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牙周炎患者发生种植体周围炎风险预测模型的构建

2023-08-23 131 上传者：管理员

摘要：分析牙周炎患者牙种植术后发生种植体周围炎的危险因素，并建立列线图预测模型。方法共203例患者纳入研究，并采用随机抽样法将其分为建模组(n=142)与验证组(n=61)。基于牙周炎患者发生种植体周围炎的独立危险因素，建立Logistic风险预测模型。采用Bootstrap法对模型进行内部验证，外部验证通过验证组完成。利用Hosmer-Lemeshow检验(H-L检验)和受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线下面积(area under the curve, AUC)对预测模型进行评价。结果吸烟史、糖尿病史、未定期行牙周治疗、种植体周围黏膜厚度<2 mm、前牙区种植和粘接固位修复等都是牙周炎患者种植后发生种植体周围炎的独立危险因素(P<0.05)。根据以上危险因素，建立预测牙周炎患者发生种植体周围炎的列线图模型。H-L检验的显著性水平为0.536。校准曲线显示，建模组和验证组的预测值与实测值基本一致。建模组AUC为0.906,表明此模型具有较好的判别效果。结论以吸烟史、糖尿病史、未能定期行牙周治疗、种植体周围黏膜厚度<2 mm、前牙区种植和粘接固位修复为预测因子构建的列线图模型可有效预测牙周炎患者发生种植体周围炎的概率。

关键词：
列线图预测模型
牙周炎
牙种植体
种植义齿
种植体周围炎
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近年来，种植义齿因其稳固、咀嚼效能高、异物感低和不伤邻牙等优点而备受广大患者青睐，成为牙列缺损或缺失修复的重要治疗方式。然而，种植修复失败在临床上仍时有发生，其中种植体周围炎是最常见的原因[1]。种植体周围炎常由种植体周围黏膜炎发展而来，其临床表现除了软组织炎症外，还有种植体周围骨吸收甚至植体松动、脱落[2,3]。种植体周围炎对种植体周围软硬组织的破坏是由混合型厌氧菌感染所致，该微生物种群与牙周炎具有相似性[4]。此外，牙周炎患者口内的牙周致病菌可异位定植于种植体周围，故有牙周炎病史的种植患者发生种植体周围炎的概率更高、炎症程度更严重[5]。因此，对有牙周炎病史的患者发生种植体周围炎的概率进行预测，对于促进种植中的医患沟通以及提高种植修复的成功率均具有重要意义。

目前，牙周炎患者种植后发生种植体周围炎的相关研究大多集中于危险因素分析[6],尚未构建出有效的风险预测模型。列线图是一种建立在多因素回归模型基础上的可视化图形，已被广泛用于对某一临床结局的个体化预测[7,8,9]。因此，本研究对有牙周炎病史患者发生种植体周围炎的独立危险因素进行分析，并建立相关列线图预测模型，旨在为牙周炎患者发生种植体周围炎的预测、预防及早期治疗提供参考依据。

1、资料与方法

1.1研究对象

选择2018年1月—2020年12月于南京市第一医院口腔科行种植固定修复的203例慢性牙周炎患者作为病例对照研究对象，年龄21～84岁，平均(59.0±14.6)岁。本研究经南京市第一医院伦理委员会审核并批准(编号：KY20230302-01-KS-01)。

纳入标准：①年龄≥18岁；②种植体支持的固定修复；③种植前已诊断患有慢性牙周炎且已行牙周基础治疗，牙周情况稳定；④种植体负载≥1年，资料完整。

排除标准：①孕妇或哺乳期妇女；②随访观察前1个月内进行牙周基础治疗或服用抗生素。

1.2研究方法

1.2.1资料收集

本研究中，利用医院的病历系统，收集患者的基本信息，包括性别、年龄、吸烟史、糖尿病史、高血压史、骨关节病史、牙周维护频率和负载时间。记录种植体相关信息，包括植入部位、固位方式、种植体周围牙龈厚度和骨增量情况。

1.2.2数据分组

采用随机抽样法，根据建模组与验证组患者比例约为7∶3,将142例患者纳入建模组，61例患者纳入验证组。参考种植体周围炎的诊断标准，探诊深度≥5 mm、探诊出血和种植体周围袋内溢脓可作为种植体周围炎的常规指标，而影像学显示边缘骨丧失≥2 mm为评估种植体周围骨水平的必要指标[10]。将建模组按照是否发生种植体周围炎分为种植体周围炎组(18例)和非种植体周围炎组(124例),将验证组按照是否发生种植体周围炎也分为种植体周围炎组(9例)和非种植体周围炎组(53例)。

1.2.3模型验证

分析种植体周围炎的危险因素，构建列线图预测模型。采用计算机模拟重复采样法(Bootstrap)对模型进行内部验证，通过验证组对模型预测效果进行外部验证。将建模组和验证组的数据代入风险评分模型，生成相应分值，利用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线下面积(area under the curve, AUC)评价模型的预测效果，并通过校准曲线和Hosmer-Lemeshow检验(H-L检验)评价模型的预测精度。

1.3统计学分析

应用SPSS 22.0软件包对数据进行分析，计数数据采用χ2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。将单因素分析中差异具有统计学意义的危险因素进行多元Logistic回归分析后，应用R4.2.2和rms程序包建立列线图模型，并对模型进行验证。

2、结果

2.1牙周炎患者发生种植体周围炎的一般情况

建模组中，共142例牙周炎患者，其中男性79例，女性63例。种植修复后，发生种植体周围炎18例，种植体周围炎发生率为12.68%。

2.2牙周炎患者发生种植体周围炎的单因素分析

单因素分析显示，建模组中，种植体周围炎组和非种植体周围炎组患者的年龄、性别、高血压病史、骨关节病史、骨增量手术、种植体位于牙弓上/下位置差异无统计学意义(P>0.05),而吸烟史、糖尿病史、是否能定期行牙周治疗、种植体周围黏膜厚度、种植体位于牙弓前/后和修复固位方式差异有统计学意义(P<0.05,表1)。

2.3牙周炎患者发生种植体周围炎的多因素分析

将上述单因素分析中P<0.05的因素代入二分类Logistic回归分析。结果表明：有吸烟史、患糖尿病、未能定期行牙周治疗、种植体周围黏膜厚度<2 mm、前牙区种植和粘接固位修复是牙周炎患者发生种植体周围炎的独立危险因素(P<0.05,表2)。

2.4牙周炎患者发生种植体周围炎风险预测模型的建立及评价

基于筛选出的6项独立危险因素，建立回归方程为：logit P=-5.912+1.582×X1+1.734×X2+1.391×X3+1.900×X4+1.507×X5+1.530×X6(X1、X2、X3、X4、X5、X6分别代表吸烟、糖尿病、未定期行牙周治疗、种植体周围黏膜厚度<2 mm、前牙区种植、粘接固位修复),最终构建牙周炎患者发生种植体周围炎的列线图预测模型(图1)。Bootstrap(原始数据重复抽样1 000次后)抽样结果显示，平均AUC为0.904(95%CI为0.902～0.907),表明此模型预测效果较好。校准曲线验证显示，建模组和验证组的预测值同实测值基本一致(图2)。H-L检验结果为P=0.536(P>0.05),提示模型拟合良好。绘制ROC曲线，并通过其AUC评价此列线图模型的预测精准度。本研究建模组AUC为0.906,95%CI为0.836～0.976,验证组AUC为0.875(图3),可以认为此模型具有较好的判别效果。

表1牙周炎患者发生种植体周围炎的单因素分析结果

3、讨论

牙周炎是指发生在天然牙周围支持组织的慢性炎症性疾病，可表现为软组织炎症、牙周袋形成及牙槽骨吸收等症状，是成年人缺牙的最主要原因之一[11]。随着种植材料和技术的发展以及我国经济水平的提高，越来越多牙周炎患者选择种植牙修复缺失牙。然而，牙周炎致病菌可定植于种植体周围，大大增加种植体周围炎的发生概率，降低种植成功率[12,13]。此外，由于目前种植体周围炎仍缺乏有效的治疗方式，故分析牙周炎患者发生种植体周围炎的危险因素，做好术前评估，对于种植体长期留存具有重要意义。

为了较全面地筛选出牙周炎患者发生种植体周围炎的危险因素，本研究结合国内外关于种植体周围炎发病危险因素的相关报道[14,15],对研究对象的多个独立危险因素进行分析。单因素分析结果显示，吸烟史、糖尿病、未能定期牙周治疗、种植体周围黏膜厚度<2 mm、前牙区种植和粘接固位修复等都是牙周炎患者种植后发生种植体周围炎的独立危险因素(表1),与以往研究结果一致[6,14,15]。①吸烟史。吸烟对于口腔健康的危害早已达成共识，长期吸烟可导致龈沟液中炎症因子检出增加[16,17],抑制种植体周围骨整合，不利于种植术后愈合。与未吸烟患者相比，吸烟患者不仅罹患种植体周围炎的风险大大增加，而且所患种植体周围炎的严重程度也显著增大[18]。②未定期行牙周治疗。定期行牙周基础治疗已被证实可明显改善种植体周围组织健康，降低种植体周围炎的发生率，有利于种植体的长期留存[19]。本研究与以往的回顾性研究结果一致，未定期行牙周治疗被认为是牙周炎患者发生种植体周围炎的危险因素，这可能与种植体周围的菌斑积聚有关。③糖尿病史。本研究显示，糖尿病史可显著增加患者发生种植体周围炎的风险，这与糖尿病患者处于长期高血糖的非正常代谢状态密切相关。血糖的长期升高可导致微血管病变，使牙周组织缺氧，加速致病菌繁殖，致使牙周组织出现细菌感染[12,20]。④种植体周围黏膜厚度<2 mm。较薄的牙龈组织由于难以抵御机械刺激，容易导致种植体周围黏膜退缩，破坏种植体周围的软组织封闭，进而导致龈下菌斑堆积，增加植体周围边缘骨吸收风险[21]。因此，当种植体周围黏膜厚度<2 mm时，植体周围边缘骨吸收更严重，植体周围炎的发生率更高[22]。⑤前牙区种植。前牙区骨壁主要由较薄的皮质骨组成，且骨壁周围营养细胞及血供相对较差，故植体植入后，早期边缘骨吸收较多[23]。此外，由于前牙区骨质较薄，常选用较窄的种植体，植体与周围骨接触面积较小，侧向咬合力占据主导地位，进一步加剧种植体周围骨吸收，增加种植体周围炎风险[24]。⑥粘接固位修复。相比于螺丝固位，粘接固位发生种植体周围炎的概率更高，这与种植体周围粘接剂的残留有关。残留于种植体周围的粘接剂不仅作为异物诱发炎症反应，还会加剧口腔微生物黏附，进一步增加种植体感染风险[25]。

表2牙周炎患者发生种植体周围炎的多因素分析

图1预测牙周炎患者发生种植体周围炎的列线图风险模型

为了对牙周炎患者发生种植体周围炎的概率进行个体化预测，本研究结合已筛选出的风险因素，建立了有效的列线图预测模型(图1)。列线图模型将复杂的统计模型简易化、可视化，近年来已被逐步应用于口腔疾病发生风险的预测，可有效预测根面龋发生风险[26]、口腔腮腺肿瘤的良恶性[27]以及糖尿病患者发生种植体周围炎的风险[20]。为了进一步评价风险预测模型的准确性与区分度，本研究绘制了校准曲线(图2)和ROC曲线(图3)。校准曲线图(图2)结果显示，建模组和验证组的预测曲线均与理想曲线拟合较好，表明该模型具有良好的预测精度。此外，建模组和验证组ROC曲线的AUC分别为0.906和0.875(图3),表示该模型预测能力较好。以上结果表明，本研究所构建的列线图模型可作为临床预测牙周炎患者发生种植体周围炎的有效工具。不仅可通过去除相关风险因素降低牙周炎患者发生种植体周围炎的危害，还可采取有效的干预措施对种植体周围炎进行预防，从而降低医疗经济负担、提高种植成功率和提升患者满意度。

图2列线图校正曲线验证

图3列线图ROC曲线验证

总之，吸烟史、糖尿病史、未能定期行牙周治疗、种植体周围黏膜厚度﹤2 mm、前牙区种植和粘接固位修复都是牙周炎患者发生种植体周围炎的风险因素。本研究所筛选出的风险指标获取简单且评价便捷，基于此构建的风险模型可有效预测牙周炎患者种植后发生周围炎的概率，为种植体周围炎的预防与控制提供参考。

参考文献:

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[9]巨婷,何海燕,傅静,等.ICU失禁患者失禁相关性皮炎风险预测模型[J].中国老年学杂志,2022.42(3):618-622

[10]宋忠臣.种植体周围疾病的诊断和治疗[C].北京:中国国际口腔学术研讨会,2017.

基金资助:国家自然科学基金(82170993);

文章来源:唐金鑫,汤春波,宋鑫等.牙周炎患者发生种植体周围炎风险预测模型的构建[J].口腔医学,2023,43(08):706-710.DOI:10