不锈钢预成冠对乳牙牙龈牙周影响的临床及实验室研究

周永川 范伟笑 平雅坤 李 健 赵彩云 吕炳建 齐喜娟 王慧敏 刘红英 石 宏 元旭日 0242

不锈钢牙冠（stainless steel crown，SSC）是一种预制的金属修复体，自Mink等[1]运用SSC对乳磨牙广泛龋坏缺损进行牙体修复以来，其在国外儿童牙科应用发展迅速[2]。

全冠修复的远期疗效在很大程度上取决于术后牙周组织的健康状况。修复后患牙牙龈出血和轻度增生现象时有发生，可能与SSC对牙龈牙周的刺激相关。龈沟液中的肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和白细胞介素1β（interleukin-1β，IL-1β）是牙周炎症的重要影响因素[3]。合金材质也让人们担心机械、化学和热刺激可能导致SSC组成成分的释放，其材料安全也被越来越多的学者关注。Kodaira等[4]发现使用金属预成冠后，头发中铬元素含量有少量增加，铁和镍元素的含量则无明显变化。检测了SSC（3M不锈钢乳磨牙冠）术前及术后半年内患儿牙龈牙周的临床反应及龈沟液中相关炎症因子变化及重金属铬的释放水平，评价SSC术后对乳牙牙龈牙周的影响。

资料和方法

1.病例选择：选取2018年6月～2019年7月于河北医科大学口腔医院儿童牙病科进行金属预成冠修复的儿童60例，年龄普遍介于4～6岁，平均4.3±1.3岁，所选病例均无正畸治疗史、口腔粘膜疾病、系统性疾病。向所有患儿及其父母解释了研究目的，并获得了所有儿童和父母的知情同意，本研究通过学院医学伦理委员会审查后开始实施。

2.金属预成冠的临床操作：实验牙按照金属预成冠临床操作指南进行牙体预备后，选择合适的预成冠，并对其外观进行修整（边缘不做修剪），抛光，粘固。

3.牙周临床检查：分别于金属预成冠修复前、修复后1、3、6个月时对实验牙的BI、PD进行检查，收集龈沟液并做好记录。

4.龈沟液取样：将无菌吸潮纸尖（15号）垂直轻柔地插入实验牙的唇面近中、远中两个位点的龈沟内，稍遇阻力即停止，30s后取出，如被血液或唾液污染则丢弃不用，休息20分钟后在同位点重新采集，-70℃冰箱内保存，待后期进行检测分析。

5.龈沟液检测方法：样品于室温下解冻后称取0.01g，加入3%硝酸，在可调式电热炉消解至液体稍有残留，利用余热将残留液体蒸发完全。待冷却后用滴管转移并定容至10ml容量瓶中，将液体混匀备用，同时做空白试验溶液。测得每个样品吸光度，将数据代入线性回归方程求得每个样品中铬含量。另一实验员于离心管加入缓冲液，震荡，低温离心，取上清液。依据ELISA试剂盒（武汉基因美）说明书进行每一步操作，测得每个样品的吸光度值（A值），计算求得各样品龈沟液中TNF-α、IL-1β浓度。

6.统计分析：采用SPSS 21.0软件包对数据进行分析，计量资料采用±s表示，治疗前后比较采用单因素重复测量方差分析，检验水准α＝0.05。

结 果

结果表明，PD的临床检查显示的差异在不同的时间点是统计学意义（F＝52.052，P＜0.001），修复1个月后高于修复之前（P＜0.05），修复3个月和6个月后都相比修复之前增加（P＜0.001），差异具有统计学意义;BI在不同时间点的差异有统计学意义（F＝11.391，P＜0.001），修复后1个月较修复前升高（P＝0.001），术后3个月、6个月较修复前升高（P＜0.05），差异有统计学意义。SSC修复后，PD、BI均高于恢复前，差异有统计学意义，术后6个月与术前比较，PD由1.41±0.04mm增加到2.13±0.41mm。BI从0.74±0.73增加到1.79±0.92（图1，表1）。

表1 初始、1个月、3个月、6个月龈沟液离子水平和探诊深度、出血指数的临床观察相关值

图1 SSC治疗中PD和BI变化的边际均值估计（和95% CI）

SSC患儿龈沟液中铬含量不同时期差异具有统计学意义（F＝20.861，P＜0.001），铬含量在1个月和6个月后高于之前（P＜0.05），3个月铬含量高于修复前（P＜0.001），差异具有统计学意义，铬含量在SSC修复后3个月最高，与修复前有显著差异;修复前后不同时期IL-1β，TNF-α水平差异无统计学意义（F＝1.793，P＞0.05）；F＝2.754，P＞0.05）。龈沟液的铬浓度从3.87±1.67增加到12.94±11.51pg/mL。肿瘤坏死因子-α减少从11.57±12.31，10.94±9.73pg/mL。IL-1β从35.92±12.74pg/mL增加到37.56±9.89pg/mL（图2，表1）。

图2 铬、TNF-α和IL-1β在SSC治疗中变化的边际平均估计值（和95% CI）

讨 论

研究发现[5～7]，乳牙SSC修复成功率较常规充填修复高，不易脱落。但是，Taran，P.K等[8]的研究比较了成人SSC和氧化锆冠修复磨牙的牙周健康情况和临床成功率，结果表明，SSC与氧化锆牙冠相比，更易积聚牙菌斑，且不利于牙龈健康。

龈沟液中的TNF-α、IL-1β是炎症前细胞因子的代表，在牙龈炎和牙周炎症中扮演着重要角色[9，10]。IL-1β和TNF-α表达水平与牙周炎症严重程度相关，表现出较强的敏感性和高特异性[11]。龈沟液金属成分量的变化，可代表SSC术后金属的释放量，相较于术后头发的重金属含量检测，能更直接的评价SSC术后重金属污染水平。

临床发现SSC术后偶发牙龈牙周反应，如短时疼痛，牙龈出血，牙龈增生等轻度炎症反应。BI、PD可简便客观的反映牙龈炎症的程度。试验结果表明：SSC患者的BI、PD在术后1个月、3个月、6个月均较术前增加，差异有统计学意义，说明SSC对基牙牙周组织存在潜在影响，在修复后1个月就已开始出现BI和PD的变化，但需要长期随访，以确定这种病变是否可逆。Koleventi，A等[12]通过研究评估14例患者第一恒磨牙放置金属预成冠后的BI与PD，结果显示在放置金属预成冠6个月后，研究对象的BI和PD均显著增加。Chen等[13]关于牙釉质生成不全的恒磨牙的研究中发现，有27颗磨牙显示其PD和牙龈指数升高，相比对照组，实验组中87%的相关牙齿患有牙龈炎，PD在统计学上显著增加。

众多研究显示IL-1β和TNF-α与牙周再生修复与改建密切相关[14]。IL-1β与TNF-α除可大量分离降解牙周软硬组织外，还可诱导产生多种细胞因子以加剧牙周组织改建进程。IL-1β是一种存在于龈沟液中的细胞因子，在牙周免疫破坏中起重要作用[15]。TNF-α能直接作用于破骨细胞，诱导其分化，通过成骨细胞的介导引起骨吸收，抑制骨胶原形成[16]。IL-1β与TNF-α与牙周组织的修复再生密切相关。有研究表明，无附着丧失的健康患者龈沟液内IL-1β水平为（13.25±3.08）ng/L，无附着丧失的牙龈炎患者为（76.35±36.71）ng/L，而有附着丧失的牙周炎患者为（435±296.66）ng/L[17]。试验结果IL-1β的最高浓度值没有达到可引起牙周发生附着丧失的浓度，推断SSC压力可造成牙周改建，单纯的压力不会引起牙周炎症，更不会引起牙周支持组织的丧失。

金属全冠内金属材料对牙周的影响主要体现在其可在口腔环境中发生化学腐蚀和电化学腐蚀[18，19]，可能对牙周及全身健康产生不良影响。其在体内的金属释放、沉积及吸收一直是学者及家长关注的问题。据文献报道3M SSC材料成分为铁[Fe]65-74%，铬（Cr）17～19%，镍（Ni）9～13%，铬离子（Cr3+），金属铬含量较高，并且易引发毒性反应，所以我们将金属铬作为龈沟液中金属释放量的参考。据文献报道，在口腔唾液中，合金材料的溶解具有选择性，Garhammer等[20]研究发现:口腔铸造合金材料普遍存在元素扩散现象，不同的元素类型和比例以及不同的相结构都会影响合金的腐蚀性能，多数实验发现镍铬合金在酸性口腔环境中不稳定，容易腐蚀，引起局部黏膜红肿，引起牙龈炎及牙周疾病的比率明显高于其他合金，其中金属铬的溶解释放有明显变化，金属修复体中镍、铬等金属离子的析出，可能具有潜在毒性，当金属铬全身吸收量达4～7mg/kg时会产生明显毒性作用。Basir等[21]采用原子吸收分光光度法测定30例儿童放置SSC2个月前后唾液中镍、铬的含量，研究结果指出，接受SSC的儿童唾液中镍和铬的含量均增加。Amanna等[22]牙冠浸泡在10ml的人工唾液中评估铬的释放，28天内所有的SSC均有镍和铬的释放，铬的总释放量都低于引起任何毒性作用的临界水平。我们研究发现龈沟液中铬6个月内释放量远低于可能引起毒性作用的浓度，从SSC中浸出铬也达不到引发身体不适的剂量。但临床偶有报道SSC术后敏感病例，可能与重金属的释放相关。

SSC浸渍在口腔唾液中会发生电化学腐蚀，从而使金属离子析出并沉积于牙龈组织，对牙龈组织产生影响。有研究表明，金属离子参与与介导了牙周组织细胞免疫反应，这可能会造成SSC修复后牙龈牙周炎症反应。有学者发现金属铬可诱发单核细胞凋亡,刺激单核细胞合成与释放TNF-α，引起周围组织炎症[23]。笔者研究发现患儿龈沟液内铬水平均较术前增加，术后1、3、6个月后铬含量均较术前升高，统计学有差异，且患者龈沟液内的铬水平随着时间的增加而变化，呈先增加后减少的趋势，说明SSC铬离子在龈沟液内的释放是一个长期的过程，但是半年左右即出现下降趋势。这一趋势与临床检查结果并非完全一致，说明金属释放影响炎症的进程，但是没有决定性意义。鉴于金属材料生物相容性的重要性，在儿童患者中使用SSC，需要进行更全面的设计以及更大样本量的进一步研究。