3種不同類型牙周超聲治療儀對牙根表面影響的對比研究

伍曉紅, 江 亦, 李航琪, 陳世煒, 駱 凱, 劉崇武

牙周病是由菌斑及其微生物引起的感染性疾病。齦下刮治術(shù)和根面平整術(shù)(scaling and root planning, SRP)是當前牙周病非手術(shù)治療的主要手段，其目的是去除牙周病患牙的根面牙石和菌斑。當前可用于SRP的器械包括手工器械、超聲器械以及激光，其中手工器械和超聲器械刮治是臨床上常用的方法[1-4]。已有多項研究證實，超聲器械相比手工器械具有效率高、創(chuàng)傷小、省時省力且技術(shù)敏感性較低等優(yōu)點[5-6]。根據(jù)驅(qū)動原理的不同可將超聲器械分為：壓電陶瓷式和磁致伸縮式[6-11]。德國Vector系統(tǒng)屬于新型動力驅(qū)動的超聲器械，它利用超聲波能量的間接轉(zhuǎn)換作用以去除患牙上的菌斑和牙石[12-15]。SRP時，超聲工作尖在去除牙石的同時，或多或少會接觸到牙根面，可能會造成牙根面的損傷和劃痕。不同牙周超聲治療儀工作尖的運動軌跡不同，其對根面的影響也不盡相同[12, 16-17]。本研究擬以新鮮拔除的重度牙周炎患牙為對象，分別采用EMS Piezon Master 700壓電陶瓷、深圳邦沃磁致伸縮和德國Vector 3種不同的牙周超聲治療儀對根面進行SRP，通過對比3種超聲治療儀刮治根面的工作效率和刮治后根表面的粗糙度，為臨床醫(yī)生選擇不同類型的超聲治療儀提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1標本選擇 選擇30顆因重度牙周病新鮮拔除的單根牙，通過計算牙石所占牙面的百分比確定各牙根表面牙石量，并將其隨機分為3組：EMS刮治組、邦沃刮治組和Vector刮治組。離體牙納入具體標準[18]：重度牙周炎需要拔除的患牙，牙齦無明顯退縮，未接受過刮治和SRP，牙根表面完整、無齲壞、無明顯裂紋、無牙根縱折，牙石分布達到根尖1/3，牙根近遠中面牙石量基本相等。拔除后立即在流動的自來水中清洗牙齒，輕柔去除附著在牙齒上的軟組織和表面血液，即刻放入含有生理鹽水的無菌標本瓶,4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。本研究中根面刮治由同一人完成，以避免操作技術(shù)的差別；實驗結(jié)果評價由另一人完成，避免實驗結(jié)果的人為偏倚。

1.2儀器與材料 壓電陶瓷超聲治療儀(Piezon Master 700，瑞士EMS公司)；磁致伸縮超聲治療儀(DU-11A，深圳邦沃科技有限公司)；Vector牙周治療儀(德國Durr dental公司)；拋光液(德國Durr dental公司)；表面粗糙度測量儀(EF650，日本KOSAKA LAB公司)；掃描電鏡(Quanta 450，美國FEI公司)。

1.3牙根表面刮治時間比較 模擬臨床上SRP，使用3種牙周超聲治療儀的中檔功率，與牙根表面約成10度角，輕柔去除牙根中上段約4 mm×3 mm面積的牙石(使用直徑1 mm高速球鉆進行標記)，直至肉眼看無牙石，且以光滑探針探查牙根表面光滑無粗糙感為標準。分別記錄每顆離體牙標本達到上述刮治標準所需要的操作時間。

1.4牙根表面粗燥度測量 將離體牙用石膏包埋，露出較平坦的牙面處理區(qū)，再用表面粗糙度測量儀測定牙齒頰面粗糙度Ra值，取樣長度為0.08 mm，評定長度為0.60 mm，前進速度為0.05 mm/s，每個離體牙處理區(qū)內(nèi)隨機取5個點記錄粗糙度Ra值，結(jié)果取平均值。

1.5牙根表面掃描電鏡觀察 在刮治完成的3組離體牙中，每組隨機選取2個根面，用無菌生理鹽水沖洗干凈，放入25 g/L的戊二醛磷酸緩沖液中固定48 h備用。將固定48 h的標本逐級乙醇梯度脫水，每次10 min，臨界點干燥，粘臺后行真空純金鍍膜，在掃描電鏡下觀察牙根面清潔程度、菌斑牙石殘余情況和根面結(jié)構(gòu)特點，將刮治區(qū)域平均分為9等份，在掃描電鏡下對每個區(qū)域中心點進行圖像拍攝(100，2 000倍)。

2 結(jié) 果

2.1刮治操作時間比較 EMS刮治組、邦沃刮治組、Vector刮治組刮治相同面積的根面牙石的平均用時分別為(40.40±14.323)，(34.20±11.783)及(145.61±35.78)s。方差分析結(jié)果顯示，Vector刮治組用時最長，與其他兩組比較，差別有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。邦沃刮治組用時短于EMS刮治組，但差別無統(tǒng)計學意義(P=0.556，圖1)。

3種牙周治療儀操作時間兩兩比較，△:P<0.05.

2.2牙根表面粗糙度測量 EMS刮治組刮治后根面粗糙度為(0.47±0.139)μm；邦沃刮治組刮治后根面的粗糙度最高，為(0.593±0.111)μm；Vector刮治組刮治后根面粗糙度最低，為(0.241±0.064)μm。統(tǒng)計結(jié)果顯示，邦沃刮治組根面的粗糙度大于EMS刮治組(P=0.018)及Vector刮治組(P<0.001)，EMS刮治組的根面粗糙度大于Vector刮治組，差別具有統(tǒng)計學意義(P<0.001，圖2)。

3種牙周治療儀刮治后根面粗糙度兩兩比較，△: P<0.05.

2.3牙根表面掃描電鏡觀察 EMS刮治組牙根表面部分位點可見有少量的劃痕，可見較多散在的玷污層殘余；邦沃刮治組的根面有較多的劃痕，部分位點可見凹坑狀牙槽骨剝脫，可見少量散在的玷污層；Vector刮治組牙根表面最光滑清潔，牙骨質(zhì)最完整，未見明顯的劃痕和牙骨質(zhì)剝脫(圖3)。

箭頭所指為劃痕或凹坑.

3 討 論

牙周超聲刮治器械在牙周病非手術(shù)治療中的應(yīng)用十分廣泛。與手工刮治器比較，其操作簡單、省時省力，是牙周基礎(chǔ)治療的核心。目前評價SRP的效果主要采用兩種方式，一是評價刮治后患牙牙周組織的愈合情況，另一種是牙齒經(jīng)治療后即刻拔除，直接觀察SRP后患牙的根面清潔度、光滑度及根面的損傷情況。本研究收集因重度牙周炎拔除的離體單根牙進行體外比較3種牙周超聲治療儀的SRP工作效率及對根面的影響。采用該方法可排除口內(nèi)臨床操作所受到的各種限制，如術(shù)者的SRP操作技能、牙周袋的形態(tài)、牙齦出血、患者配合度及咽喉部反射引起的不確定因素等[19]。研究顯示，牙周超聲治療儀的功率設(shè)為中檔時，SRP后根面粗糙度較低檔和高檔更小[2]，因此本研究將各類型牙周超聲治療儀的工作功率均設(shè)定在中檔。

本研究的3種牙周超聲治療儀工作原理各不相同。瑞士EMS超聲治療儀屬于壓電陶瓷式超聲治療儀，邦沃超聲治療儀屬于磁致伸縮式，這兩者均為傳統(tǒng)的超聲刮治器械。磁致伸縮式超聲刮治器械的工作原理是利用特殊制造的軟磁鐵氧棒插為換能器，產(chǎn)生振幅約100 μm、頻率 20～45 kHz的振動，其振動軌跡為橢圓形。壓電陶瓷式超聲刮治器械的工作原理是以壓電陶瓷的工作手柄作為換能器，可產(chǎn)生類似的頻率(20～35 kHz)，但具有較小的振幅 (10～50 m)和線性振動。Vector系統(tǒng)是一種改良的新型動力驅(qū)動系統(tǒng)，與傳統(tǒng)超聲刮治器械的主要區(qū)別是其手柄內(nèi)含有由超聲馬達驅(qū)動的環(huán)形諧振器，可產(chǎn)生繼發(fā)的垂直線性運動，形成一種被動的上下移動，并通過在工作尖周圍形成水或羥基磷灰石顆粒懸浮粘附膜而間接轉(zhuǎn)換超聲波能量，達到去除患牙菌斑和牙石的目的。

本研究對3種牙周超聲治療儀刮治時間和效率的比較結(jié)果顯示，在清除相同面積根面牙石時，EMS與邦沃超聲治療儀的刮治效率無顯著的差別。當前，對壓電陶瓷和磁致伸縮器械的工作效率，研究報道結(jié)果不一。Yousefimanesh等報道使用相同側(cè)向力時，EMS和磁致伸縮牙周超聲治療儀的效率無明顯差別[9]，與本結(jié)果一致。但Busslinger等的研究則發(fā)現(xiàn)，壓電陶瓷超聲治療儀的效率明顯高于磁致伸縮超聲治療儀[8]。本研究中，采用Vector治療儀刮治所需的時間明顯高于EMS和邦沃治療儀，究其原因如下：(1)3種牙周超聲治療儀工作的功率不同。很多研究證實功率越大，超聲治療儀的工作效率越高[6,20-21]。盡管在本研究中，所有治療儀的功率均設(shè)置在中檔，但由于3種治療儀的工作原理和設(shè)置均不同，因此很難保證獲得一致的輸出功率。(2)工作端的側(cè)向力不同。相較于傳統(tǒng)的超聲治療儀，Vector治療儀的被動上下移動運動方式可避免對牙根表面產(chǎn)生垂直壓力，但該運動方式可能減少了側(cè)壓力的形成，從而降低了工作效率[22]。

對比3組粗糙度測量結(jié)果，Vector與EMS兩種超聲治療儀刮治后的牙面粗糙度均明顯小于邦沃超聲治療儀。鑒于本研究為隨機分組，在確保測量區(qū)域牙面平整且牙石無殘留的情況下，粗糙度的差別可能是由于牙齒表面在超聲刮治時受到不同程度損傷所致。邦沃超聲治療儀工作尖的運動方式為橢圓形不規(guī)則運動方式，在治療中無法保證工作尖僅作用于牙石或菌斑，當工作尖反復(fù)作用于牙根面時，可能會留下刮痕，使牙面變得粗糙。EMS壓電陶瓷超聲工作尖在根面和牙齦上皮之間為直線運動，可以減少對根面的損傷，這可解釋為何其刮治牙面的粗糙度小于邦沃超聲治療儀。該結(jié)果也與Yousefimanesh等的研究結(jié)果相一致[9]。但也有文獻報道經(jīng)壓電陶瓷超聲治療儀和磁致伸縮超聲治療儀處理的牙面的粗糙度并無明顯區(qū)別，掃描電鏡觀察也未發(fā)現(xiàn)明顯差別[4,10]。上述研究結(jié)果的差別可能是治療儀輸出功率的設(shè)定、工作尖的選擇、側(cè)向力的使用及體內(nèi)體外研究的不同所致[21-24]。已有研究證實，Vector系統(tǒng)刮治后的根面最光滑最平整[23]。本研究結(jié)果與此一致，究其原因為Vector工作尖通過諧振環(huán)轉(zhuǎn)換被動上下移動，避免了治療過程中工作尖對牙根表面的垂直向震動，且自帶拋光液，在刮治過程中可同時對根面進行拋光，所以刮治后的牙根表面更為光滑。

現(xiàn)有觀點認為，牙周袋內(nèi)的內(nèi)毒素主要位于根面菌斑、牙石和牙骨質(zhì)表層，經(jīng)齦下刮治可輕易被去除。因此，在SRP中不應(yīng)過多的去除牙骨質(zhì)，避免造成術(shù)后牙本質(zhì)過多暴露、牙齒敏感等癥狀[25]。本研究對刮治后牙根表面的電鏡觀察結(jié)果顯示，Vector治療儀刮治后的根面最干凈平整，且無明顯劃痕及牙骨質(zhì)剝脫，而EMS和邦沃超聲治療儀刮治后的根面均可見輕微的破壞，其中EMS刮治后的牙面有少量的劃痕，表面可見玷污層存在。而邦沃刮治后的牙根部分區(qū)域出現(xiàn)凹坑狀牙骨質(zhì)剝脫，這可能是由于磁致伸縮超聲治療儀工作尖的震動軌跡為橢圓形，壓電陶瓷超聲治療儀工作尖的震動為線性，工作尖在潔治過程中無法避免與牙表面產(chǎn)生直接接觸，從而造成牙表面的劃痕以及牙骨質(zhì)的剝脫。本研究中，經(jīng)Vector超聲治療儀刮治后的牙根表面損傷最小，這與既往的報道結(jié)果一致。Schwarz等發(fā)現(xiàn)，Vector超聲治療儀較手工刮治器和鉺激光刮治后的根面更光滑[26]。Kawashima 等采用掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，Vector超聲治療儀刮治的牙根表面較光滑，根面丟失的牙骨質(zhì)較少，而采用傳統(tǒng)超聲刮治的根面的部分區(qū)域則可觀察到不規(guī)則的劃痕[23]。吳佳璇等比較Vector、奧丹和EMS 3種超聲器械對牙根表面的影響，發(fā)現(xiàn)Vector超聲治療儀刮治后的根面最平整，損傷最小，而后兩者的差別無統(tǒng)計學意義[16]。Vector超聲治療儀更有利于保護牙根表面的原因可歸結(jié)為Vector超聲治療儀工作尖的垂直線性運動，避免了工作尖對根面的垂直向振動，同時其所使用的特殊沖洗液可在工作尖不與根面直接接觸的情況下將超聲能量傳至牙根表面，通過空穴效應(yīng)及微流效應(yīng)而不是削鑿作用去除菌斑及牙石，從而減小了對根面的損傷。除此之外，不同的輸出功率、不同的工作尖形態(tài)和寬度及不同的側(cè)壓力都可能會對刮治效果產(chǎn)生一定的影響[21]。

綜上所述，Vector超聲治療儀刮治后根面更光滑整潔，對根面的損傷更小，但工作效率較低，治療所需時間較長。采用EMS超聲治療儀刮治后根面的粗糙度略大于Vector治療組，但刮治效率明顯提高。邦沃超聲治療儀組較其他兩組較易造成根面的粗糙和劃痕，但刮治效率最高。因此，筆者認為：Vector超聲治療儀在有效刮治中能很好地保護牙根表面結(jié)構(gòu)，具有較佳的拋光效果，適用于牙周維護階段的治療；邦沃工作效率最高，在去除齦下厚硬牙石方面更具優(yōu)勢；而EMS因其對牙根影響較小且工作效率尚可，可用于常規(guī)的齦下刮治和根面平整。當然，臨床實踐過程中應(yīng)根據(jù)患者不同牙周炎患牙的具體情況，結(jié)合患者舒適度和治療費用等多方面來選擇合適的牙周超聲治療儀，最大程度地發(fā)揮各種治療儀的優(yōu)勢，為臨床提供快捷有效的治療方案。