不同去污方法对种植体表面粗糙度影响的体外评估:SLA与DAE表面的比较研究
《Discover Medicine》:In vitro evaluation of implant surface alteration following different decontamination methods
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时间:2025年10月09日
来源:Discover Medicine
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本研究针对种植体周围炎治疗中如何在有效去污的同时保持种植体表面粗糙度的关键问题,开展了三种去污技术(碳酸氢钠粉末气流磨蚀、赤藓糖醇气流磨蚀和钛刷)对SLA(喷砂大颗粒酸蚀)和DAE(双酸蚀)种植体表面影响的体外评估。结果表明这些技术均未显著改变两种种植体表面的粗糙度(p>0.05),为临床选择既能有效清除生物膜又能维持表面完整性以促进再骨整合的去污方案提供了实验依据。
当种植体周围炎侵袭牙种植体时,临床医生面临着一个两难选择:如何彻底清除导致感染的生物膜,同时又不破坏种植体表面的微观结构,而这种微观结构恰恰是骨细胞附着和再骨整合(reosseointegration)的关键。种植体表面粗糙度如同攀登者的岩壁,为骨细胞提供了赖以附着的支点。喷砂大颗粒酸蚀(SLA)和双酸蚀(DAE)等表面处理技术虽然增强了骨结合,但其粗糙的表面也更容易成为细菌的“避难所”。目前临床使用的去污方法琳琅满目,从传统的刮治器、超声波设备到新兴的激光、气流磨蚀(air abrasion)和钛刷(titanium brush),但其对种植体表面的影响却众说纷纭。有些方法可能因过度追求清洁效果而“伤及无辜”,改变表面形貌,进而影响长期治疗效果。
在此背景下,由Charbel Anka领衔的研究团队在《Discover Medicine》上发表了最新研究成果,旨在科学评估三种常用去污技术——碳酸氢钠基粉末气流磨蚀、赤藓糖醇(erythritol)基气流磨蚀以及钛刷,对SLA和DAE两种种植体表面的影响。这项研究直击临床痛点:是否存在一种去污方法,能够在高效清除生物膜的同时,完美保留种植体表面的微观结构,为再骨整合创造最佳条件?
研究人员设计了一项精细的体外实验。他们选取了18枚种植体,平均分为SLA表面(Straumann? Bone Level Tapered)和DAE表面(Biomet 3i Osseotite?)两组,每组再分别接受三种去污处理。为模拟临床常见的骨缺损情境,种植体被固定在带有5毫米深“骨缺损”的木块中。去污操作由单一名经过校准的医师完成,以确保操作的一致性。关键技术手段包括:使用扫描电子显微镜(SEM)在去污前后对种植体表面进行高分辨率成像(×1000倍),并采用ImageJ软件的SurfCharJ插件对SEM图像进行定量分析,通过灰度强度变化计算表面算术平均高度(Sa)值,从而客观评估表面粗糙度的变化。
研究采用18枚种植体,分为SLA和DAE两种表面类型各9枚,每种表面再均分为三组分别接受三种去污技术处理。种植体被嵌入特制木块中以模拟骨内缺损,确保实验条件接近临床实际。
气流磨蚀组使用AIRFLOW? PLUS设备,分别以赤藓糖醇和碳酸氢钠粉末在5 k/cm2气压和2 k/cm2水压下处理60秒;钛刷组则使用Straumann钛刷在900 rpm转速下处理30秒。所有操作后均用生理盐水冲洗。
通过扫描电子显微镜在预定区域(第一螺纹冠方及其下2毫米处)采集图像,利用ImageJ软件进行表面粗糙度定量分析,重点关注算术平均高度(Sa)值的变化。
使用R软件进行统计分析,采用Shapiro-Wilk检验数据正态性,配对t检验或Wilcoxon符号秩检验比较去污前后表面粗糙度的差异。
研究结果显示,无论是DAE还是SLA表面,三种去污技术均未引起表面粗糙度的显著改变。对于DAE表面,赤藓糖醇处理组的统计值为t=0.39,df=2,p=0.74;碳酸氢钠组为t=-0.01,df=2,p=0.99;钛刷组为t=1.90,df=2,p=0.20。SLA表面的结果同样不显著:赤藓糖醇组t=-0.17,df=2,p=0.88;碳酸氢钠组t=2.18,df=2,p=0.16;钛刷组t=-1.76,df=2,p=0.22。这些数据表明,在设定的参数下,这些去污技术对种植体表面的影响微乎其微。
讨论部分深入剖析了本研究结果与既往研究的异同。一些早期研究曾报告钛刷可能导致表面改变或钛碎屑释放,但本研究和近期多项研究均支持钛刷的安全性。例如,Gordon等人发现钛刷在清除生物膜的同时并未损伤粗糙钛表面;Park等人的研究也证实钛刷对机加工和SLA表面的粗糙度参数无显著影响。对于气流磨蚀技术,Matsubara等人曾指出碳酸氢钠虽清洁力强但可能增加表面粗糙度,而本研究则未观察到这一现象,可能与实验条件(如处理时间、压力参数)差异有关。值得注意的是,本研究采用螺钉状种植体及环形骨缺损模型,比平板试片更贴近临床实际;而Luengo等人的研究强调了骨缺损形态对清洁效果的影响,提示未来研究需考虑更复杂的解剖条件。
本研究结论明确:在严格控制的实验条件下,三种去污技术均未对SLA或DAE种植体表面粗糙度产生显著影响。这意味着临床医生在选择种植体周围炎治疗方案时,可以更专注于这些技术的抗菌效果和操作便利性,而不必过度担忧其表面损伤风险。然而,作者也谨慎指出了研究的局限性:样本量较小(每组仅3枚种植体)、体外环境与临床的差异、钛刷处理时间较短(30秒)可能低估其影响,以及未分析螺纹谷底等难以清洁区域的局部效应。这些都为未来研究指明了方向——需要更大样本的体内实验,并结合生物膜清除效率及骨愈合效果进行综合评估。
这项研究的意义在于它为种植体周围炎的治疗提供了重要的实验证据,平衡了去污效果与表面保护之间的权衡。随着种植修复的普及,种植体周围病的防治已成为牙科领域的重要挑战。Anka团队的工作告诉我们,在对抗感染的同时,尊重并保护那些微米级的表面结构,或许正是实现长期成功的关键。未来研究需要沿着这条路径,探索这些去污技术在活体环境中的真实表现,以及它们如何影响生物膜的重新定植和骨的再生能力,最终为临床医生提供一套既科学又实用的治疗指南。
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