掺钕钇铝石榴石激光联合脱敏牙膏封闭牙本质小管后抗酸蚀的效果评价

李珍 赵继志 李倩 李春兰 蔡文 常金兰 杨文东

摘要：目的  評估掺钕钇铝石榴石（Nd∶YAG）激光和含有氟化亚锡系统的脱敏牙膏不同应用顺序对牙本质小管封闭效果的影响。方法  选择12颗完整的新鲜拔除的人第三磨牙制备成0.8 mm厚牙本质片，将每个牙本质片再分为4小片，取其中3小片，用6%的柠檬酸进行腐蚀，随机分配至以下3组（n=12）：（1）对照组：无处理；（2）Nd∶YAG激光+牙膏（TB）组：先用Nd∶YAG激光照射，后用脱敏牙膏刷牙；（3）TB+Nd∶YAG组：先用脱敏牙膏刷牙，后用Nd∶YAG激光照射。Nd∶YAG激光照射参数均为：1 W，15脉冲/s，脉冲宽度150 μs，照射10 s，6个循环。经上述处理后，将Nd∶YAG+TB组和TB+Nd∶YAG组的12个牙本质片随机分配到4个亚组（n=3），分别在可口可乐液中接受酸蚀0、5、10、15 min。采用扫描电子显微镜观察各组牙本质片并拍片，由8名单盲检查员根据统一标准给出评分，采用方差分析对各组评分进行比较。结果  酸蚀前，Nd∶YAG+TB组和TB+Nd∶YAG组的牙本质小管封闭评分分别为（4.83±0.09）分和（3.85±0.66）分，均明显高于对照组的（0.10±0.07）分（P均<0.0001），Nd∶YAG+TB组与TB+Nd∶YAG组差异无统计学意义（P=0.0590）。Nd∶YAG+TB组酸蚀5、10、15 min牙本质小管封闭评分分别为（4.33±0.60）、（4.27±0.24）、（3.63±0.07）分，与TB+Nd∶YAG组的（4.04±0.10）、（3.76±0.59）、（3.17±0.29）分差异均无统计学意义（P均>0.05）。在Nd∶YAG+TB亚组中，酸蚀15 min牙本质小管封闭评分明显低于酸蚀前（P=0.0011）。在TB+Nd∶YAG组中，酸蚀前后牙本质小管封闭评分间差异无统计学意义（P>0.05）。结论  适当参数的Nd∶YAG激光照射结合使用脱敏牙膏，不论先后顺序，均可以产生良好的牙本质小管封闭效果，但是先用脱敏牙膏刷牙后用Nd∶YAG 激光照射组在酸蚀后的牙本质封闭效果更稳定。

关键词：掺钕钇铝石榴石激光；牙本质敏感症；酸蚀；牙膏

中图分类号： R78  文献标志码： A  文章编号：1000-503X（2023）05-0809-05

DOI：10.3881/j.issn.1000-503X.15697

Effect of Neodymium-Doped Yttrium Aluminum Garnet Laser Combined With Desensitizing Toothpaste on Dentinal Tubule Occlusion Against Acid Challenge

LI Zhen1，ZHAO Jizhi1，LI Qian1，LI Chunlan1，CAI Wen1，CHANG Jinlan2，YANG Wendong1

1Department of Stomatology，PUMC Hospital，CAMS and PUMC，Beijing 100730，China

2Beijing Innovation Center，Procter & Gamble，Beijing 101312，China

Corresponding author：YANG Wendong  Tel：010-69151740，E-mail：yangwendong@pumch.cn

ABSTRACT：Objective  To assess the effects of different application sequences of neodymium-doped yttrium aluminum garnet（Nd∶YAG）laser and the desensitizing toothpaste containing stannous fluoride on dentinal tubule occlusion.Methods  Twelve intact third molars freshly extracted from human were selected and prepared into dentin slices with a thickness of 0.8 mm.Each dentin slice was subdivided into four small slices，three of which were etched with 6% citric acid and randomly assigned to the following three groups（n=12）：（1）control group：no treatment；（2）Nd∶YAG+toothbrushing（TB）group：first irradiated with Nd∶YAG laser and then brushed with desensitizing toothpaste；（3）TB+Nd∶YAG group：first brushed with desensitizing toothpaste and then irradiated with Nd∶YAG laser.The Nd∶YAG laser irradiation were carried out at 1 W，15 pulses/s，and the pulse width of 150 μs for 10 s（for a total of 6 cycles）.After the above treatment，the 12 dentin slices from the Nd∶YAG+TB and TB+Nd∶YAG groups were randomly assigned to four subgroups（n=3）and subjected to acid etching in the Coca-Cola solution for 0，5，10，and 15 min.A scanning electron microscope was used to observe and photograph the dentin slices in each group，and eight single-blinded examiners scored the slices according to uniform criteria.The analysis of variance was carried out to compared the scores between groups.Results  Before acid etching，the dentin tubule occlusion scores of the Nd∶YAG+TB and TB+Nd∶YAG groups were（4.83±0.09） scores and（3.85±0.66） scores，respectively，which had no significant difference between each other（P=0.0590）and were higher than that［（0.10±0.07）scores］of the control group（both P<0.0001）.The dentin tubule occlusion scores of the Nd∶YAG+TB group after acid etching for 5，10，and 15 min were（4.33±0.60）scores，（4.27±0.24）scores，and（3.63±0.07）scores，respectively，which were not significantly different from those［（4.04±0.10）scores，（3.76±0.59）scores，and（3.17±0.29）scores，respectively］of the TB+Nd∶YAG group（all P>0.05）.In the Nd∶YAG+TB subgroup，the dentin tubule occlusion score after acid etching for 15 min was significantly lower than that before acid etching（P=0.0011）.In the TB+Nd∶YAG group，there was no statistically significant difference in the score between before and after acid etching（P>0.05）.Conclusions  Nd∶YAG laser irradiation with appropriate parameters combined with the use of desensitizing toothpaste could produce an excellent occluding effect on dentinal tubules regardless of the sequence.However，brushing with desensitizing toothpaste followed by Nd∶YAG laser irradiation produced more consistent dentin sealing after acid etching.

Key words：neodymium-doped yttrium aluminum garnet；dentin hypersensitivity；acid etching；toothpaste

Acta Acad Med Sin，2023，45（5）：809-813

牙本质敏感是指暴露的牙本质对外界刺激产生的短而尖锐的疼痛，这种疼痛不能归因为其他任何形式的牙齿缺陷或疾病，典型的刺激包括温度刺激、吹气刺激、机械性刺激、渗透压刺激和化学刺激［1］。2008年我国开展的横断面调查显示，40.7%的20～69岁受检者自述都有牙本质敏感症状［2］。被学者广泛接受的流体动力学说认为，开放的牙本质小管中液体流动的速度或方向发生改变是造成牙本质敏感的主要原因。机械地堵塞或改变牙本质小管的直径，从而改变小管内的液体流动，被认为是治疗牙本质敏感的最有效方法［3］。使用抗敏感牙膏刷牙是治療牙本质敏感最常用的方法，其主要机制是其形成不溶性氟化钙晶体机械性沉淀于牙本质小管内，然而在酸性环境下这些晶体会随着时间的延长而逐渐降解［4］，因此寻求长期有效的牙本质小管封闭效果，是一直以来的研究热点。

激光脱敏治疗凭借其安全、起效迅速、疗效相对持久等优点，近年越来越受到学者们的关注［5-7］。Nd∶YAG激光是应用最早且疗效最为稳定的一种治疗牙本质敏感的激光，激光束照射在暴露的牙本质表面，局部产生高温使牙本质小管表面熔化并重新结晶形成混合层覆在牙本质表面，进而封闭或者缩小牙本质小管口［6］。当Nd∶YAG激光与含氟物质结合时，脱敏效果更加持久［7-8］。Hsu等［9］将Nd∶YAG激光与含氟牙本质脱敏剂结合使用，发现闭塞剂被融化在牙本质小管中，并且对维生素C的酸蚀具有抵抗力。Nd∶YAG激光与诺华敏、精氨酸牙膏类的脱敏牙膏相结合使用时，比单独使用激光或牙膏能封闭更多的牙本质小管［7，10］。有研究显示，一种含有稳定氟化亚锡系统的新型多功效牙膏不仅在刷牙时提供有效的活性氟离子，还能产生稳定的含锡化合物，有效抵抗牙本质敏感［5］。本研究评估了Nd∶YAG激光联合含有亚锡-氟系统多效牙膏使用的不同应用顺序对牙本质小管封闭效果的影响，进一步测试了各种组合的抗酸能力强弱，以期为牙本质敏感的治疗提供新的思路。

材料和方法

牙齿来源  2022年1月北京协和医院颌面外科门诊因阻生或异位生长等原因完整拔除的人类第三磨牙共12 颗。要求牙冠完整无龋洞，无充填体，牙齿无牙髓及根尖病变。拔出后的牙齿用刮匙去除根面软组织，置于4 ℃生理盐水中。用金刚砂盘从釉牙骨质界处截去牙根，再从牙冠部釉牙本质界以下少许平行切除冠部牙釉质，完全暴露牙本质。制备成0.8 mm厚度的牙本质片［5］。磨抛牙本质片表面变光滑平整，牙科金刚砂盘在每个牙本质片上刻1个十字型印迹，将其分为4 个大致相等的牙本质片，每颗牙随机选取3个牙本质片，完全随机分到3组中，并对标本进行编号，总共36个牙本质片。所有的牙本质片投入6%柠檬酸中酸蚀1 min，然后置于去离子水中超声清洗3 min，去除沾污层暴露牙本质小管后备用。

实验分组和处理  采用随机、对照、单盲的体外研究方法，将36个暴露牙本质小管的牙本质片随机分为以下3组（n=12）：（1）对照组：不进行激光照射或刷牙处理。（2）Nd∶YAG+TB组：牙本质片先接受Nd∶YAG激光（Fotona，斯洛文尼亚；波长1064 nm，输出功率0～11 w，脉冲输出［5］）照射，然后用含有稳定氟化亚锡系统的多功效牙膏（佳洁士，中国；含有6100 ppm Sn，1450 ppm F［5］）。具体为：由1名医生对12个牙本质片进行Nd∶YAG激光照射；激光参数：功率1 W，频率15 Hz，脉冲宽度150 μs，10 s，6个循环，非聚焦模式，距离牙片5 mm，320 μm光纤头，照射角度为45°～60°。激光处理后将牙本质片浸泡在人工唾液中1 h，用电动牙刷蘸少许多功效牙膏刷牙片1 min，5个循环。最后将各组12个牙本质片再随机分为4个亚组（n=3），分别在可口可乐液（中国可口可乐公司，pH2.44）中进行酸蚀挑战0、5、10、15 min。（3）TB+Nd∶YAG组：牙本质片先接受牙膏刷牙，然后进行Nd∶YAG激光照射，除Nd∶YAG激光和牙膏的应用顺序不同外，其余处理程序和亚组分配与Nd∶YAG+TB组相同。

扫描电子显微镜检查和照片分析  所有牙片的处理面都用扫描电子显微镜（S-4800，日本日立，×1000）进行评估，每个牙片均随机拍摄3张显微照片。牙本质小管的封闭程度由8名单盲检查员根据以下标准给出评分［5］：0分：牙本质小管完全开放；1分：超过90%的牙本质小管开放；2分：牙本质表面部分覆盖有熔融的再结晶保护层，71%～90%的牙本质小管开放；3分：牙本质表面覆盖着不连续的保护层，保护层存在裂缝，51%～70%的牙本质小管开放；4分：牙本质表面覆盖着不连续的保护层，保护层存在孔隙，只有20%～50%的牙本质小管开放；5分：牙本质表面覆盖着连续的保护层，保护层没有明显的孔隙，牙本质小管完全封闭。8名单盲检查员均经过培训并通过标准一致性测试（Kappa>0.6）。

统计学处理  采用SAS 9.4统计软件，Shapiro-Wilk方法进行正态性检验，结果显示本研究中数据均服从正态分布，以均数±标准差表示，采用方差分析进行统计检验，Tukey法进行多组比较，双侧P<0.05提示差异有统计学意义。

结果

扫描电子显微镜检查结果  对照组中牙本质小管全部开放，管径均匀，表面清洁无沾污层。Nd∶YAG+TB组经过激光和牙膏刷牙处理后，牙本质表面被覆均匀连续的保护层，几乎封闭住所有的牙本质小管口；随着酸蚀时间延长，牙本质小管口逐渐被打开；酸蚀15 min后大多数牙本质小管口部分开放。TB+Nd∶YAG组牙本质表面被覆熔融样再结晶保护层，几乎所有的牙本质小管口都被封闭或者缩小；酸蚀5～10 min后，牙本质表面没有发现明显变化；酸蚀15 min后，没有被保护层覆盖的牙本质小管口的直径略有扩大（图1）。

各组牙本质小管封闭评分的比较  酸蚀前，Nd∶YAG+TB组和TB+Nd∶YAG组的牙本质小管封闭评分分别为（4.83±0.09）分和（3.85±0.66）分，均明显高于对照组的（0.10±0.07）分（P均<0.0001），Nd∶YAG+TB组与TB+ Nd∶YAG组差异无统计学意义（P=0.0590）。

Nd∶YAG+TB组酸蚀5、10、15 min牙本质小管封闭评分分别为（4.33±0.60）、（4.27±0.24）、（3.63±0.07）分，与TB+Nd∶YAG组的（4.04±0.10）、（3.76±0.59）、（3.17±0.29）分差异均无统计学意义（P均>0.05）。 在Nd∶YAG+TB亚组中，酸蚀15 min牙本质小管封闭评分明显低于酸蚀前（P=0.0011）。在TB+Nd∶YAG组中，酸蚀前后牙本质小管封闭评分间差异无统计学意义（P>0.05）。

讨论

本研究选择了一种含氟化亚锡系统为脱敏剂的多效脱敏牙膏，含有氟化钠作为活性成分（1450 ppm F）和氯化亚锡（6100 ppm Sn）作为关键赋形剂［5］，这两种元素在刷牙行为中协同结合，产生亚锡-氟络合物。氟化亚锡可以与牙本质上的各种可溶性矿物离子形成沉淀，迅速沉积，封闭牙本质小管［11-12］，体外研究显示这种牙膏可以单独在牙本质上形成一个表面涂层，渗透到牙本质小管中［13］。 研究发现，激光器单独或联合脱敏剂使用可以在封闭牙本质小管的过程中发挥重要作用［14］，Nd∶YAG激光与脱敏剂相结合则是一种更有效的治疗策略，并具有即时和持久的效果［15-16］。

既往研究发现，Nd∶YAG激光和含有氟化亚锡系统牙膏的联合运用可以更有效地封闭牙本质小管［5］。使用半导体激光与诺华敏牙膏［17］、精氨酸牙膏［18］联合治疗时较单独使用牙膏或者激光時，牙本质小管封闭得更好。本研究进一步发现，无论Nd∶YAG激光和含有氟化亚锡系统牙膏应用的先后顺序如何，两者联合使用都能使大部分牙本质小管表面封闭，虽然Nd∶YAG+TB组对牙本质小管的封闭效果比TB+Nd∶YAG组好，但无明显差异。推测原因可能是当牙本质片被Nd∶YAG激光照射处理后，在牙本质小管表面形成了一个不连续的不均匀的融化状保护层，再用牙膏刷牙后，整个牙本质表面又被一层脱敏牙膏均匀覆盖，弥补了表面的不平整，因此所有牙本质小管都处于或接近封闭状态。但是在Nd∶YAG+TB亚组中，酸蚀15 min时封闭的牙本质小管逐渐被打开，说明牙膏与牙本质表面的结合主要还是机械嵌入（没有黏连），因此该覆盖物的稳定性在经受一段时间酸蚀后会被破坏。而TB+Nd∶YAG各亚组在面对酸蚀挑战时表现出更大的稳定性，本研究结果与Xiao等［19］研究一致，即Nd∶YAG激光诱导的牙本质小管闭塞显示出良好的耐酸性。Hsu等［9］研究发现，Nd∶YAG激光照射可以将封闭剂融入牙本质小管，从而增强抵抗酸蚀和刷牙的影响，进一步证明激光联合脱敏材料治疗牙本质敏感的效果能更持久。

综上，本研究结果显示，使用适当参数的激光照射和标准刷牙治疗，Nd∶YAG激光联合含有氟化亚锡系统的脱敏牙膏处理牙面，不论哪种应用顺序，均可获得极高的牙本质小管封闭率。其中TB+Nd∶YAG组较Nd∶YAG+TB组在应对酸蚀挑战时，表现出更好的封闭稳定性。

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（收稿日期：2023-05-26）