数字成像和qPCR分析和比较短期的斑块刷牙去除的影响

介绍

龋齿和牙周炎,作为两种最常见的口腔疾病,牙菌斑是密切相关的。牙齿表面的菌斑微生物可以产生酸,导致龋齿的形成也作为牙周炎的启动因素。它还会引起牙槽骨的吸收和附件丢失,并最终导致牙齿松动和脱落。由于缺乏组织修复,牙齿和牙周组织的破坏变得不可逆转的。因此,预防比治疗更重要”应由牙医(坚持原则1)。可以看出,更迫切需要清除牙菌斑,防止龋齿和牙周炎的发生相关的治疗,刷牙是最重要的和有效的措施去除牙菌斑,同时最重要的是个人自我斑块和防止龋齿和牙周炎。

目前,手动牙刷、电动牙刷被广泛使用;然而,牙刷只能清洁食物残渣和斑块附着在牙齿表面,很难清洁食物残渣和斑块位于深部裂缝(2)。减轻牙刷的缺点,口服灌溉者发明。这些隐藏的地方可以达到口腔通过高压脉冲列由脉冲泵体生成超细水。作为一个辅助刷工具,冲洗器变得逐渐普及和充分利用。Christoph et al。(3)表明,8周后刷牙,菌斑清除影响牙龈炎患者使用电动牙刷结合口腔冲洗器比那些使用手动牙刷。科斯塔et al。(4)显示,使用手动牙刷加上冲洗器可能会导致一个更大的改善牙周状态比单独使用手动牙刷。Elkerbout et al。(5)认为电动牙刷比手动牙刷更好地去除菌斑。

然而,研究也表明,没有区别在菌斑清除电动和手动牙刷(6)。可以看到,仍然有争论关于每种类型的刷牙工具的好处。

在这项研究中,数字图像分析技术结合实时荧光定量聚合酶链反应(RQ-PCR)是用来测量斑块面积的变化和植物殖民造成不同的清洁工具。结果量化plaque-cleaning效果提供依据和指导正确的口腔卫生,以及为建立一个斑块评价体系提供了参考,适合临床医师的日常使用。

材料和方法

研究人群

研究协议提交给伦理委员会批准的暨南大学生物医学中心(jnuky - 2021 - 013)。共有120名志愿者(样本量计算基于随机对照临床试验)。一块随机方法随机分配参与者的手动牙刷组(A组),手动牙刷结合口腔冲洗器组(B组),电动牙刷结合口腔冲洗器组(C组),和电动牙刷组(D组)。

包含和排除标准

入选标准如下:参与者18-40岁;身体健康,无系统性疾病;那些至少有20个自然牙齿;和菌斑指数≥1.5。筛选后,受试者排除如果有:(1)目前的女性怀孕,哺乳,或计划在未来2个月怀孕;(2)患者牙周疾病;(3)病人穿的牙科设备;(4)那些当时有5个龋齿或粘膜病变需要治疗;(5)有过敏史的研究中使用的工具;(6)服用药物,会对测试结果产生影响; and (7) those who had participated in oral clinical tests within 1 month.

总体设计

我们采用的方法集中培训和现场演示,确保每个人都掌握了低音刷牙方法。参与者每天刷牙一次在早上使用低音刷牙3分钟技术。使用牙刷工具是高露洁手动牙刷(软、智能刷头),一个Soshi电动牙刷(声波,毛茸茸的,多模),一个Soshi冲洗器(全身防水、multi-gear模式,恒压脉冲,和脉冲水流使用),和中国双钙防龋的牙膏。返回的参与者每7天不刷牙或漱口,然后同样的医生完成了唇、颊血小板计数(修改Quigley-Hein斑块指数被用来评估血小板计数)。斑块收集和菌斑染色在指定的时间点(Day0, Day7, Day14)和斑块面积被数字图像分析技术。因为只有唇/前牙和前磨牙的颊侧斑块图像很容易收集,有效的和前牙和前磨牙唇/颊侧牙菌斑指数评估了在这个研究。只有前牙和前磨牙斑块的检测数据不能完全记录口头斑块的变化,实时定量聚合酶链反应(FQ-PCR)是用于检测摩尔植物的殖民化。

斑块面积的变化与数字图像分析技术

VISIA-CR成像系统获得的菌斑染色图像,是由成像处理软件IPP 7.0和定量分析斑块面积的变化(图1,2)。具体操作过程如下:打开图像处理软件,选择“皮肤分析”的位置收集到的图像窗口中打开文件,然后选择“导入苍老师”,并选择“测量”检查目标区域。斑块面积的比较结果表示为一个差异(δ= DN-D0)和斑块面积下降的速度如下:(总斑块面积D0-D7 / D14总斑块面积/总斑块面积D0)×100%。

摩尔微生物区系的变化殖民检测到的实时荧光定量聚合酶链反应

在这项研究中,共有48个受试者,每组12个科目。通过刮颊supragingival斑块的受试者的臼齿(第一和第二磨牙),提取斑块DNA,并检测变形链球菌的殖民变化,链球菌oralis,放线菌奈瑟氏菌属,放线菌龋齿,和乳酸菌在斑块RQ-PCR技术,我们可以更好地评估斑块去除效果。

菌斑染色之前,棉花是用于分离湿,然后用卷发刮牙菌斑的第一和第二磨牙的颊齿龈。牙菌斑是放入一个EP管充满了PBS和转移到−2°C存储在2 h。采集标本,离心机,提取DNA的浓度和纯度。1.5 mlep管充满DNA用封口膜密封,放在−8°C进行存储。特定的引物被常规PCR检测,和引物(7,8)在设计时参考相关文献。最终引物选择如图所示的植物扩增和分析放大产品。2000个DNA标记作为测量标准的目标基因片段的大小,放大产品显示特定的乐队都是符合预期的DNA片段的长度在引物设计和合成。没有具体进行了放大,除了目标乐队,这表明引物有很好的特异性和可用于实时荧光定量PCR反应。荧光定量的标准曲线和溶解曲线形成的牙菌斑细菌的基因组DNA的放大,溶解曲线呈现大幅单峰值,表明引物特异性好,放大产品单一,没有二聚体。线性相关性都高于0.99,放大效率在80%和90%之间,表明扩增效率高。观察目标乐队在紫外线照射下,主生龋齿的细菌被PCR检测(参考标准操作程序)。数据被Bio-Rad排名经理3.0,和实验结果进行了分析规范化表达(2^−ΔΔCTCt)方法。

统计分析

在这项研究中所有数据与GraphPad Prism 8.0软件进行统计分析,表示为标准错误(SEM),每组数据之间的差异和与多因素方差分析相比,方差分析)。P< 0.05是表示为*表明组内的差异具有统计学意义,和P表示为* * < 0.01,表明组内的差异具有统计学意义。P< 0.05是用^#和组之间的差异有统计学显著性。P< 0.01是用^{# #},意味着组之间的差异有统计学显著性。

结果

血小板计数和斑块面积分析结果

与Day0相比,四组的血小板计数减少在时间点Day7 Day14,有统计学意义(P< 0.05)。虽然比其他组(C组下降更重要P< 0.01),D组下降明显高于A组(P< 0.05),B组没有表现出优于A组(尽管它的确有所下降图3)。斑块面积的数字图像分析显示,与Day0相比,四组的斑块面积减少在D7 D14,有统计学意义(P< 0.05),而C组和D组显著降低(P< 0.01),有显著差异。斑块面积的减少B组表现出优于A组(图3)。

分析细菌表达的摩尔斑块

在这项研究中,变异链球菌组C和D显示一个持续下降的趋势,和C组显示显著差异(P< 0.01),而没有显著改变在A和B组(P> 0.05)。内西放线菌的表达水平略有下降趋势在a组,和其他群体表现出上升趋势,上升趋势在C组显著(P< 0.05)。口腔链球菌显示上升趋势在A组和其他组表现出下降的趋势,与C组的下降趋势更明显,但无统计学差异(P> 0.05)。表达水平的放线菌odontolyticus四组都呈现增加的趋势,而C和D组的上升趋势明显,有统计学差异(P< 0.05)。乳酸菌在四组的表达水平很低,从(0.005 - -0.01)和显示无显著变化(P> 0.05)(图4)。

讨论

数字图像技术是一个客观的和敏感的方法评估牙菌斑分析彩色图像准确地量化斑块面积不依赖操作者的主观感受。目前,该方法已成功应用于接受矫正治疗的患者,可以重复的(9,10)。尽管数字图像技术是简单可行的评估在嘴前牙菌斑,摩尔的图像采集区域是昂贵和复杂。由于拱曲率限制,即使多个图像从不同角度,牙齿表面的记录不足以有效地做出评估。研究表明,后牙齿的菌斑累积大于前牙。评估斑块前地区仅可能低估了斑块的数量积累(11)。因此,qPCR分析磨牙的牙菌斑牙菌斑的变化可以更好的记录,以评估不同的刷牙工具的菌斑清除效果。

变形链球菌、口腔链球菌、乳酸杆菌、放线菌odontolyticus,和放线菌naeslundii在牙菌斑常常检测和分析。变形链球菌是主要生龋齿的细菌。良好的清洁措施可能抑制变形链球菌的生长和有效预防口腔疾病的发生12)。作为最早的殖民细菌之一,口腔链球菌比后殖民细菌具有较强的附着力,这可能更难以移除在口腔清洁。乳酸菌在整个口腔菌群的比例非常小,通常约0.01% - -1% (13)。杨跑等人发现放线菌的检出率odontolyticus和放线菌naeslundii在caries-free组明显高于caries-sensitive集团,并推测放线菌odontolyticus和放线菌naeslundii可能caries-beneficial细菌(14)。夫人等人表明,放线菌的表达是在健康的牙齿非常高(15)。

这项研究,基于不同的口腔清洁方式,通过数字图像技术和qPCR分析斑块的去除效果。C和D组的结果表明,刷牙一段时间后,斑块面积和斑块数表达的变异链球菌有下降趋势,在传统的血小板计数,或斑块面积的数字图像分析。结果是同意被qPCR斑块的变化表达式。斑块面积的减少和血小板计数和变形链球菌在电动牙刷结合口腔冲洗装置组明显高于其他组。这些结果可能反映了一个电动牙刷的刷效果结合口腔冲洗装置比其他组。

VISIA CR皮肤探测器是用来注册的图像参与者的嘴。它是2800万皮肤分析仪器之一。它使用内置的标准灯,紫外线,偏振光,并可调节四种氙灯光源精确复制的颜色软、硬组织,快速生成一系列的高分辨率图像,并将图像信息转换为数据进行分析。此外,VISIA CR的射击系统可以记录第一枪的位置和角度,并将有一个虚拟第二次提醒,确保每一个镜头是在相同的位置和角度,确保距离、光源,每一个镜头的角度是常数和制服。摄影牙重叠程度非常高,达到95%。这样,操作的影响(如射击距离、角度,相机震动,等等)在拍摄图像和测量结果是可以避免的,和图可以清楚地看到数值变化,这是很方便的指导治疗方案的调整。这项研究发现,与A组相比,在B组斑块面积显著减少,而血小板计数显示出下降的趋势,但无显著性差异。因此,数字图像分析技术可以准确计算复杂且分散斑块区域和歧视能力更强。

在数字图像分析结论,结合生物方法可用于数字评估整个口腔的牙菌斑。在前牙,数字图像分析是一个可靠和有效的方法来测量牙菌斑,并与传统的斑块数评价方法,数字图像技术良好的重复性和灵敏度高的优点。在后面的牙齿,由于图像采集的难度,生物检测更为方便和准确,和龋齿的风险评估,牙周炎,和其他相关疾病可进行结合特定细菌的变化(这个研究没有进行风险评估由于时间限制)。两者的结合导致的结论是,斑的去除效果越好,当一个电动牙刷与口腔冲洗器一起使用。由于本研究的短期(< 3个月),要求刷方法,刷牙时间和频率,交叉实验应该考虑将来长期的临床研究。

数据可用性声明

最初的贡献提出了研究中都包含在本文/辅料,可以针对相应的作者进一步询问。

道德声明

这些研究涉及人类受试者的医学伦理委员会审查和批准暨南大学。患者/参与者提供了他们的书面知情同意参与这项研究。

作者的贡献

YLu负责研究概念和设计,实现统计分析,数据的解释和起草手稿;DW导致了研究实施、统计分析和手稿草案;YLi负责协助项目的执行,数据解释和评论的手稿;由负责协助项目的实施;YZ负责批判性回顾手稿;QX负责研究的总体控制概念、设计、实现、数据和手稿。所有作者的文章和批准提交的版本。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为一个潜在的利益冲突。

出版商的注意

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