低強度脈沖超聲波應用于中重度慢性牙周炎治療的臨床效果研究

寧曉橋 劉湘 晉茹 葉國

牙周炎是口腔最常見也是最難治療的疾病之一,其臨床特征包括牙齦軟組織炎癥以及牙周硬組織的吸收,進一步加重可出現牙齒松動甚至脫落,影響咀嚼功能及全身健康［1］。目前主要通過以齦下刮治和根面平整術(scaling and root planing,SRP)為核心的基礎治療來去除菌斑和控制炎癥,控制牙周炎進展［2］,之后在基礎治療基礎上采用引導性組織再生術(guided tissue regeneration,GTR)以及植骨術等促進牙槽骨再生［3］。但由于牙周組織結構及致病因素的復雜性,尤其在嚴重牙周缺損的情況下,目前的治療策略仍難以獲得完全可靠的再生［4］。如何長期、有效地控制炎癥以及促進牙槽骨再生是目前臨床研究的重點、難點。低強度脈沖超聲波(low-intensity pulsed ultrasound,LIPUS)基于其獨特的物理學原理及促骨再生能力,已被美國食品和藥品管理局(FDA)批準用于促進骨折和骨不連的愈合［5,6］,而LIPUS 在牙周骨再生方面多集中于基礎研究階段。目前動物學及細胞學實驗已經證實LIPUS具有緩解牙周組織炎癥、促進牙槽骨再生的作用［7-10］,本研究將LIPUS 用于臨床患者,評估其輔助SRP 以及GTR 聯合植骨術治療中重度慢性牙周炎的效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 招募本院2018 年9 月～2019 年9 月牙周科中重度慢性牙周炎患者20例,其中男10例,女10 例；年齡35～60 歲；每例患者選擇1 顆前牙作為研究對象,按照隨機數字表法將患者分為A 組及B 組,每組10 例(10 顆牙)。此外招募中重度慢性牙周炎且具有GTR 聯合植骨術手術適應證患者20 例,男9 例,女11 例；年齡42～60 歲；每例患者選擇1 顆手術牙作為研究對象,按隨機數字表法將患者分為C 組及D 組,每組10 例(10 顆牙)。

1.2 納入及排除標準 行SRP 治療患者納入標準：①口腔內至少有20 顆有保留價值的天然牙,前牙至少有1顆患牙牙周探診深度(probing depth,PD)≥5 mm,臨床附著水平(clinical attachment level,CAL)≥3 mm(排除局部刺激因素導致的牙周破壞)；②最近6 個月未進行牙周治療；③最近3 個月未服用抗生素；④無影響牙周治療的全身系統性疾病(包括高血壓、糖尿病、冠心病、骨質疏松、血液系統疾病等)；⑤女性非妊娠、哺乳期；⑥不吸煙；⑦患者自愿參與,且簽署知情同意書。排除標準：①口腔衛生維護和依從性差；②治療過程中有2 次未復診。

行GTR 聯合植骨術患者納入標準：除上述要求外,要求患者在常規牙周基礎治療后1個月行牙周檢查,口內仍有位點PD≥5 mm 并且CAL≥3 mm,同時可通過CBCT 觀察到垂直骨吸收產生的二壁及三壁骨下袋,或Ⅱ度根分叉病變。

1.3 方法

1.3.1 材料與器械 牙周探針(Hu-Friedy,美國),Gracey齦下刮治器(Hu-Friedy,美國),Bio-Oss骨粉(Geistlich,瑞士),Bio-Gide可吸收生物膜(Geistlich,瑞士),超聲波牙科治療儀(啄木鳥醫療器械有限公司,中國),LIPUS 治療儀(重慶市超聲醫學工程重點實驗室研發),CBCT(KAVO,美國)。

1.3.2 治療方法

1.3.2.1 LIPUS輔助SRP治療 超聲齦上潔治后1周,對納入實驗的患牙行牙周檢查作為基線,記錄PD、出血指數(bleeding index,BI)、CAL,檢查記錄標準參照《牙周病學》［11］。之后,A 組：SRP 后指導患者行常規口腔衛生維護；B 組：SRP 后除指導行常規口腔衛生維護外,使用LIPUS進行治療,強度30 mW/cm2,頻率1.5 MHz,波寬200 μs,重復率1 kHz,1次/d,20 min/次。分別在術后4、8 周時復診,每次復診均對患牙行牙周檢查(同基線)。

1.3.2.2 LIPUS 輔助GTR 聯合植骨術治療 術前對所有患者患牙行牙周檢查,記錄PD、BI、CAL 等指標作為基線。C 組：GTR 聯合植骨術后指導患者行常規口腔衛生維護；D 組：GTR 聯合植骨術后除指導患者行常規口腔衛生維護外,使用LIPUS 進行治療,具體方法同上。術后6個月時再行牙周檢查,同時于術后3、6 個月,使用CBCT 對患者頜面部進行掃描,利用eXam vision 軟件重建掃描圖像,選取植骨中心3 mm×3 mm大小作為牙槽骨密度測量區域,測量植骨區相對骨密度并用Hounsfield units(HU)表示。見圖1。

圖1 LIPUS 輔助應用于牙周手術后不同時間節點植骨區骨密度檢測

1.4 觀察指標 比較A 組與B 組、C 組與D 組患牙不同時間節點PD、CAL 和BI 以及C 組與D 組患牙不同節點植骨區CBCT 骨密度。

1.5 統計學方法 采用SPSS22.0 統計學軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差()表示,采用t 檢驗。P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 A 組與B 組患牙不同時間節點PD、CAL 和BI 比較 術后4、8周,A組與B組PD和BI均低于本組基線,差異有統計學意義(P＜0.05),表明A組與B組治療對緩解患牙PD 及BI 情況均有一定效果；但A 組與B 組術后4、8 周CAL 與基線組內比較差異均無統計學意義(P＞0.05)。術后8周,A組與B組PD明顯小于術后4周,差異有統計學意義(P＜0.05)；但兩組術后8 周PD 組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)；B 組術后8 周BI 明顯低于術后4 周,且B 組低于A 組,差異有統計學意義(P＜0.05)。見表1。

表1 A 組與B 組患牙不同時間節點PD、CAL 和BI 比較()

表1 A 組與B 組患牙不同時間節點PD、CAL 和BI 比較()

注：與本組基線比較,aP＜0.05；與本組術后4 周比較,bP＜0.05；與A 組比較,cP＜0.05

2.2 C 組與D 組患牙不同時間節點PD、CAL 和BI 比較 術后6 個月,C 組與D 組PD、CAL、BI 均低于本組基線,差異具有統計學意義(P＜0.05)；但C 組與D 組PD、CAL、BI 組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)。見表2。

表2 C 組與D 組患牙不同時間節點PD、CAL 和BI 比較 ()

表2 C 組與D 組患牙不同時間節點PD、CAL 和BI 比較 ()

注：與本組基線比較,aP＜0.05

2.3 C 組與D 組患牙不同節點植骨區CBCT 骨密度比較 術后3、6 個月,C 組與D 組CBCT 骨密度均高于本組術后即刻,且術后6個月高于本組術后3個月,差異有統計學意義(P＜0.05)。術后3 個月,D 組CBCT 骨密度高于C組,差異具有統計學意義(P＜0.05)；但術后6 個月,C 組與D 組CBCT 骨密度組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)。見表3。

表3 C 組與D 組患牙不同節點植骨區CBCT 骨密度比較 (,HU)

表3 C 組與D 組患牙不同節點植骨區CBCT 骨密度比較 (,HU)

注：與本組術后即刻比較,aP＜0.05；與本組術后3 個月比較,bP＜0.05；與C 組比較,cP＜0.05

3 討論

LIPUS 能夠將低強度的機械能傳輸到生物組織中,并對其產生低水平的微機械壓力［8］。研究證實LIPUS具有調節細胞增殖分化、開放膜通道等生物學效應［12］。動物和臨床研究證明LIPUS 能加速新鮮骨折、骨不連的愈合,促進軟組織再生和抑制炎癥反應［13］。LIPUS可以顯著阻斷牙齦卟啉單胞菌來源的脂多糖和白細胞介素-1β(IL-1β)對人牙周膜干細胞成骨的抑制作用［14］。此外,LIPUS 還能提高牙周膜細胞的成骨分化能力［15］,促進牙槽骨再生［8］,通過減少氧化應激,減輕牙周炎對成骨分化的抑制和牙槽骨的破壞［16］。

已有臨床研究將LIPUS 用于慢性牙周炎的輔助治療,相較于對照組,在LIPUS 輔助治療后3 個月及6個月,LIPUS組表現出更高的牙槽骨密度水平,并認為LIPUS 在慢性牙周炎治療中的輔助應用能夠在一定程度上提高牙槽骨的密度［17］。此外,李暉等［18］使用LIPUS 輔助治療中重度慢性牙周炎,治療期間沒有對患者產生損害,并且LIPUS 還表現出加快患者牙槽骨修復的作用。

BI 可以用來評估牙齦炎癥較重人群的牙周治療效果［11］。通過將LIPUS 輔助SRP 用于慢性牙周炎的治療,治療8 周后,B 組術后8 周BI 明顯低于術后4 周,且B 組低于A 組,差異有統計學意義(P＜0.05)。表明LIPUS 治療(30 mW/cm2)具有一定改善軟組織炎癥狀態、減少牙齦出血、促進牙周組織愈合的作用。既往研究也表明,LIPUS 可以加速翻瓣術后牙周傷口的愈合［19］,有促進軟組織再生的效果［20］。Rego 等［21］評價超聲治療對再植大鼠磨牙牙根吸收的抑制作用,認為超聲可能通過減弱腫瘤壞死因子-α(TNF-α)信號通路而減輕創傷所致的炎癥反應。有研究［22］還發現LIPUS 能減少大鼠骨骼肌急性損傷后早期中性粒細胞和M1 型巨噬細胞的出現,并在炎癥反應向修復期過渡的過程中增加M2 型巨噬細胞數目。有學者認為,在牙周炎中,通過促進單核細胞的極化,并使其產生更多的M2 型巨噬細胞,將有可能成為治療慢性炎癥的方法［23］。因此LIPUS 可能也通過以上機制發揮抗炎和促進組織愈合的作用。

LIPUS 用于GTR 聯合植骨術手術后的輔助治療,術后6 個月,C 組與D 組PD、CAL、BI 均低于本組基線,差異具有統計學意義(P＜0.05)；但C 組與D 組PD、CAL、BI 組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)。提示對慢性牙周炎GTR 聯合植骨術患者實施LIPUS 輔助治療的方案不會對PD、PDL、BI 等指標造成抑制或促進作用,同時LIPUS 的應用也沒有產生不利影響,具有較好的安全性。術后3個月,D組CBCT骨密度高于C組,差異具有統計學意義(P＜0.05)；但術后6 個月,C 組與D組CBCT骨密度組間比較差異無統計學意義(P＞0.05)。表明在牙周手術后使用LIPUS 能夠在一定程度上表現出促進牙槽骨再生的作用,提高牙槽骨密度。而在術后6個月,植骨區域基本完成了組織改建與再生,因此CBCT 檢查兩組骨密度沒有表現出顯著差異。

綜上所述,對于中重度慢性牙周炎患者,LIPUS在常規SRP 或植骨再生手術治療后的輔助應用,具有一定輔助消炎、鞏固牙周健康以及促進牙周成骨的作用,但僅為輔助作用,需在常規牙周序列治療基礎上才能發揮更大作用。此外,LIPUS 產生的生物學效應具體機制還沒有完全研究透徹,受本實驗研究樣本量的限制,要想實現LIPUS 在臨床的推廣應用,后期還需要更多的研究來評估LIPUS 用于牙周再生的有效性和安全性。