不同能量密度的Er：YAG激光蝕刻對(duì)窩溝封閉微滲漏的影響

劉利利,辛鵬飛，劉青梅，*

(1山西醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院口腔醫(yī)院口腔科，太原 030001；2山西醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院，山西白求恩醫(yī)院，山西醫(yī)學(xué)科學(xué)院，同濟(jì)山西醫(yī)院口腔科；*通訊作者,E-mail:liuqingmei2006@sina.com)

齲病是兒童青少年的口腔常見(jiàn)病,2017年發(fā)布的全國(guó)第四次口腔流行病學(xué)檢查數(shù)據(jù)顯示[1],12歲年齡組的兒童恒牙患齲率高達(dá)34.5%，比10年前提升了7.8%。研究發(fā)現(xiàn)[2]，牙齒窩溝患齲的風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光滑面。窩溝封閉是預(yù)防窩溝齲發(fā)生的有效方法，而封閉劑的保留率、窩溝封閉的微滲漏程度是預(yù)防窩溝齲的關(guān)鍵[3]。近年來(lái)，學(xué)者們一直在尋找新的、高效的窩溝表面處理方法。隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展，為窩溝封閉在臨床中的應(yīng)用提供了新思路[4]。Er：YAG激光是最常用于處理牙體硬組織的激光，但既往研究表明，Er：YAG激光蝕刻窩溝界面的最佳參數(shù)尚不明確。因此本實(shí)驗(yàn)通過(guò)不同能量密度的Er：YAG激光蝕刻窩溝表面，評(píng)價(jià)不同能量密度Er：YAG激光對(duì)窩溝封閉微滲漏程度的影響。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料和器械

37%磷酸酸蝕劑、窩溝封閉劑(美國(guó)3M公司)；指甲油(三福有限公司)；光固化燈(美國(guó)皓齒制品有限公司)；金剛砂片(日本松風(fēng)株式會(huì)社)；高速渦輪機(jī)(美國(guó)MTI公司)；體視顯微鏡(德國(guó)蔡司集團(tuán))；杯狀刷(東菀立港醫(yī)療器械有限公司)；雙波長(zhǎng)激光治療儀(美國(guó)Fotona公司)；恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)樣本的選擇 2020年7—10月在山西白求恩醫(yī)院口腔頜面外科收集72顆第三磨牙，納入標(biāo)準(zhǔn)為：窩溝深窄，無(wú)齲壞，無(wú)染色，無(wú)釉質(zhì)發(fā)育不全，牙體完整等。清潔牙體表面的牙石和軟組織，4 ℃的1%氯亞明溶液中浸泡保存。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)樣本的分組與處理 將離體牙試樣隨機(jī)均分為9組(n=8)：酸蝕組、100 mJ激光組、120 mJ激光組、140 mJ激光組、160 mJ激光組、100 mJ+酸蝕聯(lián)合組、120 mJ+酸蝕聯(lián)合組、140 mJ+酸蝕聯(lián)合組、160 mJ+酸蝕聯(lián)合組。將所有離體牙樣本用低速小毛刷清潔牙面，設(shè)置激光參數(shù)：MSP模式，頻率20 Hz，垂直于牙體表面發(fā)射激光，以1 mm/s速度移動(dòng)進(jìn)行照射。酸蝕組牙釉質(zhì)窩溝表面以37%磷酸處理15 s；激光組分別以100，120,140,160 mJ處理牙釉質(zhì)窩溝表面；Er：YAG/酸蝕聯(lián)合組同樣分別以100,120,140,160 mJ處理牙釉質(zhì)窩溝表面后以37%磷酸處理15 s。行窩溝封閉術(shù)，檢查窩溝封閉效果，要求邊緣光滑，無(wú)氣泡產(chǎn)生。

將樣本浸泡于人工唾液中48 h,進(jìn)行冷熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)，分別浸入5 ℃(冷循環(huán))和55 ℃(熱循環(huán))生理鹽水中進(jìn)行循環(huán)，每個(gè)溫度停留30 s，共循環(huán)500次。每組樣本用蠟封閉根尖孔，于窩溝封閉劑邊緣1 mm外的區(qū)域均勻涂布2層指甲油，晾干，備用。

1.2.3 微滲漏實(shí)驗(yàn)的方法與測(cè)定 將所有樣本分組浸泡于1%亞甲藍(lán)溶液中24 h，流動(dòng)水沖洗樣本表面多余染料，吹干。截除牙根部，硬石膏固定樣本，用金剛砂片在水冷卻條件下沿牙齒中央溝近中點(diǎn)隙、遠(yuǎn)中點(diǎn)隙及二者的中點(diǎn)3點(diǎn)相應(yīng)的位置頰舌向切開(kāi)，每個(gè)離體牙樣本可得到6個(gè)剖面，每組共有48個(gè)剖面(n=48)。

選取2位評(píng)估者經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)一致性檢驗(yàn)，在體視顯微鏡40倍下，每個(gè)評(píng)估者對(duì)每個(gè)剖面的微滲漏情況分別進(jìn)行2次評(píng)估，記錄微滲漏值，1周之后，再進(jìn)行一次評(píng)估，每個(gè)剖面共得到4個(gè)評(píng)分，取其中最高分作為最后的記錄并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

染料滲漏嚴(yán)重程度分為4級(jí)：0級(jí)，邊緣無(wú)染料滲入；1級(jí)，染料滲入深度未及封閉劑與牙釉質(zhì)界面長(zhǎng)度的1/2；2級(jí)，染料滲入深度超過(guò)封閉劑與牙釉質(zhì)界面長(zhǎng)度的1/2，但未及溝底；3級(jí)，染料到達(dá)溝底。

微滲漏發(fā)生率=有亞甲藍(lán)滲入的剖面數(shù)量/剖面總數(shù)×100%。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

本實(shí)驗(yàn)采用SPSS24.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)資料的整理和分析。多組間的樣本比較采用Kruskal-WallisHtest秩和檢驗(yàn)，兩兩比較用多組獨(dú)立樣本秩和檢驗(yàn)的兩兩比較。

2 結(jié)果

體視顯微鏡(×40)下觀察樣本切片顯示，各組均可見(jiàn)不同程度的染料滲漏(見(jiàn)圖1)，100 mJ激光組：窩溝右側(cè)染料滲入未及封閉劑與牙釉質(zhì)界面長(zhǎng)度的1/2；120 mJ激光組：窩洞右側(cè)染料滲漏及窩溝底，左側(cè)僅邊緣見(jiàn)染料滲漏；140 mJ激光組：窩洞右側(cè)染料滲漏及窩溝底，左側(cè)染料滲漏超過(guò)封閉劑與牙釉質(zhì)界面長(zhǎng)度的1/2，但未及溝底；160 mJ激光組：雙側(cè)僅邊緣見(jiàn)染料滲漏；100 mJ+酸蝕聯(lián)合組：雙側(cè)僅邊緣見(jiàn)染料滲漏；120 mJ+酸蝕聯(lián)合組：雙側(cè)染料滲漏達(dá)窩溝底；140 mJ+酸蝕聯(lián)合組：左側(cè)僅邊緣處見(jiàn)染料滲漏，右側(cè)染料滲漏超過(guò)封閉劑與牙釉質(zhì)界面長(zhǎng)度的1/2，但未及溝底；160 mJ+酸蝕聯(lián)合組：雙側(cè)染料滲漏達(dá)窩溝底。

圖1 不同能量密度的Er：YAG激光蝕刻后樣本切片的微滲漏結(jié)果 (1%亞甲藍(lán)染色，×40)Figure 1 Microleakage results of sample slices after Er: YAG laser etching with different energy densities (1% methylene blue staining,×40)

滲漏程度等級(jí)評(píng)分及微滲漏發(fā)生率分析結(jié)果顯示，4個(gè)Er:YAG/酸蝕聯(lián)合組滲漏發(fā)生率低于4個(gè)相應(yīng)激光組和酸蝕組(見(jiàn)表1)。不同能量密度的Er：YAG激光對(duì)窩溝封閉體外微滲漏值的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，窩溝封閉的微滲漏程度相似；Er:YAG/酸蝕聯(lián)合使用微滲漏值低于單獨(dú)激光蝕刻，差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；單獨(dú)激光蝕刻可達(dá)到與酸蝕類似的微滲漏值，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

表1 各組微滲漏等級(jí)評(píng)分結(jié)果及微滲漏發(fā)生率

3 討論

新萌出的牙齒，窩溝較深，形態(tài)較為復(fù)雜，因此降低了氟化物對(duì)窩溝深處牙體組織的再礦化效果[5]，導(dǎo)致患齲率的增高。目前認(rèn)為，窩溝封閉是預(yù)防并降低窩溝齲的一種有效方法，已廣泛應(yīng)用于臨床中[6,7]。窩溝封閉的療效與封閉劑和窩溝表面的邊緣微滲漏密切相關(guān)，細(xì)菌、液體、分子和離子通過(guò)邊緣微滲漏區(qū)進(jìn)入窩溝表面，致使齲病在封閉材料下方發(fā)展，導(dǎo)致窩溝封閉的失敗[8]。研究窩溝封閉邊緣微滲漏的方法多樣，染料滲漏法是最實(shí)用、最重要的方法之一,本實(shí)驗(yàn)采用分析染料滲透深度來(lái)評(píng)估窩溝封閉材料與窩溝表面間的微滲漏程度。

窩溝封閉材料的不同將導(dǎo)致窩溝封閉微滲漏程度的差異[9]。目前常用的窩溝封閉劑分為玻璃離子型、樹(shù)脂型、樹(shù)脂改良玻璃離子型。Alsabek等[10]的一項(xiàng)臨床研究發(fā)現(xiàn)，玻璃離子型封閉劑的脫落率高于樹(shù)脂型，但對(duì)于唾液分泌旺盛的低齡兒童，使用玻璃離子型窩溝封閉劑是更為合適的選擇，因其表面可形成一層水凝膠層，不需要嚴(yán)格隔濕，療效更佳。在一項(xiàng)對(duì)GICs(玻璃離子)長(zhǎng)達(dá)13年的臨床隨訪中發(fā)現(xiàn),65%的新生恒磨牙窩溝面無(wú)齲損,說(shuō)明GICs起到了一定的齲病預(yù)防作用[11]。研究發(fā)現(xiàn)[12]，樹(shù)脂改良玻璃離子型窩溝封閉劑可以保持良好的粘接性能，保留率更高，這可能與樹(shù)脂的微機(jī)械鎖扣作用和玻璃離子的化學(xué)結(jié)合力共同作用相關(guān)。而且在此型窩溝封閉劑中可以觀察到大量的鈣離子和氟離子，可促進(jìn)牙齒的再礦化[13,14]，達(dá)到預(yù)防齲齒的作用。因此，本實(shí)驗(yàn)采用樹(shù)脂改良玻璃離子型窩溝封閉劑(3M ClinproTMXT)，其良好的流動(dòng)性，可以滲入狹窄的窩溝底部[15]，減少微滲漏程度。

目前認(rèn)為磷酸酸蝕沖洗技術(shù)仍為釉質(zhì)粘接的金標(biāo)準(zhǔn)[16]，激光蝕刻并不能完全取代傳統(tǒng)酸蝕技術(shù)。但酸蝕技術(shù)操作步驟繁瑣，要求將酸蝕劑徹底沖洗后，再干燥，臨床操作時(shí)間較長(zhǎng)[17]，而且酸蝕劑具有一定刺激性，對(duì)于年齡較小的患兒來(lái)說(shuō)，會(huì)增加治療難度[18]。Er:YAG激光作為最常用于處理牙體硬組織的激光，對(duì)周圍正常組織的損傷較小，在激光治療過(guò)程中可以有效保護(hù)周圍正常組織[19]，而且激光處理后的窩溝表面呈現(xiàn)出與酸蝕作用類似的白堊色表面[20]，可增強(qiáng)粘接強(qiáng)度，顯著提高窩溝封閉劑的滲透性[21]，因此Er:YAG激光被學(xué)者們應(yīng)用于牙體黏接中。研究表明，Er：YAG激光可以改變釉質(zhì)鈣磷比，增強(qiáng)抗酸性[22]，而且對(duì)變形鏈球菌和嗜酸乳桿菌均有顯著的抑菌活性，可增強(qiáng)窩溝封閉的封閉效果[23]。另外，激光可簡(jiǎn)化窩溝封閉的操作步驟，縮短操作時(shí)間[24]，減少唾液的污染，從而降低微滲漏程度[25]，技術(shù)敏感性更低。

很多學(xué)者對(duì)不同參數(shù)的Er：YAG激光對(duì)窩溝封閉效果的影響展開(kāi)了研究，既往研究顯示[20]，Er:YAG激光蝕刻后,釉質(zhì)表面出現(xiàn)凹坑狀結(jié)構(gòu)，表面粗糙，從而增強(qiáng)窩溝封閉劑的固位。我國(guó)學(xué)者[26]認(rèn)為100 mJ/10～20 Hz的Er:YAG激光處理窩溝表面后,窩溝封閉的效果更好。馬林等[27]學(xué)者發(fā)現(xiàn)激光蝕刻和酸蝕技術(shù)的窩溝封閉劑保存率相似,但舒適度優(yōu)于傳統(tǒng)的酸蝕技術(shù)。而Durmus等[28]研究發(fā)現(xiàn)，Er:YAG激光與酸蝕聯(lián)合后窩溝封閉劑的保留率明顯高于單獨(dú)使用酸蝕技術(shù)。在本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果中，與酸蝕組和單獨(dú)激光蝕刻組相比，Er:YAG激光與酸蝕聯(lián)合組窩溝封閉的微滲漏值更低，這與以往研究結(jié)果一致[29]。

激光蝕刻窩溝表面后，可觀察到與酸蝕技術(shù)類似的白堊色表面，形成有利于粘接的粗糙表面。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示，單獨(dú)的激光蝕刻可達(dá)到與酸蝕類似的微滲漏程度(P>0.05)，在恒定的Er：YAG激光頻率20 Hz下，不同能量密度100，120，140，160 mJ間的微滲漏值無(wú)顯著性差異(P>0.05)，均可達(dá)到與酸蝕類似的微滲漏程度。結(jié)果提示，在一定能量密度范圍內(nèi)，隨著激光能量密度的增加，窩溝封閉的微滲漏值無(wú)明顯降低或升高。

綜上所述，100～160 mJ/20 Hz范圍內(nèi)，不同能量密度的Er:YAG激光蝕刻對(duì)窩溝封閉微滲漏值的影響差異不顯著;而Er：YAG激光蝕刻聯(lián)合酸蝕可取得較單獨(dú)Er：YAG激光蝕刻或單獨(dú)酸蝕刻處理窩溝表面更良好的邊緣密合性。本實(shí)驗(yàn)為離體實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)室條件很難真正的模擬口腔內(nèi)的環(huán)境，離體牙與口腔內(nèi)的活體牙相比，在結(jié)構(gòu)性能上也會(huì)發(fā)生變化,因此，需進(jìn)一步的臨床實(shí)驗(yàn)。