赤蘚糖醇噴砂對(duì)牙周炎患牙根面微結(jié)構(gòu)的影響*

陸 堃，馬廣智，何曉茜，晏麗婷，趙曉敏，吳志聰，劉韋佳，張 建，藍(lán)銀濤，高偉健，王新紅△

(1.廣州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院牙周黏膜科/廣東省口腔組織修復(fù)與重建工程技術(shù)研究中心/廣州市口腔再生醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州 510182；2.佛山復(fù)星禪誠(chéng)醫(yī)院口腔科，廣東 佛山 528000；3.廣州醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系，廣東 廣州 511436)

牙周炎是全球發(fā)病率最高的6種疾病之一[1]，菌斑控制是治療和預(yù)防牙周炎的有效措施，主要通過(guò)去除齦上及齦下牙結(jié)石、菌斑生物膜、玷污層和病變牙骨質(zhì)等實(shí)現(xiàn)牙周再生[2-4]。單純應(yīng)用超聲和手工器械無(wú)法徹底去除以上感染源[5-6]。

齦下根面噴砂可以高效、微創(chuàng)、舒適地減少菌斑玷污層，抑制菌斑再附著[7-9]。赤蘚糖醇是一種新型天然的糖醇類噴砂材料，我國(guó)于2021年開始將其運(yùn)用于臨床，其顆粒直徑為14～31 μm。相比其他噴砂材料，赤蘚糖醇對(duì)牙體組織損傷更小，顆粒覆蓋更密集，能更有效地清除菌斑生物膜[10-11]。有研究表明，齦下刮治及根面平整(SRP)聯(lián)合赤蘚糖醇噴砂可有效降低重度牙周炎患者的牙周臨床指數(shù)[12]。目前，赤蘚糖醇噴砂對(duì)牙周炎患牙根面形態(tài)影響的相關(guān)研究較少。本研究擬采用光學(xué)相干斷層成像(OCT)儀[13]及掃描電子顯微鏡(SEM)分別對(duì)單純超聲刮治、超聲聯(lián)合Gracey刮治器手工刮治、超聲聯(lián)合赤蘚糖醇噴砂、超聲+Gracey刮治器手工刮治聯(lián)合赤蘚糖醇噴砂、超聲聯(lián)合甘氨酸噴砂、超聲+Gracey刮治器手工刮治聯(lián)合甘氨酸噴砂處理的牙周炎離體牙進(jìn)行觀察，探討不同處理方式對(duì)牙周炎患牙牙根面微結(jié)構(gòu)的影響。

1 資料與方法

1.1研究對(duì)象 收集2020年7-11月在廣州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院頜面外科因牙周炎拔除的患牙，清除根面上附著的軟組織及骨組織，使用生理鹽水徹底清洗后，根據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)選取60顆離體牙。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)離體牙釉牙骨質(zhì)界下無(wú)齲損及充填體；(2)存在肉眼可見(jiàn)齦下牙結(jié)石；(3)半年內(nèi)未進(jìn)行過(guò)牙周治療。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)離體牙釉牙骨質(zhì)界下有缺損；(2)曾進(jìn)行過(guò)修復(fù)治療的牙；(3)畸形牙或發(fā)育不良的牙。本研究經(jīng)廣州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2主要實(shí)驗(yàn)儀器 超聲潔牙機(jī)(賽特力)及齦下工作尖(H3工作尖)、Gracey刮治器(7/8號(hào)，豪孚迪)、EMS牙周治療儀(AIR-FLOW MASTER PIEZON，EMS)、齦下噴嘴(EMS)、赤蘚糖醇噴砂粉(EMS)、甘氨酸噴砂粉(EMS)、OCT儀(NFR-1000，廣州醫(yī)科大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系實(shí)驗(yàn)室，分析軟件MATLAB)、SEM(MVE0329591690，復(fù)納科學(xué)儀器有限公司)。

1.3樣品分組及處理 選取離體牙近中或遠(yuǎn)中根面，以釉牙骨質(zhì)界下1 mm處為上界，標(biāo)記出5 mm×5 mm的根面區(qū)域?yàn)閷?shí)驗(yàn)區(qū)域；超聲潔牙機(jī)及齦下工作尖對(duì)實(shí)驗(yàn)區(qū)域進(jìn)行超聲刮治，至無(wú)肉眼可見(jiàn)牙結(jié)石及色素。處理后的離體牙按隨機(jī)數(shù)字表法分為A、B、C、D、E、F 組，每組10顆，對(duì)標(biāo)記區(qū)域分別處理如下：A組不做特殊處理，即單純超聲刮治組作為對(duì)照；B組Gracey刮治器刮治30 s；C組赤蘚糖醇噴砂5 s(Perio模式，50%功率，100%水量)；D組Gracey刮治器刮治30 s后，赤蘚糖醇噴砂 5 s；E組甘氨酸噴砂5 s(Perio模式，50%功率，100%水量)；F組Gracey刮治器刮治30 s后，甘氨酸噴砂 5 s。使用牙科高速手機(jī)及金剛砂鉆，水冷卻下沿標(biāo)記區(qū)域外圍截取5 mm×5 mm×2 mm大小的實(shí)驗(yàn)區(qū)域根片，嚴(yán)禁破壞標(biāo)記區(qū)域。磷酸鹽緩沖液(PBS)清洗根片，4 ℃ PBS保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4測(cè)量根面粗糙度(Ra值) 根片常溫干燥，OCT掃描獲取表面形態(tài)圖，劃定校準(zhǔn)基線后校準(zhǔn)表面形態(tài)圖與基線的距離，提取校準(zhǔn)后的表面形態(tài)曲線，MATLAB軟件分析并計(jì)算根面Ra值。

1.5觀察根面微結(jié)構(gòu) 各組隨機(jī)抽取5個(gè)根片樣本，2%戊二醛4 ℃固定24 h，PBS清洗3次后，50%、70%、80%、90%、100%乙醇梯度脫水。對(duì)樣本進(jìn)行粘臺(tái)、表面噴金，SEM 5 kV加速電壓下觀察根面結(jié)構(gòu)形態(tài)并拍照。

1.6統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS22.0軟件分析數(shù)據(jù)，若滿足正態(tài)分布和方差齊，采用單因素方差分析(one way ANOVA檢驗(yàn))，檢驗(yàn)水準(zhǔn)為α=0.05，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1不同處理組的根面Ra值比較 OCT結(jié)果顯示，A組根面粗糙，見(jiàn)牙結(jié)石殘留，B組根面見(jiàn)一凹陷區(qū)域，C組根面較光滑平整，D組根面可見(jiàn)斷層，E組根面見(jiàn)散在小塊牙結(jié)石殘留，F(xiàn)組根面與D組接近，光滑平整且牙結(jié)石及玷污層殘留較少，見(jiàn)圖1A1、B1、C1、D1、E1、F1。MATLAB軟件分析A～F組形態(tài)曲線圖分別見(jiàn)圖1A2、B2、C2、D2、E2、F2。A、B、C、D、E、F組根面Ra均值分別為(1.02±0.21)、(1.05±0.29)、(0.54±0.09)、(0.55±0.17)、(0.65±0.18)、(0.63±0.16)μm。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，C、D、E、F組根面Ra值顯著低于A、B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；B組根面Ra值略高于A組，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；C、D、E、F組間Ra值比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)圖2。

2.2各組的SEM觀察結(jié)果 A組根面可見(jiàn)大量玷污層及牙結(jié)石殘留；B組根面見(jiàn)較大塊玷污層突出于根面，但較A組明顯減少；C組根面見(jiàn)少量細(xì)小牙結(jié)石殘留，玷污層較前2組明顯減少；D組根面最光滑平整，幾乎無(wú)牙結(jié)石及玷污層殘留；E組根面見(jiàn)散在小塊牙結(jié)石殘留，玷污層較A、B組明顯減少，根面較光滑；F組根面與D組接近，光滑平整且牙結(jié)石及玷污層殘留較少。說(shuō)明超聲+手工刮治聯(lián)合赤蘚糖醇/甘氨酸噴砂清除根面玷污層并保持根面光滑的效果最佳，超聲聯(lián)合赤蘚糖醇/甘氨酸噴砂次之，超聲聯(lián)合手工刮治效果僅優(yōu)于單純超聲刮治。見(jiàn)圖3。

3 討 論

OCT是一種新型的層析成像技術(shù)，其利用弱相干光干涉儀的基本原理，通過(guò)實(shí)時(shí)、非侵入性的掃描，可得到生物組織二維或三維結(jié)構(gòu)圖像。在口腔領(lǐng)域，應(yīng)用OCT可檢測(cè)牙釉質(zhì)、根面的粗糙度及脫礦程度，進(jìn)而驗(yàn)證其齲損程度[14-15]。本研究采用OCT及SEM檢測(cè)了赤蘚糖醇噴砂對(duì)牙周炎離體牙根面粗糙度及微形態(tài)的影響。

本研究結(jié)果顯示，單純超聲組的根面存在較多的玷污層及牙結(jié)石，而超聲聯(lián)合Gracey刮治組根面存在明顯根面凹陷，但玷污層及牙結(jié)石明顯少于單純超聲組；玷污層、牙結(jié)石殘留及根面凹陷可導(dǎo)致根面粗糙度增加。有研究結(jié)果顯示，牙結(jié)石殘留會(huì)使表面Ra均值增加1.5 μm，SRP能進(jìn)一步清除牙結(jié)石，有效降低根面粗糙度[16-18]。然而在本研究中，雖然超聲聯(lián)合刮治組根面玷污層少于單純超聲組，但2組的根面Ra值差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，原因可能為超聲刮治時(shí)過(guò)分處理實(shí)驗(yàn)區(qū)域，最后使單純超聲刮治組的Ra值比實(shí)際低，或者Gracey刮治器刮治力量過(guò)大導(dǎo)致的根面凹陷也可增大根面Ra值。本研究結(jié)果表明，無(wú)論是單純使用超聲器械，或是聯(lián)合Gracey刮治器進(jìn)行齦下刮治，都無(wú)法完全清除齦下菌斑生物膜及玷污層，且本研究證明，使用Gracey刮治器進(jìn)行齦下刮治會(huì)不同程度地對(duì)牙齒根面造成損傷。

牙面拋光作為牙周基礎(chǔ)治療的補(bǔ)充，可以在去除菌斑的同時(shí)使牙面更光滑，抑制菌斑再附著，形成玷污層并產(chǎn)生毒素，從而利于牙周組織附著性愈合。有研究表明，齦下噴砂可以高效、微創(chuàng)、舒適地減少菌斑玷污層殘留。20世紀(jì)初，甘氨酸噴砂被應(yīng)用于臨床中，F(xiàn)LEMMIG等[19]研究證實(shí)，甘氨酸噴砂對(duì)牙周組織損害較小，且具有明顯的抑菌作用，可使牙周微生物群種類及數(shù)量發(fā)生轉(zhuǎn)變。另有研究證明，經(jīng)甘氨酸噴砂治療后，患者口腔菌群數(shù)量能得到有效控制[20]。臨床研究表明，在維護(hù)期單純采用甘氨酸噴砂即可達(dá)到與刮治治療等效的效果[21-22]，因此現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于牙周炎的治療中[21]。赤蘚糖醇是一種新型牙周噴砂材料，于2021年1月獲準(zhǔn)進(jìn)入中國(guó)大陸市場(chǎng)并開始運(yùn)用于臨床。研究表明，赤蘚糖醇莫氏硬度較甘氨酸噴砂顆粒稍高，因此研磨性稍強(qiáng)，能夠去除甘氨酸噴砂無(wú)法去除的輕度色素，赤蘚糖醇噴砂對(duì)牙體軟硬的組織損傷與甘氨酸接近[23]。

本研究表明，赤蘚糖醇/甘氨酸處理后根面Ra均值明顯低于超聲及超聲聯(lián)合組，與傳統(tǒng)甘氨酸噴砂相比，赤蘚糖醇組Ra均值略低，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；SEM觀察結(jié)果顯示，赤蘚糖醇或甘氨酸噴砂后的根面玷污層較少，根面形態(tài)較光滑平整，說(shuō)明赤蘚糖醇或甘氨酸均有降低根面粗糙度及去除根面玷污層的效果，且差異不顯著，這與 TAMILSELVI等[24]研究結(jié)果類似。赤蘚糖醇噴砂對(duì)牙體損傷極小，HAGI等[7]對(duì)離體牙進(jìn)行5個(gè)周期的手工刮治、超聲刮治、赤蘚糖醇噴砂，結(jié)果顯示，赤蘚糖醇噴砂組對(duì)硬組織的損傷最小。DRAGO等[23]對(duì)豬頜骨分別使用甘氨酸及赤蘚糖醇進(jìn)行齦下噴砂，組織病理學(xué)切片顯示2組處理后，軟組織上皮的形態(tài)接近且?guī)缀跷匆?jiàn)明顯損傷。以上研究證明，赤蘚糖醇噴砂具有與甘氨酸噴砂相似的屬性。GREGOR等[25]通過(guò)體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，赤蘚糖醇噴砂還可以促進(jìn)牙周膜成纖維細(xì)胞的再附著。另外，研究發(fā)現(xiàn)，赤蘚糖醇齦下噴砂能去除種植體及鈦材料表面的菌斑生物膜同時(shí)抑制其再生長(zhǎng)，從而治療種植體周圍炎，并降低其發(fā)生率[11]。早期研究發(fā)現(xiàn)，與傳統(tǒng)的甘氨酸噴砂相比，赤蘚糖醇聯(lián)合氯己定噴砂可更有效地去除并抑制菌斑生物膜及細(xì)菌[25]。

因赤蘚糖醇噴砂在臨床應(yīng)用時(shí)間較甘氨酸短，因此，其效果同樣存在一定爭(zhēng)議。如PARK等[10]對(duì)中度慢性牙周炎患者分別進(jìn)行傳統(tǒng)的SRP與SRP聯(lián)合赤蘚糖醇齦下噴砂，結(jié)果顯示，2組的菌斑指數(shù)、探診出血陽(yáng)性率、牙周袋深度、臨床附著水平、牙齦退縮均有明顯改善，但2組之間無(wú)明顯差異，即赤蘚糖醇噴砂在牙周炎的基礎(chǔ)治療中沒(méi)有附加作用；但JENTSCH等[26]結(jié)果顯示，在傳統(tǒng)SRP治療的基礎(chǔ)上聯(lián)合應(yīng)用赤蘚糖醇齦下噴砂可顯著減少深牙周袋的數(shù)目及探診深度，其作用有待進(jìn)一步加大臨床樣本驗(yàn)證。

本研究從顯微角度觀察發(fā)現(xiàn)，對(duì)于肉眼無(wú)法觀察到的玷污層，使用赤蘚糖醇噴砂可更加高效地去除玷污層及菌斑，且使根面更加光滑，這與FLEMMIG等[19]的結(jié)論相似。與傳統(tǒng)超聲、刮治聯(lián)合SRP治療比，赤蘚糖醇噴砂治療可有效減輕患者的疼痛感[8,20,27]。

綜上，赤蘚糖醇噴砂對(duì)根面損傷小，可有效清除根面的玷污層，降低根面粗糙度，使根面更光滑平整，可作為一種有效的牙周治療材料。