【關(guān)鍵詞】牙周炎；牙周基礎(chǔ)治療；表面粗糙度；掃描電鏡；新型超聲工作尖

【中圖分類號】R781.4 【文獻標志碼】A 【收稿日期】2024-05-06

牙周病是我國發(fā)病率較高的疾病[1-2]。2018年第4次全國口腔健康流調(diào)數(shù)據(jù)顯示，在成年人中牙周病發(fā)病率高達90％以上[3-4]。牙周病的始動因子是齦下菌斑，最重要的局部促進因素是齦下牙結(jié)石[5]。因此，破壞牙周致病微生物菌群，并延緩細菌的再定植是牙周基礎(chǔ)治療的關(guān)鍵，也是牙周系統(tǒng)治療的核心原則。

牙周基礎(chǔ)治療的主要方式是通過機械的方法去除菌斑與結(jié)石。近年來，國內(nèi)外學者進行了大量研究，研發(fā)了各種新型超聲器械以及工作尖，為臨床提供了多種高效治療的選擇。超聲器械的改良創(chuàng)新，主要集中在工作尖形態(tài)設(shè)計上，包括工作尖的直徑及橫截面形狀的改良[6]。本實驗使用的新型超聲工作尖所屬的牙周超聲治療儀，屬于壓電陶瓷式新型超聲設(shè)備，它的超聲工作尖與常規(guī)超聲工作尖相比，采用鈦合金制作，外形呈光滑的橢圓柱狀，制造軸線呈直線，采用線性運動方式，可以很好地模擬手工刮治的方向與角度[7]。本文章通過定量的牙根表面粗糙度檢測和定性的掃描電鏡檢測，對新型超聲工作尖與目前臨床上普遍應(yīng)用的EMS超聲工作尖、DENTSPLY超聲工作尖進行對比，探究3種超聲工作尖用于牙周炎的超聲治療時對牙根面的損傷情況，為新型工作尖的臨床的進一步應(yīng)用提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取就診于新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院口腔科門診的牙周炎患者27例（每名患者取1顆患牙），男性患者17例，女性患者10例，年齡范圍37～61歲，將患者按就診序號編號，從隨機數(shù)表中取隨機數(shù)，由小到大排序后隨機分為3 組，年齡沒有組間差異。本研究來源于新型超聲工作尖的臨床應(yīng)用研究及新疆地區(qū)重度牙周炎患者牙周-種植系統(tǒng)治療模式的建立（項目編號：2021E02071）。通過新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院倫理委員會倫理審查（倫理批件號：KY2022072265）。登記患者一般情況，簽署牙拔除術(shù)知情同意書和生物樣本采集知情同意書。

1.2 樣本選擇

1.2.1 納入標準 因重度牙周炎無法保留而拔除的患牙，作為離體牙的納入標準：①患者6個月以內(nèi)未做過牙周基礎(chǔ)治療（潔治、刮治及根面平整）或牙周手術(shù)；②患牙根面完好無損，無齲壞、楔狀缺損、隱裂及根折等損壞；③牙根面牙石數(shù)量基本相等且均勻，分布位置與頰舌、近遠中向相似，且于根尖1/3、根中1/3、根頸1/3處均有分布。

1.2.2 排除標準 ①患者存在高血壓、糖尿病、心臟病、呼吸道疾病、肝腎疾病等全身系統(tǒng)性疾??；②女性患者在月經(jīng)期或妊娠期，不符合拔牙適應(yīng)證；③患牙有牙外傷，存在根折、縱裂等牙根損傷；④根面齲、牙隱裂等其他損傷。

1.2.3 樣本量估計 n 代表每組樣本量。該研究為多組均值對比設(shè)計，使用PASS 15.0軟件的單因素方差分析模塊計算樣本量，設(shè)置因素間檢驗效能為90%，因素間檢驗水準為0.05，代入預(yù)實驗牙根粗糙度數(shù)據(jù)（每組3例）：預(yù)實驗3組牙根實驗前后差值的均值分別是：20.025、15.348、10.085；標準差：0.404、0.475、0.031；設(shè)置組間樣本量均衡。計算原理根據(jù)Desu M等[8-10]的描述，軟件設(shè)置參考劉一松[11]的研究，計算后的樣本量為每組各3例，即n1=n2=n3=3例，一共需納入9例。實際上每組納入了9例，共納入27例。所有納入離體牙均完成實驗，沒有實驗中損壞或棄用的離體牙。

1.3 技術(shù)路線圖

根據(jù)納入排除標準收集離體牙27顆，隨機分為新型超聲工作尖組（n=9）、DENTSPLY超聲工作尖組（n=9）、EMS超聲工作尖組（n=9）。處理前測量3組牙根表面粗糙度。體外模擬牙周基礎(chǔ)治療操作，去凈表面牙結(jié)石后再次測量牙根表面粗糙度。制成牙切片通過掃描電鏡法觀察鏡下牙根面形態(tài)。圖1為本實驗技術(shù)路線圖。

1.4 試驗內(nèi)容與方法

1.4.1 樣本采集與處理

1.4.1.1 離體牙的收集 按照納入、排除標準收集離體牙共27顆，使用生理鹽水沖洗干凈牙根面血漬，去除牙根面軟組織（包括牙周膜、肉芽組織等軟組織），放入無菌生理鹽水中，于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4.1.2 離體牙的分組及處理 將27顆離體牙使用簡單隨機方法分為3組，分別為A組：新型超聲工作尖組（n=9）、B組：DENTSPLY超聲工作尖組（n=9）、C組：EMS超聲工作尖組（n=9）。A組使用新型超聲工作尖（河北康楚佳醫(yī)療設(shè)備有限公司，工作尖型號AZ801）模擬口內(nèi)治療，設(shè)置超聲工作裝置功率為30 W、出水量為80 mL/min（無菌蒸餾水），使用改良執(zhí)筆式握持潔治器手柄，新型超聲工作尖與離體牙根面呈平行，工作尖移動方向從牙齒根方至冠方，進行往復(fù)式線性移動刮治。B組采用DENTSPLY超聲工作尖（美國登士柏公司），同樣的設(shè)置儀器功率為30 W、出水量80 mL/min（無菌蒸餾水），使用改良執(zhí)筆式握持潔治器手柄，DENTSPLY超聲工作尖與離體牙根面呈平行，做由牙根方向牙冠方的往復(fù)式線性移動刮治。C組使用EMS超聲工作尖（瑞士EMS），同樣設(shè)置儀器功率為30 W、出水量80 mL/min（無菌蒸餾水），使用改良執(zhí)筆式握持潔治器手柄，工作尖與離體牙根面呈平行，由根方向冠方進行往復(fù)式線性移動刮治。上述A、B、C 3組治療后肉眼觀察牙根面均無牙結(jié)石殘留。

1.4.2 粗糙度檢測 統(tǒng)一檢測離體牙頰側(cè)面粗糙度。將距離釉牙骨質(zhì)界（cementoenamel junction，CEJ）1 mm以下至根尖區(qū)域，平均劃分為3個長度相等的四邊形區(qū)域分別為根頸1/3、根中1/3和根尖1/3。選取每個區(qū)域中心點及其左右兩側(cè)1 mm點位，共計3點。使用表面粗糙度測量儀（形狀測量激光顯微系統(tǒng)，日本Keyence公司VK-X1000型號）檢測每顆離體牙牙根頸1/3、根中1/3、根尖1/3區(qū)域內(nèi)3個點位的粗糙度值，結(jié)果取平均值，代表每顆離體牙根頸1/3、中1/3和根尖1/3的平均粗糙度。

1.4.3 掃描電鏡樣本制備及觀察 將離體牙固定于石膏模型中，使用NSK高速渦輪機（德國西諾德公司）與MANI金剛砂車針（日本馬尼株式會社，尖端直徑1.0 mm）于釉牙骨質(zhì)界1 mm以下，牙根頸、中、尖1/3處分別截取大小約2 mm×3 mm的牙根面，砂紙摩擦牙切片的高速渦輪機切割面，至切片厚度約為2 mm，底部平整，無菌生理鹽水沖洗，2.5%戊二醛溶液（上海浦予工業(yè)科技有限公司）固定3 h。25%、50%、75%、100% 乙醇梯度脫水4 h；75%、100% 叔丁醇梯度脫水2 h。DHG-9030A 恒溫干燥機（上海精宏實驗設(shè)備有限公司）真空干燥12 h。觀察面噴金后進行掃描電子顯微鏡操作，觀察牙根切片形態(tài)。評價指標：牙根面平整度、光滑度、牙骨質(zhì)損傷情況、牙根面劃痕、裂縫和可能存在的玷污層、等殘留物。

1.5 質(zhì)量控制

離體牙采集由1名牙周科醫(yī)師完成，嚴格按照納入排除標準收集離體牙。離體牙的處理，包括牙根面處理及掃描電鏡樣本制備均由1名醫(yī)師完成。離體牙操作過程中，去除根面軟組織、砂紙打磨平整時避免觸碰、損傷牙根面。

1.6 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 24.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差（x±s）表示，不符合正態(tài)分布的計量資料以中位數(shù)Md（P25，P75）表示，計數(shù)資料采用頻數(shù)、百分比或構(gòu)成比來進行統(tǒng)計描述。3組樣本牙根粗糙度的組間對比使用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD-t 法進行，組內(nèi)對比采用配對t 檢驗。檢驗水準α=0.05。

2結(jié)果

2.1 牙根粗糙度改變情況

2.1.1 牙根粗糙度基線值 表1 結(jié)果顯示，新型超聲工作尖、DENTSPLY超聲工作尖、EMS超聲工作尖3組樣本的牙根粗糙度在工作尖處理前無差別，差異無統(tǒng)計學意義，說明實驗樣本在處理前具有可比性（F=0.314，P=0.733）。

2.1.2 不同工作尖處理后牙根面粗糙度變化 工作尖處理后，3組樣本的牙根粗糙度存在差異，使用LSD法進行檢驗分析后，EMS 超聲工作尖處理后離體牙根面粗糙度最大，DENTSPLY超聲工作尖處理后離體牙根面粗糙度較小，新型超聲工作尖處理后離體牙根面粗糙度最小，差異具有統(tǒng)計學意義（F=3 110.824，Plt;0.001）。見表2。

2.1.3 處理前后牙根粗糙度變化程度 表3結(jié)果顯示，在處理后，3組樣本的牙根粗糙度變化值存在差異，EMS超聲工作尖處理后離體牙根面粗糙度下降值最小，DENTSPLY超聲工作尖處理后牙根面粗糙度下降值較多，新型超聲工作尖處理后離體牙根面粗糙度值下降最為顯著，差異具有統(tǒng)計學意義（F=1 655.951，Plt;0.001）。

2.1.4 不同工作尖處理前后牙根粗糙度組內(nèi)分析 組內(nèi)分析結(jié)果顯示，在EMS超聲工作尖組中，處理后的牙根粗糙度顯著低于處理前，差異具有統(tǒng)計學意義（t=79.695，Plt;0.001）；在DENTSPLY工作尖組中，處理后的牙根粗糙度顯著低于處理前，差異具有統(tǒng)計學意義（t=150.454，Plt;0.001）；新型超聲工作尖組中，處理后的牙根粗糙度顯著低于處理前，差異具有統(tǒng)計學意義（t=136.833，Plt;0.001）。綜上所述，3種工作尖處理牙根面均能有效降低牙根粗糙度（表4，圖2）。

2.2 掃描電鏡結(jié)果

3組牙根面切片處理完成后，分別于500倍、1 000倍、1 500倍掃描電鏡下觀察并拍攝圖像，形態(tài)如圖3～5所示。圖6是正畸拔除的健康牙掃描電鏡下牙根表面形態(tài)。

各組牙根切片掃描電鏡下圖片描述：A組（新型超聲工作尖組）：根面較為平整，形態(tài)結(jié)構(gòu)清晰、完整、連續(xù)，可見少量線性劃痕，未見明顯牙骨質(zhì)剝脫或穿鑿。B組（DENTSPLY工作尖組）：根面不光滑，牙骨質(zhì)結(jié)構(gòu)不清晰，有玷污層和碎屑殘留，可見細小裂紋，根面不連續(xù)；C組（EMS工作尖組）：根面形態(tài)不完整，可見細小凹坑狀缺損，部分區(qū)域有牙骨質(zhì)剝脫，有較多的玷污層和碎屑殘留。正畸拔除健康牙根：根面結(jié)構(gòu)完整，可見魚鱗狀牙骨質(zhì)結(jié)構(gòu)。

3 討論

牙周炎在我國成年人中患病率高于90%[3]，與糖尿病等多種全身系統(tǒng)性疾病密切相關(guān)[1]。牙周炎主要是由革蘭氏陰性菌在齦下定植、增殖、感染引起的牙周支持組織的破壞性疾病[12]。齦下菌斑包括以革蘭氏陰性菌為主的附著在牙根表面的菌叢，和游離于齦溝液中的菌群。齦溝液中富含糖蛋白等營養(yǎng)成分，為細菌的繁殖提供了有利的條件，細菌內(nèi)毒素及其分泌的代謝產(chǎn)物，如白細胞介素-1（in?terleukin-1，IL-1）、白細胞介素-6（interleukin-6，IL-6）、腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）等炎癥因子可以誘導(dǎo)宿主炎性反應(yīng)，從而導(dǎo)致牙周組織的損失與破壞[13]。對于附著性齦下菌斑，早期學者研究認為細菌內(nèi)毒素與牙根表面緊密結(jié)合[14]。有研究表明，口腔內(nèi)硬組織的表面粗糙度對牙菌斑生物膜中細菌的附著與繁殖起著重要作用。已經(jīng)證實，粗糙度的增加會導(dǎo)致細菌黏附增強，促進菌斑生物膜的成熟[15]。根據(jù)Bollen CM等[16]的研究，牙根表面粗糙度從0.2 μm增加到0.8 μm，會顯著影響菌斑生物膜的形成。而在0.2 μm以下，對菌斑生物膜的影響不顯著。因此，小于0.2 μm的粗糙度被視為粗糙度閾值。有研究指出[17]，傳統(tǒng)機械拋光難以使牙根面完全光滑，而采用新型拋光碟可使牙根面粗糙度降低到0.2 μm閾值及以下。因此在臨床牙周治療中，使用新型工作尖進行齦下刮治后，推薦使用新型拋光碟拋光治療后的根面，獲得理想的根面粗糙度。牙結(jié)石和菌斑生物膜不僅僅沉積在牙根表面，還會不同程度嵌入牙骨質(zhì)中，將病變牙骨質(zhì)作為內(nèi)毒素的儲存庫[18]。病變的牙根表面或存在玷污層，無法為細胞附著提供有利的環(huán)境[19]。在齦下刮治術(shù)和根面平整術(shù)過程中，患牙牙根表面會反復(fù)被感染的牙骨質(zhì)、細菌毒素、菌斑和牙石殘留物組成的玷污層覆蓋[20-21]。而去除齦下菌斑、牙結(jié)石和病變牙骨質(zhì)的主要目的是促進牙周膜向齦下刮治和根面平整術(shù)后的牙根表面遷移而形成新的上皮附著。在大多數(shù)情況下，玷污層會干擾新的上皮附著地形成[22-23]。齦下清創(chuàng)術(shù)形成的玷污層，使牙根表面與牙周細胞之間形成屏障，改變牙周愈合過程[24]。根據(jù)Br?nnstr?m M 等[25]的研究，在掃描電鏡下，玷污層表現(xiàn)為無定形、粒狀和不規(guī)則。GoldmanM等[26]報道其厚度在1～5 μm之間，實際厚度取決牙周齦下刮治工作尖的類型。為了形成新附著，成纖維細胞需接觸牙根表面，形成新的纖維束埋入牙骨質(zhì)，否則將形成長接合上皮（long junctional epithe?lium，LJE）。清除齦下菌斑、牙結(jié)石和病變的牙骨質(zhì)，減少或延緩牙周膜齦下菌斑的附著和成熟，防止牙周致病菌重新定植到牙周袋，是治療牙周病的基礎(chǔ)和關(guān)鍵[27]。

牙周基礎(chǔ)治療的目標是使牙根表面具有生物相容性，以獲得最佳愈合和更好的臨床預(yù)后[28]。傳統(tǒng)手工齦下刮治由于治療時間長、刮治使用的力度較大、術(shù)后患者敏感、難以維持治療，其效果受到限制[29]。隨著超聲應(yīng)用技術(shù)和儀器制造技術(shù)的發(fā)展，超聲齦下刮治成為臨床上常用的方法。近年來為實現(xiàn)無痛、微創(chuàng)的牙周治療，多種新型超聲器械以及工作尖被引入臨床牙周治療中。牙周超聲器械的不同，體現(xiàn)在工作原理、工作尖的運動方式與外形結(jié)構(gòu)的不同。不同的超聲器械各有優(yōu)缺點。有學者比對矢量線性運動工作尖與橢圓形軌跡運動工作尖，認為在使用矢量線性軌跡的工作尖進行齦下刮治時，牙骨質(zhì)損傷較小，患者視覺模擬評分（vi?sual analogue scale，VAS）評分低，舒適度較好[30]。在工作原理方面，有研究表明，磁伸縮式超聲器械齦下刮治所用時間短于壓電陶瓷式超聲器械，然而，磁伸縮式工作尖刮治過程中引起的根面損傷卻較重[31]。這可能是因為磁伸縮式工作尖振動呈無序態(tài)，運動軌跡不規(guī)則，而壓電陶瓷式超聲工作尖運動方向平行于牙面，呈線性震蕩。因此有學者推薦，磁伸縮式超聲工作尖適用于去除厚而硬的齦下牙石，而壓電陶瓷式超聲工作尖適用于常規(guī)牙周基礎(chǔ)治療與牙周維護治療[32]。本實驗研究對象是離體牙，目的是比較3種不同的超聲齦下工作尖對牙根面的影響。超聲工作尖產(chǎn)生的工作效能隨工作尖位移幅度的增大而增強，而過大的功率雖然有利于去除牙結(jié)石和牙菌斑，但也不可避免帶來更多的牙骨質(zhì)丟失。牙骨質(zhì)的過度損傷則有利于細菌在牙根表面的重新定植。因此，本實驗設(shè)置3組超聲工作尖均使用額定功率、出水量80 mL/min（無菌蒸餾水），參考臨床牙周基礎(chǔ)治療時常用超聲工作尖的功率與出水量設(shè)置，控制變量的同時，使得離體牙處理更接近實際臨床操作，結(jié)果更具有普適性。有學者使用掃描電鏡觀察經(jīng)Odontogain和Prophy Max超聲治療儀處理后的離體牙根面，均發(fā)現(xiàn)少量散在牙石殘留，存在細微穿鑿裂紋[33]；有學者使用掃描電鏡觀察經(jīng)Vector牙周治療系統(tǒng)和EMS超聲治療儀刮治后的離體牙根面，發(fā)現(xiàn)經(jīng)Vector處理后的根面牙骨質(zhì)結(jié)構(gòu)仍然較為完整清晰，存在少量裂紋，而經(jīng)EMS處理后的離體牙根面可見玷污層殘留[31]，這與本實驗EMS組實驗結(jié)果相一致。本實驗研究結(jié)果表明，使用新型超聲工作尖處理后離體牙根面未發(fā)現(xiàn)牙石殘留與根面穿鑿，未見明顯牙骨質(zhì)裂痕。對比上述既往研究結(jié)果與本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相較于臨床常用的壓電陶瓷式EMS超聲治療儀與磁伸縮式Odontogain超聲治療儀，新型超聲工作尖對根面損傷更小。這可能與新型工作尖形態(tài)光滑呈橢圓柱狀，運動軌跡為線性運動有關(guān)[7]。在外形上，DENTSPLY 超聲工作尖與EMS超聲工作尖所配套的超聲設(shè)備沒有固定的儲液罐，不能隨時更換沖洗液，需要外接進水系統(tǒng)。新型超聲工作尖配套的超聲齦下工作裝置攜帶有儲液盒，可以更換不同類型的沖洗液，大大提高了臨床療效，使得在齦下刮治的同時能夠進行牙周蕩洗，縮短治療流程與時間，提高了治療效率；并且新型超聲工作尖采用分節(jié)設(shè)計，內(nèi)置通液管，在頂端形成出液開口，能夠?qū)⑺幬?，包括西帕依固齦液滲透進其他沖洗器械難以到達的根分叉區(qū)、牙周袋底，提高了藥物在牙根面的覆蓋面積，減少噴濺產(chǎn)生的氣溶膠污染。有學者通過研究證實，在牙周基礎(chǔ)治療階段，使用新型超聲工作尖能夠減小患牙的探診深度，增加臨床附著水平，聯(lián)用以沒食子為主要有效成分的沖洗液還能夠進一步降低齦溝液（gingival crevicular fluid，GCF）中福賽坦氏菌豐度值[34]。本研究結(jié)果證實，新型超聲工作尖相較于目前臨床上常用的EMS 工作尖和DENTSPLY 工作尖，對牙根面牙骨質(zhì)的創(chuàng)傷更小，刮治后的牙根面更光滑，有利于減少牙菌斑定植，能夠提高臨床上牙周治療的療效，與已有的研究結(jié)果形成互補。因此，在牙周治療中推薦選擇新型工作尖。

由于本研究比較的超聲工作尖僅限于新型超聲工作尖、EMS超聲工作尖和DENTSPLY超聲工作尖，不能代表其他臨床上使用的所有的牙周治療儀及工作尖的效果。并且本項實驗屬于體外實驗，樣本量較小，代表性尚有不足，以后需通過大樣本、多中心的臨床隨機對照試驗進一步研究。

（責任編輯：周一青）