牙周內窺鏡輔助治療對牙根表面影響的初步研究

趙俊杰 譚葆春 肖健平 保珺

齦下刮治及根面平整(scaling root planing，SRP)是治療牙周炎的常用方法，其目的是徹底清除牙根表面可引起牙齦炎癥的局部刺激物。傳統治療中SRP存在局限性，無法在可視的條件下清除齦下菌斑和牙石，是盲法在牙周袋內操作。由于牙齒解剖因素(如根分叉區特殊結構、根面溝和根面凹陷)及治療器械設計所限(如寬度長度等不能滿足所有牙位的需求)等方面的制約，齦下菌斑、牙石不能徹底清除干凈，可能造成殘留，從而引起炎癥長期遷延不愈、重度牙周炎患者牙周袋深度改善不顯著[1]。Kwan[2]研究發現，缺乏可視化下的SRP可能會造成根面牙骨質的過度刮除，引起不必要的牙根損傷及術后敏感等問題。內窺鏡下的SRP在提高清除效率的同時使治療更加保守、微創且更具有針對性。

牙周內窺鏡探頭可伸入牙齦下，當操作者移動探頭時，齦下根面影像經由圖像傳輸系統傳輸至顯示器，即可通過顯示器觀察齦下根面的牙石分布及軟組織的炎癥程度，達到可視下操作的目的[3]。牙周內窺鏡的主要優勢在于顯示器實時圖像輔助下的齦下治療，可以直接看到SRP的過程和效果，對于傳統SRP難以治療的部位，包括單根牙牙根凹面、多根牙根分叉、深牙周袋底部等部位，可以通過顯示器輔助得到更好的治療效果。房付春等[4]對比在口腔顯微鏡輔助下采用微創器械行牙周翻瓣術和普通視野下行常規翻瓣術，臨床療效評估發現顯微鏡的局部放大作用可以改善根面的視野，在準確去除牙石的同時保持根面的平滑，術后療效長久，防止炎癥再度復發。內窺鏡輔助下的牙周治療在高效清除牙石的同時能做到治療中患者出血少、創傷小、術后反應輕、恢復快等特征，在某些情況下可以取得和翻瓣術同樣的治療效果。將微創的治療理念引入到牙周治療中。

為從微觀角度驗證牙周內窺鏡輔助下SRP的效果及對根面牙骨質的影響，本研究應用掃描電子顯微鏡(SEM)和三維光學輪廓儀，觀察牙周內窺鏡輔助超聲治療對比傳統治療(超聲治療結合手工刮治)后根面的情況，并與未治療的患牙和健康牙作比較，探討內窺鏡輔助SRP治療后殘留結石的情況及對根面形態的改變和根面粗糙度的影響。

研究獲得南京大學醫學院附屬口腔醫院倫理委員會的審查和批準[2017NL-031(KS)]，全部受試者均簽署知情同意書。

1 資料與方法

1.1 研究對象

牙周病科收集牙根及釉牙骨質界完整的離體牙16 顆，其中因牙周炎拔除的患牙12 顆(包括4 顆前磨牙、 8 顆磨牙)、健康牙4 顆(包括2 顆正畸減數前磨牙、 2 顆阻生智齒)。患者身體健康，無高血壓、糖尿病等相關系統性疾病，近6 個月未行牙周相關治療，近3 個月未服用抗生素。入選患牙應符合下列要求： (1)患牙附著喪失≥6 mm 且根尖片顯示牙槽骨破壞超過根長2/3， 松動度Ⅲ度； (2)患牙沒有牙體牙髓相關疾病，未做過牙髓治療； (3)患牙沒有疑似根折或根裂，包括根管影像增寬者，且沒有冠修復和急性炎癥。

1.2 器械與設備

主要器械與設備包括：EMS Master700潔牙機(PIEZON MASTER700，瑞士)； 牙周內窺鏡(PerioscopyTM，Perioscopy Inc，美國)； 掃描電子顯微鏡(日立SU3500，日本)； 光學輪廓儀(OLYMPUS OLS5000，日本)； Gracey刮治器、 牙石探針(Hu-Friedy，美國)。

1.3 樣本的分組選擇及處理

符合要求的患牙在完成齦上潔治后1 周進行齦下刮治，所有患牙均采用同樣的超聲治療儀以中等功率進行操作。 4 顆健康牙局麻下直接拔除。需要拔除的12 顆牙周炎患牙按雙盲、隨機的原則分為3 組(n=4)，分別進行如下處理：(1)組1內窺鏡輔助刮治組：在牙周內窺鏡輔助下配合EMS超聲治療儀清理根面；(2)組2傳統刮治組：使用EMS超聲治療儀清理根面后，用Gracey刮治器再手工根面平整；(3)組3空白對照組：不做治療。所有操作均由同一位高年資主治醫師完成，以避免造成的人為誤差。局麻下每顆患牙均刮治 10 min后拔除，拔牙前內窺鏡輔助刮治組以內窺鏡下檢查無菌斑牙石為準，傳統刮治組以牙石探針探查根面光滑為準。牙齒拔除后立即用生理鹽水沖洗干凈，放入10%福爾馬林液中固定。

1.4 觀察牙根表面微觀結構改變

選取3 組牙周炎患牙各2 顆和2 顆健康牙以1% NaClO溶液浸泡患牙5 min，去除根面殘留牙周膜。在去凈牙周膜的離體牙根面釉牙骨質界至根方5 mm的區域，用金剛砂車針切割近中及遠中面約5 mm×5 mm牙體組織，制備16 個模塊。脫水：用系列濃度50%、70%、80%、90%的乙醇對模塊進行梯度脫水，每次30 min，再用100%的乙醇脫水1 h。干燥：將脫水完全后的模塊置入臨界點干燥器干燥8 h。噴金與鍍膜：用離子濺射鍍膜儀[IB-5(Giko)型]在模塊表面鍍上一層1 500 nm厚度的金屬膜。將處理好的模塊置于掃描電鏡下觀察。主要觀察經過牙周治療后牙骨質是否存在，治療區域根面的形態，根面上是否有殘留的牙石。

1.5 牙根表面粗糙度的測定

選取3 組牙周炎患牙各2 顆和2 顆健康牙以1% NaClO溶液浸泡患牙5 min，去除根面殘留牙周膜。在離體牙根面釉牙骨質界至根方5 mm的區域，用金剛砂車針切割近中及遠中面約5 mm×5 mm牙體組織，制備16 個模塊分為4 組(內窺鏡輔助刮治組、 傳統刮治組、 空白對照組、 健康牙，n=4)，流動水沖洗，自然風干，將干燥好的模塊置于光學輪廓儀中測量，記錄每個模塊的表面粗糙度Ra值。

1.6 統計學分析

記錄4 組模塊的Ra值，對數據進行統計學分析，各組數據經方差齊性檢驗后，采用單因素方差分析(one-way ANOVA)來檢驗各組間有無顯著性差異。采用SPSS 19.0統計軟件，檢驗標準為P<0.05認為存在統計學差異。

2 結 果

2.1 牙根表面掃描電鏡觀察

3 組患牙和健康牙均能觀察到牙骨質的存在。 3 組患牙根面上均能觀察到牙石殘留(圖 1)。200 倍鏡下見內窺鏡組根面可見極細小的顆粒狀牙石散在分布。傳統刮治組根面散在的牙石較多，且牙根表面凹凸不平，局部區域可見部分牙骨質的剝脫缺如。空白對照組根面可見厚薄不均的菌斑及牙石呈片狀覆蓋。健康組根面無牙石，牙骨質完整。1 000 倍鏡下見內窺鏡組根面牙骨質保留較完整，未見明顯的裂隙。傳統刮治組根面裂隙較多，表面凹凸不平伴有明顯的劃痕。空白對照組根面可見呈網狀或片狀的礦化牙石結構。健康組根面呈均質鵝卵石樣外觀，無劃痕和裂隙。

內窺鏡組和傳統刮治組在低倍鏡下觀察比較發現內窺鏡組牙根根面光滑，牙骨質保存較完整，根面可見輕微的工作尖劃痕，并有呈散在分布細小的牙石(圖 2)；傳統刮治組牙根表面凹凸不平，根面有細小的鑿孔和大片坑狀的牙骨質剝脫(圖 2)。

圖 1 4 組牙根表面SEM影像

圖 2 內窺鏡組根面放大不同倍數和傳統組牙根表面SEM影像

2.2 牙根表面粗糙度Ra值的測定

牙周炎患牙根面：未做治療患牙的Ra值為(10.33±1.02) μm，內窺鏡輔助刮治后患牙的Ra值為(8.66±1.54) μm，超聲治療結合Gracey刮治器根面平整后患牙的Ra值為(7.09±1.27) μm。健康牙根面：健康牙根面光滑沒有牙石，Ra值為(2.71±0.46) μm。經方差齊性檢驗后，采用單因素方差分析各組粗糙度比較有統計學差異(P<0.05)。牙周炎患牙根面粗糙度顯著高于健康牙(P<0.05)。未做治療的患牙根面粗糙度要高于治療過的牙齒，且與超聲齦下刮治結合Gracey刮治器根面平整后的Ra值有顯著差異(P<0.05)。 2 種治療方式下牙周炎患牙比較，經過Gracey刮治器手工平整根面降低了Ra值，但兩組沒有顯著差異(P>0.05)(圖 3)。

圖 3 各組牙根表面粗糙度的組間比較

3 討 論

通過徹底的SRP清除菌斑微生物、牙石的局部刺激，從而控制牙周組織炎癥是牙周炎基礎治療的核心。牙周內窺鏡能夠清晰反映根面的情況，使操作者可以直接看到SRP的整個過程，使基礎治療更為精準。內窺鏡下的SRP，僅去除菌斑牙石，少損傷牙骨質及周圍軟組織，這樣的治療效果通常需要采用牙周翻瓣手術才能獲得。因此，牙周內窺鏡輔助技術的應用可以減少牙周手術的風險及其并發癥的發生。

掃描電鏡下觀察內窺鏡組根面的形態更接近健康牙，有鵝卵石樣外觀。與傳統刮治組比較，根面殘留的牙石要少。同時，內窺鏡組根面產生的劃痕和裂隙也要比傳統刮治組少。超聲刮治操作中工作尖會在牙骨質表面反復震蕩，會造成根面不同深度的劃痕。在內窺鏡的輔助下，可以避免工作尖在健康牙骨質上震蕩，盡量保證只在根面菌斑牙石上震蕩，減少不必要的劃痕形成。使用Gracey刮治器雖可以平整根面，使牙根表面光滑，但可能會過度切削牙骨質，掃描電鏡下觀察傳統刮治組可見根面有細小的鑿孔和牙骨質剝脫形成的坑狀缺損，這些被認為是使用治療器械的工作尖反復刮治根面所致。傳統刮治后根面產生的大量裂隙及牙骨質的剝脫缺如可能是造成術后牙齒敏感的主要原因。屠佳等[5]對慢性牙周炎離體牙牙根表面在超聲治療儀和手工器械齦下刮治后掃描電鏡比較發現，超聲刮治后根面殘余牙石和膜狀碎屑要少，刮治效果更好。Kuang等[6]篩選國內外內窺鏡臨床研究文獻對于內窺鏡輔助下SRP和傳統SRP牙石殘留率及相關牙周臨床指數進行Meta分析得出結論，傳統閉合式SRP由于缺乏直視路徑，牙石殘留率明顯高于內窺鏡輔助下SRP，內窺鏡操作雖花費更多的時間，但牙周臨床指數有明顯改善。本研究結果顯示：內窺鏡組比傳統刮治組根面殘留的牙石要少，由于治療產生的劃痕和裂隙少，根面形態更接近健康牙。

治療時間也是影響牙根表面治療效果及根面形態的重要因素，本研究為避免因治療時間不一致導致的治療效果及對根面形態影響的差異，首先將時間因素統一，兩組患牙均刮治10 min后拔除，制備成模塊置于電鏡和光學輪廓儀中測量。并且所有操作均由同一位高年資主治醫師完成，以避免造成的人為差異。在實際操作中，后牙區尤其是根分叉處內窺鏡的操作難度較大，對于初次接觸內窺鏡的醫生而言，在內窺鏡下進行牙周治療需要花費較長的時間。通過一段時間的培訓和適應過程后，操作者熟練掌握內窺鏡操作要點后，治療所需要的時間會大大縮短，與傳統刮治所需時間相當，借助內窺鏡，操作者可獲得相對直接的視野，治療過程中清除結石的效率更高。本研究由已熟練掌握內窺鏡操作技術的高年資主治醫生完成，操作時間能夠保持一致。

表面粗糙度是指零件表面具有較小間距的峰谷所組成的微觀幾何形狀特性。物體表面不規則性導致表面粗糙，物表的微小峰谷不平很難用肉眼區別，通常以輪廓算術平均偏差Ra值來評定粗糙度的大小，表面粗糙度Ra值越小，則表面越光滑。光學輪廓儀采用高級光學系統，通過非接觸、非破壞觀察法生成高畫質的圖像并進行精確的3D測量。在本研究中健康牙牙根表面光滑沒有牙石附著，Ra值最低。在牙周炎患牙中，未做治療患牙根面附著大量牙石，Ra值最高，與健康牙Ra值有顯著差異。傳統刮治組由于超聲治療結合Gracey刮治器手工平整根面，Ra值略低于內窺鏡組。傳統刮治組和未做治療的空白對照組有顯著差異，兩種治療方法對根面粗糙度的影響差異不明顯。不同的治療方法下根面粗糙度的差異，可能與去除菌斑牙石的原理不同有關。超聲潔牙機是通過“空穴作用”對菌斑牙石產生沖刷作用，并將震碎的牙石和血污沖走。而手用匙形刮治器是靠鋒利的刃緣將根面附著的菌斑牙石刮凈，并將根面刮平刮光[7]。有研究表明所有器械在治療后均會增加根面牙本質的粗糙度[8]，通過手工刮匙和不同功率設置的超聲潔牙機工作尖在牙根表面產生的缺損深度沒有統計學差異[9]。本研究結果與以上研究相似。Eick等[10]發現使用常規Gracey刮治器處理根面并用金剛石涂層刮匙拋光，可在一定程度上增加牙根表面粗糙度，有利于牙周膜成纖維細胞在根面附著力的改善而不增加齦下細菌的粘附，可能有助于牙周損傷的愈合。內窺鏡輔助齦下刮治后的根面粗糙度要略高于傳統刮治，所形成的粗糙度是否有利于牙周膜成纖維細胞在根面的附著，是否增加齦下細菌的聚集，這還有待我們進一步研究。

通過以上研究結果，發現牙周內窺鏡輔助治療比傳統刮治能更有針對性地清除齦下菌斑和牙石，且清除更徹底。由于能在可視下操作，對牙根表面損傷小，同時會一定程度增加牙根表面粗糙度，這可能有利于新附著的形成。但后續還需進一步試驗驗證治療后根面的生物相容性。相信該技術有望成為牙周治療新方式之一。