Er：YAG 激光和傳統去腐對兩種粘接系統粘接性能的影響*

葛 超 魏儉銘 褚亞輝

齲病[1]是危害人類健康的三大口腔疾病之一，它是一種常見病、多發病，尤其65～74 歲年齡段老年人的患病率高達98.4%。所以齲病的治療是非常重要的，齲病的傳統治療方法就是用渦輪手機去除腐質后進行充填治療，而傳統渦輪手機去腐產生的鉆牙的聲音會使很多患者產生牙科畏懼癥[2]，目前，有一種生物激光治療系統可用于牙體硬組織的切割，與傳統高速渦輪手機去腐相比，它具有舒適、無痛、震動小、對牙髓刺激性低等優點[3,4,6]，更易于被患者接受，特別是有牙科畏懼癥的患者人群。而且傳統渦輪手機去腐后組織表面會形成玷污層，并有大量不規則的牙本質碎屑堵塞牙本質小管，不僅影響粘接效果，并且易造成邊緣微滲漏，產生繼發齲，影響齲病治療的效果。傳統的酸蝕方法雖然可以去除玷污層，但可能會激惹牙髓使患者產生牙本質過敏。有研究發現，激光不但對牙髓無明顯的刺激，而且能有效去除牙本質表面的玷污層，在表面產生類酸蝕樣的效果。本實驗將對兩種不同去腐方式對自酸蝕，全酸蝕兩種系統粘接性能的影響進行研究。

1.材料與方法

1.1 研究對象 于2020 年12 月在滄州市中心醫院口腔科收集60～80 歲拔除的牙體完整、無齲的第8 磨牙27 顆，置于4℃生理鹽水中保存備用，要求時長不超過3 個月。

1.2 實驗儀器和材料 Er：YAG 激光(Fotona公司，德國)；快速渦輪手機(kavo 公司，德國)；E-1010 型離子衍射儀(日立公司，日本)；S-4800型場發射掃描電子顯微鏡(日立公司，日本)；858Mini Bionix 微力疲勞試驗機(MTS 公司，美國)；3M Single bondTMUniversal 通用粘接劑(3M公司，美國)；3M AdperTMsingle bond2 Adhesive(3M 公司，美國)；3M Z350 復合樹脂(3M 公司，美國)Gluma 酸蝕劑(賀利氏古莎齒科有限公司，中國)。

1.3 實驗方法

1.3.1 實驗分組 本實驗分為兩部分，第一部分是通過場掃描電鏡觀察傳統去腐與Er：YAG 激光去腐后牙本質微結構的變化，第二部分是通過微拉伸粘接強度測試比較兩種去腐方法對粘接效能的影響。第一部分分為傳統去腐組、傳統去腐加酸蝕組和激光去腐三組(每組一顆牙)。第二部分將24 顆牙隨機分為傳統去腐組(A 組12 顆牙齒)和Er:YAG激光去腐組(B 組12 顆牙)，A 組使用球鉆預備牙本質表面，B 組使用Er：YAG 激光預備牙本質表面。每組再分為全酸蝕組(A1 組、B1 組)、自酸蝕組(A2 組、B2 組)兩個亞組，每組6 顆牙。

1.3.2 牙體預備 牙鉆傳統去腐的牙齒：用傳統渦輪手機在噴水條件下垂直于牙體長軸磨除各標本合面釉質，暴露牙本質層。

Er：YAG 激光去腐的牙齒：用渦輪機在噴水條件下垂直于牙體長軸磨除各標本合面釉質直至暴露牙本質，后使用Er：YAG 激光照射牙本質表面，功率設定為80mJ，15Hz，水汽比例為40%水，60%汽，使用時光纖頭垂直牙體表面，距表面1mm 呈網狀掃描式照射10s。

1.3.3 樣本處理 第一部分實驗樣本：將三組處理過的牙體在牙本質處理面下2mm 處截斷牙齒，將樣本制備成1mm×1mm×2mm 的薄片(傳統去腐加酸蝕組的牙本質薄片需酸蝕30s)。

第二部分實驗樣本A1 組：Gluma 酸蝕劑酸蝕牙本質表面30 s 后，涂布3M AdperTMsingle bond2 Adhesive；B1 組激光處理后的表面直接涂布3M AdperTMsingle bond2 Adhesive；A2、B2 組：牙本質表面直接涂布3M SinglebondTMUniversal 通用粘接劑。處理過的表面均使用LED 光固化燈光照10s。然后使用Z350 復合樹脂逐層充填約5mm 每層厚度不超過2mm，每層充填后使用LED 光固化機光照30s。將充填完樹脂的樣本牙用高速金剛砂車針于噴水條件下切除牙根，再將充填完樹脂的牙本質塊制備成粘合面積約為1mm×1mm,粘接界面處縮窄的啞鈴型測試片。

1.3.4 掃描電鏡觀察樣本表面形態 實驗第一部分預備后的牙本質樣本薄片經2.5%戊二醛固定，乙醇逐級脫水，干燥，噴金，行掃描電子顯微鏡觀察樣本表面的形態變化。

1.3.5 微拉伸粘接強度測試 用游標卡尺測量每個試片，并計算出每個試件的實際粘接面積。然后將試件逐一固定在微力疲勞試驗機上，加載速度為1.0mm/ min，記錄每個試件斷裂時的最大載荷值(N)，按公式微拉伸粘接強度(MPa)=最大載荷(N)/ 粘接面積(mm2)計算出每個測試片的粘接強度[3]。

1.4 統計學方法 使用SPSS19.0 軟件，結果以均數±標準差()表示，并應用單因素方差分析做兩組比較，P＜0.05 代表差異具有統計學意義。

2.結果

2.1 掃描電鏡下牙本質表面形態 傳統去腐加酸蝕牙本質表面形態：牙本質表面光滑干凈未見玷污層，可見分布均勻完全開放的牙本質小管，管口邊緣清晰呈圓形。

傳統去腐牙本質表面形態：牙本質表面被一層玷污層所覆蓋，未見有開放的牙本質小管，玷污層粗糙不平，呈斷層狀結構。

激光去腐牙本質表面形態：牙本質表面未見明顯的玷污層，可見開放的牙本質小管，管口周圍發白，但管徑較小，牙本質表面較粗糙，未見裂紋樣結構。

圖1 傳統去腐加酸蝕牙本質表面形態(電鏡×2000)

圖2 傳統去腐牙本質表面形態(電鏡×2000)

圖3 激光去腐牙本質表面形態(電鏡×2000)

2.2 微拉伸粘接強度測試結果

表1 各分組粘接強度

傳統牙鉆預備后與Er：YAG 激光預備后全酸蝕粘接強度對比，A1[26.32±6.43MPa]＞B1[25.52±3.43MPa](P＞0.05)，差異不具有顯著性。傳統牙鉆預備后與Er：YAG 激光預備后自酸蝕粘接強度對比A2 [21.52 ±4.52MPa]＜B2 [25.92 ±7.24MPa](P＜0.05)，差異具有統計學意義。

3.討論

我國是一個齲病高發的國家，據調查顯示我國5 歲以下兒童的患齲率為66%，12 歲兒童中為28.9%，35～44 歲年齡段為88.1%，65～74 歲年齡段為98.4%，而他們的非治療率分別達到了97.1%，88.9%，80.1%，92.1%[1]。可見我國齲齒的患病率高，治療率非常低，尤其是65～74 歲年齡段的老年患者，除了老年患者對齲齒的認識不足，臨床傳統的牙鉆去腐，存在著噪聲大、預備量大、容易激惹牙髓產生疼痛等不足，從而使患者產生牙科畏懼癥而不愿意再次接觸牙齒治療。隨著微創牙科治療的發展，Er：YAG 激光在去腐時因具有無噪音、去腐精確，低震動對牙髓無刺激不產生疼痛等優勢，而被越來越多的應用到臨床治療中[5,6]。

目前牙本質粘接系統主要有全酸蝕粘接系統和自酸蝕粘接系統。全酸蝕粘接系統主要靠酸蝕劑中35%～40%的磷酸去除玷污層，形成開放牙本質小管，粘接劑和樹脂滲入到小管內形成樹脂突，另外酸蝕劑使牙本質表面脫礦，粘接劑滲入到脫礦的纖維網中形成混合層，混合層和樹脂突共同形成粘接強度。自酸蝕粘接系統是通過玷污層改性，樹脂滲入脫礦層所形成的混合層，從而形成粘接強度。這兩種粘接系統都是基于傳統渦輪機牙鉆預備后牙體表面形態結構發展而來，關于Er：YAG 激光處理過的牙本質界面對粘接系統粘接強度的影響，以往進行了大量研究，但大多集中于Er：YAG 激光去腐后涂布自酸蝕粘接劑的研究[7-9]，本文比較了兩種去腐方法對兩種粘接系統粘接強度的影響，擬為探索更適合的去腐方式和粘接系統的臨床治療提供理論依據。

掃描電鏡下，傳統牙鉆去腐后牙本質表面產生較厚且不規則的玷污層，將牙本質小管全部覆蓋，玷污層的存在不利于粘接劑滲入牙本質小管和粘接面積的增加，而酸蝕過的牙本質表面無明顯的玷污層，牙本質小管開放，管口脫礦，管徑變大，有研究表明[10]，在一定程度上這種表面形態有利于粘接劑滲入牙本質小管，增強牙本質的粘接性能。掃描電鏡下，Er：YAG 激光去腐后的牙本質表面類似于酸蝕后的牙本質表面，但是牙本質小管的開放直徑相對于酸蝕后的管徑小，這可能是由于Er：YAG 激光照射于牙齒表面時，由于其波長與牙體中羥基磷灰石、水的吸收峰值接近，所以會被迅速吸收，同時組織表面溫度升高使的組織內的水汽化膨脹，使牙體組織破碎，從而形成類酸蝕的牙齒表面[11]，而由于鉺激光無脫礦作用，所以保持了牙本質小管管口的原來大小，全酸蝕粘接劑也無法滲入到脫礦纖維中，形成具有一定粘接強度的混合層。但是這種類酸蝕的牙齒表面形態有利于粘接劑滲入牙本質小管，增強牙本質的粘接性能，并且高于自酸蝕粘接劑改性玷污層形成混合層的粘接強度[10]，這與本實驗微拉伸粘接強度測試實驗的結果相一致，B2 組粘接強度強于A2 組。雖然酸蝕使牙本質小管管徑增大，加大了粘接劑與牙本質小管的粘接面積，增強了粘接強度，但是酸的作用也通過增大的牙本質小管，使管內液體流動從而激惹牙髓牙本質復合體，引發活髓牙的敏感癥狀[12]，甚至導致牙髓炎的發生[13]，另有研究顯示，酸蝕有時會使牙本質小管存在過度脫礦的情況，即脫礦層厚度與粘接劑滲入深度存在差異，故將形成納米滲漏而影響粘接性能[14]。所以雖然Er：YAG 激光處理后的牙本質小管的開口直徑小于酸蝕后的小管直徑，也無混合層的形成，但微拉伸粘接強度測試實驗結果顯示，A1 組的粘接強度與B1 組粘接強度無顯著性差異，所以對于粘接強度無顯著性影響。并且Er：YAG 激光無酸的作用，不會對牙髓造成刺激。

綜上所述，Er：YAG 激光去腐后，不論使用自酸蝕粘接系統還是全酸蝕粘接系統均產生了較強的粘接效果。