固定矫治器正畸治疗患者唾液参数与牙菌斑的相关性

韩磊 李洪发 曾晨光 贾杰英 李伟伟 刘东菲 刘洪 赵东强

牙菌斑可危害牙及牙龈,诱发龋病、牙周病等,正畸治疗过程中引入的固定矫治器是促进牙菌斑建立、成熟的关键[1-2]。Antezack等[3]的研究指出超过60%口腔正畸治疗患者发生了与牙菌斑相关的并发症。既往临床常通过简单炎性指标给出针对干预,但在Sun等[4]研究发现口腔正畸治疗中引入正畸固定矫治器不但会改变口腔的正常功能,还会影响患者正常唾液分泌。唾液在维护口腔健康中起着至关重要的作用,唾液中钙和磷酸盐的离子浓度维持脱盐和再矿化之间的平衡;唾液蛋白吸附在牙釉质表面形成保护层,降低牙菌斑的吸附等。Yu等[5]指出唾液缓冲能力低,钙和磷酸盐水平低与牙菌斑增加明显相关。表明唾液参数的改变与患者牙菌斑的发生关系密切。因此,本研究通过动态分析固定矫治器正畸治疗患者唾液参数,并探讨其与牙菌斑的相关性。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准

纳入标准:(1)无口腔正畸治疗禁忌,如严重凝血功能障碍,口腔疾病等;(2)磨牙关系为安氏Ⅰ类,均采用金属自锁托槽正畸治疗,治疗中均予以相同口腔卫生宣教;(3)年龄15～30 岁;(4)患者及家属签署知情同意书。排除标准:(1)慢性全身性炎症性疾病或脏器功能障碍;(2)口腔卫生不佳、菌斑控制差,伴牙周疾病,如牙龈炎、龋病等以及全口义齿者、骨骼错者;(3)合并口腔黏膜病者;(4)入组前行口咽部手术者或使用免疫抑制剂、抗生素者;(5)高盐高脂等不良饮食习惯者;(5)依从性差不配合随访者。

1.2 研究方案

纳入2019 年9 月～2020 年12 月于天津市泰达医院口腔科行正畸治疗的144 例患者,收集正畸治疗患者正畸治疗第0、1、3、6、9、12 月时的唾液样本,测量患者唾液参数;于治疗12 个月时,记录患者牙菌斑指数情况;根据患者牙菌斑指数中位数分为高水平组和低水平组;使用Logistic回归方程及列线图模型分析患者唾液参数与牙菌斑的相关性。

1.3 研究对象

纳入的144 例患者(男62 例,女82 例),年龄15～30 岁,平均年龄(21.48±5.03) 岁。研究获得医院医学伦理委员会批准(批号:2019HK0018)

1.4 唾液参数及检测方法

患者正畸治疗第0、1、3、6、9、12 月时收集患者唾液样本,在患者晨起8 时进食或饮水至少1 h后嘱患者在收集前使用生理盐水漱口3 次后端坐于治疗椅上,在空腹条件下使口腔腺体分泌唾液自然流于口底,采集者将空针注射器置于口底唾液中间,采集唾液2 mL并注入EP管中。(1)记录每位患者的唾液流速,唾液pH值是使用小型手持式pH计(梅特勒-托利多国际有限公司,瑞士)直接测量。在4 ℃条件下使用离心机(HERAEUS,德国)以3 500 r/min离心10 min,去除不溶性物质、细胞和碎片,取上清液后置于-80 ℃冰箱中保存24 h;(2)测量过程中取2 mL标本应用SYNCHRON CX7全自动分析仪(Beckman,美国)测量患者样品中的葡萄糖、总蛋白、淀粉酶、钙水平。其中α-淀粉酶测定试剂盒(深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司),BCA蛋白测定试剂盒(碧云天生物技术有限公司),葡萄糖、钙试剂(上海益健公司)。

1.5 观察指标

(1)观察并比较患者正畸治疗第0、1、3、6、9、12 月时唾液参数指标,包括唾液流速、pH值、葡萄糖、总蛋白、淀粉酶、钙;(2)于患者初次就诊时收集患者年龄,性别、BMI及口腔清洁习惯等;(3)牙石指数、软垢指数:按照世界卫生组织《口腔健康调查基本方法》[6]的方法进行检查。分别记为0,1,2,3 分,0代表无牙石或软垢,1 分代表牙石或软垢占整个牙面的1/3以下,2 分代表占整个牙面的1/3～2/3,3 分代表占满整个牙齿;(4)随访:嘱患者正畸治疗第0、1、3、6、9、12 月时进行门诊随访,于正畸治疗12 月时记录患者末次随访时牙菌斑指数,并根据患者牙菌斑指数中位数平分为高水平组和低水平组。牙菌斑指数:0 分为龈缘区无菌斑;1 分为龈缘区的牙面有薄的菌斑,但视诊不可见,若用探针尖刮牙面可见牙菌斑;2 分为在龈缘或邻面可见中等量菌斑;3 分为龈沟内或龈缘区及邻面有大量软垢。

1.6 预测模型的建立

通过单因素分析筛选影响固定矫治器正畸治疗患者牙菌斑水平潜在唾液参数影响因子,采用Logistic回归方程分析构建固定矫治器正畸治疗患者牙菌斑水平的预测模型,并验证其预测效能。

1.7 统计学分析

2 结 果

2.1 随访结果

正畸治疗第12月时,共有12 例患者因不同原因失访,最终纳入132 例患者,牙菌斑指数中位数为2.4 分。

2.2 不同时间唾液参数比较

治疗第1、3、6、9、12 月与治疗第0月比,唾液流速、pH值、总蛋白浓度、钙水平均降低(P<0.05),淀粉酶、葡萄糖水平均升高(P<0.05)(表1)。

表1 所有受试者正畸治疗前及治疗后唾液参数比较

2.3 两组患者临床比较

末次随访时牙菌斑指数的中位数为2.4 分,据此分为高水平组(≥2.4 分,n=66)和低水平组(<2.4 分,n=66)。高水平组治疗后唾液流速改变量、治疗后pH值改变量、治疗后总蛋白浓度改变量、治疗后钙水平改变量、治疗淀粉酶改变量高于低水平组(P<0.05);其余组间比较差异无统计学意义(P>0.05)(表2)。

表2 两组患者临床资料比较

2.4 正畸治疗患者高牙菌斑指数潜在预测因素赋值

根据患者牙菌斑指数水平高低最为因变量,将所有高牙菌斑指数潜在危险因素作为自变量对数据进行赋值(表3)。

表3 正畸治疗患者高牙菌斑指数潜在预测因素赋值

2.5 正畸治疗患者高牙菌斑指数发生的单因素Logistic回归分析

单因素Logistic回归分析显示唾液流速改变量(OR=0.728)、治疗后pH值改变量(OR=0.002)、治疗后总蛋白浓度改变量(OR=0.004)、治疗后钙水平改变量(OR=0.007)、治疗后淀粉酶改变量(OR=0.992)是正畸治疗患者高牙菌斑指数的独立预测因子(P<0.05)(表4)。

表4 单因素Logistic回归分析

2.6 正畸治疗患者高牙菌斑指数发生的多因素Logistic回归分析

多因素Logistic回归方程分析显示治疗后唾液流速改变量(OR=0.611)、治疗后pH值改变量(OR=0.012)、治疗后总蛋白浓度改变量(OR=0.354)、治疗后钙水平改变量(OR=0.002)是正畸治疗患者高牙菌斑指数的独立预测因子(表5,图1)。

图1 多因素Logistic回归森林图

2.7 正畸治疗患者高牙菌斑指数的预测模型构建与验证

图2 固定矫治器正畸治疗患者高牙菌斑指数的预测列线图

2.8 正畸治疗患者高牙菌斑指数的预测模型的ROC曲线分析

ROC曲线分析显示改预测模型的敏感度为81.82%,特异度为85.45%(图3)。

图3 正畸治疗患者高牙菌斑指数的预测模型的ROC曲线分析 图4 固定矫治器正畸治疗患者高牙菌斑指数校正曲线

2.9 列线图模型预测正畸治疗患者高牙菌斑指数验证

经Bootstrap自抽样方法对验证集进行内部验证,活动校正曲线,校正曲线显示列线图模型预测可能性绝对误差为0.025,一致性良好(图4)。

3 讨 论

口腔正畸固定矫治器的引入会改变口腔的正常功能,影响唾液腺唾液分泌,导致唾液参数改变,使唾液不能有效发挥生理作用[8-9]。Zieniewska等[10]指出部分口腔正畸固定矫治器引入引起的唾液参数的定性和定量变化可能导致严重的并发症,并超出了正畸治疗的整体效益。Pyati等[11]研究指出发现口腔正畸患者唾液流速降低,酸性pH值降低以及口腔中电解质(如钙)的存在与致龋性相关。但上述研究均关注正畸治疗前或正畸治疗后某一时间点唾液参数的改变情况,未对正畸患者正畸治疗前后唾液参数进行动态比较,基于此,本研究通过动态分析口腔正畸患者的唾液参数并探讨其与牙菌斑形成的相关性。

唾液具有维持口腔微生物菌群及pH值平衡,正畸治疗患者难以维持正常唾液参数,从而导致部分唾液参数改变,致牙菌斑积聚,诱发牙龈炎,龋齿和其他牙周病。Pawlaczyk-Kamieńska等[12]研究指出唾液流速降低可促进牙菌斑滞留;Sudradjat等[13]发现钙水平的降低使口腔环境利于牙菌斑形成。在本研究也得出相似结论,即正畸治疗后唾液流速改变量、pH值改变量、钙水平改变量高是正畸治疗患者高牙菌斑指数的危险因素。唾液流速增加会增强唾液的清洁作用,同时唾液流速增加伴随着pH值水平的升高,碱性环境不利于牙菌斑产生,进而抑制牙菌斑进一步生长。而钙对于初生龋齿的牙齿再矿化至关重要,钙水平降低使牙釉质易于脱矿质,益于唾液中的营养物质吸附在牙齿表面,构成“社区”肥沃的“土壤”,牙釉质脱矿质后易于细菌定植,助于牙菌斑形成[14-15]。另外唾液中的钙含量降低反映了pH值水平的降低,而酸性环境有助牙菌斑产酸,使牙釉质表面酸性增高,引起局部脱钙,进而形成恶性循环,加剧牙菌斑严重程度。

唾液中包含执行各种特定生物学功能的多种蛋白质,唾液中总蛋白浓度改变直接影响患者口腔内环境。而本研究还发现治疗后总蛋白浓度改变量高与正畸治疗患者牙菌斑指数具显著相关性。分析认为:唾液中的唾液粘蛋白和富含脯氨酸的糖蛋白膜可连续保护牙齿表面免于磨损;防护膜蛋白富含脯氨酸蛋白和唾液富酪蛋白可通过吸引钙离子促进牙釉质的再矿化[16];与唾液和斑块液中的钙离子和磷酸根离子协同作用时,防护膜蛋白可延缓脱盐作用[17];进而有效维持牙及牙龈健康,降低细菌在牙齿表面的定植。同时几种唾液蛋白可直接抑制口腔微生物粘附至牙釉质防护膜表明并抑制其生长。因此,高水平基线唾液总蛋白是正畸治疗患者高牙菌斑指数的保护因素。

另外,本研究通过分析得出的预测因子建立列线图预测模型的方式进行早期识别,取得了满意的研究效果。但本研究同时存在诸多不足之处,纳入的样本量较小,且在牙菌斑形成过程中口腔菌群多样性等也可影响其形成,但本研究未对患者唾液菌群多样性进行探讨,可能将偏倚代入本研究中。因此,后期需加大样本量,并纳入分析患者唾液菌群多样性对本研究结果做进一步验证。尽管如此但笔者依然有可行性的价值,因通过结果显示列线图模型预测正畸治疗患者高牙菌斑指数的C-index为0.885(95%Cl 0.843～0.891),模型构建校正曲线显示误差为0.025,一致性良好,说明此次建模区分度良好。由此可助于临床医生在固定矫治器正畸治疗过程中动态监测患者唾液流速、pH值、总蛋白浓度、钙水平,并及时重点关注治疗前后唾液流速、pH值、总蛋白浓度、钙水平变化过大的正畸治疗群体,计算牙菌斑指数风险值,早期进行有效防治采取相应决策,降低正畸治疗患者牙菌斑指数。

综上所述,在正畸矫治疗后,唾液参数pH值、总蛋白浓度、钙水平和唾液流速、淀粉酶水平发生了明显变化。且pH值、总蛋白浓度、钙水平及唾液流速与牙菌斑的形成具显著相关性。