首页 > 论文范文 > 医药卫生论文 > 口腔科论文 > 口腔修复论文 > 不同去污方法对种植体表面处理的体外研究

不同去污方法对种植体表面处理的体外研究

2022-01-24 71 上传者：管理员

摘要：目的评估不同去污方法对污染种植体的清洁效果和表面形态的影响,为临床中种植体表面清洁方案的选择提供依据。方法研究样本为收集自重度种植体周炎病例的8颗离体种植体,随机分为4组,每组2颗种植体,分别使用钛刮治器(刮治组)、钛刷(钛刷组)、喷砂(喷砂组)和铒激光(激光组)对种植体表面进行清洁并记录清洁时长,使用扫描电镜和X射线能谱仪对种植体表面进行成像和元素分析。结果清洁效果:(1)刮治组、钛刷组和喷砂组的组间清洁时长差异无统计学意义(均P>0.05),激光组用时明显高于刮治组(P<0.05);(2)低倍电镜图显示喷砂组与钛刷组的清洁程度相当,残留沉积物明显少于刮治组,而激光组去污前后沉积物量无明显变化;(3)元素分析显示仅喷砂组钛元素占比明显高于刮治组和基线(P<0.05)。表面形态:高倍电镜图显示激光去污和喷砂去污对蜂窝结构无影响,刮治组轻微改变,而钛刷组破坏严重。结论钛刮治器清洁污染种植体的能力有限,喷砂清洁有一定优势。目前单一的机械去污仍无法实现彻底清洁,需进一步探究更有效的去污方案。

关键词：
污染种植体
清洁效率
种植体周炎
表面去污
表面形态
加入收藏

种植体周炎是菌斑生物膜引起的种植体周围软组织和骨组织炎症，长期骨吸收会导致骨结合区的种植体螺纹暴露[1,2]。因暴露而污染的种植体表面能否再次形成骨结合与表面清洁程度有关。实验性种植体周炎的动物研究中，组织学证据表明暴露的螺纹经过清洁，种植体周围出现骨再生和骨结合。人体的再次骨结合证据较少，仅2例组织学报告显示污染种植体表面经过适当的去污处理后，有实现再次骨结合的可能[3,4]。

有效控制菌斑是种植体周炎治疗的重要部分，但暴露的种植体螺纹表面积聚的菌斑及其钙化物是实现彻底清创的难点。种植体周炎临床手术中沿用牙周刮治器进行清创，为防止异种金属污染，钛刮治器成为种植体表面清洁的专用器械[5]。除了一些临床研究使用常规去污方案，即钛刮治器去污联合生理盐水冲洗[6]，也有使用钛刷、喷砂、激光等去污措施[7,8,9]。对不同去污措施是否影响术后骨再生的研究进行系统性的文献回顾[7,8,9,10,11,12]，发现将钛刷、喷砂、激光等去污措施与常规去污方案进行比较的临床研究数量有限，尚不能认为前者促进骨再生的效果显著优于常规去污方案。因此，目前关于种植体表面去污的最佳措施尚无定论。

种植体表面类型有由阳极氧化法等处理形成的微孔表面和经酸蚀、研磨介质喷砂等处理形成的微粗糙表面[13]。这些种植体表面具有微米甚至纳米级的微孔结构，在体内清洁时肉眼无法观察到微结构中污染物的残留情况，因此无法比较不同去污措施的清洁效果。

本研究对离体的污染种植体进行表面清洁，使用扫描电镜（SEM）和X射线能谱仪（EDS）对清洁前后的种植体表面进行扫描成像和元素分析。将常规使用的钛刮治器去污作为对照，比较钛刷、喷砂、激光去污方法对污染种植体表面的清洁效果是否优于常规去污方案，为临床种植体周炎再生手术中种植体表面去污方案的选择提供依据。

1、材料与方法

1.1 样本来源和研究分组

本研究于2020年6月于南京大学医学院附属口腔医院牙周病科独立诊室进行。研究样本为8颗同一类型的离体种植体（Osseotite表面），收集自因重度种植体周炎而取出种植体的病例。离体种植体自然干燥后封装，表面黏附肉眼可见的沉积物。使用抽签法将样本随机分为4组，每组2颗种植体（种植体下端纵向凹槽将种植体表面分为3个操作区域，因此每组6个操作区域，每个操作区域如图1所示），分别使用钛刮治器、钛刷、喷砂和铒激光对种植体表面进行清洁。

1.2 各组去污方法

将样本置入生理盐水浸泡24h，模拟口腔湿润环境。由同一名操作者按照分组清洁种植体螺纹表面，计时员记录达到肉眼清洁的时长，到25min仍未达标时亦停止计时。刮治组：使用钛刮治器（IMPM1/2T,Hu-Friedy，美国）去污。钛刷组：使用钛刷（TigranPeribrush,Malm€o，瑞典）去污。喷砂组：使用喷砂治疗仪（PT-ATM，桂林市啄木鸟医疗器械有限公司）和直径65μm的碳酸氢钠粉末去污，模式设置为中等功率、中等水流，喷嘴与种植体长轴垂直，距离螺纹表面约3～5mm。激光组：使用Er∶YAG激光系统（LightWalker®，Fotona，斯洛文尼亚），采用其推荐用于种植体表面去污的参数，即短脉宽模式（SP）、脉冲能量20mJ、频率30Hz，工作端与种植体长轴垂直，距离约1mm的非接触模式下，在螺纹表面往返照射。

1.3 检测方法

使用SEM(Sigma500/VP,Zeiss，德国）扫描成像来显示样本表面形态和沉积物分布，将样本固定在样本架上，标记区正对电子束。使用EDS(Sigma500/VP,Zeiss，德国）检测种植体表面元素，检测区域面积为1.5mm×2.0mm。去污前每组选择1个操作区域做标记扫描成像并进行元素分析作为基线。去污后对标记区进行扫描成像并随机对3处进行元素分析，元素占比数据将用于组间比较以及与基线比较。检测员未知具体分组，仅按照编号和标记进行检测。

1.4 统计学处理

应用SPSS24.0软件进行统计分析。清洁时长和元素占比均以“中位数（25%和75%分位数）[M(P25,P75）]”表示，组间比较采用非参数检验方法中的Kruskal-Wallis检验，然后使用Bonferroni校正显著性水平。校正后P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 清洁时长比较

刮治组、钛刷组、喷砂组、激光组的清洁时长分别为3.97(3.6275,4.0725）、4.75(4.3075,5.0275）、1.94(1.8825,2.0550）、25.00(25.00,25.00)min。以刮治组为对照，钛刷组、喷砂组与刮治组之间清洁时长差异无统计学意义（均P>0.05），激光组的清洁时长明显长于刮治组(P=0.02）。

2.2 SEM图像分析

2.2.1 清洁程度

30倍SEM图像显示操作区全貌，200倍SEM图像显示螺纹间区域。去污前，种植体表面尤其螺纹间黏附大量沉积物。去污后，刮治组取样区残留沉积物呈薄絮状分散在螺纹间；钛刷组有散在点状沉积物残留；喷砂组则有极少量的细条状沉积物残留；激光组沉积物量与去污前比较无明显变化。见图2～3。

2.2.2 表面形态变化

10000倍SEM图像显示微观的蜂窝结构。去污前，钛刷组和激光组取样区可见清晰的蜂窝结构（其余两组取样区被沉积物覆盖）。去污后，刮治组取样区蜂窝结构峰处变平，钛刷组蜂窝结构破坏，其他两组形态无明显变化。见图4。

2.3 EDS元素分析

钛（Ti）元素是种植体主要成分，种植体用5级钛中Ti占比为87.71%，铝（Al）占比6%左右，钒（V）占比4%左右，其他元素累计不足3%[13]。各组去污前后的取样点元素全谱图见图5。从去污前取样点元素全谱图可见，非表面构成元素远超过3%，表明种植体表面有以碳（C）元素为代表的有机物和以钙（Ca）元素为代表的无机钙化物的污染。

各组及基线Ti、C、Ca元素占比及比较结果详见表1。从表1元素占比分布区间可见，去污前种植体表面各取样点间Ti、C、Ca元素占比差异较大，表明去污前种植体表面沉积物分布不均；去污后各组内取样点间差异减小，表明去污处理使之成为相对均匀的清洁表面。各组与基线比较的结果显示，喷砂组Ti元素占比明显高于基线（P=0.04），其他组与基线的差异无统计学意义（均P>0.05）。组间比较的结果显示，喷砂组Ti元素占比明显高于刮治组（P=0.01），其他组与刮治组的差异无统计学意义（均P>0.05）。

3、讨论

本研究主要探讨不同去污措施对种植体表面的清洁效果和形态影响，比较钛刷、喷砂、激光去污是否优于常规使用的手工刮治去污。综合比较SEM图像、元素占比和清洁时长，发现喷砂组清洁效果最好且有利于保存螺纹表面的蜂窝结构。

既往一些体外实验也对刮治器械和钛刷进行了对比研究。Rosen等[14]研究表明，经过手工刮治处理后种植体表面仍残留一些有机物碎片；John等[15]发现，钛刷清洁后菌斑的残留显著少于手工刮治。但Alotaibi等[16]发现，钛刷处理使Osseotite表面蜂窝变平坦、TiUnite表面微孔被破坏。本研究中的SEM图像亦显示手工刮治清洁不佳，而钛刷处理则将沉积物与表层金属一并去除。

喷砂系统能高效清除天然牙表面菌斑，在种植体表面去污方面也得到应用。Pranno等[17]研究表明，不需化学剂仅喷砂处理就能显著降低细菌量。Ronay等[18]研究显示，喷砂去污的残留菌斑面积显著低于手工或超声刮治，并且甘氨酸粉末对喷砂酸蚀处理（SLA）表面形貌无影响。Matsubara等[19]发现，大颗粒的碳酸氢钠粉末清洁效果显著优于甘氨酸和赤藓糖醇，同时对种植体表面的改变也会更明显。

铒激光因作用范围精准和具有清除钙化物的能力而被应用于清洁种植体螺纹。Takagi等[20]使用DELight铒激光系统（脉宽200μs，脉冲能量≤40mJ，频率20Hz）清洁SLA表面，发现激光比机械措施更有效地去除钙化物。NejemWakim等[21]使用Fotona的铒激光系统，能量设置为脉宽50μs、脉冲能量50mJ、频率30Hz时照射，SLA表面无裂纹或熔融。Taniguchi等[22]发现，在相同能量照射下，Osseotite表面无变化，SLA、可吸收性研磨介质处理（RBM）表面轻微熔融。因此，清洁种植体前需要明确种植体的表面结构和激光设备的合适能量参数[23]。本研究中激光组去污效果不佳，可能是设置的能量参数（脉冲能量20mJ，频率30Hz）较低。

当我们比较不同措施去污效果时，也关注其对种植体表面结构的保护。有些器械比如超声刮治器、钛刷和更高能量的激光处理确实破坏了种植体表面结构[24]，甚至大颗粒粉末的喷砂处理也会增加种植体表面粗糙度[19]。一些去污方法本身也用于种植体表面改性，在去污的同时也必然会改变表面形态[25]。因此，机械处理对种植体表面生物相容性的影响，特别是激光去除螺纹表面污染层的可行性仍需要更多的探究，以决定污染种植体表面是尽可能地清洁还是在清洁与保存形态之间寻求平衡。

本研究存在的问题和有待继续研究的方面：(1)样本量有限，无法选择检验效能高的参数检验方法；(2)喷砂组螺纹表面仍有极少沉积物残留，可见单一去污措施并未达到彻底清洁的效果；(3)激光去污效能与文献报道不一致，需要进一步验证；(4)去污处理对种植体表面结构的改变是否影响生物相容性和骨结合有待继续研究。

参考文献:

[10]黄容裕,吴纪楠,胡文,等.甘氨酸龈下喷砂联合引导组织再生术治疗种植体周炎[J].中华口腔医学研究杂志(电子版),2019,13(1):28-36.

[11]卢海宾万董,容明灯,等.Er:YAG激光联合引导骨组织再生术治疗种植体周炎骨缺损的临床效果[J].口腔疾病防治,2017,25(7):430-434.

[12]张倩.水激光辅助手术治疗种植体周炎的短期临床效果研究[D].呼和浩特:内蒙古医科大学,2019.

[13]宿玉成,袁苏.现代口腔种植学[M].北京:人民卫生出版社,2004:64-68.

文章来源：高跃跃,李厚轩.不同去污方法对种植体表面处理的体外研究[J].中国实用口腔科杂志,2022,15(01):41-46.