脉冲式掺铒钇铝石榴石激光与乙二胺四乙酸联合治疗模式处理不同深度天然牙三壁骨缺损同期植入种植体的研究

把丽根·伯拉提汉 林志辉 满毅

口腔疾病研究国家重点实验室 国家口腔疾病临床医学研究中心

四川大学华西口腔医院种植科，成都610041

天然牙缺失常常由外伤、牙周病、根尖周病变等原因引起，临床表现除了种植位点的骨缺损多数伴有明显的相邻天然牙牙槽骨吸收以及临床附着丧失。因此，对于该类种植体周、天然牙周联合骨缺损患者，临床医生不仅需要行骨增量手术以获得足够的牙槽骨宽度和高度，还需要同期处理天然牙的牙槽骨吸收。天然牙牙槽骨吸收的治疗原则是去除致病因素、清除菌斑、控制感染、防止骨丧失、诱导骨再生、恢复原有的组织结构。目前，对于种植治疗种植位点伴邻牙骨下袋的复杂骨缺损可以通过机械清除、超声、药物、激光等方式进行治疗。稳定的硬组织支持是使种植体获得长期稳定性、促进天然牙牙周再生的重要因素。对于种植位点伴邻牙骨缺损，如何在减少手术次数的同时能够确保骨增量的效果，并且达到良好的临床牙周再生效果是临床医生较为关注的问题。

近年来，激光在牙周及种植领域逐渐得到重视并被应用于清除菌斑并促进软硬组织再生，脉冲式掺铒钇铝石榴石（Er:YAG） 激光对微生物的有效杀灭和清除为牙周组织再生提供了生物学基础，成为牙周治疗的有效辅助手段[1-3]。乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetra acetic acid，EDTA） 可以有效去除暴露的根面玷污层，敞开牙本质小管，有利于牙周组织愈合和再生[4]。本文通过对比在不同深度的天然牙三壁骨缺损同期种植病例中Er:YAG 激光与EDTA 联合应用的治疗效果，比较两组骨增量效果并评价天然牙牙周附着水平，以探讨Er:YAG 激光与EDTA 联合应用对种植位点旁天然牙骨缺损的整体效果，旨在提高这类患者种植的长期稳定性以及天然牙保留率。

1 材料和方法

1.1 临床资料

本实验选取2018 年1 月—2019 年12 月间在四川大学华西口腔医院种植科就诊的单颗牙缺失伴邻牙三壁骨缺损患者30 名，在种植手术同期行骨增量。将患者按照缺牙位点邻牙三壁骨下袋深度不同分为组1 （2～5 mm垂直骨缺损，n=13） 和组2（5～8 mm 垂直骨缺损，n=17）。本研究经四川大学华西口腔医院临床试验机构备案且通过伦理委员会批准（审查项目编号：WCHSIRB-2020-371）。所有患者均签署知情同意书。

纳入标准：1） 依从性、口腔卫生维护良好；2） 单颗牙缺失，缺牙位点旁邻牙垂直骨缺损类型为三壁骨下袋（缺损位于缺牙侧且骨缺损高度大于2 mm）；3） 牙槽窝根方有足够骨量提供种植体初期稳定性；4） 18～70岁（含18岁和70岁） 接受种植手术的患者。

排除标准：1） 重度吸烟患者（吸烟指数≥400）；2） 有严重的未控制的系统性疾病；3） 接受全剂量放疗和静脉滴注双磷酸盐治疗；4） 免疫系统性疾病及长期服用特殊药物者如激素、抗凝药等；5） 哺乳、妊娠期妇女；6） Ⅱ°以上根分叉病变患者。

1.2 主要仪器及材料

Er:YAG 激光（AT Fidelis®，Fotona 公司，斯洛文尼亚）；骨替代材料（Bio-Oss®，Geistlich 公司，瑞士）；生物膜（Bio-Gide®，Geistlich 公司，瑞士）。

1.3 方法

1.3.1 术前准备 所有患者均行完善体格检查及血液检查，排除全身及局部因素影响。

1.3.2 邻近天然牙检查 为有效避免种植术后感染的发生，应保证患者术前经过完善的牙周基础治疗且口腔卫生保持良好，并对种植区骨缺损邻牙进行牙髓活力和影像学检测，全面检查其牙髓、牙周及根尖情况，并判断邻牙骨下袋类型并测量骨缺损深度。若发现邻牙牙髓存在感染，需对邻牙进行牙髓治疗，以避免种植术区感染；若邻牙已进行根管治疗，但仍存在根尖暗影且根管治疗后3月内暗影未减小或出现增大，首先要对邻牙进行根尖外科手术治疗，以避免感染种植位点骨增量区域或者种植体。

1.3.3 手术过程 术前常规消毒铺巾，局部麻醉下于缺牙区行梯形切口，翻瓣，彻底清创，显露术区牙槽骨及邻牙根面，修整牙槽骨形态。种植位点用0.60 W、30 Hz、30 mJ 能量的Er:YAG 激光在距离组织1 mm 以清扫的方式移动照射处理。暴露的根面用1.00 W、20 Hz、80 mJ 能量的Er:YAG 激光处理45 s，光纤与根面轻触角度为30°，同样在距离组织1 mm 的位置以清扫的方式移动照射整个牙根表面，使用锥形0.6 光纤尖，激光处理同期采用大量生理盐水冲洗照射区域，接着用17%EDTA凝胶处理根面2 min，随后采用生理盐水对术区进行清洗。在完成Er:YAG 与EDTA 联合应用后，逐级备洞，于理想位点完成种植体植入（Straumann®，瑞士；NobelActive®，瑞典；Osstem®，韩国），植入扭矩均达到35 N·cm。完成种植体植入术后于骨缺损区植入骨替代材料，高度恢复至邻牙釉牙骨质界下2 mm，覆盖并固定胶原膜，无张力缝合关闭创口。以上处理均由同一名经验丰富的种植外科医生完成。术后使用阿莫西林48 h，同时用0.12% 氯己定溶液漱口，每天3 次，持续1周，进行菌斑控制，10 d后拆线。一期术后6个月复查锥形束CT （cone-beam computed tomography，CBCT），检查成骨效果后行二期手术，取模并完成永久修复。手术过程见图1。

图1 手术过程Fig 1 Surgical procedure

1.4 术后效果评估

1.4.1 术后检查 术后观察伤口出血情况，术后10 d拆线，临床评估创口愈合情况。

1.4.2 创口愈合的临床评估标准 按照Wachtel 等提出的早期愈合指数（early healing index，EHI）进行评估，将术后10 d 的创口分为5 级愈合状态：1 级的特征为一期创口闭合后5 d 软组织瓣完全关闭，无纤维蛋白线；2 级为一期创口闭合后5 d 软组织瓣完全关闭，有纤维蛋白线；3级为软组织瓣完全关闭，切口及相邻区域被纤维蛋白覆盖；4级为软组织瓣关闭不完全，创口区域部分坏死；5级为瓣闭合不完全，创口区域坏死。EHI 1 级、2 级或3级为一期愈合，EHI 4级或5级为二期愈合[5]。

1.4.3 影像学检查评估 于术前（T1） 及术后6 月（T2） 拍摄CBCT （3Accuitomo 170， 森田公司，日本），测量邻近天然牙近远中牙槽嵴顶高度差，即骨缺损垂直高度，在术后6月完成修复时（T3）、完成修复后6月（T4） 采用平行投照技术拍摄根尖（图2）。测量指标如下（图3）。1） 骨高度变化量：为术前与术后6月天然牙近缺隙侧骨缺损高度之差（T2-T1）；2） 边缘骨吸收量：以种植体肩台为参考点，在近、远中侧分别测量参考点至牙槽嵴顶之间的距离，评价种植体周围边缘骨的变化。术后6 月完成修复时、完成修复后6 月通过平行投照的根尖片对比测量，两者差值为边缘骨吸收量（T3-T4）。

图2 术前、术后6个月CBCT图像（A、B） 及术后6月完成修复时和修复后6月X线片（C、D）Fig 2 CBCT was performed before surgery，and after 6 months later（A，B）. X-ray was taken at prosthetic loading and 6 months later（C，D）

图3 影像学测量指标Fig 3 Landmarks used for radiographic evaluation

1.4.4 临床指标评估 在术前和修复后6 个月进行如下临床检查。 1） 探诊深度（probing depth，PD）、 牙周附着水平（clinical attachment level，CAL）：通过牙周探针探测天然牙唇颊侧近中、正中、远中以及舌腭侧近中、正中、远中的PD、CAL；2） 龈沟出血指数（sulcus bleeding index，SBI）：不出血记为0 分，点状出血记为1 分，线状出血记为2 分，大量出血记为3 分[6]；3） 种植体存留率：根据是否存在持续性疼痛、种植体周溢脓、种植体松动等进行评估；4） 天然牙保留率：根据是否存在松动、牙槽骨严重吸收等拔牙适应证进行评估。

1.5 统计学分析

采用SPSS 23.0 软件进行数据分析，对于骨高度变化量、边缘骨吸收量、PD 等定量数据，首先对数据进行正态性分布和方差齐性检验，对于满足正态分布和方差齐性的定量数据，进行独立样本t检验，如不满足，则采用卡方检验。定量数据均采用平均值±标准差的方式表示，在显著性水平5%的标准下，P＜0.05表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 患者基线资料

研究共纳入30 名患者，分为组1 （n=13，男女比为7∶6） 和组2 （n=17，男女比为10∶7），男女比为17∶13，年龄在27～68岁，组1平均年龄为（36.3±12.4） 岁，组2 平均年龄为（42.6±10.7）岁。两组差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.2 临床、影像学检查分析

2.2.1 术后创口愈合情况 术后10 d，组1 一期愈合12 例（92.31%），二期愈合1 例（7.69%）；组2一期愈合14 例（82.35%）， 二期愈合3 例（17.65%）。组1 和组2 一期愈合率比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。30 例患者最终软组织均愈合，无1例出现感染导致的手术失败。

2.2.2 影像学检查 通过对比术前、术后6 月时CBCT，可见两组骨高度均明显增加，组1 和组2的骨高度量变化量分别为（2.85±1.81）、（4.92±2.22） mm，差异具统计学意义（P＜0.05）。通过对比术后6 月完成修复时、完成修复后6 月的根尖片，组1和组2边缘骨吸收量变化量分别为（0.70±0.32）、（1.25±0.47） mm， 差异无统计学意义（P＞0.05）。

2.2.3 临床参数评估 天然牙牙周软组织的健康状态分别通过PD、CAL、SBI等进行评估，修复后6个月，两组PD 为（2.69±0.41）、（3.48±0.82） mm；两组CAL 为（1.46±0.44）、（1.93±0.65） mm；两组SBI 分别为0.25±0.46、0.25±0.71，统计学分析结果可见，修复后6个月时两组PD、CAL、SBI相比差异均无统计学意义（P＞0.05）。

2.2.4 天然牙保留率和种植体存留率 修复后6 个月随访时两组天然牙保留率分别为100%、94.12%；根据随访结果，30 颗种植体均成功负荷，没有出现种植体周炎症、种植体松动等并发症，两组种植体存留率均为100%。

3 讨论

本临床研究结果显示联合应用EDTA+Er:YAG激光处理不同深度天然牙三壁骨缺损同期种植病例均取得较好效果，两组均能达到较高的术后一期愈合率。深度不同的骨缺损都获得较好骨增量效果，且在深骨缺损组骨增量效果优于浅骨缺损组，两组术后6月种植体边缘骨吸收量差异无统计学意义。修复后6 月两组临床指标（PD、CAL、SBI） 差异均无统计学意义，两组患者的牙周组织与牙周功能恢复到类似水平，均获得理想的天然牙保留率、种植体存留率，随访期间没有出现种植并发症。尽管两组骨缺损在术后均获得较好恢复，但是不同深度的三壁骨缺损术后6月骨高度变化量不同，组2 骨增量高度大于组1，这是由于组2 的缺隙侧牙槽嵴顶与釉牙骨质界之间距离更远，骨缺损范围更大，种植术后由种植体支撑起的成骨空间为窄而深的形态，需填入较组1更多的骨替代材料。组2 修复后的边缘骨吸收量、PD 和临床附着丧失均较大，但是两组间差异无统计学意义，这可能是由于组2骨增量范围较大，其新骨形成与牙周再附着在功能负荷后较组1更为薄弱，最终造成更多的种植体边缘骨吸收。在随访过程中，组2中1 名患者修复后6 月天然牙未能成功保留，其原因为患者在种植位点修复后3月自行于外院因牙隐裂拔除了邻近天然牙。

Er:YAG 激光是一种波长为2 940 nm 的低强度激光，由于其与水和羟磷灰石的吸收峰值相接近，所以易被水分子吸收，使得高能量的水分子产生微爆破，从而去除结石、菌斑和病变的牙周组织，具有良好的杀菌、抑菌作用[7]。有研究[8]证明，激光辅助治疗组相比对照组机械治疗的牙龈炎症明显减轻，说明激光辅助治疗能显著降低炎症，利于牙龈恢复。这也许与激光治疗降低了细菌数量、组织愈合的刺激有关。有研究[9-10]发现，经Er:YAG激光处理的根面，其表面牙骨质和牙本质微结构无明显的结构改变，并且不会产生化学有毒物且无裂隙或热效应副反应产生，较大程度改善了根面的生物相容性。体外实验研究[11]还发现，激光处理后的暴露根面将更利于成纤维细胞的再附着。另外，Schwarz 等[12]通过动物实验证实Er:YAG 激光能够诱导新生牙骨质的形成。

EDTA 可与体内的钙结合形成螯合钙，更好地暴露牙本质小管，与常用的根面处理剂柠檬酸、四环素等相比，因其pH 值呈中性，不会导致细胞的坏死，具有明显优势[13]。体内实验中，在猴上颌后牙处行牙周手术并采用EDTA作为根面处理剂后发现：EDTA 处理根面后可以获得组织学附着和上皮联接，有利于牙周手术后组织的愈合[14]。

联合应用Er:YAG 激光与EDTA 清洁暴露的牙根，能够显著去除菌斑，提升生物相容性，促进牙周再附着，应用于临床种植体周、天然牙周联合骨缺损患者的治疗可获得可靠的临床效果。同时，本研究使用Er:YAG 激光与EDTA 联合治疗+骨增量+同期植入这一治疗模式，利用同期植入的种植体支撑起成骨空间，能够将不同深度的种植体周、天然牙周联合骨缺损向更有利于成骨的三维空间形态转化，保留天然牙的同时促进种植体的长期稳定。

另外值得注意的是，实现创口一期愈合是牙周与种植手术中非常重要的一个环节，不良的愈合将造成患处裂开、组织缺损以及纤维组织和增生性瘢痕的形成[15]。组织学角度分析，达到一期愈合将仅有少量肉芽组织形成，然而，对于二期愈合，需形成大量肉芽组织覆盖较大面积的缺损组织，因此需经过更长时间才能使创口稳定。各类激光很早就在临床上用于促进组织愈合，有研究[16]认为Er:YAG 激光在促进软组织愈合上有明显优势。本研究结果表明Er:YAG 激光与EDTA 联合应用是影响愈合的因素之一，当然，愈合情况与手术切口的设计、缝合等其他因素都密切相关。Er:YAG激光与EDTA联合应用，结合了Er:YAG激光杀菌、抑菌作用和EDTA促进组织学附着两方面的优势，从而获得了良好的一期愈合。

本临床研究结果显示Er:YAG 激光与EDTA 的联合应用一方面去除致病因素、控制炎症；另一方面，使得两组患者的创口均获得了较高的一期愈合率，为后期新骨的形成提供了相对封闭稳定的环境，进一步促进骨缺损区域的三维空间形态转化。最终使不同深度的种植体周、天然牙周联合骨缺损均获得了良好的新骨形成，并且在随访期间牙周组织、功能恢复及骨增量情况稳定，有效维持临床治疗效果。

综上所述，Er:YAG 激光与EDTA 联合治疗模式因快速、高效、微创的技术特性，应用前景广阔。此联合治疗应用于种植体周、天然牙周联合骨缺损帮助提高种植体的成功率，减少种植并发症的发生率，简化复杂骨缺损的治疗流程，缩短治疗周期，对临床病例中保留骨缺损天然牙提供更多的数据支持。未来可通过数字化辅助实现更加精确地激光应用，随着网络技术的不断发展，激光具有不可忽视的潜在优势。但对于利用激光辅助治疗二壁、三壁天然牙骨缺损的作用效果还有待于进一步研究。迄今为止，尽管有大量临床试验研究激光在牙周领域的应用，然而由于激光波长不同、使用时参数不尽相同，要确定哪种激光最适用于种植体周、天然牙周联合骨缺损的治疗还需要大样本量临床随机对照研究，以期为激光应用提供更加可靠、有价值的试验依据。

利益冲突声明：作者声明本文无利益冲突。