低研磨性粉末对牙根表面粗糙度及物质丧失影响的比较分析：一项离体研究

《Clinical Oral Investigations》：Comparative analysis of low-abrasive powders on root surface roughness and substance loss: an ex vivo study

　　

目的：在离体模型中比较评价四种低研磨性气喷粉末（甘氨酸、赤藓糖醇、海藻糖和碳酸氢钠）对牙根表面粗糙度及物质丧失的影响。材料与方法：将105颗人牙获得的210个标本随机分配至四个处理组（n=50）；另取10个标本用于测量误差分析。使用甘氨酸（25 μm）、赤藓糖醇（14 μm）、海藻糖（30 μm）或碳酸氢钠（40 μm）进行气喷处理。处理前后采用激光扫描显微镜依据ISO 25178粗糙度参数评估三维表面形貌。数据采用以牙类型和表面位置作为协变量的基于秩的协方差分析（rank-based ANCOVA）进行分析。结果：处理后平均粗糙度组间差异显著（p < 0.001，η2p = 0.217）。甘氨酸（8.23 [5.45; 14.13] μm）和赤藓糖醇（6.65 [4.61; 10.22] μm）产生的值显著高于海藻糖（4.38 [2.87; 5.42] μm）和碳酸氢钠（3.82 [2.83; 5.79] μm）。赤藓糖醇导致谷深和峰高的增加最为显著。所有组别均显示负偏度趋势。未检测到物质丧失的显著差异。结论：在测试的设备配置下，甘氨酸和赤藓糖醇产生的表面粗糙度大于海藻糖和碳酸氢钠，而所有粉末均表现出最小的物质丧失，支持其用于亚龈应用的安全性。临床相关性：甘氨酸和赤藓糖醇相较于海藻糖和碳酸氢钠产生更显著的表面形貌变化，这可能反映了更明显的粉末-表面相互作用；这是否转化为更优的清创效能需要直接的微生物学研究。所有粉末间可比且微小的物质丧失支持其用于重复亚龈应用的安全性。

该研究发表于《Clinical Oral Investigations》。目前临床上传统大颗粒碳酸氢钠（约200 μm）气喷粉末虽适用于釉质清洁，但在牙根表面的高研磨性会导致牙骨质及牙本质过度损伤、深表面缺陷及大量组织丧失，故被禁忌用于亚龈区或暴露的根面。尽管新型低研磨性粉末（如甘氨酸、赤藓糖醇、海藻糖）已被开发用于安全的亚龈生物膜清除，但关于其对牙根表面微形态具体影响的认识仍十分有限。由于表面特征对细菌再定植、组织愈合及长期牙齿稳定性至关重要，研究人员开展此项离体研究，旨在探讨不同低研磨性粉末对牙根微形态的影响，比较四种粉末（甘氨酸25 μm、赤藓糖醇14 μm、海藻糖30 μm、碳酸氢钠40 μm）处理后人牙根面三维表面形貌（依据ISO 25178参数）及物质丧失的差异。

研究人员从105颗因牙周病或严格医学指征拔除的无结石无龋人类离体牙中沿颊舌向纵向切片获得210个牙半片标本，随机分为4个实验组（每组50个）并预留10个用于测量误差分析。实验采用Prophyflex 4喷气装置，固定距离3 mm、角度45°、静态处理15秒。处理前后使用激光扫描显微镜在10倍放大下对标记区域（800 μm × 250 μm）进行三维表面形貌扫描，通过MultiFileAnalyzer软件叠加基线和处理后扫描计算平均物质丧失（μm），表面粗糙度参数分析包括Sa、Sz、Sp、Sv、Str、Spc、Sdr、Ssk、Sal等。统计采用基于秩的协方差分析（rank-based ANCOVA）并以牙类型和表面位置为协变量，事后比较采用估计边际均值（EMMs）及FDR校正。

研究结果如下。

结果（Results）：共分析210个根面标本。基线时各组表面参数无统计学显著差异，表明组间初始表面结构可比。气喷处理后的表面粗糙度变化及物质丧失分析显示，大多数表面参数（ΔSa、ΔSz、ΔStr、ΔSpc、ΔSdr、ΔSsk、ΔSal）组间无显著差异，但特定高度分布参数存在显著组间差异。对于ΔSp（最大峰高变化），赤藓糖醇显著增加（18.52 μm [0.84; 40.76]）优于海藻糖（-2.86 μm [-27.45; 7.02]，p < 0.05）；对于ΔSv（最大谷深变化），赤藓糖醇（19.24 μm [0.96; 47.24]）显著高于其他所有粉末（p < 0.05）。处理后主要粗糙度参数Sa显示显著组间差异（p < 0.001），甘氨酸（8.23 μm [5.45; 14.13]）和赤藓糖醇（6.65 μm [4.61; 10.22]）产生的粗糙度显著大于海藻糖（4.38 μm [2.87; 5.42]）和碳酸氢钠（3.82 μm [2.83; 5.79]），后两者间无显著差异。最大高度参数Sz方面，赤藓糖醇（83.89 μm [63.77; 104.15]）和甘氨酸（84.16 μm [59.04; 108.35]）显著大于海藻糖（50.69 μm [35.56; 80.10]，p < 0.05）。Sv（最大谷深）在赤藓糖醇处理后（49.82 μm [31.61; 79.87]）显著高于其他粉末。Str（纹理纵横比）显示赤藓糖醇值显著更低（0.30 [0.26; 0.45]），表明更具方向性的表面模式。物质丧失测量组间无显著差异（p > 0.05）。基于秩的ANCOVA证实处理后Sa（F(3, 193) = 16.63, p < 0.001, η²_p = 0.217）及ΔSa（F(3, 193) = 20.07, p < 0.001, η²_p = 0.244）等参数存在显著组间效应，而物质丧失效应量可忽略（η²_p = 0.017）。

讨论（Discussion）部分总结：研究人员指出本研究采用激光扫描显微镜分析三维形貌保留了原生弯曲根面结构，较既往平坦标本更能反映临床条件，并验证了测量误差（-0.7 μm）在可接受范围。观察到的甘氨酸和赤藓糖醇粗糙度高于碳酸氢钠并非单纯由粒径决定，可能受限于所测碳酸氢钠为40 μm（非传统200 μm）、设备粉末交互作用（Prophyflex 4未获所有粉末监管批准）及甘氨酸/赤藓糖醇作为氨基酸/多元醇与表面有机残留物的物理化学相互作用影响。赤藓糖醇因其小且密的颗粒结构导致局部表面不规则（ΔSv、ΔSp显著增加）而非均匀侵蚀。所有组Ssk（偏度）均呈负偏移趋势，接近天然根面形态。关键的是，粗糙度增加并未伴随显著物质丧失差异，表明低研磨性粉末动能足以改形貌而不损伤牙骨质，优于传统手用或超声波器械的不可控磨除。临床意义上，虽然表面粗糙度差异在此离体无生物膜模型中未直接等同于清创效能差异，但甘氨酸和赤藓糖醇暴露更多原生根面形貌可能利于活跃期清创，而海藻糖和碳酸氢钠较平滑表面或适于支持期治疗，所有粉末均安全。

结论（Conclusion）翻译：赤藓糖醇和甘氨酸粉末相较于海藻糖和碳酸氢钠在牙根表面产生了更显著的形貌变化，这可能反映了表面相互作用机制的差异而非物质丧失的增加。新型更详细表面参数（特别是Ssk、Sp和Sv）的应用，能够区分各粉末间常规振幅参数无法捕捉的不同表面修饰模式。观察到的形貌差异是否转化为临床有意义的清创效能差异，需要在含生物膜的模型中予以研究。