金属网底托槽正畸矫治器治疗6个月内口腔菌群的变化

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2014.39.010

摘要/Abstract

摘要：

背景：目前，已有很多文献报道佩戴固定矫治器后患者口腔内微生物菌群会发生变化。
目的：探讨安装金属网底托槽正畸矫治器对青少年口腔内致龋菌变形链球菌、乳酸杆菌及口腔卫生状况的影响。
方法：纳入23例需要安装金属网底托槽正畸矫治器的青少年患者，作为试验组；同时选择18例无口腔疾病的青少年志愿者作为健康对照。安装矫治器即刻、安装后90，180 d收集两组唾液，检测变形链球菌、乳酸杆菌菌丛的变化，同时检测牙龈指数与口腔卫生指数。
结果与结论：对照组3个时间点的变形链球菌、乳酸杆菌、牙龈指数及口腔卫生指数变化无明显差异。试验组安装90 d、180 d的变形链球菌危险等级较安装即刻明显提高(P < 0.05)，安装180 d的乳酸杆菌危险等级较安装即刻明显提高(P < 0.05)，安装90 d的牙龈指数牙龈指数、安装180 d的口腔卫生指数严重程度高于安装即刻(P < 0.05)，安装180 d的变形链球菌、乳酸杆菌危险等级与牙龈指数及口腔卫生指数严重程度高于对照组(P < 0.05)。表明口腔内安装正畸矫治器会增加青少年口内的变形链球菌和乳酸杆菌细菌数量，导致口腔卫生状况明显下降。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

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关键词: 生物材料, 口腔生物材料, 金属矫治器, 金属材料, 变形链球菌, 乳酸杆菌, 牙龈指数, 口腔卫生指数

Abstract:

BACKGROUND: Currently, there are a lot of studies addressing oral microflora variation in patients wearing fixed orthodontic appliance.
OBJECTIVE: To determine the changes in Streptococcus mutans, Lactobacillus and oral health in teenagers wearing metal orthodontic appliances.
METHODS: Twenty-three who were subjected to fixed metal orthodontic appliances as testing group and 18 adolescent volunteers with no oral diseases served as controls. We collected saliva samples from all the participants immediately, 90 days and 180 days after fixed metal orthodontic treatment to detect changes in Streptococcus mutans and Lactobacillus, which can lead to dental caries, and other oral parameters, including gingival index and oral hygiene index.
RESULTS AND CONCLUSION: In the control group, there were no difference in Streptococcus mutans, Lactobacillus, gingival index and oral hygiene index at three time points. In the testing group, the hazard levels of Streptococcus mutans and Lactobacillus were significantly increased at 90 and 180 days than immediately after fixed metal orthodontic treatment (P < 0.05), as well as the gingival index at 90 days and oral hygiene index at 180 days became worse (P < 0.05). At 180 days after fixed metal orthodontic treatment, the hazard levels of Streptococcus mutans and Lactobacillus, gingival index and oral hygiene index were severer in the testing group than the control group (P < 0.05). These findings indicate that the fixed metal orthodontic appliance could lead to increasing of Streptococcus mutans and Lactobacillus, and reduce oral health status badly.

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Key words: orthodontic appliances, periodontal index, oral hygiene index

中图分类号:

R318

郝春波，谢奇，陈小滨，郭冬梅，梁振耕. 金属网底托槽正畸矫治器治疗6个月内口腔菌群的变化[J]. 中国组织工程研究, 2014, 18(39): 6287-6291.

Hao Chun-bo, Xie Qi, Chen Xiao-bin, Guo Dong-mei, Liang Zhen-geng. Changes of oral flora within 6 months after fixed metal orthodontic treatment[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2014, 18(39): 6287-6291.

图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 共纳入41名青少年，无人中途退出试验。试验组23名中男10名、女13名，平均年龄15.7岁；对照组18名中女8名、男10名，平均年龄13.2岁。

2.2 受试者口腔细菌危险等级和口腔指数的检测

变形链球菌：对照组在T0、T3和T6时间点的细菌危险等级差异均无显著性意义(P > 0.05)。试验组中，T0时间点与T3、T6时间点的细菌危险等级相比差异均有显著性意义(P < 0.05)，虽然T6时间点的高危险等级人数比T3时间点要增加，但无统计学差异。试验组T3和T6时间点的细菌危险等级均高于对照组(P < 0.05)，见表1。

乳酸杆菌：对照组在T0、T3和T6时间点的细菌危险等级差异均无显著性意义(P > 0.05)。试验组中，T0和T3时间点的细菌危险等级差异无显著性意义(P > 0.05)，T3和T6时间点的细菌危险等级也无明显差异，但是T0和T6时间点上存在明显差异(P < 0.05)。两组在T0时间点的细菌危险等级无明显差异(P > 0.05)，试验组T6时间点的细菌危险等级高于对照组(P < 0.05)，见表1。

2.3 受试者牙龈指数和口腔卫生指数的变化 对表2中的数据进行分析，卡方检验显示对照组中在T0、T3和T6几个时间点，无论是牙龈指数和口腔卫生指数均无明显变化，也就是未安装正畸矫治器受试者的口腔状况维持在一个较稳定的状态。试验组T3时间点的牙龈指数较T0出现了明显变化(P < 0.05)，但口腔卫生指数没有明显变化；T6时间点的牙龈指数和口腔卫生指数相比于T3均无变化，但口腔卫生指数相对于T0时间点变化显著(P < 0.05)。试验组T0时间点的牙龈指数和口腔卫生指数与对照组无差异；试验组T3时间点的牙龈指数明显高于对照组(P < 0.05)，但两组口腔卫生指数无差异；试验组在T6时间点的牙龈指数和口腔卫生指数均显著高于对照组(P < 0.05)，见表2。

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引言

固定矫治牙齿是通过置入口腔内正畸矫治器达到矫治咬合的作用，可以得到长期的平衡咬合^[1]。中国接受固定牙齿矫治器治疗的青少年日益增多，但国内外多项实验研究表明，安装口腔矫治器后，患者口腔内与龋齿发生密切相关的几种细菌如变形链球菌、乳酸菌增多^[2-4]，但也有实验提出了相反的结论^[5]。各种口腔清洁方式对安装矫治器后的菌落有影响^[6]；另外，置入矫治器后对口腔的牙龈指数和卫生指数也有较大影响^[7]。吸烟、经常吃糖(尤其是睡前吃糖)和不按时刷牙等不良习惯会造成口腔卫生水平的下降^[2]，在本试验中，为了避免这些不利因素对试验结果的影响，作者在选择受试者时就已经排除了那些有吸烟习惯、经常吃糖的青少年。口腔卫生保持最常用且最有效的方法之一就是刷牙。随着人们卫生意识的提高，来就诊的青少年每天都最少刷1次牙，大多数都是早晚各刷1次。本试验中为了保持处理方法的一致性，由作者统一发放黑人牌软毛牙刷，牙膏选高露洁牌。维持口腔卫生还有其他理化方法，如牙间刷、牙线、漱口水等，因使用较复杂，身为青少年的受试者平时无使用习惯，故本试验内没有采纳。虽然正畸矫治器可以治疗牙齿畸形，但它作为安装到口腔的异物，为了不影响患者正常的吃饭、发音及美观，对其在材料学上有着特殊的要求：一是其本身无毒无害，并且必须是化学惰性物质，不能与口腔唾液发生反应；二是考虑到安装矫正器的人群以青少年为主，矫治器的制造材料必须舒适耐用且不易降解，尤其不能对青少年的牙齿生长发育造成潜在危害；三是为了不影响患者携带后的美观，其体积必须要小，这就要求其制造材料必须拥有较好的可加工性；四是制作材料必须拥有较高的耐磨性能，强度必须足够大，以应付日常的咀嚼。安装正畸矫治器的主要是青少年，国内外的各种正畸矫治相关研究也把青少年作为主要研究对象。青少年作为口腔疾病高发年龄层，存在着因个体发育差异等所造成的样本不稳定性。参与本试验的青少年身体都比较健康，短期内身体健康发生较大变化的可能性不大。在样本稳定性无法得到确实保证的情况下，本试验依然仿照国外的研究方法，对本地区青少年安装口腔矫治器后的情况进行研究^[4]。在相关研究中也采取了安装了矫正器组和未安装矫正器组作为对照组^[2-3]。

现在制作正畸矫治器的主要材料有陶瓷、高分子塑料和金属等，各种材料各有优缺点，陶瓷材料为白色，与牙齿颜色相近，更考虑到了美观度，但价格昂贵；透明的高分子塑料材料可以直接显现出牙齿的本来颜色，在美观度上也有优势；金属材料坚固耐用，使用广泛，实际上来医院安装矫治器的青少年主要选择的是金属正畸矫治器，所以本试验中选择的矫治组患者一律为安装金属正畸矫治器者，使用的品牌为3M迷你金属网底托槽正畸矫治器。为了探讨安装口腔正畸矫治器对患者口腔细菌和各参数的影响，本试验征集了23例安装金属固定正畸矫治器的患者和18名未安装正畸矫治器的志愿者，对其进行了6个月的追踪检测^[8]，分别在安装金属固定正畸矫治器时和3，6个月后收集唾液，检测变形链球菌和乳酸杆菌的数量，同时检测牙龈指数和卫生指数^[9]；另外，通过问卷调查探讨其与刷牙频次的关系^[10]。

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材料方法

设计：对比观察试验。

时间及地点：选择2013年4月至2014年3月海南省人民医院就诊的青少年患者。

对象：纳入23例需要安装固定正畸矫治器的患者，作为试验组，年龄(15.7±1.5)岁；另外征集了18名未安装口腔矫治器的青少年志愿者作为健康对照组，年龄(15.6±1.5)岁，通过诊断，这18名受试者均无明显口腔疾病。患者和志愿者生活在同一城市。两组受试者之间年龄、性别比例、身体健康情况等均较为相近，作为受试者的区别仅仅在于是否安装了正畸矫治器，故认为两组受试者间的比较可以代表安装矫正器所带来的影响。

纳入标准：两组受试者均排除最近患有系统性疾病(糖尿病、矿化缺陷类疾病)、试验前进行了抗生素等治疗者。

材料：试验中所有安装的矫治器均为金属制品，使用的品牌为3M迷你金属网底托槽正畸矫治器(图1)。

方法：

试验前准备：试验开始前，由医师对受试者进行了口腔卫生清洁的指导。试验前对受试者或者其父母询问受试者刷牙是否频繁，1 d最少刷牙2次，即早晚各1次定为刷牙较频繁，明确告知所有青少年及其父母本试验的目的及潜在的危险性，经其同意并签署书面协议后方进行试验。本试验经过本医院的伦理委员会批准。

样品收集：安装正畸矫治器即刻的时间为T0，3个月后(90 d)的追踪时间为T3，6个月(180 d)后的追踪时间为T6，在T0、T3和T6时间点收集两组唾液。试验前，受试者需禁食、禁水、禁刷牙1 h以上，在样品获得后立即进行检测。同时检测变形链球菌、乳酸杆菌、牙龈指数和口腔卫生指数。口腔正畸矫治器的安装为试验开始，开始收集第1个样品。大多数样品的追踪检测安排在安装矫治器后的第90和180天，少数几例有不超过3 d的延迟收集。

主要观察指标：

变形链球菌检测：采取的是成品试剂盒检测法。使用专用附着板安装试剂盒说明书操作方法，使其均匀粘上唾液。然后，将其置于含有MSB培养液的培养瓶37 ℃培养48 h，培养过程中不要把瓶口封死。变形链球菌的危险等级是通过菌落密度得出的，与试剂盒自带的标准板进行评比，菌落密度1至2级为低危险等级，3至4级为高危险等级。

乳酸杆菌检测：检测方法与变形链球菌检测方法类似，也是使用商品化试剂盒进行检测。操作方法与变形链球菌检测基本相同，首先让受试者咀嚼蜡块30 s以刺激唾液的分泌。将乳杆菌培养基薄片与唾液充分接触后放回试管内，因其适合在无氧状态下生长，所以需要关紧盖子。37 ℃温箱培养4 d，通过与标准板比对确定菌落等级情况，1至2级为低危险，3至4级为高危险。

牙龈指数检测：检查使用钝头牙周探针，结合视诊和探诊，检查全口牙，每颗牙周围的牙龈均要仔细检查。将其周围牙龈分为近中唇(颊)乳头、正中唇(颊)缘、远中唇(颊)乳头和舌侧龈缘，每颗牙的记分为4个牙面记分的平均值。记分标准：0分为牙龈健康；1分为牙龈轻度炎症，牙龈的颜色有轻度改变并轻度水肿，探诊不出血；2分为牙龈中等炎症，牙龈色红，水肿光亮，探诊出血；3分为牙龈严重炎症，牙龈明显红肿或有溃疡，无压迫即可自动出血。

口腔卫生指数检测：受试者咀嚼菌斑染色片1 min，吐出后漱口30 s，首先计算出菌斑指数。记分标准：牙龈附近无菌斑记为0分；牙龈附近无法观察到菌斑，但可以用探针刮出菌斑记为1分；牙龈和牙间隙有中等程度的菌斑记为2分；牙龈和牙齿间存在大量菌斑记为3分。按照公式口腔卫生指数OHI=菌斑计分总和/受检牙面数，计算出口腔卫生指数。

统计学分析：试验结果使用SPSS 16.0进行分析。应用卡方检验对同一组的不同时间点，相同时间点不同组的数据进行分析，P < 0.05认为差异有显著性意义。

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讨论

口腔矫治器可以佩戴在口腔内部，通过产生作用力，使畸形的颌骨或牙齿还有牙周组织发生变化，以利于其正常生长发育。因其直接安装在口腔里，直接与人体和唾液相接触，故对其材料有较高的要求，主要要求有坚固耐用，必须是生物惰性材料，不与口腔组织和唾液或食物等发生化学反应，小巧，不影响美观^[11]。根据医疗应用，有多种矫治器可供选择，可摘卸矫治器和固定矫治器。其中可摘卸矫治器便于患者自行佩带和取下，可以对口腔和矫治器两者进行充分的清洁，但其作用力较小，在矫治效果上比不上固定矫治器^[12]。而从材料上，矫治器主要分为金属矫正器和陶瓷矫正器，近年来出现的高分子透明材料矫正器因其在美观上的优势，深受患者们的欢迎。金属矫正器除了美观效果较差外，治疗效果理想，加上相比其他材料矫正器在价格上有优势，所以安装矫正器的患者大部分选择金属制矫正器。故本试验将受试者仅限定于安装金属矫正器的青少年^[13]。

目前，已有很多文献报道了戴固定矫治器后患者口腔内微生物菌群的变化^[3]。固定矫治器一般要在口腔内安装一两年。本试验征集的两组青少年，一组戴固定矫治器，一组没有，在长达6个月的追踪中，对2种与龋齿发生密切相关唾液菌丛的变化及口腔健康情况进行测定^[14]。在龋齿的形成和发展过程中，致龋菌起着重要作用^[15]。致龋菌致龋的具体作用原理依然不完全明了。口腔内各种细菌间存在着营养物质的竞争、协同生长、毒力因子的相互制约等复杂的生态关系^[16-17]。龋齿的发生其实是一个多种细菌(包括致龋菌和非致龋菌)相互作用后的结果^[18]。变形链球菌是公认的致龋菌之一，有研究认为，LuxS基因对变形链球菌的生长发育及致龋过程起着重要的作用^[19]。另3’-5’环二鸟苷酸对变形链球菌生物膜的形成和细菌的黏附起着重要作用^[20-21]。变形链球菌和其他细菌在口腔内构成了一个相对独立的动态生态系统^[22]。虽然变形链球菌和乳酸杆菌同为致龋菌，但二者在口腔中处于一种什么样的关系依然没有定论。有研究表明二者可以共聚^[23]，但也有研究表明乳酸酸菌对变形链球菌起着明显的抑制作用^[24-25]。

通过试验结果可以看出，对照组变形链球菌和乳酸杆菌的口腔危险度在各个时间点都无统计学差异。在T0时间点，对照组和试验组两种细菌危险等级也没有出现明显差异。两组组内T0时间点和T3时间点、T3时间点和T6时间点的两种细菌危险程度均无明显差异，但T0时间点和T6时间点的结果存在着明显差异。前人研究结果表明，试验开始的时候，矫治组和对照组无论是菌落数量、牙龈指数还是口腔卫生指数都不具备统计学差异^[26]。但有些实验表明，安装口腔矫治器后的3个月内，其口腔危险指数就已经上升到了具有统计学意义的程度^[27-28]，这与本研究试验组3个月时的口腔危险程度虽然上升，但不明显的结果不符。为了弄清楚此种现象发生的原因，作者在试验结束后对受试者进行了询问，发现在试验开始的时候，因作者对受试者详尽讲解了安装正畸矫治器对口腔卫生可能造成的不良影响，很多患者为了避免这种情况的发生，更加注重了对口腔卫生的保持，如刷牙次数和时间增加。但通过6个月时口腔卫生危险达到了具有统计学意义的这一点看，这也从某种程度上反映了正畸矫治器的安装对口腔卫生的负面作用，很难通过加强对口腔的清洁得以抵消关于安装固定矫治器后为何会增加变形链球菌的数量，Chang等^[29]的解释是固定矫治器的硬质表面可以促进耐酸和产酸细菌的生长。随着人们卫生观念的增强，每日早晚各刷1次牙的良好习惯正在普及^[30]。加上本试验开始的时候，作者对受试者及其父母进行了关于口腔保洁及其重要性的详细指导。因此，本试验的患者和志愿者中，仅有1例不经常刷牙者，其他受试者均每天至少早晚刷2次牙，并且其中更有不少人因作者的详细说明特意加强了口腔卫生，故没有将此项因素放入讨论。尽管各位青少年的良好刷牙习惯，使得口腔卫生总体状况的恶化相比于其他试验稍有延后，但最后还是达到了具有统计学意义的恶化程度。国外很多实验发现，通过使用巴斯刷牙法，并且辅助实验牙线和牙间刷等，可以对安装矫正器的患者提供更好的口腔卫生清洁。但以上方法均需要患者本身的大力配合，方法本身也较复杂，不容易掌握。总之，安装矫正器患者的口腔清洁依然是一个大问题。

先前的研究表明，口腔疾病的主要因素之一就是致龋菌的增多。本试验中观察到致龋菌缓慢增多的现象，与牙龈指数和口腔卫生指数的恶化密切相关。本试验结果显示，牙龈指数在第3个月时恶化情况就已经比较明显了，而口腔卫生指数在第6个月时才相比试验开始明显恶化，此结果与危险指数的上升相似，都呈现出一种渐进式的恶化。因为在受试者的选择，牙膏和牙刷的统一发放等细节上均做到尽可能的一致，所以通过本试验可以较为肯定的认为口腔卫生恶化发生的根本原因就是患者安装了正畸矫治器。

与国内外其他的研究相比，本试验也有许多不足之处，如没有考虑患者牙齿咬合不正的严重程度，受试者的营养状况和心理状况。另外虽然因时间限制试验仅仅进行了6个月，但试验结果达到了可以认为口腔矫治器会造成口腔卫生恶化的结果，而为了研究更长时间内矫正器对口腔卫生的作用，进一步的试验应该延长时间，直到受试者摘除矫治器后为止，设立多个时间点进行跟踪检测。另外考虑到本试验中使用的仅仅是金属制品矫治器，未将其潜在的危害与陶瓷或高分子塑料制矫治器进行同时间点的对比，在今后的实验中，应该收入安装不同材料制矫治器患者，力求从促致龋细菌增生的这个方面来讨论其各自的优劣。

总之，本试验结果表明安装金属固定矫治器的患者，在6个月的追踪随访中，相比未安装的青少年而言，其口腔内菌落环境发生明显变化，变形链球菌和乳酸杆菌及龋齿发病率均明显升高。因此，在口腔龋病防治中，安装固定矫治器的患者是重点对象，此类人应按时进行口腔护理保健，防止龋齿的发生。

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