Er:YAG激光与高速手机处理乳牙牙本质表面对树脂抗剪切强度的影响

许 岩，刘乐华，阿孜古丽·阿不都热依木

(乌鲁木齐市口腔医院 儿童牙病科，新疆 乌鲁木齐 830000)

目前临床对患儿龋病的治疗主要采用高速手机进行处理，其具有操作简单、治疗费用低及效率高等优点，其对于预备窝洞、去除腐质具有显著效果[1-2]，但在治疗过程中产生的机械摩擦生热会使患儿产生较强疼痛感，且强烈震动及噪音会使患儿产生紧张、恐惧等不良情绪，降低患儿治疗的依从性，从而影响治疗效果[3-4]。随着口腔医学技术的不断发展，Er：YAG激光被逐渐应用于临床，其可有效避免高速手机治疗中的缺点，但临床上Er：YAG激光治疗对树脂抗剪切强度影响尤其在乳牙方面的研究较少[5]。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取我院2018年1～12月收治的因乳牙滞留而拔除的下颌乳前牙132颗，采用随机数字表法分为4组，每组各33颗。使用刮匙彻底清除周围残余组织及软垢，再浸泡于4℃的0.9%生理盐水中备用。纳入标准：均为汉族；均因乳牙滞留拔除的下颌乳前牙。排除标准：存在裂纹、填充体、龋坏、牙色异常者。

1.2 设备与器械 0.9%氯化钠注射液(新疆华世丹药业股份有限公司)；3M ESPE FiltekTMZ350XT树脂；Hereus Kulzer牙科石膏；NSK PANA-MAX QD快速手机；MANI TC-11车针；Lite Touch Er:YAG laser激光仪；0.8×14 mm工作尖；Gluma 35%酸蚀剂；3M ESPE AdperTMSingle Bond2黏结剂； Kerr SonicFill大块树脂；SonicFill牙科充填手机；模具；光固灯；树脂充填器；毛刷；探针；镀膜仪(E-1045,日本日立)；扫描电镜(LEO 1430VP，德国蔡司)；万力测试仪(WDW-20，日本)。

1.3 方法

1.3.1 牙齿包埋与固定 本研究全部采用3M ESPE FiltekTMZ350XT树脂充填离体下颌乳前牙根部，形成树脂牙根。将充填好的乳牙牙根垂直包埋于Hereus Kulzer超硬石膏中。

1.3.2 充填模具的制备 将乳牙成型片凸向牙冠的一边剪去使其变为直线，用笔将其分为5等份，每份2 mm，用持针器按分好的等份将乳牙成型片弯制成底面为2 mm×2 mm的正方形空心模具，以备充填树脂使用。

1.3.3 分组 将132颗乳牙随机分为4组。A组为Er:YAG激光+酸蚀；B组为Er:YAG激光；C组为高速手机+酸蚀；D组为高速手机。4组均给予黏结+树脂充填处理，每组各33颗。

1.3.4 离体牙黏结面预备 A、B两组采用能量为200 mj，频率为20 Hz，功率为4 W，喷水位为8，工作尖使用0.8×14 mm的Er：YAG激光距离牙面1 mm去除乳牙唇面釉质暴露牙本质，C、D两组使用NSK高速手机，MANI TC-11车针，在喷水情况下磨除牙唇面釉质以暴露牙本质。并将所有样本冲洗干净后吹干，再用Gluma 35%酸蚀剂涂布于A、C两组暴露的牙本质，30 s后冲洗10 s，用棉球吸干冲洗残留的水分，干燥后的牙面具有光泽但没有明显的积水，备用。

1.4 充填方法 将黏结棒蘸取黏结剂，顺同一方向反复涂布于牙本质，涂抹15 s，并连续涂布2层，气枪吹5 s后用光固灯照射20 s。一名操作者保持充填模具固定于充填的牙齿表面不动，另一名操作者使用SonicFill牙科充填手机，设定涂药速率/速度为“2”，Kerr SonicFill大块树脂(其一次固化的最大深度为5 mm[6])充填于模具内，光固化40 s，拆除模具，形成一个黏结面积2 mm×2 mm大小，高度为4 mm的树脂柱。在树脂黏结好后将整个样本浸泡于0.9%生理盐水中24 h。

1.5 观察指标 ①扫描电镜观察。使用镀膜仪将样本牙齿进行镀膜喷金30 s，使用扫描电镜进行观察并拍照。②抗剪切强度测试。将样本固定于万能测试仪载物台上，加载力方向与充填树脂垂直且与牙长轴平行，在与树脂黏结面距离4 mm树脂处给予加载负荷2 t、加载速度为1 mm/min的力，直到充填树脂断裂，读取万能试验机上的数值。

2 结果

2.1 扫描电镜观察结果 每组随机抽取1个样本，仅对此样本进行扫描电镜取像并观察比较。高速手机处理后的乳牙牙本质表面较平滑，覆盖致密的玷污层，牙本质小管口偶见暴露(图1A)。乳牙牙本质表面使用高速手机处理，并经过全酸蚀黏结系统酸蚀处理后，覆盖的玷污层基本被去除，牙本质小管口大量暴露(图1B)。Er：YAG激光处理后乳牙牙本质表面不光滑呈层片状，牙本质如错落的岩壁，管周牙本质突出于管间牙本质上，牙本质小管开放，可见细小裂隙及牙本质碎屑(图1C)。乳牙牙本质表面使用Er：YAG激光处理，并经过全酸蚀黏结系统酸蚀处理后，可见管周牙本质突出于管间牙本质上，状似蜂窝，错落有致，牙本质小管口开放且小管口可见扩大(图1D)。

图1 高倍镜下乳牙牙本质经不同处理方法处理后的表面形态(SEM×3000)

图2 样本固定于载物台

图3 抗剪切强度测试图

2.2 抗剪切强度测试结果 A、B两组的树脂抗剪切强度之间的差异无统计学意义(P>0.05)；A组树脂抗剪切强度高于C组，差异有统计学意义(P<0.05)；B组树脂抗剪切强度高于D组，差异有统计学意义(P<0.05)；C组树脂抗剪切强度高于D组，差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 4组乳牙牙本质表面对复合树脂的抗剪切强度比较

组别样本量抗剪切强度值/MPaA组3211.48±3.80B组329.75±3.41C组328.93±3.02∗D组325.92±3.26△#F15.089P0.000

*表示与A组比较，P<0.05；△表示与B组比较，P<0.05；#表示与C组比较，P<0.05。

3 讨论

Er:YAG激光的波长为2940 nm，正好处于水的吸收峰值和羟磷灰石吸收红外线的峰值，当此激光照射于牙体硬组织时，组织中的水及羟磷灰石可以吸收激光能量，水气化形成“微爆炸”从而去除了吸收能量的含水组织[7-8]。对牙本质而言，存在有矿化程度相对高的管周牙本质、富含胶原纤维的管间牙本质及小管内液体存在。当激光照射时由于其含水量的不同，管周牙本质较管间牙本质去除量少，因此扫描电镜可观察到牙本质表面高低不平，管周牙本质突出于管间牙本质上，并且管周牙本质边缘也不平整，小管口敞开。由于激光处理时为非接触式，因此无论是牙本质小管、管周牙本质还是管间牙本质均没有玷污层覆盖[9-10]。这种清洁无玷污层并且凹凸不平的表面可促进黏结剂的黏结效果。而高速手机是利用高速旋转金刚砂车针，在摩擦力的作用下机械地去除牙体组织，在去除过程中，将去除的牙体组织碎屑、车针碎屑以及唾液、细菌等黏附于牙体表面，从而形成玷污层。有报道称由于乳牙牙釉质和牙本质矿化程度低，高速手机预备后更容易被碾压实，因此乳牙所形成的玷污层比恒牙厚而坚实[11-12]。

本研究结果可见，A、B两组的树脂抗剪切强度之间的差异无统计学意义(P>0.05)。分析原因可能为牙本质表面经激光照射时，温度瞬间在300℃以上，高温会造成牙体表面水份明显下降，有机物质发生熔化并膨胀，使钙、磷的熔出率下降，因而使激光照射后的牙本质钙、磷含量相对上升。也可能由于牙本质经激光照射后发生有机物、无机物含量改变，造成牙本质对酸的敏感性下降。本研究结果可见，A组树脂抗剪切强度高于C组(P<0.05)。分析原因可能为高速手机并酸蚀处理后，牙本质表面较平坦，机械固位力差，并且牙本质表面产生的玷污层未能被完全清除，导致树脂黏结剂渗透不佳。而经Er:YAG激光处理后的牙本质表面不平整，无玷污层，酸蚀后牙本质小管口敞开并管口扩大，使固有牙本质发生部分脱矿，促使黏结剂更好地渗透[13-14]。本研究结果显示，B组树脂抗剪切强度高于D组(P<0.05)。分析原因可能为牙本质经Er:YAG激光处理后表面清洁，无玷污层，牙本质小管敞开，使黏结剂更易渗透至牙本质小管及表面中，形成树脂突，从而有效提升了微机械固位力；而高速手机处理后乳牙本质表面存在玷污层，阻碍了树脂黏结剂的渗透，对黏结效果造成不利影响。本研究结果还显示，C组树脂抗剪切强度高于D组(P<0.05)。分析原因可能为牙本质经酸蚀后可有效去除玷污层，促使牙本质小管敞开，并且酸蚀后牙本质产生脱矿层，促使胶原纤维暴露，因而可有效增强树脂的抗剪切强度[15]。

综上所述，采用Er:YAG激光处理乳牙牙本质表面后，无论是否实施酸蚀，其复合树脂抗剪切强度均优于高速手机处理，而高速手机结合酸蚀处理也可明显提高复合树脂抗剪切强度。