基于放射特征的難治性根尖周炎治療失敗LASSO回歸分析

馬依熱·阿布都賽麥提，瑪衣努爾·艾賽題，陳曉濤

(新疆維吾爾自治區人民醫院口腔科，新疆 烏魯木齊 830001)

難治性根尖周炎主要以復發性根尖周膿腫和進行性骨質破壞為主要表現，情況嚴重者可導致牙最終喪失[1]，是牙髓根尖周病臨床治療的新挑戰。盡管新的治療理念大大提高難治性根尖周炎治愈率，但受多種因素的影響，仍有部分患者未能達到理想治療效果。因此，探究難治性根尖周炎治療失敗的影響因素是當前研究的重點。微生物因素和非微生物因素被認為是難治性根尖周炎治療失敗的主要因素。Himi K等[2]在治療過程中從感染根管中提取樣本進行細菌的分離、培養與鑒定，從微生物因素方面探討引起根管治療失敗的因素；在非微生物方面，Lam E等[3]利用影像學技術在顯微根尖外科手術過程中截取的根尖觀察根充情況；Ramis-Alario A等[4]采用錐形束計算機斷層掃描對持續性根尖周炎觀察，均認為根管系統解剖結構的復雜性可能是導致治療失敗的重要原因。但這些研究僅通過多因素邏輯回歸篩選難治性根尖周炎治療失敗的放射學特征影響因素，這可能篩選出的變量不是最佳子集。最小絕對收縮和選擇算法(Least absolute shrinkage and selection operator)是在回歸系數的絕對值之和小于一個常數的約束條件下，使殘差平方和最小化，能篩選出最佳變量。在此背景下，本研究引入 LASSO 算法實現指標集合精簡，明確難治性根尖周炎治療失敗的影響因素。結果如下。

1 資料與方法

1.1臨床資料：收集2017年1月至2021年1月于我院收治的前牙根管治療失敗的難治性根尖周炎患者134例，均接受顯微根尖外科手術。經醫院倫理委員會批準和患者簽署知情同意書。納入標準：①符合難治性根尖周炎[5]診斷；②上前牙經常規根管治療后1年，根尖骨質仍有破壞；③年齡20歲～50歲；④上前牙根管下段分離器械已超出根尖孔且無法取出；⑤X線片顯示上前牙根尖暗影最大直徑≤10mm。排除標準：①存在根管側穿；②患牙周圍支持組織減少，重度牙周病；③根尖與下牙槽、上頜竇神經管相毗鄰。

1.2方 法

1.2.1一般資料：收集患者個體因素：年齡、性別、體質量指數[體質量指數=體質量(kg)/身高平方(m2)]、吸煙史等資料。

1.2.2影像資料：采集納入病例的術前根尖X光片及CBCT影像資料，分析根管充填情況和可能引起治療失敗的根管解剖因素。切除根尖片段收集：將病例手術過程中切除的根尖片段于10%中性福爾馬林固定液中固定，采用配有微距鏡頭的單反照相機拍攝根尖片段樣本包括截斷面、根尖孔，觀察根管填充情況。顯微CT掃描：在提前制好的微孔塑料中置入根尖手術切除的樣本，于掃描管中固定，設置顯微CT掃描條件：電壓：80kV，電流：160μA，掃描厚度：24μm；掃描度數360度。將掃描后的數據導入Mimics 19.0(Materialise， Leuven，比利時)圖像分析軟件中進行重建和分析，觀察主根管、側支根管及其充填情況(水平位、矢狀位、冠狀位)。

1.2.3微生物檢測：將上述根尖片段樣本沿牙齒縱軸用金剛砂車針磨一凹槽，用骨鑿沿凹槽將其分割兩半，選取其中一半用于掃描電鏡電鏡分析，固定后的樣本先用磷酸緩沖鹽溶液0.1moL/L浸泡清洗3次，每次10min；浸入1%四氧化鋨溶液于冰箱內(4℃)固定1h；再次用磷酸緩沖鹽溶液0.1moL/L浸泡清洗3次，每次10min；然后使用乙醇依次從50%(浸泡1次)、70%(浸泡1次)、80%(浸泡1次)、90%(浸泡1次)、100%(浸泡3次)浸泡脫水，每次10min；最后采用純六甲基二硅胺烷浸泡3次，共30min。經上述處理后的樣本放入臨界點干燥儀進行干燥；干燥后通過碳導電膠粘到銅標本座上，置入IB5離子濺射儀進行噴鍍，檢查噴鍍成功后放入掃描電鏡觀察，分析根管內外生物膜及分布的細菌形態。

1.2.4隨訪和療效評估：隨訪觀察1年，參照《牙體牙髓病學-第2版》制定的標準，評估治療成功與否。其中功能良好，X線片顯示根尖周圍透射區消失，牙槽骨正常為成功，未達上述標準為治療失敗。

2 結 果

2.1難治性根尖周炎治療失敗情況：134例患者中，2例失訪，最終132例納入研究，40例(30.30%)難治性根尖周炎治療失敗歸為失敗組，其余92例(69.70%)治療成功歸為成功組。

2.2難治性根尖周炎治療失敗影響因素的單因素分析：兩組糞腸球菌感染、側壁穿孔、牙齒位置、非充填根管體積、根尖管充填密度、根尖充填量對比差異具有統計學意義(P<0.05)，其余資料對比差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 難治性根尖周炎治療失敗影響因素的單因素分析

2.3LASSO回歸篩選難治性根尖周炎治療失敗影響因素：將上述對比具有統計學差異的因素使用LASSO回歸算法，共篩選出了糞腸球菌感染、牙齒位置、根尖管充填密度、根尖充填量4個具有非零系數的顯著相關指標，見圖1、圖2。

2.4難治性根尖周炎治療失敗的多因素Logistic回歸分析：以治療失敗作為因變量(失敗=1，成功=0)，將LASSO回歸篩選非零系數的變量作為自變量進行多因素Logistic回歸分析，變量篩選采用逐步法(α入=0.05，α出=0.1)；多因素Logistic分結果顯示，糞腸球菌感染(OR=52.328，95%CI6.765～404.743)、根尖充填欠充(OR=6.242，95%CI1.738～22.423)、患牙為下頜牙(OR=20.709，95%CI4.063～105.552)、根尖管充填密度不均勻(OR=11.374，95%CI1.933～66.913)為難治性根尖周炎治療失敗的危險因素(均P<0.05)，見表2。

表2 難治性根尖周炎治療失敗的多因素Logistic回歸分析

圖1 LASSO模型中調整參數選擇的十次交叉驗證

圖2 LASSO系數分布

2.5含放射特征的決策曲線分析：通過決策曲線分析評估含與不含放射特征模型的臨床收益，當含放射特征預測難治性根尖周炎治療失敗的值在(0.1～0.53)區間時，可提供附加臨床收益，見圖3。

圖3 含放射特征的決策曲線分析

3 討 論

細菌形態學、分子微生物學等已經證實持續性根尖周感染是治療后難治性根尖周失敗的主要病因[6]。顯微根尖外科手術能通過刮除病變的根尖周組織，切除感染的根尖并使用生物材料倒充填對根尖進行嚴密的封閉，為根尖周病變的愈合提供良好的環境，從而促進根尖周病變的愈合。同時可對刮除病變的根尖周組織進行離體評估，有助于觀察根管解剖、根管預備后形態變化、根管充填質量等。這為從放射特征上識別難治性根尖周炎治療失敗因素提供了基礎。因此基于顯微CT放射特征篩選難治性根尖周炎治療失敗高度相關的影響因素，或可為該疾病的治療提供參考依據。

微生物感染是難治性根尖周炎發生的始動因子，在慢性根尖周炎牙骨質表面可見附著細菌生物膜[7]。Nogueira A等[8]對持續感染根尖根管觀察顯示，在根尖根管系統中可見牙齦卟啉單胞菌、中間普氏菌、具核梭桿菌等。一項體外研究顯示[9]，血鏈球菌、糞腸球菌等G+兼性厭氧菌可附著在牙膠尖表面形成生物膜。Barbosa-Ribeiro M等[10]研究報道中，持續感染根管中糞腸球菌的檢出率可達24～77%，這些研究均說明菌斑生物膜的存在可能是難治性根尖周炎經久不愈和治療失敗的根源。本研究也證實糞腸球菌感染為難治性根尖周炎治療失敗的危險因素。其可能與糞腸球菌在高PH值、高鹽等惡劣環境具有較強的耐受力和抵抗性，可產生包括分解酶、信息素、聚合物質等多種毒力因子，引起炎癥反應而導致治療失敗有關。在非生物因素方面，研究發現下頜牙出現癥狀性根尖牙周炎的頻率更高[11]。本研究也顯示，患牙為下頜牙是難治性根尖周炎治療失敗的危險因素。相較于上頜骨前牙，較厚的下頜骨皮質骨可能會導致炎癥滲出物消散的空間更少而導致持續感染存在。

根管填充是根管治療的重要步驟，主要目的是確保采用緊密填充使根管系統不殘留死腔，以徹底消滅和隔絕根尖周組織對根管的感染途徑。Jia G等[12]研究采用根尖周x線片評價填充質量，顯示超充材料的吸收或持續存在，并不顯著影響根尖愈合率。而Laukkanen E等[13]研究中采用三維重建后發現填充物質量(欠充和超充)與癥狀性根尖牙周炎發生率的關系。需要強調的是，上述研究對根管填充質量的不一致，可能與各研究設計和用于評估填充物質量的標準和方法等因素有關。本研究采用更精確的技術CBCT進行三維重建，結果顯示根管充填質量(根尖管充填密度不均勻、根尖充填量欠充)為難治性根尖周炎治療失敗的影響因素，填充密度不足可能導致更多的細菌定植空間，從而導致持續性炎癥發生，因此治療失敗風險高。在充填量方面，相較于欠充，根管填充適充能確保根管系統緊密填充而殘留死腔，相較于超充能避免對根尖周組織造成刺激而引發炎癥或病變。但值得注意的是，本研究缺乏超充病例，故關于這一情況有待進一步研究。

綜上所述，基于LASSO回歸篩選的糞腸球菌感染、牙齒位置、根尖管充填密度、根尖充填量為難治性根尖周炎治療失敗的危險因素，根尖管充填密度、根尖充填量放射特征用于評估難治性根尖周炎治療失敗應用價值高。