Er：YAG激光處理釉質(zhì)表面對(duì)樹脂黏結(jié)牙釉質(zhì)剪切強(qiáng)度的影響

侯玉一，侯玉澤，張 濤，韓 穎

(佳木斯大學(xué)附屬第一醫(yī)院，黑龍江 佳木斯 154003)

隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展、人們生活水平的不斷提高，越來越多的人逐漸重視口腔美學(xué)修復(fù)，因此貼面修復(fù)以及口腔正畸治療等技術(shù)逐漸被大眾所熟知。而牙釉質(zhì)黏結(jié)技術(shù)經(jīng)過數(shù)十年的研究和完善，現(xiàn)已相對(duì)成熟，多被臨床用于治療牙釉質(zhì)黏結(jié)失敗案例(貼面脫離、正崎托槽脫離)[1]。但在實(shí)際治療過程中，新舊黏結(jié)材料會(huì)出現(xiàn)黏結(jié)強(qiáng)度不足等問題，因此在黏結(jié)前需要有效去除舊黏結(jié)材料。臨床在再黏結(jié)前會(huì)再次處理牙釉質(zhì)，旨在有效增強(qiáng)再黏結(jié)力。噴砂、磨削、酸蝕等都是現(xiàn)階段臨床常用的處理措施，但以上措施均具有不足之處。因此尋求一種微創(chuàng)、無痛、安全的牙面處理措施至關(guān)重要。Er：YAG激光巧“鉺釔鋁石榴石激光”，是一種固態(tài)激光(內(nèi)含鉺、釔、鋁、石榴石)，波長(zhǎng)2.94um，主要位于紅外線區(qū)，借助“微爆破”原理開展工作，可有效對(duì)靶組織進(jìn)行祛除[2]。經(jīng)研究證實(shí)，Er：YAG激光具備“安全、高效、精準(zhǔn)度高”等優(yōu)勢(shì)，因此被臨床逐漸應(yīng)用于口腔疾病的治療中。借助Er：YAG激光，可有效、快速的去除黏結(jié)劑填充物，且不會(huì)對(duì)釉質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大損傷[3]。為進(jìn)一步體會(huì)YAG激光處理釉質(zhì)表面對(duì)樹脂黏結(jié)牙釉質(zhì)剪切強(qiáng)度的影響，特?fù)裎以?019-02-2020-01內(nèi)的48顆人離體雙尖牙(完整)展開此次研究，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料和方法

1.1 研究對(duì)象

采取回顧性研究方式進(jìn)行，遵從隨機(jī)差異原則分組，擇我院2019-02～2020-01的48顆人離體雙尖牙(完整)，置于生理鹽水(0.5%)中保存[4]。

1.2 材料與儀器

材料：此研究所使用賀利氏古莎齒科公司生產(chǎn)的卡瑞斯瑪復(fù)合樹脂、格魯瑪酸蝕劑以及通用型黏結(jié)劑；口腔激光治療儀由意大利 DEKA公司生產(chǎn)(Smart 2940D)，材料性能試驗(yàn)機(jī)由美國(guó)Instron公司生產(chǎn)(Instron5544)。

1.3 方法

處理牙釉質(zhì)表面：將此研究選擇的48顆牙遵從隨機(jī)差異原則分為4組，每個(gè)牙冠的頰面作為研究面，拋光膏(不含氟)清潔，時(shí)間控制在10s左右，后借助記號(hào)筆畫出試驗(yàn)區(qū)域(試驗(yàn)區(qū)域面積4mm×4mm)，對(duì)酸蝕組涂酸蝕劑，酸蝕時(shí)間控制在30s，結(jié)束后氣槍沖洗1min，吹干。對(duì)Er：YAG激光組采取非接觸式、噴水狀態(tài)，分別以5 Hz、50mJ、0.5W進(jìn)行均勻照射，照射時(shí)間控制在1min。對(duì)酸蝕+Er：YAG激光組，先酸蝕處理，30s后氣槍沖洗1min。吹干用 Er∶YAG 激光(5 Hz、50mJ、0.5W)均勻照射1min。對(duì)Er：YAG激光+酸蝕組。先用 Er：YAG 激光(5Hz、50mJ、0.5W)均勻照射1min后酸蝕處理，30s后氣槍沖洗1min[5]。

黏結(jié)光固化樹脂：48顆牙表面處理結(jié)束后，在4mm×4mm面積的試驗(yàn)區(qū)域涂布黏結(jié)劑，氣槍均勻。后將提前制好的鐵環(huán)(長(zhǎng)4 mm、寬4 mm、高2mm)放在試驗(yàn)區(qū)域，分離劑涂在鐵環(huán)內(nèi)壁；在環(huán)狀區(qū)域內(nèi)用光固化樹脂填充，充填前照光，20s后再一次填充，再照光 40s，直至復(fù)合樹脂硬化后去掉鐵環(huán)。將制作好的樣本置于恒溫?cái)嚢柩h(huán)水箱(37℃)浸泡24h。

剪切強(qiáng)度測(cè)試：嚴(yán)格根據(jù)材料性能試驗(yàn)機(jī)規(guī)格來進(jìn)行，在圓柱形洞型中防治牙根(帶樹脂塊牙樣本)，紅自凝包埋并固定整個(gè)牙體，樹脂塊下方直至自凝面上方需要留距離，確保樹脂塊脫落。自凝凝固成塊后取出進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)在試驗(yàn)機(jī)基臺(tái)上放置樣本底座，移動(dòng)底座確保樹脂塊用剪切頭保持在同一平面，而剪切頭垂直落下(速度1mm/min)，直至樹脂塊斷裂[6]。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 觀察酸蝕組、Er：YAG激光組、酸蝕+Er：YAG 激光組以及YAG激光+酸蝕組剪切強(qiáng)度測(cè)。

1.4.2 觀察各組掃描電鏡結(jié)果；主要從釉質(zhì)表面、坑洞大小、高倍鏡下釉質(zhì)表面情況來對(duì)比。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果2.1 各組剪切強(qiáng)度測(cè)

酸蝕組剪切強(qiáng)度值：(11.34±5.71)MPa；Er：YAG激光組剪切強(qiáng)度值：(10.31±4.61)MPa；酸蝕+Er：YAG 激光組剪切強(qiáng)度值：(16.05±4.22)MPa；Er：YAG激光+酸蝕組剪切強(qiáng)度值：(7.12±2.93)MPa；數(shù)據(jù)示：剪切強(qiáng)度值最高的為酸蝕+Er：YAG 激光組，與其余三組相較(P<0.05)。剪切強(qiáng)度值最低的是Er：YAG激光+酸蝕組，與其余三組相較(P<0.05)。酸蝕組、Er：YAG 激光組剪切強(qiáng)度值相較(P>0.05)。

2.2 各組掃描電鏡結(jié)果

酸蝕組：經(jīng)酸蝕處理后釉質(zhì)表面平整， 見圖1。Er：YAG 激光組：處理后表面凹凸不平，坑洞大小不一，高倍鏡下釉質(zhì)表面碎屑，見圖2。Er：YAG 激光+酸蝕組：激光+酸蝕后表面不平，高倍鏡下未見碎屑，秞柱排列整齊，見圖3。酸蝕+Er：YAG 激光組：不均勻孔隙，部分區(qū)域平整，釉質(zhì)表面裂隙較長(zhǎng)，高倍鏡下碎屑明顯，見圖4。

圖1 酸蝕處理后釉質(zhì)表面(×1000)

圖2 激光處理后釉質(zhì)表面(×1000)

圖3 Er：YAG 激光+酸蝕處理后釉質(zhì)表面(×1000)

圖4 酸蝕+Er：YAG 激光處理后釉質(zhì)表面(×1000)

3 討論

激光原理最早于1916年，被美國(guó)物理學(xué)家愛因斯坦發(fā)現(xiàn)，第一臺(tái)激光器最早于1960年誕生，此儀器的誕生，將激光研究推向了世界，并促使其快速發(fā)展。餌激光最早在美國(guó)食品及藥物管理局被臨床，自1997年以來，激光器被臨床廣泛使用于口腔治療中。Er：YAG 激光屬于典型的固體脈沖激光。鉺、釔、鋁、石榴石等晶體為主要介質(zhì)，波長(zhǎng)2.94um，在光譜中位于紅外區(qū)(肉眼不可見)。研究證實(shí)，牙釉質(zhì)中無機(jī)物所占比例約在85%，其余由自由水、蛋白質(zhì)、脂類組成，占比15%[7]。

Er：YAG 激光同時(shí)也是一種低能量激光，主要作用機(jī)理：Er：YAG 激光能量可以很好的被牙體硬組織吸收(水分、氫氧根離子)，在局部升溫的同時(shí)發(fā)生微爆炸，從而很好的對(duì)牙體硬組織見去除；且Er：YAG 激光并不會(huì)對(duì)深層組織產(chǎn)生熱損傷，在消融過程中，熔化材料聯(lián)合反沖力，可以使牙體硬組織表面出現(xiàn)凹坑，牙釉質(zhì)表面經(jīng)輻照后，會(huì)出現(xiàn)微裂縫(不規(guī)則)[8]。當(dāng)功率在20Hz時(shí) ，Er：YAG 激光1W照射10s后，牙釉質(zhì)髓腔溫度會(huì)上升0.38～0.32℃；當(dāng)功率在20Hz時(shí) ，Er：YAG 激光6W照射20s后，髓腔溫度上升1.33～0.27℃。根據(jù)臨床研究報(bào)道，牙髓腔溫度>5.6℃時(shí)，牙髓活力會(huì)直接喪失15%，溫度>8.3℃時(shí)，牙髓活力會(huì)直接喪失20%，溫度>11.1℃時(shí)，牙髓壞死范圍高達(dá)60%，溫度>16.6℃時(shí)，牙髓壞死。

牙釉質(zhì)酸蝕屬于經(jīng)典措施，借助酸蝕可使釉質(zhì)表面有效脫鈣，表面粗糙并出現(xiàn)微裂紋，更有利于牙釉質(zhì)與樹脂復(fù)合材料的黏結(jié)。臨床研究將激光照射、傳統(tǒng)牙鉆加酸蝕以及激光照射配合黏結(jié)劑處理展開對(duì)比，發(fā)現(xiàn)經(jīng)Er：YAG 激光處理后，牙釉質(zhì)與樹脂黏結(jié)強(qiáng)度明顯較單純酸蝕處理效果強(qiáng)。臨床有學(xué)者通過Er：YSGG激光照射研究牙體硬組織抗酸性變化，發(fā)現(xiàn)激光照射后，牙釉質(zhì)中鈣以及磷含量明顯增高，牙體硬組織抗酸性增強(qiáng)。而對(duì)Er：YAG 激光、磷酸酸蝕后的耐酸性進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)經(jīng)Er：YAG 激光處理后，牙釉質(zhì)礦物質(zhì)溶解是比較少的[9]。

此研究結(jié)果示：剪切強(qiáng)度值最高的為酸蝕+Er：YAG 激光組，與其余三組相較(P<0.05)。剪切強(qiáng)度值最低的是Er：YAG激光+酸蝕組，與其余三組相較(P<0.05)。酸蝕組、Er：YAG 激光組剪切強(qiáng)度值相較(P>0.05)。提示：牙釉質(zhì)的剪切黏結(jié)強(qiáng)度，受激光能量的影響。而經(jīng)Er：YAG 激光處理后的牙釉質(zhì)表面剪切黏結(jié)強(qiáng)度明顯較酸蝕處理后的；Er：YAG 激光+酸蝕處理后的牙釉質(zhì)剪切黏結(jié)強(qiáng)度，較Er：YAG 激光單純處理后的強(qiáng)。