Er,Cr:YSGG激光對釉質(zhì)抗酸能力影響的體外研究

楊雪 趙福海 顏志豪 邢慧妍 鄧敏 陸姣 黎淑芳

【摘要】?目的?探討Er，Cr：YSGG激光是否能增強釉質(zhì)抗齲能力，在抗酸能力上是否與多樂氟存在差別。

方法?選取因正畸減數(shù)需要，新鮮拔除的前磨牙48顆，將標(biāo)本隨機分為四組，每組12顆。術(shù)前用DIAGNOdent探測筆檢測初始各組DIAGNOdent數(shù)值（DD值），對照組未做處理，實驗1～3組分別進行激光照射釉質(zhì)表面、多樂氟涂布、激光照射聯(lián)合多樂氟涂布;將所有標(biāo)本放入脫礦液7 d;7 d后實驗停止，記錄DD值。

結(jié)果?脫礦后，實驗各組與對照組相比DD值減小，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）;激光組與多樂氟組DD值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）;激光聯(lián)合多樂氟組同其余各組相比脫礦后DD值最小，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

結(jié)論?一定功率下Er，Cr：YSGG激光可以增強釉質(zhì)抗酸能力，Er，Cr：YSGG激光聯(lián)合多樂氟，在牙釉質(zhì)抗酸中可以起協(xié)同作用。

【關(guān)鍵詞】?Er，Cr：YSGG激光;牙釉質(zhì);抗酸能力

中圖分類號：R781.2?文獻標(biāo)志碼：A?DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2019.10.006

In vitro study on the effect of Er，Cr：YSGG laser on the acid resistance of enamel

YANG Xue1，2，ZHAO Fuhai1，2，YAN Zhihao1，2，XING Huiyan1，2，DENG Min1，LU Jiao1，2，LI Shufang1

（1.Department of Stomatology of Affiliated Hospital，2.Graduate School，Youjiang Medical University for Nationalities，Baise 533000，China）

【Abstract】?Objective?To investigate whether Er，Cr：YSGG laser can enhance the anti-caries ability of enamel and whether it is different from Duraphat in acid resistance.

Methods?48 fresh extracted premolars were selected because of orthodontic reduction.The specimens were randomly divided into four groups，with 12 in each group.The initial DIAGNOdent values（DD values） of each group were detected with DIAGNOdent probe pen before operation，but the control group was not treated.The experimental group 1，experimental group 2 and experimental group 3 were given laser irradiation on the surface of enamel，Duraphat coating and laser irradiation combined with Duraphat coating，respectively.All specimens were put into demineralization solution for 7 days.After 7 days，the experiment was stopped and the DD values were recorded.

Results?After demineralization，the DD values of the experimental groups decreased compared with the control group，with statistical significance（P<0.01）.There was no significant difference in DD values between the laser group and the Duraphat group（P>0.05）.Compared with other groups，the DD value of laser combined with Duraphat group was the smallest after demineralization，and the difference was statistically significant（P<0.05）.

Conclusion?At a certain power，Er，Cr：YSGG laser can enhance the acid resistance of enamel，Er，Cr：YSGG laser combined with Duraphat plays a synergistic role in the acid resistance of enamel.

【Key words】?Er，Cr：YSGG laser;enamel;acid resistance

齲病是指由細菌產(chǎn)酸引起無機物脫礦、有機物分解，造成牙體硬組織破壞的一種慢性疾病，嚴重影響人類口腔及全身健康，通過一些措施提高釉質(zhì)抗酸能力是早期預(yù)防齲病的重要方法。Er，Cr：YSGG（鉺鉻銥鈧鎵石榴石晶體）激光于1998年在美國食品藥物管理局初次獲得使用牌照后迅速得到廣泛認可，目前在口腔領(lǐng)域常用于根管治療、牙周炎治療、粘結(jié)酸蝕以及口腔外科領(lǐng)域的應(yīng)用等[1～6]。Er，Cr：YSGG 激光是否能增強釉質(zhì)抗齲能力，在抗酸能力上是否和臨床上含氟涂料中使用率最高的多樂氟存在差別仍然未知。我們在離體牙實驗中，利用 Er，Cr：YSGG 激光照射牙面對比牙齒局部使用多樂氟，評價兩者單獨使用和聯(lián)合使用對釉質(zhì)抗酸能力的影響結(jié)果，旨在為 Er，Cr：YSGG 激光在釉質(zhì)防齲方面的臨床運用提供理論依據(jù)。

1?材料與方法

1.1?實驗儀器與材料

Er，Cr：YSGG水激光口腔治療儀（美國Biolaser公司）、DIAGNOdent pen激光熒光齲診斷儀（德國Kavo公司）、乙酸分析純（CH3COOH，上海生工生物有限公司）、多樂氟（Duraphat，美國高露潔棕櫚有限公司）、氫氧化鈉[Na（OH）2，上海生工生物有限公司]、抗酸指甲油（廣州市詩盈化妝品科技有限公司）、去離子水（右江民族醫(yī)學(xué)院實驗室提供）、37℃電熱恒溫水浴箱（北京利康達圣科技發(fā)展有限公司）、實驗室 pH 計（上海梅特勒-托利多公司）、4°C 冰箱（中國海爾公司）。所有試劑均處于保質(zhì)期以內(nèi)。

1.2?實驗方法

1.2.1?樣本的選擇和制備

本實驗統(tǒng)一收集在右江民族醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院口腔正畸科就診的 14～25 歲因正畸減數(shù)拔牙的新鮮前磨牙，要求術(shù)前X線片顯示根尖孔發(fā)育完全、冠根均無齲、無裂紋、無氟斑牙、無四環(huán)素牙、無牙釉質(zhì)發(fā)育不全或礦化不全且 DIAGNOdent 激光探測筆讀數(shù)（DD 值）在 0～4 之間，按照以上標(biāo)準(zhǔn)收集標(biāo)本 48 顆。DD 值同脫礦程度呈正比，正常釉質(zhì) DD 值范圍為 0～12，根據(jù)讀數(shù)可以迅速地判斷釉質(zhì)的脫礦程度，已被證實該機器讀數(shù)誤差小、結(jié)論可靠[7]。實驗牙頰側(cè)留下一 片5 mm×5 mm 大小、未有抗酸指甲油的釉質(zhì)開窗區(qū)，其余部分用指甲油封閉，沖洗干凈后置入生理鹽水，4℃ 冰箱中保存?zhèn)溆茫?5 d 內(nèi)用于實驗）。

1.2.2?抗酸實驗

清潔后將 48 顆離體牙完全隨機分為四組，分別為對照組、實驗組 1（激光組）、實驗組 2（多樂氟組）、實驗組 3（激光聯(lián)合多樂氟組），每組 12 顆。術(shù)前用 DIAGNOdent 激光探測筆檢測初始各組 DD 值作為基線處 DD 值，記錄基線處 DD 值之后，對各組進行抗酸實驗，各組操作如下：①對照組：用氣槍吹干牙面，再用去離子水沖洗;②激光組：用氣槍吹干牙面后，按照頻率=30 Hz、功率=3.5 W、空氣量=75%，水量=85%的參數(shù)設(shè)定，用 Er，Cr：YSGG 激光探頭距離牙面 1～2 mm 處垂直均勻地來回照射開窗區(qū) 10 s，去離子水沖洗;③多樂氟組：氣槍吹干牙面后均勻涂布多樂氟，完全覆蓋住開窗區(qū)，10 min 后去離子水沖洗;④激光聯(lián)合多樂氟組：干燥牙面，用設(shè)定同樣參數(shù)的 Er，Cr：YSGG 激光探頭距離牙面 1～2 mm 處垂直均勻地來回照射開窗區(qū) 10 s，去離子水沖洗，干燥，再均勻涂布多樂氟，完全覆蓋住開窗區(qū)，10 min 后再次用去離子水沖洗。將處理完畢的各組標(biāo)本放入配制好的等量酸蝕液[8]（0.1 mol/L 乙酸、1%瓊脂、制霉菌素適量，碳酸氫鈉調(diào)節(jié)至 pH=4）中 24 h，37℃水浴恒溫，每 24 h 更換新制備的脫礦液，以保障脫礦液濃度;每天用激光齲齒探測筆檢測標(biāo)本 DD 值，肉眼觀察開窗區(qū)顏色變化，口腔探針探查牙面粗糙度及硬度;7 d 后抗酸實驗停止，記錄酸蝕后 DD 值。以上的每次 DD 值測量均為同一人在同一環(huán)境下在開窗區(qū)選取 5 個點，每個開窗區(qū)測量點均測試 3 次，取平均值后作為測量 DD 值。

1.3?統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 23.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理，計量資料服從正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，多組之間的比較采用單因素方差分析，組間進一步兩兩比較采用LSD檢驗，檢驗水準(zhǔn)：α=0.05，雙側(cè)檢驗。

2?結(jié)果

2.1?肉眼觀察、探診檢查結(jié)果

脫礦前實驗標(biāo)本釉質(zhì)表面光滑且平整，呈淡黃色，有一定的透明度;經(jīng)酸蝕液浸泡后，發(fā)現(xiàn)對照組開窗區(qū)牙釉質(zhì)呈明顯白堊色，無光澤，用探針探查牙面較粗糙;激光組、多樂氟組、激光聯(lián)合多樂氟組白堊色仍然可見，但較對照組略有減少;多樂氟組、激光聯(lián)合多樂氟組有淡黃色色素沉著，因此肉眼觀察白堊色較激光組淡;探診檢查實驗組各組釉質(zhì)表面仍然粗糙，與對照組相似。

2.2?DIAGNOdent 探測筆測量結(jié)果

脫礦前基線 DD 值各組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.865）;酸蝕 7 d 之后， 四組的 DD 值均有所增加，與浸泡脫礦液前相比差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;各組脫礦后 DD 值差異比較有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01），進一步兩兩比較，發(fā)現(xiàn)激光組與多樂氟組脫礦后 DD 值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），激光聯(lián)合多樂氟組 DD 值最小，與其他各組之間差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）;各組樣本于脫礦液中的第3天后DD值變化開始出現(xiàn)差異。見表1～表2、圖1～圖2。

3?討論

Er，Cr：YSGG 激光可以同時輸出水和激光，因水分子和激光有著接近的波長，故水分子極容易吸收激光能量，獲能后的水分子與空氣混合形成霧水化顆粒，攜帶著大量激光超強動能的這些顆粒作用于牙面后產(chǎn)生微破裂，從而對口腔的軟硬組織產(chǎn)生物理及化學(xué)作用[9～10]。根據(jù)產(chǎn)品使用手冊得知，水激光輸出功率范圍是 1～8 W， 頻率 10～60 Hz，波長 2780 mm，不同的輸出功率和頻率會對治療結(jié)果產(chǎn)生影響[11]。國外學(xué)者[12]研究表明，雖然設(shè)置不同的激光功率不會顯著影響牙體硬組織的硬度，但牙齒表面的微觀結(jié)構(gòu)會改變，該研究指出：當(dāng)功率>4.5 W 時，牙本質(zhì)表明開始出現(xiàn)消融，表明形態(tài)受到破壞，但劉思婧等[13]發(fā)現(xiàn)較低功率（2.5 W）的激光對釉質(zhì)的抗酸效果不理想，因此激光功率的選擇應(yīng)在 2.5～4.5 W之間。另有國外學(xué)者[14]進行體外實驗，在牛牙上進行不同脈沖頻率下的 Er，Cr：YSGG 激光抗酸測試，結(jié)果顯示：當(dāng)脈沖頻率設(shè)定為 30 Hz 時，實驗牙齒抗酸性最強。根據(jù)國內(nèi)外學(xué)者的研究和器械使用手冊上推薦的數(shù)值，本實驗采用了功率3.5 W、頻率30 Hz 的參數(shù)進行實驗。

DD值越小說明脫礦程度越低，因此本實驗在標(biāo)本牙的選入時，排除了DD值>4 的牙齒，且樣本之間DD 值差異無統(tǒng)計學(xué)意義，證明了樣本牙礦化程度良好，礦化程度基本一致。在抗酸實驗中每天定時測量DD 值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)對照組DD 平均值在脫礦的第 7 天時DD 值>12，根據(jù)使用手冊與其他學(xué)者研究，此數(shù)值為正常礦化與脫礦的臨界值，大于該數(shù)值提示牙釉質(zhì)已經(jīng)出現(xiàn)脫礦，這也解釋了實驗中抗酸實驗為何進行了7 d?？顾釋嶒灪?，檢測出各組DD 值均大于脫礦前測量的DD 值，組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義，說明盡管經(jīng)過一些抗酸處理，仍然有一定程度的脫礦。此結(jié)果提示這些抗酸處理只是預(yù)防措施，最重要的是脫離導(dǎo)致脫礦的某種環(huán)境，這樣后續(xù)的治療才更有意義;實驗各組與對照組相比DD 值較小，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，說明無論是單獨用水激光、單獨使用多樂氟、水激光聯(lián)合多樂氟處理牙面在牙釉質(zhì)抗酸上均有一定效果。

Er，Cr：YSGG 激光能增強牙齒抗酸性能，可能與Er，Cr：YSGG 激光照射牙面后產(chǎn)生的熱作用能夠封閉釉質(zhì)表面微孔，抑制脫礦液中某些導(dǎo)致釉質(zhì)脫礦的離子進入牙面，從而增強釉質(zhì)抗酸性[15]有關(guān)。激光組、多樂氟組脫礦后DD 值差異無統(tǒng)計學(xué)意義則說明 Er，Cr：YSGG 在牙釉質(zhì)抗酸能力方面與單獨使用多樂氟無明顯差別，該現(xiàn)象可能是牙面經(jīng)過激光照射后釉質(zhì)的碳酸鹽及結(jié)晶水減少，導(dǎo)致了羥基磷灰石的溶度變高，蛋白質(zhì)分解減少，焦磷酸鹽含量增多，釉質(zhì)溶解性減弱[10]，而多樂氟作用于牙面之后能夠在牙面形成薄膜并釋放氟離子，氟離子將羥基磷灰石替換成氟磷灰石，因此釉質(zhì)更耐酸，由于觀察時間較短， 兩組DD 值之間無統(tǒng)計學(xué)差異，延長脫礦時間后兩組間是否存在差別有待進一步探究;激光聯(lián)合多樂氟組DD 值最小，與激光組、多樂氟組差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，說明Er，Cr：YSGG 激光能與多樂氟在釉質(zhì)抗酸上能夠互相促進，可能是當(dāng)標(biāo)本牙釉質(zhì)受到Er，Cr：YSGG 激光照射后釉質(zhì)表面產(chǎn)生熔融現(xiàn)象和再結(jié)晶物，從而導(dǎo)致釉質(zhì)脫鈣降低并與多樂氟作用于牙面后產(chǎn)生的礦物鹽晶體互相促進形成更為難以溶解的氟磷灰石，因此Er，Cr：YSGG 激光與多樂氟在抗酸中可以起協(xié)同作用，然而水激光與多樂氟作用的順序?qū)顾嵝允欠裼杏绊懭孕枰M一步實驗進行驗證[16]。

Er，Cr：YSGG激光可以增強釉質(zhì)抗酸能力，Er，Cr：YSGG激光聯(lián)合多樂氟，在牙釉質(zhì)抗酸中可以起協(xié)同作用，為Er，Cr：YSGG激光在臨床上齲病預(yù)防的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)，但具體協(xié)同作用機制還有待進一步研究。

參?考?文?獻

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（收稿日期：2019-08-20?修回日期：2019-09-24）