Er：YAG激光处理釉质表面对树脂黏结牙釉质剪切强度的影响

侯玉一，侯玉泽，张 涛，韩 颖

(佳木斯大学附属第一医院，黑龙江 佳木斯 154003)

随着经济持续发展、人们生活水平的不断提高，越来越多的人逐渐重视口腔美学修复，因此贴面修复以及口腔正畸治疗等技术逐渐被大众所熟知。而牙釉质黏结技术经过数十年的研究和完善，现已相对成熟，多被临床用于治疗牙釉质黏结失败案例(贴面脱离、正崎托槽脱离)[1]。但在实际治疗过程中，新旧黏结材料会出现黏结强度不足等问题，因此在黏结前需要有效去除旧黏结材料。临床在再黏结前会再次处理牙釉质，旨在有效增强再黏结力。喷砂、磨削、酸蚀等都是现阶段临床常用的处理措施，但以上措施均具有不足之处。因此寻求一种微创、无痛、安全的牙面处理措施至关重要。Er：YAG激光巧“铒钇铝石榴石激光”，是一种固态激光(内含铒、钇、铝、石榴石)，波长2.94um，主要位于红外线区，借助“微爆破”原理开展工作，可有效对靶组织进行祛除[2]。经研究证实，Er：YAG激光具备“安全、高效、精准度高”等优势，因此被临床逐渐应用于口腔疾病的治疗中。借助Er：YAG激光，可有效、快速的去除黏结剂填充物，且不会对釉质结构产生较大损伤[3]。为进一步体会YAG激光处理釉质表面对树脂黏结牙釉质剪切强度的影响，特择我院2019-02-2020-01内的48颗人离体双尖牙(完整)展开此次研究，现报道如下。

1 材料和方法

1.1 研究对象

采取回顾性研究方式进行，遵从随机差异原则分组，择我院2019-02～2020-01的48颗人离体双尖牙(完整)，置于生理盐水(0.5%)中保存[4]。

1.2 材料与仪器

材料：此研究所使用贺利氏古莎齿科公司生产的卡瑞斯玛复合树脂、格鲁玛酸蚀剂以及通用型黏结剂；口腔激光治疗仪由意大利 DEKA公司生产(Smart 2940D)，材料性能试验机由美国Instron公司生产(Instron5544)。

1.3 方法

处理牙釉质表面：将此研究选择的48颗牙遵从随机差异原则分为4组，每个牙冠的颊面作为研究面，抛光膏(不含氟)清洁，时间控制在10s左右，后借助记号笔画出试验区域(试验区域面积4mm×4mm)，对酸蚀组涂酸蚀剂，酸蚀时间控制在30s，结束后气枪冲洗1min，吹干。对Er：YAG激光组采取非接触式、喷水状态，分别以5 Hz、50mJ、0.5W进行均匀照射，照射时间控制在1min。对酸蚀+Er：YAG激光组，先酸蚀处理，30s后气枪冲洗1min。吹干用 Er∶YAG 激光(5 Hz、50mJ、0.5W)均匀照射1min。对Er：YAG激光+酸蚀组。先用 Er：YAG 激光(5Hz、50mJ、0.5W)均匀照射1min后酸蚀处理，30s后气枪冲洗1min[5]。

黏结光固化树脂：48颗牙表面处理结束后，在4mm×4mm面积的试验区域涂布黏结剂，气枪均匀。后将提前制好的铁环(长4 mm、宽4 mm、高2mm)放在试验区域，分离剂涂在铁环内壁；在环状区域内用光固化树脂填充，充填前照光，20s后再一次填充，再照光 40s，直至复合树脂硬化后去掉铁环。将制作好的样本置于恒温搅拌循环水箱(37℃)浸泡24h。

剪切强度测试：严格根据材料性能试验机规格来进行，在圆柱形洞型中防治牙根(带树脂块牙样本)，红自凝包埋并固定整个牙体，树脂块下方直至自凝面上方需要留距离，确保树脂块脱落。自凝凝固成块后取出进行试验。试验时在试验机基台上放置样本底座，移动底座确保树脂块用剪切头保持在同一平面，而剪切头垂直落下(速度1mm/min)，直至树脂块断裂[6]。

1.4 观察指标

1.4.1 观察酸蚀组、Er：YAG激光组、酸蚀+Er：YAG 激光组以及YAG激光+酸蚀组剪切强度测。

1.4.2 观察各组扫描电镜结果；主要从釉质表面、坑洞大小、高倍镜下釉质表面情况来对比。

1.5 统计学方法

2 结果2.1 各组剪切强度测

酸蚀组剪切强度值：(11.34±5.71)MPa；Er：YAG激光组剪切强度值：(10.31±4.61)MPa；酸蚀+Er：YAG 激光组剪切强度值：(16.05±4.22)MPa；Er：YAG激光+酸蚀组剪切强度值：(7.12±2.93)MPa；数据示：剪切强度值最高的为酸蚀+Er：YAG 激光组，与其余三组相较(P<0.05)。剪切强度值最低的是Er：YAG激光+酸蚀组，与其余三组相较(P<0.05)。酸蚀组、Er：YAG 激光组剪切强度值相较(P>0.05)。

2.2 各组扫描电镜结果

酸蚀组：经酸蚀处理后釉质表面平整， 见图1。Er：YAG 激光组：处理后表面凹凸不平，坑洞大小不一，高倍镜下釉质表面碎屑，见图2。Er：YAG 激光+酸蚀组：激光+酸蚀后表面不平，高倍镜下未见碎屑，秞柱排列整齐，见图3。酸蚀+Er：YAG 激光组：不均匀孔隙，部分区域平整，釉质表面裂隙较长，高倍镜下碎屑明显，见图4。

图1 酸蚀处理后釉质表面(×1000)

图2 激光处理后釉质表面(×1000)

图3 Er：YAG 激光+酸蚀处理后釉质表面(×1000)

图4 酸蚀+Er：YAG 激光处理后釉质表面(×1000)

3 讨论

激光原理最早于1916年，被美国物理学家爱因斯坦发现，第一台激光器最早于1960年诞生，此仪器的诞生，将激光研究推向了世界，并促使其快速发展。饵激光最早在美国食品及药物管理局被临床，自1997年以来，激光器被临床广泛使用于口腔治疗中。Er：YAG 激光属于典型的固体脉冲激光。铒、钇、铝、石榴石等晶体为主要介质，波长2.94um，在光谱中位于红外区(肉眼不可见)。研究证实，牙釉质中无机物所占比例约在85%，其余由自由水、蛋白质、脂类组成，占比15%[7]。

Er：YAG 激光同时也是一种低能量激光，主要作用机理：Er：YAG 激光能量可以很好的被牙体硬组织吸收(水分、氢氧根离子)，在局部升温的同时发生微爆炸，从而很好的对牙体硬组织见去除；且Er：YAG 激光并不会对深层组织产生热损伤，在消融过程中，熔化材料联合反冲力，可以使牙体硬组织表面出现凹坑，牙釉质表面经辐照后，会出现微裂缝(不规则)[8]。当功率在20Hz时 ，Er：YAG 激光1W照射10s后，牙釉质髓腔温度会上升0.38～0.32℃；当功率在20Hz时 ，Er：YAG 激光6W照射20s后，髓腔温度上升1.33～0.27℃。根据临床研究报道，牙髓腔温度>5.6℃时，牙髓活力会直接丧失15%，温度>8.3℃时，牙髓活力会直接丧失20%，温度>11.1℃时，牙髓坏死范围高达60%，温度>16.6℃时，牙髓坏死。

牙釉质酸蚀属于经典措施，借助酸蚀可使釉质表面有效脱钙，表面粗糙并出现微裂纹，更有利于牙釉质与树脂复合材料的黏结。临床研究将激光照射、传统牙钻加酸蚀以及激光照射配合黏结剂处理展开对比，发现经Er：YAG 激光处理后，牙釉质与树脂黏结强度明显较单纯酸蚀处理效果强。临床有学者通过Er：YSGG激光照射研究牙体硬组织抗酸性变化，发现激光照射后，牙釉质中钙以及磷含量明显增高，牙体硬组织抗酸性增强。而对Er：YAG 激光、磷酸酸蚀后的耐酸性进行比较，发现经Er：YAG 激光处理后，牙釉质矿物质溶解是比较少的[9]。

此研究结果示：剪切强度值最高的为酸蚀+Er：YAG 激光组，与其余三组相较(P<0.05)。剪切强度值最低的是Er：YAG激光+酸蚀组，与其余三组相较(P<0.05)。酸蚀组、Er：YAG 激光组剪切强度值相较(P>0.05)。提示：牙釉质的剪切黏结强度，受激光能量的影响。而经Er：YAG 激光处理后的牙釉质表面剪切黏结强度明显较酸蚀处理后的；Er：YAG 激光+酸蚀处理后的牙釉质剪切黏结强度，较Er：YAG 激光单纯处理后的强。