隐形矫治器、自锁托槽与传统托槽对成人正畸患者牙周指数及龈沟液炎性因子的影响

陈婉红 苏江凌 蔡世雄

隐形矫治器、自锁托槽与传统托槽对成人正畸患者牙周指数及龈沟液炎性因子的影响

陈婉红 苏江凌 蔡世雄

目的研究隐形矫治器、自锁托槽及传统托槽对成人正畸患者牙周指数及龈沟液内炎性因子水平的影响。方法90 例成人正畸患者随机分为传统组、自锁组及隐形组(n=30)，分别佩戴传统MBT托槽、Damon Q自锁托槽及Invisalign隐形矫治器，观察矫治前、矫治后1、3、6 个月及矫治结束时患者菌斑指数(PLI)、探诊深度(PD)及龈沟液内白介素1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)的变化情况。结果矫治后1～6 个月，传统组及自锁组患者牙周指数及龈沟液内炎性因子水平持续升高(P<0.05)，6 个月达最高峰，矫治后1 个月自锁组与传统组比较无显著差异(P>0.05)，矫治后3个月至矫治结束自锁组牙周指数及炎性因子水平均明显低于传统组(P<0.05)。隐形组患者PLI、IL-1β及TNF-α在矫治后6 个月较矫治前升高(P<0.05)，但矫治后各项指标均显著低于传统组及自锁组(P<0.05)。结论自锁托槽在正畸矫治中后期对牙周组织的影响小于传统托槽，隐形矫治器及自锁托槽与传统托槽相比，在正畸矫治后各个时期均更利于牙周组织的健康。

隐形矫治器； 自锁托槽； 牙周指数； 白介素1β； 肿瘤坏死因子α

随着人们对美观的认知水平及追求的提高，寻求正畸治疗的成人患者越来越多，成人患者正畸过程中牙周健康的维护逐渐受到正畸医师的关注。传统托槽矫治器具有高效、精准等优点，但口内粘接面积较大，易受某些不良饮食习惯和不良口腔卫生习惯影响造成菌斑滞留，增加牙龈炎及牙周疾病的患病风险[1]。自锁托槽矫治器可通过自身的闭锁结构将矫治弓丝限定在槽沟中，无需不锈钢结扎丝或弹力圈结扎，与传统托槽相比可缩短椅旁操作时间，降低摩擦力，加快牙齿移动速度，但仍不能避免托槽周边菌斑聚集及对牙周组织的机械刺激[2]。无托槽隐形矫治器是基于计算机辅助设计和制作的一种透明弹性塑料矫治器，具有美观、舒适、可自行摘戴等特点而受到成人患者的青睐[3]，但隐形矫治器需要患者每天佩戴不少于22 h，阻碍了牙齿的自洁作用，且不光滑的边缘等亦可造成牙周组织的损害[4]。然而，3 种矫治器对成人正畸患者牙周组织健康影响的系统研究，目前尚无相关报道。

正畸矫治过程中，龈沟液中来自牙周组织的多种炎性因子可以反映骨改建程度及牙周组织健康状况[5]。其中，白介素1β(IL-1β)及肿瘤坏死因子α(TNF-α)是介导牙周炎症过程的重要因子[6]，且对于龈下炎症的评估具有更强的敏感性及特异性[7]。本研究通过观察隐形矫治器、自锁托槽及传统托槽矫治前后牙周指数及龈沟液内炎性因子水平的变化，比较3 种矫治器对成人正畸患者牙周软组织及微生态环境的影响，为临床中成人正畸患者选择更利于牙周组织健康的矫治器提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 临床资料

选取2013-06～2015-06于本院正畸科接受正畸治疗的成人患者90 例，年龄18～25 岁。纳入标准：磨牙安氏I类，骨性I类关系，轻度拥挤非拔牙病例，前牙拥挤度一致；正畸治疗难度、结果、需要指数(ICON)在50 分以下；完整恒牙列，无缺失牙(第三磨牙除外)；牙齿无白垩斑、龋齿或充填体；牙周组织健康，无附着丧失，探诊深度≤3 mm，无探诊出血；患者无系统性疾病，无口呼吸等不良习惯及吸烟、饮酒等不良嗜好；治疗开始前6 个月未服用抗生素或激素类药物；依从性良好，可按时复诊。患者均同意参与本研究并签署书面知情同意书。随机将患者分为3 组，传统组[男9 例，女21 例，平均年龄(21.34±2.76) 岁]，佩戴传统直丝弓MBT托槽(Gemini，3M公司，美国)；自锁组[男7 例，女23 例，平均年龄(21.07±2.59) 岁]，佩戴自锁托槽(Damon Q，Ormco公司，美国)；隐形组[男8 例，女22 例，平均年龄(21.83±2.81) 岁]，佩戴无托槽隐形矫治器(Invisalign，Align Technology公司，美国)。3 组患者性别、年龄、ICON等一般资料比较无统计学差异(P>0.05)，具有可比性。

1.2 研究方法

1.2.1 正畸治疗 传统组及对照组采用常规直丝弓矫治技术，按常规矫治程序进行托槽粘结、定期复诊、顺序更换弓丝，传统组患者统一使用不锈钢结扎丝进行弓丝结扎；隐形组患者采用隐形矫治技术，取硅橡胶印模，指导患者摘带，矫治器更换周期为2 周。正畸治疗前由同一名医师对所有患者进行口腔卫生宣教，指导患者学习改良Bass刷牙法并指导隐形组患者牙线的使用方法，所有患者均使用相同的牙刷、牙膏。

1.2.2 龈沟液的提取 选取11、21、31、41牙的近中唇面、唇面正中及远中唇面为研究位点，分别于矫治前、矫治后1、3、6 个月及矫治结束后由同一操作者对所有研究位点进行龈沟液提取。清除龈沟液提取部位的牙石及牙菌斑，用气枪冲洗并吹干牙面及周围牙龈表面，棉卷隔湿，持Whatman 3号滤纸条(8 mm×2 mm)垂直轻轻插入研究位点处龈沟内，遇阻力后停止，静置30 s后取出，若龈沟液被血液污染则弃除，3 min后重复提取。每位患者样本放入离心管中，-80 ℃条件下保存，待所有样本提取完后统一进行检测。

1.2.3 IL-1β及TNF-α的检测 将龈沟液样本取出于-4 ℃条件下解冻，每管中分别加入稀释缓冲液1 ml在室温下震荡洗涤1 h，置于高速离心机中离心10 min(4 ℃，1 200 r/min)，收集上清液。采用ELISA检测样本中IL-1β、TNF-α的含量。

1.2.4 牙周指数检测 分别于矫治前、矫治后1、3、6 个月及矫治结束后对所有患者进行菌斑指数(PLI)及探诊深度(PD)的检测，PD的测量统一使用Williams牙周探针，所有测量均由同一操作者完成。

PLI：0=牙面无菌斑；1=牙颈部或龈缘处有点状菌斑；2=牙颈部菌斑宽度≤1 mm；3=牙颈部菌斑宽度>1 mm，但不足牙面1/3；4=菌斑覆盖牙面1/3～2/3；5=菌斑面积超过牙面2/3。

PD：龈缘至牙周袋或龈沟底的深度。

1.3 统计学分析

2 结 果

2.1 3 组患者正畸矫治前后牙周指数的比较

矫治前3 组患者PLI及PD比较无统计学差异(P>0.05)，矫治后各时间段传统组与自锁组牙周指数较矫治前均显著升高(P<0.05)，矫治结束时基本维持在矫治后6 个月水平(P>0.05)。隐形组患者矫治前后牙周指数均无显著差异(P>0.05)，矫治后各时间段PLI及PD均显著低于传统组及对照组(P<0.05)。传统组与自锁组矫治后1 个月牙周指数比较无统计学差异(P>0.05)，矫治后3 个月至矫治结束时，自锁组PLI及PD均明显低于传统组(P<0.05)。所有患者均无附着丧失(表 1)。

2.2 3 组患者正畸矫治前后龈沟液内炎性因子水平的比较

矫治前3 组患者IL-β、TNF-α比较无统计学差异(P>0.05)。传统组、自锁组在矫治后1 个月至矫治结束炎性因子水平较矫治前显著升高(P<0.05)，矫治后6 个月均达到最高水平，矫治结束时较矫治后6 个月有降低趋势，但差异无统计学意义(P>0.05)。隐形组患者矫治后1 个月及3 个月炎性因子水平较矫治前无明显升高(P>0.05)，矫治后6 个月IL-β及TNF-α水平高于矫治前(P<0.05)，但均明显低于传统组及自锁组(P<0.05)。矫治后1 个月，传统组与自锁组炎性因子水平无明显差异(P>0.05)，矫治后3 个月至矫治结束，自锁组IL-β及TNF-α水平明显低于传统组(P<0.05)(表 2)。

Tab 1 Comparison of PLI and PD before and after orthodontic treatment among the 3 groups(±s)

注： ①组内比较,P<0.05； ②组间比较,P<0.05

Tab 2 Comparison of IL-β and TNF-α levels in gingival crevicular fluid before and after treatment among the 3 groups(±s，ng/L)

注： ①组内比较，P<0.05； ②组间比较，P<0.05

3 讨 论

在我国，牙周炎的患病率高达80%～90%，正畸临床中，患者治疗前、后及治疗期间的牙周状况直接影响正畸的近、远期效果[8-9]，因此，良好的牙周条件是正畸治疗成功的前提。有国外研究指出[10-11]，口腔卫生习惯是牙周病最关键的致病因素，此外，还与患者文化程度、保健意识及年龄等因素相关。本研究为排除试验结果干扰因素，纳入对象均为当地城区成年人，具有中专以上学历，口腔维护依从性良好，使试验数据更加可靠。

牙周炎是牙周支持组织的慢性感染性疾病，固定矫治器由于托槽、颊面管、矫治弓丝等装置的存在影响了患者的口腔卫生维护，使软垢及菌斑大量聚集引起牙龈组织肿胀、探诊深度增加等炎症表现，甚至导致附着丧失[12]。本研究中，传统组及自锁组患者PLI及PD随矫治器佩戴时间的延长而增大，矫治后6 个月达到高峰，治疗结束时两组患者牙周指数维持在矫治后6 个月水平并有下降趋势，与以往研究一致[13]。矫治后3 个月至矫治结束，自锁组患者患者的PLI及PD明显低于传统组，表明自锁托槽的自锁结构及轻力矫治系统可能有利于减小对牙周组织的机械刺激及化学刺激，降低感染概率[14]。隐形矫治器由于具有可自行摘戴、体外清洗等优势，患者可使用牙线等工具彻底清洁牙邻面及龈沟，矫治前后PD无明显改变，牙周状况良好，仅矫治后6个月PLI较矫治前升高。顾泽旭等[15]认为，隐形矫治器覆盖临床牙冠的大部分位置，使牙齿的移动更趋向于整体移动，可有效降低龈下牙周组织炎症的风险。

牙周炎的病理表现为炎症细胞浸润、组织液渗出以及牙周组织破坏，其中，龈沟液中的炎性细胞可分泌多种细胞因子介导及调节宿主的炎症反应[6]。牙周组织受到微生物、细菌毒素或损伤等刺激时，单核细胞和巨噬细胞分泌IL-1β通过诱导合成胶原酶、纤溶蛋白酶及前列腺素E2，降解胶原纤维和基质，激活破骨细胞，造成牙周结缔组织损害及牙槽骨吸收，是牙周组织炎症活动期的主要标记物[16]。TNF-α是与牙槽骨吸收密切相关的牙周炎症诱导因子，在牙周组织病变过程中，TNF-α可刺激黏附因子及趋化因子的表达并增强破骨细胞活性，促进基质细胞凋亡，导致牙周软组织的损伤并阻碍其修复[17]。国外研究证实，TNF-α水平与牙槽骨的吸收量成正比[18]。

本研究结果显示，随时间的增加，传统组及自锁组患者矫治后龈沟液内IL-β及TNF-α水平较矫治前明显升高，矫治后3 个月至矫治结束时自锁组患者IL-β及TNF-α水平明显低于传统组，提示自锁托槽的矫治轻力可降低对牙周组织血管的压迫，有利于牙周组织微生态的代谢平衡[6]。而隐形组IL-β及TNF-α水平仅在矫治后6 个月出现升高，进一步证实隐形矫治器在维护牙周组织健康中的优势[4,8]。3 组患者IL-β及TNF-α水平均在矫治后6 个月达到最高水平并在矫治结束时维持相当水平并呈现下降趋势，表明3 种矫治系统产生的矫治力均可成为牙周组织炎症的局部促进因素，但矫治过程中导致的牙周组织炎症均是可逆的。

综上所述，隐形矫治器、自锁托槽及传统托槽矫治器均可成为牙周组织炎症的局部促进因素，矫治初期自锁托槽与传统托槽的致炎作用无明显差异，矫治中后期则明显优于传统托槽，隐形矫治器矫治期间患者牙周指数及龈沟液内炎性因子水平均显著低于传统托槽及自锁托槽。然而，牙菌斑才是导致牙周组织炎症的根本因素，因此，不管选择哪种矫治器，都要求患者有较好的口腔卫生维护依从性，及时改善及逆转矫治器装置及正畸力导致的牙周组织炎性状态，保持牙周软组织健康。

[1] 石晶, 彭惠. 自锁托槽与传统托槽对牙周环境影响的研究现状和进展[J]. 国际口腔医学杂志, 2012, 6(39): 824-827.

[2] Prettyman C, Best AM, Lindauer SJ, et al. Self-ligating vs conventional brackets as perceived by orthodontists[J]. Angle Orthod, 2012, 82(6): 1060-1066.

[3] Demling A, Demling C, Schwestka-Polly R, et al. Short-term influence of lingual orthodontic therapy on microbial parameters and periodontal status. A preliminary study[J]. Angle Orthod, 2010, 80(3): 480-484.

[4] 李炎钊, 谭家莉. 无托槽隐形矫治器与固定矫治器对牙周健康影响的纵向临床观察[J]. 临床口腔医学杂志, 2015, 8(31): 486-488.

[5] Delima AJ, Van Dyke TE. Origin and function of the cellular components in gingival crevice fluid[J]. Periodontol 2000, 2003, 31: 55-76.

[6] 崔占琴, 李文静, 郁焕兵. 自锁托槽与传统托槽矫治器矫正后龈沟液内白细胞介素1β和肿瘤坏死因子α的表达[J]. 中国组织工程研究, 2015, 52(19): 8428-8432.

[7] Kim TK, Kim KD, Baek SH. Comparison of frictional forces during the initial leveling stage in various combinations of self-ligating brackets and archwires with a custom-designed typodont system[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop. 2008, 133(2): 187, e15-24.

[8] 张玉峰, 罗三莲, 郑纪伟, 等. 无托槽隐形矫治器与直丝弓矫治器对成人牙周炎继发错牙合畸形矫治效果的对比研究[J]. 临床口腔医学杂志, 2015, 10(31): 617-619.

[9] 赵永丽. 正畸与牙周炎性疾病[J]. 临床医学, 2004, 24(12): 69-70.

[10]Abu Alhaija ES, Al-Wahadni AM. Relashionship between tooth irregularity and periodontal disease in children with regular dental visits[J]. J Clin Pediatr Dent, 2006, 30(4): 296-298.

[11]Lindel ID, Elter C, Heuer W, et al. Comparative analysis of long-term biofilm formation on metal and ceramic brackets[J]. Angle Orthod, 2011, 81(5): 907-914.

[12]Feu D, Miguel JA, Celeste RK, et al. Effect of orthodontic treatment on oral health-related quality of life[J]. Angle Orthod, 2013, 83(5): 892-898.

[13]张丽雯, 徐宝华. 自锁托槽矫治器的特点、分类及应用前景[J]. 实用口腔医学杂志, 2009, 25(4): 581-585.

[14]Shivapuja PK, Berger J. A comparative study of conventional ligation and self-ligation bracket systems[J]. Am J Orthod Dentofacial Orthop, 1994, 106(5): 472-480.

[15]顾泽旭, 田杰, 李变瑢, 等. 无托槽隐形矫治技术中附件的应用[J]. 实用口腔医学杂志, 2010, 26(1): 130-133.

[16]Murayama R, Kobayashi M, Takeshita A, et al. MAPKs, activator protein-1 and nuclear factor-κB mediate production of interleukin-1β-stimulated cytokines, prostaglandin E2and MMP-1 in human periodontal ligament cells[J]. J Periodontal Res, 2011, 46(5): 568-575.

[17]吴艳, 伏艳, 米方林. 成人牙周炎患者正畸治疗前后TNF-α含量的变化[J]. 临床口腔医学杂志, 2012, 28(7): 400-402.

[18]Bhatia M, Moocchala S. Role of inflammatory mediators in the pathophysiology of acute respiratory distress syndrome[J]. J Pathol, 2004, 202(2): 145-156.

Theeffectsofbracketlessinvisibleappliance,self-ligatingbracketandconventionalbracketonperiodontalindicesandinflammatorycytokinelevelsingingivalcrevicularfluidinadultpatients

CHENWanhong,SUJiangling,CAIShixiong.

362000,DepartmentofStomatology,QuanzhouFirstHospital,China

Objective: To investigate the effects of bracketless invisible appliance(BI), self-ligating bracket(SB) and conventional brackets(CB) on periodontal indices(PI) and inflammatory cytokine levels in gingival crevicular fluid(GCF) in adult orthodontic patients.Methods90 orthodontic patients were randomly divided into CB, SB and BI groups(n=30). The subjects in the 3 groups accepted invisalign, Demon Q self-ligating brackets and conventional MBT brackets respectively. Plaque index(PLI), probing depth(PD) and interleukin-1β(IL-β), tumor necrosis factor-α(TNF-α) in GCF were analyzed before treatment, 1, 3 and 6 months after treatment, and after appliance removed respectively.Results1 to 6 months after treatment, PI, IL-β and TNF-α rose constantly in CB and SB groups and reached to their top 6 months after treatment. There were no statistical differences between CB and SB groups 1 months after treatment, while PI, IL-β and TNF-α of SB group were lower than those of CB group 3 and 6 months after treatment and after therapy completed. PLI、IL-1β and TNF-α of BI group were significantly increased 6 months after treatment. However, each index of BI group was significantly reduced compared with SB and CB groups after treatment.ConclusionThe SB has fewer disadvantages on peridentium than CB, while the BI is more conductive to protect the periodontal health status than SB and CB.

Bracketlessinvisibleappliance;Self-ligatingbrackets;Periodontalindices;Interleukin-1β;Tumornecrosisfactor-α

362000, 福建医科大学附属泉州第一医院口腔科

陈婉红 E-mail: chchen0220@163.com

R783.5

A

10.3969/j.issn.1001-3733.2017.05.015

(收稿： 2017-01-10 修回： 2017-03-23)