無托槽隱形矯治對牙周健康影響的研究進(jìn)展

馮旭 張祎 李夢紅 劉楠 王六一 胡敏

吉林大學(xué)口腔醫(yī)院正畸科 長春 130021

本文就無托槽隱形矯治器的材料性能、相關(guān)的微生物學(xué)因素及矯治過程中牙周臨床指標(biāo)變化3個(gè)方面闡述其對牙周健康的影響。

1 無托槽隱形矯治器材料性能對牙周組織的影響

無托槽隱形矯治器是一種由計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，熱塑性材料在熱壓膜成型裝置上制作而成的透明活動(dòng)矯治器，通過其形變后的回彈力產(chǎn)生矯治力。正畸過程中，其理化性能會(huì)受到佩戴時(shí)長及環(huán)境的影響，目前普遍認(rèn)為隱形矯治器在佩戴的前2周有著相對穩(wěn)定的理化性能[1]。盡管矯治器材料的老化并不影響其分子構(gòu)成，但已有研究[2-3]顯示：不同品牌、材料的隱形矯治器的理化性能均隨佩戴時(shí)間增加而衰退。佩戴過14 d的矯治器表面會(huì)出現(xiàn)不同程度的磨損、微裂隙[4]，使材料表面的粗糙程度增加，在一定程度上提高了細(xì)菌對其的黏附力[5]，進(jìn)而對患者的牙周健康造成影響。

常見的隱形矯治器材料有聚丙烯類和共聚酯類高分子聚合物。目前普遍認(rèn)為，未聚合的單體可以從聚合材料中滲出并對生物體產(chǎn)生毒性作用。以往對隱形矯治器材料生物相容性的研究[6]假設(shè)隱形矯治器材料能釋放雙酚A（bisphenol-A，BPA），為此設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)并未發(fā)現(xiàn)矯治器材料洗脫液對人類牙齦成纖維細(xì)胞的毒性作用。然而，事實(shí)上該種材料作為一種聚氨基甲酸酯塑料，可能釋放的有害成分為異氰酸酯。有病例報(bào)告[7]顯示：少數(shù)患者對隱形矯治器材料中的異氰酸酯有過敏反應(yīng)，表現(xiàn)為血管性水腫、接觸性口炎和蕁麻疹。當(dāng)異氰酸酯與組織接觸時(shí)，會(huì)與免疫原性半抗原蛋白結(jié)合并進(jìn)入上皮，導(dǎo)致口腔局部甚至全身的增敏，造成口腔或全身性損害[8]。Premaraj等[8]通過光學(xué)顯微鏡觀察以及電阻抗細(xì)胞傳感器對隱形矯治器材料的生物毒性進(jìn)行了檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在生理鹽水環(huán)境下暴露在矯治器材料表面的牙齦上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜完整性改變，細(xì)胞代謝活性降低，細(xì)胞間緊密連接松解；而在人工唾液環(huán)境下未見上述變化。這可能是因?yàn)橥僖壕S持了上皮細(xì)胞的完整性[8]，對細(xì)胞起到了保護(hù)作用，中和或降低了矯治器材料對細(xì)胞的負(fù)面影響。目前，尚未見其他品牌隱形矯治器材料生物毒性的相關(guān)研究，但結(jié)合相關(guān)病例報(bào)告，隱形矯治器的生物安全性與在長期佩戴過程中對牙周組織的影響仍有待進(jìn)一步探究。

2 無托槽隱形矯治影響牙周健康的微生物學(xué)因素

牙周對正畸治療的反應(yīng)受到多種因素的影響：包括宿主耐受力、系統(tǒng)疾病、口腔菌群的種類及數(shù)量、宿主的生活方式及口腔衛(wèi)生情況等。目前的研究[9-12]結(jié)果廣泛認(rèn)為，影響牙周健康的最重要因素是菌斑堆積和菌群組成的改變。在隱形矯治系統(tǒng)中，菌斑生物膜對隱形矯治器的附著以及矯治過程中牙周菌群的變化均可能是影響患者牙周健康的重要因素。

2.1 無托槽隱形矯治器上的菌斑生物膜附著

菌斑生物膜被認(rèn)為是許多口腔疾病的致病因素。盡管隱形矯治器可自行摘戴清洗，但其表面仍可觀察到菌斑生物膜。附著在隱形矯治器表面的菌斑有其獨(dú)特的分布特點(diǎn)：后牙腭側(cè)與牙尖、切緣等凹陷處聚集了較多菌斑[13-14]，這可能是因?yàn)橄鄳?yīng)區(qū)域的舌體自潔作用受到了干擾，且隱形矯治器的“牙尖”形狀易于儲(chǔ)存食物殘?jiān)c菌斑。Low等[13]通過電子顯微鏡觀察到：患者佩戴6 h后，菌斑最初聚集在矯治器凸起邊緣和紋理表面。隨著佩戴時(shí)間的增加，材料的磨損及局部生物膜鈣化使其表面形態(tài)粗糙[15]，降低了自身的清潔能力[16]，同時(shí)使有機(jī)物質(zhì)殘留，為細(xì)菌代謝提供能量[5]，促進(jìn)了細(xì)菌的附著與繁殖。

不同的清潔方式會(huì)影響隱形矯治器表面的菌斑附著量。一些學(xué)者[17-18]通過掃描電子顯微鏡及三磷酸腺苷（adenosine triphosphate，ATP）生物熒光指示儀方法的研究發(fā)現(xiàn)：與流水沖洗及單純機(jī)械刷洗相比，清洗泡騰片（Invisalign cleaning system，Align Technology公司，美國）結(jié)合機(jī)械刷洗對隱形矯治器表面菌斑附著的清潔效果最佳。Shpack等[14]通過分光光度計(jì)測量評估甲紫染色后的矯治器，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：清洗泡騰片結(jié)合機(jī)械震蕩可以明顯降低隱形矯治器表面菌斑生物膜的附著密度，其效果優(yōu)于氯己定溶液清洗的抑菌效果。事實(shí)上，結(jié)合體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果[14]發(fā)現(xiàn)：盡管氯己定的抑菌效果明確，但隱形矯治器并不能吸收氯己定而產(chǎn)生抑菌作用。而清洗泡騰片并無抑菌成分，其較好的清潔效果主要是由超聲機(jī)械震蕩所致。這可能是由于機(jī)械力有利于清除佩戴過程中矯治器表面菌斑生物膜的鈣化，以往義齒清潔的相關(guān)研究[19-22]也佐證了這一觀點(diǎn)。綜上所述，隱形矯治器上的菌斑附著主要受材料表面粗糙程度及清潔方式的影響。除此之外，有文獻(xiàn)[5]報(bào)道：材料的表面電荷與親疏水性等因素也可能影響細(xì)菌的附著。在未來的臨床應(yīng)用中，降低矯治器表面的菌斑附著可能是提高隱形矯治過程中牙周健康水平的方向，盡管現(xiàn)有的隱形矯治器不能吸收抑菌物質(zhì)[14]，但或許可以通過在矯治器材料內(nèi)添加抑菌成分，提高矯治器表面光滑度，在材料表面涂布降低其疏水性的物質(zhì)等方法減少細(xì)菌對矯治器的附著。

2.2 無托槽隱形矯治過程中牙周菌群變化的特點(diǎn)

微生物學(xué)的研究[9,23-24]表明：正畸治療會(huì)打破口腔菌群的平衡，影響齦下菌斑的細(xì)菌組成，加速口腔內(nèi)牙周相關(guān)致病菌的生長。

近年來，多位學(xué)者[25]對比研究了傳統(tǒng)固定矯治與隱形矯治過程中口腔菌群的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在正畸早期（前3個(gè)月），隱形矯治患者的齦下菌斑總量呈上升趨勢，這與固定矯治過程中口腔細(xì)菌數(shù)量變化趨勢相似。其牙周相關(guān)致病菌構(gòu)成比在正畸早期隨時(shí)間變化的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，但也呈上升趨勢[26]。Karkhanechi等[27]通過苯甲酰精氨酸萘酰胺（N-benzoyl-DL-argininenaphthylamide，BANA）水解試驗(yàn)法對齦下菌斑中的牙齦卟啉單胞菌、福塞坦氏菌以及齒垢密螺旋體3種牙周致病菌進(jìn)行了半定量檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在正畸治療的前6周，2種矯治方式下的細(xì)菌組成未見明顯差異；但在正畸治療6個(gè)月后，隱形矯治患者的BANA指數(shù)要明顯小于固定矯治組。這可能是由于在正畸治療的前3個(gè)月，患者的口腔菌群變化較大；而在正畸治療6個(gè)月后，口腔菌群處于相對穩(wěn)定期，隱形矯治對牙周致病菌的控制的優(yōu)勢性開始凸顯。綜上所述，與矯治前相比，隱形矯治患者牙周相關(guān)致病菌呈上升趨勢，而與固定矯治相比，隱形矯治對口內(nèi)菌群的影響在正畸早期（前3個(gè)月）并無明顯差異，其在菌斑控制方面的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在矯治后期。據(jù)此推測：隱形矯治打破了口腔菌群的平衡，使患者較未矯治前更易罹患牙齦炎、牙周炎，但其可摘性有利于患者進(jìn)行口腔菌斑控制[28-29]，在較長的正畸療程中，其對維護(hù)患者的牙周健康有著一定的優(yōu)勢。目前，仍缺少對隱形矯治過程中口腔菌群組成變化，尤其是牙周致病菌變化的進(jìn)一步的研究。

3 無托槽隱形矯治對牙周臨床指標(biāo)的影響

與固定矯治相比，隱形矯治對維護(hù)牙周健康是否具有優(yōu)勢仍存在爭議。Rossini等[30]在2015年發(fā)表了1篇關(guān)于隱形矯治過程中牙周健康的系統(tǒng)性綜述，從1 247篇文獻(xiàn)中篩選出5篇相關(guān)性最高的、可提供中等程度證據(jù)的文章，分析后得出結(jié)論：隱形矯治的患者在治療過程中的牙周健康狀態(tài)要優(yōu)于固定矯治，菌斑指數(shù)（plaque index，PI）、牙齦指數(shù)（gingival index，GI）、探診出血（bleeding on probing，BOP）、齦溝出血指數(shù)（sulcus bleeding index，SBI）、探診深度（probing depth，PD）等牙周臨床指標(biāo)有較好的表現(xiàn)。然而，也有學(xué)者[31]的研究發(fā)現(xiàn)2種矯治方法下一些牙周臨床指標(biāo)的差異并無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，或僅在矯治療程中某一段時(shí)間具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[27,32]。這一方面可能因?yàn)檠乐芘R床指標(biāo)檢測結(jié)果受多種因素影響，包括醫(yī)生的操作手法、牙列擁擠度、受試者年齡、文化背景、受教育程度，尤其是患者自身口腔衛(wèi)生意識；另一方面試驗(yàn)樣本數(shù)較少，變量控制較困難，難以設(shè)計(jì)可信度較強(qiáng)的隨機(jī)臨床試驗(yàn)。由此可見，盡管隱形矯治利于菌斑清除，但其與固定矯治相比對患者牙周健康維護(hù)的優(yōu)勢仍需要進(jìn)一步證據(jù)支持。

有學(xué)者發(fā)現(xiàn)隱形矯治過程中牙周臨床指標(biāo)的變化存在一定的規(guī)律。李炎釗等[33]分別對隱形矯治前、矯治過程中第1、3、6個(gè)月，矯治結(jié)束時(shí)，以及結(jié)束3個(gè)月患者的牙周臨床指標(biāo)進(jìn)行檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在隱形矯治初期，患者的牙周臨床指標(biāo)均呈上升趨勢，在正畸治療第3個(gè)月時(shí)達(dá)到峰值，之后維持在一定水平；矯治結(jié)束后3個(gè)月時(shí)，各項(xiàng)牙周臨床指標(biāo)降至矯治前水平。這一變化特點(diǎn)與固定矯治相似，也印證了上文提及的矯治初期口內(nèi)菌群的變化情況。提示隱形矯治同樣會(huì)影響牙周健康狀況，但所帶來的牙周臨床指標(biāo)變化可能是可逆的。

對于牙周健康狀況較差的牙周炎患者，隱形矯治或許是更合適的選擇。有研究[34]發(fā)現(xiàn)：與固定矯治相比，隱形矯治更有利于牙周炎患者在正畸過程中維持較好的牙周狀態(tài)。傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，正畸力對牙周狀況不佳的患者可能會(huì)加重其牙周炎癥，牙齒的正畸移動(dòng)會(huì)通過上調(diào)促炎癥細(xì)胞因子而與牙周疾病協(xié)同作用，表現(xiàn)為牙周組織的破壞[35]。而與固定矯治技術(shù)相比，無托槽隱形矯治器對牙面的包裹使其應(yīng)力分布更為合理，通過設(shè)計(jì)矯治步驟及步距可實(shí)現(xiàn)輕力、間歇力矯治，有利于牙周組織的緩慢改建。隱形矯治器的墊作用有利于早期解除咬合創(chuàng)傷，其可摘性便于患者進(jìn)行更為徹底的口腔清潔，降低牙面的菌斑附著。

4 展望

無托槽隱形矯治器有著舒適、美觀、可自行摘戴的優(yōu)點(diǎn)，與傳統(tǒng)固定矯治相比更有利于口腔衛(wèi)生的維護(hù)，但其對口腔自潔作用的干擾、口腔菌群對矯治器的附著以及矯治器材料性能改變?nèi)詴?huì)對牙周健康狀態(tài)造成影響。因該技術(shù)臨床應(yīng)用時(shí)間較短，對牙周健康及口腔菌群的影響尚存在爭議，仍需較大樣本的長期研究，對口內(nèi)相關(guān)致病菌群附著與組成變化進(jìn)行深入探究，以期降低隱形矯治過程中罹患牙周疾病的風(fēng)險(xiǎn)。