Er∶YAG激光照射對牙釉質(zhì)與VITA MarkⅡ瓷塊間粘結強度的影響

[摘要]目的：用Er：YAG激光照射和酸蝕劑分別處理牙釉質(zhì)表面，觀察其表面的形態(tài)學變化，評價Er：YAG激光照射和酸蝕劑處理對牙釉質(zhì)與VITA MarkⅡ瓷塊間粘結強度的影響。方法：收集因正畸拔除的無齲壞、無隱裂的完整人類前磨牙40顆，在牙體的近遠中面制備出3mm×3mm的牙釉質(zhì)面樣本，共40個。將所有樣本隨機分為4組，每組10個樣本按以下分組進行表面處理：①Er：YAG激光組（60mJ，2Hz）；②酸蝕組（35%磷酸）；③Er：YAG激光+酸蝕組；④酸蝕+Er：YAG激光組。每組隨機抽取2個樣本通過掃描電子顯微鏡觀察其表面形態(tài)，其余8個樣本通過3M ESPE RelyX Unicem光固化樹脂粘結劑與VITA MarkⅡ瓷塊粘結，經(jīng)粘結強度測試檢測牙釉質(zhì)與VITA MarkⅡ瓷塊間的粘結強度，用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行分析，采用單因素方差分析將各組數(shù)據(jù)兩兩比較，P<0.05差異有統(tǒng)計學意義。結果：酸蝕+Er：YAG激光組與其他各組比較，粘結強度值顯示最高值，差異顯著（P<0.05）；Er：YAG激光+酸蝕組粘結強度值呈最低值，差異顯著（P<0.05）；酸蝕組和Er：YAG激光組粘結強度值居中，二者之間無統(tǒng)計學差異（P>0.05）。結論：酸蝕聯(lián)合Er：YAG激光照射能夠增強牙釉質(zhì)與VITA MarkⅡ瓷塊間的粘結強度，是牙體組織粘結前有效的表面處理方式。

[關鍵詞]Er：YAG激光；酸蝕；牙釉質(zhì)；粘結強度

[中圖分類號]R783 [文獻標識碼]A [文章編號]1008-6455（2012）02-0282-04

隨著社會的發(fā)展，人們對牙齒的美學要求越來越高，前牙貼面、嵌體、高嵌體、部分冠等全瓷修復體的應用得到不斷的擴展[1]，但這些修復體的固位力相對于全冠較差，其固位力的提高主要取決于牙體表面的粘結效果，這就對全瓷修復體與牙體組織的良好的粘結提出了更高的要求。如何提高全瓷修復體與牙體組織表面的粘結強度成為保證修復體較長使用壽命的關鍵因素之一。VITA Mark Ⅱ是椅旁操作系統(tǒng)較常使用的瓷塊，可用于制作前牙貼面和后牙嵌體、高嵌體和部分冠以及全冠[2]。

本研究擬采用掃描電子顯微鏡觀察和粘結強度測試的方法，應用Er：YAG激光照射和酸蝕劑對牙釉質(zhì)進行不同的表面處理，比較不同的表面處理方法對牙釉質(zhì)與VITA MarkⅡ瓷塊之間粘結強度的影響，為臨床應用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1離體牙的收集：選取2010年9月～2011年9月于山西醫(yī)科大學口腔醫(yī)院口腔外科在4個月內(nèi)因正畸拔除的無齲壞、無隱裂的完整人類前磨牙40顆，近遠中面完整、光滑，未作任何修復治療，將其表面清潔干凈，存于0.9%的生理鹽水中保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 實驗儀器及器械：Er：YAG激光機（DEKA公司，意大利）、拉伸測試機（MTS公司，美國）、S4700型掃描電子顯微鏡（日立公司，日本）、氫氟酸（PULPDENT公司，美國）、偶聯(lián)劑及粘結劑（3M公司，美國）、格魯瑪酸蝕劑（賀利氏古莎齒科有限公司，德國）、VITA MarkⅡ瓷塊（VITA公司，德國）。

1.3牙釉質(zhì)組織塊的制備：將離體牙的近遠中面用高速手機在水噴霧條件下修整形態(tài)后，依次用200#、400#、600#水砂紙打磨成一個面積不小于3mm×3mm大小的平面。將牙體樣本預粘結面朝上，用自凝樹脂包埋成3.5mm厚的試件，共制得牙釉質(zhì)試件40個。所有操作均由同一名有經(jīng)驗的醫(yī)師完成。

1.4牙釉質(zhì)表面處理：將所有的牙釉質(zhì)樣本沖洗10s，隔濕，干燥后，隨機分為4組，分別作如下處理：①Er：YAG激光照射：激光器光纖頭距靶組織1～1.5mm，光斑直徑約1mm，按說明書要求設定輸出能量為60mJ，頻率為2Hz，使用Er：YAG激光密集照射待測的牙釉質(zhì)表面；②酸蝕劑處理：用35%的磷酸酸蝕1min，沖洗10s，隔濕，吹干；③Er：YAG激光照射+酸蝕處理：先用激光照射牙釉質(zhì)表面，然后再用37%磷酸酸蝕處理；④酸蝕+Er：YAG激光照射處理：先用37%磷酸酸蝕處理牙釉質(zhì)表面，再用激光照射牙釉質(zhì)表面。

1.5掃描電鏡分析：①清洗：用生理鹽水將牙釉質(zhì)表面徹底清洗干凈；②固定：將樣本用2.5%的戊二醛溶液浸泡24h；③脫水：用乙醇脫水，過程為在濃度為25%、50%、75%、95%的乙醇溶液中分別浸泡30min，最后在100%的乙醇中浸泡60min；④置換乙醇：吸出乙醇，加入醋酸異戊酯與乙醇1：1的混合液，浸泡20min并適當搖動，再將混合液吸出，加入純醋酸異戊酯浸泡20min并適當搖動；⑤干燥：取出后用吸水紙吸水后放在玻璃片上用排風裝置干燥；⑥離子濺射鍍膜：將干燥好的樣本粘結于金屬載物臺上，置于離子濺射鍍膜儀中噴鍍金屬膜；⑦用S4700型掃描電子顯微鏡取像進行比較觀察。

1.6 VITA MarkⅡ瓷塊表面處理：將VITA MarkⅡ瓷塊表面修整成5mm×5mm平面，氫氟酸酸蝕1min，沖洗、干燥，涂布偶聯(lián)劑1min，吹勻。

1.7粘結牙釉質(zhì)表面與VITA MarkⅡ瓷塊：將3M ESPE RelyX Unicem光固化樹脂粘結劑用銀汞調(diào)合機調(diào)拌均勻，放入樹脂注射槍內(nèi)，迅速注射于VITA MarkⅡ瓷塊表面，然后與牙釉質(zhì)緊密粘結，各個面光照60s直至完全粘結劑固化，去除多余粘結劑。放置30min后于37℃水浴保存24h。

1.8粘結強度測試：將每組剩余的8個樣本置于拉伸測試機上，使牙釉質(zhì)表面與瓷面緩慢分開，加載速度為1.5mm/min，直至牙體表面與瓷面完全斷開。記錄牙體表面與瓷面分開時的最大載荷，按公式粘結強度=最大載荷/接觸面積（1MPa=1N/mm2）計算出牙釉質(zhì)在不同表面處理方式下的粘結強度。

1.9統(tǒng)計學方法：使用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行分析，結果以均數(shù)±標準差表示，采用單因素方差分析將各組數(shù)據(jù)兩兩比較，P<0.05差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 掃描電鏡結果如圖1。

2.2 粘結強度測試結果見表1。

統(tǒng)計學分析結果表明：F=57.908，P=0.000，酸蝕+Er：YAG激光組與其他各組比較，粘結強度值顯示最高值，差異顯著（P<0.05），Er：YAG激光+酸蝕組粘結強度值呈現(xiàn)最低值，差別有統(tǒng)計學意義（P<0.05），酸蝕組和Er：YAG激光組粘結強度值居中，二者之間無統(tǒng)計學差異（P>0.05）。

3 討論

3.1 Er：YAG激光的蝕刻作用：諸多研究表明，鉺激光照射牙釉質(zhì)的表面之后可產(chǎn)生類似于酸蝕的形態(tài)改變，也就是說選擇合適參數(shù)的鉺激光照射牙釉質(zhì)表面后會使牙釉質(zhì)表面變得粗糙，掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)牙釉質(zhì)的表面出現(xiàn)層片狀、溝狀和點坑狀等改變[3-4]。Chousterman M[5]認為，粘結之前使用鉺激光照射90s可顯示出最大的粘結強度值，拉應力強度值明顯增加。Cecchini RC[6]研究鉺激光對釉質(zhì)抗酸性影響時，實驗結果表明，低能量的鉺激光可以降低釉質(zhì)表面的溶解度，但釉質(zhì)沒有嚴重的形態(tài)改變。所以，本研究使用Er：YAG激光的最低參數(shù)對牙釉質(zhì)表面進行處理，即輸出能量60mJ，脈沖重復頻率2Hz，以觀察低劑量的Er：YAG激光對全瓷修復體與牙釉質(zhì)之間粘結強度的影響。

3.2 VITA MarkⅡ瓷塊：VITA Mark Ⅱ瓷塊是椅旁操作系統(tǒng)較為常用的瓷塊，可用于制作前牙和后牙的嵌體、高嵌體、全冠及前牙貼面，由 SiO2（60%～64%）和Al2O3（20%～23%）構成，為5μm大小的精細顆粒組成的均一的長石質(zhì)瓷塊。由于其均一精細的結構，使其極容易蝕刻，可被氫氟酸酸蝕以獲得與全瓷修復體的粘結劑粘固的微機械固位力[2]。

3.3 樹脂粘結劑：樹脂粘結劑是全瓷修復體粘固的最佳選擇。由于樹脂粘結劑自身的強度較高， 對瓷面與牙本質(zhì)和牙釉質(zhì)粘結性能好，可顯著提高全瓷修復體的使用壽命[7-8]。3M ESPE RelyX Unicem樹脂粘結劑是以乙醇和水為溶劑的樹脂粘結系統(tǒng)。已有研究表明[9]，使用Single Bond粘結系統(tǒng)，修復體與牙體組織表面的粘結強度均較高，所以本研究選擇3M ESPE RelyX Unicem作為實驗用粘結劑。

3.4 實驗結果討論：酸蝕處理釉質(zhì)表面后，掃描電鏡下可見釉柱的突起形成凹凸不平的表面，表面不清潔、玷污層明顯，可能由于磷酸與羥基磷灰石發(fā)生反應，導致表面脫鈣。

Er：YAG激光照射牙釉質(zhì)后，產(chǎn)生微爆炸，使表面變得粗糙不規(guī)則，呈鱗片狀、峭壁狀。我國學者葉麗君研究[10]結果顯示，激光照射后牙釉質(zhì)表面的鈣、磷含量均明顯升高，這可能是因為激光在照射時釉質(zhì)表面能瞬間達到300℃～400℃，使牙釉質(zhì)表面水分減少和有機物質(zhì)的熔化和膨脹，從而降低了鈣、磷的溶出率，使激光照射后的釉質(zhì)鈣、磷含量相對增高，即阻止了牙釉質(zhì)脫礦，無玷污層生成。

Er：YAG激光照射聯(lián)合酸蝕處理釉質(zhì)表面后，表面粗糙不規(guī)則，呈峭壁狀，表面形態(tài)類似Er：YAG激光組。Er：YAG激光照射后，表面粗糙不規(guī)則，可能牙釉質(zhì)中的水和碳酸鹽含量減少、羥基離子增加、蛋白質(zhì)的分解，減少了牙釉質(zhì)的溶解度[11]，阻礙了酸蝕劑正常發(fā)揮其作用，從而使粘結強度降低，呈現(xiàn)最低值，與其他各組相比，差異有統(tǒng)計學意義。

酸蝕聯(lián)合Er：YAG激光照射后，釉柱的突起溶解，釉質(zhì)表面粗糙，無玷污層，有利于粘結劑的深度滲入，酸蝕處理后，磷酸與羥基磷灰石反應，導致表面脫鈣，形成鈣離子及鈣鹽。而Er：YAG激光照射蝕刻牙釉質(zhì)是牙釉質(zhì)中水分子參與的微爆炸，酸蝕形成的大量鈣鹽使Er：YAG激光不能深度蝕刻，僅在酸蝕后的表面產(chǎn)生微爆炸，這就使酸蝕后的牙釉質(zhì)粗糙表面更為精細，這可能是導致粘結強度呈最大值的原因。

綜上所述，酸蝕聯(lián)合Er：YAG激光照射能夠增強牙釉質(zhì)與VITA MarkⅡ瓷塊間的粘結強度，是牙體組織粘結前有效的表面處理方式。

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[收稿日期]2012-07-24 [修回日期]2012-11-20

編輯/何志斌