激光对种植修复材料表面去污能力及菌斑再附着影响的研究

《BMC Oral Health》：Effect of laser on the decontamination ability and plaque reattachment on the surface of implant restoration materials

本研究针对种植体周围炎治疗中的菌斑生物膜清除难题，探讨了Er:YAG激光和水雾Nd:YAG激光对纯钛和氧化锆种植材料表面的去污效果及菌斑再附着特性。通过温度监测、粗糙度测量、扫描电镜观察、菌落计数和激光共聚焦显微镜分析，发现两种激光均能安全有效地清除菌斑生物膜，且不会改变材料表面形貌，同时可提高再附着菌斑中死菌比例，为激光在种植体周围炎防治中的应用提供了理论依据。

　　

在口腔种植领域，种植体周围炎已成为影响种植体长期稳定性的主要并发症之一。这种疾病会导致种植体周围软组织的炎症和骨组织的吸收，而其发生和发展的关键因素正是菌斑生物膜的积累。与传统天然牙不同，种植体缺乏牙骨质和牙周膜的保护系统，因此更容易受到细菌感染。尽管目前有多种治疗种植体周围炎的方法，但如何有效清除种植体表面的菌斑生物膜，并防止其快速再附着，仍是临床面临的重要挑战。

种植体表面的菌斑生物膜是一个结构多样、组成复杂的聚集体，它不仅是种植体周围炎的始动因素，而且与该疾病的发生发展密切相关。研究表明，与健康种植体周围组织中的微生物群落相比，种植体周围炎黏膜下的微生物群落更为复杂多样，牙周致病菌显著增加。在种植体清创后形成的生物膜可能会影响治疗效果和种植体的长期稳定性，因此探索有效的去污方法显得尤为重要。

在这项发表在《BMC Oral Health》上的研究中，研究人员针对这一临床难题，开展了一项创新性的实验研究。他们比较观察了常用种植材料表面经过传统处理和激光处理后的微观结构变化，评估了其去污能力和抗菌效果，从而为激光在种植体周围炎防治中的应用提供理论依据。

研究团队采用了多项关键技术方法，包括使用K型热电偶温度测量仪监测处理过程中的温度变化，通过粗糙度测量仪测量材料表面粗糙度（Ra），利用扫描电镜（SEM）观察菌斑残留情况，采用活/死菌染色结合激光共聚焦显微镜（CLSM）观察细菌活性，并通过平板菌落计数法定量分析细菌含量。值得一提的是，研究还创新性地让受试者口腔内佩戴处理后的标本24小时，模拟临床情况下的菌斑再附着过程。

表面温度检测结果显示，四种处理方法在60秒处理过程中产生的热量均在安全范围内（P<0.05）。水雾Nd:YAG激光在钛片表面引起的温升略高于氧化锆，这可能是由于金属与陶瓷导热性的差异所致。

材料表面粗糙度的变化表明，碳纤维刮治处理对两种材料表面粗糙度的改变具有统计学意义（P<0.05），而喷砂、Er:YAG激光和水雾Nd:YAG激光处理均未引起材料表面粗糙度的显著变化。

扫描电镜观察显示，48小时后两组材料表面基本被菌斑生物膜完全覆盖，且厚度不均。喷砂组、Er:YAG激光组和水雾Nd:YAG激光组的菌斑斑块分布稀疏，细菌细胞膜不完整，细胞破裂，失去正常形态。

平板菌落计数结果表明，碳纤维刮治组、喷砂组、Er:YAG激光组和水雾Nd:YAG激光组两种材料表面的细菌含量均远小于空白对照组（P<0.05），且后三组之间无显著统计学差异（P>0.05）。

活/死菌染色观察显示，四种清洁方法均能有效降低氧化锆和钛片表面的平均荧光强度（P<0.0001）。喷砂组、Er:YAG激光组和水雾Nd:YAG激光组的平均荧光强度显著低于碳纤维刮治组（P<0.0001）。

在菌斑再附着情况的研究中，激光共聚焦显微镜图像显示，各组均有大量绿色荧光均匀或不均匀地覆盖标本表面大部分区域。喷砂、Er:YAG激光和水雾Nd:YAG激光处理可降低钛和氧化锆材料表面的总平均荧光强度，并增加表面死菌的附着比例（P<0.05）。

研究讨论部分深入分析了种植体表面特性与菌斑附着的关系。值得注意的是，表面粗糙度增加会促进生物膜积累，而碳纤维刮治导致的表面粗糙度增加可能是短期内菌斑再附着量增加的原因之一。相比之下，喷砂和两种激光处理不仅不影响表面粗糙度，还能在一定程度上减少细菌在材料表面的再附着。

研究还发现，尽管氧化锆的表面自由能和润湿性低于纯钛，且具有更优异的抑制细菌粘附能力，但两种材料经相同方式处理后，表面再附着菌斑总量无显著差异。这可能与唾液膜存在时，细菌与材料之间的电荷转移行为被隔离有关。

该研究的结论明确表明，Er:YAG激光和水雾Nd:YAG激光的使用不会对纯钛和氧化锆片的表面形貌、粗糙度和温度变化产生不利影响。激光使用的安全性较高，能有效清除材料表面的菌斑生物膜，效果优于碳纤维刮治。Er:YAG激光和水雾Nd:YAG激光照射可增加再附着菌斑中死菌的比例。

这项研究的重要意义在于为临床种植体周围炎的防治提供了新的思路和方法。激光治疗不仅能够有效清除难以触及的深部骨缺损区域和种植体螺纹区的菌斑，而且在适当的输出功率和能量参数下，还能抑制炎症因子表达，促进种植体表面细胞增殖和成骨分化。研究结果支持将激光作为种植体周围炎治疗的辅助手段，特别是对于传统机械器械难以到达的区域，激光显示出了独特的优势。

然而，研究也指出需要进一步扩大样本量来验证某些统计结果，同时建议未来研究应扩大参数设置范围（能量密度、频率、功率等），以更全面地评估激光在种植体周围炎治疗中的最佳应用条件。这项研究为激光在口腔种植领域的临床应用提供了重要的实验依据，推动了该领域治疗技术的进步和发展。