低强度脉冲超声波应用于中重度慢性牙周炎治疗的临床效果研究

宁晓桥 刘湘 晋茹 叶国

牙周炎是口腔最常见也是最难治疗的疾病之一,其临床特征包括牙龈软组织炎症以及牙周硬组织的吸收,进一步加重可出现牙齿松动甚至脱落,影响咀嚼功能及全身健康［1］。目前主要通过以龈下刮治和根面平整术(scaling and root planing,SRP)为核心的基础治疗来去除菌斑和控制炎症,控制牙周炎进展［2］,之后在基础治疗基础上采用引导性组织再生术(guided tissue regeneration,GTR)以及植骨术等促进牙槽骨再生［3］。但由于牙周组织结构及致病因素的复杂性,尤其在严重牙周缺损的情况下,目前的治疗策略仍难以获得完全可靠的再生［4］。如何长期、有效地控制炎症以及促进牙槽骨再生是目前临床研究的重点、难点。低强度脉冲超声波(low-intensity pulsed ultrasound,LIPUS)基于其独特的物理学原理及促骨再生能力,已被美国食品和药品管理局(FDA)批准用于促进骨折和骨不连的愈合［5,6］,而LIPUS 在牙周骨再生方面多集中于基础研究阶段。目前动物学及细胞学实验已经证实LIPUS具有缓解牙周组织炎症、促进牙槽骨再生的作用［7-10］,本研究将LIPUS 用于临床患者,评估其辅助SRP 以及GTR 联合植骨术治疗中重度慢性牙周炎的效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料 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；年龄35～60 岁；每例患者选择1 颗前牙作为研究对象,按照随机数字表法将患者分为A 组及B 组,每组10 例(10 颗牙)。此外招募中重度慢性牙周炎且具有GTR 联合植骨术手术适应证患者20 例,男9 例,女11 例；年龄42～60 岁；每例患者选择1 颗手术牙作为研究对象,按随机数字表法将患者分为C 组及D 组,每组10 例(10 颗牙)。

1.2 纳入及排除标准 行SRP 治疗患者纳入标准：①口腔内至少有20 颗有保留价值的天然牙,前牙至少有1颗患牙牙周探诊深度(probing depth,PD)≥5 mm,临床附着水平(clinical attachment level,CAL)≥3 mm(排除局部刺激因素导致的牙周破坏)；②最近6 个月未进行牙周治疗；③最近3 个月未服用抗生素；④无影响牙周治疗的全身系统性疾病(包括高血压、糖尿病、冠心病、骨质疏松、血液系统疾病等)；⑤女性非妊娠、哺乳期；⑥不吸烟；⑦患者自愿参与,且签署知情同意书。排除标准：①口腔卫生维护和依从性差；②治疗过程中有2 次未复诊。

行GTR 联合植骨术患者纳入标准：除上述要求外,要求患者在常规牙周基础治疗后1个月行牙周检查,口内仍有位点PD≥5 mm 并且CAL≥3 mm,同时可通过CBCT 观察到垂直骨吸收产生的二壁及三壁骨下袋,或Ⅱ度根分叉病变。

1.3 方法

1.3.1 材料与器械 牙周探针(Hu-Friedy,美国),Gracey龈下刮治器(Hu-Friedy,美国),Bio-Oss骨粉(Geistlich,瑞士),Bio-Gide可吸收生物膜(Geistlich,瑞士),超声波牙科治疗仪(啄木鸟医疗器械有限公司,中国),LIPUS 治疗仪(重庆市超声医学工程重点实验室研发),CBCT(KAVO,美国)。

1.3.2 治疗方法

1.3.2.1 LIPUS辅助SRP治疗 超声龈上洁治后1周,对纳入实验的患牙行牙周检查作为基线,记录PD、出血指数(bleeding index,BI)、CAL,检查记录标准参照《牙周病学》［11］。之后,A 组：SRP 后指导患者行常规口腔卫生维护；B 组：SRP 后除指导行常规口腔卫生维护外,使用LIPUS进行治疗,强度30 mW/cm2,频率1.5 MHz,波宽200 μs,重复率1 kHz,1次/d,20 min/次。分别在术后4、8 周时复诊,每次复诊均对患牙行牙周检查(同基线)。

1.3.2.2 LIPUS 辅助GTR 联合植骨术治疗 术前对所有患者患牙行牙周检查,记录PD、BI、CAL 等指标作为基线。C 组：GTR 联合植骨术后指导患者行常规口腔卫生维护；D 组：GTR 联合植骨术后除指导患者行常规口腔卫生维护外,使用LIPUS 进行治疗,具体方法同上。术后6个月时再行牙周检查,同时于术后3、6 个月,使用CBCT 对患者颌面部进行扫描,利用eXam vision 软件重建扫描图像,选取植骨中心3 mm×3 mm大小作为牙槽骨密度测量区域,测量植骨区相对骨密度并用Hounsfield units(HU)表示。见图1。

图1 LIPUS 辅助应用于牙周手术后不同时间节点植骨区骨密度检测

1.4 观察指标 比较A 组与B 组、C 组与D 组患牙不同时间节点PD、CAL 和BI 以及C 组与D 组患牙不同节点植骨区CBCT 骨密度。

1.5 统计学方法 采用SPSS22.0 统计学软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差()表示,采用t 检验。P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 A 组与B 组患牙不同时间节点PD、CAL 和BI 比较 术后4、8周,A组与B组PD和BI均低于本组基线,差异有统计学意义(P＜0.05),表明A组与B组治疗对缓解患牙PD 及BI 情况均有一定效果；但A 组与B 组术后4、8 周CAL 与基线组内比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。术后8周,A组与B组PD明显小于术后4周,差异有统计学意义(P＜0.05)；但两组术后8 周PD 组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)；B 组术后8 周BI 明显低于术后4 周,且B 组低于A 组,差异有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 A 组与B 组患牙不同时间节点PD、CAL 和BI 比较()

表1 A 组与B 组患牙不同时间节点PD、CAL 和BI 比较()

注：与本组基线比较,aP＜0.05；与本组术后4 周比较,bP＜0.05；与A 组比较,cP＜0.05

2.2 C 组与D 组患牙不同时间节点PD、CAL 和BI 比较 术后6 个月,C 组与D 组PD、CAL、BI 均低于本组基线,差异具有统计学意义(P＜0.05)；但C 组与D 组PD、CAL、BI 组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。见表2。

表2 C 组与D 组患牙不同时间节点PD、CAL 和BI 比较 ()

表2 C 组与D 组患牙不同时间节点PD、CAL 和BI 比较 ()

注：与本组基线比较,aP＜0.05

2.3 C 组与D 组患牙不同节点植骨区CBCT 骨密度比较 术后3、6 个月,C 组与D 组CBCT 骨密度均高于本组术后即刻,且术后6个月高于本组术后3个月,差异有统计学意义(P＜0.05)。术后3 个月,D 组CBCT 骨密度高于C组,差异具有统计学意义(P＜0.05)；但术后6 个月,C 组与D 组CBCT 骨密度组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。见表3。

表3 C 组与D 组患牙不同节点植骨区CBCT 骨密度比较 (,HU)

表3 C 组与D 组患牙不同节点植骨区CBCT 骨密度比较 (,HU)

注：与本组术后即刻比较,aP＜0.05；与本组术后3 个月比较,bP＜0.05；与C 组比较,cP＜0.05

3 讨论

LIPUS 能够将低强度的机械能传输到生物组织中,并对其产生低水平的微机械压力［8］。研究证实LIPUS具有调节细胞增殖分化、开放膜通道等生物学效应［12］。动物和临床研究证明LIPUS 能加速新鲜骨折、骨不连的愈合,促进软组织再生和抑制炎症反应［13］。LIPUS可以显著阻断牙龈卟啉单胞菌来源的脂多糖和白细胞介素-1β(IL-1β)对人牙周膜干细胞成骨的抑制作用［14］。此外,LIPUS 还能提高牙周膜细胞的成骨分化能力［15］,促进牙槽骨再生［8］,通过减少氧化应激,减轻牙周炎对成骨分化的抑制和牙槽骨的破坏［16］。

已有临床研究将LIPUS 用于慢性牙周炎的辅助治疗,相较于对照组,在LIPUS 辅助治疗后3 个月及6个月,LIPUS组表现出更高的牙槽骨密度水平,并认为LIPUS 在慢性牙周炎治疗中的辅助应用能够在一定程度上提高牙槽骨的密度［17］。此外,李晖等［18］使用LIPUS 辅助治疗中重度慢性牙周炎,治疗期间没有对患者产生损害,并且LIPUS 还表现出加快患者牙槽骨修复的作用。

BI 可以用来评估牙龈炎症较重人群的牙周治疗效果［11］。通过将LIPUS 辅助SRP 用于慢性牙周炎的治疗,治疗8 周后,B 组术后8 周BI 明显低于术后4 周,且B 组低于A 组,差异有统计学意义(P＜0.05)。表明LIPUS 治疗(30 mW/cm2)具有一定改善软组织炎症状态、减少牙龈出血、促进牙周组织愈合的作用。既往研究也表明,LIPUS 可以加速翻瓣术后牙周伤口的愈合［19］,有促进软组织再生的效果［20］。Rego 等［21］评价超声治疗对再植大鼠磨牙牙根吸收的抑制作用,认为超声可能通过减弱肿瘤坏死因子-α(TNF-α)信号通路而减轻创伤所致的炎症反应。有研究［22］还发现LIPUS 能减少大鼠骨骼肌急性损伤后早期中性粒细胞和M1 型巨噬细胞的出现,并在炎症反应向修复期过渡的过程中增加M2 型巨噬细胞数目。有学者认为,在牙周炎中,通过促进单核细胞的极化,并使其产生更多的M2 型巨噬细胞,将有可能成为治疗慢性炎症的方法［23］。因此LIPUS 可能也通过以上机制发挥抗炎和促进组织愈合的作用。

LIPUS 用于GTR 联合植骨术手术后的辅助治疗,术后6 个月,C 组与D 组PD、CAL、BI 均低于本组基线,差异具有统计学意义(P＜0.05)；但C 组与D 组PD、CAL、BI 组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。提示对慢性牙周炎GTR 联合植骨术患者实施LIPUS 辅助治疗的方案不会对PD、PDL、BI 等指标造成抑制或促进作用,同时LIPUS 的应用也没有产生不利影响,具有较好的安全性。术后3个月,D组CBCT骨密度高于C组,差异具有统计学意义(P＜0.05)；但术后6 个月,C 组与D组CBCT骨密度组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)。表明在牙周手术后使用LIPUS 能够在一定程度上表现出促进牙槽骨再生的作用,提高牙槽骨密度。而在术后6个月,植骨区域基本完成了组织改建与再生,因此CBCT 检查两组骨密度没有表现出显著差异。

综上所述,对于中重度慢性牙周炎患者,LIPUS在常规SRP 或植骨再生手术治疗后的辅助应用,具有一定辅助消炎、巩固牙周健康以及促进牙周成骨的作用,但仅为辅助作用,需在常规牙周序列治疗基础上才能发挥更大作用。此外,LIPUS 产生的生物学效应具体机制还没有完全研究透彻,受本实验研究样本量的限制,要想实现LIPUS 在临床的推广应用,后期还需要更多的研究来评估LIPUS 用于牙周再生的有效性和安全性。