Er：YAG激光照射時(shí)間對(duì)牙本質(zhì)小管封閉效果影響的研究

李 強(qiáng) 楊久慧 劉雙云 劉 佳 張 旻 陳永進(jìn)

牙本質(zhì)過(guò)敏癥(dentinal hypersensitivity，DH)的發(fā)生率約為10%～30%，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量[1]。牙本質(zhì)小管暴露是DH的主要病因之一，因此封閉牙本質(zhì)小管是治療DH的關(guān)鍵[2]。近年來(lái)，激光被用在DH治療中，尤其是Er:YAG激光因其穿透性弱、不易引起牙髓反應(yīng)而受到研究者和臨床醫(yī)生的信賴，并取得了非常好的療效[3～5]。激光實(shí)質(zhì)是一種粒子能量形式，其照射時(shí)間的長(zhǎng)短會(huì)影響激光照射時(shí)能量的累積，從而引起被照射物體溫度的變化。臨床上口腔醫(yī)生應(yīng)用Er:YAG激光治療DH時(shí)，最不希望的就是激光照射時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致牙髓溫度升高、造成牙髓損傷，因此，研究Er:YAG激光治療DH的適宜照射時(shí)間至關(guān)重要。本研究通過(guò)掃描電鏡觀察應(yīng)用Er:YAG激光照射不同時(shí)間后的牙本質(zhì)小管封閉狀態(tài)，研究Er:YAG激光照射時(shí)間長(zhǎng)短對(duì)DH的治療效果。

對(duì)象與方法

1.實(shí)驗(yàn)對(duì)象及來(lái)源：第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)院口腔頜面外科收集新鮮拔除阻生齒40顆(男性13例，女性17例，患者年齡18～37歲)，牙齒形態(tài)完整、無(wú)齲壞、無(wú)裂紋。用刀片刮去牙齒表面的軟組織和結(jié)石后，浸泡于0.9%NaCl注射液中4℃冰箱保存?zhèn)溆?。該研究獲得第四軍醫(yī)大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)倫理學(xué)委員會(huì)批準(zhǔn)(IRB-REV-2016049)。

2.實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備：Fotona雙波長(zhǎng)激光治療儀(斯洛文尼亞Fideli公司)；慢速精密切割機(jī)(SYJ-150，沈陽(yáng)科晶公司)；超聲震蕩儀(YH-200DH，上海予皓科學(xué)儀器公司)；冷場(chǎng)發(fā)射電子掃描顯微鏡(SM-4800，日本日立公司)； 0.5mol/L EDTA(天津市北辰方正化學(xué)試劑廠)；Image-Pro Plus 6.0 圖像分析軟件(美國(guó)Media Cybernetics公司)；IBM SPSS Statistics 19.0(美國(guó)IBM公司)。

3.牙本質(zhì)過(guò)敏癥離體模型的建立：依據(jù)Mordan等[6]方法制備DH離體模型。取新鮮拔除離體牙40顆，在冷凝水降溫下，應(yīng)用慢速精密切割機(jī)沿牙齒長(zhǎng)軸垂直方向逐層切除牙釉質(zhì)層直至暴露牙本質(zhì)層，再將其制成約2mm厚牙本質(zhì)薄片，磨拋至表面光滑平整，用金剛砂車(chē)針將每個(gè)牙本質(zhì)薄片等分成4個(gè)扇形部分，共計(jì)160個(gè)樣本。經(jīng)0.5mmol/L EDTA酸蝕5min、去離子水中超聲沖洗10min、蒸餾水沖洗60s后置于0.9%NaCl注射液中4℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>

4.實(shí)驗(yàn)分組及處理：將160個(gè)牙本質(zhì)樣本隨機(jī)分為照射持續(xù)時(shí)間(duration，D)D1～D16共16組，每組10個(gè)，詳見(jiàn)表1。其中D1、D2組分別為Fotona雙波長(zhǎng)激光治療儀聚焦式照射手具(R02)和散焦式照射手具(R14)對(duì)照組，不做任何處理。D3～D16組每個(gè)樣本正中標(biāo)記1mm×1mm的處理區(qū)后，根據(jù)分組，使用Fotona雙波長(zhǎng)激光治療儀中Er:YAG激光(20mj，20Hz，SP，光斑直徑3mm)在距離樣本3cm移動(dòng)掃描照射。照射過(guò)程中，各組樣本的非處理區(qū)域使用<1mm厚的白紙板進(jìn)行覆蓋。

表1 實(shí)驗(yàn)分組及處理方式

5.掃描電鏡觀察：所有牙本質(zhì)樣本置于干燥瓶?jī)?nèi)經(jīng)自然干燥24h后，表面噴金，導(dǎo)電膠粘固；然后用掃描電鏡觀察各樣本處理區(qū)域的表面形態(tài)并采集圖像。

6.圖像處理：分別從每個(gè)樣本中隨機(jī)選取5張?zhí)幚韰^(qū)域的圖像，應(yīng)用Image-Pro Plus 6.0圖像分析軟件對(duì)圖像進(jìn)行分析處理。首先利用軟件自動(dòng)識(shí)別灰階變化功能識(shí)別牙本質(zhì)小管口周界，選中圖像小管口暴露區(qū)域，并計(jì)算處理區(qū)域牙本質(zhì)小管暴露的像素點(diǎn)面積作為牙本質(zhì)小管暴露面積；然后再以空白對(duì)照組開(kāi)放牙本質(zhì)小管暴露面積為基準(zhǔn)，利用公式牙本質(zhì)小管封閉率(%)=(1-處理組牙本質(zhì)小管暴露面積/對(duì)照組牙本質(zhì)小管暴露面積)×100%，計(jì)算處理區(qū)域牙本質(zhì)小管封閉率[7]。

結(jié) 果

1.牙本質(zhì)小管表面形態(tài)觀察：電鏡下各組樣本的表面形態(tài)如圖1所示。D1組和D2組牙本質(zhì)表面平整，牙本質(zhì)小管口完全開(kāi)放，小管周界清晰，呈圓形或類(lèi)圓形。與對(duì)照組比較，D3～D16組均表現(xiàn)為牙本質(zhì)小管口消失，并可見(jiàn)牙本質(zhì)小管口表層有均勻致密的牙本質(zhì)熔融層形成并封閉牙本質(zhì)小管口。

圖1 各組牙本質(zhì)小管形態(tài)學(xué)觀察(×1000)

2.牙本質(zhì)小管暴露面積分析：與對(duì)照組比較，D3～D16實(shí)驗(yàn)組牙本質(zhì)小管的暴露面積均明顯小于對(duì)照組(P<0.05)；實(shí)驗(yàn)組間兩種手具比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);實(shí)驗(yàn)組間不同Er:YAG激光照射時(shí)間比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

圖2 不同手具和照射時(shí)間對(duì)牙本質(zhì)小管 暴露面積影響的分析 與對(duì)照組比較，*P<0.05

3.牙本質(zhì)小管封閉率分析：與對(duì)照組比較，實(shí)驗(yàn)組牙本質(zhì)小管封閉率均明顯增加(P<0.05)；牙本質(zhì)小管封閉率隨著照射時(shí)間的增加差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。實(shí)驗(yàn)組間不同手具比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05，圖3)。

圖3 不同手具和照射時(shí)間對(duì)牙本質(zhì)小管 封閉率影響的分析 與對(duì)照組比較，*P<0.05

討 論

目前，治療DH的方法較多。對(duì)于癥狀較輕的DH常采用藥物脫敏治療，而癥狀較重或者牙體組織缺損嚴(yán)重的患者，可考慮采用充填術(shù)和冠修復(fù)的方法。然而，藥物脫敏的遠(yuǎn)期療效不佳，修復(fù)治療又存在磨除牙體組織等缺點(diǎn)，患者接受度較差。若癥狀已嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量且各種治療均無(wú)明顯療效，就必須考慮根管治療。近年來(lái)，激光治療DH的方法逐漸應(yīng)用到臨床中，最有可能成為理想的脫敏方法[2]。在眾多激光種類(lèi)中，Er:YAG激光具有特征性的光熱效應(yīng)和生物學(xué)效應(yīng)，相對(duì)于傳統(tǒng)的治療方法具有更佳的療效，顯示出更大的優(yōu)勢(shì)，所以Er:YAG激光備受口腔醫(yī)生推崇，越來(lái)越多地被應(yīng)用到牙齒敏感患者的治療中[4,5]。

本研究使用Er:YAG激光以光斑直徑3mm照射2s，按照掃描移動(dòng)照射的方法計(jì)算實(shí)驗(yàn)中的光照范圍約10mm2，相當(dāng)于1cm2需要照射20s。本研究中使用照射時(shí)間以2s為基準(zhǔn)，通過(guò)增加照射頻次和單次照射時(shí)間來(lái)增加牙本質(zhì)標(biāo)本照射時(shí)間，結(jié)果可見(jiàn)各實(shí)驗(yàn)組牙本質(zhì)表面平整，絕大多數(shù)牙本質(zhì)小管口熔融致密且均勻的封閉層，各組牙本質(zhì)小管形態(tài)相似。這說(shuō)明，無(wú)論通過(guò)增加照射次數(shù)還是延長(zhǎng)單次照射時(shí)間都不改變Er:YAG激光對(duì)牙本質(zhì)小管的封閉效果。雖然照射時(shí)間是影響Er:YAG激光對(duì)牙本質(zhì)小管封閉的重要因素，但本研究結(jié)果顯示照射時(shí)間的增加對(duì)牙本質(zhì)小管封閉率無(wú)顯著影響，未發(fā)現(xiàn)隨照射時(shí)間延長(zhǎng)而增加牙本質(zhì)小管封閉效果的趨勢(shì)，這可能由于本研究的基準(zhǔn)時(shí)間較短，即使照射4次或增加4倍時(shí)間，激光能量的累積都未達(dá)到較高水平，若延長(zhǎng)照射時(shí)間，能量累積至一定水平，Er:YAG激光熱效應(yīng)可能會(huì)破壞已經(jīng)封閉的牙本質(zhì)小管[8]。

Badran等[9]分別用60s和120s兩個(gè)不同時(shí)間對(duì)牙本質(zhì)盤(pán)進(jìn)行Er:YAG激光照射，發(fā)現(xiàn)照射60s就可使牙本質(zhì)小管口基本封閉，延長(zhǎng)照射時(shí)間對(duì)封閉效果差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，這與本研究結(jié)論一致，只是兩個(gè)實(shí)驗(yàn)所測(cè)量時(shí)間不同，這與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等因素有關(guān)。丁亞娟等[10]研究認(rèn)為照射時(shí)間對(duì)牙本質(zhì)小管封閉效果的影響較小，隨著照射時(shí)間的增加，牙本質(zhì)小管封閉效果會(huì)逐漸減弱。本研究中激光的照射時(shí)間為20s，照射面積為整個(gè)牙本質(zhì)盤(pán)，按其方法，單位牙本質(zhì)小管接受到照射時(shí)間與本研究中光斑直徑3mm照射1mm2區(qū)域的照射時(shí)間2s基本相同，這同樣證實(shí)了本研究中激光照射時(shí)間不影響牙本質(zhì)小管封閉效果的結(jié)論。

Moritz等[11]研究發(fā)現(xiàn)，激光長(zhǎng)時(shí)間照射會(huì)使牙本質(zhì)出現(xiàn)碳化、組織裂紋，這可能是因?yàn)榧す庹丈涫寡荔w組織中水分蒸發(fā)，繼續(xù)照射使牙本質(zhì)熱量急劇累積導(dǎo)致。本研究中雖沒(méi)有極長(zhǎng)的照射時(shí)間，但Er:YAG激光的波長(zhǎng)決定了水分子極易吸收Er:YAG激光能量，所以Er:YAG激光照射牙本質(zhì)時(shí)，牙本質(zhì)小管中的水分子極易蒸發(fā)或吸收Er:YAG激光能量分解，導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間照射時(shí)牙本質(zhì)小管內(nèi)水分子減少，從而有可能出現(xiàn)牙本質(zhì)的碳化現(xiàn)象。

研究顯示，無(wú)論DH模型牙本質(zhì)盤(pán)的厚度為多少，Er:YAG激光封閉牙本質(zhì)小管的深度為1.2～2.3μm[12,13]。但在臨床中牙齒磨耗、楔狀缺損等原因?qū)е碌难辣举|(zhì)過(guò)敏，均是由于牙本質(zhì)變薄后牙髓對(duì)外界刺激敏感的結(jié)果。然而，到目前為止，有關(guān)牙本質(zhì)厚度是否影響激光照射時(shí)間對(duì)DH治療效果的臨床研究還未見(jiàn)報(bào)道。因此，在未來(lái)研究中，筆者還將進(jìn)一步針對(duì)牙本質(zhì)厚度與激光輻照時(shí)間對(duì)牙本質(zhì)小管封閉效果開(kāi)展離體和在體研究。

綜上所述，當(dāng)適宜的Er:YAG激光照射時(shí)間有效封閉牙本質(zhì)小管后，無(wú)論增加照射次數(shù)還是照射時(shí)間都不會(huì)再增加牙本質(zhì)封閉效果，這對(duì)于臨床上應(yīng)用Er:YAG激光治療DH具有一定的指導(dǎo)意義。在Er:YAG激光脫敏時(shí)，為了確保操作的安全性及縮短臨床就診時(shí)間，建議結(jié)合臨床實(shí)際減少激光照射時(shí)間。