清肺排毒湯對托槽系統(tǒng)摩擦力的影響研究*

李俊雄,李思玉,陳虹君,馮敬哲,邱 亞,李麗華△

(川北醫(yī)學院附屬醫(yī)院:1.口腔科;2.醫(yī)學研究中心,四川 南充 637000)

固定矯治是目前應用于正畸治療中占比最大的矯治技術(shù),金屬托槽也是使用最廣泛的固定矯治裝置之一,尤其是部分復雜病例的首選治療措施[1-2]。當粘接至牙面上的托槽沿弓絲滑動時將產(chǎn)生不同程度的滑動摩擦力,而約有50%的矯治力消耗在對抗托槽系統(tǒng)的摩擦力之上[3]。不當?shù)哪Σ亮赡軙е绿弁碵4]、牙根吸收[5]、支抗喪失[5]及降低牙移動速度[6]等不良反應。摩擦力的影響因素包括弓絲與托槽的角度、弓絲與托槽的尺寸及材質(zhì)、弓絲與托槽的類型、弓絲與托槽表面的碎屑堆積、唾液等[7]。

過去3年,嚴重急性呼吸系統(tǒng)綜合征冠狀病毒2(SARS-CoV-2)感染導致的新型冠狀病毒感染(COVID-19)疫情威脅著全球公共衛(wèi)生安全和人類生命健康。當時,奧密克戎(Omicro)毒株已取代德爾塔(Delta)毒株成為主要的流行株。2022年3月14日,我國衛(wèi)生健康委員會出臺的《新型冠狀病毒診療方案(試行第九版)》中明確指出“清肺排毒湯(QFPDD)”可用于奧密克戎毒株感染所致的COVID-19病例治療。

中藥湯劑成分較為復雜。在煎煮過程中可形成大量的固體微粒[8],并且隨著湯劑溫度的降低,其粒徑也隨之增加[9]。有研究指出,QFPDD含有超過400種的化學成分,其中有機酸44種[10]。對于固定矯治患者,碎屑的堆積在一定程度上加重了托槽系統(tǒng)的粗糙度[11]。而托槽的槽溝內(nèi)往往潛入大量的碎屑,且難以清潔到位。那么服用中藥湯劑且難以保持良好口腔清潔衛(wèi)生的固定矯治患者,湯劑中強流動性的碎屑是否足以在槽溝內(nèi)沉積?因此,本文就QFPDD的中藥湯劑是否會造成正畸矯治器碎屑堆積增加、摩擦力增大進行了全面的研究。

1 材料與方法

1.1實驗材料與儀器 主動自鎖托槽GAC In-Ovation(Dentsply,美國),被動自鎖托槽Damon Q(Ormco,Glendora,CA,美國),傳統(tǒng)結(jié)扎托槽——標準型滑動網(wǎng)底直絲弓托槽(新亞,中國),0.018 inch不銹鋼圓絲,0.018 inch×0.025 inch、0.019 inch×0.025 inch不銹鋼方絲(3M,美國),光固化型牙釉質(zhì)粘接樹脂(西湖巴爾,中國),LED光固化劑(啄木鳥LEDF,中國),萬能材料試驗機(INSTRON,美國),場發(fā)射掃描電子顯微鏡(ZEISS GeminiSEM 300,德國),QFPDD方劑[《新型冠狀病毒診療方案-(試行第九版)》],人工唾液(ISO/TR10271標準配置)。

1.2方法

1.2.1QFPDD的煎煮 根據(jù)國家衛(wèi)生健康委員會出臺的《新型冠狀病毒診療方案(試行第九版)》中QFPDD的方劑配比準備中藥材:麻黃9 g、炙甘草6 g、杏仁9 g、生石膏15～30 g(先煎)、桂枝9 g、澤瀉9 g、豬苓9 g、白術(shù)9 g、茯苓15 g、柴胡16 g、黃芩6 g、姜半夏9 g、生姜9 g、紫菀9 g、冬花9 g、射干9 g、細辛6 g、山藥12 g、枳實6 g、陳皮6 g、藿香9 g。此外,2020年5月12日國家中醫(yī)藥管理局發(fā)布的《關(guān)于規(guī)范“清肺排毒湯”使用及生產(chǎn)的特別說明》強調(diào)了QFPDD應使用傳統(tǒng)中藥飲片調(diào)配、水煎煮使用、生石膏須先煎、共煎共煮這一系列必不可少的程序。因此,稱取處方量藥材后加10倍水量,浸泡 40 min。浸泡完成后,加入8倍水量。石膏先煎煮15 min,而后余藥煎煮 50 min,趁熱過100目篩(6號篩)。冷卻備用。

1.2.2托槽及弓絲的準備 GAC In-Ovation(槽溝尺寸為0.022 inch×0.028 inch)、Damon Q(槽溝尺寸為0.022 inch×0.028 inch)、新亞標準型網(wǎng)底直絲弓托槽“B系列8216”(槽溝尺寸為0.022 inch×0.028 inch)各18顆,均為前磨牙托槽。選取3M 0.018 inch不銹鋼圓絲,0.018 inch×0.025 inch、0.019 inch×0.025 inch不銹鋼方絲,各18根,長度截取至10 cm。要求所有的弓絲為不銹鋼絲,弓絲平直,無折痕、無劃痕。國產(chǎn)橡皮結(jié)扎圈若干。實驗前需將所用弓絲與托槽使用乙醇棉球擦拭以去除污漬。

將托槽、弓絲及橡皮結(jié)扎圈分為QFPDD組、人工唾液組,分別浸泡至QFPDD與人工唾液中,27 ℃恒溫保存10 h。

1.2.3模具制作 分別在20 cm長方形鋼尺兩端的窄邊做中點標記后連成窄邊平分線,用以在萬能試驗機做上下兩端夾持的標志。取鋼尺一端的窄邊中點作為托槽黏結(jié)部位,使用定位器在垂直于鋼尺表面的方向上使托槽槽溝與鋼尺長邊保持方向一致,確保槽溝、鋼尺長邊平行。所有的托槽均由同一名正畸醫(yī)生在同一天使用光固化黏結(jié)劑黏結(jié)。

1.2.4結(jié)扎訓練 對于新亞托槽,為了降低托槽結(jié)扎的誤差、主觀因素等影響,實驗前進行1周的結(jié)扎訓練。使用國產(chǎn)結(jié)扎橡皮圈將實驗用各類型不銹鋼弓絲固定至托槽上,方法如下:用持針器夾住橡皮圈,掛在托槽的一個翼上,邊牽引邊旋轉(zhuǎn)的套入其他3個翼。

1.2.5實驗方法

1.2.5.1安放模具 將鋼尺固定在萬能機上。在萬能機上端做一垂直于水平面的線段,調(diào)整鋼尺的位置,確保托槽槽溝、弓絲、夾持裝置在同一條直線并與此垂線平行。在進行實驗前,恒溫空調(diào)將實驗室溫度提前調(diào)整至27 ℃。實驗開始前,使用QFPDD、人工唾液充分浸潤托槽與弓絲。

1.2.5.2測試摩擦力 將萬能試驗機參數(shù)歸“0”。CHEN等[12]研究指出滑動速度在0.5～50.0 mm/min時對摩擦力無顯著影響。因此,實驗的測試速度設定為10 mm/min拉動弓絲在托槽槽溝內(nèi)滑動?；瑒泳嚯x為3 mm。每組實驗重復3次,取平均值。所得數(shù)據(jù)由萬能試驗機配置的軟件記錄為時間-應力圖。此應力圖為分段函數(shù)圖,當?shù)?次波峰出現(xiàn)時表明弓絲克服了最大靜摩擦力而開始滑動,因此取函數(shù)最大值記為最大靜摩擦力。實驗的順序是分組進行,即以各組內(nèi)簡單隨機抽樣而定。記錄最大靜摩擦力。實驗溫度保持在27 ℃。

1.2.5.3掃描電子電鏡(SEM)下觀測弓絲表征 選取經(jīng)過QFPDD、人工唾液浸泡后的不銹鋼方絲。小心取出后將其截取為每節(jié)長為1 cm的樣本,自然干燥。3 kV、低電流強度的場發(fā)射SEM下觀察弓絲表面碎屑黏附的情況。

1.3統(tǒng)計學處理 實驗獨立重復進行3次。實驗數(shù)據(jù)采用Graph Pad Prism8.0.2進行統(tǒng)計學分析,使用Tow-way ANOVA進行顯著性檢驗,P<0.05代表差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié) 果

2.1GAC In-Ovation與不同尺寸的弓絲在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力比較 GAC In-Ovation與0.018 inch不銹鋼圓絲自結(jié)扎后,在QFPDD、人工唾液浸泡下的摩擦力比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。而GAC In-Ovation與0.018 inch×0.025 inch、0.019 inch×0.025 inch不銹鋼方絲自結(jié)扎后在QFPDD浸泡下的摩擦力顯著增強,與人工唾液組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。實驗結(jié)果見表1。

表1 GAC In-Ovation與不同尺寸的弓絲在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力比較

2.2Damon Q與不同尺寸的弓絲在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力比較 Damon Q與0.018 inch不銹鋼圓絲自結(jié)扎后,在QFPDD、人工唾液浸泡下的摩擦力比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。而Damon Q與0.018 inch×0.025 inch、0.019 inch×0.025 inch不銹鋼方絲自結(jié)扎后在QFPDD浸泡下的摩擦力顯著增強,與人工唾液組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。實驗結(jié)果見表2。

表2 Damon Q與不同尺寸的弓絲在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力比較

2.3新亞標準型網(wǎng)底直絲弓托槽與不同尺寸的弓絲在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力比較 新亞標準型網(wǎng)底直絲弓托槽與0.018 inch、0.018 inch×0.025 inch、0.019 inch×0.025 inch不銹鋼絲經(jīng)橡皮結(jié)扎圈結(jié)扎后在QFPDD浸泡下的摩擦力顯著增強,與人工唾液組比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。實驗結(jié)果見表3。

表3 新亞標準型網(wǎng)底直絲弓托槽與不同尺寸的弓絲在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力比較

2.43種托槽系統(tǒng)在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力比較 傳統(tǒng)結(jié)扎托槽在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力均明顯高于自鎖托槽,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。GAC In-Ovation、Damon Q在與0.018 inch不銹鋼圓絲自結(jié)扎時在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。GAC In-Ovation、Damon Q與0.018 inch×0.025 inch、0.019 inch×0.025 inch不銹鋼方絲自結(jié)扎后,GAC In-Ovation在2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力均較大,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。

2.5SEM下不銹鋼方絲的表征 經(jīng)過QFPDD浸泡后的不銹鋼方絲,在放大100倍后其表面未見明顯的生產(chǎn)缺陷。仔細辨別可見存在大量的碎屑黏附,分布不均勻。放大至1 000倍時弓絲表面可觀察到不同形狀的碎片,可能為細小的中藥渣。觀測結(jié)果見圖1。

注:a1～a3為經(jīng)過QFPDD浸泡后的不銹鋼絲,其表面可見大量形狀不規(guī)則的中藥渣碎片;a4～a6為經(jīng)過人工唾液浸泡后的不銹鋼絲,其表面相對清潔,未見明顯碎屑附著;b1～b3為經(jīng)過QFPDD浸泡后的不銹鋼絲,其表面可見大量的碎屑;b4～b6為經(jīng)過人工唾液浸泡后的不銹鋼絲,其表面相對清潔,未見明顯的碎屑附著。

3 討 論

口腔內(nèi)存在多種介質(zhì),包括唾液、漱口液及其他藥物等。這些介質(zhì)可能會對托槽及弓絲的摩擦力產(chǎn)生不同程度的影響。唾液對于托槽系統(tǒng)能起到潤滑還是摩擦的作用尚存在爭議,尤其是在以靜摩擦力體系為主的口內(nèi)復雜的微環(huán)境中[13]。唾液中的黏蛋白可能是發(fā)揮阻滯作用的主要因素。口腔唾液中混合的物質(zhì)與進食不同的食物有關(guān),對實驗研究可能產(chǎn)生諸多的干擾因素。而人工唾液作為體外摩擦力實驗研究的首選試劑[14],在控制變量方面具有優(yōu)勢,因此,本實驗根據(jù)以往的研究選用了人工唾液作為對照組。

中藥湯劑是中醫(yī)臨床中使用最為廣泛的中藥劑型,其是指將飲片加水煎煮或以沸水浸泡后所得的液體制劑[15]。中藥湯劑通常是由多種飲片共同煎煮而成,并非無菌制劑。中藥湯劑成分復雜,其中可能含有多種顆粒狀懸浮物、蛋白質(zhì)、糖類等[13]。諸如此類物質(zhì)黏附至弓絲及托槽上之后,可能會使其表面粗糙度進一步增加。QFPDD是源自中醫(yī)典籍《傷寒雜病論》而來,涉及麻杏石甘湯、五苓散、小柴胡湯及射干麻黃湯4個經(jīng)方[16],經(jīng)由多達20余種中藥材煎煮而成,成分相對復雜。因此,本次實驗在SEM下進行了觀察。在100×放大倍數(shù)下可觀察到大量中藥材碎片樣的異物。而在1 000×放大倍數(shù)下,與表面相對清潔、平滑的人工唾液組不銹鋼絲比較,QFPDD浸泡后的不銹鋼絲表面可見密集的細小顆粒物黏附。以往的研究也已證實弓絲表面碎屑的增多將加重矯治系統(tǒng)的摩擦力[17]。

目前,固定矯治所用的托槽主要分為傳統(tǒng)結(jié)扎托槽、被動自鎖托槽、主動自鎖托槽。自鎖托槽相較于傳統(tǒng)結(jié)扎托槽表現(xiàn)出多種優(yōu)勢,尤其是自鎖托槽具有低摩擦力、排齊效率高、自潔作用良好及美觀舒適等優(yōu)勢[18]。本研究中,0.018 inch不銹鋼圓絲與GAC In-Ovation、Damon Q自結(jié)扎后,在QFPDD和人工唾液2種介質(zhì)浸泡下的摩擦力無顯著差異。這可能與本次實驗的設計有關(guān),即弓絲與托槽溝在同一直線上受力,自鎖托槽的滑片與弓絲尚未接觸,二者之間存在較大的間隙[19];因此,中藥浸泡后的弓絲表面雖黏附較多碎屑,但卻未能體現(xiàn)出較大的摩擦力。這也與自鎖托槽在細絲上能快速排齊牙列的特征相契合[20]。但此次選用的傳統(tǒng)結(jié)扎托槽與0.018 inch不銹鋼圓絲經(jīng)過QFPDD浸泡后其摩擦力顯著高于對照組。然而,QFPDD浸泡后的3種托槽與0.018 inch×0.025 inch、0.019 inch×0.025 inch不銹鋼方絲結(jié)扎后其摩擦力相較于人工唾液組均更大。不銹鋼方絲具有較大的橫截面積,這一因素增大了弓絲與托槽之間的接觸面積。此外,湯劑中的碎片可能會堵塞托槽溝,這可能導致正畸牙在靜態(tài)摩擦力方式下的移動困難。

在QFPDD和人工唾液2種介質(zhì)浸泡下,傳統(tǒng)結(jié)扎托槽的摩擦力均顯著高于2種自鎖托槽,而GAC In-Ovation在不銹鋼方絲階段的摩擦力均高于Damon Q。這可能是由于主動自鎖托槽具有將弓絲壓入槽溝底的滑蓋,使其在初期排齊階段表現(xiàn)出更為高效的性能[20-21]。而在矯治后期更換至較大截面積的方絲階段,主動自鎖托槽在滑蓋的作用下、結(jié)合一定尺寸的不銹鋼方絲,可以更加出色地表達轉(zhuǎn)矩控制[22]。與此同時,不銹鋼方絲在滑蓋的擠壓下將產(chǎn)生較大的摩擦力,這可能會降低主動自鎖托槽在后期間隙關(guān)閉時牙移動的速度。托槽粘接至口內(nèi)一段時間后,其附屬的弓絲及槽溝都會有不同程度碎屑堆積。大量的碎屑堆積會增加弓絲及槽溝的粗糙度,這進一步加重了牙移動過程中的摩擦力。與傳統(tǒng)結(jié)扎托槽相比,自鎖托槽表現(xiàn)出更大的碎屑堆積率[23]。正畸術(shù)后約91%的患者會出現(xiàn)不同程度的疼痛反應[24],不適感打擊了患者對治療的積極性,對正畸治療的滿意度造成嚴重的影響[25]。過大的摩擦力除了給患者帶來的疼痛的加重,還包括患者整體生活質(zhì)量的下降[4]。穩(wěn)定的支抗是臨床治療的關(guān)鍵,而在摩擦力的消耗下可能會導致支抗的喪失。弓絲及托槽在受到長時間的腐蝕、過大摩擦力的作用下,加重了矯治器金屬離子的釋放,進而促使非必要的氧化應激反應[26]。此外,在摩擦力作用下導致了牙根吸收的風險增加。研究人員使用鋼絲棉、超聲波對臨床使用過的托槽及弓絲進行清潔之后,在掃描電鏡觀察其表面的微觀狀態(tài),發(fā)現(xiàn)表面的碎屑顯著減少[27]。因此,如何降低弓絲與槽溝之間的摩擦力對牙移動的影響仍然需要進一步研究。

綜上所述,QFPDD浸泡下的托槽系統(tǒng)摩擦力增強,湯劑中的懸浮物將惡化弓絲表面的碎屑堆積。這提示服用QFPDD等中藥湯劑的正畸患者可能需要相對特殊的口腔護理措施。