鄂麗華，達(dá)林泰，寶力道，韓長竹

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院口腔科，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050;2.內(nèi)蒙古赤峰學(xué)院，內(nèi)蒙古 赤峰 024000;3.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)附屬人民醫(yī)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)

近年來激光治療技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到推廣，在去齲、備洞方面的應(yīng)用越來越受重視［1-3］。Er:YAG(Erbium:yttrium aluminum garnet)激光的波長為2.94 μm，恰好與水和羥磷灰石中OH-的吸收峰值接近，易于被水和羥基磷灰石吸收［4］，大部分熱量被水分吸收，因此減少了對牙體組織的熱損傷，特別適合處理牙體硬組織?；谄涞驮胍舻奶攸c，Er:YAG激光治療儀還降低了傳統(tǒng)牙鉆治療給患者造成的不適感和緊張心理。因此，激光治療被視為傳統(tǒng)牙鉆的重要替代方法。但是，國內(nèi)外的相關(guān)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中，牙面經(jīng)激光照射后與修復(fù)填充材料的粘接強度結(jié)果不盡相同［5-8］。因此，通過比較4種不同表面處理條件下Er:YAG激光處理對牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)與樹脂加強型玻璃離子水門汀(RMGIC)間粘接剪切強度的影響，為Er:YAG激光的臨床應(yīng)用提供試驗依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 主要材料和設(shè)備

RMGIC(Fuji CEM)(GC，Tokyo，Japan)、37% 磷酸(Phosphoric Acid，PA)(3 mol/L ESPE，St.Paul MN，America)、自酸蝕粘結(jié)劑(G-Bond，GB)(GC，Tokyo，Japan)。Er:YAG 激光儀(λ =2.94 μm，Erwin REW1，MORITA Corporation，Japan)、萬能試驗機(AutographDCS-2000， ShimadzuCorporation，Japan)、37 ℃恒溫箱、光固化燈(New Light VL-Ⅱ，GC，Tokyo，Japan;optic diameter:8 mm)。

1.2 方法

1.2.1 樣本制備 選取為正畸治療拔除的無齲前磨牙40顆，拔除后立即置于生理鹽水中保存。刮除表面軟組織及牙石，超聲清洗后，用快速渦輪機截去牙根，每個牙冠以髓腔為中心沿近中遠(yuǎn)中向切開為2份，填埋于圓柱型丙烯酸樹脂模具中，確保牙面貼服于模具底部，24 h后使用。

1.2.2 實驗分組和樣本處理 將80個樣本隨機分成牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)2大組，將凝固的樣本用600目水磨砂紙打磨，分別暴露出牙釉質(zhì)或牙本質(zhì)，置于4℃生理鹽水中儲存?zhèn)溆谩８鶕?jù)不同處理方式隨機分為4小組:①酸蝕:用37%磷酸在干燥的牙釉質(zhì)表面酸蝕10 s，沖洗10 s，吹干;②Er:YAG 激光:以非接觸方式照射形成4 mm×4 mm的照射區(qū)，設(shè)定參數(shù)為60 mJ/2 Hz，以5 mL/min的量噴水，吹干;③自酸蝕粘接處理劑G-Bond:在干燥的牙釉質(zhì)表面涂布GBond，靜置 10 s，強風(fēng)吹干 5 s，光照 10 s;④Er:YAG 激光+G-Bond:先用激光照射后涂布G-Bond(方法同上)。

1.2.3 樣本粘接 將成型管(直徑4 mm，高2 mm)置于處理牙面之上，嚴(yán)格按照廠家說明調(diào)制混合Fuji CEM，充填于成型管中，用可見光(波長為470 nm)固化燈照射30 s，光源盡量靠近充填材料表面。適當(dāng)加壓，靜置。待材料完全結(jié)固后，放入37℃恒溫水浴箱中24 h。

1.2.4 剪切強度測定 將處理后的試件固定在萬能試驗機上，保證剪切力方向與粘接面平行，剪切頭加載速度為0.5 mm/min。測定并記錄材料脫落瞬間所承載的最大剪切力值(N)，用公式F(N)/S(mm2)換算出粘接剪切強度(MPa)。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 15.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析，計量資料用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(means±SD)表示。分別對牙釉質(zhì)組及牙本質(zhì)組進(jìn)行單因素方差分析(one-way ANOVA)，檢驗水準(zhǔn)為 α =0.05。

2 結(jié)果

牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)組結(jié)果均為G-Bond組和激光+G-Bond組粘結(jié)強度差別無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)，且粘結(jié)強度高于另外 2組(P＜0.05);酸蝕組和激光組間粘結(jié)強度差別無統(tǒng)計學(xué)差異(P＞0.05)。各組樣本的粘接剪切強度測試結(jié)果及統(tǒng)計分析結(jié)果見表1。

表1 RMGIC與牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)的粘接剪切強度(MPa)Tab.1 The shear bond strengths of RMGIC to enamel and dentin(MPa)

3 討論

牙釉質(zhì)是人體中最硬的組織，含有12%水，86%無機物，2%有機物(體積百分比);牙本質(zhì)硬度比釉質(zhì)低，含有20%水，50%無機物，30%有機物(體積百分比)［9］，該無機物幾乎全部由含鈣、磷離子的磷灰石晶體和少量其他磷酸鹽晶體組成，釉質(zhì)晶體非常相似于六方晶系的羥磷灰石晶體。Er:YAG激光的波長為2.94 μm，它對牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)的作用主要歸因于其波長恰好落在水的重要吸收帶(3.0 μm)和羥磷灰石中 0H-的吸收峰［4，10］。Er:YAG 激光照射牙面時，激光能量被強烈吸收，導(dǎo)致瞬間加熱并水汽化，組織內(nèi)產(chǎn)生的高氣壓引發(fā)微爆。Er:YAG激光對牙面的損壞程度不均，及微顆粒的噴射，激光照射后的牙面留下類似“彈坑”的典型形狀［11］。水在 Er:YAG激光處理牙體硬組織的過程中發(fā)揮著重要作用［12］，因此實驗中，始終以5 mL/min的量噴水以保證激光處理效果。由于牙體組織對Er:YAG激光的吸收效率高，激光熱量散失小，因此，有效的避免了臨近組織的熱損傷［13］。經(jīng)Er:YAG激光照射后，牙面形態(tài)粗糙，牙本質(zhì)暴露出開放的牙本質(zhì)小管，因此更易于發(fā)生機械粘合，保證牙體修復(fù)粘結(jié)效果。

為了深入研究Er:YAG激光處理對牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)修復(fù)粘結(jié)效果的影響，實驗將激光照射與傳統(tǒng)牙鉆加酸蝕處理及激光照射配合粘結(jié)劑的不同處理條件進(jìn)行對比。實驗顯示單純Er:YAG激光處理對牙釉質(zhì)或牙本質(zhì)與RMGIC的粘結(jié)強度，與單純酸蝕處理組結(jié)果接近。這可能由于激光照射后牙體硬組織化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，促進(jìn)粘結(jié)［14］，或激光照射后牙釉質(zhì)表面不規(guī)則，呈現(xiàn)“熔巖流”狀結(jié)構(gòu)，牙本質(zhì)呈現(xiàn)開放的小管結(jié)構(gòu)增加了粘結(jié)有效面積，促進(jìn)了牙面與修復(fù)材料的粘結(jié)［15］。但 Dunn等［16］研究認(rèn)為，釉質(zhì)經(jīng)激光照射后，粘結(jié)強度較單純酸蝕處理明顯降低，其原因可能是其設(shè)定的激光能量密度過大(140 mJ/30 Hz)。不同激光參數(shù)設(shè)置對牙體硬組織的結(jié)構(gòu)和形態(tài)學(xué)影響的差異較大［3，17，18］。關(guān)于何種能量密度才是形成最適宜粘結(jié)的牙面條件的問題存在爭議，但多數(shù)研究傾向于用低能量密度處理預(yù)粘接牙面［19-21］。目前雖有研究嘗試標(biāo)準(zhǔn)化激光參數(shù)設(shè)置，但尚未達(dá)成一致。因此本實驗設(shè)定的激光參數(shù)主要參考設(shè)備說明和國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)。

實驗結(jié)果還表明，使用自酸蝕粘接處理劑GBond對牙體表面預(yù)處理，可以增強牙釉質(zhì)及牙本質(zhì)對Fuji CEM的粘接強度。當(dāng)應(yīng)用Er:YAG激光處理牙釉質(zhì)或牙本質(zhì)時，G-Bond粘接處理劑仍然可以提高牙面與RMGIC的粘結(jié)強度，保證了口腔臨床應(yīng)用Er:YAG激光進(jìn)行去齲、備洞等操作后，對RMGIC修復(fù)材料的粘結(jié)效果。自酸蝕粘接處理劑操作簡單，不需沖洗，方便臨床操作，深受口腔醫(yī)生青瞇。自酸蝕技術(shù)是指預(yù)處理劑本身具有一定酸性，不需要單獨酸蝕處理，可有效滲透達(dá)預(yù)處理后產(chǎn)生的玷污層。自酸蝕粘接處理劑增強修復(fù)粘結(jié)效果可能與其可溶解玷污層內(nèi)礦物質(zhì)，使其及下方表淺的牙體組織脫礦，參與玷污層與滲入的修復(fù)單體形成雜化層有關(guān)。

［1］葉麗君，劉魯川，周霞，等.Er:YAG激光照射后釉質(zhì)結(jié)構(gòu)和成分變化的研究［J］.牙體牙髓牙周病學(xué)雜志，2012，22(2):96-98.YE Lijun，LIU Luchuan，ZHOU Xia，et al.Study of structural and composition changes on enamel after Er:YAG laser irradiation［J］.Journal of Conservation Dentistry，2012，22(2):96-98.

［2］KILINC E，ROSHKIND D M，ANONSON S A，et al.Thermal safety of Er:YAG and Er，Cr:YSGG lasers in hard tissue removal［J］.Photomed Laser Surg，2009，27(4):565-570.

［3］CORONA S A，SOUZA-GABRIEL A E，CHINELATTI M A，et al.Influence of energy and pulse repetition rate of Er:YAG laser on enamel ablation ability and morphological analysis of the laserirradiated surface［J］.J Biomed Mater Res A，2008，84(3):569-575.

［4］NAIR PNR，BALTENSPERGER M M，LUDER H U，et al.Pulpal response to Er:YAG laser drilling of dentin in healthy human third molars［J］.Lasers Surg Med，2003，32(3):203-209.

［5］GONCLAVES M，CORONA S A，BORSATTO M C，et al.Tensile bond strength of dentin-resinous system interfaces conditioned with Er:YAG laser irradiation［J］.J Clin Laser Med Surg，2002，20(2):89-93.

［6］RAMOS A C，ESTEVES-OLIVEIRA M，ARANA-CHAVEZ V E，et al.Adhesives bonded to erbium:yttrium-aluminum-garnet laser-irradiated dentin:transmission electron microscopy，scanning electron microscopy and tensile bond strength analyses［J］.Lasers Med Sci，2010，25(2):181-189.

［7］BRULAT N，ROCCA J P，LEFORESTIER E，et al.Shear bond strength of self-etching adhesive systems to Er:YAG-laser-prepared dentin［J］.Lasers Med Sci，2009，24(1):53-57.

［8］ESTEVES-OLIVIERA M，ZEZELL D M，APEL C，et al.Bond strength of self-etching primer to bur cut，Er，Cr:YSGG，and Er:YAG lased dental surfaces［J］.Photomed Laser Surg，2007，25(5):373-380.

［9］于世鳳.口腔組織病理學(xué)［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，2003:42-51.YU Shifeng.Oral histology and pathology［M］.Beijing:People’s Medical Publishing House，2003:42-51.

［10］FEATHERSTONE J D B，F(xiàn)RIED D.Fundamental interactions of lasers with dental hard tissue［J］.Medical Laser Application，2001(16):181-195.

［11］EKWORAPOJ P，SIDHU S K，MCCABE J F.Effect of different power parameters of Er，Cr:YSGG laser on human dentine［J］.Lasers Med Sci，2007(22):175-182.

［12］MEISTER J，F(xiàn)RANZEN R，F(xiàn)ORNER K，et al.Influence of the water content in dental enamel and dentin on ablation with the erbium YAG and YSGG lasers［J］.J Biomed Opt，2006(11):0340301-0340307.

［13］DE OLIVEIRA ORTOLAN A S，TORRES C P，GOMES-SILVA J M，et al.Effect of erbium-doped yttrium aluminium garnet laser parameters on ablation capacity and morphology of primary dentin［J］.Photomed Laser Surg，2009，27(6):885-890.

［14］RODRFGUEZ-VICHIS L E，CONTRERAS-BULNES R，OLEA-MEJIA O F，et al.Morphological and structural changes on human dental enamel after Er:YAG laser irradiation:AFM，SEM，and EDS evaluation［J］.Photomed Laser Surg，2011，29(7):493-500.

［15］KORNBLIT R，BOSSU M，MARI D，et al.Enamel and dentine of deciduous teeth Er:YAG laser prepared.A SEM study［J］.Eur J Paediatr Dent，2009，10(2):75-82.

［16］DUNN W J，DAVIS J T，BUSH A C.Shear bond strength and SEM evaluation of composite bonded to Er:YAG laser prepared dentin and enamel［J］.Dental Materials，2005，21(7):616-624.

［17］SUNG E C，CHENARD T，CAPUTO A A，et al.Composite resin bond strength to primary dentin prepared with Er，Cr:YSGG laser［J］.J Clin Pediatr Dent，2005，30(1):45-49.

［18］LIN S，CAPURO A A，EVERSOLE L R，et al.Topographical characteristics and shear bond strength of tooth surfaces cut with a laser-powered hydrokinetic system［J］.J Prosthet Dent，1999，82(4):451-455.

［19］DE SOUSA A E，CORONA S A M，PALMA-DIBB R G，et al.Influence of Er:YAG laser on tensile bond strength of a selfetching system and a flowable resin in different dentin depths［J］.J Dent，2004，32(4):269-275.

［20］EGURO T，MAEDA T，OISUKI M，et al.Adhesion of Er:YAG laser-irradiated dentin and composite resins:application of various treatments on irradiated surface［J］.Lasers Surg Med，2002，30(4):267-272.

［21］DE MUNCK J，VAN MEERBEEK B，YUDHIRA R，et al.Micro-tensile bond strength of two adhesives to erbium:YAG-lased vs.bur-cut enamel and dentin［J］.Eur J Oral Sci，2002，110(4):322-329.