牙橡皮圈的樣本B2，所以可以消除第2次放置橡皮圈時，牙齒更易移動，情緒焦慮較首次緩解的偏倚。此外，筆者用統(tǒng)計學(xué)方法驗證了第2次放置分牙橡皮圈時，藥物殘余效應(yīng)的差異無統(tǒng)計學(xué)意義，提示先前使用藥物的殘余效應(yīng)基本已不存在。

本研究結(jié)果表明，安慰劑能有效降低正畸疼痛水平，但應(yīng)用安慰劑并不能消除正畸疼痛；安慰劑還能有效降低正畸患者的焦慮水平，使用安慰劑的受試者放置分牙橡皮圈后的焦慮水平與基線無明顯差異。有研究[11]發(fā)現(xiàn)，患者的牙科焦慮與術(shù)中拔牙疼痛有關(guān)。與此相似，本研究結(jié)果表明，放置正畸裝置后，疼痛和焦慮水平的增加呈正相關(guān)關(guān)系，說明疼痛和情緒調(diào)節(jié)密切相關(guān)，也提示安慰劑的作用機(jī)制可能是通過降低受試者對疼痛的預(yù)期和焦慮情緒，從而降低受試者的疼痛水平。關(guān)于疼痛的性別差異，多數(shù)研究[23]表明男性和女性有不同的疼痛表現(xiàn)，而本試驗中放置分牙橡皮圈前后的VAS值、焦慮評分、皮質(zhì)醇和sAA表達(dá)量在不同性別間的差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，這可能與正畸疼痛的強(qiáng)度較其他研究中的疼痛強(qiáng)度較弱有關(guān)。

本研究中唾液取樣時間均為下午2時至3時，保證時間具有一致性。橡皮圈放置前后VAS的差值與sAA正相關(guān)，狀態(tài)焦慮評分差值和唾液皮質(zhì)醇濃度正相關(guān)，提示唾液sAA水平能作為間接評價正畸疼痛程度的指標(biāo)[24]，唾液皮質(zhì)醇分泌水平能作為評價狀態(tài)焦慮的指標(biāo)[25]。分牙橡皮圈放置24 h后唾液皮質(zhì)醇和sAA表達(dá)水平普遍升高，與基線相比差異具有統(tǒng)計學(xué)意義，筆者認(rèn)為出現(xiàn)這種差異的原因是由于分牙橡皮圈造成患者的焦慮和疼痛所致。本研究中使用安慰劑后，受試者的焦慮狀態(tài)水平和情緒反應(yīng)相關(guān)的唾液皮質(zhì)醇水平明顯降低，疼痛程度的降低反而不如焦慮降低明顯，提示安慰劑可以通過誘導(dǎo)對假想藥物的積極預(yù)期，從而減少疼痛刺激的體驗[26]。

僅僅通過問卷分析和檢測相關(guān)唾液因子的分泌水平來評估正畸疼痛是不夠的。問卷主觀性強(qiáng)，受試者易受全身狀態(tài)和情緒的影響。唾液皮質(zhì)醇和sAA的分泌水平也與自身免疫狀況[27]、應(yīng)激狀態(tài)[28]、晝夜節(jié)律[29]等密切相關(guān)。本研究通過設(shè)計交叉對照實驗，在同樣的時間點收集唾液樣本等措施來較少混雜因素。此外，本課題組也設(shè)計了磁共振試驗，將在后續(xù)實驗中進(jìn)一步研究正畸疼痛中安慰劑效應(yīng)的功能腦區(qū)和神經(jīng)機(jī)制。

本研究結(jié)果表明，唾液皮質(zhì)醇和sAA可以分別作為客觀的生物學(xué)指標(biāo)用于焦慮水平和疼痛強(qiáng)度的評估；安慰劑在正畸患者疼痛控制中具有鎮(zhèn)痛作用，且安慰劑作用和情緒調(diào)節(jié)密切相關(guān)，提示臨床醫(yī)生可以通過配合心理疏導(dǎo)降低疼痛預(yù)期或使用安慰劑藥物來緩解正畸疼痛。