赤藓糖醇喷砂对牙周炎患牙根面微结构的影响*

陆 堃，马广智，何晓茜，晏丽婷，赵晓敏，吴志聪，刘韦佳，张 建，蓝银涛，高伟健，王新红△

(1.广州医科大学附属口腔医院牙周黏膜科/广东省口腔组织修复与重建工程技术研究中心/广州市口腔再生医学基础与应用研究重点实验室，广东 广州 510182；2.佛山复星禅诚医院口腔科，广东 佛山 528000；3.广州医科大学基础医学院生物医学工程系，广东 广州 511436)

牙周炎是全球发病率最高的6种疾病之一[1]，菌斑控制是治疗和预防牙周炎的有效措施，主要通过去除龈上及龈下牙结石、菌斑生物膜、玷污层和病变牙骨质等实现牙周再生[2-4]。单纯应用超声和手工器械无法彻底去除以上感染源[5-6]。

龈下根面喷砂可以高效、微创、舒适地减少菌斑玷污层，抑制菌斑再附着[7-9]。赤藓糖醇是一种新型天然的糖醇类喷砂材料，我国于2021年开始将其运用于临床，其颗粒直径为14～31 μm。相比其他喷砂材料，赤藓糖醇对牙体组织损伤更小，颗粒覆盖更密集，能更有效地清除菌斑生物膜[10-11]。有研究表明，龈下刮治及根面平整(SRP)联合赤藓糖醇喷砂可有效降低重度牙周炎患者的牙周临床指数[12]。目前，赤藓糖醇喷砂对牙周炎患牙根面形态影响的相关研究较少。本研究拟采用光学相干断层成像(OCT)仪[13]及扫描电子显微镜(SEM)分别对单纯超声刮治、超声联合Gracey刮治器手工刮治、超声联合赤藓糖醇喷砂、超声+Gracey刮治器手工刮治联合赤藓糖醇喷砂、超声联合甘氨酸喷砂、超声+Gracey刮治器手工刮治联合甘氨酸喷砂处理的牙周炎离体牙进行观察，探讨不同处理方式对牙周炎患牙牙根面微结构的影响。

1 资料与方法

1.1研究对象 收集2020年7-11月在广州医科大学附属口腔医院颌面外科因牙周炎拔除的患牙，清除根面上附着的软组织及骨组织，使用生理盐水彻底清洗后，根据纳入标准选取60颗离体牙。纳入标准：(1)离体牙釉牙骨质界下无龋损及充填体；(2)存在肉眼可见龈下牙结石；(3)半年内未进行过牙周治疗。排除标准：(1)离体牙釉牙骨质界下有缺损；(2)曾进行过修复治疗的牙；(3)畸形牙或发育不良的牙。本研究经广州医科大学附属口腔医院医学伦理委员会批准。

1.2主要实验仪器 超声洁牙机(赛特力)及龈下工作尖(H3工作尖)、Gracey刮治器(7/8号，豪孚迪)、EMS牙周治疗仪(AIR-FLOW MASTER PIEZON，EMS)、龈下喷嘴(EMS)、赤藓糖醇喷砂粉(EMS)、甘氨酸喷砂粉(EMS)、OCT仪(NFR-1000，广州医科大学生物医学工程系实验室，分析软件MATLAB)、SEM(MVE0329591690，复纳科学仪器有限公司)。

1.3样品分组及处理 选取离体牙近中或远中根面，以釉牙骨质界下1 mm处为上界，标记出5 mm×5 mm的根面区域为实验区域；超声洁牙机及龈下工作尖对实验区域进行超声刮治，至无肉眼可见牙结石及色素。处理后的离体牙按随机数字表法分为A、B、C、D、E、F 组，每组10颗，对标记区域分别处理如下：A组不做特殊处理，即单纯超声刮治组作为对照；B组Gracey刮治器刮治30 s；C组赤藓糖醇喷砂5 s(Perio模式，50%功率，100%水量)；D组Gracey刮治器刮治30 s后，赤藓糖醇喷砂 5 s；E组甘氨酸喷砂5 s(Perio模式，50%功率，100%水量)；F组Gracey刮治器刮治30 s后，甘氨酸喷砂 5 s。使用牙科高速手机及金刚砂钻，水冷却下沿标记区域外围截取5 mm×5 mm×2 mm大小的实验区域根片，严禁破坏标记区域。磷酸盐缓冲液(PBS)清洗根片，4 ℃ PBS保存备用。

1.4测量根面粗糙度(Ra值) 根片常温干燥，OCT扫描获取表面形态图，划定校准基线后校准表面形态图与基线的距离，提取校准后的表面形态曲线，MATLAB软件分析并计算根面Ra值。

1.5观察根面微结构 各组随机抽取5个根片样本，2%戊二醛4 ℃固定24 h，PBS清洗3次后，50%、70%、80%、90%、100%乙醇梯度脱水。对样本进行粘台、表面喷金，SEM 5 kV加速电压下观察根面结构形态并拍照。

1.6统计学处理 应用SPSS22.0软件分析数据，若满足正态分布和方差齐，采用单因素方差分析(one way ANOVA检验)，检验水准为α=0.05，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1不同处理组的根面Ra值比较 OCT结果显示，A组根面粗糙，见牙结石残留，B组根面见一凹陷区域，C组根面较光滑平整，D组根面可见断层，E组根面见散在小块牙结石残留，F组根面与D组接近，光滑平整且牙结石及玷污层残留较少，见图1A1、B1、C1、D1、E1、F1。MATLAB软件分析A～F组形态曲线图分别见图1A2、B2、C2、D2、E2、F2。A、B、C、D、E、F组根面Ra均值分别为(1.02±0.21)、(1.05±0.29)、(0.54±0.09)、(0.55±0.17)、(0.65±0.18)、(0.63±0.16)μm。统计结果显示，C、D、E、F组根面Ra值显著低于A、B组，差异有统计学意义(P<0.05)；B组根面Ra值略高于A组，但差异无统计学意义(P>0.05)；C、D、E、F组间Ra值比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见图2。

2.2各组的SEM观察结果 A组根面可见大量玷污层及牙结石残留；B组根面见较大块玷污层突出于根面，但较A组明显减少；C组根面见少量细小牙结石残留，玷污层较前2组明显减少；D组根面最光滑平整，几乎无牙结石及玷污层残留；E组根面见散在小块牙结石残留，玷污层较A、B组明显减少，根面较光滑；F组根面与D组接近，光滑平整且牙结石及玷污层残留较少。说明超声+手工刮治联合赤藓糖醇/甘氨酸喷砂清除根面玷污层并保持根面光滑的效果最佳，超声联合赤藓糖醇/甘氨酸喷砂次之，超声联合手工刮治效果仅优于单纯超声刮治。见图3。

3 讨 论

OCT是一种新型的层析成像技术，其利用弱相干光干涉仪的基本原理，通过实时、非侵入性的扫描，可得到生物组织二维或三维结构图像。在口腔领域，应用OCT可检测牙釉质、根面的粗糙度及脱矿程度，进而验证其龋损程度[14-15]。本研究采用OCT及SEM检测了赤藓糖醇喷砂对牙周炎离体牙根面粗糙度及微形态的影响。

本研究结果显示，单纯超声组的根面存在较多的玷污层及牙结石，而超声联合Gracey刮治组根面存在明显根面凹陷，但玷污层及牙结石明显少于单纯超声组；玷污层、牙结石残留及根面凹陷可导致根面粗糙度增加。有研究结果显示，牙结石残留会使表面Ra均值增加1.5 μm，SRP能进一步清除牙结石，有效降低根面粗糙度[16-18]。然而在本研究中，虽然超声联合刮治组根面玷污层少于单纯超声组，但2组的根面Ra值差异无统计学意义(P>0.05)，原因可能为超声刮治时过分处理实验区域，最后使单纯超声刮治组的Ra值比实际低，或者Gracey刮治器刮治力量过大导致的根面凹陷也可增大根面Ra值。本研究结果表明，无论是单纯使用超声器械，或是联合Gracey刮治器进行龈下刮治，都无法完全清除龈下菌斑生物膜及玷污层，且本研究证明，使用Gracey刮治器进行龈下刮治会不同程度地对牙齿根面造成损伤。

牙面抛光作为牙周基础治疗的补充，可以在去除菌斑的同时使牙面更光滑，抑制菌斑再附着，形成玷污层并产生毒素，从而利于牙周组织附着性愈合。有研究表明，龈下喷砂可以高效、微创、舒适地减少菌斑玷污层残留。20世纪初，甘氨酸喷砂被应用于临床中，FLEMMIG等[19]研究证实，甘氨酸喷砂对牙周组织损害较小，且具有明显的抑菌作用，可使牙周微生物群种类及数量发生转变。另有研究证明，经甘氨酸喷砂治疗后，患者口腔菌群数量能得到有效控制[20]。临床研究表明，在维护期单纯采用甘氨酸喷砂即可达到与刮治治疗等效的效果[21-22]，因此现已被广泛应用于牙周炎的治疗中[21]。赤藓糖醇是一种新型牙周喷砂材料，于2021年1月获准进入中国大陆市场并开始运用于临床。研究表明，赤藓糖醇莫氏硬度较甘氨酸喷砂颗粒稍高，因此研磨性稍强，能够去除甘氨酸喷砂无法去除的轻度色素，赤藓糖醇喷砂对牙体软硬的组织损伤与甘氨酸接近[23]。

本研究表明，赤藓糖醇/甘氨酸处理后根面Ra均值明显低于超声及超声联合组，与传统甘氨酸喷砂相比，赤藓糖醇组Ra均值略低，但差异无统计学意义(P>0.05)；SEM观察结果显示，赤藓糖醇或甘氨酸喷砂后的根面玷污层较少，根面形态较光滑平整，说明赤藓糖醇或甘氨酸均有降低根面粗糙度及去除根面玷污层的效果，且差异不显著，这与 TAMILSELVI等[24]研究结果类似。赤藓糖醇喷砂对牙体损伤极小，HAGI等[7]对离体牙进行5个周期的手工刮治、超声刮治、赤藓糖醇喷砂，结果显示，赤藓糖醇喷砂组对硬组织的损伤最小。DRAGO等[23]对猪颌骨分别使用甘氨酸及赤藓糖醇进行龈下喷砂，组织病理学切片显示2组处理后，软组织上皮的形态接近且几乎未见明显损伤。以上研究证明，赤藓糖醇喷砂具有与甘氨酸喷砂相似的属性。GREGOR等[25]通过体外实验发现，赤藓糖醇喷砂还可以促进牙周膜成纤维细胞的再附着。另外，研究发现，赤藓糖醇龈下喷砂能去除种植体及钛材料表面的菌斑生物膜同时抑制其再生长，从而治疗种植体周围炎，并降低其发生率[11]。早期研究发现，与传统的甘氨酸喷砂相比，赤藓糖醇联合氯己定喷砂可更有效地去除并抑制菌斑生物膜及细菌[25]。

因赤藓糖醇喷砂在临床应用时间较甘氨酸短，因此，其效果同样存在一定争议。如PARK等[10]对中度慢性牙周炎患者分别进行传统的SRP与SRP联合赤藓糖醇龈下喷砂，结果显示，2组的菌斑指数、探诊出血阳性率、牙周袋深度、临床附着水平、牙龈退缩均有明显改善，但2组之间无明显差异，即赤藓糖醇喷砂在牙周炎的基础治疗中没有附加作用；但JENTSCH等[26]结果显示，在传统SRP治疗的基础上联合应用赤藓糖醇龈下喷砂可显著减少深牙周袋的数目及探诊深度，其作用有待进一步加大临床样本验证。

本研究从显微角度观察发现，对于肉眼无法观察到的玷污层，使用赤藓糖醇喷砂可更加高效地去除玷污层及菌斑，且使根面更加光滑，这与FLEMMIG等[19]的结论相似。与传统超声、刮治联合SRP治疗比，赤藓糖醇喷砂治疗可有效减轻患者的疼痛感[8,20,27]。

综上，赤藓糖醇喷砂对根面损伤小，可有效清除根面的玷污层，降低根面粗糙度，使根面更光滑平整，可作为一种有效的牙周治疗材料。