Er：YAG 激光和傳統(tǒng)去腐對(duì)兩種粘接系統(tǒng)粘接性能的影響*

葛 超 魏儉銘 褚亞輝

齲病[1]是危害人類健康的三大口腔疾病之一，它是一種常見病、多發(fā)病，尤其65～74 歲年齡段老年人的患病率高達(dá)98.4%。所以齲病的治療是非常重要的，齲病的傳統(tǒng)治療方法就是用渦輪手機(jī)去除腐質(zhì)后進(jìn)行充填治療，而傳統(tǒng)渦輪手機(jī)去腐產(chǎn)生的鉆牙的聲音會(huì)使很多患者產(chǎn)生牙科畏懼癥[2]，目前，有一種生物激光治療系統(tǒng)可用于牙體硬組織的切割，與傳統(tǒng)高速渦輪手機(jī)去腐相比，它具有舒適、無痛、震動(dòng)小、對(duì)牙髓刺激性低等優(yōu)點(diǎn)[3,4,6]，更易于被患者接受，特別是有牙科畏懼癥的患者人群。而且傳統(tǒng)渦輪手機(jī)去腐后組織表面會(huì)形成玷污層，并有大量不規(guī)則的牙本質(zhì)碎屑堵塞牙本質(zhì)小管，不僅影響粘接效果，并且易造成邊緣微滲漏，產(chǎn)生繼發(fā)齲，影響齲病治療的效果。傳統(tǒng)的酸蝕方法雖然可以去除玷污層，但可能會(huì)激惹牙髓使患者產(chǎn)生牙本質(zhì)過敏。有研究發(fā)現(xiàn)，激光不但對(duì)牙髓無明顯的刺激，而且能有效去除牙本質(zhì)表面的玷污層，在表面產(chǎn)生類酸蝕樣的效果。本實(shí)驗(yàn)將對(duì)兩種不同去腐方式對(duì)自酸蝕，全酸蝕兩種系統(tǒng)粘接性能的影響進(jìn)行研究。

1.材料與方法

1.1 研究對(duì)象 于2020 年12 月在滄州市中心醫(yī)院口腔科收集60～80 歲拔除的牙體完整、無齲的第8 磨牙27 顆，置于4℃生理鹽水中保存?zhèn)溆?，要求時(shí)長(zhǎng)不超過3 個(gè)月。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和材料 Er：YAG 激光(Fotona公司，德國(guó))；快速渦輪手機(jī)(kavo 公司，德國(guó))；E-1010 型離子衍射儀(日立公司，日本)；S-4800型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(日立公司，日本)；858Mini Bionix 微力疲勞試驗(yàn)機(jī)(MTS 公司，美國(guó))；3M Single bondTMUniversal 通用粘接劑(3M公司，美國(guó))；3M AdperTMsingle bond2 Adhesive(3M 公司，美國(guó))；3M Z350 復(fù)合樹脂(3M 公司，美國(guó))Gluma 酸蝕劑(賀利氏古莎齒科有限公司，中國(guó))。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 實(shí)驗(yàn)分組 本實(shí)驗(yàn)分為兩部分，第一部分是通過場(chǎng)掃描電鏡觀察傳統(tǒng)去腐與Er：YAG 激光去腐后牙本質(zhì)微結(jié)構(gòu)的變化，第二部分是通過微拉伸粘接強(qiáng)度測(cè)試比較兩種去腐方法對(duì)粘接效能的影響。第一部分分為傳統(tǒng)去腐組、傳統(tǒng)去腐加酸蝕組和激光去腐三組(每組一顆牙)。第二部分將24 顆牙隨機(jī)分為傳統(tǒng)去腐組(A 組12 顆牙齒)和Er:YAG激光去腐組(B 組12 顆牙)，A 組使用球鉆預(yù)備牙本質(zhì)表面，B 組使用Er：YAG 激光預(yù)備牙本質(zhì)表面。每組再分為全酸蝕組(A1 組、B1 組)、自酸蝕組(A2 組、B2 組)兩個(gè)亞組，每組6 顆牙。

1.3.2 牙體預(yù)備 牙鉆傳統(tǒng)去腐的牙齒：用傳統(tǒng)渦輪手機(jī)在噴水條件下垂直于牙體長(zhǎng)軸磨除各標(biāo)本合面釉質(zhì)，暴露牙本質(zhì)層。

Er：YAG 激光去腐的牙齒：用渦輪機(jī)在噴水條件下垂直于牙體長(zhǎng)軸磨除各標(biāo)本合面釉質(zhì)直至暴露牙本質(zhì)，后使用Er：YAG 激光照射牙本質(zhì)表面，功率設(shè)定為80mJ，15Hz，水汽比例為40%水，60%汽，使用時(shí)光纖頭垂直牙體表面，距表面1mm 呈網(wǎng)狀掃描式照射10s。

1.3.3 樣本處理 第一部分實(shí)驗(yàn)樣本：將三組處理過的牙體在牙本質(zhì)處理面下2mm 處截?cái)嘌例X，將樣本制備成1mm×1mm×2mm 的薄片(傳統(tǒng)去腐加酸蝕組的牙本質(zhì)薄片需酸蝕30s)。

第二部分實(shí)驗(yàn)樣本A1 組：Gluma 酸蝕劑酸蝕牙本質(zhì)表面30 s 后，涂布3M AdperTMsingle bond2 Adhesive；B1 組激光處理后的表面直接涂布3M AdperTMsingle bond2 Adhesive；A2、B2 組：牙本質(zhì)表面直接涂布3M SinglebondTMUniversal 通用粘接劑。處理過的表面均使用LED 光固化燈光照10s。然后使用Z350 復(fù)合樹脂逐層充填約5mm 每層厚度不超過2mm，每層充填后使用LED 光固化機(jī)光照30s。將充填完樹脂的樣本牙用高速金剛砂車針于噴水條件下切除牙根，再將充填完樹脂的牙本質(zhì)塊制備成粘合面積約為1mm×1mm,粘接界面處縮窄的啞鈴型測(cè)試片。

1.3.4 掃描電鏡觀察樣本表面形態(tài) 實(shí)驗(yàn)第一部分預(yù)備后的牙本質(zhì)樣本薄片經(jīng)2.5%戊二醛固定，乙醇逐級(jí)脫水，干燥，噴金，行掃描電子顯微鏡觀察樣本表面的形態(tài)變化。

1.3.5 微拉伸粘接強(qiáng)度測(cè)試 用游標(biāo)卡尺測(cè)量每個(gè)試片，并計(jì)算出每個(gè)試件的實(shí)際粘接面積。然后將試件逐一固定在微力疲勞試驗(yàn)機(jī)上，加載速度為1.0mm/ min，記錄每個(gè)試件斷裂時(shí)的最大載荷值(N)，按公式微拉伸粘接強(qiáng)度(MPa)=最大載荷(N)/ 粘接面積(mm2)計(jì)算出每個(gè)測(cè)試片的粘接強(qiáng)度[3]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS19.0 軟件，結(jié)果以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，并應(yīng)用單因素方差分析做兩組比較，P＜0.05 代表差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2.結(jié)果

2.1 掃描電鏡下牙本質(zhì)表面形態(tài) 傳統(tǒng)去腐加酸蝕牙本質(zhì)表面形態(tài)：牙本質(zhì)表面光滑干凈未見玷污層，可見分布均勻完全開放的牙本質(zhì)小管，管口邊緣清晰呈圓形。

傳統(tǒng)去腐牙本質(zhì)表面形態(tài)：牙本質(zhì)表面被一層玷污層所覆蓋，未見有開放的牙本質(zhì)小管，玷污層粗糙不平，呈斷層狀結(jié)構(gòu)。

激光去腐牙本質(zhì)表面形態(tài)：牙本質(zhì)表面未見明顯的玷污層，可見開放的牙本質(zhì)小管，管口周圍發(fā)白，但管徑較小，牙本質(zhì)表面較粗糙，未見裂紋樣結(jié)構(gòu)。

圖1 傳統(tǒng)去腐加酸蝕牙本質(zhì)表面形態(tài)(電鏡×2000)

圖2 傳統(tǒng)去腐牙本質(zhì)表面形態(tài)(電鏡×2000)

圖3 激光去腐牙本質(zhì)表面形態(tài)(電鏡×2000)

2.2 微拉伸粘接強(qiáng)度測(cè)試結(jié)果

表1 各分組粘接強(qiáng)度

傳統(tǒng)牙鉆預(yù)備后與Er：YAG 激光預(yù)備后全酸蝕粘接強(qiáng)度對(duì)比，A1[26.32±6.43MPa]＞B1[25.52±3.43MPa](P＞0.05)，差異不具有顯著性。傳統(tǒng)牙鉆預(yù)備后與Er：YAG 激光預(yù)備后自酸蝕粘接強(qiáng)度對(duì)比A2 [21.52 ±4.52MPa]＜B2 [25.92 ±7.24MPa](P＜0.05)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.討論

我國(guó)是一個(gè)齲病高發(fā)的國(guó)家，據(jù)調(diào)查顯示我國(guó)5 歲以下兒童的患齲率為66%，12 歲兒童中為28.9%，35～44 歲年齡段為88.1%，65～74 歲年齡段為98.4%，而他們的非治療率分別達(dá)到了97.1%，88.9%，80.1%，92.1%[1]?？梢娢覈?guó)齲齒的患病率高，治療率非常低，尤其是65～74 歲年齡段的老年患者，除了老年患者對(duì)齲齒的認(rèn)識(shí)不足，臨床傳統(tǒng)的牙鉆去腐，存在著噪聲大、預(yù)備量大、容易激惹牙髓產(chǎn)生疼痛等不足，從而使患者產(chǎn)生牙科畏懼癥而不愿意再次接觸牙齒治療。隨著微創(chuàng)牙科治療的發(fā)展，Er：YAG 激光在去腐時(shí)因具有無噪音、去腐精確，低震動(dòng)對(duì)牙髓無刺激不產(chǎn)生疼痛等優(yōu)勢(shì)，而被越來越多的應(yīng)用到臨床治療中[5,6]。

目前牙本質(zhì)粘接系統(tǒng)主要有全酸蝕粘接系統(tǒng)和自酸蝕粘接系統(tǒng)。全酸蝕粘接系統(tǒng)主要靠酸蝕劑中35%～40%的磷酸去除玷污層，形成開放牙本質(zhì)小管，粘接劑和樹脂滲入到小管內(nèi)形成樹脂突，另外酸蝕劑使牙本質(zhì)表面脫礦，粘接劑滲入到脫礦的纖維網(wǎng)中形成混合層，混合層和樹脂突共同形成粘接強(qiáng)度。自酸蝕粘接系統(tǒng)是通過玷污層改性，樹脂滲入脫礦層所形成的混合層，從而形成粘接強(qiáng)度。這兩種粘接系統(tǒng)都是基于傳統(tǒng)渦輪機(jī)牙鉆預(yù)備后牙體表面形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)展而來，關(guān)于Er：YAG 激光處理過的牙本質(zhì)界面對(duì)粘接系統(tǒng)粘接強(qiáng)度的影響，以往進(jìn)行了大量研究，但大多集中于Er：YAG 激光去腐后涂布自酸蝕粘接劑的研究[7-9]，本文比較了兩種去腐方法對(duì)兩種粘接系統(tǒng)粘接強(qiáng)度的影響，擬為探索更適合的去腐方式和粘接系統(tǒng)的臨床治療提供理論依據(jù)。

掃描電鏡下，傳統(tǒng)牙鉆去腐后牙本質(zhì)表面產(chǎn)生較厚且不規(guī)則的玷污層，將牙本質(zhì)小管全部覆蓋，玷污層的存在不利于粘接劑滲入牙本質(zhì)小管和粘接面積的增加，而酸蝕過的牙本質(zhì)表面無明顯的玷污層，牙本質(zhì)小管開放，管口脫礦，管徑變大，有研究表明[10]，在一定程度上這種表面形態(tài)有利于粘接劑滲入牙本質(zhì)小管，增強(qiáng)牙本質(zhì)的粘接性能。掃描電鏡下，Er：YAG 激光去腐后的牙本質(zhì)表面類似于酸蝕后的牙本質(zhì)表面，但是牙本質(zhì)小管的開放直徑相對(duì)于酸蝕后的管徑小，這可能是由于Er：YAG 激光照射于牙齒表面時(shí)，由于其波長(zhǎng)與牙體中羥基磷灰石、水的吸收峰值接近，所以會(huì)被迅速吸收，同時(shí)組織表面溫度升高使的組織內(nèi)的水汽化膨脹，使牙體組織破碎，從而形成類酸蝕的牙齒表面[11]，而由于鉺激光無脫礦作用，所以保持了牙本質(zhì)小管管口的原來大小，全酸蝕粘接劑也無法滲入到脫礦纖維中，形成具有一定粘接強(qiáng)度的混合層。但是這種類酸蝕的牙齒表面形態(tài)有利于粘接劑滲入牙本質(zhì)小管，增強(qiáng)牙本質(zhì)的粘接性能，并且高于自酸蝕粘接劑改性玷污層形成混合層的粘接強(qiáng)度[10]，這與本實(shí)驗(yàn)微拉伸粘接強(qiáng)度測(cè)試實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相一致，B2 組粘接強(qiáng)度強(qiáng)于A2 組。雖然酸蝕使牙本質(zhì)小管管徑增大，加大了粘接劑與牙本質(zhì)小管的粘接面積，增強(qiáng)了粘接強(qiáng)度，但是酸的作用也通過增大的牙本質(zhì)小管，使管內(nèi)液體流動(dòng)從而激惹牙髓牙本質(zhì)復(fù)合體，引發(fā)活髓牙的敏感癥狀[12]，甚至導(dǎo)致牙髓炎的發(fā)生[13]，另有研究顯示，酸蝕有時(shí)會(huì)使牙本質(zhì)小管存在過度脫礦的情況，即脫礦層厚度與粘接劑滲入深度存在差異，故將形成納米滲漏而影響粘接性能[14]。所以雖然Er：YAG 激光處理后的牙本質(zhì)小管的開口直徑小于酸蝕后的小管直徑，也無混合層的形成，但微拉伸粘接強(qiáng)度測(cè)試實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，A1 組的粘接強(qiáng)度與B1 組粘接強(qiáng)度無顯著性差異，所以對(duì)于粘接強(qiáng)度無顯著性影響。并且Er：YAG 激光無酸的作用，不會(huì)對(duì)牙髓造成刺激。

綜上所述，Er：YAG 激光去腐后，不論使用自酸蝕粘接系統(tǒng)還是全酸蝕粘接系統(tǒng)均產(chǎn)生了較強(qiáng)的粘接效果。