Er：YAG激光處理根管壁牙本質表面對纖維樁粘結強度的影響

張瀟雯，吳鳳鳴，沈想,左凡

1.南通大學附屬醫(yī)院口腔科，江蘇南通 226001；2.南京醫(yī)科大學附屬口腔醫(yī)院修復科，江蘇南京 210029

目前，臨床上對牙本質的處理主要通過磷酸溶液進行酸蝕。但近幾年有研究發(fā)現(xiàn)[1]，激光可應用于口腔材料及牙體組織的表面處理，在改善口腔材料及牙體組織粘結強度方面有促進作用。采用鉺：釔鋁石榴石激光(Er：YAG激光)能夠有效清除牙本質的玷污層，進而促進牙本質小管口開放。有研究表明選擇適當參數(shù)的Er：YAG激光會使牙體表面產(chǎn)生類似于酸蝕后的白堊色外觀，使牙體表面粗糙，發(fā)揮蝕刻作用[2]。選取2016年12月—2017年2月60顆離體上頜中切牙為研究對象進行研究，現(xiàn)報道如下。

1 材料與方法

1.1 研究對象

收集該院口腔外科門診由于牙周疾病拔除的60顆正常人離體單根管上頜中切牙為研究樣本，患者年齡23～35歲，60顆牙樣本隨機分為空白對照組、對照組和觀察組3組，每組20顆。3組一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。納入標準：①牙根發(fā)育完全，單根，且具備完整根尖；②牙齒表面軟組織及牙結石已采用牙周刮治器去除。排除標準：①齲壞的牙齒；②包含充填體或修復體的牙齒；③體視顯微鏡下檢查見隱裂或裂紋的牙齒。

1.2 材料與儀器

樹脂加強型纖維樁及其粘結系統(tǒng)（型號PF18145）；Er-YAG激光機(DEKASmatr2940D)；光固化機(ELIPAR FREELIGHT)；微拉伸測試儀；慢速鋸；自酸蝕粘結樹脂(RelyXTM Unicem，美國)；根管糊劑(YYJ-005-GGCTM606.20.113)，X-SMART 減速馬達；鎳鈦器械 TFAH Plus；P 型機用擴孔鉆；Maillefer-Thermafil熱熔牙膠；SYJ-150低速金剛石切割機；根管熱壓充填機、AH Plus根管封閉劑；JSZ6體視顯微鏡；AGS-X萬能測試儀；PIEZON MINI超聲潔牙機。

1.3 方法

用生理鹽水不斷沖洗牙齒，去除牙齒表面軟組織及牙結石，體視顯微鏡下觀察牙體表面剔除折裂牙及隱裂牙，置于生理鹽水中進行保存，放入4℃的環(huán)境下等待實驗。樣品用距牙齒根尖15 mm距離的金剛石薄片制備；使用卡尺來測量冠部的直徑和頰部寬度的直徑。

試樣制備：牙釉質用低速金剛石切割冠，拔出牙髓，采用機用鎳鈦銼TF擴至F2號，熱牙膠和AH Plus根管密封劑結合使用對根管進行完善灌注，攝X線片檢查根管充填效果，放入1%氯亞明溶液中于室溫保存1周。采用纖維樁根管預備鉆進行樁道預備，鉆取樁道深度為14 mm，蒸餾水沖洗。經(jīng)處理后的牙齒分為空白對照組、對照組和觀察組，空白對照組采用5 mL 5.25%的NaClO溶液處理，沖洗 3 min；對照組采用 3 W-50 μs Er：YAG激光處理，脈沖持續(xù)時間為50 μs的 Er：YAG激光表面處理60 s，實驗參數(shù)調至300 mJ，頻率10 Hz；觀察組采用3 W-100 μs Er：YAG 激光處理，脈沖持續(xù)時間為 100 μs的 Er：YAG激光表面處理60 s，實驗參數(shù)調至300 mJ，頻率10 Hz。將直徑為1.5 mm的纖維樁通過樹脂水門汀粘結于根管內，纖維樁沒入根管內長度10 mm。各組樁的粘接等操作與實施嚴格按照粘結系統(tǒng)的操作要求。在平行研磨儀幫助下，用自凝樹脂將修復好的牙根包埋于圓柱狀聚氯乙烯(PVC)型圈內，保證牙根長軸與型圈長軸良好的一致性。

微拉伸試驗：將試驗片置于蒸餾水中并在室溫下儲存24 h。纖維柱平行切割是用垂直于環(huán)的長軸慢金剛石切割機進行。再垂直粘結面片于試件1、4、7 mm處切成3段約1.0 mm×1.0 mm的長方形柱狀試件。借助粘合劑將準備好的樣品粘貼到固定裝置上，并以1 mm/min的速度連接到微型拉力試驗機，直到試樣破裂為止，記錄試樣斷裂時試驗機所顯示的最大值。

1.4 觀察指標

對比3組纖維樁樁道不同部位平均抗拉伸強度，微拉伸強度(MPa)＝載荷(N)/粘結面積(mm2)；對比3組斷裂類型(樹脂-牙本質、樹脂-纖維樁、混合斷裂)分布特點。

1.5 統(tǒng)計方法

采用SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，各組樣本差異采用Kolmogorov-Smirnov檢驗(α＝0.05)用[n（%）]表示計數(shù)資料，采用 χ2檢驗，用（±s）表示計量資料，兩組間比較采用獨立樣本t檢驗，采用雙側檢驗分析所有統(tǒng)計數(shù)據(jù)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 3組纖維樁樁道不同部位平均抗拉伸強度比較

經(jīng)Kolmogorov-Smirnov檢驗，組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P＝0.3457＞0.05)，表示各組間樣本來自同一分布。3組纖維樁樁道不同部位平均抗拉伸強度見表1。

表1 3組纖維樁樁道不同部位平均抗拉伸強度對比[(±s)，MPa]

表1 3組纖維樁樁道不同部位平均抗拉伸強度對比[(±s)，MPa]

注：和空白對照組，◆P＜0.05；和對照組比較，◆◆P＜0.05。

級別 根管上部 根管中部 根管下部 總體空白對照組（n＝20）對照組（n＝20）觀察組（n＝20）F值P值5.13±0.58（5.74±0.49）◆（6.55±0.26）◆◆7.152 8 0.001 3 4.15±0.83（4.66±0.39）◆（5.38±0.74）◆◆6.374 5 0.001 7 2.84±0.26（3.39±0.37）◆（3.30±0.56）◆◆5.241 3 0.003 1 4.05±1.17（4.57±0.62）◆（5.58±0.86）◆◆5.648 2 0.002 6

2.2 3組斷裂類型分布特點比較

樹脂-牙本質斷裂發(fā)生率明顯高于樹脂-纖維樁斷裂和混合斷裂，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)，見表2。

表2 3組斷裂類型分布特點對比[n(%)]

3 討論

纖維樁核修復失敗，主要是由于纖維樁和樹脂粘結劑，或樹脂粘結劑和根管牙本質之間缺乏足夠的粘結強度[3]。牙體表面經(jīng)激光處理后玷污層可有效去除，增加牙本質表面的粗糙程度；并且激光還可以到達相對狹小的根管壁牙本質處來發(fā)揮它的作用，可操作性較好。Er：YAG激光所產(chǎn)生的能量可以被水充分吸收，牙齒硬組織成分發(fā)生水合作用進而產(chǎn)生消融現(xiàn)象，其在齲洞備洞、根管預備以去除牙本質玷污層及根管消毒等方面應用十分廣泛。

鉺激光與水對光的吸收譜具有相近的波譜長度，牙齒硬組織成分可利用微爆炸的原理產(chǎn)生消融現(xiàn)象進而發(fā)生鉺激光燒蝕的熱機械效應，效果僅與自身組分選擇的水分濃度有關[4]。有研究發(fā)現(xiàn)[5]，激光處理組的結合力明顯高于未處理對照組。該組表1結果提示，激光參數(shù)設置是確定激光對牙本質影響的重要因素。Er：YAG激光對牙本質表面處理的效果與激光功率及脈沖持續(xù)時間有關，對照組和觀察組輸出功率均為3 W，但對照組采用脈沖持續(xù)時間為50 μs的 Er：YAG激光進行表面處理60 s，實驗參數(shù)調至300 mJ，頻率10 Hz；觀察組采用采用脈沖持續(xù)時間為100 μs的 Er：YAG激光進行表面處理60 s，實驗參數(shù)調至300 mJ，頻率10 Hz。這就提示在輸出功率相同的條件下，Er：YAG 激光 3 W-100 μs Er：YAG激光處理表面能夠顯著增強纖維樁與根管牙本質的粘結強度[6]。目前，臨床上主要采用推出試驗和拉伸試驗這兩種方法對檢測纖維樁和根管壁牙本質粘結強度進行檢測。微拉伸試驗不僅可以分析粘結力在整個界面上的分布，還可以對管中不同部位的粘結強度大小進行評估。該組表2結果顯示，牙根上部與中部粘結強度明顯高于根尖部。該組得出此結論可能是由于研究未實施冷熱循環(huán)人工老化試驗和動態(tài)力學加載試驗，因為老化試驗會造成樹脂粘結材料與纖維樁之間的微滲漏，增加樹脂纖維樁界面的斷裂程度。

綜上所述，牙本質表面采用 3 W-100 μs Er：YAG激光處理后，纖維樁的粘結強度顯著升高，纖維樁粘結強度與脈沖持續(xù)時間具有相關性。

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