因重度牙周炎拔除的前磨牙分別經三種方法處理后牙根表面粗糙度和形態對比觀察

高靜，王麗霞，崔冰，申靜

1天津市口腔醫院，天津 300041；2南開大學醫學院

重度牙周炎是由菌斑微生物引起的以牙周支持組織破壞為主的慢性感染性疾病，是我國成年人喪失牙齒的首位原因[1]。牙周非手術治療的目的是徹底清除牙菌斑、牙結石和病變的牙骨質，以阻止疾病的進展。徹底的機械清創可以使成纖維細胞黏附于根面，這是牙周組織再生的先決條件。通過手用刮治器可以有效地消除牙菌斑和牙結石，但其對操作者的要求較高，且操作具有一定難度。超聲設備去除齦下結石和菌斑的能力均優于手持器械，但在牙周袋的深處超聲波無法達到完全徹底的清創[2]，且還有形成污染氣溶膠的缺點。機械性根面清創術可形成玷污層，該玷污層可作為牙周組織和牙根表面之間的屏障，抑制新的結締組織附著的形成，從而影響牙周愈合過程。近年來，隨著激光技術的興起，臨床上引入了牙科激光，增強了成纖維細胞與牙根表面的生物相容性、附著力[3]。激光是非手術牙周治療最有前景的方法之一，它可以實現出色的組織消融，并具有強大的抗菌和消毒效果[4,5]。Er:YAG激光屬于中紅外線激光，波長2.94 μm，可有效去除根面菌斑和牙石，不對鄰近牙周組織造成熱損傷，并能殺死牙周致病菌和致齲菌，在齦下刮治具有較高的臨床應用價值[6]。目前，國內外研究中關于Er:YAG激光輔助齦下刮治和根面平整(SRP)在牙周炎治療中的療效尚存在爭議[7～9]。本研究分別采用Er:YAG激光、超聲刮治、手動刮治分別對重度牙周炎前磨牙進行根面處理，比較三種方法處理后牙根表面粗糙度和形態，以期為臨床醫師治療重度牙周炎患牙選擇合適的治療方法提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 收集2018年7～12月天津市口腔醫院口腔外科門診拔除的重度牙周炎前磨牙90顆(附著喪失>6 mm，Ⅱ°～Ⅲ°松動，近6個月內未進行過牙周治療、未服用抗生素。在顯微鏡4倍放大下評估牙根表面，無齲齒，無根裂的前磨牙)和正畸減數拔除的健康前磨牙10顆。牙齒拔除后，去除附著在牙齒表面的軟組織，不要損壞牙根表面，將牙齒放到0.5%次氯酸鈉溶液中消毒30 min，清洗后浸泡于4 ℃無菌生理鹽水中保存。

1.2 主要設備 Fotona雙波長激光(歐洲之星公司，斯洛文尼亞)；掃描電鏡Hitachi SU8010(日立，日本)；Gracey刮治器(hu-friedy，美國)；P5超聲潔牙機(賽特力，法國)；表面輪廓儀(Form Talysurf i-series 5，上海篤擎儀器有限公司)。

1.3 離體牙處理方法 分別使用40、60、80、100、120、140、160 mJ/P脈沖能量Er:YAG激光(頻率10 Hz，功率1 W，水/氣：50%，15°～20°角)處理患牙各10顆(分別記為A、B、C、D、E、F、G組)，使用超聲潔牙機處理患牙10顆(H組)，使用Gracey刮治器處理患牙10顆(I組)，10顆健康前磨牙不進行任何處理(J組)。以上所有操作均由同一名牙周專科醫師完成，所有實驗牙齒處理后根面肉眼觀察無牙石及碎屑，并在顯微鏡4倍放大下進行確認。

1.4 離體牙牙片表面粗糙度檢測及表面形態學形態學觀察 取上述處理完成后的所有牙齒，分別在水冷卻下從鄰面釉牙骨質界下2 mm處切取5 mm×5 mm×1 mm的根片，每顆牙選取2片較完整的根片備用。①牙片表面粗糙度：分別從每組樣本中各隨機抽取10片根片，流動水沖洗，自然風干，采用表面輪廓儀測量每個根片的表面粗糙度，讀取表面粗糙度Ra值。②牙片表面形態學：分別從每組樣本中各隨機抽取10片根片，用20 mL/L戊二醛液4 ℃下固定24 h，乙醇梯度脫水、干燥、噴金，掃描電鏡下觀察根片表面形態改變，包括牙骨質表面形態特點、消融或炭化樣改變、表面粗糙程度、玷污層、牙本質小管暴露情況并拍照。

2 結果

2.1 各組患牙牙根表面粗糙度比較 A、B、C、D、E、F、G、H、I、J組Ra值分別為4.91±1.22、4.71±1.70、6.67±2.88、6.73±4.28、5.14±2.46、7.57±3.53、7.46±5.89、2.92±0.77、2.72±1.06、2.19±0.51，A、B、C、D、E、F、G、H、I組分別與J組比較，A、B、C、D、E、F、G組分別與H、I組比較，A、B、C、D、E組分別與F、G組比較，P均<0.05。

2.2 各組患牙牙根形態比較 A～E組牙根表面清潔，表面粗糙，呈顆粒突起樣外觀，無玷污層，無牙本質小管暴露，組織無碳化；F、G組牙根面更加粗糙，可見牙本質小管暴露;H、I組牙根表面可見玷污層，碎屑，未見牙本質小管的暴露;J組牙根表面光滑平坦，無玷污層(詳見圖1)。

圖1 各組牙根形態電鏡掃描圖像(×1 000)

3 討論

重度牙周炎是菌斑微生物引起的感染性疾病，可造成嚴重的牙周組織萎縮和牙槽骨喪失，長期的炎癥刺激會導致牙周袋形成，牙齦出血、附著喪失，牙槽骨吸收，牙齒松動、移位甚至脫落，牙周炎是成年人牙齒缺失的主要原因之一。菌斑生物膜是牙周病的始動因子，菌斑控制是治療和預防牙周病的重要方法。牙周非手術治療的重點是去除牙周袋內的菌斑、牙石、病變牙骨質等，從而達到去除感染組織獲得牙周健康的目的。通過手工或超聲器械進行齦下刮治和SRP是目前臨床上最經典的治療方法，齦下刮治是指用齦下刮治器械去除附著于牙周袋內牙根表面上的齦下牙石和菌斑，SRP是指用齦下刮治器械清除附著和嵌入牙骨質內的牙石，并刮除牙根表面受到毒素污染的病變牙骨質，從而形成光滑、堅硬清潔的根面，使根面成為具有生物相容性的表面，有利于牙周組織的附著和新生。重度牙周炎由于牙周組織破壞嚴重，存在深而復雜的牙周袋，無論是手工器械還是超聲設備，都無法徹底清除根面上所有感染物，殘留的細菌會阻礙牙周組織的愈合。傳統牙周非手術治療雖可以獲得良好的臨床效果，但易形成玷污層，影響牙周膜成纖維細胞的再附著，不利于牙周組織再生[10]。用超聲潔牙機處理的根面中幾乎有1/3顯示存在玷污層[11]。手用刮治器處理的牙根表面中，玷污層的存在甚至更高[12]。

近年來隨著激光技術的興起，人們開始將其引入牙周治療領域。牙周治療最重要目標之一是結締組織附著在先前被牙周炎損壞的牙根表面上，從牙根表面清除齦下微生物群和細菌內毒素對于成纖維細胞的遷移和附著是必不可少的，激光照射輔助牙周非手術治療作為傳統SRP的輔助手段在臨床上的應用越來越多。Er:YAG激光屬于中紅外線激光，波長2.94 μm，對軟硬組織均有切割效果，僅能穿透約0.01 mm的牙體組織。Er:YAG激光較其它激光最為顯著的優點是，在有效去除根面牙石的同時不對鄰近組織造成熱損傷，并能殺死牙周致病菌，能在盡量減小對軟硬組織損傷的情況下進行牙周治療。Er:YAG激光能影響根面的形態和粗糙度，改變根面的生物相容性，激光可以提供出色的組織消融，并具有很強的殺菌和消毒作用，而不會產生玷污層，為牙周組織的附著提供有利條件[13]。牙根表面形態是成纖維細胞黏附的重要因素，一些研究報道成纖維細胞更可能附著在粗糙根面上而不是光滑根面上。通過Er:YAG激光照射獲得的這種表面變化可能會暴露出對成纖維細胞趨化性具有高度選擇性的化學物質。有研究認為激光照射后的根面微觀結構有利于血凝塊和血凝纖維蛋白的黏附，從而促進初始細胞和組織的附著[12]。Arora等[14]發現，所有的根面處理方式包括手動刮治、超聲刮治和Er,Cr:YSGG激光都增加了牙根表面的粗糙度。此外，激光產生的表面更粗糙，牙根表面形態發生變化最大。李金煥等[15]的研究表明，單純手工刮治組根面光滑但有玷污層，手工刮治輔助激光照射組根面形成層狀或顆粒狀粗糙外觀，粗糙度大于單純手工刮治組。Amid等[16]的一項研究評估了手動刮治器，超聲潔牙機和Er:YAG激光對牙周病患牙牙根表面粗糙度和超微結構的影響，發現在不同技術之間，表面粗糙度和表面形態均無顯著差異。但是，激光照射的牙根表面更不規則，且表面變形更大。在Amid等[17]的另一項研究中，100 mJ和150 mJ的Er:YAG激光照射會增加牙根表面粗糙度，與手動器械相比，Er:YAG照射后的根面顯示出更高的碳和氧百分比，這可能對活成纖維細胞的新附著具有一定的臨床意義。粗糙的表面會增強生物膜的積聚，尤其是當粗糙的表面位于齦上附近時，因此，必須對齦上牙面拋光以防止細菌生物膜的積聚。另一方面，齦下的粗糙表面可能對牙周治療有益，因為它們會增強穩定的血纖維蛋白網絡的黏附并促進成纖維細胞和間充質細胞隨后遷移，這些相互作用加速了牙周再生的過程。激光可以有效地去除牙根表面的牙結石和感染牙骨質。激光的消毒和抗菌特性比其他方式更具優勢。牙根表面粗糙度對牙周健康是有益還是有害的，取決于牙根表面的部位。通過激光處理獲得的粗糙根面可能會導致在牙根表面冠狀部分形成生物膜，但與此同時，在根中和根尖區牙根表面可能通過促進細胞黏附和增殖從而加速新的牙周附著形成[18]。Er:YAG激光可以精確地消融硬組織，提高牙周炎患牙根部清創術和殺菌效率。Bolortuya等[19]的一項研究對牙根表面進行了形態分析和粗糙度測量。結果表明用Er:YAG激光照射的牙本質表面更粗糙，在12和24 h后附著的成纖維細胞數量最多，Er:YAG激光照射引起的根面形態學改變對成纖維細胞附著在牙本質表面具有良好的作用。在Talebi-Ardakani等[20]的研究中，檢查了Er:YAG牙周清創術后成纖維細胞在牙根表面的附著和增殖，Er:YAG激光處理的表面顯示出最高的細胞增殖活力，而激光照射處理的樣品呈現出最不規則的表面，這可能為成纖維細胞在根面的黏附和生長增加了表面積。Badran等[21]的一項隨機臨床對照試驗對非吸煙慢性牙周炎患者的非手術性牙周治療的短期效果進行研究，使用臨床牙周參數和操作舒適性將Er:YAG激光牙周清創術與手動SRP進行了比較。研究結果表明，Er:YAG僅在臨床附著水平評分上具有統計學上的顯著優勢，Er:YAG激光清創術比手動SRP減輕痛苦且更舒適，可以在不注射麻醉藥的情況下進行。Er:YAG激光清創術可被認為是機械治療慢性牙周炎的替代方法。但Er:YAG激光清創術的長期臨床結果，還需要更大的樣本進一步的研究。本研究發現，手用刮治器、超聲潔牙機、Er:YAG激光都增加了牙根表面的粗糙度。此外，激光產生的表面更粗糙，根部表面形態發生變化最大。40～120 mJ/P脈沖能量的Er:YAG激光照射后的根面平均粗糙度無明顯差異，牙根表面清潔，無玷污層，無牙本質小管暴露，組織無碳化。140～160 mJ/P脈沖能量的Er:YAG激光照射區根面更加粗糙，可見牙本質小管暴露。建議臨床應用中脈沖能量應在120 mJ/P范圍內。

總之，手工刮治、超聲刮治、Er:YAG激光均增加了重度牙周炎患牙牙根表面粗糙度。手工刮治和超聲刮治組相對激光組根面光滑，但存在玷污層，不利于牙周組織的附著；Er:YAG激光可去除根面玷污層，形成清潔的根面，有利于牙周組織的附著，優于傳統手動刮治和超聲刮治；Er:YAG激光處理后的根面更粗糙，40～120 mJ/P脈沖能量的Er:YAG激光照射后的根面平均粗糙度變化不大，140～160 mJ/P激光產生的表面粗糙度明顯增大，建議臨床應用脈沖能量在120 mJ/P范圍內。